專利名稱：頻率量化甲醛生產操作方法
技術領域：
本發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開車、生產方法。在甲醛工業生產起車過程中，平穩控制風量對氧化溫度的操作，對新鋪裝的觸媒活性激發快。變頻調速無級調節風機流量，可精確控制氧溫到達650～660℃，快速、穩定。頻率法量化操作，提高了生產工藝水平。
背景技術：
目前工業甲醛生產起車時，常用閥門調節控制空氣和配料蒸汽流量方式調節氧溫，氧溫波動大。還會因閥門的遲鈍、失靈及配合時間等因素，會導致超溫發生。而過量的配料蒸汽加入，又使氧溫急劇下降。系統的這種反復調節延長了平衡過渡過程，影響觸媒活性激發時間。嚴重時需幾天、甚至十幾天的時間才能激發起觸媒的活性。觸媒活性不好，工藝調整和等待時間就長，造成產品指標低，單耗大。甲醛反應不好，會加大生產成本，影響企業的經濟效益。
傳統的閥門控制缺點是，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，需要有時間平衡穩定。若能精細調節風機流量使流速緩慢，可快速、穩定、精確地控制氧溫到達預期點，無氧溫波動，觸媒活性激發期短，幾個小時甲醛就能合格。
發明內容
本發明是根據變頻器的風量調節與所給頻率的線性關系，以單位頻率量的變化對氧化溫度、產量的變化關系，提出的甲醛生產量化、優化操作新工藝。
本發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操作。對于風機額定風量Q0與生產裝置能力相匹配的甲醛反應、吸收系統中，甲醛產量與風機風量頻率又呈現ΔQ＝2.0～2.2％Q0/Hz的線性關系適調蒸溫0.09～0.1℃/Hz。依據頻率法量化數據，對甲醛CH2O生產操作能實現進行優化控制。
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，甲醇又出現脫氫反應，此時關閉點火器。氧化器內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器壓力并觀察蒸發壓力突然升高Δ P＝5～7kPa，此時系統主閥不動，風量也可不動。再等3～5分鐘，未等ΔP＞8kPa就過量開大主閥，迫使蒸發壓力迅速下降，接著將主閥開至適當位置，維持在正常生產所需蒸發壓力，然后按正常生產操作。
本發明這種頻率量化法正常生產操作，是待氧化器內觸媒溫度在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操作具有顯著的優點，在開車過程和提產過程中，沒有氧溫波動發生。正常調產過程中，一般氧控員幾秒鐘就可實現±2％Hz的產量調整。在不影響反應指標情況下，先微調配汽，再調風機頻率，按±3℃/Hz變化內操作一步。氧溫穩定后，可在15分鐘里逐步完成10％產量的調整。
頻率法甲醛正常生產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整為最佳狀態。通常氧醇比0.38～0.42之間，高了會減少產量，低了會增大單耗。精確地調整到0.398～0.402，那么甲醛產量大、單耗低、效益高是經濟運行優化生產的目的。以產量、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期縮短，經過24小時均勻提高風機頻率，系統可以達到額定生產產量的75％，36小時后可達80％。三天后可滿負荷提產，而甲醛各項指標，包括原料甲醇的單耗都進入理想狀態，月單耗很容易實現＜460kg/wt。如果電解銀觸媒質量佳，單耗可達≤450kg/wt。
采用頻率法量化、優化操作甲醛生產調整期短、產量大、成本低、指標好。頻率法采用的變頻調節風機空氣流節省風機電能，避免風機風量放空損失或自循環造成電能的浪費。由于開車初期觸媒活性好，頻率法操作甲醛生產有效地延長了觸媒壽命，生產調控容易。頻率法量化參數可與工業計算機控制系統配合實現自動/手動操作，是一種先進的現代甲醛生產量化操作新方法。
權利要求
1.頻率量化甲醛生產操作方法，其特征是甲醛生產系統用變頻調速風機操作以氧化溫度ΔT、蒸發溫度、甲醛產量ΔQ與調速風機單位頻率Hz之間的量化關系，指導開車控制和優化生產調整。
2.根據權利要求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.根據權利要求1所述的量化關系優化生產調整，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.根據權利要求1所述的量化關系優化生產調整產量，其特征是甲醛產量與單位頻率之間表現的量化關系為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產量。
5.根據權利要求1所述的優化生產調整，其特征是蒸發溫度與單位頻率之間表現的量化關系為0.09～0.1℃/Hz。
全文摘要
一種通過風機風量變頻調節的頻率量化甲醛生產操作方法。它是工業甲醇氧化脫氫反應制取甲醛的一種量化控制工藝。通過調速風機風量變頻的頻率調節，將單位赫茲頻率的變化與氧化溫度、蒸發溫度、生產量、配汽各種量化關系來進行生產調控。實施頻率法量化、優化操作，能使甲醛生產縮短反應調整期，設備產量大、成本低、指標好。頻率法采用的變頻調節風機空氣流節省風機電能，避免風機風量放空損失或自循環造成電能的浪費。由于用頻率量化甲醛開車、生產穩定，開車初期觸媒活性好，甲醛生產效果好，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 優先權日2003年3月27日
發明者李洪偉 申請人:李洪偉