聚醛制造工艺图解充实解析

储运方案

项目储运方案见表327。原料、产品及其他货品的运送委托有关有危险品

运送资质企业进行，重要是汽车运送。

表3.2-7项目原材料储运方案

序号物料储存方式储存周期(天)储量(1)运送方式

1甲醇常压储解1160管道

2二氧戊环常压储罐325汽运

3苯常压储解2539汽运

4铁锅催化剂桶装3330.06汽运

5硫酸常压储擦100.5汽运

6碱液常压储嫌103汽运

三瓶化硼乙酶

7桶装102汽运

络合物

8甲缩修桶装101汽运

9稳定剂桶装104汽运

10短玻璃纤维袋装1054汽运

II增溶剂MD1桶装101.5汽运

12润滑剂硅酮桶装100.8汽运

13IrganoxlOlO桶装100.08汽运

15三聚制胺桶装10().3汽运

15硬脂酸钙桶装100.3汽运

拟建项目重要生产设备

拟建项目生产设备见表3.2-8。

批注[A1]:补充聚即废改性设备

表3.2・8项目生产设备一览表

序号设备名称材料数量

1甲醛反应器AISI3041

2甲醛吸取塔AISI3041

3甲醇蒸发器AIS1304I

4真空闪蒸罐A24O3O41

5塔底分层器A2403041

6塔顶分层器A2403041

7分层器A240304!

