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1绪论1

1.1甲醛的性质1

1.1.1物理性质1

1.1.2化学性质5

1.2甲醛的用途11

1.2.1甲醛的用途介绍11

1.2.2甲醛深加工产品系列图16

1.3中国甲醛工业发展概况20

1.3.1概述20

1.3.2生产能力与产量21

1.3.3消费量和消费结构23

1.4世界甲醛工业发展概况23

1.4.1概述23

1.4.2生产能力及产量24

1.4.3消费量及消费结构25

参考文献29

2甲醛生产原料30

2.1甲醇30

2.1.1物理性质30

2.1.2化学性质31

2.1.3甲醇产品标准34

2.1.4甲醇的应用35

2.1.5甲醇的贮运37

2.1.6甲醇净化37

2.2空气38

2.2.1物化性质38

2.2.2空气质量要求与净化40

参考文献44

3甲醛生产方法与化学反应45

3.1物理化学相关基本概念45

3.1.1气体与相关物理量的关系46

3.1.2化学热力学相关基本概念49

3.1.3化学动力学相关基本概念53

3.2甲醇制甲醛的方法及其化学反应56

3.2.1氧化脱氢法（银法）56

3.2.2单纯氧化法（铁钼法）72

3.2.3甲醇脱氢法75

3.2.4甲缩醛氧化法79

参考文献83

4银法甲醛生产84

4.1基本知识与开车准备84

4.1.1基本知识84

4.1.2原料准备与输送101

4.2反应工艺过程与影响因素107

4.2.1化学反应107

4.2.2反应工艺过程108

4.2.3影响反应工艺过程的因素108

4.3甲醛气体吸收114

4.3.1吸收基本理论114

4.3.2吸收流程115

4.3.3影响吸收的因素116

4.4银法甲醛生产工艺流程117

4.4.1传统银法甲醛生产工艺118

4.4.2尾气循环法119

4.4.3本征控制甲醛生产工艺120

4.4.4甲醇循环法甲醛生产工艺122

4.4.5双循环银法甲醛生产工艺125

4.4.6挪威泰诺银法甲醛生产工艺126

4.4.7 BASF银法尾气循环甲醛生产工艺128

4.4.8英国ICI公司氧化脱氢法甲醛生产工艺130

4.4.9日本MGC公司氧化脱氢法甲醛生产工艺131

4.4.10法国煤化学公司氧化脱氢法甲醛生产工艺132

4.5银法甲醛生产操作133

4.5.1流体输送操作133

4.5.2蒸发134

4.5.3配料与过热135

4.5.4反应136

4.5.5吸收137

4.5.6骤冷段与尾气处理器138

4.5.7系统开车139

4.5.8系统停车143

4.5.9异常操作144

4.5.10主要设备检修操作149

4.6粗甲醇制甲醛153

4.6.1历史回顾154

4.6.2粗甲醇的组成及性质154

4.6.3粗甲醇质量分析方法与控制157

4.6.4粗甲醇对甲醛生产的影响160

4.6.5粗甲醇的使用方法与流程162

4.6.6粗甲醇生产甲醛质量分析164

4.6.7粗甲醇生产甲醛经济效益分析164

参考文献165

5铁钼法甲醛生产166

5.1开车准备166

5.1.1导热油系统166

5.1.2锅炉给水系统166

5.1.3工艺水系统166

5.1.4 ECS系统167

5.1.5冷却水系统167

5.2甲醛生产反应过程167

5.2.1反应过程167

5.2.2影响反应的因素168

5.3甲醛气体的吸收169

5.3.1吸收流程169

5.3.2吸收的基本理论（参见4.4.2节）169

5.3.3影响吸收的因素169

5.3.4吸收塔基本计算（参见第18.4节）171

5.4铁钼法工艺流程171

5.4.1瑞典Perstorp Formox公司铁钼法甲醛工艺171

5.4.2丹麦托普索铁钼法甲醛工艺173

5.4.3美国D.B.西方公司铁钼法甲醛生产工艺178

5.5铁钼法甲醛生产操作180

5.5.1催化剂装填180

5.5.2流体输送181

5.5.3蒸发182

