年产3万吨甲醛工艺设计11900.docx

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1、湖南科技大学2008届本科生毕业设计（论文）年产3万万吨甲醛醛生产工工艺设计计专业：化化学工程程与工艺艺设计人人：谢强强指导老老师：罗罗道成摘要：本本设计为为年产33万吨337.2%甲甲醛水溶溶液的生生产工艺艺初步设设计，本本设计采采用银催催化法工工艺，根根据设计计要求对对工艺流流程进行行了选择择与论证证，对整整个装置置进行了了物料与与能量的的衡算，对对主要设设备和管管道进行行了设计计及选型型，同时时对本装装置的安安全生产产与“三废”治理作作了相关关讨论并并进行经经济的初初步核算算。本设计配配有设计计说明书书一本，附附图4张张。说明明书包括括1：总总论；22：工艺艺流程的的选择及及论证；3：年

2、年产3万万吨377.2%甲甲醛水溶溶液工艺艺计算；4：非非标准设设备的计计算及定定性设备备的选型型；5：工艺管管道计算算；6：安全以以及“三废”治理；7：技技术经济济初步核核算。图图纸包括括：1 带控制制点的工工艺管道道及工艺艺流程图图；2 氧化器器装配图图；3 装置平平面图；4 装装置立面面图。关键词：甲醛；甲醇；氧化；工艺；电解银银The mannufaactuurinng pproccesss off Foormaaldeehydde 3300000toons perr yeearSpecciallityy:chhemiicall ennginneerringg annd ttechhn

3、ollogyydessignner:Xiee Qiiangg diirecctorr:Luuo DDao CheengAbsttracct:Thhe ddesiign is priimarry ffor thee maanuffactturiing proocesss oof fformmalddehyyde 300000ttonss peer yyearr,annd aadoppts Ag as cattalyyst Acccorddingg too thhe ddesiign,thee crraftt prroduuctiion wayy off foormaaldeehydde wwas

4、 sellectted andd thhe ttechhnollogyy waas iinveestiigedd.Thhe mmainn eqquippmennts andd piipess weere dessignned or sellectted.At thee saane timme,ssafeely prooduccingg annd ddeallingg wiith”tthreee wwastte “wweree arrgueed aand tecchnoologgy eeconnomiic wwas oriiginnallly eestiimatted.The dessignn

5、coonsiistss off ann innstrructtionn boook andd a serriess off diiagrram.The insstruuctiion boook iinclludees:11.Inntrooducctioon.22.Chhoicce aand demmonsstraatioon oof tthe tecchnoologgicaal pproccesss.3.300000 tonns pper yeaar 337.22%foormaaldeehydde ccraffts forr prroduuctiion werre ddesiigndde.44

6、.Itt iss noot aa seelecctinng ttypee off thhe eequiipmeent of callcullatiion andd fiinalliziing thee deesiggn oof tthe staandaard devvicee.5.Theecraaft pippeliine callcullatiing.6.SSecuuritty aand abaatemmentt off”thhreee waastee”.77.Ecoonommic iniitiaal eestiimatte oof ttechhnolligyy.The diaagraam

7、iinclludee:1.Thee piipellinee off thhe ddeviice andd prroceess floow ssheeet wwithh coontrrollled pioot.22.Asssemmblaage chaart of thee oxxidaatorr.3.Plaane figguree off thhe ddeviice.4.TThe bluueprrintts oof ffacttoryy.Key worrds:forrmalldehhydee;Meethaanoll;Oxxidaatioon;TTechhnollogyy;Ellecttrolly

8、siis SSilvver2目录前言11 绪论论11.1 我国甲甲醛工业业的发展展过程111.1.1 起起步阶段段11.1.2 发发展阶段段11.1.3 快快速增长长阶段111.2 我国甲甲醛工业业的现状状21.2.1 生生产工艺艺21.2.2 生生产能力力和产量量21.2.3 技技术指标标21. 33 影响响我国甲甲醛价格格的主要要因素331.3.1 生生产成本本31.3.2 下下游需求求状况441.3.3 地地区差异异41.4 产品说说明41.4.1 产产品名称称41.4.2 产产品性质质41.5 产品用用途61.6 原材料料说明661.7 甲醛工工业的发发展趋势势61.7.1 改改进催化

