聚甲醛工藝詳解(圖)

1、儲(chǔ)運(yùn)方案工程儲(chǔ)運(yùn)方案見(jiàn)表3.2-7。原料、產(chǎn)品及其它貨物的運(yùn)輸委托相關(guān)有危險(xiǎn)品 運(yùn)輸資質(zhì)公司進(jìn)行，主要是汽車運(yùn)輸。表3.2-7工程原材料儲(chǔ)運(yùn)方案序號(hào)物料儲(chǔ)存方式儲(chǔ)存周期天儲(chǔ)量運(yùn)輸方式1甲醇常壓儲(chǔ)罐1160管道2二氧戊環(huán)常壓儲(chǔ)罐325汽運(yùn)3苯常壓儲(chǔ)罐2539汽運(yùn)4鐵鉬催化劑桶裝333汽運(yùn)5硫酸常壓儲(chǔ)罐10汽運(yùn)6堿液常壓儲(chǔ)罐103汽運(yùn)7三氟化硼乙醚絡(luò)合物桶裝102汽運(yùn)8甲縮醛桶裝101汽運(yùn)9穩(wěn)定劑桶裝104汽運(yùn)10短玻璃纖維袋裝1054汽運(yùn)11增溶劑MDI桶裝10汽運(yùn)12潤(rùn)滑劑硅酮桶裝10汽運(yùn)13Irgan ox1010桶裝10汽運(yùn)15三聚氰胺桶裝10汽運(yùn)15硬脂酸鈣桶裝10汽運(yùn)擬建工程主要生產(chǎn)設(shè)

2、備擬建工程生產(chǎn)設(shè)備見(jiàn)表3.2-8。表3.2-8工程生產(chǎn)設(shè)備一覽表序號(hào)設(shè)備名稱材料數(shù)量1甲醛反響器AISI30412甲醛吸收塔AISI30413甲醇蒸發(fā)器AISI30414真空閃蒸罐A24030415塔底分層器A24030416塔頂分層器A24030417分層器A24030418TOX反響器GL19真空吸收塔A240304210甲醛別離塔A240304111洗滌塔A240304112加壓精餾塔A268 TP329113常壓吸收塔A240304114放空吸收塔A240304115第一精餾塔A240316L116吸收塔A240304117第二精餾塔A240304118苯回收塔A240304119脫輕

3、塔A240304120苯脫水器A51560121一級(jí)聚合反響器A351CF8222二級(jí)聚合反響器A351CF8223三級(jí)聚合反響器A351CF8224四級(jí)聚合反響器A351CF8225擠出機(jī)TH-12426粗料粉碎機(jī)A240304227振動(dòng)篩528造粒機(jī)A240304129離心枯燥機(jī)A2403041生產(chǎn)工藝流程及排污節(jié)點(diǎn)325.1聚甲醛生產(chǎn)工藝流程及排污節(jié)點(diǎn)工程采用共聚甲醛生產(chǎn)技術(shù)，利用甲醇為原料在鐵鉬催化劑的催化作用下氧 化生成55%甲醛溶液，再利用真空濃縮工藝將 55%的甲醛濃縮成為74%的甲醛 溶液，濃縮后的甲醛溶液在硫酸作用下合成三聚甲醛溶液，再經(jīng)苯萃取和精制得到聚合級(jí)三聚甲醛，然后分

4、別以三聚甲醛、二氧戊環(huán)分別為聚合單體和共聚單體 進(jìn)行本體連續(xù)聚合得到聚甲醛，聚甲醛局部作為產(chǎn)品外售，局部作為原料生產(chǎn)改 性聚甲醛。其生產(chǎn)過(guò)程包括甲醛合成單元、甲醛濃縮單元、三聚甲醛合成單元、 TOX精制單元、聚合單元、后處理單元、稀醛回收單元、改性單元。(1) 甲醛合成單元甲醛合成單元以甲醇為原料，采用鐵鉬法甲醛生產(chǎn)工藝氧化生成甲醛， 工藝 流程如下：空氣與吸收塔循環(huán)尾氣混合進(jìn)入循環(huán)風(fēng)機(jī)， 加壓后送到甲醇預(yù)蒸發(fā)器。原料 甲醇通過(guò)甲醇泵打到蒸發(fā)器加熱氣化，同時(shí)與空氣和吸收塔循環(huán)尾氣混合成原料 氣進(jìn)入反響器，蒸發(fā)器由吸收塔的循環(huán)工藝流體和產(chǎn)品氣體加熱。反響器類似一個(gè)列管式換熱器，催化劑裝在管內(nèi)，導(dǎo)