5.5.4反应182

5.5.5吸收184

5.5.6系统开车184

5.5.7日常运行185

5.5.8系统停车186

5.5.9异常处理188

参考文献190

6甲醛生产设备191

6.1银法甲醛生产设备191

6.1.1流体输送机械191

6.1.2过滤及洗涤设备208

6.1.3换热器209

6.1.4甲醇蒸发器211

6.1.5阻火器212

6.1.6氧化反应器213

6.1.7吸收塔215

6.1.8尾气处理器217

6.1.9蒸发冷凝器218

6.1.10水处理设备219

6.2铁钼法甲醛生产设备220

6.2.1流体输送机械220

6.2.2过滤及洗涤设备222

6.2.3换热器222

6.2.4蒸发器222

6.2.5导热油锅炉222

6.2.6反应器222

6.2.7吸收塔223

6.2.8尾气蒸汽发生器224

参考文献224

7甲醛生产仪表与控制225

7.1概述225

7.1.1误差理论225

7.1.2数据处理226

7.1.3文字代号和图形符号227

7.2化工测量仪表231

7.2.1温度的测量231

7.2.2压力的测量234

7.2.3液位的测量236

7.2.4流量的测量237

7.3调节阀239

7.3.1气动调节阀及选型239

7.3.2电动调节阀特性及选型240

7.4甲醛生产系统的自动调节体系241

7.4.1甲醛生产操作基本知识241

7.4.2常用术语241

7.4.3调节器“正-反”作用的选择242

7.4.4调节器的P、 I、 D参数的设置242

7.4.5自动调节系统242

7.5检测控制仪表的操作和使用253

7.5.1甲醛生产中仪表运行和操作应注意的问题253

7.5.2系统“手动-自动”和“自动-手动”切换操作255

7.6 JX-300XP分散型甲醛综合控制系统（DCS）256

7.6.1概述256

7.6.2系统的整体结构257

7.6.3通信网络260

7.7甲醛生产计量管理仪表261

7.7.1甲醛单耗考核在线计量261

7.7.2使用与维护262

7.7.3甲醇储罐质量与流量计对比计算方法262

7.7.4甲醛储罐质量与流量计对比计算方法263

7.7.5甲醇（甲醛）流量仪表的现场标定方法264

7.8控制仪表抗干扰及应急停电措施264

7.8.1仪表自身抗干扰措施264

7.8.2传感信号电缆的敷设264

7.8.3屏蔽接地方法266

7.8.4仪表安装环境的选择266

7.8.5仪表柜应急电源（UPS）的选择266

参考文献267

8甲醛生产电气选配与应用268

8.1用电设备的选配和设计原则268

8.1.1依据甲醛生产能力配置罗茨鼓风机268

8.1.2甲醛主吸收塔循环泵规格配置269

8.1.3热水循环泵功率的选配及要求269

8.1.4甲醇供料泵功率的选配269

8.1.5尾气处理器风机的配置269

8.1.6甲醛车间作业场所通风扇安装数量与高度要求270

8.1.7变频控制多级泵出口压力的设计270

8.1.8氧化器点火器功率的选择270

8.1.9防爆电机电气设备应用270

8.2电控设备的应用271

8.2.1配电开关柜的电气安全要求271

8.2.2电动或气动调节阀的信号类别271

8.2.3变频调速器工作原理272

8.2.4变频调速器的应用272

8.2.5变频调速器的使用与保养274

8.2.6变频调速器的几种常见故障274

8.2.7变频器的节电效果274

8.2.8变频风机给定风量的计算方法275

8.2.9 UPS（不间断电源）在控制仪表柜上的应用277

8.3电气监控监测设备和设施277

8.4供电与电缆279

8.5电气设备维护保养281

8.6节能电器节能原理与产品的选择282

8.7电气设备控制方法284

参考文献288

9甲醛生产催化剂289

9.1概述289

9.2电解银催化剂290

9.2.1基本概念290

9.2.2电解银催化剂制作装置291

9.2.3银的电解提纯原理294

