1 概况1.1 多聚甲醛的物理性质多聚甲醛 (HCHO)n (30.0)n;别名:聚蚁醛,聚合甲醛;危规分类及编号:易燃固体。
GB 4.1类41533;规格:工业级,含量一级品95%,二级93%。
物化性质白色无定形粉末,具有刺激性气味。
是甲醛的线形聚合物。
无固定熔点。
加热则分解。
熔点范围120~170℃。
易溶于热水并放出甲醛,缓慢溶解于冷水,并能溶于氢氧化钾、钠及碳酸盐溶液中。
不溶于醇和醛。
危险特性受热时立即释放出甲醛气体,该气体对眼睛和黏膜具有刺激性。
闪点71.1℃。
易被明火点燃。
在燃烧过程中放出大量的甲醛气体。
该气体有毒,能刺激眼睛和皮肤。
应急措施消防方法:用雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉进行灭火。
并用水冷却火场中的容器。
急救:使吸入蒸气的患者立即脱离污染区,安置休息并保暖。
眼睛受刺激用水冲洗;严重者就医诊治。
皮肤接触立即用水冲洗。
误服立即漱口、饮水,并送医院救治。
储运须知包装标志:易燃固体。
包装方法:(III)类,PE编制袋內衬塑料袋。
储运条件:储存于阴凉、通风的仓间内。
远离热源和火源。
防潮、防水。
与氧化剂隔离储运。
搬运时轻装轻卸,防止包装破损。
1.2多聚甲醛的用途多聚甲醛是一种通用型热塑性工程塑料,具有优良的机械性能、电性能、耐磨损性、尺寸稳定性、耐化学腐蚀性 ,特别是耐疲劳性突出、自润滑性能好,它是替代金属 ,特别是铜、铝、锌等有色金属及合金制品的理想工程塑料 ,广泛应用于电子电气、汽车、轻工、机械、化工、建材等领域。
多聚甲醛具有纯度高、水溶性好、解聚完全、产品疏松、颗粒均匀等特点。
很好的解决了工业甲醛包装要求高、储存稳定性差、运输不便等问题,它是代替普通工业甲醛水溶液,在合成农药、合成树脂、涂料及制取熏蒸消毒剂等多种多样的甲醛下游产品中,既可减少脱水的能耗,又可大大减少废水处理量,这是一项利国利民绿色环保工程。
低聚合度多聚甲醛因其较工业甲醛有效成分高,是固体颗粒,有利于化工、制药等化学合成及其他工业领域的应用,特别是在要求使用无水甲醛作原料的合成方面。
主要有以下几方面:(1)农药:合成乙草胺、丁草胺和草甘膦。
(2)涂料:合成高档汽车用漆。
(3)树脂:合成脲醛树脂、酚醛树脂、聚缩醛树脂、密胺树脂、离子交换树脂等。
(4)造纸:合成纸张增强剂。
(5)铸造:翻砂脱膜剂,合成铸造粘合剂。
(6)养殖业:薰蒸消毒剂。
此外,用于维生素犃、香料、萜类衍生物合成及显影药剂、乙烯树脂软化剂等各种助剂的合成。
1.3多聚甲醛市场分析具不完全统计,目前我国多聚甲醛生产能力约在10万吨能力。
其中,引进技术生产装置在6万吨左右,国内技术生产装置在4万吨左右。
引进多聚甲醛生产装置技术有2002年6月镇江李长荣综合石化工司1万吨;南通江天化学品有限公司引进的意大利欧技公司1万吨多聚甲醛技术和设备,装置于2003年8月投产;宁波万华聚氨酯有限公司引进的丹麦尼鲁(Niro)公司技术3万吨多聚甲醛装置;山西三维集团股份有限公司1万吨多聚甲醛装置;浙江爱德华化工有限责任公司2006年引进的印度技术建成产能0.5万吨多聚甲醛装置,计划在今年扩产到2万吨。
目前我国有80%多聚甲醛作为农药除草剂-草甘膦的原料。
近几年来,全球转基因作物种植面积的大幅度增加拖动了除草剂市场的需求增长,这直接增大了草甘膦的消费量。
加之世界知名草甘膦生产企业放弃扩产,使得新增产能转向中国等发展中国家。
2006年中国一跃成为世界最大的草甘膦出口国。
2007年中国的草甘膦企业已经达到50几家,产量超过20万吨。
