專利名稱：頻率量化甲醛生產(chǎn)操作方法
技術領域：
本發(fā)明提出一種頻率法量化風量控制甲醇氧化脫氫反應制取甲醛的工業(yè)開車、生產(chǎn)方法。在甲醛工業(yè)生產(chǎn)起車過程中，平穩(wěn)控制風量對氧化溫度的操作，對新鋪裝的觸媒活性激發(fā)快。變頻調(diào)速無級調(diào)節(jié)風機流量，可精確控制氧溫到達650～660℃，快速、穩(wěn)定。頻率法量化操作，提高了生產(chǎn)工藝水平。
背景技術：
目前工業(yè)甲醛生產(chǎn)起車時，常用閥門調(diào)節(jié)控制空氣和配料蒸汽流量方式調(diào)節(jié)氧溫，氧溫波動大。還會因閥門的遲鈍、失靈及配合時間等因素，會導致超溫發(fā)生。而過量的配料蒸汽加入，又使氧溫急劇下降。系統(tǒng)的這種反復調(diào)節(jié)延長了平衡過渡過程，影響觸媒活性激發(fā)時間。嚴重時需幾天、甚至十幾天的時間才能激發(fā)起觸媒的活性。觸媒活性不好，工藝調(diào)整和等待時間就長，造成產(chǎn)品指標低，單耗大。甲醛反應不好，會加大生產(chǎn)成本，影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。
傳統(tǒng)的閥門控制缺點是，流體在管道里因流量、流速的突變影響了系統(tǒng)阻力變化。流體的層流和湍流運動因流量、流速的突變，需要有時間平衡穩(wěn)定。若能精細調(diào)節(jié)風機流量使流速緩慢，可快速、穩(wěn)定、精確地控制氧溫到達預期點，無氧溫波動，觸媒活性激發(fā)期短，幾個小時甲醛就能合格。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是根據(jù)變頻器的風量調(diào)節(jié)與所給頻率的線性關系，以單位頻率量的變化對氧化溫度、產(chǎn)量的變化關系，提出的甲醛生產(chǎn)量化、優(yōu)化操作新工藝。
本發(fā)明的這種風量頻率法甲醛操作新工藝，是當氧化器點火成功到一定溫度時不加入配料蒸汽，通過ΔT＝28～30℃/Hz氧溫與變頻風量的頻率量化關系，來控制甲醇CH3OH剛剛開始氧化反應直到升溫至650～660℃內(nèi)的一種起車方法。正常操作開始加入配料蒸汽，此時具有ΔT＝8.5℃/Hz氧溫與變頻風量的頻率對應關系再量化提產(chǎn)操作。對于風機額定風量Q0與生產(chǎn)裝置能力相匹配的甲醛反應、吸收系統(tǒng)中，甲醛產(chǎn)量與風機風量頻率又呈現(xiàn)ΔQ＝2.0～2.2％Q0/Hz的線性關系適調(diào)蒸溫0.09～0.1℃/Hz。依據(jù)頻率法量化數(shù)據(jù)，對甲醛CH2O生產(chǎn)操作能實現(xiàn)進行優(yōu)化控制。
具體實施例方式
頻率法的開車步驟是，甲醇置換完氧化器主系統(tǒng)關小主閥。開點火器，預熱升溫至200℃左右時甲醇開始在催化床緩慢氧化反應，伴隨有熱量放出。隨著點火器加熱升溫，甲醇氧化速度加快，溫升也變快多了。當達到430℃左右時，甲醇又出現(xiàn)脫氫反應，此時關閉點火器。氧化器內(nèi)甲醇的氧化脫氫反應使催化床溫度急劇上升500℃以上，通過頻率法ΔT＝28～30℃/Hz量化操作，可平穩(wěn)地加大風量使氧溫迅速上升至625～660℃。
量化操作開車過程不加配料蒸汽，但要求密切注意蒸發(fā)器壓力并觀察蒸發(fā)壓力突然升高Δ P＝5～7kPa，此時系統(tǒng)主閥不動，風量也可不動。再等3～5分鐘，未等ΔP＞8kPa就過量開大主閥，迫使蒸發(fā)壓力迅速下降，接著將主閥開至適當位置，維持在正常生產(chǎn)所需蒸發(fā)壓力，然后按正常生產(chǎn)操作。
本發(fā)明這種頻率量化法正常生產(chǎn)操作，是待氧化器內(nèi)觸媒溫度在660℃保持10分鐘，再逐步提高風機給定頻率，同時加入配汽，按ΔT＝8.5℃/Hz對應關系控制。
頻率量化法甲醛生產(chǎn)操作具有顯著的優(yōu)點，在開車過程和提產(chǎn)過程中，沒有氧溫波動發(fā)生。正常調(diào)產(chǎn)過程中，一般氧控員幾秒鐘就可實現(xiàn)±2％Hz的產(chǎn)量調(diào)整。在不影響反應指標情況下，先微調(diào)配汽，再調(diào)風機頻率，按±3℃/Hz變化內(nèi)操作一步。氧溫穩(wěn)定后，可在15分鐘里逐步完成10％產(chǎn)量的調(diào)整。
