Đồ án tốt nghiệp

Đề tài

Thiết kế phân xưởng sản xuất Formalin SVHT: Lương Huy Công
Lớp Hóa dầu I – K44
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất
Formalin
MỤC LỤC
Trang
Mở đầu 5
Phần I: Tổng quan về lý thuyết
7
Chương I: Tính chất và ứng dụng của sản phẩm Formaldehyde
7
I. Giới thiệu chung:7 7

II.Tính chất vật lý7 7
III. Tính chất hóa học10 10
1. Phản ứng phân huỷ10 10
2. Phản ứng oxy hóa khử10 10
3. Phản ứng giữa các phân tử Formaldehyde11 11
4. Phản ứng Cannizzaro11 11


I.Quá trình sản xuất Formaldehyde sử dụng xúc tác Bạc 17
1. Công nghệ chuyển hóa hoàn toàn Metanol(CN BASF).19 19
2. Công nghệ chuyển hóa không hoàn toàn và chưng thu hồi Metanol21

21
II. Công nghệ sản xuất Formaldehyde sử dụng xúc tác oxit 23
1. Công nghệ đặc trưng của quá trình sản xuất Formalin trên cơ sở xúc
tác oxit kim loại là công ngẹ dùa trên phương pháp Formox25 25
2. Sơ đồ công nghệ sản xuất Formalin của viện nghiên cứu xúc tác27
27
Chương IV: So sánh về mặt kinh tế của các quá trình sản xuất
Formaldehyde và lùa chọn sơ đồ công nghệ.
30

I.So sánh các quá trình30 30
II. Lùa chọn sơ đò công nghệ32 32
Chương V: Các phương pháp sản xuất Formalin khác
33

I.Quá trình sản xuất Formaldehyde bằng cách oxy hóa Metan33 33
II. oxy hóa etylen34 34
III. Thuỷ phân clorua metylen34 34
Chương VI: Công nghệ sản xuất Formalin ding xúc tác Bạc(CN BASF)
35

I.Sơ đồ công nghệ35 35
II. Một số đặc trưng về quá trình sản xuất Formaldehyde ding xúc tác Ag
1. Các phản ứng36 36
2. Cơ chế của quá trình38 38

1. Lùa chọn thiết bị phản ứng61 61
2. Chọn chất tải nhiệt cung cấp cho dây chuyền sản xuất61 61
3. Tính phần thiết bị làm lạnh nhanh hỗn hợp khí sau phản ứng6161
4. Tính đường kính, thể tích líp xúc tác, chiều cao lơp xúc tác phần
phản ứng63 63
5. Tính đường kính ống dẫn nguyên liệu vào thiết bị65 65
6. Tính đường kính ống dẫn sản phẩm ra khỏi thiết bị66 66
7. Tính đáy của thiết bị67 67
8. Tính nắp của thiết bị68 68
9. Chiều dày của thân thiết bị68 68
Phần III: Tồn chứa và vận chuyển Formalin
71

Phần IV: Biện pháp bảo vệ môi trường
72

Phần V: Thiết kế xây dựng
73

I.Đặc điểm sản phẩm của nhà máy73 73
II. Địa điểm xây dùng73 73
1. Các yêu cầu chung73 73
2. Các yêu cầu về kỹ thuật xây dùng73 73
3. Các yêu cầu về môi trường vệ sinh công nghiệp74 74
III. Các giải pháp thiết kế tổng mặt bằng nhà máy74 74
1. Nguyên tắc thiết kế tổng mặt bằng nhà máy74 74
2. Các hạng mục công trình75 75
Phần VI: Tính toán kinh tế
77


Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất
Formalin

Lương Huy Công Lớp Hóa dầu I – K44 Phần Mở đầu
Formaldehyt là một chất khí, ở dạng thương phẩm gọi là formalin (Formalin là
dung dịch Formaldehyt 40% trong nước). Formaldehyt là một trong các hoá chất
đa dạng nhất và được sử dụng trong công nghiệp hoá chất và các ngành công
nghiệp khác để sản xuất ra các sản phẩm thiết yếu sử dụng trong đời sống. Tổng
sản phẩm Formaldehyt của CHLB Đức năm 1981/1982 là 500.000 t/a được coi là
một ví dụ điển hình và thống kê các công dụng của Formaldehyt. Một lượng lớn
được dùng để sản xuất sản phẩm đông đặc (nh nhựa) với urea, melamin và
phenol tạo ra nhựa phenol, các chất tổng hợp. Khoảng 200.000 t/a (40%) được sử

Formaldehit phù hợp với tình hình trong nước là vấn đề rất cần thiết và cấp bách.
Hiện nay có rất nhiều phương pháp công nghiệp sản xuất Formaldehit nhưng
phương pháp có hiệu quả và được nhiều nước trên thế giới sử dụng hơn cả là phương
pháp oxi hoá metanol: Trên xúc tác kim loại để sản xuất ra Formaldehit. Nếu sử dụng
xúc kim loại nh Ag, Cu, Pt thì qúa trình này là qúa trình oxi hoá kết hợp với khử H
2
.
Qúa trình này tiến hành ở nhiệt độ cao(680720
o
C ), thuận lợi về mặt nhiệt động nhưng
hiệu suất chuyển hoá lại không cao (85%). Nếu dùng hệ xúc tác FeMo thì cho hiệu suất
chuyển hoá cao hơn và ưu điểm hơn về mặt kinh tế, hơn nữa nếu dây chuyền sản xuất
dùng xúc tác oxit thì cho sản phẩm Formaldehit có chất lượng tốt hơn(vì hàm lượng
CH
3
OH nhỏ) phù hợp với các mục đích sử dụng khác nhau của Formaldehit trong công
nghiệp. Tuy nhiên cho đến nay công nghệ trên xúc tác oxit chỉ chiếm 1/3 sản lượng
Fomalin của thế giới.

sản phẩm công nghiệp và các hàng hóa tiêu dùng.
Hiện nay hơn 50 chất trong công nghiệp sử dụng Formaldehyt, chủ yếu ở dạng
dung dịch nước và Formaldehyt .
II.Tính chất vật lý.
Formaldehyde (CH
2
O) là chất khí không màu, mùi sốc, vị chua,độc (tác động đến
mắt, da mòi và cổ họng và kích thích thần kinh ngay cả khi với nồng độ nhá ).
Khí Fomandehyde khan hoàn toàn thì tương đối bền vững ở áp suất khí quyểnvà ở
nhiệt độ 80100
0
C, nhưng ở nhiệt độ thấp hơn thì nó bị Polime hoá chậm Sự Polime
hoá sẽ tăng nhanh nếu có vết của các hợp chất có cực(nh các xít, kiềm và nước). Do
vậy dung dịch fomandehydecó xu hướng Polime hoá trong bảo quản. Ở nhiệt độ 400
0
C
và cao hơn thì khí Fomandehyde phân huỷ ở nhiệt độ khá nhanh tạo thành axit, cacbon
và hydro.
Khí Fomandehyde cháy và tạo thành các hỗn hợp nổ với không khí khi hỗn hợp
chứa khoảng772% theo thể tích. Nhiệt độ tự bốc cháy là khoảng 300
0
C.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất
Formalin

