1万吨多聚甲醛方案(喷雾干燥)

多聚甲醛循环利用生产颗粒产品可行性研究报告(工艺技术、成套设备、产品质量达到世界先进水平，无污染排放、能耗低、生产成本低，经济效益高)项目承担单位：江苏省范群干燥设备厂二○○九年一、产品的性质及用途1 多聚甲醛1.1产品的性质多聚甲醛 (HCHO)n (30.0)n；别名：聚蚁醛，聚合甲醛；危规分类及编号：易燃固体。

GB 4.1类41533；规格：工业级，含量一级品95%，二级93%。

物化性质白色无定形粉末，具有刺激性气味。

是甲醛的线形聚合物。

无固定熔点。

加热则分解。

熔点范围120～170℃。

易溶于热水并放出甲醛，缓慢溶解于冷水，并能溶于氢氧化钾、钠及碳酸盐溶液中，不溶于醇和醛。

1.2 产品的用途低聚合度多聚甲醛因其较工业甲醛有效成分含量高、呈固体颗粒状、便于贮存和运输，有利于化工、制药等化学合成及其他工业领域的应用，特别是在要求使用无水甲醛作原料的合成方面，用途越来越广泛。

主要有以下几方面：（１）农药：合成乙草胺、丁草胺和草甘磷。

（２）涂料：合成高档汽车用漆。

（３）树脂：合成脲醛树脂、酚醛树脂、聚缩醛树脂、密胺树脂、离子交换树脂等。

（４）造纸：合成纸张增强剂。

（５）铸造：翻砂脱膜剂，合成铸造粘合剂。

（６）养殖业：薰蒸消毒剂。

此外，用于维生素犃、香料、萜类衍生物合成及显影药剂、乙烯树脂软化剂等各种助剂的合成。

多聚甲醛是一种通用型热塑性工程塑料，具有优良的机械性能、电性能、耐磨损性、尺寸稳定性、耐化学腐蚀性 ,特别是耐疲劳性突出、自润滑性能好，它是替代金属 ,特别是铜、铝、锌等有色金属及合金制品的理想工程塑料 ,广泛应用于电子电气、汽车、轻工、机械、化工、建材等领域。

多聚甲醛具有纯度高、水溶性好、解聚完全、产品疏松、颗粒均匀等特点。

很好的解决了工业甲醛包装要求高、储存稳定性差、运输不便等问题，它是代替普通工业甲醛水溶液，在合成农药、合成树脂、涂料及制取熏蒸消毒剂等多种多样的甲醛下游产品中，既可减少脱水的能耗，又可大大减少废水处理量，这是一项利国利民绿色环保工程。

低聚合度多聚甲醛因其较工业甲醛有效成分高，是固体颗粒，有利于化工、制药等化学合成及其他工业领域的应用，特别是在要求使用无水甲醛作原料的合成方面。

另外低聚合度多聚甲醛不但在替代三聚甲醛方面显示出较大的潜力，而且在替代工业甲醛方面也有不容忽视的潜力。

我国许多涂料和树脂行业的企业已经成功地采用低聚合度多聚甲醛作生产原料，并已取得良好效果，可大大缩短反应周期，而且可以提高收率，节约醛用量7—17％。

在聚乙烯醇合成纤维生产过程中使用该产品能有效地简化缩醛化工序。

2 乌洛托品2.1产品的性质分子式：（CH2）6N4，学名工业六亚甲基四胺特性：白色结晶粉沫，对皮肤有刺激作用，比重1.27（25℃）溶于水，乌洛托品为白色结晶型粉末或无色有光泽的结晶体，可燃。

