聚甲醛工艺详解（图）

储蓄计划项目的储藏方案见表3.2-7。 原料、产品及其他货物的运输委托由危险品运输资格公司负责，主要是汽车运输。表3.2-7项目原材料储藏方案序列号。品种保存方法保存时间(天)储量(t )运输工具1甲醇常压罐1160管子2二环戊二烯环常压罐325汽车运动3苯。常压罐2539汽车运动4铁钼催化剂桶装3330.06汽车运动5硫酸常压罐100.5汽车运动6碱性溶液常压罐103汽车运动7三氟化硼醚配合物樽装102汽车运动8甲缩醛樽装101汽车运动9稳定剂樽装104汽车运动10短玻璃纤维袋装1054汽车运动11增溶剂MDI桶装101.5汽车运动12润滑剂硅氧烷桶装100.8汽车运动13Irganox1010桶装100.08汽车运动15三聚氰胺桶装100.3汽车运动15硬脂酸钙桶装100.3汽车运动3.2.4提案项目的主要生产设备建设项目的生产设备见表3.2-8。表3.2-8项目生产设备一览表补充聚甲醛改性设备序列号。设备名称材料数量1甲醛反应器AISI30412甲醛吸收塔AISI30413甲醇蒸发器AISI30414真空闪光鼓甲组联赛15塔底分层器甲组联赛16塔顶分层器甲组联赛17分层器甲组联赛18TOX反应器PS19真空吸收塔甲组联赛210甲醛分离塔甲组联赛111洗涤塔甲组联赛112加压精馏塔A268 TP329113常压吸收塔甲组联赛114放空吸收塔甲组联赛115第一精馏塔阿尔116吸收塔甲组联赛117第二精馏塔甲组联赛118苯回收塔甲组联赛119轻塔甲组联赛120苯脱水器A51560121一次聚合反应器a 351足球俱乐部222二次聚合反应器a 351足球俱乐部223三级聚合反应器a 351足球俱乐部224四级聚合反应器a 351足球俱乐部225挤出机TH-12战斗机426粗材粉碎机甲组联赛227振动筛528造粒机甲组联赛129离心干燥机甲组联赛13.2.5生产流程和排放节点3.2.5.1聚甲醛的生产工艺和排放节点项目采用聚甲醛生产技术，以甲醇为原料在铁钼催化剂的催化作用下氧化生成55%甲醛溶液，再利用真空浓缩技术将55%甲醛浓缩为74%甲醛溶液，浓缩后的甲醛溶液在硫酸作用下将聚甲醛溶液经过苯萃取和精制得到聚合级聚甲醛，然后分别将聚甲醛、二氧戊环作为聚合单体和共聚单体连续聚合而得到聚甲醛，聚甲醛部分作为产品销售，一部分作为原料改性聚甲醛其生产过程为甲醛合成组件、甲醛浓缩组件、聚甲醛合成组件、TOX精制组件、聚合组件、后处理组件、甲醛回收组件、改性组件。(1)甲醛合成单元甲醛合成单元以甲醇为原料，铁钼法甲醛生产工艺中氧化生成甲醛，工艺流程如下所示.空气与吸收塔的循环废气混合后进入循环鼓风机，加压后输送到甲醇前蒸发器中。 原料甲醇在用甲醇泵接触蒸发器加热气化的同时，与空气和吸收塔循环废气混合，原料气体进入反应器，蒸发器被吸收塔循环过程流体和产品气体加热。反应器类似于列管式热交换器，催化剂在管内，热传导油(HTF )在壳内。 气体混合物进入反应器的管道，催化剂发生化学反应，甲醇转化成甲醛。 反应温度由导热油的加热控制，反应中导热油凝结后产生蒸汽，副产物蒸汽被编入蒸汽管网。 反应式如下所示主要反应：ch3oh1/2o2ch2o2o2o2o2o副反应：CH3OH 3/2O2 CO2 2H2OCH3OH O2 HCOOH H2O2ch2h2oh2ohcooh3oh生成的反应气体在甲醇蒸发器盘管中与原料气体进行热交换而冷却后，进入吸收塔，在吸收塔内串联连接的吸收台内与反向流动的处理水接触，浓度达到必要的值时(55% )，甲醛从吸收底部被提取，部分逆流，一部分从吸收塔上部排出的废气，一部分返回到循环鼓风机入口，一部分(g1 )被送到ECS催化剂焚烧处理系统，处理后的废气从25m排气筒(P1 )排出。(2)甲醛浓缩单元60时甲醛水溶液中的游离CH2O占总量的0.1%(wt )，100时甲醛水溶液中的游离CH2O占总量的1%wt。 