Lương Huy Công Lớp Hóa dầu I – K44

Formaldehyde hoá lỏng ở 19,2
o
C, tỷ trọng của lỏng là 0,8153 (ở 20

.
Hoặc polyme hoá cao hơn thì được polyoxy metylene. Quá trình này đạt được từ
90100% ở dạng tinh khiết và yêu cầu phải bảo quản ở 100 150
o
C nhằm ngăn cản quá
trình trùng hợp. Quá trình phân huỷ hoá học không xẩy ra dưới 400
o
C.
Khí formaldehyde dễ bắt cháy khi ta đưa nhiệt độ mồi lửa tới 430
o
C hỗn hợp với
không khí là hợp chất gây nổ. Tính chất cháy nổ của formaldehyde thường dễ xẩy ra,
đặc biệt là khoảng nồng độ 65  70% thể tích.
Nhiệt độ thấp formaldehyde lỏng có thể trộn lẫn được với tất cả các dung môi
không phân cực nh: Toluen, ete, chloroform, và cũng có thể là etylaxetat . Khả năng
hoà tan giảm khi nhiệt độ tăng. Quá trình bay hơi trùng hợp thường xẩy ra nhiệt độ
thường và chỉ để lại một lượng nhỏ khí không tan.
Qua nghiên cứu và thực nghiệm cho thấy monome dạng đơn phân tử của
Formandehyde chỉ tồn tại trong dung dịch với nồng độ dung dịch < 0,1% trọng lượng.
Dạng chủ yếu của Formandehyde trong dung dịch là metylglycol (HOCH
2
OH ) và các
olygome có khối lượng phân tử thấp với cấu trúc HO(CH
2
O)
n
H (n = 1 8 ).Vì vậy mà
Formandehyde khó bốc mùi ở điều kiện thường .
Hằng số cân bằng của qúa trình hoà tan vật lý của Formandehyde và quá trình
phản ứng của Formandehyde tạo thành Metylen glycol và các olygome của nó có thể

3 16,38 9 1,59
4 12,33 10 0,99
5 8,7 >10 1,59
6 5,89 Tuy nhiên dung dịch Formandehyde tinh khiết trong nước vẫn có thể tồn tại ở nồng độ
95% trọng lượng nhưng để duy trì được ở nồng độ này mà không có sự hình thành các
polyme thì phải tăng nhiệt độ lên 120
0
C.
Trong dung dịch Formandehyde kỹ thuật người ta có bổ sung thêm Methanol với nồng
độ 2%.
Một số hằng số vật lý của dung dịch formalin.
Dung dịch nước có 3745% trọng lượng Formandehyde .
Nhiệt độ sôi: 97
0
C
Nhiệt đóng rắn khi có methanol: 50
0
C
Nhiệt độ chíp cháy không có methanol: 85
0
C
Nhiệt độ chớp cháy khi có 15% methanol: 50
0
C
Áp suất riêng phần của Formandehyde trong các dung dịch nước phụ thuộc vào nhiệt độ
thể hiện qua bảng sau:
Bảng 2: áp suất riêng phần của Formandehyde trên dung dịch formalin ở nhiệt độ và


0,083 0,090
20 0,009

0,031 0,052

0,069 0,085 0,096 0,113

0,125 0,137
25 0,013

0,044 0,075

0,101 0,125 0,146 0,167

0,187 0,206
30 0,017

0,061 0,105

0,144 0,180 0,213 0,245

0,275 0,304
35 0,022

0,084 0,147

0,203 0,256 0,305 0,353

0,389 0,442

0,340 0,652

0,953 1,247 1,536 1,820

2,101 2,378
65 0,093

0,437 0,852

1,258 1,657 2,053 2,443

2,831 3,18
70 0,114

0,558 1,104

1,645 2,182 2,717 3,250

3,780 4,31

Qua nghiên cứu động học của sự tạo thành metyl glycol từ hoà tan Formandehyde
với nước có hằng số của phản ứng nghịch là 5.10
3
 5.10
6
chậm hơn so với phản ứng
thuận và nó sẽ tăng lên nhiều so với dung dịch axit ,nghĩa là sự phân bố của olygome
khối cao (n>3) không thay đổi nhanh khi nhiệt độ thấp hoặc dung dịch loãng. Sau đó
lượng metylen glycol tăng với một lượng nhỏ olygome (n=2 hoặc n=3) trong dung dịch
nước,hàm lượng nhỏ hơn 2% Formandehyde ở dạng monome.