9、化剂的性性能61.7.2 高高浓度甲甲醛工艺艺发展趋趋势61.7.3 设设备集约约化71.7.4 规规模大型型化71.7.5 产产品简介介71.8 甲醛的的主要技技术指标标72 合成成方法及及生产技技术比较较82.1甲甲醛的合合成方法法82.1 .1 银催化化剂法882.1 .2 铁钼催催化剂法法82.1 .3 甲缩醛醛氧化法法82.1 .4 二甲醚醚氧化法法82.1 .5 低碳烷烷烃直接接氧化法法82.2 生产工工艺比较较82.2 .1 工艺技技术比较较82.2.2 银银催化剂剂法和铁铁钼催化化剂法的的特点的的比较992.3 国内外外甲醛装装置能耗耗比较1103 工艺艺流程介介绍103.1

10、流程说说明1003.2 生产工工艺影响响因素1113.2.1 反反应器的的结构与与状态1113.2.2 催催化剂的的性能和和状态1113.2.3 反反应温度度123.2.4 氧氧醇比1123.2.5 水水醇比1123.2.6 停停留时间间和空间间速度1123.2.7反应应压力1133.2.8 原原料混合合气的纯纯度1333.3 主要工工艺指标标134 年产产3万吨377.2%甲醛的的工艺计算1444.1 计算依依据1554.2 物料衡衡算1554.2.1产品品：1554.2.2 原原料甲醇醇投入量量154.2.3 空空气投入入量（根根据氧醇醇比求）154.2.4 尾尾气中各各组分含含量的计计算

11、1664.2.5 核核对1664.2.6 主主要设备备物料衡衡算（以以小时计计）1774.3 热量衡衡算2224.3.1 物物性参数数及计算算公式2224.3.2 主主要设备备热量衡衡算2225 主要要非定型型设备的的计算及及选型2275.1 蒸发器器275.1.1 蒸蒸发室的的体积VV与高度度H的计算算275.1.2 蒸蒸发器的的换热器器计算2275.2 过热器器285.2.1 传传热面积积的估算算285.2.2 径径的计算算285.3 氧化器器295.3.1 氧氧化器直直径2995.3.2 热热锅炉的的主要尺尺寸2995.3.3 氧氧化器下下部的急急冷段3305.3.4 废废锅辅助助设备汽

12、包3115.4 吸收一一塔3115.4.1气体体重度rr气315.4.2液相相重度3325.4.3 液液相粘度度（单位位Mpaa或Cp）325.4.4 填填料3225.4.5 喷淋淋密度3335.4.6 液液相流量量335.4.7 泛泛点气速速计算3335.4.8 塔塔径及空空塔气速速的计算算345.4.9 高高度3445.4.10 填料层层阻力计计算3445.5 吸收二二塔3555.5.1气体体重度3355.5.2液相相重度3365.5.3 液液相粘度度（单位位Mpaa或Cp）365.5.4 填填料3665.5.5 喷喷淋密度度365.5.6 液液相流量量365.5.7 泛泛点气速速计算33

13、75.5.8 塔塔径及空空塔气速速的计算算385.5.9 高高度3885.5.10 填料层层阻力计计算3885.6 主要非非定型设设备一览览表3885.7 主要定定型设备备选型3395.7.1 上上料泵（两两台）3395.7.2 鼓鼓风机（两两台）3395.7.3 炉炉给水泵泵（两台台）3995.7.4 塔塔循环泵泵（两台台）3995.7.5 塔塔循环泵泵（两台台）3995.7.6 品品泵（两两台）3396 主要要工艺管管道计算算及选型型406.1 主要工工艺管道道计算及及选型4406.1.1 空空气吸入入管（空空气过滤滤器风机口口）4006.1.2 空空气压出出管（风风机口蒸发器器）4006

