甲醇氧化指的是化學(xué)物質(zhì)甲醇的氧化過(guò)程。

過(guò)程簡(jiǎn)介

采用甲醇空氣氧化法生產(chǎn)甲醛，主要有兩種不同的工藝，是以電解銀，浮石銀為催化劑的銀法工藝，使用這種方法時(shí)，甲醇在原料混合氣中的操作濃度高于爆炸區(qū)上限(36 %) ，即在甲醇過(guò)量的情況下操作，由于反應(yīng)氧化不足，反應(yīng)溫度較高，有脫氫反應(yīng)同時(shí)發(fā)生，所以又稱(chēng)之為氧化—脫氫工藝。

工藝流程

甲醇氧化制備甲醛生產(chǎn)工藝由以下工序組成：配制原料混合氣，氧化反應(yīng)，吸收，尾氣燃燒及余熱回收。

1、原料工序

本工序的任務(wù)是負(fù)責(zé)原料甲醇和空氣的穩(wěn)定輸送，保證生產(chǎn)的連續(xù)性和安全性

2、蒸發(fā)工序

本工序的任務(wù)是負(fù)責(zé)甲醇的蒸發(fā)和原料氣的制備，即制備能滿(mǎn)足工藝要求的甲醇蒸汽、空氣、水蒸汽三元混合原料氣（生產(chǎn)高濃度甲醛時(shí)用尾氣取代部分水蒸汽），在這里液態(tài)甲醇用蒸發(fā)方式轉(zhuǎn)為氣態(tài)，同時(shí)通入一定量的空氣以供應(yīng)反應(yīng)所需要的氧氣，為維持反應(yīng)溫度還混入一定量的水蒸汽（或尾氣）以導(dǎo)走多余的反應(yīng)熱。

3、過(guò)熱、阻火、凈化工序

本工序的任務(wù)是使三元混合原料氣過(guò)熱以保持氣態(tài)，防止冷凝，并通過(guò)過(guò)濾、凈化為下道工序作好準(zhǔn)備。阻火目的為防止回火，以保證蒸發(fā)器的安全。

4、氧化工序

本工序的任務(wù)是負(fù)責(zé)將原料甲醇轉(zhuǎn)化為甲醛，是生產(chǎn)的關(guān)鍵工序。

影響轉(zhuǎn)化因素

（1）反應(yīng)溫度

主反應(yīng)中的氧化反應(yīng)系放熱反應(yīng)，因此升溫對(duì)反應(yīng)不利，但即使在高溫下，氧化反應(yīng)的平衡常數(shù)仍很大，反應(yīng)幾乎仍可進(jìn)行到底，甲醇氧化反應(yīng)在200℃以上各種溫度范圍內(nèi)都可進(jìn)行。而主反應(yīng)中的脫氫反應(yīng)系吸熱反應(yīng)，因此升溫對(duì)反應(yīng)有利，隨著溫度的升高，甲醇脫氫反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率增大，但在627℃以后再升高溫度，平衡轉(zhuǎn)化率增大已不十分顯著。另外，從反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)速度的關(guān)系看，隨著反應(yīng)溫度的升高反應(yīng)速度將迅速加快，因此選擇較高的反應(yīng)溫度對(duì)脫氫反應(yīng)較為有利。但溫度也不能太高，太高則消耗甲醇的副反應(yīng)也會(huì)加劇，電解銀催化劑的熔結(jié)現(xiàn)象也會(huì)加重，使其活性受到影響。所以，在一定條件下，反應(yīng)溫度還取決于催化劑的活性和熱穩(wěn)定性。

因此，綜合以上因素，結(jié)合本系統(tǒng)的條件反應(yīng)溫度一般選擇在610--650℃為宜。

（2）氧醇比

從生成甲醛的反應(yīng)式可見(jiàn)，增加氧量無(wú)論對(duì)氧化反應(yīng)還是對(duì)脫氫反應(yīng)都有利，但如氧量太多，則對(duì)生成碳氧化物的副反應(yīng)也有利。同時(shí)氧醇比的大小還涉及生產(chǎn)的安全性，銀法生產(chǎn)甲醛是在甲醇的爆炸范圍的上限以上進(jìn)行，即在甲醇過(guò)量空氣不足情況下進(jìn)行生產(chǎn)。因此，正常生產(chǎn)時(shí)，在足夠量的水蒸氣存在下，氧醇比一般取0.38─0.42。

（3）配料濃度

配料濃度中的水大部分來(lái)自水蒸氣，水蒸氣起維持反應(yīng)溫度的作用。適當(dāng)增大原料氣中水蒸氣的量，有可能提高氧醇比，使反應(yīng)在較低的溫度下進(jìn)行時(shí)，仍得到滿(mǎn)意的轉(zhuǎn)化效果。但水蒸氣量不能太大，太大將影響吸收效果。

影響吸收因素

（1）溫度

一般地講氣體分子動(dòng)能較大，使其溶解在液體里必須減小它的動(dòng)能，將其一部分熱量帶走，同時(shí)甲醛溶解于水的過(guò)程是一個(gè)放熱過(guò)程，降低溫度對(duì)吸收有利。但是吸收溫度也不能太低，因甲醛在低溫度時(shí)易聚合，因此，必須適當(dāng)控制吸收溫度。

（2）氣速

操作氣速是影響塔生產(chǎn)能力和吸收能力的一個(gè)重要因素。甲醛的溶解度較大，因此吸收過(guò)程的總阻力主要為氣相一側(cè)的阻力，吸收速率主要受氣相一側(cè)的阻力所控制，即甲醛的吸收是氣膜控制，所以塔內(nèi)的實(shí)際操作氣速在可能的條件下盡量取大。對(duì)填料塔而言，一般氣體空塔速度取0.2─ 1.5米/秒。