0
C thì Formandehyde bị phân huỷ thành methanol và oxit cacbon:
2HCHO
 
C
0
150
CH
3
OH + CO
ở 350
0
C tạo thành CO và H
2

HCOH
 
C
0
350
CO +H
2

Ngoài ra, sản phẩm của quá trình phân huỷ có thể là Metan, Metanol, axit formic khi só
mặt xúc tác kim loại Pt, Cu, Al, Cr.
2. Phản ứng oxi hoá khử :
Formandehyde ở thể khí hoặc thể hoà tan có thể bị oxi hoá thành axit Formic
CH
2
O + 1/2 O

CO + H
2

Nếu quá trình oxi hoá xảy ra ở nhiệt độ cao và có mặt xúc tác thì phản ứng tạo ra CO và
H
2
O
CH
2
O + 1/2 O
2
 
xtCt ,
0

CO + H
2

Nếu dùng tác nhân oxi hoá là H
2
O
2
thì sản phẩm phản ứng là HCOOH và H
2
hoặc CO
2

và nước
Phản ứng khử với tác nhân là H
2


0
t
HCOCH
3

6. Phản ứng polyme hoá
Tại nhiệt độ thường thì Formandehyde ở thể khí, khi có vết nước thì trùng hợp tạo thành
paraFormandehyde [HO(CH
2
O)
n
H] màu trắng (n=8  100). Khi đun nóng với H
2
SO
4

loãng thì paraFormandehyde bị khử trùng hợp tạo thành
Formandehyde.Formandehyde hoặc paraFormandehyde tác dụng với NH
3
tạo thành
Utropin.
IV.Ứng dụng của sản phẩm formalin
Năm 1992 formalin là một hoá chất có số lượng xếp hạng thứ 23 về khối lượng các
hoá chất sản xuất nhiều trên thế giới, một trong những sản phẩm hữu cơ quan trọng
hàng đầu được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau.Ví dụ việc sử dụng
formalin ở Mỹ VÝ dô viÖc sö dông formalin ë Mü nh sau:
Bảng 3: Việc sử dụng formalin ở Mỹ
Nhựa ure Formandehyde 25%
Nhựa phênol Formandehyde 25%


CHNG II: CC TNH CHT CA NGUYấN LIU METHANOL

I. GII THIU CHUNG
Metanol cũn gi l methyl acohol hoc ru g, cú cụng thc lCH Metanol
còn gọi là methyl acohol hoặc rợu gỗ, có công thức làCH
3
OH, khi lng phõn t
32,024. Nm1661 ln u tiờn Robert Boyle ó thu c Metanol bng cỏch x phũng
hoỏ Methyl chloride. T nhng nm 1913, Metanol ó c sn xut bng phng phỏp
tng hp t CO v H
2.
. n u nhng nm 1920, M.PIER v cỏc ng nghip hóng
BASF dựa trờn s phỏt trin ca h xỳc tỏc ZnO Cr
2
O
3
ó tin mt bc ỏng k trong
vic sn xut Metanol vi quy mụ ln trong cụng nghip. Vo cui nm 1923 quỏ trỡnh
ny c thc hin ỏp sut cao (2535 MPa, T
o
= 320450
0
C )chỳng c s dung
trong cụng nghip sn xut Metanol hn 40 nm. Tuy nhiờn vo nhng nm 1960, ICI
ó phỏt trin mt hng tng hp Metanol ỏp sut thp (510 MPa, T
0
= 200 300 )
trờn xỳc tỏc CuO vi chn lc cao. Hin nay Metanol c sn xut nhiu hn trờn
th gii bng phng phỏp tng hp ỏp sut thp cũn phng phỏp chng t gim g

0
C
Nhiệt độ đóng rắn 97,8
0
C
Tỷ trọng chất lỏng (0
0
C; 101,3 kPa) 0,8100g/cm
2

Tỷ trọng chất láng(25
0
C ;101,3kPa) 0,78664g/cm
2

Nhiệt độ bốc cháy 470
0
C
Áp suất tới hạn 8,097Mpa
Nhiệt độ tới hạn 239,49
0
C
Tỷ trọng tới hạn 0,2715g/cm
3

