2. Quỏ trỡnh sản xuất Formaldehyt
2.4 Giới thiệu dõy chuyền sản xuất Formalin
Sơ đồ dõy chuyền cụng nghệ
Mụ tả quỏ trỡnh cụng nghệ
Một cỏch tổng quỏt, dõy chuyền được chia thành 3 cụm cụng nghệ: + Chuẩn bị hỗn hợp khớ
+ Phản ứng oxy hoỏ
+ Hấp thụ - tỏch sản phẩm
Đầu tiờn, lượng metanol và khụng khớ được trộn với tỷ lệ nhất định cú bổ sung một phần hơi nước được gia nhiệt để tạo ra hỗn hợp khớ metanol - khụng khớ - hơi nước. Tiếp theo hỗn hợp khớ đưa qua thiết bị quỏ nhiệt bằng hơi nước để tăng nhiệt độ hỗn hợp khớ trước khi đưa vào thiết bị phản ứng. Tại thỏp phản ứng, khớ
Chuẩn Bị Hỗn Hợp Khớ Phản ứng Oxy Hoỏ Hấp Thụ Và Tỏch Sản Phẩm xử lý khớ thải
qua lớp xỳc tỏc xảy ra phản ứng oxy hoỏ, Dehydro hoỏ metanol ở nhiệt độ khoảng 650oC tạo thành formaldehyt với mức độ chuyển hoỏ cao.
Sản phẩm khớ sau khi phản ứng gồm formaldehyt, metanol dư, khụng khớ… ngay lập tức được đưa qua thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chựm phớa dưới thỏp phản ứng để giảm nhiệt độ hỗn hợp khớ xuống khoảng 160oC để ngăn ngừa sự phõn huỷ nhiệt của formaldehyt và cỏc phản ứng phụ xảy ra.
Sản phẩm phản ứng tiếp tục được đưa qua hai thỏp hấp thụ kiểu đệm bốn bậc cú làm lạnh trung gian ở cỏc thiết bị làm nguội kiểu tấm bản để làm tăng hiệu suất hấp thụ. Sản phẩm tạo thành là formalin cú nồng độ formaldehyt 37-50% chứa khoảng 1% metanol và 0,005% axit formic. Hiệu suất của quỏ trỡnh đạt tới 89-90% lượng nhiệt lớn toả ra khi phản ứng oxy hoỏ metanol thành formaldehyt được sử dụng để sản xuất hơi nước để làm bốc hơi metanol, gia nhiệt hỗn hợp khớ vào đồng thời cung cấp hơi nước cho quỏ trỡnh.
Khớ thải sau thỏp hấp thụ cú thành phần chủ yếu là Nitơ, Oxy, Hydro và khoảng 1% hợp chất hữu cơ trong đú khớ Hydro là khớ chỏy được, chiếm tới 20% được đưa qua bộ phận sử lý khớ thải để đốt, vừa tận dụng nhiệt chỏy của hydro toả ra để sinh hơi nước trong quỏ trỡnh sản xuất, vừa chống phỏt thải ụ nhiễm ra mụi trường.
Sản phẩm cuối là kết quả của 2 mẻ cú nồng độ formandehyt khỏc nhau, nú cũn tuỳ thuộc vào khỏch hàng đặt hàng nhưng nồng độ của sản phẩm cũng chỉ dao động trong khoảng 37- 37,5%. Sản phẩm sau khi qua thỏp hấp thụ được đưa tới bỡnh chứa 35m3, sau khi được pha trộn để cú nồng độ thớch hợp nú mới được chuyển sang bể chứa cú dung tớch 200m3, tại đõy sản phẩm sẽ được bơm vào thựng thựng nhựa nhỏ để dễ vận chuyển.
Xỳc tỏc cho quỏ trỡnh
- Cú nhiều cỡ khỏc nhau, ở đõy dựng 5 loại + Cỡ 8-10 lỗ/cm + Cỡ 10-20 lỗ/cm + Cỡ 24-32 lỗ/cm + Cỡ 40 lỗ/cm + Cỡ 50-60 lỗ/cm
- Dải thành một lớp bạc cao 3cm, dưới dựng lớp thụ nhất độ mịn tăng dần, trờn cựng là mịn nhất cần nộn cỏc lớp sao cho thật kớn, bằng phẳng đồng đều khụng cú rạn nứt.
Sau 2-3 thỏng xỳc tỏc bị thiờu kết dẫn đến làm tăng trở lực, giảm hoạt tớnh xỳc tỏc lỳc đú ta cần thỏo xỳc tỏc cũ, nạp xỳc tỏc mới vào. Xỳc tỏc cũ đó bị thiờu kết được đưa vào thiết bị điện phõn để tỏi sinh.
Dấu hiệu để biết xỳc tỏc mất hoạt tớnh:
Nồng độ của methanol và axit formic tăng lờn trong sản phẩm. VD: nồng độ <0,05% nhưng nếu lớn hơn thỡ là mất hoạt tớnh.
Trở lực của hấp thụ tăng lờn. Thường hệ thống làm việc ở 20-30kPa nếu trở lực lớn hơn thỡ là mất hoạt tớnh thỡ phải dừng hệ thống lại để cho nguội đi mới thay xỳc tỏc.
Thời gian lưu của methanol trong thiết bị oxy hoỏ <0,01s
Tốc độ dũng nguyờn liệu vào =10000h-1
Áp suất dung ỏp suất dư , trở lực phải <40kpa , thụng thường dựng 17-18kPa Khối lượng riờng xỳc tỏc phụ thuộc kớch thước hạt 1,65-2,65 g/cm2
Mụ Tả Cỏc Thụng Số Kỹ Thuật
Sản Phẩm: Dung Dịch formaldehyt 37-40% (formalin)
Nguyờn Liệu: Metanol lỏng loại A (nồng Độ > 98%)
Cụng suất: 10.000T/năm AF 37%, tương đương 30T/ngày (330 ngày làm
việc/năm)
Số người vận hành: 4-6 người/ca, tuỳ theo cụng suất thực tế.
Tiờu hao nguyờn liệu và phụ trợ cho 1 tṍn formalin 37%
(tớnh cho nhà mỏy cụng suất 30T/ngày)
Danh mục Đơn vị tớnh Chỉ tiờu tiờu hao
Metanol ( loại A, >98% ) Kg 446
Điện năng KWh 25
Nước làm lạnh (tuần hoàn) m3 3
Nước mềm T 1,1
Xỳc tỏc bạc G 0,1 – 0,2
Danh Sỏch Cỏc Thiết Bị Chớnh
STT Tờn Thiết Bị Đặc Tớnh Vật Liệu SL Ghi Chỳ
