聚甲醛裝置運行管理的探討

楊軍，王瑩，張樂樂，林曉燕，陳星，高勇

（寧煤集團甲醇分公司，寧夏 銀川 750411）

1 裝置概述

寧煤集團聚甲醛項目的生產工藝采用富藝國際工程有限公司6萬噸/年共聚甲醛生產技術，是煤化工園區唯一的一套精細化工裝置，由甲醛制備、三聚甲醛制備、二氧五環制備、聚合裝置、后處理裝置等6個工段組成。聚甲醛裝置是綜合性較強的技術密集型工業。生產過程中工藝流程長、單元反應多、原料復雜、中間過程控制要求嚴格，各種用于控制和調整的特性參數繁多；而且應用和涉及多領域、多學科的理論知識和專業技能，其中包括多步合成、分離技術、分析測試、商品化加工、技術服務等，需要消耗大量的人力資源去管理。

2 聚甲醛裝置運行管理難點

該技術由臺塑共聚甲醛的單線2萬噸生產能力放大至單線3萬噸，存在許多的技術瓶頸和設計缺陷，再由于聚甲醛廠家工藝技術上的劣勢，缺乏相關的技術資料和指導，造成運行周期短，裝置損耗大等問題。公司針對裝置穩定運行成立技術攻關組研究運行管理，重點分析該裝置運行中存在的問題，在原設計的基礎上提出調整措施和解決方案，提高裝置運行周期，降低運行成本。

2.1 設備產能小，單元多，循環復雜

主裝置由3套甲醛制備、7套濃縮、2套三聚甲醛制備、1套二氧五環制備、2套共聚甲醛制備生產線組成，另外配套熱水系統。各單元之間流程聯系緊密，且儲存能力有限，小單元的故障，容易引起全系統的生產中斷。

2.2 系統流程長，反應復雜，副反應多

聚甲醛制備是以甲醇為原料氧化生成甲醛，再以高濃度甲醛在濃硫酸催化作用下生產三聚甲醛和二氧五環共聚單體，通過螺桿擠出式反應器，由三氟化硼做引發劑，甲縮醛做分子量調節劑，進行兩種單體的共聚反應。

此生產過程中會產生縮醛類、聚酯類等雜質，容易形成共沸組分，單體精制難度大，需要通過精餾、萃取等多種方式進行單體提純，而且產品后期穩定性控制要求高，工藝指標控制范圍窄，調整中稍有波動都會造成單體質量不合格，聚合反應的大幅度波動，產品質量不合格。

2.3 副反應產生甲酸量大，系統腐蝕嚴重

聚甲醛在生產過程中產生大量甲酸，系統腐蝕嚴重，對材料等級要求嚴格，設備維護難度大、成本高，制約裝置長周期穩定運行，且管道、閥門及設備頻繁出現腐蝕泄漏，由于泄漏介質有毒有害，需及時消漏，造成裝置的檢修頻率高，非計劃停車檢修頻繁，嚴重影響裝置的負荷調整。

2.4 介質極易出現結晶、自聚

聚甲醛裝置生產所需的原輔材料及中間產品，三聚甲醛、甲醛等介質容易發生低溫結晶，高濃度自聚，而造成設備、管道堵塞，流量計卡澀，屏蔽泵損壞等，導致生產中斷。為了避免介質結晶自聚，管道、設備等保溫伴熱量大，檢查維護任務重。塔、泵、過濾器、換熱器等運行周期短，定期清理維護項目多。

2.5 介質特性明顯，檢修頻繁安全管控難度大

生產過程中使用甲醛、泵、濃硫酸、三氟化硼等多種物料，有毒有害、可燃易爆、強腐蝕性介質多，對人員勞動防護、環境保護要求高，加之裝置腐蝕泄漏和系統堵塞造成裝置連續運行能力弱，定期維護頻次高，作業風險增加，安全管理任務艱巨。

3 聚甲醛裝置長周期穩定運行的管理思路

裝置在運行測試階段會暴露出諸多問題，針對問題展開全員性的技術攻關予以解決或是延長其出現周期，最終將影響安全生產的因素進行問題分類，分析總結歸納，整理出管理措施，通過運行管理的優化、細化、制度化、標準化，消除裝置隱患，提高工作標準，規范員工工作行為，不斷優化完善及時更新，從而形成運行模式，達到裝置安全平穩運行。

3.1 事故預想保障安全

以事故預想為思路，全面分析作業過程中的控制點、設備管線、操作步驟等方面存在的各種風險，制定切實可行包含全方面的風險控制措施，并根據作業環境、條件的不斷變化進行動態辨識，及時更新，形成最終的風險控制卡，持卡作業；以風險控制卡為主題進行員工的安全教育，培養應急處理能力，嚴格要求人員勞動防護用品的規范使用；針對頻繁作業點進行硬件改造和工藝調整，延長周期，降低檢修頻次；評估隱患影響程度，將隱患分級，提前制定匯總作業計劃，辨識風險，做到逐級審核把關，避免非計劃的倉促作業；遇異常工況，及時分析原因制定預防及處理措施，形成報告，組織全員學習培訓，杜絕重復事件發生。