Thể tích tới hạn 117,9cm
3
/mol
Hệ số nén tới hạn 0,224
Nhiệt độ nóng chảy 100,3kJ/kg


3
mPas
Hệ số dẫn điện (25
0
C)
(27).10

9


1
cm

1

Sức căng bề mặt trong không khí (25
0
C) 22,10mN/m
Entanpi tiêu chuẩn (khí 25
0
C ; 101,3kPa) 200,94kJ/mol
Entanpi tiêu chuẩn (láng25
0
C ; 101,3kPa) 238,91kJ/mol
Entropi tiêu chuẩn (khí 25
0
C ; 101,3kPa) 239,88J.mol

1


Giới hạn nổ trong không khí 5,544 vol

III.TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
Metanol là hợp chất đơn giản đầu tiên trong dãy đồng đẳng nhóm OH. Các
phản ứng của Metanol đi theo hướng đứt liên kết C O hoặc OH và được đặc trưng bởi
sự thay thế nguyên tử H hay nhóm OH trong phân tử :
Một số phản ứng đặc trưng:
1. Phản ứng Hydro hoá:
CH
3
OH +H
2
 CH
4
+ H
2
O + Q ,
H

=159 kJ/ mol
2. Phản ứng tách nước
2 CH
3
O

xtt ,
0

CH

CH
2
O + H
2
O + Q ,
H


= 159 KJ/mol
Nếu ôxi hoá sâu hơn sẽ tạo ra axit formic:
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất
Formalin

Lương Huy Công Lớp Hóa dầu I – K44

CH
3
OH + O
2

 
xtt ,
0

HCOOH +H
2
O
Nếu oxi hoá hoàn toàn thu được CO
2
và H

O + H
2IV.Tiêu chuẩn nguyên liệu để sản xuất Formalin trên xúc tác bạc(Ag).
Nguyên liệu dùng để sản xuất Formalin bao gồm không khí, sạch nước mềm,
Metanol kỹ thuật.
1.Không khí:
Không khí trước khi đưa vào phản ứng cần được lọc bụi và rửa sạch các tạp chất
có thể làm ngộ độc xúc tác, thành phần chủ yếu là Nitơ 79%, oxy=21% thể tích.
2. Nước:
Nước trước khi đưa vào thiết bị phản ứng phải được làm sạch các tạp chất có hại,
phải được xử lý làm mềm nước bằng các biện pháp khác nhau.
Các chỉ tiêu của Matanol kỹ thuật:
Thành phần Quy định
Hàm lượng metanol >99,85%
Tỷ trọng, d
4
20
0,7928 g/cm
3

Khoảng nhiệt độ sôi cực đại 1
0

3 Tạp chất sắt, g/100ml 0.0005
4 PH dung dịch 2.04.0
5 Màu sắc Trong suốt
6 Hàm lượng Metanol trong sản phẩm,%

111

CHƯƠNG III: CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT FORMADEHYT
Hiện nay trên thế giới formalin được sản xuất chủ yếu từ methanol. Sản xuất
formalin bằng phương pháp oxy hoá trực tiếp khí tự nhiên cũng đã được một số nước
thử nghiệm nhưng vì hiệu suất chuyển hoá các sản phẩm oxy hoá thấp nên phương pháp
này Ýt được sử dụng.
Vào những năm 1905 đến 1910, sản xuất formalin với quy mô công nghiệp thường
sử dụng các xúc tác kim loại. Gần đây công nghệ sản xuất formalin trên cơ sở xúc tác
oxit kim loại được đưa vào sử dụng, nó có ưu thế về độ chuyển hoá và độ chọn lọc cao.
Tuy nhiên sản lượng của công nghệ này chỉ chiếm 1/3 tổng sản lượng trên toàn thế giới.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất
Formalin