14、.1.3 二二元气体体管（蒸蒸发器过热器器）4006.1.4三元元气体管管（过热热器氧化器器）4006.1.5 产产品气管管（氧化化器塔底）4416.1.6 一一塔顶出出气管（一一塔底二塔底底）4116.1.7 尾尾气管（二二塔顶尾气处处理车间间）4116.1.8 配配料蒸汽汽管（蒸蒸汽分配配缸过热器器前）4416.1.9 甲甲醇管（原原料泵蒸发器器）4226.1.10 甲醛管管（一塔塔循环管管成品槽槽）4226.1.11 工艺管管道（软软水管二塔顶顶）4226.1.12 一塔循循环管（一一塔底一塔顶顶）4336.1.13 二塔循循环管（二二塔底二塔顶顶）4336.2 主要工工艺管道道汇总表表

15、437 安全全与“三废”处理4337.1工工艺物料料特性及及防护措措施4447.2 三废处处理4447.2.1 废废气处理理447.2.2 废废水处理理447.2.3噪声声防治4458 技术术经济初初步评估估甲醛及及市场4458.1 产品甲甲醛及原原料市场场分析4458.1.1 甲甲醛及原原料市场场价格分分析4558.1.2 甲甲醛市场场的供求求分析4458.1.3 甲甲醛市场场未来分分析4668.2 经济效效益初步步梳算4468.2.1 投投资估算算468.2.2 生生产成本本和销售售收益的的估算4468.2.3 销销售收益益估算4478.2.4 经经济效率率评估447结束语449主要参考考

16、文献5508前言甲醛是重重要的有有机化工工基础原原料，是是甲醇最最重要的的衍生物物产品之之一，甲甲醛的用用途十分分广泛，主主要用于于生产脲脲醛、酚酚醛、聚聚甲醛和和三聚氰氰胺等，也也用于生生产医药药产品、农农药和染染料以及及消毒剂剂、杀菌菌剂、防防腐剂等等。目前前甲酴的的生产均均采用甲甲醇为原原料，银银催化剂剂，经空空气氧化化得到，其其浓度为为37%左右，其其余为水水，含甲甲醛400%、甲甲醛800%的水水溶液叫叫做福尔尔马林，是是常用的杀杀菌剂和和防腐剂剂。甲醛是脂脂肪族中中的最简简单的醛醛，化学学性质十十分活泼泼。甲醛醛最早由由俄国化化学家AA.M.Buttlerrov于于18995年通通

17、过亚甲甲基二乙乙酯水解解制得。118688年，AA.M.Hofffmaann使使用铂催催化剂，用用空气氧氧化甲醇醇合成了了甲醛，并并且确定定了它的的化学特特性。118866年Looewss使用铜铜催化剂剂和19910年年Blaank使使用银催催化剂使使甲醛实实现了工工业化生生产。19110年，由由于酚醛醛树脂的的开发成成功，使使甲醛工工业得到到了迅猛猛的发展展。随着甲醛醛工业生生产的不不断扩大大和甲醛醛产品的的深入研研究，其其生产工工艺的日日渐完善善，对甲甲醛生产产设备的的要求也也在不断断提高。工工业甲醛醛生产典典型的有有机合成成工艺，在在我国已已有近五五十年的的历史。我我国的甲甲醛生产产技术

18、无无论在装装置技术术、催化化剂的改改进、还还是余热热利用方方面都已已有了长长足的进进步，其其主要技技术经济济指标已已过到国国际上同同类生产产工艺先先进水平平。从我国甲甲醛的生生产现状状看，结结合毕业业实习的的相关内内容，此此设计采采用的是是银催化化剂氧化化生产甲甲醛的生生产工艺艺流程。在在整个设设计过程程中，按按照设计计任务书书的要求求，对年年产3万万吨甲醛醛装置进进行了完完整的物物料衡算算与热量量衡算，对对工艺过过程中的的主要设设备进行行了较为为详细的的工艺计计算，同同时也对对装置的的技术经经济状况况进行了了初步估估计。由于本人人能力有有限，加加上时间间较为仓仓促，在在整个设设计中难难免有错

19、错误和不不足之处处，敬请请老师和和同行批批评指正正。21绪论1.1 我国甲甲醛工业业的发展展过程我国甲醛醛工业的的发展大大致可分分为三个个阶段。1.1.1 起起步阶段段20世纪纪50-60年年代，以以浮石银银作催化化剂的银银法生产产甲醛是是我国甲甲醛工业业的起步步阶段。 我国第第一套甲甲醛生产产装置是是19556年99月由前前苏联专专家设计计指导在在上海溶溶剂厂兴兴建，设设计能力力仅为00.3万万吨/年年，采用用浮石银银作催化化剂。119577年-19959年年吉林化化肥厂等等三家企企业相继继建立了了甲醛生生产装置置，上海海溶液剂剂厂也将将0.33万吨/年的装装置扩大大到1万万吨/年年。但到到