5、熱油HTF在殼程氣體混合物進(jìn)入反響器管程，經(jīng)過(guò)催化劑發(fā)生化學(xué)反響，甲醇轉(zhuǎn)化為甲醛。反響 溫度由導(dǎo)熱油加熱控制，反響過(guò)程中導(dǎo)熱油冷凝時(shí)能副產(chǎn)蒸汽， 副產(chǎn)蒸汽并入蒸 汽管網(wǎng)。反響方程式如下：主反響：CH3OH + 1/202 > CH2O + H2O副反響：CH3OH + 3/2O2 > CO2 + 2H2OCH3OH + O2> HCOOH + H2O2CH2O + H2O k HCOOH + CH3OH生成的反響氣體經(jīng)過(guò)甲醇蒸發(fā)器盤(pán)管與原料氣換熱后冷卻，然后進(jìn)入吸收 塔，在吸收塔內(nèi)串聯(lián)的吸收級(jí)內(nèi)與逆向流動(dòng)的工藝水接觸，當(dāng)濃度到達(dá)所需要的值時(shí)55 %，甲醛從吸收底部抽出，局部回

6、流，局部由泵輸?shù)酱秩﹥?chǔ)罐暫存， 甲醛濃度可以通過(guò)產(chǎn)品線上的質(zhì)量流量計(jì)自動(dòng)控制。吸收塔頂部出來(lái)的尾氣，部分返回循環(huán)風(fēng)機(jī)入口，局部(G' 1送ECS催化燃燒處理系統(tǒng)處理，處理后廢氣由 25m排氣筒(P1)排放。(2) 甲醛濃縮單元60C時(shí)甲醛水溶液中游離 CH2O占總量的0.1%wt，100C時(shí)甲醛水溶液 中游離CH2O占總量的1%wt°100C,1atm時(shí)，醛水共沸組成中CH2O含量21%wt， CH2O組成隨溫度升高和壓力增大而增加。溫度降低，壓力降低，共沸物中CH2O 含量減少，當(dāng)壓力低于26.6kPa絕壓，溫度65C，共沸現(xiàn)象消失。甲醛濃縮 單元采用真空濃縮工藝將55%的

7、甲醛濃縮成為74%的甲醛溶液，真空濃縮工藝 可有效降低醛水共沸物中甲醛含量，減少水分蒸發(fā)帶走甲醛。工藝流程如下：粗醛儲(chǔ)槽內(nèi)55%甲醛由泵參加甲醛加熱器，加熱后甲醛液送入真空閃蒸罐，閃蒸后的甲醛溶液濃度約為74%，經(jīng)濃甲醛緩沖罐由濃醛泵送濃醛調(diào)節(jié)罐，再用泵送往三聚甲醛合成單元。真空閃蒸罐頂部的閃蒸氣由換熱器冷卻后進(jìn)入稀醛回收罐暫存，未凝氣G'2送1#水吸收塔處理后由30m排氣筒(P2)排放。同時(shí)在稀醛儲(chǔ)罐參加定量 的堿液來(lái)中和副產(chǎn)的甲酸，稀醛定期送稀醛回收單元回收甲醛。(3) 三聚甲醛合成單元三聚甲醛(簡(jiǎn)稱：TOX)合成單元以74%的甲醛溶液為原料，在催化劑硫酸作用下反響生成TOX。工藝