8TOX反应器GL1

9真空吸取塔A24O3O42

10甲醛分离塔A2403041

11洗涤塔A24O3O41

12加压精储塔A268Tp3291

13常压吸取塔A24O3O41

14放空吸取塔A24O3O41

15第一精憎塔A2403I6L1

16吸取塔A24O3O41

17第二精镭塔A2403041

18苯回收塔A2403041

19脱轻塔A2403Q41

20基脱水器A515601

21一级聚合反应器A35ICF82

22二级聚合反应器A35ICF82

23三级聚合反应裾A35ICF82

24四级聚合反应器A35ICF82

25挤出机TH-124

26粗料粉碎机A24O3O42

27振动筛5

28造粒机A2403041

29离心干燥机A2403Q41

生产工艺流程及排污节点

3.2.5.1聚甲醛生产工艺流程及排污节点

项目采用共聚甲醛生产技术，运用甲醇为原料在铁钥催化剂的催化作用下氧

化生成55%甲醛溶液，再运用真空浓缩工艺将55%口勺甲醛浓缩成为74%口勺甲醛

溶液，浓缩后的甲醛溶液在硫酸作用下合成三聚甲暨溶液，再经苯萃取和精制得

到聚合级三聚甲醛，然后分别以三聚甲醛、二氧戊环分别为聚合单佃和共聚单体

进行本体持续聚合得到聚甲假，聚甲醛部分作为产品外售，部分作为原料生产改

性聚甲醛。其生产过程包括甲醛合成单元、甲醛浓缩单元、三聚甲醛合成单元、

TOX精制单元、聚合单元、后处理单元、稀醛回收单元、改性单元。

（1）甲醛合成单元

甲醛合成单元以甲醇为原料，采用铁铜法甲醛生产工艺氧化生成甲醛，工艺

流程如下：

空气与吸取塔循环尾气混合进入循环风机，加压后送到甲醇预蒸发器。原料

甲醉通过甲醇泵打到蒸发器加热气化，同步与空气和吸取塔循环尾气混合成原料

气进入反应器，蒸发端由吸取塔啊循环工艺流体和产品气体加热。

反应器类似一种列管式换热器，催化剂装在管内，导热油（HTF）在壳程。

气体混合物进入反应器管程，通过催化剂发生化学反应，甲醇转化为甲醛。反应

温度由导热油加热控制，反应过程中导热油冷凝时能副产蒸汽，副产蒸汽并入蒸

汽管网。反应方程式如下：

主反应：

CH30H+1/202---------->CH2O+H2O

副反应：

CH30H+3/202--------->CO2+2H2O

CH3OH+O2-----------►HCOOH+H20

2CH2O+H20**HCOOH+CHQH

生成的反应气体通过甲醇蒸发器盘管与原料气换热后冷却，然后进入吸取

塔,在吸取塔内串联的吸取级内与逆向流动的工艺水接触,当浓度到达所需要的

值时（55%）,甲醛从吸取底部抽出，部分回流，部分由泵输到粗醛储罐暂存，

甲醛浓度可以通过产品线上的质量流量计自动控制。吸取塔顶部出来H勺尾气，部

分返回循环风机入口，部分(G'l)送ECS催化焚烧处理系统处理，处理后废气由

25m排气筒(P1)排放。

(2)甲醛浓缩单元

60'C时甲醛水溶液中游离ChhO占总量的0.1%(wt),10(TC时甲醛水溶液

中游离CH2O占总量:的I%wto1(X)1：,Iaim时,酷水共沸构成中CH2O含量21%wt,

CFhO构成随温度升高和压力增大而增长。温度减少，压力减少，共沸物中CH2O

含量减少，当压力低于26.6kPa(绝压)，温度65C,共沸现象消失。甲醛浓缩

单元采用真空浓缩工艺将55%的甲醛浓缩成为74%H勺甲醛溶液，真空浓缩工艺

可有效减少醛水共沸物中甲醛含量，减少水分蒸发带走甲醛。工艺流程如下：

粗醛储槽内55%甲醛由泵加入甲醛加热器，加热后甲醛液送入真空闪蒸罐，

闪蒸后的甲醛溶液浓度约为74%,经浓甲醛缓冲罐由浓醛泵送浓醛调整罐，再用

泵送往三聚甲醛合成单元。

真空闪蒸罐顶部的闪蒸气由换热器冷却后进入稀醛回收罐如存，未凝气

(G'2)送I#水吸取塔处理后由31m排气筒(P2)排放。同步在稀^储罐加入定量

的碱液来中和副产H勺甲酸，稀醛定期送稀醛回收单元回收甲醛。

(3)三聚甲醛合成单元

三聚甲醛(简称：TOX)合成单元以74%日勺甲修溶液为原料，在催化剂硫酸

作用下反应生成TOX。工艺流程如下：

74%的甲醛溶液经泵加入TOX反应器,同步加入催化剂硫酸.通过硫酸催

化74%的甲醛溶液转化成三聚甲醛。该工序反应方程式如下：

主反应:

CH2O+H2O--------ACH?(OH)2

2cH2(OH)2--------►(CH2O)2H2O+H2O

(CH2O)2H2O+CH2(OH)2--------►(CH2O)3H2O+H2O

(CH2O)3H2O--------►<CH2O)3+H2O

副反应：

(CH2O)3H2O+CH2(OH)2--------►(CH2O)4H2O+H2O

11CH2(OH)2--------►(CH2O)nH2O+(n-l)H2O

2CH2O+H2O--------►HCOOH+CH30H

HCOOH+CH3OH----------►CHQOCH+H2O

CH2(OH)2+2CH3OH-------►CH3O-CH2-OCH3+2H2O

TOX反应器出料为气态，进入第一精储塔回收粗TOX。精储塔在真•空系统

下可使易气化的TOX气化，使不易气化的甲醛在塔底冷凝，塔内越上层的溶液

构成中TOX浓度愈高，愈下层的溶液构成中甲醛浓度愈高，塔顶出料为粗TOX,

冷凝后由粗TOX中间受槽储存，部分回流，部分送萃取塔提纯，不凝气(G，3)

