6万t/a聚甲醛项目
(1)市场
我国的聚甲醛消费主要在家电、轻工、机械等行业。其中,电子、家电27%,轻工23%,机械16%,汽车9%,其他25%。随着我国电子、家电、汽车、装备制造业的迅速发展,聚甲醛的应用也不断增长。据预测, 2010年,国内聚甲醛表观消费量将达到33万吨。
本项目生产的聚甲醛可以考虑其在电子电气领域有所突破应用。初步确定其目标市场为淮北周边地区,进一步辐射华东地区或东南沿海经济发达地区。
(2)产品方案
本项目年生产聚甲醛6万吨。
(3)工艺技术路线
聚甲醛的生产方法主要包括:均聚甲醛工艺和共聚甲醛工艺。
均聚甲醛生产工艺
均聚甲醛有3种生产工艺:以甲醛为单体、以三聚甲醛为单体催化合成以及以三聚甲醛为单体辐射聚合。其中前两种工艺已实现工业化。目前,均聚甲醛的生产能力仅占全球POM生产能力的20%左右,只有杜邦和日本旭化成两家公司生产均聚产品,其余均生产共聚甲醛。
共聚甲醛生产工艺
共聚甲醛是以三聚甲醛为主要单体加入少量单体(如二氧戊环)共聚而成。共聚工艺主要有溶液聚合法和本体聚合法2种。
溶液聚合法是以汽油、环己烷或石油醚等为溶剂,将纯三聚甲醛与二氧戊环(用量约为三聚甲醛的2%~5%)置于反应釜中,在65℃左右加入单体量0.01%左右的三氟化硼-乙醚络合物,聚合为放热反应,控制釜内温度在60℃左右,保持1~2h,将反应物料放人终止釜,加入终止剂,得到白色粉末状共聚甲醛,经氨水后处理,即得产品。溶液聚合法的产品热稳定性好。
本体聚合法是将纯三聚甲醛、二氧戊环和三氟化硼-乙醚络合物按一定比例混合后,置于一个具有强剪切和混合作用的连续捏合机或双螺杆反应器中,完成聚合反应后经氨水后处理,即得粒状共聚甲醛。本体聚合法的优势是工艺简单,操作简便,而且聚合不使用溶剂,转化率高,产品分子量分布均匀。因此,目前国内外厂商一般均采用本体聚合法。
日本宇部兴产开发的连续气相共聚工艺过程先进,具有显著的特点。其过程为:高纯度甲醛气与共聚的三聚甲醛单体和环氧乙烷在三氟化硼-乙醚络合物存在下,于40~70℃时加入分子量调节剂来制取特定的共聚甲醛粉末,再于130~160℃下经稳定化溶液处理,除去末端的不稳定组分后制得稳定化浆料,然后经过滤、干燥、造粒等步骤即得共聚甲醛成品。
而上海溶剂厂与吉化石井沟联合化工厂的POM生产工艺为:将37%工业甲醛经薄膜蒸发器浓缩成65%的甲醛,再在硫酸催化作用下制得三聚甲醛,然后再精制为纯度99.5%的三聚甲醛。聚合级三聚甲醛与二氧戊环在双螺杆聚合反应器中本体聚合,经磨粉、氨水釜式处理、干燥、混合造粒即得共聚甲醛粒料。但两者的不同之处在于,上海溶剂厂采用二氯乙烷萃取精制三聚甲醛,而吉化石井沟联合化工厂则采用冷冻结晶法。
目前,国外生产厂家的技术先进,产品综合性能优异,质量好,且价格也较低。与之相比,中国的POM生产厂家无论在工艺技术上,还是在装置能力和产品质量上都有相当的差距。因此,面对中国POM消费需求快速增长的良好态势,企业应在引进国外先进技术的同时,加速POM国有技术的开发进程,并建设万吨级以上的P0M生产装置,从而降低产品成本,提高产品的竞争力。
本规划采用本体聚合法生产聚甲醛。