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1.3 设计课题的目的及意义
甲醛广泛用于有机合成、合成材料、涂料、橡胶、农药等领域，国内外市场需求和价格逐年提高，有着广阔的应用前景。本课题以实际的甲醛生产装置与工艺参数为依据，以铁钼催化剂来进行甲醇催化合成甲醛方法来设计年产6万吨甲醛合成工艺。
1.4 甲醛产品介绍
1.4.1 性质
甲醛，分子式为“ HCHO”，是一种无色、有强烈刺激性气的气体，易溶于水、醇和醚。在常温下是气态，通常以水溶液的形式出现。能与水、乙醇、丙酮等有机溶剂按任意比例混溶。pH 2.8～4.0。相对密度1.081～1.085。熔点-118℃，沸点-19.5℃。化学性质活泼，可以和氢气发生加成反应，和银氨溶液反应，和新制氢氧化铜反应，还可以用来制备酚醛树脂等。
1.4.2 用途
甲醛的用途在各个方面都有所涉及：木材工业中，常用于生产脲醛树脂以及酚醛树脂；在纺织业中，服装在生产过程中添加甲醛可以达到防皱、防缩、防燃等作用；甲醛还可作为防腐溶液，例如福尔马林，它具有防腐杀菌性能，可以用来浸制生物标本、种子消毒等；在食品行业中，利用了其防腐功能，加入到水产品等不易储存的食品中。目前，我国用甲醛生产的下游产品主要有：脲醛树脂胶黏剂和压塑粉、酚醛树脂胶黏剂和各种塑料制品、三聚氰胺甲醛树脂及其塑料制品、新戊二醇、季戊四醇、1,4-丁二醇、三羟甲基丙烷、乌洛托品、多聚甲醛、聚甲醛树脂、甲缩醛、吡啶类化合物、混凝土高效减水剂等。[1]
1.4.3 国内外需求和产能
甲醛是一项重要的工业产品，此行业近几年发展迅速，它的需求从发展的初始阶段到如今，呈现递增的趋势。2002 年世界甲醛需求年增长率为3.5%。到2003年为止，全球的甲醛需求总量为2540万吨。全球的甲醛生产厂家现约有580多家，总年产能力约2800万吨[2]。
2006年，我国甲醛生产能力为1468万吨/年，约占世界甲醛总生产能力的34.5%。2007年，我国甲醛生产能力和产量约有8%的增长。2010年我国甲醇企业文持大中小规模共同发展局面，据不完全统计，截至12月底数据显示，中国甲醇产能在100万吨以上的企业有5家 [1]。我国这几年甲醛供需情况列于表1.1。
表1.1 我国甲醛的供需
单位：
万吨/年 产量 进口量 出口量 表观消费量 产量增长率（%）
2006 745.8 112.7 19.0 839.5 39.24
2007 1013.6 84.5 56.3 1040.8 35.77
2008 1109.9 143.4 36.8 1216.5 9.61
2009 1123.0 528.8 1.4 1650.4 1.18
2010 1575.3 518.9 1.24 2093.0 40.28
1.5 甲醛工业的发展
1.5.1 生产技术的发展情况
甲醛生产的工艺由最初的浮石银生产法逐渐向多元化发展，随着近几年铁钼氧化物催化氧化法工艺装置的不断建设投产，在生产工艺上已经从单一的电解银法逐步向银法与铁钼法共同发展，同时从原料入手的科研和试生产以低碳烃、甲烷、二甲醚为原料的工艺路线也得到了良好的发展。
银法甲醛主要使用银催化剂，反应中甲醇占比较高，最终产品中剩余甲醇较高，必须经过精馏装置脱除。银法生产工艺过程中，混合气中甲醇的浓度较高，设备的负荷量较大、投资较少，除此之外还具有能耗低，产品甲酸含量低（<0.03%）催化剂可再生循环使用等优点；但是甲醇转化率较低、催化剂易中毒，且产品浓度仅限为37%左右的甲醛溶液。