1 我国当前的聚甲醇装置分布情况
当前我国的聚甲醇装置的产能主要由水、空气和液态甲醇这几部分组成,首先液态甲醇先进入蒸发器,然后变成气态甲醇,同空气发生反应后进行甲醇合成反应,这样甲醇气态和水发生反应就形成了37%甲醇溶液,这也是100单元的甲醇合成。对于三聚甲醇合成,37%的甲醇溶液进入蒸发器以后,通过减压形成60%的甲醇溶液,通过浓硫酸的作用进行三聚甲醇合成反应,进而形成三聚甲醇,再加入氯萘进入切片机以后就生成了99.99%的三聚甲醇,这也是三聚甲醇薄片。对于聚甲醇装置,其产能为450kt/a,其中不同的厂家生产的装置,技术来源和产能各不相同。
2 不同共聚甲醛技术的工艺对比
2.1 聚合工艺不同
最早开发出共聚甲醛生产工艺的是Celanese公司,在聚合部分主要是采用间接釜式聚合反应,而对于香港富艺工艺聚合部分主要是采用捏合机连续反应挤出工艺。对于前者的聚合工艺,具有非常灵活的优势,比较适用于小批量的生产,而且在切换牌号的过程中非常方便,有利于及时根据市场需求对产品的具体生产进行调节。但是,该工艺也存在很多不足,例如每次间歇聚合的操作周期相对较长,这样对于于大批量的连续生产十分不利,而且不同的产品批次质量相差比较大,而且会产生相关的容积回收处理费用,对环境产生不利影响。对于后者的聚合工艺,期优势是采用本体法挤出工艺,反应单体会在捏合机的熔融作用下发生反应挤出,这样有利于连续的大规模生产,但是该工艺需要较多的投资,而且在切换牌号的过程中会有过渡料产生,造成一定资源的浪费。
2.2 共聚单体存在不同
Celanese公司采用的环氧乙烷为共聚单体,而其余的工艺大多采用二氧五环为共聚单体,一直到聚甲醛分子链端由半缩醛结构转变为乙基等稳定基团为止,而香港富艺采用三乙胺和乙醇胺对来处理不稳定的半缩醛端基,这样有利于聚甲醛分子的安定化。
2.3 分子量的调节剂存在不同
云天化采用的是波兰ZAT技术,主要是采用丁缩醛单元合成的丁缩醛作为分子量调节剂,而香港富艺工艺则是将加权所作为分子量调节剂。
2.4 封端方式不同
对于云天化聚甲醛稳定化处理主要是通过加热发的方式进行热融封端,一直到聚甲醛分子链基
3 共聚甲醛生产装置的技术难点
共聚甲醛合成工艺非常复杂,因此生产装置要求极为严格,要求的技术含量非常高,共聚甲醛生产装置的主要技术难点表现在以下几个方面:(1)共聚甲醛合成过程中蒸馏非常麻烦,不能采用常用的物理蒸馏方法,因为甲醛在浓缩时特别容易与水一起形成共沸物,若采用物理蒸馏则会将水掺入到甲醛内。要想保证甲醛的纯度就需要采用真空加热的浓缩工艺,以保证浓缩过程中甲醛的浓缩。(2)甲醛在聚合时会形成聚合物,而此聚合物分子链端带有半缩醛结构,高温容易使共聚甲醛发生解聚合反应,因此要控制好温度,不要让温度太高,而且聚合反应完成后必须进行封端处理。(3)共聚甲醛的生产装置需要做好内衬防腐蚀,因为甲醛在合成过程中会产生腐蚀钢材的副产物甲酸,会对钢质内衬造成损伤。另外共聚甲醛的生产装置还需要多配备精馏塔、萃取塔,因为甲醛、三聚甲醛及二氧五环需要分离及精制,会用到较多的精馏塔、萃取塔。(4)共聚甲醛生产装置的及二氧五环、三聚甲醛反应器必须要选用抗酸腐蚀性的材料,以防被二氧五环、三聚甲醛的合成反应催化剂浓硫酸所腐蚀,同时浓硫酸的储存槽和管道也需要选用抗强酸腐蚀的材料,以保证生产装置不被浓硫酸所腐蚀,从而导致损坏。(5)共聚甲醛的生产装置要设计有定温、保温装置,可以控制好反应、输送温度,因为三聚甲醛在常温下为晶态,在输送过程中要保证温度,温度不能太高,太高会液化,还会发生解聚合反应,同时温度也不能太低,要保证热水伴热的温度保持在50-60℃,这样才能保证甲醛的正常生产。(6)由于聚合反应类型是阳离子反应,采用高的催化剂的反应速度比较快,催化剂为三氟化硼或三氟化硼的乙醚配合物,因此很难控制聚合物的相对分子。只有严格控制反应温度和分子量调节剂的加入量,才能得到相对分子质量的聚甲醛。
4 结语
综上所述,共聚甲醛合成工艺相当复杂,技术难点很多,不但合成工艺要求高,生产装置也存在着一定的技术难点,对生产装置的材质也有很高的要求,这就要求我们要不断的引进新技术,在保证共聚甲醛顺利生产的同时,能够改进生产工艺,提高生产效率和产品性能。
摘要：近年来我国的化工行业得到了巨大的发展,聚甲醛合成工艺也得到了明显的改善,现已广泛的应用于日常生活,并不断的为人类服务。本文主要对新时期国内共聚甲醛合成工艺进行了研究,从我国当前的聚甲醇装置分布情况、不同共聚甲醛技术的工艺对比与验证以及共聚甲醛生产装置的技术难点这四个方面进行了具体的阐述。
关键词：新时期,国内,共聚甲醛,合成工艺
参考文献
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