约260℃以上升华，但不熔融而是部分分解，对皮肤有刺激性。

比重 1.27。

闪点4820。

无毒、无臭，味初甜后苦，比重D254=1.27,溶于水，氯仿，乙醇，不溶于乙醚、汽油等有机溶剂，遇火易燃烧呈蓝色火焰。

2.2 产品的用途在医药工业中作利尿剂的原料，还可以作测定锑、钠、汞及铁等离子的化学试剂。

在塑料工业中，做固化剂及催化剂；橡胶工业中作硫化促进剂；纺织业作防缩剂；食品加工做防腐剂；医药中作利尿剂；国防上制作黑壳金炸药。

总之，用途极为广泛。

二、产品规格（质量标准）表2-1 工业多聚甲醛的质量标准表2-2乌洛托品质量指标GB/T9015-1998三、国内外工艺技术概况国外多聚甲醛生产装置大多采用50％浓甲醛作为原料，经二级真空浓缩后用泵输送到喷雾造粒塔内，根据含量要求再通过流化床干燥器进一步干燥，在干燥过程中热载体采用的是氮气，以防止爆炸。

国外多聚甲醛生产装置生产出的产品颗粒均匀、产品溶解性能好，工人操作环境较好。

但引进国外多聚甲醛生产装置技术费用高，一般引进国外一套1万吨多聚甲醛生产装置费往往需要8000～10000万元人民币，投资回收期在5年左右；针对国内老工艺产品聚合度偏高，水活性指标差、工人操作环境差情况。

国内一些大专院校科研单位正在积极攻关，从规模、消耗、自动化控制、产品性能方面开展工作，应该说在较短的时间内，达到世界先进水平的可能性还是比较大的。

届时国内企业将会以较低的投入使用上先进的多聚甲醛生产技术。

多聚甲醛是用甲醇为原料，经过催化作用，首先制成37%的甲醛溶液。

根据国内需要，江苏省范群干燥设备厂经过多年来的实践，研制了具有国内知识产权的现代化生产设备，同样一套1万吨多聚甲醛生产装置，仅要1300万元投资（其中不包括前道工艺设备），加上甲醇变甲醛这个前道工艺需投资1500万元。

也可不生产乌洛托品，淡甲醛回收再利用，也可生产乌托洛品，总投资约为1800万元。

最多2年就可以收回投资。

项目主持单位由江苏范群干燥设备负责，在浙江爱立德化工有限公司已成功投产。

产品质量和技术已达国内外先进水平。

本工艺创新点：1）、工艺简洁、流畅，投资少（同等规模投资相当于国外技术1/5左右）；2）、物耗、能耗大幅度下降；3）、传统工艺淡甲醛无法回收利用，新工艺可以浓缩回收利用副产的淡甲醛联产乌洛托品，整个生产流程实现了固体、液体零排放和气体达标排放，明显的增加了企业经济效益。

四、工艺技术方案说明1 多聚甲醛1.1 反应原理甲醛溶液蒸发浓缩至60～70%时，发生自缩合反应生成多聚甲醛，其反应式为：nHCHO （HCHO）n1.2 工艺流程及操作规程多聚甲醛装置的生产采用先进的喷雾干燥工艺进行。

整个装置分三个单元：浓缩、造粒干燥、包装。

甲醛→→→→↓甲醇产品入库←←←多聚甲醛工艺流程方块图1.2.1 浓缩37%甲醛溶液经数字式涡街流量计用甲醛泵打入降膜蒸发器，蒸发浓缩到50%后自流入下面的反应接受釜内，在真空下再经刮板蒸发器蒸发浓度提高至85％，最后用泵送至造粒干燥单元。

降膜蒸发系统蒸出的含甲醛蒸汽经冷凝、气液分离，不凝气经真空泵排至甲醛装置的焚烧设施；凝液为11%～13%稀甲醛，一部分送至甲醛主装置重新用作吸收剂，多余部分用于生产副产品乌洛托品，或返回前段工序进行浓缩再利用。