9.2.4电解银催化剂制作工艺295

9.2.5银的再生与回收298

9.2.6质量标准299

9.2.7电解银催化剂的品种、规格和特点301

9.2.8电解银催化剂的使用技术302

9.2.9电解银催化剂结构的微观探讨310

9.3铁钼氧化物催化剂315

9.3.1铁钼催化剂的制作315

9.3.2铁钼催化剂的规格316

9.3.3使用中的问题与分析317

9.3.4国外铁钼催化剂介绍318

9.4其他催化剂319

9.4.1浮石银催化剂319

9.4.2 EH-1负载银催化剂320

9.4.3耐热发泡银催化剂321

9.4.4 Ag-Y分子筛催化剂323

9.4.5银／陶瓷催化剂323

9.4.6 Ag-P催化剂323

9.4.7制取无水甲醛的负载银催化剂324

9.4.8甲醇脱氢制无水甲醛的高活性Ag-SiO2-Al2 O3催化剂324

参考文献325

10工业甲醛产品标准327

10.1中国工业甲醛标准327

10.1.1标准概况327

10.1.2甲醛旧标准328

10.1.3甲醛现行标准329

10.2外国工业甲醛标准331

10.2.1美国标准331

10.2.2日本标准331

10.2.3俄罗斯标准332

10.2.4印度标准332

参考文献332

11甲醛生产分析333

11.1基础知识333

11.1.1化工工业分析简述333

11.1.2化工工业分析的分类333

11.1.3化工工业分析过程334

11.1.4化工工业分析中常用浓度单位表示法335

11.1.5甲醛生产分析检测常用仪器及设备336

11.2原料分析337

11.2.1原料甲醇337

11.2.2锅炉水质338

11.3中间控制分析343

11.3.1蒸发器平衡浓度测定方法344

11.3.2甲醛密度的测定344

11.3.3甲醛浓度的测定344

11.3.4酸度的测定344

11.3.5甲醇含量的测定344

11.3.6尾气分析345

11.3.7水质分析345

11.3.8仪器分析345

11.4成品分析346

11.4.1适用范围346

11.4.2引用标准347

11.4.3产品外观347

11.4.4试验方法347

11.5尾气分析349

11.6空气中微量甲醛、甲醇的测定350

11.6.1空气中微量甲醛的测定350

11.6.2空气中微量甲醇的测定352

参考文献353

12甲醛产品贮存与运输354

12.1贮运目的与要求354

12.2贮存方式与质量保证354

12.2.1贮存方式354

12.2.2质量保证与技术措施355

12.2.3甲醛溶液贮存的注意事项356

12.2.4贮存现场的安全设计参考357

12.3包装与运输358

参考文献358

13甲醛阻聚剂359

13.1概述359

13.1.1国内的应用359

13.1.2国外的应用360

13.2甲醛聚合机理360

13.3阻聚剂的功能和作用原理361

13.3.1阻聚剂功能361

13.3.2阻聚剂作用原理362

13.4甲醛阻聚剂类型363

13.4.1含有羟基的化合物、聚合物阻聚剂363

13.4.2含有较多氨基的含氮化合物阻聚剂364

13.4.3其他阻聚方法365

13.5我国阻聚剂品种365

13.6阻聚剂使用367

13.6.1使用方法368

13.6.2存放要求371

参考文献372

14甲醛生产安全与评价373

14.1甲醛安全生产的基本原则373

14.1.1树立安全生产基本指导思想373

14.1.2甲醛项目设计、施工必须符合国家相关规范374

14.1.3配套建设安全、消防、环保设施并达到相应要求374

14.1.4建立一套与之配套且完善的管理体系375

14.2原料和产品的火灾、爆炸危险特性375

14.3防火防爆379

14.3.1甲醛装置防火防爆措施380

14.3.2防火防爆生产管理380

14.3.3甲醛工艺参数的严格控制381

14.4电气安全382

14.4.1安全供电和供电保证382