20、50年年代末，我我国工业业甲醛的的生产量量仍然还还不足44万吨（337%CCH2O），产产品主要要用于生生产乌洛洛托品等等。19655年-19669年，由由于合成成纤维和和木材加加工工业业的发展展，甲醛醛需求量量增加，北北京维尼尼纶厂、苏苏州助剂剂厂等一一批采用用浮石银银作催化化剂的甲甲醛生产产装置先先后投产产，到660年代代末生产产厂达到到10家家，总生生产能力力扩大到到10万万吨/年年。600年代后后期由于于开发聚聚甲醛树树脂等对对浓甲醛醛的需要要，又自自行开发发了“铁钼氧氧化物”催化剂剂，吉林林石井沟沟联合化化工厂、安安阳塑料料厂先后后采用“铁钼氧氧化物”催化剂剂生产甲甲醛，但但由于催催

21、化剂性性能不佳佳和工艺艺落后以以及安全全性差等等原因未未能长期期生产。1.1.2 发发展阶段段上世界770-880年代代的以电电解银催催化剂为为主体的的银法生生产甲醛醛是我国国甲醛工工业日趋趋成熟的的发展阶阶段。20世纪纪70年年代以后后，我国国甲醛工工业无论论在产能能、生产产技术还还是在设设备、节能和和自动控控制等方方面都有有了较大大的改进进和提高高。随着着反应热热和尾气气的燃烧烧热的利利用，使使甲醛生生产装置置由原来来的“耗汽型型”变成为为“不耗汽汽型”或“外供蒸蒸汽型”装置，至至70年年代末我我国甲醛醛工业的的产量接接近400万吨/年。20世纪纪80年年代以后后，由于于木材加加工业和和甲

22、醛下下游产品品发展的的需要，我我国甲醛醛工业又又有了较较大的发发展，至至80年年代末生生产甲醛醛厂家达达51家家，总生生产能力力超过880万吨吨/年。1.1.3快速速增长阶阶段20世纪纪90年年代至今今的银法法生产甲甲醛和铁铁钼法生生产甲醛醛同时发发展是我我国甲醛醛工业快快速增长长阶段。220世纪纪90年年代，特特别是990年代代中后期期，由于于我国经经济的快快速发展展，木材材加工业业、建材业业、塑料工工业的社社会需求求量的大大幅度增增加和小小氮肥厂厂的转产产等因素素，我国国甲醛工工业进入入快速增增长时期期，19990年年-19999年年的100年中，总总生产能能力翻了了近3倍倍。在这这一阶段

23、段国内多多家企业业从国外外引进以以铁钼氧氧化物作作催化剂的的铁钼催催化法的的甲醛生产产装置，逐逐渐使我我国铁钼钼催化法法甲醛装装置达到到了国际际同类装装置的先先进水平平。与此此同时，我我国银催催化法的的甲醛装装置也有有了快速速的发展展。反应应器等关关键设备备不断地地得到改改进，银银催化剂剂的制备备和应用用也有了了新的提提高，原原料甲醇醇单耗有有了进一一步的下下降，生生产控制制技术也也有了长长足的进进步，原原料甲醛醛单耗又又有了进进一步的的下降，装装置规模模趋向大大型化，国国内最大大、世界第第二的年年产166万吨/年单套套甲醛装装置于220000在河北北凯跃化化工集团团有限公公司建成成投产。进入

24、211世纪，我我国甲醛醛工业仍仍保持持持续发展展的势头头，20002年年总生产产能力已已超过7700万万吨。迄迄今，总总生产能能力已超超过8440万吨吨/年（以以37%HCHHO计）。1.2我我国甲醛醛工业的的现状1.2.1生产产工艺以甲醇为为原料生生产甲醛醛的工艺艺按催化化剂的不不同，分分为银法法和铁钼钼法两种种不同的的生产工工艺。银银法甲醛醛生产工工艺中又又有生产产37%甲醛的的传统银银法和生生产浓甲甲醛的废废气循环环法、尾尾气循环环法及以以本征控控制技术术为核心心的大型型甲醛生生产新工工艺等。在在甲醇、水水、空气气所组成成的原料料混合气气的配制制工艺中中又有浓浓甲醇蒸蒸发后配配制水蒸蒸汽

