聚甲醛工藝簡(jiǎn)介

1、聚甲醛工藝簡(jiǎn)介 Introduction：manufacturing of POM 1 1、性能與用途、性能與用途 （1 1）POM性能性能 （2 2）POM用途用途 2 2、生產(chǎn)與市場(chǎng)、生產(chǎn)與市場(chǎng) 3 3、存在問題與發(fā)展對(duì)策、存在問題與發(fā)展對(duì)策 3 3、存在問題與發(fā)展對(duì)策、存在問題與發(fā)展對(duì)策 國(guó)家有關(guān)部門應(yīng)組織專家對(duì)引進(jìn)技術(shù)進(jìn)行消化和吸收，然國(guó)家有關(guān)部門應(yīng)組織專家對(duì)引進(jìn)技術(shù)進(jìn)行消化和吸收，然 后組織各方面力量進(jìn)行攻關(guān)，盡快形成萬(wàn)噸級(jí)的國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)后組織各方面力量進(jìn)行攻關(guān)，盡快形成萬(wàn)噸級(jí)的國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn) 裝置技術(shù)，尤其是共聚甲醛的技術(shù)攻關(guān)。裝置技術(shù)，尤其是共聚甲醛的技術(shù)攻關(guān)。 當(dāng)務(wù)之急是需要投入相當(dāng)

2、資金，完善各種輔助工藝，當(dāng)務(wù)之急是需要投入相當(dāng)資金，完善各種輔助工藝， 國(guó)內(nèi)已經(jīng)引進(jìn)的國(guó)內(nèi)已經(jīng)引進(jìn)的。 據(jù)悉，云天化集團(tuán)已分別與四川大學(xué)和清華大學(xué)有關(guān)部門據(jù)悉，云天化集團(tuán)已分別與四川大學(xué)和清華大學(xué)有關(guān)部門 進(jìn)行過積極合作。另外，我國(guó)有關(guān)科研機(jī)構(gòu)要進(jìn)行過積極合作。另外，我國(guó)有關(guān)科研機(jī)構(gòu)要 ，為我國(guó)聚甲醛的生產(chǎn)與應(yīng)用提供應(yīng)用技術(shù)上，為我國(guó)聚甲醛的生產(chǎn)與應(yīng)用提供應(yīng)用技術(shù)上 支持。支持。 即使短時(shí)間內(nèi)國(guó)內(nèi)萬(wàn)噸級(jí)聚甲醛生產(chǎn)技術(shù)難以突破，根據(jù)目即使短時(shí)間內(nèi)國(guó)內(nèi)萬(wàn)噸級(jí)聚甲醛生產(chǎn)技術(shù)難以突破，根據(jù)目 前市場(chǎng)需求規(guī)模和未來的需求增長(zhǎng)趨勢(shì)，近期也要采取各種措前市場(chǎng)需求規(guī)模和未來的需求增長(zhǎng)趨勢(shì)，近期也要采取各種措

3、施（如獨(dú)資）引進(jìn)國(guó)外較為先進(jìn)的共聚甲醛技術(shù)建設(shè)幾套萬(wàn)噸施（如獨(dú)資）引進(jìn)國(guó)外較為先進(jìn)的共聚甲醛技術(shù)建設(shè)幾套萬(wàn)噸 級(jí)的聚甲醛生產(chǎn)裝置，因?yàn)槲覈?guó)聚甲醛工業(yè)的發(fā)展迫在眉睫，級(jí)的聚甲醛生產(chǎn)裝置，因?yàn)槲覈?guó)聚甲醛工業(yè)的發(fā)展迫在眉睫， 刻不容緩。刻不容緩。 一、甲醛濃縮一、甲醛濃縮 甲醛，F(xiàn)ormaldehyde 6060時(shí)，甲醛水溶液中游離時(shí)，甲醛水溶液中游離HCHOHCHO占總量的占總量的0.1%wt0.1%wt； 100100時(shí)，甲醛水溶液中游離時(shí)，甲醛水溶液中游離HCHOHCHO占總量的占總量的1%wt1%wt。 CH2O+H2OHO-CH2O-H HO ( CH2O)nH+ （ n-1）H2O n