目前,国内不少草甘膦生产企业都在增产扩能,并不断有新的投资商进入草甘膦和其上游原料领域。
由于草甘膦建设的热潮一浪高过一浪,从而加剧了上游原材料开始供不应求,使得多聚甲醛市场近期一路走高。
另外低聚合度多聚甲醛不但在替代三聚甲醛方面显示出较大的潜力,而且在替代工业甲醛方面也有不容忽视的潜力。
我国许多涂料和树脂行业的企业已经成功地采用低聚合度多聚甲醛作生产原料,并已取得良好效果,可大大缩短反应周期,而且可以提高收率,节约醛用量7-17%。
在聚乙烯醇合成纤维生产过程中使用该产品能有效地简化缩醛化工序。
表1-1 工业多聚甲醛的质量标准2 主要原材料、产品理化性质2.1甲醛溶液 HCHO 30.0。
别名:福尔马林,蚁醛溶液;危规分类及编号:其他腐蚀品.GB 8.3类83012。
规格:工业级(GB 9009-88)含量,优等品37.0~37.4%,一等品36.7~37%,合格品36.5~37.4%;试剂级(GB 685-79)含量≥36%。
用途:用于制取聚甲醛树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、维斥龙树脂、异戊二烯、乌洛托品、季戊四醇等。
也用于军工、染料、医药和农药,物化性质甲醛溶液俗称福尔马林,是37~40%的甲醛水溶液.为无色有刺激性恶臭的液体。
37%溶液的相对密度1.075~1.085,沸点101℃。
溶于水和乙醇。
危险特性甲醛溶液容易气化,放出甲醛气体,在空气中易燃。
闪点50℃。
自燃点403℃。
爆炸极限7~73%。
蒸气与空气能形成爆炸性混合物。
遇明火或热源有燃烧危险。
与氧化剂接触剧烈反应。
高毒。
大鼠经口LD50:800mg/kg,兔经皮LD50270mg/kg。
蒸气能刺激呼吸系统,并严重刺激眼睛。
液体与皮肤接触可引起局部组织坏死,误服会造成腹痛、恶心,呕吐,以至失去知觉。
在高浓度下长时间停留会产生催泪效应以及支气管炎、肺水肿、结膜炎等症状。
与皮肤长期接触能造成皲裂。
应急措施消防方法:用雾状水、干粉、抗溶性泡沫、二氧化碳灭火。
用水保持火场中容器冷却,用雾状水驱散蒸气,赶走液体,使其稀释成不燃性混合物,并用水喷淋保护去堵漏的人员。
急救:应使吸入蒸气的患者脱离污染区,安置休息并保暖。
严重者须就医诊治。
眼睛受刺激用水冲洗,严重者就医诊治。
皮肤接触用水冲洗。
误服立即漱口,送医院救治。
3生产原理反应原理甲醛溶液蒸发浓缩至60~70%时,发生自缩合反应生成多聚甲醛,其反应方程式为:nHCHO (HCHO)n4 工艺流程及操作规程37%甲醛溶液经数字式涡街流量计用甲醛泵打入刮板蒸发器,蒸发浓缩到60%后自流入下面的反应接受釜内,在釜内被夹套内0.05MPa的蒸汽继续加热蒸发、脱水,当浓度达到70%后利用真空抽入耙式干燥器进一步脱水,最终得多聚甲醛产品。
产品从干燥器出料口卸料、降温、粉碎、装袋入库。
刮板蒸发器、反应接受釜蒸出的含甲醛的蒸汽由真空泵抽出,送1#冷凝器冷却,冷凝液为稀甲醛溶液,1#冷凝器尾气再经2#冷凝器冷凝,冷凝液为稀甲醛溶液排入淡甲醛贮罐,作生产乌洛托品的原料液,2#冷凝器排出的不凝气排入水洗罐。
耙式干燥器排出的尾气含有水蒸汽和甲醛蒸气,由真空泵抽出,经吸收塔循环吸收,吸收液淡甲醛溶液达到一定浓度后,送淡甲醛贮罐,作为生产乌洛托品的原料液。
冷凝器2#排出的不凝气,经两次水洗后,由真空泵抽出,再经气液分离罐分离,废气由12m高排气筒排出。
水洗罐和分液罐收集的溶液排入淡甲醛贮罐,作为生产乌洛托品的原料液。