25、和甲甲醇、水水配制后后蒸发两两种工艺艺；而吸吸收部分分则有单单塔吸收收、双塔塔吸收和和多塔吸吸收以及及并流吸吸收等多多种流程程。此外外，在装装置的余余热利用用上又有有多种形形式的工工艺流程程，使装装置的能能量得到到充分的的合理利利用。1.2.2 生生产能力力和产量量我国工业业甲醛的的生产能能力近十十年内有有很大的的增长，据据不完全全统计，我我国现有有甲醛生生产装置置约3880套，装装置总能能力超过过7200万吨，已已居世界界首位。目目前我国国银法装装置的生生产能力力仍占绝绝大部分分。铁钼法法装置仅仅有100套，合合计生产产能力仅仅占国内内生产能能力的55%左右右。从总总体看，我我国工业业甲醛的

26、的单套装装置能力力较为偏偏小，平平均仅为为2万吨吨/套，最最小的只只有0.5万吨吨/套。其其中，铁铁钼法中中最大为为8万吨吨/套，最最小为11.5万万吨/套套；银法中中最大为为16万万吨，最最小为00.5万万吨/套套。由于于我国甲甲醛工业业总体发发展较快快，而下下游衍生生产品的的发展和和市场容容量的扩扩大相对对较慢，致致使总体体开工率率却不高高，现已已从早期期的800%左右右降到550%左左右，有有的装置置还常年年处于停停工状态态。从表表11中可可以看出出，我国国甲醛生生产厂家家现主要要集中在在山东、广广东、河河北、江江苏等地地区。其其中华北北地区（包包括山东东、河北北、天津津、北京京、山西西

27、五省市市）的生生产能力力约占全全国总生生产能力力的1/3，而而西北地地区的生生产能力力很小，还还不到全全国的11%。目目前山东东省是全全国最大大的甲醛醛生产地地区，生生产能力力约1117万吨吨/年；其次是是河北地地区（包包括天津津市和北北京市），生生产能力力约899.5万万吨/年年；江苏苏省排名名第三，生生产能力力约888万吨/年；第第四位是是广东省省，生产产能力约约86万万吨/年年。1.2.3技术术指标（1）产产品规格格多年来，我我国生产产的工业业甲醛都都是单一一的377%（wwt）浓浓度的水水溶液，使使用中存存在浓度度低、运运输费用用高和影影响某些些下游产产品的加加工性能能及废水水处理等等

28、问题。近近年来，随随着甲醛醛下游产产品的发发展和“铁钼法法”生产甲甲醛技术术的引进进，甲醛醛产品的的规格品品种已开开始向多多种化工工方向发发展，现现根据需需要，可可生产除除37%（wtt）浓度度以外的的37%-555%（wwt）浓浓度的多多种甲醛醛产品供供应市场场。（2）产产品质量量由于历史史的原因因，目前前我国工工业甲醛醛执行的的产品标标准仍是是以377%（wwt）浓浓度的产产品，我我国工业业甲醛（337%）的的质量大大部分都都达到优优极品标标准，有有的还根根据用户户和自身身的要求求，严格格控制酸酸度和甲甲醇含量量等标准准。但企企业间仍仍存在一一定的差差异，少少数企业业优极品品率低，质质量波

29、动较大。表1-11 我我国甲醛醛生产厂厂家现主主要集中中地单位位：万吨吨地区名企业数生产能力力产量(20003年)200112002220033全国276722.5287.6426.6308.97山东4911762.778139.449吉林1020.557.81016.099黑龙江1018.55572.544辽宁22217.68.83.622内蒙古50.50.51.10.588河南26368.810.553.755河北3472.5532.4430.3321.114北京153.61.40天津4123.232.777山西4171.850.822陕西241.41.42.466新疆110.30.60.