8、流程如下:74%的甲醛溶液經(jīng)泵參加 TOX反響器，同時(shí)參加催化劑硫酸，通過(guò)硫酸催 化74%的甲醛溶液轉(zhuǎn)化成三聚甲醛。該工序反響方程式如下：主反響：CH2O+H2 O CH2OH22 CH2 OH2 CH202 H2O + H2OCH202H2O + CH2OH2 CH203 H2O + H2OCH203 H2O CH2O3 + H2O副反響：CH2O3 H2O + CH2 OH2CH2O4 H2O + H2OnCH2OH2 (CH2O) nH2O +(n-1)H2O2CH2O + H2O HCOOH + CH3OHHCOOH + CH3OH CH3OOCH + H2OCH2OH2 + 2CH3

9、OH CH3O-CH2-OCH3 +2H2OTOX反響器出料為氣態(tài)，進(jìn)入第一精餾塔回收粗 TOX。精餾塔在真空系統(tǒng) 下可使易氣化的TOX氣化，使不易氣化的甲醛在塔底冷凝，塔內(nèi)越上層的溶液 組成中TOX濃度愈高，愈下層的溶液組成中甲醛濃度愈高，塔頂出料為粗TOX， 冷凝后由粗TOX中間受槽儲(chǔ)存，局部回流，局部送萃取塔提純，不凝氣G'送1#水吸收塔處理后由30m排氣筒(P2)排放。精餾塔塔底出料為高濃度甲醛， 由塔底泵打回TOX反響器回收利用。(4) TOX精制單元TOX精制單元采用苯萃取精制粗 TOX得到聚合級(jí)的三聚甲醛。工藝流程如 下：粗TOX由泵參加萃取塔塔底，萃取劑苯從塔上部進(jìn)入萃

10、取 TOX。萃取完畢 后，參加定量堿液中和溶液中的甲酸。中和完畢后，混合液進(jìn)入塔底分層器，利用其比重不同及互不相容的特性分 成TOX、苯和水溶液兩層，下層水溶液經(jīng)萃余相泵，局部回流，局部送至第一 精餾塔回收TOX ;上層TOX、苯溶液經(jīng)泵送入萃取液儲(chǔ)罐，經(jīng)泵進(jìn)入苯回收塔 回收苯，實(shí)現(xiàn)苯與TOX別離。輕組分主要為水、甲醛、苯由苯回收塔塔頂采出， 經(jīng)冷凝器冷凝后進(jìn)入分層器，利用苯與水不互溶而形成兩層，下層液體主要為水 和甲醛溶液，由稀醛泵部份送稀醛儲(chǔ)罐回收甲醛，部份回流。上層的苯由泵打出， 部份回流，局部套用于苯萃取塔。苯回收塔塔底為含微量雜質(zhì) TOX，由泵送至 脫輕塔提純TOX，塔頂不凝氣G&#

11、39;4送1#水吸收塔處理后由30m排氣筒(P2) 排放。苯萃取塔出料為含微量雜質(zhì)的TOX，參加脫輕塔提純。輕組分由塔頂蒸出， 經(jīng)冷凝器冷凝后返回分層器，塔釜物料進(jìn)入進(jìn)入 TOX儲(chǔ)槽，作為供給聚甲醛生 產(chǎn)的原料，塔頂不凝氣G'5送1#水吸收塔處理后由30m排氣筒(P2)排放。(5) 聚合單元聚合單元以TOX為原料共聚生成聚甲醛粗料。工藝流程如下：聚合級(jí)三聚甲醛 TOX、二氧戊環(huán)、甲縮醛、氮?dú)饨?jīng)線形混合器均勻混合后 進(jìn)入一級(jí)聚合反響器，同時(shí)參加催化劑三氟化硼乙醚絡(luò)合物， 以三聚甲醛為聚合 單體，以二氧戊環(huán)為共聚單體，以甲縮醛為控制聚合分子量的調(diào)整劑， 在反響器 內(nèi)進(jìn)行本體聚合生產(chǎn)聚甲醛(

