江苏湖大化工科技有限公司

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        三聚甲醛用途广泛,它不但是合成工程塑料聚甲醛的单体原料,也可制备无水甲醛及稳定剂、烟熏剂、杀虫剂、成型材料、粘结剂、消毒剂、抗菌药等。它可以解聚生产甲醛,几乎完全可以用于所有的甲醛反应中,特别是在需要无水甲醛做反应剂的时候,它的应用价值更高。
 

        目前三聚甲醛的生产主要有以下几种工艺,浓硫酸催化液相合成法、固体酸催化液相合成法(杂多酸/强酸性阳离子交换树脂)、甲醛气相合成法以及离子液体催化合成法。各合成法的工艺对比表如下。国内现有的三聚甲醛生产厂家均是用浓硫酸催化液相合成法。

序号 内 容 浓硫酸催化液相合成法 固体酸催化液相合成法
(强酸性阳离子交换树脂)
甲醛气相合成法 离子液体催化合成法
离子
1 工艺技术 以稀甲醛为原料, 先浓缩甲醛,在硫酸催化 剂作用下生成三聚甲醛,再经萃取、中和、纯化得到 三聚甲醛 最终产品。 首先脱除原料中的痕量 金属离子,其次在合成 塔内使用强酸性阳离子 交 换 树 脂 合 成 三 聚 甲 醛。 使用气相甲醛,以杂多 酸为催化剂生成三聚 甲醛,甲醛转化率可以 达到 35.2%。 采用液体粒子催化剂 通过多步聚合生成三 聚 甲 醛 , 最 终 获 得 99.5%的三聚甲醛。
2 工艺特点 工艺成熟,国 内多数 三聚甲醛 生产厂 家都采用 此工艺。 1、三聚甲醛得率较传统 稀甲醛氧化法要高。
2 催化剂为固体酸,减轻设备腐蚀,节约设备投资。且产品不用与催化剂分离。
1、催化剂为杂多酸, 较传统的硫酸可减少 设备腐蚀。 2、催化剂可以抑制副 反应,阻止副产物生 成。 3、产物与催化剂易分离  
 
1、生产过程副产物少。
2、催化剂与产品分离 简单。
3 能耗 中等 中等 中等
4 污染物 废水量大, 含酸难处理;可燃废气;  
废水量少,不含酸性物 质,处理简单;可燃废 气;
废水量小,含有少量酸 性物质;可燃废气; 废水量小,含有 少量酸性物质;可燃废
气;
5 存在问题 1、流程复杂、投 资高,能耗高 2、用硫酸催化剂易腐蚀,设备投资 高。 3、产品与催化剂 分离难。 4、甲醛转化率低 仅 25%左右。 产品精馏时仍有三元共沸问题,精馏纯度要达标能耗高,纯度低。 1、反应中蒸汽使催化 剂失活,催化剂寿命短 2、回收循环使用的甲 醛需脱水,增加生产成 本。 3、萃取剂使用二乙苯 成本高 4、工艺不够成熟 1、工业化应用少
2、较硫酸催化剂对设 备腐蚀有了极大的降 低,但仍有一定腐蚀。 3、产品纯度仍有待提 高
 
        从上表对比可以看出,固体酸催化液相合成法综合优势最明显。
但是,不论以上何种方法,生产的三聚甲醛都会与甲醛、水体系形成共沸物,为了从三聚甲醛,甲醛和水的三元体系中分离出纯三聚甲醛,必须消耗大量的能量。目前从合成产物中分离精制三聚甲醛的主流工艺包括冷冻结晶法,萃取-精馏法和变压精馏法。目前,国内主要是前两种,其中冷冻结晶法由于工序多、过程间歇、三废处理量大、产品收率低,大规模生产成本高;萃取-精馏由于过程简单,产品纯度高,易于连续话操作,大规模生产的可能性和可行性很大,被国内外厂家竞相开发采用。
 
 

        我公司结合了合成和精制的两种优势工艺,即固体酸催化合成与萃取-精馏工艺,主要特点如下:
•  采用固体酸催化剂环境友好,腐蚀低,设备投资少;
•  产品无需与催化剂分离;
•  甲醛转化率高,产品纯度高;
•  采用多级精馏有效解决了三元共沸的问题。
 
 
产品指标


序号 项目 一等品 二等品
1 三聚甲醛 ≥99.99% ≥98%
2 ≤5ppm ≤10ppm
3 甲酸 ≤20ppm ≤30ppm
4 甲醇 ≤20ppm ≤30ppm
5 / ≤3ppm
6 PODE2 ≤30ppm ≤700ppm
7 PODE3 ≤10ppm ≤50ppm
 
工艺消耗
(以生产每吨98%三聚甲醛计)


序号 名称 规格 单 位 消耗定额
1 水合甲醛 67.0%wt t 2.18
2 萃取剂 99.5%wt kg 4
3 三聚甲醛合成催化剂 阳离子交换树脂 kg 0.336
1 循环水 32-40 ℃ t 6.11
2 蒸汽 1.0MPag t 5.89
3 380V/220V,50HZ KWH 71.1
 
 
工艺流程简图



装置图片



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