30、544江苏198831.883346.555浙江10331824.5527.444安徽8301112.4413.552上海533.5523.5522.5515.229重庆28455.555四川8235.75.26.199广西372.93.74.277宁夏110.21.11.144甘肃11.51.20.40.844云南612.5567.313.884贵州23.51.51.82.855江西27.53.54.15.5广东128621.6623.8836.446福建13258.713.9913.225湖南5168.19.115.33湖北917.553.46.716.33海南24.51.410.8881

31、. 33 影响响我国甲甲醛价格格的主要要因素近些年来来我国甲甲醛行业业发展很很快，每每年产销销量增长长速度都都在100%以上上，20004年年我国甲甲醛产销销量已突突破了4480万万吨大关关。脲醛醛树脂是是甲醛行行业最主主要的下下游产品品，约占占甲醛总总消费量量的600%以上上，市场场前景可可观。近近几年，我我国甲醛醛市场的的价格变变化比较较大，总总体来看看，呈现现一种上上升走势势。20001年年为8000元/吨，220022年为8850元元/吨，220033年上涨涨幅度很很大，达达到了112000元，220044年为112500元/吨吨。影响响甲醛价价格主要要有以下下三个因因素：1.3.1生

32、产产成本。构构成甲醛醛生产成成本的有有原料（甲甲醇）、电、水、催化剂剂、设备维维护、人工及及管理费费用等，其其中原料料甲醇是是最主要要的生产产成本，约约占甲醛醛生产总总成本的的90%左右。这这几年甲甲醛价格格在不断断上涨，其其中一个个重要原原因就是是甲醇价价格的上上涨。220011年的甲甲醇价格格为12200元元/吨，220022年不到到13000元/吨，220033年21100元元/吨，220044年为222000元/吨吨。可以以看出，甲甲醛价格格与甲醇醇价格基基本上呈呈现一种种线性关关系。1.3.2 下下游需求求状况。甲甲醛下游游产品的的需求量量增长较较快，拉拉动了甲甲醛产量量的增大大，但

33、由由于下游游产品的的价格相相对较稳稳定，上上升幅度度小， 在一定定程度上上制约了了甲醛价价格的提提高。1.3.3地区区差异。甲甲醛单位位价值不不太高，不不适宜于于长途运运输，否否则运费费太贵，不不合算，所所以甲醛醛基本上上是就地地产销的的产品，呈呈现明显显的地域域特征，各各地区之之间的价价格差异异比较大大。目前前来看，河河北、山山东等地地的甲醛醛价格比比较低，出出厂价在在11000112000无左右右的水平平，而福福建、广广西、四四川、重重庆等地地，甲醛醛价格相相对较高高，出厂厂价在11350015500元元左右的的水平。1.4 产品说说明1.4.1 产产品名称称：甲醛醛 化化学分子子式：HH

34、CHOO 分分子量：30.031.4.2 产产品性质质A.物理理性质甲醛又称称蚁醛，是是无色有有强烈刺刺激性气气味的气气体，对对空气的的比重为为1.006，略略重于空空气，易易溶于水水、醇和和醚，甲甲醛在常常温下是是气态，通通常以水水溶液形形式出现现。其330%40%的水溶溶液为福福尔马林林液，此此溶液沸沸点为119。故在在室温时时极易挥挥发，随随着温度度的上升升挥发速速度加快快。甲醛醛易聚合合成多聚聚甲醛，其其受热易易发生解解聚作用用，并在在室温下下可缓慢慢释放甲醛醛。表1-22 甲醛醛的物理理性质 计量量单位:见表项目数值密度(gg/cmm3)-800.91151-200.81153沸点(

35、1101.3kPPa)/-19熔点-1188汽化热(19)/(kj/moll)23生成热(25)/(kj/moll)-1166标准自由由能(225)/(kkj/mmol)-1099.7比热容JJ/(mmol.k)35.22熵J/(moll.k)218.6燃烧热(kj/moll)5615699临界温度度137.21141.2临界压力力Mpaa6.8116.66空气中爆爆炸极限限%7.073着火点430B.化学学性质甲醛分子子中含有有醛基，具具有典型型的醛类类的化学学性质，同同时又含含有羰基基碳原子子键合的的较为活活泼的-H，使使甲醛的的化学性性质十分分活泼，能能参加与与多种化化学反应应。在此此只