4、HO-CH2O-H 100100，1 atm1 atm時(shí)，時(shí)，為為HCHOHCHO含量含量21%wt21%wt，該組，該組 成成。 溫度降低，壓力降低，共沸物中溫度降低，壓力降低，共沸物中HCHOHCHO含量減少，當(dāng)壓力低含量減少，當(dāng)壓力低 于于26.6kpa(A:26.6kpa(A:絕壓絕壓), ), 溫度大約為溫度大約為65, 65, 共沸現(xiàn)象消失。共沸現(xiàn)象消失。 生成的產(chǎn)物嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，加速設(shè)備腐蝕。生成的產(chǎn)物嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，加速設(shè)備腐蝕。 CH2O + H2O HCOOH + CH3OH 40%wtHCHO 60%wt HCHO 甲醇精餾塔 甲醛真空濃縮甲醛加壓濃縮 去TOX、D

5、OX生產(chǎn) 14%wtHCHO 36-40%wt HCHO （1）甲醛真空濃縮）甲醛真空濃縮 （2）甲醛加壓濃縮）甲醛加壓濃縮 （3）甲醇精餾塔）甲醇精餾塔 二、三聚甲醛（二、三聚甲醛（TOX）生產(chǎn)）生產(chǎn) 1.三聚甲醛合成 2.揮發(fā)分分離和TOX濃縮 3.TOX結(jié)晶，離心分離和熔融 4.TOX萃取和精餾 CH2O+H2OHO-CH2O-H HO ( CH2O)nH+ （ n-1）H2O n HO-CH2O-H 2 CH2（OH）2 HO-CH2O-C H2OH + H2O HO-CH2O-C H2OH + CH2（OH）2 HO-CH2O- CH2O -C H2OH + H2O 生成四聚甲醛生成

6、四聚甲醛 生成生成TOX （） HO（CH2O）3H + CH2（OH）2 HO（CH2O）4 H + H2O HO（CH2O）3H + H2O CH2O + H2O HCOOH（）+ CH3OH （） HCOOH + CH3OH HCOOCH3（） + H2O CH2（OH）2 + 2CH3OH CH3O-CH2-OCH3（甲縮醛） 在生成在生成TOXTOX的復(fù)雜平衡混合體系中，的復(fù)雜平衡混合體系中，TOXTOX平衡濃度較低，不超過平衡濃度較低，不超過 4%wt4%wt，為了使生成，為了使生成TOX TOX 的平衡向右移動(dòng)，反應(yīng)產(chǎn)物連續(xù)從反應(yīng)場(chǎng)所移走。的平衡向右移動(dòng)，反應(yīng)產(chǎn)物連續(xù)從反應(yīng)場(chǎng)所移

7、走。 60%wt 濃縮濃縮 HCHO TOX 17%wt，去，去 TOXTOX和水形成共沸組成為和水形成共沸組成為 的共沸物的共沸物, , 不能通過精餾制得高純不能通過精餾制得高純TOXTOX。 TOX m.p. 62-63, 可溶于水，溶解度隨溫可溶于水，溶解度隨溫 度升高而增大，采用結(jié)晶分離方法，得到度升高而增大，采用結(jié)晶分離方法，得到 。（-9乙二醇水溶液，冷凍結(jié)晶，離心分離乙二醇水溶液，冷凍結(jié)晶，離心分離） 65%wt TOX溶液溶液 冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶 離心過濾離心過濾 冷凍脫鹽水洗滌冷凍脫鹽水洗滌 晶體熔融器熔融晶體熔融器熔融 螺桿泵輸螺桿泵輸 送送 三聚甲醛結(jié)晶器、三聚甲醛晶體熔融