送I#水吸取塔处理后由30m排气筒(P2)排放。精馆塔塔底出料为高浓度甲醛，

由塔底泵打回TOX反应器回收运用。

(4)TOX精制单元

TOX精制单元采用苯萃取精制粗TOX得到聚合级的二聚甲醛。T.艺流程如

下：

粗TOX由泵加入萃取塔塔底，萃取剂苯从塔上部进入萃取TOK。萃取完毕

后，加入定量碱液中和溶液中的甲酸。

中和完毕后，混合液进入塔底分层器，运用其比重不一样及互不相容的特性

提成TOX、苯和水溶液两层，下层水溶液经萃余相泵，部分回流，部分送至第

一精储塔回收TOX：上层TOX、苯溶液经泵送入萃取液储罐，经泵进入苯回收

塔回收苯，实现苯与TOX分离。轻组分重要为水、甲醛、苯由苯回收塔塔顶采

出，经冷凝器冷凝后进入分层器，运用苯与水不互溶而形成两层，下层液体重要

为水和甲醛溶液，由稀醛泵部份送稀醛储罐回收甲醛，部份回流。上层的苯由泵

打出，部份回流，部分套用于苯黄取塔。苯回收塔塔底为含微量杂质TOX,由

泵送至脱轻塔提纯TOX,塔顶不疑气(G，4)送1#水吸取塔处理后由30m排气

筒(P2)排放。

苯萃取塔出料为含微量杂质的TOX,加入脱轻塔提纯。轻组分由塔顶蒸出，

经冷凝器冷凝后返回分层器，塔釜物料进入进入TOX储槽，作为供应聚甲醛生

产的原料，塔顶不凝气(G'5)送1#水吸取塔处理后由30m排气筒32)排放。

(5)聚合单元

聚合单元以TOX为原料共聚生成聚甲醛粗料。工艺流程如下：

聚合级三聚甲醛TOX、二氧戊环、甲缩醛、氮气经线形混合器均匀混合后

进入一-级聚合反应器，同步加入催化剂三氨化硼乙醛络合物，以三聚甲醛为聚合

单体，以二氧戊环为共聚单体，以甲缩醛为控制聚合分子量口勺调整剂，在反应器

内进行本体聚合生产聚甲醛(POM)。其反应方程式如下：

(CH.O)3+CMQ2---------►H(OCH2CH2)n(OCH2)mOCH2OH

反应物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。三级聚合反应器出料进入四级聚合反应器反应一段时间后，j口入终止剂,

聚合反应在终止剂作用下停止，反应得到品质良好的POM。聚合反应为放热反

应，反应器夹套中通间接循环冷却水冷却，以控制反应器中温度。聚合反应收率

为97%。聚合未反应气(G⑹由反应器顶部排出送焚烧炉进行焚烧处理。

四级聚合反应器出料为POM固态原始聚合物,进入粉碎机进行粉碎使POM

粉粒径不大于0.8mm,研磨H勺POM粉通过热风送至粗料共混仓，POM粉在输

送过程中被干燥，共混仓排气(G，7)由两级旋风分离回收POM颗粒后进入2#三

级水吸取塔处理后由30m排气筒(P3)排空。

(6)后处理单元

后处理单元功能为将不稳定时粗料处理成合格产品。工艺流程如下：

共混仓粗料和稳定剂经计量后加入挤出机(采用电加热)，挤出机H勺温度为

180〜2()()'C,在挤出机内高温条件下，聚合物和稳定剂在挤出机内混合均匀，不

稳定末端基被降解脱除。挤出机内为负压，降解废气(G，8)送2#三级水吸取塔处

理后由30m排气筒(P3)排放。

挤出机出料为熔融态，经齿轮泵送入造粒机，造粒机为水下作业，POM料

被淘汰为粒状后，被送入离心干燥机进行脱水，离心废水(W”)返回造粒机水槽,

干燥机尾气(G'9)经两级旋风分离回收POM颗粒后进2#三级水吸取塔处理后由

30m排气筒(P3)排空。干燥好的POM经旋转阀加入振动筛除去不合格粒径颗粒。

POM合格品用气力输送系统送入成品包装料仓，料仓外排气(G"0)由仓顶旋风

除尘器+3#水吸取塔净化处理后由30m高排气筒(P4)放空。固体粗料部分经旋转

卸料阀卸料进入包装机包装后最终送成品库寄存，部分送改性单元生产改性聚甲

醛。包装过程产生粉尘(G”l)经搜集后送旋风除尘罂+3#水吸取塔净化处理，尾

气经30m高排气筒(P4)放空。除尘灰、不合格粒径颗粒(S，2)返回挤出机。

(7)稀醛回收单元

稀羟回收单元功能为从三聚甲醛精制单元和甲醛浓缩单元来的稀醛物料中

回收粗TOX和55%的甲醛，重新套用于生产。

三聚甲醛精制单元来的稀醛溶液由泵加入甲醛分离塔，塔底再沸器以蒸汽为

热媒，高浓度的TOX从塔顶侧线采出送三聚甲醛精制单元：塔底排料为稀醛溶

液送加压精储塔回收甲醛，甲醛分离塔塔顶气体经冷凝器冷凝进入塔顶冷凝淤储

罐，部分回流，部分冷凝有机液体(S3送在建工程污水处理站进行处理，不凝气

(G,I2)送I#水吸取塔处理后由30m排气筒(P2)排放。

甲醛浓缩单元和甲醛分离塔来的稀醛溶液与加压精储塔塔釜出来高温废水

换热到130℃后进入加压精储塔，塔顶气体物料冷凝后进入回流罐，回流罐底液

体为55%H勺甲醛溶液，部分回流，其他经冷却后送往甲醛浓缩单元，不凝气(G”3)

