2016年10月
共聚甲醛生产技术难点与对策研究
李磊(中海石油天野化工有限责任公司,内蒙古呼和浩特010070)
摘要:本文对共聚甲醛的功能和生产用途进行了介绍,对
生产工艺以及共聚甲醛的生产技术难点进行分析,结合我国共
聚甲醛的发展历程和现如今的发展现状进行分析,分析共聚甲
醛的应用领域和生产发展的前景。
关键词:共聚甲醛;工艺;生产技术
共聚甲醛是目前世界上三大通用的工程类塑料之一,只有
共聚甲醛因为其良好的力学性能、耐磨性和耐有机溶剂性等特
点,可以代替铜一类的金属。同时它能够应用于汽车、机械制
造、家用电器等多个领域当中,应用范围广泛。随着我国汽车
工业化的进程日益加快,我国电子电器行业近些年来迅速的发
展,中国已经成为了世界上共聚甲醛消费速度最快的地区,现
如今已经超过了西欧的消费市场,成为了世界上最大的共聚甲
醛的消费市场。但是我国的共聚甲醛的生产能力和技术上并
没有完全成熟,当前我国的共聚甲醛市场还是以国外的产品为
销售主导品牌。
1国内外发展技术
1.1国内发展技术
我国的研究所在很早之前就开始了聚甲醛的研究开发工
作。但是由于原料的存储出现的问题,导致我国的研究在很早
之前就被迫终止了,因此在后来的生产和研究中聚甲醛的研究
都仅局限于共聚甲醛的生产。在1965年,我国长春应化所研究
出了我国第一批共聚甲醛,但因为当时的设备和技术的不足,
规模小,生产工艺技术很低而且生产的成本花费很高,使得共
聚甲醛生产最终面临停产。经过多年的研究发展,现如今,中
国聚甲醛的生产能力已经达到了41万吨/年,成为了世界上最
大的聚甲醛生产基地。我国的技术没有达到发达国家的技术
水平,主要原因在于我国没有完全自主创新的生产技术,原材
料的品种少、耗能极高。
1.2国外发展技术
聚甲醛是以甲醇为原始生产材料生产的一种工程应用材
料,它分为两种生产工艺分别是有均聚和共聚。其中均聚甲醇
的力学性质、弯曲程度和热力变形的温度都要比共聚甲醛高一
些,两种方法的封闭端的处理方法有所不同。均聚工艺的代表
共识是杜邦公司,它所生产的均聚甲醛具有有优异的刚性;共
聚工艺的代表公司是塞拉尼斯公司,其他的拥有这种生产技术
的公司还有巴斯夫公司、东丽公司等等。这两种生产技术工汽车除甲醛
艺,从生产的过程来看,区别在于均聚法主要是把甲醛聚合为
单体,它的化学性质很活跃,容易给精制和聚合的过程中带来
一些小问题。
据统计,目前在世界范围内聚甲醛的生产能力是140万吨/
年,其中共聚甲醛的份额占80%,主要生产聚甲醛的国家分别
是美国、德国和日本等发达国家,因为聚甲醛的生产技术所需
要的设备和技术难度大,所以生产技术只高度集中在少数的生
产商中。
2聚合反应过程中会出现的问题和难点
聚甲醛的工艺技术难点多,投产期长,工艺操控的经验少,
所以会出现很多难点和问题,具体表现在以下几个方面:
2.1聚合反应系统不能长周期正常运行
由于阳离子引发的运转系统体系反应链繁杂,所以原材料
的添加量要配精准,对反应过程中温度的控制要求也比较高;
聚甲醛的反应出口容易出现堵塞引起反应器的电流不稳定,随
着温度的降低反应器的出口堵塞的周期也随着变短;反应的管
线复杂且接头多,这样出现漏点时不容易被发现,处理起来困
难;为输送风机的入口设计了过滤器,而且没有备用的设备,这
样很容易在运行的过程中发生堵塞现象,这时就需要强制停止
输送的系统,即使更换过滤芯,如果更换过滤芯不及时,就会使
整个运行系统超负荷工作,容易引发多种事故。
2.2合成产品的质量不能保证
聚合反应的控制性能波动大,使完成品的机械性能以及热
稳定的性能波动大;聚合单体的添加比例会受水分等因素的控
制影响,对聚甲醛的成品的弯曲性和延展性造成影响;钝化反
应的控制性能不稳定,受热分解严重,最终导致成品的质量性
能不稳定。
3工艺改进的措施及方法
聚合反应具有引发快,增长快的特点。反应温度的控制是
抑制增长,当温度超过一定程度时,分裂的速度就会大于聚合
反应的速度,所以在聚合反应过程中就要严格控制温度,不断
地进行现场研究,在每个阶段进行温度的循环控制,这样才可
以有效的控制反应温度。
聚合反应链的增长过程需要在一个恒温的环境中才可以
正常运行,温度变化越大反应越大,所以,在整个聚合反应中需
要恒温箱来处理温度问题,确保聚合反应正常运行。经过多次
研究和反复试验,运用恒温箱就可以在运行的同时消除内外温
差,保持体系的恒温。随着原料中甲醇、甲醛的添加,聚合反应
的诱导时间也随之加长,聚合速度变慢,转化率也随之降低,甚
至会不发生聚合反应。所以为了保证聚合反应的正常进行一
般都要添加其他化学物质,比如。
4结语
在技术上的难点和问题,要积极的采取技术改造,要从聚
合反应的系统上进行改造,节约用电用水,节省原材料的消耗
和损失,提高利用率。对系统运行的硬件进行改造,要减少管
线接头的数量,减少漏点,增加备用管线,减少管线出现问题的
现象。同时,要增加过滤器,避免过滤芯出现问题,为了保证系
统的正常运行要及时的更换过滤芯,为检修留下充足的时间。
此外,要把水洗塔的排气管线和水环真空泵的排气管线相连,
确保排气管正常排气,在整个聚合反应中可以停止真空泵,这
样能够保持系统运行正常,同时也降低了成本,减少了运营
费用。
参考文献:
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[3]张彩霞,徐秀兵,罗春桃.浅谈煤基共聚甲醛生产工艺
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