甲醛裝置聚甲醛形成的原因分析

摘 要：在甲醛生產工藝中始終伴隨著聚甲醛的存在，探索聚甲醛形成的原因就顯得意義重大。生產工藝中從設備到催化劑，以及其控制過程的各項工藝指標都存在很多變數來影響聚甲醛的形成，從而影響甲醛的吸收。對其逐一分析，找出相關原因，以便更好的優化工藝。

關鍵詞：甲醛；聚甲醛；催化劑；吸收塔；晶核

1 前言

在甲醛生產過程中，聚甲醛的形成對系統生產造成很大影響，但又是不可避免的。聚甲醛形成的原因多種多樣，經過不斷的探索和研究，對甲醛生產工藝進行仔細研究和分析，發現了部分造成聚甲醛形成的原因，逐步分出來。其中包含了工藝生產前期準備過程中催化劑裝填時因催化劑破裂造成的原因，也有生產過程中工藝指標控制不當，操作不穩造成的原因，還存在設備運行過程中引起的等，眾多原因。

2 催化劑破碎引起的聚甲醛

甲醛裝置要有效防止聚甲醛的形成。聚甲醛的形成影響吸收塔的良好運行，要控制聚甲醛的生成，需要從最初的催化裝填開始直至生產中長期的合理工藝調整，開停車過程的正確處理等多方面精心操作，才能提高整個裝置生產穩定性，提高收益。

2.1 催化劑的裝填

甲醛裝置中使用的催化劑顆粒較小，氣裝填過程又比較麻煩，不論是人工裝填還是機器裝填，在裝填過程中不可避免會有催化劑破碎。整個裝填過程要非常小心，避免過多的催化劑在裝填過程中破碎。在裝填工作完成后，還有很重要的一步，就是對裝填好的催化劑管束進行吹灰，將其中破碎的催化劑及其粉末吹出系統。否則，這些催化劑粉末隨著工藝氣進入到系統塔內，在生產過程中就會成為聚甲醛形成的晶核存在，大大增加了聚甲醛形成的幾率。

2.2 生產過程中催化劑的安全事故

化工生產永遠都是一個動態的平衡，時刻都要考慮其安全性，一旦操作過程中工藝指標控制略有出入，就會造成或大或小的安全事故。如果在操作中反應器壓力控制不當，就會造成反應器防爆板爆裂，高壓泄放的氣流就會引起反應器中催化劑的部分破碎，形成催化劑碎片及粉末，這些碎片和粉末如果不能及時的被清理，就會隨著生產過程中的工藝氣進入到吸收塔內部，附著在吸收塔內件上，成為聚甲醛形成的晶核，為聚甲醛的形成提供很好的條件。裝置運行中，應精心操作，避免反應器超壓，保持催化劑的良好狀態。

3 控制過程的影響

在甲醛裝置正常生產中，控制過程的各項指標波動都會產生不良影響。在吸收過程中溫度的高低與濃度的高低成一定的比例，當溫度與濃度不匹配時，就會有聚甲醛的形成，吸收系統溫度控制越低，對于高濃度的甲醛越容易聚結形成聚甲醛。操作壓力以及PH值的控制也決定著反應的產物以及吸收的方向，進而影響聚甲醛的形成。

甲醛反應過程有多種副反應存在：

主反應：

副反應：

各項工藝指標控制出現波動，都會造成反應中產生眾多的副產物，有已知的，還有未知的，有小分子的，還有大分子聚合物。吸收塔內甲醛的吸收會形成很多低聚物：

甲醛 亞甲基二醇 低聚物

這些微量的聚合物隨著工藝氣進入到吸收塔內，形成聚甲醛形成的晶核，因此，吸收塔的定期清理就顯得尤其重要。定期清洗可以去除吸收塔內存在的聚甲醛晶核以及已經形成的聚甲醛結晶體，從而避免大量聚甲醛的形成，給甲醛的吸收創造一個良好的環境，大大增加甲醛裝置的收益率。

4 吸收塔內件故障

吸收塔內所有內件、管線在生產過程中必須保持無漏點，包括法蘭、密封墊要完好，無漏點。如果管道、法蘭處一旦發現泄漏，高濃度的甲醛溶液就會集中泄漏形成聚結，且聚結情況會越來越嚴重，時間過長，聚合的聚甲醛越來越多，越來越硬，就有可能造成塔內件的變形，損壞設備，造成不可估計的損失。對于吸收塔內件及內部管道的泄漏可以通過吸收塔上視鏡來觀察，一經發現吸收塔內件出現泄漏的情況，及時處理，以免造成嚴重的后果。

5 關于停車過程的處理

化工生產中開、停車是很正常的，而且比較頻繁。而對于甲醛裝置來說停車過程中的處理尤為重要。在停車時，尤其是事故狀態的停車，應該在最短時間內將吸收塔底高濃度甲醛產品采出，并向吸收塔內引入較高溫度的潔凈水，以緩解吸收塔底因停車造成的溫度下降過快而形成甲醛的聚合。一般的意外停車，在風機停運的狀態下，吸收塔頂的水會在很短時間內到達吸收塔底部，而此時塔底還有高濃度甲醛產品未被采出，這些高濃度甲醛就會因為周圍環境及自身溫度快速下降而加快聚結速度，從而形成聚甲醛，對以后開車及后序的工藝生產正常操作造成不良影響。

在正常生產中一定會存在頻繁的負荷調整，此時對吸收塔的操作進行優化調整尤其重要，控制好加減負荷與濃度調整之間的正確關系，以便很好的降低聚甲醛產生的幾率，達到優化生產工藝的效果。

在停車狀態時置換吸收塔，要保證用較高溫度的清潔水，以防止在事故狀態下，吸收塔內瞬間降溫造成大量聚甲醛的形成。

6 結束語

醛生產過程中的聚甲醛形成是不可避免的，有眾多的原因，如生產過程中溫度，壓力，PH值，催化劑、設備自身的控制等已經被發現，但還有更多的原因沒有被發現。隨著不斷地研究和探索，一定會逐步的將聚甲醛形成的幾率不斷降低，從而使整個生產工藝更加優化。

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