Lương Huy Công Lớp Hóa dầu I – K44

Có 3 quá trình sản xuất formandehyde từ methanol.
1. Quá trình oxy hoá một phần và dehydro hoá một phần với không khí trong sự có
mặt của xúc tác Ag, hơi nước và MeOH ở 680 đến 720

hợp là 44% Metanol). ở điều kiện đó xảy ra các phản ứng chính dehydro hoá và oxi hoá
sâu:
CH
3
OH  CH
2
O + H
2
, H=84KJ/mol (1)
H
2
+ 1/2O
2
 H
2
O, H = 243KJ/mol (2)
CH
3
OH + 1/2O
2
 CH
2
O + H
2
O , H = 169KJ/mol (3)
Phạm vi mét trong ba phản ứng có thể tiến hành còn phụ thuộc vào thông số của quá
trình.
Ngoài các phản ứng chính trên ở điều kiện nhiệt độ cao và có mặt oxi còn xảy ra các
phản ứng phụ sau:
CH

T
K
p

Từ các thông số nhiệt động đã đưa ra ở các phản ứng trên. Nghiên cứu động học với Ag
trên một chất mang đã chỉ ra rằng: Sự tạo thành formaldehyde là một hàm của sự tập
trung oxy và lượng oxy còn lại trên bề mặt sau thời gian phản ứng.

0
.CK
dt
dC
F


Trong đó:
C
F
: Nồng độ formaldehyde
C
0
: Nồng độ oxy
K: hằng số tốc độ phản ứng.
t : Thời gian.
Việc tổng hợp xúc tác Bạc được tiến hành dưới điều kiện rất khắt khe. Nhiệt độ đo trên
bề mặt còng nh trong xúc tác, nhiệt độ mà ở đó metanol chiếm ưu thế so với nhiệt độ
mà ở đó formaldehyde chiếm ưu thế chỉ khác nhau một vài độ C.
Oxy trong không khí được cho vào phản ứng toả nhiệt để điều chỉnh nhiệt độ oxy(pư
2).Mặc dù phản ứng(4),(5),(6) có xảy ra. Hơn nữa lượng oxy không khí đưa vào với
mong muốn điều chỉnh nhiệt độ phản ứng(1).

phụ.
1.Công nghệ chuyển hoá hoàn toàn Metanol (Công nghệ BASF)
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất
Formalin

Lương Huy Công Lớp Hóa dầu I – K44

Đặc trưng của công nghệ này là duy trì chế độ chuyển hoá metanol ở nhiệt độ cao (đều
720
0
C). Do đó metanol có mức độ chuyển hoá cao. Sản phẩm có nồng độ 4050%
formaldehyde: 1,3% Metanol và 0,01% axit formic. Hiệu suất của quá trình đạt8995%.
Hỗn hợp metanol và nước được dẫn vào cột bay hơi. Không khí sạch được dẫn vào cột
chưng tách. Hỗn hợp không khí và metanol được tạo thành và trong đó còn có cả một
lượng khí trơ N
2
,H
2
O, CO
2
. Với mong muốn sao cho hỗn hợp nằm ngoài giới hạn nổ
khoảng 60% là metanol, 40% là khí trơ và các loại khác. Một phần hỗn hợp hơi tạo
thành được quay trở lại thiết bị bay hơi. Sự đòi hỏi cho quá trình bay hơi của hỗn hợp
metanol và nước được thực hiện bởi thiết bị gia nhiệt hoặc nhiệt thừa của cột hấp thụ.
Sau khi qua thiết bị gia nhiệt thì hỗn hợp có nhiệt độ rất cao và được dẫn vào thiết bị
phản ứng. Trong thiết bị phản ứng hỗn hợp hơi được đi qua các líp xúc tác Ag có bề dầy
2530mm. Líp xúc tác này được trải rộng trên các đĩa của thiết bị phản ứng, điều này
cho phép phản ứng diễn ra trên bề mặt là tốt nhất. Những tầng trung gian được gia nhiệt
bằng cách đun nóng ngoài.
Sản phẩm phản ứng sau khi làm lạnh được đưa vào tháp hấp thụ đệm 4 bậc có làm lạnh