8、器、三聚甲醛結(jié)晶器、三聚甲醛晶體熔融器、 TOXTOX結(jié)晶懸浮液輸送泵（螺桿泵），離心機(jī)結(jié)晶懸浮液輸送泵（螺桿泵），離心機(jī) 。 的進(jìn)料已跨過的進(jìn)料已跨過TOX共沸組共沸組 成，使精餾得以進(jìn)行成，使精餾得以進(jìn)行。 TOXTOX和水形成共沸組成為和水形成共沸組成為 的共沸物的共沸物, , 不能通過精餾制得高純不能通過精餾制得高純TOXTOX。 TOX 濃縮后的濃縮后的 ，結(jié)晶得結(jié)晶得 到到。 90-95%wt TOX 萃取萃取 三塔精餾三塔精餾 精制三聚甲醛精制三聚甲醛 采用采用37%NaOH溶液萃取，脫除殘余溶液萃取，脫除殘余HCHO，HCOOH 高效混合乳化萃取器高效混合乳化萃取器 雜質(zhì)含量：

9、H2O 50ppm，HCHO 10-20ppm 三、二氧五環(huán)（三、二氧五環(huán)（DOX）的生產(chǎn)）的生產(chǎn) C H 2 -O H CH2 -OH + CH2O C H 2 -O H CH2 -O-CH2-OH C H 2 -O H CH2 -O-CH2-OH H2C H2C O CH2 O + H2O 四、聚甲醛（四、聚甲醛（POM）的生產(chǎn)）的生產(chǎn) 1 1、聚合反應(yīng)原理、聚合反應(yīng)原理 2 2、三聚甲醛共聚過程、三聚甲醛共聚過程 3 3、引發(fā)劑處理（鈍化）與單體清除、引發(fā)劑處理（鈍化）與單體清除 4 4、聚甲醛穩(wěn)定化處理、聚甲醛穩(wěn)定化處理 O H2CO CH2 OH2C +H (BF3OH) O H2C

10、O CH2 (BF3OH) OH2C H O H2CO CH2 (BF3OH) OH2C HHO-CH2-O-CH2-O-CH2(BF3OH) -O-CH2-O-CH2-O-CH2-O-CH2-O-CH2(BF3OH) (BF3OH)O H2CO CH2 OH2C +-O-CH2-O-CH2O H2CO CH2 OH2C -O-CH2-O-CH2- 二氧五環(huán)鏈增長(zhǎng)二氧五環(huán)鏈增長(zhǎng) (BF3OH)-O-CH2-O-CH2 + H2CCH2 O H2 C O O 痕量水（或甲醇等雜質(zhì)），鏈轉(zhuǎn)移終止痕量水（或甲醇等雜質(zhì)），鏈轉(zhuǎn)移終止 (BF3OH)-O-CH2-O-CH2+ H2O 丁縮醛終止：鏈轉(zhuǎn)移

11、控制分子量，并且形成熱丁縮醛終止：鏈轉(zhuǎn)移控制分子量，并且形成熱 穩(wěn)定的穩(wěn)定的而封端。而封端。 O-CH2-O-CH2 (BF3OH) + C4H9-O-CH2-O-C4H9 O-CH2-O-CH2-O-C4H9 + C4H9-O-CH2 (BF3OH) -O-CH2-O-CH2-OH + H (BF3OH) 丁縮醛消耗量：丁縮醛消耗量： MFI 9g/10min 0.8-1.3kg/h MFI 13g/10min 1.3-1.8kg/h ( 通過板式干燥器脫除聚合物粗料中的未反應(yīng)三通過板式干燥器脫除聚合物粗料中的未反應(yīng)三 聚甲醛單體和來自鈍化劑溶液的水。聚甲醛單體和來自鈍化劑溶液的水。 （商品名：（商品名：Irganox245Irganox245）：）： （N N，N-N-次乙基次乙基- -二硬脂酰胺）：二硬脂酰胺）： （二芳基咪唑）：（二芳基咪唑）： 五、五、 POM脫氣、造粒脫氣、造粒 -O-CH2-CH2