储运方案
工程储运方案见表3.2-7。原料、产品及其它货物的运输委托相关有危险品运输资质公司进展,主要是汽车运输。
表3.2-7 工程原材料储运方案
序号 | 物料 | 储存方式 | 储存周期(天) | 储量(t) | 运输方式 |
1 | 甲醇 | 常压储罐 | 1 | 160 | 管道 |
2 | 二氧戊环 | 常压储罐 | 3 | 25 | 汽运 |
3 | 苯 | 常压储罐 | 25 | 39 | 汽运 |
4 | 铁钼催化剂 | 桶装 | 333 | 汽运 | |
5 | 硫酸 | 常压储罐 | 10 | 汽运 | |
6 | 碱液 | 常压储罐 | 10 | 3 | 汽车烧甲醇 汽运 |
7 | 乙醚络合物 | 桶装 | 10 | 2 | 汽运 |
8 | 甲缩醛 | 桶装 | 10 | 1 | 汽运 |
9 | 稳定剂 | 桶装 | 10 | 4 | 汽运 |
10 | 短玻璃纤维 | 袋装 | 10 | 54 | 汽运 |
11 | 增溶剂MDI | 桶装 | 10 | 汽运 | |
12 | 润滑剂硅酮 | 桶装 | 10 | 汽运 | |
13 | Irganox1010 | 桶装 | 10 | 汽运 | |
15 | 三聚氰胺 | 桶装 | 10 | 汽运 | |
15 | 硬脂酸钙 | 桶装 | 10 | 汽运 | |
拟建工程主要生产设备
拟建工程生产设备见表3.2-8。
表3.2-8 工程生产设备一览表
序号 | 设备名称 | 材料 | 数量 |
1 | 甲醛反响器 | AISI304 | 1 |
2 | 甲醛吸收塔 | AISI304 | 1 |
3 | 甲醇蒸发器 | AISI304 | 1 |
4 | 真空闪蒸罐 | A240304 | 1 |
5 | 塔底分层器 | A240304 | 1 |
6 | 塔顶分层器 | A240304 | 1 |
7 | 分层器 | A240304 | 1 |
8 | TOX反响器 | GL | 1 |
9 | 真空吸收塔 | A240304 | 2 |
10 | 甲醛别离塔 | A240304 | 1 |
11 | 洗涤塔 | A240304 | 1 |
12 | 加压精馏塔 | A268 TP329 | 1 |
13 | 常压吸收塔 | A240304 | 1 |
14 | 放空吸收塔 | A240304 | 1 |
15 | 第一精馏塔 | A240316L | 1 |
16 | 吸收塔 | A240304 | 1 |
17 | 第二精馏塔 | A240304 | 1 |
18 | 苯回收塔 | A240304 | 1 |
19 | 脱轻塔 | A240304 | 1 |
20 | 苯脱水器 | A51560 | 1 |
21 | 一级聚合反响器 | A351CF8 | 2 |
22 | 二级聚合反响器 | A351CF8 | 2 |
23 | 三级聚合反响器 | A351CF8 | 2 |
24 | 四级聚合反响器 | A351CF8 | 2 |
25 | 挤出机 | TH-12 | 4 |
26 | 粗料粉碎机 | A240304 | 2 |
27 | 振动筛 | 5 | |
28 | 造粒机 | A240304 | 1 |
29 | 离心枯燥机 | A240304 | 1 |
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
工程采用共聚甲醛生产技术,利用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,再利用真空浓缩工艺将55%的甲醛浓缩成为74%的甲醛溶液,浓缩后的甲醛溶液在硫酸作用下合成三聚甲醛溶液,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体和共聚单体进展本体连续聚合得到聚甲醛,聚甲醛局部作为产品外售,局部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,采用铁钼法甲醛生产工艺氧化生成甲醛,工艺流程如下:
反响器类似一个列管式换热器,催化剂装在管内,导热油〔HTF〕在壳程。气体混合物进入反响器管程,经过催化剂发生化学反响,甲醇转化为甲醛。反响温度由导热油加热控制,反响过程中导热油冷凝时能副产蒸汽,副产蒸汽并入蒸汽管网。反响方程式如下:
主反响:
CH3OH + 1/2O2 CH2O + H2O
副反响:
CH3OH + 3/2O2 CO2 + 2H2O
CH3OH + O2 HCOOH + H2O
2CH2O + H2O HCOOH + CH3OH
生成的反响气体经过甲醇蒸发器盘管与原料气换热后冷却,然后进入吸收塔,在吸收塔内串联的吸收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%〕,甲醛从吸收底部抽出,局部回流,局部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。吸收塔顶部出来的尾气,局部返回循环风机入口,局部(G’1)送ECS催化燃烧处理系统处理,处理后废气由25m排气筒(P1)排放。
(2) 甲醛浓缩单元