14.4.2防触电对策措施382

14.4.3电气安全管理383

14.4.4自动化安全控制383

14.4.5防雷、防静电383

14.5压力容器和尾气处理器安全385

14.5.1压力容器385

14.5.2尾气处理器385

14.6预防中毒386

14.7人身防护和安全检修387

14.7.1常规防护措施387

14.7.2安全色和安全标志387

14.7.3个人劳动防护388

14.7.4安全检修388

14.8甲醛生产装置的安全评价389

14.8.1安全评价分类390

14.8.2安全评价方法在甲醛装置中的应用391

14.9消防设备及灭火方法430

参考文献431

15甲醛生产环境保护432

15.1污染源和污染途径432

15.1.1废气432

15.1.2废水433

15.1.3废渣433

15.1.4噪声433

15.2污染的防治与环境保护434

15.2.1管理人员的培训434

15.2.2废气处理434

15.2.3废水处理435

15.2.4噪声防治436

15.2.5废渣处理437

15.2.6环境监测437

15.2.7绿化438

参考文献438

16甲醛生产节能减排439

16.1银法甲醛生产节能减排439

16.1.1概述439

16.1.2反应热的利用440

16.1.3吸收热的利用442

16.1.4尾气的利用443

16.1.5节能、降耗、减排446

16.1.6甲醛生产综合节能与新技术方案456

16.2铁钼法甲醛生产节能减排463

16.2.1概述463

16.2.2反应热的利用463

16.2.3吸收热量利用464

16.2.4尾气的利用465

16.2.5节能、降耗与减排465

参考文献469

17甲醛生产管理471

17.1甲醛生产过程管理471

17.1.1机构设置与职责471

17.1.2工艺、技术管理474

17.1.3设备管理474

17.1.4原料与成品管理479

17.1.5能源管理480

17.1.6几种常用统计方法482

17.2全面质量管理484

17.2.1概述484

17.2.2要素、特征和观点485

17.2.3基本工作程序485

17.3质量管理标准化486

17.3.1概述486

17.3.2实施ISO 9000标准的意义486

17.3.3全面质量管理和质量管理标准化的关系487

17.3.4如何实施TQM和QMS487

17.4职业健康安全管理487

17.4.1实施OHSMS的目的和意义488

17.4.2 OHSMS概述489

17.4.3 OHSMS在甲醛企业的建立与运行490

17.4.4建立OHSMS应注意的问题492

17.4.5实践OHSMS，确保OHS管理有效运行的建议493

17.4.6 OHSMS认证494

17.5其他现代管理手段494

17.5.1计算机ERP管理信息系统软件的应用494

17.5.2 FSC故障安全控制系统的应用494

17.5.3储罐储量液位出入库监控系统495

17.5.4重大危险源的监控495

17.5.5企业环保数据监控的未来趋势496

18甲醛生产基本计算497

18.1流体输送的一般计算497

18.2流体传热的一般计算499

18.3物料衡算和热量衡算500

18.3.1计算依据500

18.3.2物料衡算501

18.3.3热量衡算506

18.4吸收塔基本计算511

18.5设备选型512

18.6影响生产常见因素的计算514

18.6.1转化率、选择性、产率（收率）和消耗定额的计算514

18.6.2甲醇理论消耗的计算514

18.6.3甲醛尾气中CO2、 CO含量变化对于甲醇消耗的影响515

18.6.4 CO2含量的变化对氧温的影响515

18.6.5配料蒸汽对氧温的影响515

18.6.6空速和接触时间的计算516

18.6.7甲醛溶液浓度的配制516

18.6.8氧醇比和爆炸极限的计算517

18.6.9甲醛尾气燃烧热的计算518

参考文献519