张亚辉 胡湘童 开封龙宇化工有限公司
三聚甲醛是重要的化工产品,在工业中制造抗菌药、消毒剂、工程塑料等方面有着重要的作用,三聚甲醛的耐磨性、耐酸碱性及自身的刚度等方面相对于其他材料有着明显的优势。所以,国内三聚甲醛市场呈现出较快的发展趋势,但是三聚甲醛纯度偏低的问题仍旧较为明显。因此,对三聚甲醛生产中提高纯度质量的方法进行分析有着较为重要的意义。
生产三聚甲醛的流程整体较为复杂,在提升三聚甲醛的生产纯度质量时,涉及的方面较多,对纯度质量产生影响的因素也相对较多。但是从影响大小来看,主要因素主要为甲醛和甲醇,对两者含量进行有效控制的方式,可取的较好的提升效果。在具体生产的过程中,通过对碱 液加入量、萃取加苯量、蒸汽压力、轻组分采出量及频率、塔液位、循环水温度及塔顶换热器喷淋水量进行调整的方式,可实现对三聚甲醛纯度质量的有效调整。例如,通过增加碱液的数量,会导致甲酸钠产量的提升,随着生产的持续,会导致塔板、过滤器等出现堵塞的问题,最终对三聚甲醛的纯度质量产生较大的影响。若萃取过程中,加入苯的量不够科学,则进料系统中包含的不纯物含量会明显提升,而由于轻组分的问题,会导致精馏效果出现明显的降低,还会对产品的纯度带来较大的影响。
根据当前三聚甲醛的生产实践来看,通过对生产工艺参数进行针对性调整的方式,可较好的提升其纯度质量。在具体实施时,首先对轻沸塔温度进行调整,一般情况下,温度在120℃左右,通过大量实践与研究发现,通过将该温度提升到125℃左右,可较好提升生产纯度质量,主要是温度适当上升后,气液分离效果将明显提升,其中包含的轻组分含量将相对于先前明显的下降,但是重组分含量仍旧保持在合理范畴内。其次对碱液配量进行调整。根据研究发现,通过将进料的PH数值进行适当提升,可较好的提升甲醇、甲醛的去除效果,在PH数值增加之后,甚至可以将两者的含量降低到0,但是对PH数值进行调整之后,甲酸转变为了甲酸钠,并从塔中析出,会导致过滤器、塔板出现阻塞的问题,对生产有序性有较大的影响,因此,在对PH数值进行调整时,应当注意调整的幅度,可从最初的7.5-8.5调整为8.5-9.5,采取该数值可较好提升三聚甲醛的生产纯度。此外,采取萃取加苯量,通过针对性调整的方式,萃取塔出料成分整体的稳定性增加明显,精馏塔运行的效果也更加稳定。
生产系统设备对三聚甲醛的生产纯度有着较大的影响,因此,可通过对系统设备进行改造的方式可较好的提升三聚甲醛纯度质量。例如,若选择使用的是C-270塔,可将塔高增加5m,通过检修之后,纯度效果可取得较好的提升效果,不仅可实现对甲醇的有效控制,同时在一定程度上也降低了杂醇中三聚甲醛的实际含量,从而有效的提升生产效益。对萃取系统来讲,设计方面存在的不足主要是调节阀下游管线,一般情况下,其中包含有较多的苯蒸气,导致塔顶液体密度不能精准的显示出来,可采取对调节阀、流量计等进行调整的方式,可实现对进料系统中,不纯物成分的有效控制,实现稳定性的有效增加。
通过对精馏系统进行精准控制的方式,可较好的提升三聚甲醛生产纯度质量。在具体实施中,以常规控制为基础,建立轻沸塔、重沸塔等多变量预测控制器,对加热蒸汽压力实现较好克服,将进料组分出现的波动带来的干扰也可实现针对性的降低。在具体实施中,对轻沸塔多变量预测控制器可通过采取动态调节的方式,对塔顶采出量、塔底采出量等参数进行控制,将进料系统流动波动问题较好克服,实现对塔底温度、精馏短灵敏板温度及中部温度等实现平稳控制,从而有效的提升精馏效果。对重沸塔多变量进行精准控制的方式,可实现对蒸汽压力波动带来干扰的有效控制,同时,以塔内的温差、温度等参数作为基础,对目标工艺计算模型进行针对性的优化,实现对塔底温度目标数值的有效调整,最终对塔底重沸物含量的稳定控制。
将常规的控制手段作为基础,采取浓缩过程多变量控制的方式,对浓缩塔塔底的温度、灵敏板的温度进行平稳控制,为整个浓缩过程提供出较为稳定的环境,从而提升TOX浓缩效果。在具体实施中,为了较好的克服真空系统出现的波动从而给三聚甲醛纯度带来的影响,对浓缩塔温度进行温差补偿处理,构建浓缩塔回流量预测控制器,将对回流量进行调节作为主体,通过对蒸汽流量进行动态调节的方式,对蒸汽压力波动、进料流量波动等出现的滞后与干扰等问题进行精准的控制,从实践来看,采取这种方式,可较好的提升浓缩分离的整体效果。此外,可构建回流比“卡边”的方式,从生产塔的实际运行情况,对回流量进行动态调节,确保回流在可控的范围内,防止出现过回流的问题,也可较好的避免回流不足的问题,从而有效提升塔顶产品的整体质量。
综上分析,当前在生产三聚甲醛的过程中,影响其纯度质量的因素相对较多,全面提升三聚甲醛纯度质量非常关键。因此,这就需要生产厂家充分认识到当前三聚甲醛生产所面临的形势,从自身的生产线的实际情况出发,采取针对性的措施,全面提升三聚甲醛的生产纯度质量,更好服务于工业上对三聚甲醛的使用需求。