4.1 工艺操作要点4.1.1 系统真空度≥0.06Mpa;4.1.2 耙式干燥器每15分钟换向一次;4.1.3 每批料在耙式干燥器内干燥6小时左右;4.1.4 严格控制在耙式干燥器内干燥时间,干燥时间长多聚甲醛产品损失多,同时也容易堵塞设备管道;干燥时间短多聚甲醛产品质量不合格。
4.1.5 在耙式干燥器内干燥后期,必须每15分钟换向一次。
防止单向运转造成在耙式干燥器内的物料集中,引起电机超负荷运转损坏设备。
4.1.6 吸收塔内吸收液淡甲醛浓度控制在15%左右,届时必须及时更换,以免影响吸收效果。
4.1.7 吸收塔以及真空箱内液位高时必须及时用泵打走,防止因液位高倒流入耙式干燥器与真空泵内损坏设备。
4.1.8 严格控制浓醛浓度,浓度过高容易堵塞设备管道;浓度过低,则影响产品收率。
4.2 真空泵的开车步骤:4.2.1打开真空泵的进出口阀门;4.2.2放净真空箱及气缸内的水;4.2.3打开冷却水;4.2.4检查油位油质及压力表是否合乎要求;4.2.5打开气缸的直嘴式阀门旋塞,攀车数圈,没问题后启动油机,调整压力;4.2.6检查泵振动、密封,有无杂音等情况。
4.3 真空泵的停车步骤:4.3.1关闭真空泵的进气阀门,按停车按钮;4.3.2关闭油杯针形阀,开启直嘴式旋塞,并在停车10分钟后关闭冷却水进口阀。
4.3.3在冬季,夹套内的冷却水必须放完,以免冻坏气缸。
4.4 操作岗位注意事项:4.4.1稳定转子上液量,稳定蒸汽压力,避免蒸汽大幅度波动。
4.4.2稳定浓缩冷凝器温度,温度升高要采取措施,在短时间不能调节好的,应停止进料。
4.4.3稳定吸收塔下液量,防止吸收塔下液倒入干燥器。
4.5多聚岗位常见故障及处理4.6 多聚甲醛生产工艺流程及排污节点4.7 多聚甲醛生产污染物排放情况5 物料平衡生产多聚甲醛采用37%的甲醛溶液,用量约为5110.5t/a,由本公司提供:折纯量为1890.91t/a,甲醛物料平衡见表5-1及图5-1。
表甲醛物料平衡表5-1图5-1 甲醛物料平衡图单位:t/a6 安全操作规程6.1 生产过程中危险因素分析生产过程中危险因素分析见表6-1。
6.2.1多聚甲醛生产在密闭装置中进行,全系统负压操作,防止甲醛蒸气外逸。
对产生的含甲醛的蒸汽采用冷凝—吸收法回收。
6.2.2 原枓、产品和中间产品对设备有腐蚀性,尤其对管道接口、阀门、法兰等处的腐蚀更为严重,会造成液体物料跑冒滴漏。
因此,在每个生产周期应对设备、管道等进行检查,对可能存在问题的设备、管道等进行及时维修或更换。
6.4 跑冒滴漏防范措施可行性分析生产中使用的原料甲醛为有毒有害物质,若出现跑冒滴漏,不仅对操作人员造成危害,而且对环境也造成污染。
通过类比.对物料的跑冒滴漏事故分析见表6-2。
表6-2 物料的跑冒滴漏事故分析的是少量的、经常性的泄漏。
有些泄漏源如不加以控制,时间长了会形成大量泄漏,例如:泵密封圈损坏引起的泄漏:开始时,损坏面积小,泄漏量也很少,但是,若不及时维修,时间长了,密封圈损坏面积增大,甚至整个密封圈损坏,这样会造成大量物料的泄漏。
经调查,发生物料泄漏的主要设备是泵、法兰和法门。
泄漏原因及控制方法分析如下:6.4.1泵:泵的泄漏常发生在轴封处。
目前经常采用的密封方法是填料密封和机械密封。
这两种方法都有优缺点,运行一定时间后应及时更换。
项目所用设备为新设备,泵的密封结构采用波纹管密封,密封效果较好,从试运行来看,还没有发生过因密封圈损坏而泄漏的事故。
6.4.2阀门:根据有关统计资料显示,阀门泄漏在无控泄漏释放量中占70%,这说明阀门在控制泄漏释放工作中的重要性,在设计中若不加以注意,日后在运行期间就要花费很大的精力和财力才能得到解决。