3.2 解決問題全面長遠

每日組織技術人員進行全裝置隱患排查，每周組織專項關鍵點檢查，每周召開工藝技術例會，技術組、各班組對于裝置問題進行全面梳理，進行隱患匯總，不論大小，一律制定解決方案和整改時間，并對之前問題進行回頭看，反饋措施落實和追蹤實施效果，逐步提升，對標運行周期和成效不斷超越。難以解決的長期問題如甲酸腐蝕，高濃度甲醛自聚等問題不放下，階段性的實施總結，立足長遠進行打算，逐步推進。

3.3 全員參與技術攻關

由于裝置放大效應的存在，使得裝置的很多問題無法在短期內得到解決，需要所有人員長期的總結和改造。成立技術攻關組，每日組織核心人員及班組人員召開攻關會議，針對裝置的技術瓶頸，頻繁作業點，腐蝕泄漏等問題組織大家的力量，總結當日工況，下發日操作指令，統一操作手段，便于找出核心措施，不斷優化，同時培養技術人才，讓裝置越來越穩，技術力量越來越強。

3.4 技術資料嚴謹細致

嚴格管理工藝指標控制，每日分析異常指標提出控制措施和考核意見，提高全員指標控制意識。制定并不斷更新關鍵參數控制要求，嚴格管理班組工作交接和落實，及時準確的將工況調整、操作經驗、工藝指令、指標控制等交接傳達，建立統一的調整理念。每月編寫技術總結，對待技術總結、資料收集整理要嚴謹認真，技術數據統計最重要，基礎資料真實可靠，數據分析井井有條是技術創新的支持，也是人員培訓的關鍵資料。經常回頭翻看，及時更新崗位操作法及工藝技術規程，關鍵成果形成論文。

3.5 日清項目標準落實

將技術攻關成果進行總結，對于系統易堵塞、易腐蝕、易故障部位摸索運行周期，進行定期檢查提前預防，將工藝指令內容中的有效措施轉化為日檢查清理項目，根據運行情況定期修改日清項目及頻次。加強日清項目的監督執行，對于保溫伴熱無法滿足的介質管線，更需要操作人員進行定期的沖洗置換。對極易結晶自聚的介質管線，還需要對泵前的濾網定期清理，防止吸入口堵塞損壞設備。管理人員要定期進行督促指導，操作人員要按照定期處置要求嚴格執行。這些日清項目的執行極大的提高了班組員工的工作量，但相比不定期處置這些項目所帶來的運行風險還是很小的。

3.6 把握周期計劃檢修

聚甲醛裝置在連續運行中，由于介質易堵塞腐蝕，系統副反應復雜，需針對裝置周期性波動和產品質量影響因素，結合工藝操作和設備檢維修，定期進行局部停車清理檢修維護，各單元聯系緊密，卻又互有緩沖空間，通過不同生產線的切換供應，單線運行，保證整個系統流程不中斷。依據裝置問題拐點，設備維護周期，定期對各分單元進行短暫計劃性的交出檢修，對系統進行清洗置換，排出副反應雜質，并根據運行效果的不斷擴大而延長運行周期。

3.7 長遠貯備周期定檢

影響裝置平穩運行的主要是換熱器、塔、及屏蔽泵這三類設備。由于系統的甲醛含量高造成塔內件、換熱器管板與換熱管腐蝕；屏蔽泵因介質腐蝕及堵塞經常跳車；做好計劃檢修工作，保證備機正常，執行屏蔽泵定檢，易腐蝕備件升級材質；無備機專有設備必須掌握設備運行狀態，合理利用裝置生產線切換、定期清理等計劃停車機會，進行針對性的定檢；做好動、靜設備及專有設備的備件儲備工作，避免設備損壞返廠維修的無備機被動局面；對裝置極易出現腐蝕的屏蔽泵、換熱器、管閥件等建立臺賬，定期進行測厚，梳理出影響裝置運行和環保指標的關鍵點，提前規劃及時儲備；對專有設備的備件進行全面的細化梳理，聯系專業測繪，實現國產化替代，避免長周期進口采購耽誤生產。

3.8 工段輪崗培養人員

以崗位的精簡為主線，以人員一崗多能為目標，按計劃地開展員工通崗培訓。針對技術員、班長、操作工進行分級輪崗培訓，分層級考評，縱向深入，確保培訓效果。讓員工更深地理解整套裝置的運行關系，熟知裝置關鍵點，在操作調整中能夠把握重點，增強系統大流程把控能力，培養技術人才。

3.9 嚴控排放保護環境

梳理系統補水點，廢水排放點，實施節能節水措施，整體優化系統用水平衡，將可替代、可回收部分進行充分回收利用，減少廢水排放量；分析系統副反應發生區，在保證單體、成品質量的前提下，調整系統雜質排放量，減少廢水中COD；有毒有害介質控制重在消漏，針對各個泄漏點制定回收和監控措施，利用負壓抽吸廢氣洗滌，檢修置換排放進行過濾收集，分階段回收，實現密閉排放和原料回收。

4 結語

一套裝置，一項技術的進步，來自于成果鞏固和推演，從而不斷的優化和提升，形成自主品牌和模式，對提高聚甲醛產品在市場上的競爭力有非常重要的意義。