送1#水吸取塔处理后由30m排气筒(P2)排放：塔釜排料为高温废水(W，2)与进料

稀醛溶液换热降温并经冷却器冷却后送在建工程污水处理站进行处理。

(8)改性单元

将后处理单元来的聚甲醛加入烘箱内(以蒸汽做热源)在90C干燥4小时，干

燥后的聚甲醛通过输送机加入到密闭混料机，同步加入计量后的短玻璃纤维、增

溶剂MDL润滑剂硅酮、IrganoxlOlO、IrganoxlOlO、三聚虱胺、硬脂酸钙在混

料机混合均匀,混料由加料管加入挤出造粒机(采用电加热),挤出这粒机的温度

为190〜22()℃,在挤出机内高温条件下，聚甲醛和配料在挤出造粒机内混炼均

匀，出料为粒状改性聚甲醛产品，包装后入成品库寄存。

挤出造粒机内为负压，混炼废气(G'14)送4#三级水吸取塔处理后由30m排

气筒(P5)排放；包装过程产生粉尘(G15)经搜集后送旋风除尘器+4#水吸取塔净化

处理，尾气经30m高排气筒(P5)放空。除尘灰(S，4)返回混料机。

项目项目生产工艺流程排污节点汇总见表3.2-9和图3.2-1°

表3.2-9项目生产工艺流程排污节点汇总一览表

排放处理状况

类别以点排污节点重要污染物

规律及去向

送EMS系统焚烧处

G*1甲醛吸取塔未吸取气甲醛、％、甲静、CH持续

4理+25m排气筒(P1)

G2换热器外排气甲醛持续

G*3第一精储塔不凝气甲醛、三聚甲醛持续1#水吸取塔

G'4苯回收塔不凝气甲醛、紫持续+30m排气筒(P2)

G'5脱轻塔不凝气甲醛、三聚甲醛持续

甲醛、三聚甲醛、二氧戊

G'6聚合未反应气持续送焚烧炉焚烧处理

环

G'8降解废气甲醛、三聚甲醛持续2#三级水吸取塔

G'7共混合排气甲酹、三聚甲酹、粉尘持续+30m排气筒(P3)

咬‘1

旋风+2#三级水吸取

G，9干燥机尾气甲醛、三聚甲醛、粉尘持续

塔+30m排气筒(P3)

G'10料仓外排气粉尘持续旋风+3#水吸取塔

G'll聚甲醛包装废气粉尘持续+30m排气筒(P4)

GM2甲醛分离塔不凝气甲醛、三聚甲醛持续1#水吸取塔

G33加压精储塔不凝气甲解持续+30m排气筒(P2)

4#水吸取塔

G*14挤出造粒机混炼废气甲醛、三聚甲醛持续

+30m排气筒(P5)

旋风+4#水吸取塔

G,15改性聚甲醛包装废气粉半持续

+30m排气筒(P5)

W1离心废水COD、甲滥持续回用造粒机水槽

废水送在建工程污水处

W2加压精铸塔排水COD、甲醛持续

理站

S'l废铁铝催化剂—间断厂家回收

S2除尘灰、不合格产品POM持续回用于挤出机

固废

S3甲醛分离塔冷凝液甲酸甲酯、甲醇、TOX持续送焚烧炉焚烧处理

S'4除尘灰改性聚甲醛持续回用于混料机

项目物料平衡见图32-2和表3.2-10。

甲,

图3.2-1项目生产工艺流程及排污节点

bruiza

未吸取气■甲匿：

未吸取气：550

护能550

]FtWrtr

甲酸:6

甲醉:6

甲酸:552不凝P

甲醇：II

Iftlfl侬化并仲能:5315

甲醉:6州解:2

，r»«c，Z/c必：八TOX:5316

.甲M:5309j甲醛:S833

ipFwmT

甲段882

帙钳催化相|^甲醛：1076k」照---；

:452丞色獗___；rrox：529（）

甲粉S4O

TCv核4dM=

图3.2-2项目生产物料平衡图单位：kg/h

续图322项目生产物料平衡图单位：k«/h

聚M增EW

续图322项目生产物料平衡图单位：kg/h

表3.2-10项目生产物料平衡表

进料出料

原材料消耗量（kg/h）去向物质产生量（kg/h）

甲醇6598聚甲醛4250

产品

空气13330改性聚甲醛967.5

铁铝催化剂0.0075甲醉吸取塔吸取气11319

甲醛吸取塔加水460换热器未凝气2

98%嫉酸2第一精储塔不凝气13

30%碱液12苯回收塔不凝气1.5

新苯64.5