100、1atm时，醛水共沸组成中的CH2O含量为21%wt，CH2O组成随着温度上升和压力上升而增加。 温度下降，压力下降，共沸物中的CH2O含量减少，压力低于26.6kPa (绝对压力)时，温度达到65，共沸现象消失。 甲醛浓缩单元采用真空浓缩技术，将55%的甲醛浓缩成74%的甲醛溶液，真空浓缩技术能有效地降低甲醛水共沸物中甲醛含量，减少水分蒸发。 工艺流程如下所示：粗醛储藏槽内的55%甲醛用泵放入甲醛加热器，加热后的甲醛液被送到真空闪光鼓中，闪光鼓后的甲醛溶液浓度约为74%，经由浓甲醛缓冲罐真空闪蒸罐顶部的闪蒸被热交换器冷却后，暂时放入稀有气体回收罐中，未冷凝气体(g2 )被送到1#水吸收塔处理后，从30m排气筒(P2 )中排出。 同时向稀醛罐中加入定量的碱液中和副产物甲酸，稀醛定期送到稀醛回收单元，回收甲醛。(3)聚甲醛合成单元聚甲醛(简称TOX )合成单元以74%的甲醛溶液为原料，经催化硫酸反应生成TOX。 工艺流程如下所示：74%的甲醛溶液用泵加入TOX反应器中，同时加入催化硫酸，用硫酸催化74%的甲醛溶液，转换成聚甲醛。 该工序的反应方程式如下主要反应：CH2O H2 O CH2(OH)22 CH2(OH)2 (CH2O)2 H2O H2O(ch2o)2h2och2(oh)2(ch2o)3h2o(CH2O)3 H2O (CH2O)3 H2O副反应：(ch2o)3h2och2(oh)2(ch2o)4h2onCH2(OH)2 (CH2O) nH2O (n-1)H2O2ch2h2oh2ohcooh3ohHCOOH CH3OH CH3OOCH H2OCH2 (oh )22ch3oh ch3o-CH2-och32h2oTOX反应器的原料为气态，进入第一精馏塔回收粗TOX。 精馏塔使在真空系统中容易气化的TOX气化，使难以气化的甲醛在塔底凝结，塔内的上层溶液组成中的TOX浓度越高，下层溶液组成中的甲醛浓度越高，塔顶的原料为粗TOX，凝结后在粗TOX中间储藏在槽中，部分地被回流，部分地精馏塔塔底的原料为高浓度甲醛，通过塔底泵回收到TOX反应器中利用。(4) TOX精制单元TOX精制单元用苯萃取精制粗TOX，得到聚合级的聚甲醛。 工艺流程如下所示：粗TOX从泵进入萃取塔塔底，萃取剂苯从塔上部进入萃取TOX。 提取结束后，加入定量的碱液，中和溶液中的甲酸。中和结束后，混合液进入塔底层器，利用比重不同和相互不兼容的特性分为TOX、苯和水溶液两层，下层水溶液经过萃取相泵，部分地回流，部分地被送到第一精馏塔回收TOX的上层TOX，苯溶液被泵送到萃取液罐，泵轻成分主要是从苯回收塔的塔顶提取水、甲醛、苯，在冷凝器中冷凝后，进入分层器，由苯和水不相溶形成两层，下层的液体主要是水和甲醛溶液，用稀甲醛泵部分地送到稀醛罐中上层的苯用泵打出，部分逆流，部分适用于苯萃取塔。 苯回收塔底含有微量杂质TOX，从泵送到脱轻塔纯化TOX，塔顶不凝结气体(g4 )被送到1#水吸收塔进行处理后，从30m排气筒(P2)中排出。苯萃取塔的原料是含有微量杂质的TOX，加入脱轻塔进行精制。 轻成分从塔顶蒸发，在冷凝器中凝结后，返回分层器，塔釜材料进入TOX贮槽，作为聚甲醛生产的原料，塔顶不凝结气体(g5 )被送到1#水吸收塔处理后，从30m排气筒(P2 )中排出。(5)聚合单元聚合单元以TOX为原料，生成共聚聚甲醛粗材。 工艺流程如下所示：将聚合水平的聚甲醛TOX、二氧戊环、甲醛、氮气用线性混合器均匀混合后，进入一次聚合反应器，同时加入催化剂的三氟化硼醚络合物，聚合聚甲醛、共聚二氧戊环的单体、甲醛其反应方程式如下(ch2o )3c3h6o2h (och2ch2) n (och2) moch2oh反应材料依次进入后续的二级聚合反应器和三级聚合反应器，聚合反应继续进行。 