張亞輝 胡湘童 開封龍宇化工有限公司
三聚甲醛是重要的化工產品,在工業中制造抗菌藥、消毒劑、工程塑料等方面有著重要的作用,三聚甲醛的耐磨性、耐酸堿性及自身的剛度等方面相對于其他材料有著明顯的優勢。所以,國內三聚甲醛市場呈現出較快的發展趨勢,但是三聚甲醛純度偏低的問題仍舊較為明顯。因此,對三聚甲醛生產中提高純度質量的方法進行分析有著較為重要的意義。
生產三聚甲醛的流程整體較為復雜,在提升三聚甲醛的生產純度質量時,涉及的方面較多,對純度質量產生影響的因素也相對較多。但是從影響大小來看,主要因素主要為甲醛和甲醇,對兩者含量進行有效控制的方式,可取的較好的提升效果。在具體生產的過程中,通過對堿 液加入量、萃取加苯量、蒸汽壓力、輕組分采出量及頻率、塔液位、循環水溫度及塔頂換熱器噴淋水量進行調整的方式,可實現對三聚甲醛純度質量的有效調整。例如,通過增加堿液的數量,會導致甲酸鈉產量的提升,隨著生產的持續,會導致塔板、過濾器等出現堵塞的問題,最終對三聚甲醛的純度質量產生較大的影響。若萃取過程中,加入苯的量不夠科學,則進料系統中包含的不純物含量會明顯提升,而由于輕組分的問題,會導致精餾效果出現明顯的降低,還會對產品的純度帶來較大的影響。
根據當前三聚甲醛的生產實踐來看,通過對生產工藝參數進行針對性調整的方式,可較好的提升其純度質量。在具體實施時,首先對輕沸塔溫度進行調整,一般情況下,溫度在120℃左右,通過大量實踐與研究發現,通過將該溫度提升到125℃左右,可較好提升生產純度質量,主要是溫度適當上升后,氣液分離效果將明顯提升,其中包含的輕組分含量將相對于先前明顯的下降,但是重組分含量仍舊保持在合理范疇內。其次對堿液配量進行調整。根據研究發現,通過將進料的PH數值進行適當提升,可較好的提升甲醇、甲醛的去除效果,在PH數值增加之后,甚至可以將兩者的含量降低到0,但是對PH數值進行調整之后,甲酸轉變為了甲酸鈉,并從塔中析出,會導致過濾器、塔板出現阻塞的問題,對生產有序性有較大的影響,因此,在對PH數值進行調整時,應當注意調整的幅度,可從最初的7.5-8.5調整為8.5-9.5,采取該數值可較好提升三聚甲醛的生產純度。此外,采取萃取加苯量,通過針對性調整的方式,萃取塔出料成分整體的穩定性增加明顯,精餾塔運行的效果也更加穩定。
生產系統設備對三聚甲醛的生產純度有著較大的影響,因此,可通過對系統設備進行改造的方式可較好的提升三聚甲醛純度質量。例如,若選擇使用的是C-270塔,可將塔高增加5m,通過檢修之后,純度效果可取得較好的提升效果,不僅可實現對甲醇的有效控制,同時在一定程度上也降低了雜醇中三聚甲醛的實際含量,從而有效的提升生產效益。對萃取系統來講,設計方面存在的不足主要是調節閥下游管線,一般情況下,其中包含有較多的苯蒸氣,導致塔頂液體密度不能精準的顯示出來,可采取對調節閥、流量計等進行調整的方式,可實現對進料系統中,不純物成分的有效控制,實現穩定性的有效增加。
通過對精餾系統進行精準控制的方式,可較好的提升三聚甲醛生產純度質量。在具體實施中,以常規控制為基礎,建立輕沸塔、重沸塔等多變量預測控制器,對加熱蒸汽壓力實現較好克服,將進料組分出現的波動帶來的干擾也可實現針對性的降低。在具體實施中,對輕沸塔多變量預測控制器可通過采取動態調節的方式,對塔頂采出量、塔底采出量等參數進行控制,將進料系統流動波動問題較好克服,實現對塔底溫度、精餾短靈敏板溫度及中部溫度等實現平穩控制,從而有效的提升精餾效果。對重沸塔多變量進行精準控制的方式,可實現對蒸汽壓力波動帶來干擾的有效控制,同時,以塔內的溫差、溫度等參數作為基礎,對目標工藝計算模型進行針對性的優化,實現對塔底溫度目標數值的有效調整,最終對塔底重沸物含量的穩定控制。
將常規的控制手段作為基礎,采取濃縮過程多變量控制的方式,對濃縮塔塔底的溫度、靈敏板的溫度進行平穩控制,為整個濃縮過程提供出較為穩定的環境,從而提升TOX濃縮效果。在具體實施中,為了較好的克服真空系統出現的波動從而給三聚甲醛純度帶來的影響,對濃縮塔溫度進行溫差補償處理,構建濃縮塔回流量預測控制器,將對回流量進行調節作為主體,通過對蒸汽流量進行動態調節的方式,對蒸汽壓力波動、進料流量波動等出現的滯后與干擾等問題進行精準的控制,從實踐來看,采取這種方式,可較好的提升濃縮分離的整體效果。此外,可構建回流比“卡邊”的方式,從生產塔的實際運行情況,對回流量進行動態調節,確?;亓髟诳煽氐姆秶鷥?,防止出現過回流的問題,也可較好的避免回流不足的問題,從而有效提升塔頂產品的整體質量。
綜上分析,當前在生產三聚甲醛的過程中,影響其純度質量的因素相對較多,全面提升三聚甲醛純度質量非常關鍵。因此,這就需要生產廠家充分認識到當前三聚甲醛生產所面臨的形勢,從自身的生產線的實際情況出發,采取針對性的措施,全面提升三聚甲醛的生產純度質量,更好服務于工業上對三聚甲醛的使用需求。