12、POM)。其反響方程式如下：CH2O3+C3H6O2HQCH2CH2)n(OCH2)mOCH2OH反響物料依次進(jìn)入后續(xù)的二級(jí)聚合反響器和三級(jí)聚合反響器，聚合反響繼續(xù)進(jìn)行。三級(jí)聚合反響器出料進(jìn)入四級(jí)聚合反響器反響一段時(shí)間后，參加終止劑， 聚合反響在終止劑作用下停止，反響得到品質(zhì)良好的POM。聚合反響為放熱反應(yīng)，反響器夾套中通間接循環(huán)冷卻水冷卻，以控制反響器中溫度。聚合反響收率為97%。聚合未反響氣(G' 6由反響器頂部排出送燃燒爐進(jìn)行燃燒處理。四級(jí)聚合反響器出料為POM固態(tài)原始聚合物，進(jìn)入粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎使POM 粉粒徑小于mm，研磨的POM粉通過(guò)熱風(fēng)送至粗料共混倉(cāng)，POM粉在輸送過(guò)程 中

13、被枯燥，共混倉(cāng)排氣(G ')由兩級(jí)旋風(fēng)別離回收 POM顆粒后進(jìn)入2#三級(jí)水吸 收塔處理后由30m排氣筒(P3)排空。(6) 后處理單元后處理單元功能為將不穩(wěn)定的粗料處理成合格產(chǎn)品。工藝流程如下：共混倉(cāng)粗料和穩(wěn)定劑經(jīng)計(jì)量后參加擠出機(jī)(采用電加熱)，擠出機(jī)的溫度為180200C,在擠出機(jī)內(nèi)高溫條件下，聚合物和穩(wěn)定劑在擠出機(jī)內(nèi)混合均勻，不 穩(wěn)定末端基被降解脫除。擠出機(jī)內(nèi)為負(fù)壓，降解廢氣 (G'8)送2#三級(jí)水吸收塔處 理后由30m排氣筒(P3)排放。擠出機(jī)出料為熔融態(tài)，經(jīng)齒輪泵送入造粒機(jī)，造粒機(jī)為水下作業(yè)，POM料被裁減為粒狀后，被送入離心枯燥機(jī)進(jìn)行脫水，離心廢水(W 1返回造粒機(jī)水

14、槽， 枯燥機(jī)尾氣(G經(jīng)兩級(jí)旋風(fēng)別離回收 POM顆粒后進(jìn)2#三級(jí)水吸收塔處理后由30m排氣筒(P3)排空?？菰锖玫腜OM經(jīng)旋轉(zhuǎn)閥參加振動(dòng)篩除去不合格粒徑顆粒。 POM合格品用氣力輸送系統(tǒng)送入成品包裝料倉(cāng)，料倉(cāng)外排氣(G '0)由倉(cāng)頂旋風(fēng)除塵器+3#水吸收塔凈化處理后由30m高排氣筒(P4)放空。固體粗料局部經(jīng)旋轉(zhuǎn) 卸料閥卸料進(jìn)入包裝機(jī)包裝后最終送成品庫(kù)存放， 局部送改性單元生產(chǎn)改性聚甲 醛。包裝過(guò)程產(chǎn)生粉塵(G'11)經(jīng)收集后送旋風(fēng)除塵器+3#水吸收塔凈化處理，尾 氣經(jīng)30m高排氣筒(P4)放空。除塵灰、不合格粒徑顆粒S'2返回?cái)D出機(jī)。(7) 稀醛回收單元 稀醛回收單元功

15、能為從三聚甲醛精制單元和甲醛濃縮單元來(lái)的稀醛物料中回收粗 TOX 和 55%的甲醛，重新套用于生產(chǎn)。三聚甲醛精制單元來(lái)的稀醛溶液由泵參加甲醛別離塔， 塔底再沸器以蒸汽為 熱媒，高濃度的 TOX 從塔頂側(cè)線采出送三聚甲醛精制單元；塔底排料為稀醛溶 液送加壓精餾塔回收甲醛， 甲醛別離塔塔頂氣體經(jīng)冷凝器冷凝進(jìn)入塔頂冷凝器儲(chǔ) 罐，局部回流，局部冷凝有機(jī)液體(S'3)送在建工程污水處理站進(jìn)行處理，不凝氣G'12送1#水吸收塔處理后由30m排氣筒(P2)排放。甲醛濃縮單元和甲醛別離塔來(lái)的稀醛溶液與加壓精餾塔塔釜出來(lái)高溫廢水換熱到130°C后進(jìn)入加壓精餾塔，塔頂氣體物料冷凝后進(jìn)入回

