湖北三里枫香科技有限公司
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  • 三聚甲醛用途广泛,它不但是合成工程塑料聚甲醛的单体原料,也可制备无水甲醛及稳定剂、烟熏剂、杀虫剂、成型材料、粘结剂、消毒剂、抗菌药等。它可以解聚生产甲醛,几乎完全可以用于所有的甲醛反应中,特别是在需要无水甲醛做反应剂的时候,它的应用价值更高。

    目前三聚甲醛的生产主要有以下几种工艺,浓硫酸催化液相合成法、固体酸催化液相合成法(杂多酸/强酸性阳离子交换树脂)、甲醛气相合成法以及离子液体催化合成法。各合成法的工艺对比表如下。国内现有的三聚甲醛生产厂家均是用浓硫酸催化液相合成法。、

    序号

    浓硫酸催化液相合成法

    固体酸催化液相合成法

    (强酸性阳离子交换树脂)

    甲醛气相合成法

    离子液体催化合成法

    离子

    1

    工艺技术

    以稀甲醛为原料, 先浓缩甲醛,在硫酸催化 剂作用下生成三聚甲醛,再经萃取、中和、纯化得到 三聚甲醛 最终产品。

    首先脱除原料中的痕量 金属离子,其次在合成 塔内使用强酸性阳离子 交 换 树 脂 合 成 三 聚 甲 醛。

    使用气相甲醛,以杂多 酸为催化剂生成三聚 甲醛,甲醛转化率可以 达到 35.2%。

    采用液体粒子催化剂 通过多步聚合生成三 聚 甲 醛 , 最 终 获 得 99.5%的三聚甲醛。

    2

    工艺特点

    工艺成熟,国 内多数 三聚甲醛 生产厂 家都采用 此工艺。

    1、三聚甲醛得率较传统 稀甲醛氧化法要高。

    2 催化剂为固体酸,减轻设备腐蚀,节约设备投资。且产品不用与催化剂分离。

    1、催化剂为杂多酸, 较传统的硫酸可减少 设备腐蚀。 2、催化剂可以抑制副 反应,阻止副产物生 成。 3、产物与催化剂易分离

     

     

    1、生产过程副产物少。

    2、催化剂与产品分离 简单。

    3

    能耗

    中等

    中等

    中等

    4

    污染物

    废水量大, 含酸难处理;可燃废气;

     

    废水量少,不含酸性物 质,处理简单;可燃废 气;

    废水量小,含有少量酸 性物质;可燃废气;

    废水量小,含有 少量酸性物质;可燃废

    气;

    5

    存在问题

    1、流程复杂、投 资高,能耗高 2、用硫酸催化剂易腐蚀,设备投资 高。 3、产品与催化剂 分离难。 4、甲醛转化率低 仅 25%左右。

    产品精馏时仍有三元共沸问题,精馏纯度要达标能耗高,纯度低。

    1、反应中蒸汽使催化 剂失活,催化剂寿命短 2、回收循环使用的甲 醛需脱水,增加生产成 本。 3、萃取剂使用二乙苯 成本高 4、工艺不够成熟

    1、工业化应用少

    2、较硫酸催化剂对设 备腐蚀有了极大的降 低,但仍有一定腐蚀。 3、产品纯度仍有待提 高

    从上表对比可以看出,固体酸催化液相合成法综合优势最明显。如能解决后续三聚甲醛精制问题,必将会成为三聚甲醛生产的主流工艺。

    不论以上何种方法,生产的三聚甲醛都会与甲醛、水体系形成共沸物,为了从三聚甲醛,甲醛和水的三元体系中分离出纯三聚甲醛,必须消耗大量的能量。目前从合成产物中分离精制三聚甲醛的主流工艺包括冷冻结晶法,萃取-精馏法和变压精馏法。目前,国内主要是前两种,其中冷冻结晶法由于工序多、过程间歇、三废处理量大、产品收率低,大规模生产成本高;萃取-精馏由于过程简单,产品纯度高,易于连续话操作,大规模生产的可能性和可行性很大,被国内外厂家竞相开发采用。

    我公司结合了合成和精制的两种优势工艺,即固体酸催化合成与萃取-精馏工艺,主要特点如下:

    • 采用固体酸催化剂环境友好,腐蚀低,设备投资少;
    • 产品无需与催化剂分离;
    • 甲醛转化率高,产品纯度高;
    • 采用多级精馏有效解决了三元共沸的问题。
  •  产品指标

    序号

    项目

    一等品

    二等品

    1

    三聚甲醛

    ≥99.99%

    ≥98%

    2

    ≤5ppm

    ≤10ppm

    3

    甲酸

    ≤20ppm

    ≤30ppm

    4

    甲醇

    ≤20ppm

    ≤30ppm

    5

    /

    ≤3ppm

    6

    PODE-2

    ≤30ppm

    ≤700ppm

    7

    PODE-3

    ≤10ppm

    ≤50ppm

     工艺消耗

    (以生产每吨98%三聚甲醛计)

    序号

    名称

    规格

    消耗定额

    1

    原辅料消耗

    2

    水合甲醛

    67.0%

    t

    2.18

    3

    99.5%

    kg

    4

    4

    三聚甲醛合成催化剂

    阳离子交换树脂

    kg

    0.336

    5

    公用工程消耗

    6

    循环水

    32-40 ℃

    t

    6.11

    7

    新鲜水

    0.4 MPaG

    t

    0.84

    8

    脱盐水

    0.4 MPaG

    t

    0.63

    9

    热水

    0.5 MPaG

    t

    0.80

    10

    仪表空气

    0.7 MPaG

    Nm3

    1.05

    11

    氮气

    0.6 MPaG

    Nm3

    0.42

    12

    蒸汽

    1.0MPaG

    t

    0.59

    13

    380V/220V

    kW

    0.71

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