60℃时甲醛水溶液中游离CH2O占总量的0.1%〔wt〕,100℃时甲醛水溶液中游离CH2O占总量的1%wt。100℃,1atm时,醛水共沸组成中CH2O含量21%wt,CH2O组成随温度升高和压力增大而增加。温度降低,压力降低,共沸物中CH2O含量减少,当压力低于26.6kPa〔绝压〕,温度65℃,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%的甲醛溶液,真空浓缩工艺可有效降低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%甲醛由泵参加甲醛加热器,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节罐,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暂存,未凝气〔G’2〕送1#水吸收塔处理后由30m排气筒(P2)排放。同时在稀醛储罐参加定量的碱液来中和副产的甲酸,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%的甲醛溶液为原料,在催化剂硫酸作用下反响生成TOX。工艺流程如下:
74%的甲醛溶液经泵参加TOX反响器,同时参加催化剂硫酸,通过硫酸催化74%的甲醛溶液转化成三聚甲醛。该工序反响方程式如下:
主反响:
CH2O+H2 O CH2〔OH〕2
2 CH2〔OH〕2 〔CH2O〕2 H2O + H2O
〔CH2O〕2H2O + CH2〔OH〕2 〔CH2O〕3 H2O + H2O
〔CH2O〕3 H2O 〔CH2O〕3 + H2O
副反响:
〔CH2O〕3 H2O + CH2〔OH〕2 〔CH2O〕4 H2O + H2O
nCH2〔OH〕2 (CH2O) nH2O +(n-1)H2O
2CH2O + H2O HCOOH + CH3OH
HCOOH + CH3OH CH3OOCH + H2O
CH2〔OH〕2 + 2CH3OH CH3O-CH2-OCH3 +2H2O
TOX反响器出料为气态,进入第一精馏塔回收粗TOX。精馏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,塔内越上层的溶液组成中TOX浓度愈高,愈下层的溶液组成中甲醛浓度愈高,塔顶出料为粗TOX,冷凝后由粗TOX中间受槽储存,局部回流,局部送萃取塔提纯,不凝气〔G’3〕送1#水吸收塔处理后由30m排气筒(P2)排放。精馏塔塔底出料为高浓度甲醛,由塔底泵打回TOX反响器回收利用。
(4) TOX精制单元
TOX精制单元采用苯萃取精制粗TOX得到聚合级的三聚甲醛。工艺流程如下:
粗TOX由泵参加萃取塔塔底,萃取剂苯从塔上部进入萃取TOX。萃取完毕后,参加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,利用其比重不同及互不相容的特性分成TOX、苯和水
溶液两层,下层水溶液经萃余相泵,局部回流,局部送至第一精馏塔回收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别离。轻组分主要为水、甲醛、苯由苯回收塔塔顶采出,经冷凝器冷凝后进入分层器,利用苯与水不互溶而形成两层,下层液体主要为水和甲醛溶液,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,局部套用于苯萃取塔。苯回收塔塔底为含微量杂质TOX,由泵送至脱轻塔提纯TOX,塔顶不凝气〔G’4〕送1#水吸收塔处理后由30m排气筒(P2)排放。
苯萃取塔出料为含微量杂质的TOX,参加脱轻塔提纯。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#水吸收塔处理后由30m排气筒(P2)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响器,同时参加催化剂乙醚络合物,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的调整剂,在反响器内进展本体聚合生产聚甲醛(POM)。其反响方程式如下:
〔CH2O〕3+C3H6O2 H(OCH2CH2)n(OCH2)mOCH2OH
反响物料依次进入后续的二级聚合反响器和三级聚合反响器,聚合反响继续进展。三级聚合反响器出料进入四级聚合反响器反响一段时间后,参加终止剂,聚合反响在终止剂作用下停顿,反响得到品质良好的POM。聚合反响为放热反响,反响器夹套中通间接循环冷却水冷却,以控制反响器中温度。聚合反响收率为97%。聚合未反响气(G’6)由反响器顶部排出送燃烧炉进展燃烧处理。
四级聚合反响器出料为POM固态原始聚合物,进入粉碎机进展粉碎使POM粉粒径小于mm,研磨的POM粉通过热风送至粗料共混仓,POM粉在输送过程中被枯燥,共混仓排气(G’7)由两级旋风别离回收POM颗粒后进入2#三级水吸收塔处理后由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的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参加挤出机(采用电加热),挤出机的温度为180~200℃,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#三级水吸收塔处理后由30m排气筒(P3)排放。
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