16、流罐，回流罐底液 體為55%的甲醛溶液，局部回流，其余經(jīng)冷卻后送往甲醛濃縮單元，不凝氣G'13 送1#水吸收塔處理后由30m排氣筒(P2)排放；塔釜排料為高溫廢水(W')與進(jìn)料 稀醛溶液換熱降溫并經(jīng)冷卻器冷卻后送在建工程污水處理站進(jìn)行處理。(8) 改性單元將后處理單元來(lái)的聚甲醛參加烘箱內(nèi)(以蒸汽做熱源)在90C枯燥4小時(shí)，干 燥后的聚甲醛通過(guò)輸送機(jī)參加到密閉混料機(jī)， 同時(shí)參加計(jì)量后的短玻璃纖維、 增 溶劑MDI、潤(rùn)滑劑硅酮、Irganox1010、Irganox1010、三聚氰胺、硬脂酸鈣在混 料機(jī)混合均勻，混料由加料管參加擠出造粒機(jī) (采用電加熱 )，擠出造粒機(jī)的溫度 為19

17、0220 C,在擠出機(jī)內(nèi)高溫條件下，聚甲醛和配料在擠出造粒機(jī)內(nèi)混煉均 勻，出料為粒狀改性聚甲醛產(chǎn)品，包裝后入成品庫(kù)存放。擠出造粒機(jī)內(nèi)為負(fù)壓，混煉廢氣(G'14)送4#三級(jí)水吸收塔處理后由30m排 氣筒(P5)排放；包裝過(guò)程產(chǎn)生粉塵(G'15)經(jīng)收集后送旋風(fēng)除塵器+4#水吸收塔凈化 處理，尾氣經(jīng)30m高排氣筒(P5)放空。除塵灰S'4返回混料機(jī)。工程工程生產(chǎn)工藝流程排污節(jié)點(diǎn)匯總見(jiàn)表 3.2-。表3.2-9工程生產(chǎn)工藝流程排污節(jié)點(diǎn)匯總一覽表類別節(jié)點(diǎn)排污節(jié)點(diǎn)主要污染物排放規(guī)律處理情況及去向廢氣G'1甲醛吸收塔未吸收氣甲醛、H2、甲醇、CH4連續(xù)送EMS系統(tǒng)燃燒處理+2

18、5m排氣筒(P1)G'2換熱器外排氣甲醛連續(xù)1#水吸收塔+30m排氣筒(P2)G'3:第一精餾塔不凝氣甲醛、三聚甲醛連續(xù)G'4苯回收塔不凝氣甲醛、苯連續(xù)G '5脫輕塔不凝氣甲醛、三聚甲醛連續(xù)G '6聚合未反響氣甲醛、三聚甲醛、二氧戊環(huán)連續(xù)送燃燒爐燃燒處理G '降解廢氣甲醛、三聚甲醛連續(xù)2#三級(jí)水吸收塔+30m排氣筒(P3)G '共混倉(cāng)排氣甲醛、三聚甲醛、粉塵連續(xù)G '枯燥機(jī)尾氣甲醛、三聚甲醛、粉塵連續(xù)旋風(fēng)+2#三級(jí)水吸收塔+30m排氣筒(P3)G '10料倉(cāng)外排氣粉塵連續(xù)旋風(fēng)+3#水吸收塔+30m排氣筒(P4)G'

19、11聚甲醛包裝廢氣粉塵連續(xù)G '12甲醛別離塔不凝氣甲醛、三聚甲醛連續(xù)1#水吸收塔+30m排氣筒(P2)G '13加壓精餾塔不凝氣甲醛連續(xù)G '14擠出造粒機(jī)混煉廢氣甲醛、三聚甲醛連續(xù)4#水吸收塔+30m排氣筒(P5)G '15改性聚甲醛包裝廢氣粉塵連續(xù)旋風(fēng)+4#水吸收塔+30m排氣筒(P5)廢水W '離心廢水COD、甲醛連續(xù)回用造粒機(jī)水槽W '加壓精餾塔排水COD、甲醛連續(xù)送在建工程污水處理站固廢S'1廢鐵鉬催化劑間斷廠家回收S'2除塵灰、不合格產(chǎn)品POM連續(xù)回用于擠出機(jī)S'3甲醛別離塔冷凝液甲酸甲酯、甲醇、TOX連續(xù)送