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất
Formalin

Lương Huy Công Lớp Hóa dầu I – K447

KhÝ th¶i

H¬i níc

Níc

Kh«ngkhÝ

Metanol

Níc

H¬ i

Formaldehyde

50

%

H×nh 1:D©y chuyÒn s¶n xuÊt Formalin theo


C. Những phản ứng không mong muốn
được ngăn chặn bằng cách hạ nhiệt độ. Nhiệt tích tụ của phản ứng được lấp đi bằng
cách làm lạnh và được dẫn vào đáy của tháp hấp thụ. Trong vùng làm lạnh của cột làm
lạnh phần lớn Metanol, nước và formaldehyde được tách ra. Tại đỉnh cột tất cả những
andehyde và metanol được xử lý bằng nước, 42% lượng andehyde từ đáy của cột hấp
thụ được dẫn vào cột chưng cất dùa theo nguyên tắc gia nhiệt và sự chuyển ngược dòng.
Metanol ở đáy được giữ lại bằng cách đưa tới đáy của thiết bị bốc hơi. Một sản phẩm
chứa tới 55% lượng formaldehyde và < 1% lượng Metanol được lấy từ đáy cột chưng
cất và làm lạnh. Sau đó dung dịch formaldehyde được dẫn vào trong cột thiết bị, giảm
lượng axit formic nhằm đạt được một giá trị < 50mg/kg.
Nếu sản phẩm yêu cầu 5055% khối lượng formaldehydevaf không nhiều hơn 1%
lượng metanol, thì lượng hơi đưa vào được hạn chế và quá trình này dùng dư lượng
metanol.

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất
Formalin

Lương Huy Công Lớp Hóa dầu I – K448

Níc

KhÝ th¶i
Níc

Kh«ngkhÝ
Metanol


8. Đun quá nhiệt.
9. Thiết bị trao đổi ION.

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất
Formalin

Lương Huy Công Lớp Hóa dầu I – K44II.Công nghệ sản xuất formaldehyde sử dụng xúc tác oxit.
Đế nay công nghệ này mới được sản xuất được khoảng 1/3 sản lượng formaldehyde
của thế giới song đây là thành quả đáng kể trong lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng xúc
tác trong công nghiệp. Xúc tác làm việc ở nhiệt độ thấp (270350
0
C) có độ chọn lọc và
mức độ chuyển hoá cao hơn xúc tác bạc.
Xóc tác công nghiệp thường dùng hiện nay là oxit sắt oxit molipden với tỷ lệ:
3.25.1 
Fe
Mo
đôi khi có thêm một lượng nhỏV
2
O
5
, CuO, Cr
2
O
3
,Co, P
2

2
OH + O
2
 CO
2
+ H
2
O
CH
2
OH + 1/2O
2
 HCOOH
Do phản ứng toả nhiệt lớn nên quá trình được tiến hành trong thiết bị ống chùm, xúc tác
đặt trong ống và có đường kính 1525mm chất tải nhiệt bằng dầu hoặc trực tiếp bằng
nước dưói áp suất được tuần hoàn giữa các ống để giải nhiệt phản ứng và tạo thành hơi
nước.
Như đã biết công nnghệ dùng xúc tác oxyt làm việc với nồng độ metanol thấp nên lượng
không khí dư lớn (khoảng 33.2 lần so với xúc tác bạc) nên các thiết bị công nghệ cần
có thể tích lớn hơn so với xúc tác bạc, cũng như tiêu tốn nhiều năng lượng hơn cho quá
trình vận hành. Do vậy một trong những vấn đề về kinh tế kỹ thuật của công nghệ này là
tận dụng nhiệt phản ứng, nhiệt của hỗn hợp sản phẩm đi ra sau thiết bị phản ứng để bốc
hơi và đun nóng hỗn hợp meatanol – không khí đi vào và tạo hơi nước, trong khí thải
sau tháp hấp thụ có chứa N
2
, O
2
, CO
2
, và một lượng nhỏ CO, dimetylete, metanol,