36、介绍绍几种重重要的化化学反应应。（1）加加成反应应 1）在有有机溶剂剂中，甲甲醛与烯烯烃在酸酸催化下下发生加加成反应应，通过过这种反反应，可可由单制制备双烯烯烃，并并增加一一个碳原原子，例例如甲醛醛与异丁丁烯反应应得到异异戊二烯烯。2）在乙乙炔酮、乙乙炔银和和乙炔汞汞催化剂剂存在下下，单取取代乙炔炔化合物物与甲醛醛加成生生成炔属属醇（RRepppe反应应）。对对乙炔来来说，加加上2mmol甲甲醛，生生成2-丁炔-1，44-二醇醇，2-丁炔-1，44-二醇醇进一步步加氢生生成重要要的化学学1，44-丁二二醇。3）在碱碱性溶液液中，甲甲醛和氰氰化氢反反应生成成氰基甲甲醇。（2）缩缩合反应应甲醇除自

37、自身外，能能各多种种醛、醇醇、酚、胺胺等化合合物发生生缩合反反应。缩缩合反应应是甲醛醛最重要要的化学学反应。1）甲醛醛能发生生自缩合合反应，生生成三聚聚甲醛或或多聚甲甲醛。660%浓浓甲醛溶溶液在室室温下长长期放置置就能自自动聚合合成三分分子的环环状聚合合物。2）在NNaOHH溶液中中，甲醛醛自身缩缩合生成成羟基乙乙醛。HHOCHH3CHOO它能进进一步快快速与甲甲醛缩合合生成碳碳水化合合物，俗俗称Foormoose反反应。3）甲醛醛聚糖反反应是已已知的唯唯一一步步合成碳碳水化合合物的方方法，它它在生成成物多元元醇和甲甲醛生物物工程利利用中具具有潜在在的重要要意义。在在RhCCl(PPh3P)

38、和和叔胺催催化体系系的作用用下，在在1203122Mpa的条条件下甲甲醛与合合成气反反应生成成贩丙糖糖、戊糖糖和己糖糖。4） 在在碱性催催化剂作作用下，甲甲醛和酚酚首先发发生加成成反应。生生成多羟羟基苯酚酚，生成成多羟基基苯酚受受热后，可可进一步步缩合脱脱水，生生成酚醛醛树脂。5）甲醛醛很容易易和氨及及胺发生生缩合反反应，生生成链状状或环状状化合物物。甲醛醛和氨在在2030条件下下缩合生生成六亚亚甲基四四胺，俗俗称乌洛洛托品。（3）分分解反应应纯的、干干燥的甲甲醛气体体能在8801100的条件件下稳定定存在，在在3000以下时时，中醛醛发生缓缓慢分解解为COO和H22，4000时分解解速度加加

39、快，达达到每分分钟0.44%的分解解速度。300HCHOOCOOH2 （4）氧氧化还原原反应甲醛极易易氧化成成甲酸、进进而氧化化为COO2和H2OO2O22HCHOOHCOOOHCO2H2O（5）羰羰基化反反应在钴或铑铑催剂作作用下，于于1100 和133-155Mpaa条件下下，甲醛醛与合成成气（HH2/CCO=11-3）能进行羟羟基化反反应生成成乙醇醛醛，进一一步加氢氢可以生生成乙二二醇，该该反应也也称甲醛醛氢甲酰酰化反应应。CH2OOCOH2HOCCH2CHOO在羰基铑铑催化剂剂和卤化化物促进进剂的作作用下，甲甲醛与合合成气能能进行同同系化反反应生成成乙醛，进进一步加加氢生成成乙醇。1.