20、燃燒爐燃燒處理S'4除塵灰改性聚甲醛連續(xù)回用于混料機(jī)圖3.2-1 工程生產(chǎn)工藝流程及排污節(jié)點(diǎn)30%堿液:12甲醇：6598空氣：13330鐵鉬催化劑 甲醛：5315甲醇:227 二氧化碳：452水:3500未吸收氣：甲醛：6:甲醇:11I二氧化碳:452 ； 水:490i其它:10360未吸收氣：；甲醛:550甲醛:2 甲醇:6水:2416:甲酸:4-na." - J換熱器甲醛:550甲醇：6 水:2426甲酸鈉：6T*加壓精餾塔甲醛氧化爐鐵鉬催化劑：甲酸:74其它:10360甲醛:5309水 :_4280_ ；甲醇:216 水:460；甲酸：74甲醛吸收塔:甲醛:552 :

21、甲醇：6；水:2416；甲酸4:;甲醛：5833 98%硫酸:2甲醛：882水:2039真 1_L空閃蒸罐J111 J.4S. ；1<3. a 二.甲醛:1076 水:810加壓精餾塔水:_1864_ 甲酸:70 甲醇:210K TOX反響器TOX:5316不凝氣：J甲醛:2?；TOX: 1 I:水:10第一精餾塔甲醇:160 其它：27TOX:25甲醛:340水:2001二 . 'TOX:52901沖醛:540；j水:1829-甲酸甲酯:120甲醇:160山其它：27；TOX精制單元甲醛別離塔TOX:220水：80(n ri iwTOX:5290：甲醛:540:水:1829氓一

22、-甲酸甲酯:120 |萃取塔 甲醇:160.a其它：27!iaTOX:5510 甲醛：540 水：1909甲酸甲酯:120 'II甲醇:160:4其它：27:回苯:1000不凝氣甲醛:10，-甲醛：1TOX: 5331水:10lL苯：50 >»» r,F I淇它：27* i i a t a r 苯:1_014_；TOX:179 甲醛:529水:1899:甲酸甲酯：120:甲醇:160: _聚合外排氣甲醛:180三聚甲醛：272二氧五環(huán):70*；氮?dú)?1440苯:50苯回收塔T三聚甲醛:5274脫輕塔 L_：50水:10:甲醛:9:換熱器苯：14分層器卜甲醛:5

23、38 水:1909甲酸甲酯：120 甲醇:160r I w 1山| * 司 a. w . 4I m t卄廿卄TOX:220萃取塔r 水：80不凝氣甲醛：1:甲醛:550甲醇:6 水:2426:甲酸鈉:6H甲醛別離塔甲醛:535水:1817甲醛別離塔冷凝液：！苯:14；TOX:42甲酸甲酯:120d甲醇:160甲醛:2水:121聚甲醛：5041ibi甲醛:4rH；聚合反響器!一近中會(huì) 丿i粉碎機(jī)一r三聚甲醛：2 八i1冰：40:共混倉(cāng)尾氣：'甲醛:4心i:二聚甲醛：2 i I_ !水:40i ；粉塵:5:甘共混倉(cāng)三聚甲醛：2 |水：40:聚甲醛：5036聚甲醛：5041i甲醛:4后處理單元二氧戊環(huán)：其它配劑：氮?dú)?32015j " S S a .> =-不凝氣 ！甲醛:1-；甲醛:1076 j :水:810彈壓精餾塔排水二'；甲醛:8；甲醇:6丨* i水:3433i甲酸鈉：6加壓精餾塔1440真空閃蒸罐聚甲醛:5036Irga no x245: 16-I - E - - I W ! * I » I '降解尾氣：物料夾