三级聚合反应器的原料进入四级聚合反应器中反应一段时间后，加入停止剂，聚合反应用停止剂停止，反应得到质量好的POM。 聚合反应是一种发热反应，用间接循环冷却水冷却反应器套，控制反应器的温度。 聚合反应的收率为97%。 聚合后的未反应气体(g6 )从反应器顶部排出到焚烧炉中进行焚烧处理。四级聚合反应器的原料是POM固体的原始聚合物，放入粉碎机中粉碎成POM粉的粒径不到0.8mm，研磨后的POM粉用热风送至粗材混合仓库，POM粉在输送中干燥，混合仓库废气(g7 )用二级旋风分离器分离回收POM粒子后，用2#三级(6)后处理单元后处理单元的功能是把不稳定的粗材处理成合格品。 工艺流程如下所示：在对混合仓库的粗材和稳定剂进行计量后，放入挤出机中(采用电加热)，挤出机的温度为180200，在挤出机内的高温条件下，聚合物和稳定剂在挤出机内均匀混合，不稳定末端基被分解。 挤出机内为负压，分解废气(g8 )被送到2#三级水吸收塔处理后，从30m排气筒(P3 )排出。挤出机的材料在熔融状态下，通过齿轮泵输送至造粒机中，造粒机在水中作业，POM材料裁断成粒状后，输送至离心干燥机进行脱水，离心废水(w1 )回到造粒机中，干燥机废气(g9 )通过2段旋风分离器分离回收POM粒子后，2#3段水干燥的POM通过旋转阀放入振动筛，除去不合格粒径的粒子。 POM良品通过气力输送系统被送入成品包装仓，仓外排气(g10 )在仓顶旋风分离器3#水吸收塔净化处理后，以30m高排气筒(P4 )开放。 固体粗材的部分从旋转排气阀排出，包装到包装机中后，最终保存在成品库存中，部分改性单元生产改性聚甲醛。 包装过程中产生的粉尘(g11 )捕集后在旋风分离器3#水吸收塔内被净化处理，废气以30m高排气筒(P4 )排出。 将除尘灰、不合格粒径粒子(s2 )放回挤出机中。(7)稀土醛回收单元甲醛回收单元的功能是从多甲醛精制单元和甲醛浓缩单元的甲醛材料中回收粗TOX和55%的甲醛，再用于生产。来自聚甲醛精制单元的稀醛溶液用泵送入甲醛分离塔，塔底再沸器以蒸汽为热媒，高浓度的TOX从塔顶侧线取出聚甲醛精制单元，塔底排材用稀醛溶液送入加压精馏塔，回转甲醛甲醛分离塔塔顶气体在冷凝器中冷凝后进入塔顶冷凝器罐，部分地回流，部分冷凝后的有机液体(s3 )被输送到建设工程污水处理站进行处理，不冷凝的气体(g12 )被输送到1#水吸收塔处理后，被输送到30m排气筒(P2 )来自甲醛浓缩机组和甲醛分离塔的稀甲醛溶液和来自加压精馏塔釜的高温废水热交换到130后，进入加压精馏塔，塔顶气体材料凝结后，进入回流罐，回流罐底的液体为55%的甲醛溶液部分回流，其馀被送到甲醛浓缩机组，不凝结气体(g13 )被送到1#水吸收塔处理后，从30m排气筒(P2 )排出的塔釜排材与高温废水(w2 )和供给甲醛溶液进行热交换而降温，用冷却器冷却后，在建设工程污水处理所处理。(8)改性手段将来自后处理单元的聚甲醛放入烘箱中(以蒸气为热源)，在90下干燥4小时，将干燥的聚甲醛通过传送带放入密闭混合器中，同时，计量出的短玻璃纤维、增溶剂MDI、润滑剂有机硅、Irganox1010 用混合器均匀混合硬脂酸钙，将混合料从进料管加入挤出造粒机中(采用电热)，挤出造粒机的温度为190220，在挤出机内的高温条件下，聚甲醛和原料在挤出造粒机内均匀混合，制成粒状改性聚甲醛制品挤出造粒机内为负压，混练排气(g14 )被送至4#三级水吸收塔处理后，从30m排气筒(P5 )排出的包装过程中产生的粉尘(g15 )捕集后在旋风分离器4#水吸收塔中被净化处理，废气在30m高排气筒(P5 )中放出除尘灰(s4 )返回搅拌机。表3.2-9和图3.2-1总结了项目生产技术流程的污染节点。表3.2-9项目生产过程的排放节点的总结一览表分类节点排出节点主要污染物排放量法则处理情况知道去向废气PK 1甲醛吸收塔不吸收气体甲醛、H2、甲醇、CH4连续的送EMS系统焚烧处理25m排气筒(P1 )PS