40、5产产品用途途甲醛属于于用途广广泛、生生产工艺艺简单、原原料供应应充足的的大众化化工产品品，是甲甲醇下游游产品中中的主干干，世界界年产量量在25500万万吨左右右，300%左右右的甲醇醇都用来来生产甲甲醛。但但甲醛是是一种浓浓度较低低的水溶溶液，从从经济角角度考虑虑不便于于长距离离运输，所所以一般般都在主主消费市市场附近近设厂，进进出口贸贸易也极极少。甲甲醛除可可直接用用作消毒毒、杀菌菌、防腐腐剂外，主主要用于于有机合合成、合合成材料料、涂料料、橡胶胶、农药药等行业业，其衍衍生产品品主要有有多聚甲甲醛、聚甲醛醛、酚醛树树酯、脲醛树树酯、氨基树树酯及乌乌洛托产产品。1.6 原材料料说明原材料名名

41、称：甲甲醇A.物理理性质甲醇是最最简单的的饱和脂脂肪酸，分分子式CCH3OH，相相对分子子质量332.004，常常温常压压下，纯纯甲醇是是无色透透明、易易挥发、可可燃、略略带醇香香味的有有毒液体体。甲醇醇可以和和水以及及乙醇、乙乙醚等许许多有机机液体无无限互溶溶，但不不能与脂脂肪烃类类化合物物相互溶溶，甲醇醇蒸气和和空气能能形成爆爆炸性混混合物，爆爆炸极限限为6.0%36.5%（体体积）。B.化学学性质甲醇是最最简单的的饱和脂脂肪醇，具具有脂肪肪醇的化化学性质质，即可可进行氧氧化，酯化、羰基化化、胺化、脱水等等反应；甲醇裂裂解生CCO和HH2，是制制备COO和H22的重要要化学方方法。在在此只

42、介介绍几种种重要的的化学反反应。（1）氧氧化反应应甲醇在电电解银催催化剂下下可被空空气氧化化成甲醛醛，是重重要的工工业制备备甲醛的的方法；（2）酯酯化反应应 甲醇可与与多种无无机酸和和有机酸酸发生酯酯化反应应。甲醇醇和硫酸酸发生酯酯化反应应生成硫硫酸氢甲甲酯，硫硫酸氢甲甲酯经加加热减压压蒸馏生生成重要要的甲基基化试剂剂硫酸二二甲酯；（3）羰羰基化反反应甲醇和光光气发生生羰基化化反应生生成氯甲甲酸甲酯酯，进一一步反应应生成碳碳酸二甲甲酯；（4）裂裂解反应应在铜催化化剂上，甲甲醇可裂裂解成CCO和HH2。1.7 甲醛工工业的发发展趋势势1.7.1改进进催化剂剂的性能能研制开发发新型催催化剂是是加快

43、甲甲醛工业业大发展展最有效效的方法法之一，现在各各国都在在加快催催化剂的的开发。1.7.2高浓浓度甲醛醛工艺发发展趋势势国外在聚聚甲醛、MMDI和和炔属化化学品（如如1，44-丁二二醇）的的发展最最快，处处增长率率在5%以上。这这些产品品均需高高浓度甲甲醛，从从而刺激激了以铁铁钼法为为主的高高浓度甲甲醛工艺艺的快速速发展。由由甲醇催催化脱氢氢制备无无水甲醛醛，产物物甲醛和和氢气很很容易分分离，避避免了甲甲醛水溶溶液的浓浓缩蒸发发，能耗耗可大幅幅度降低低，成为为最具有有工业前前途的无无水甲醛醛制备方方法。制制备高浓浓度甲醛醛溶液的的另一方方法是甲甲缩醛氧氧化法。1.7.3设备备集约化化为了防止止

44、甲醛浓浓度氧化化，达到到最佳动动态平衡衡控制，国国外开发发了许多多因素程程序控制制法。如如：以蒸蒸汽压力力来调节节氧醇比比、混合气气温度和和反应状状态，从从而达到到低甲醇醇消耗额额的目的的。1.7.4规模模大型化化甲醛已成成为大宗宗化工产产品，其其需求量量不断增增加。现现在国外外兴建的的甲醛生生产装置置，起码码规模33.56万吨吨/年。1.7.5产品品简介表133 产品品简介产品名称称甲醛CA登记记号50-000-00标准GB90009-19888英文名Formmalddehyyde别名福尔马林林分子式HCHOO分子量30.003熔点-92沸点-19.5相对密度度0.8115(-20)溶解度易溶于水水乙醇乙醚醚丙酮1.8 甲醛的的主要技技术指标标表144 甲甲醛的主主要技术术指标计计量单位位：见表表项目优等品一等品二等品色度(铂铂-钴),10甲醛含量量，%37.00-377.436.77-377.436.55-377.4甲醇含量量，%121212酸度，%