1.2.2 造粒干燥来自浓缩单元的浓甲醛加入聚合催化剂反应结束后，用泵送入喷雾造粒塔。

在此，浓甲醛中水份大量蒸出，形成多聚甲醛颗粒，蒸出的水份由循环氮气带走。

多聚甲醛颗粒先后经过两个串连的流化床进一步干燥、冷却，即得多聚甲醛成品。

用氮气作载体，通过气力输送将多聚甲醛成品送入成品包装单元。

循环气洗涤系统的洗涤液为循环使用的稀甲醛(含甲醛13％)。

为了维持洗涤系统的稳定，该系统需连续排出一定量稀甲醛，配制副产品37％甲醛或生产乌洛托品。

1.2.3 成品包装来自造粒干燥单元的多聚甲醛(含输送气体)经旋风分离器，使气固分离，气相回造粒干燥单元洗涤，循环使用；固相成品收集在成品料仓，然后经包装、码堆，用叉车送入成品库待售。

1.3 消耗定额1.3.1 多聚甲醛装置的消耗定额多聚甲醛消耗定额表（以生产1吨的96%的多聚甲醛计）注：副产13%的淡甲醛1.05吨(以37%的甲醛计)1.3乌洛托品分子式：（CH2）6N4，学名工业六亚甲基四胺特性：白色结晶粉沫，对皮肤有刺激作用，比重1.27（25℃）溶于水，乌洛托品为白色结晶型粉末或无色有光泽的结晶体，可燃。

约260℃以上升华，但不熔融而是部分分解，对皮肤有刺激性。

比重1.27。

闪点4820。

无毒、无臭，味初甜后苦，比重D254=1.27,溶于水，氯仿，乙醇，不溶于乙醚、汽油等有机溶剂，遇火易燃烧呈蓝色火焰。

1.3.1产品用途在医药工业中作利尿剂的原料，还可以作测定锑、钠、汞及铁等离子的化学试剂。

在塑料工业中，做固化剂及催化剂；橡胶工业中作硫化促进剂；纺织业作防缩剂；食品加工做防腐剂；医药中作利尿剂；国防上制作黑壳金炸药。

总之，用途极为广泛。

1.3.2生产方法利用甲醛和氨缩合：将甲醛溶液置于缩合釜内，通氨，在碱性溶液中进行缩合反应，反应液过滤、真空蒸发结晶、抽滤、干燥，即得成品。

反应式：6HCHO+3NH3→（CH2）6N4+6H2O氨↓甲醛→→→→成品乌洛托品工艺流程方块图1.3.3 乌洛托品装置的消耗定额表（吨37%甲醛）五主要设备的选择多聚甲醛装置的主要设备有：降膜蒸发器、薄膜蒸发器、喷雾造粒塔、流化床等。

本项目主要工艺设备见表：5.1甲醛浓缩聚合装置设备一览表表5-15.2乌洛托品装置设备一览表表5-2六、本项目总投资及效益6.1设备投资1719万元（包括甲醇经催化变成37%的甲醛溶液）6．1．1 工艺技术费50万元6．1．2 调试安装费80万元6．1．3 现场吊装设备由用户提供6．1．4 水、电、气由用户自备6.2工厂占地面积：10000m2土建面积3000 m2其中：生产车间2000 m2，库房800m2，其它建筑200 m2，人员：60人。

6.3工业总产值：6425万元。

6.4年总利税：1627万元。

6.5投资回收期：2年（含10个月建设期）。

七、环保处理方案7.1废水项目生活污水产生量较少，排入工厂厕所定期由当地农民清掏用作农肥。

地面冲水用作锅炉除尘水补水使用。

7.2 废气多聚甲醛装置循环气洗涤系统的洗涤液为循环使用的稀甲醛(含甲醛13％)。

为了维持洗涤系统的稳定，该系统需连续排出一定量稀甲醛全部生产乌洛托品。

乌洛托品生产和干燥过程中产生的微量含氨、甲醛废气分别经冷凝、旋风分离器，然后进入两极水洗装置吸收处理后，达到“大气污染物综合排放标准”（GB162297-1996）二级标准。

7.2 废水蒸发冷凝水经晾水塔冷却后作为循环补水使用。

本项目不设排污口。