頻率法甲醛正常生產(chǎn)是通過每赫茲頻率的操作量化關系值，可精確配比氧醇摩爾比，使甲醇的氧化脫氫反應調(diào)整為最佳狀態(tài)。通常氧醇比0.38～0.42之間，高了會減少產(chǎn)量，低了會增大單耗。精確地調(diào)整到0.398～0.402，那么甲醛產(chǎn)量大、單耗低、效益高是經(jīng)濟運行優(yōu)化生產(chǎn)的目的。以產(chǎn)量、單耗為指標前提下，幾小時成品甲醛濃度就達到37％CH2O。甲醛起車后次日成品中的含醇量可降到≤2.5％/wt，原料甲醇消耗接近460kg/wt。頻率法操作使甲醛達產(chǎn)期縮短，經(jīng)過24小時均勻提高風機頻率，系統(tǒng)可以達到額定生產(chǎn)產(chǎn)量的75％，36小時后可達80％。三天后可滿負荷提產(chǎn)，而甲醛各項指標，包括原料甲醇的單耗都進入理想狀態(tài)，月單耗很容易實現(xiàn)＜460kg/wt。如果電解銀觸媒質(zhì)量佳，單耗可達≤450kg/wt。
采用頻率法量化、優(yōu)化操作甲醛生產(chǎn)調(diào)整期短、產(chǎn)量大、成本低、指標好。頻率法采用的變頻調(diào)節(jié)風機空氣流節(jié)省風機電能，避免風機風量放空損失或自循環(huán)造成電能的浪費。由于開車初期觸媒活性好，頻率法操作甲醛生產(chǎn)有效地延長了觸媒壽命，生產(chǎn)調(diào)控容易。頻率法量化參數(shù)可與工業(yè)計算機控制系統(tǒng)配合實現(xiàn)自動/手動操作，是一種先進的現(xiàn)代甲醛生產(chǎn)量化操作新方法。
權利要求
1.頻率量化甲醛生產(chǎn)操作方法，其特征是甲醛生產(chǎn)系統(tǒng)用變頻調(diào)速風機操作以氧化溫度ΔT、蒸發(fā)溫度、甲醛產(chǎn)量ΔQ與調(diào)速風機單位頻率Hz之間的量化關系，指導開車控制和優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)整。
2.根據(jù)權利要求1所述的量化關系開車控制，其特征是在不加入配料蒸汽情況下，氧化溫度與單位頻率有ΔT/Hz＝28～30℃/Hz量化關系。
3.根據(jù)權利要求1所述的量化關系優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)整，其特征是在加入配料蒸汽情況下，氧化溫度與單位頻率有ΔT/Hz＝8.5℃/Hz量化關系。
4.根據(jù)權利要求1所述的量化關系優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)整產(chǎn)量，其特征是甲醛產(chǎn)量與單位頻率之間表現(xiàn)的量化關系為ΔQ＝2.0～2.2％Q0/Hz，Q0是當頻率為50Hz時，與風機額定風量相匹配的甲醛反應和吸收裝置的額定生產(chǎn)產(chǎn)量。
5.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)整，其特征是蒸發(fā)溫度與單位頻率之間表現(xiàn)的量化關系為0.09～0.1℃/Hz。
全文摘要
一種通過風機風量變頻調(diào)節(jié)的頻率量化甲醛生產(chǎn)操作方法。它是工業(yè)甲醇氧化脫氫反應制取甲醛的一種量化控制工藝。通過調(diào)速風機風量變頻的頻率調(diào)節(jié)，將單位赫茲頻率的變化與氧化溫度、蒸發(fā)溫度、生產(chǎn)量、配汽各種量化關系來進行生產(chǎn)調(diào)控。實施頻率法量化、優(yōu)化操作，能使甲醛生產(chǎn)縮短反應調(diào)整期，設備產(chǎn)量大、成本低、指標好。頻率法采用的變頻調(diào)節(jié)風機空氣流節(jié)省風機電能，避免風機風量放空損失或自循環(huán)造成電能的浪費。由于用頻率量化甲醛開車、生產(chǎn)穩(wěn)定，開車初期觸媒活性好，甲醛生產(chǎn)效果好，能充分有效地延長電解銀觸媒壽命。
文檔編號C07C45/00GK1534009SQ0312138
公開日2004年10月6日 申請日期2003年3月27日 優(yōu)先權日2003年3月27日
發(fā)明者李洪偉 申請人:李洪偉