改张伟日-毕业设计1(2)

2.4 工艺控制 ............................................................................................................. 18

2.4.1POM工艺的控制 ......................................................................................... 18 2.4.2 关键设备 ..................................................................................................... 19 2.5本章小结 ................................................................................................................ 21 第3章 工艺计算 ........................................................................................................ 22 3.1聚甲醛产品质量指标 ........................................................................................ 22

3.2 发展分析 ............................................................................................................ 23

3.3 工艺计算 ........................................................................... 错误！未定义书签。

3.3本章小结 ............................................................................ 错误！未定义书签。

第4章 车间的布置和生产 ........................................................ 错误！未定义书签。 4.1 车间设备布置设计的内容 ................................................. 错误！未定义书签。 4.2车间设备布置要求与布置内容 ............................................................................ 26 4.3 环境保护及安全生产 ......................................................... 错误！未定义书签。 4.4固体废物产生处理 ................................................................................................ 28 4.5 本章小结 ............................................................................................................... 28 结 论 .......................................................................................................................... 29 参考文献 ...................................................................................................................... 30 谢 辞 .......................................................................................................................... 31

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第1章 绪论

1.1 概述

1.1.1聚甲醛在国外的发展状况

目前 ，世界聚甲醛工业发展呈现以下两大特点 ：一是生产更趋集中和垄断 ，其中赫斯特一塞拉尼斯公司、杜邦公司、巴斯夫公司和三菱瓦斯 四家公司生产能力 占全球聚 甲醛生产总能力 的 83％。这几大公司控制着世界聚甲醛的生产与市场 ，主宰着世界聚甲醛的命运；二是亚洲发展迅速 ，消费增加较快 。1995年以前世界聚甲醛生产装置 90％左右在美 国、西欧、 日本等工业发达国家和地 区。近年来随着亚洲经济逐渐恢复，中国、东盟经济的持续稳定发展，对工程塑料的需求越来越强劲 ，世界著名聚甲醛生产商都看好亚洲市场，纷纷来亚洲投资建厂。1995年至2001年亚洲尤其是马来西亚、新加坡 、韩 国和中国台湾新建装置能力达到 163 kt，加上 日本的增加量 ，亚洲 新 增 能力 占全球 新 增加 能力的65％左右 。

Polyplastics公司、德国巴斯夫公司及韩国KEP公司，5家公司装置总生产能力约占世界生产能力77%。在过去十年间，全世界的POM 制造厂已增加了三倍。Ticona公司的产量世界第一，紧跟着的是杜邦公司。这两家公司就囊括了70％以上的北美及西欧市场。在亚洲的是：韩国，日本，马来西亚和泰国。韩国的主要厂商是KEP公司(Ticona公司和三菱公司合资企业)，韩国KOLON-东丽Toray合资企业和LG化学公司。日本的三大供应商是旭化学公司，三菱瓦斯化学公司和宝理Polyplastics公司(Daicel和Ticona的合资企业)。BR．G咨询公司预测，今后几

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年内，POM的增长将继续保持在4％，而市场及用途均将和现在相同。但是中国是个例外，预计中国的增长将会是 翻一番。

1.1.2聚甲醛在国内的发展状况

目前，我国聚甲醛生产厂家只有两家，上海溶剂厂和云南天然气化工集团公司，生产能力分别为2kt/a和l0kt/a。2004年，云天化对装置进行了扩建生产能力达到20 kt/a。2005年，日本宝理塑料公司、三菱瓦斯化学公司、美国Ticona公司和韩国KEP公司联手四方合伙投资在江苏南通兴建一座世界级规模聚甲醛生产装置。杜邦(中国)集团有限公司和日本旭化成在江苏张家港合资建设规模为20kt/a聚甲醛厂，并将逐步扩大到60kt/a。国内拟建的聚甲醛项目进展如下：大庆油田甲醇厂申报的聚甲醛项目已经获得国家批准；总投资为5.8亿元的山西晋城兰花科创股份有限公司20kt/a聚甲醛项目也通过了国家计委的审批立项；杜邦在广东已建有1套年产20kt聚甲醛混配装置；中国化工集团蓝星公司在上海建设40kt/a的聚甲醛装置。

目前我国聚甲醛产能已达40万吨，大大超过需求。最近几年，企业大举上马聚甲醛项目的局面已经形成。 中海油天野化工股份有限公司6万吨/年聚甲醛装置C线投产，山东淄博高新区与山东宝力聚合新材料公司合作建设年产2.5万吨聚甲醛项目签约，同煤集团年产24万吨聚甲醛项目正式开工奠基。我国在甲醇产能过剩的情况下大批上马聚甲醛项目,有利于国内甲醇的消化吸收,目前国内引进的聚甲醛技术主要来自香港富艺国际工程公司和波兰ZAT公司。 2010年我国聚甲醛表观需求量31.4万t,其中进口量达22.3万t,装置产能超过35万t/年,而实际生产15万t/年,开工率不足50%。

目前国内聚甲醛生产企业及产能。另外,在建和拟建聚甲醛

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甲醛项目的还有开封龙宇化工三期6万t/年,山西同煤集团24万t/年,山西兰花科技6万t/年,唐山中浩化工有限公司4万t/年,兖矿鲁南化肥厂4万t/年,新疆联合化工4万t/年等。[1]我国聚甲醛改性现状 高分子树脂改性分为物理该性(共混、填充、增强、微发泡)和化学改性(共聚、嵌段、接枝、互穿网路),聚甲醛也不例外,目前改性手段以物理共混改性为主,技术难度小,方便且易于实施。 全球聚甲醛现在有四五个产品类型,改性高端聚甲醛产品的应用量已达到30%以上,国外企业都逐渐把市场目标转向了改性高端市场。但目前国内市场上只有几十个型号,90%的产品都是通用型号的产品。

聚甲醛主要分为两大类：一类是均聚甲醛，以杜邦公司为代表，是三聚甲醛的均聚物。结构如：CH3C-(CH2O)n-COCH3；首先由甲醛溶液与异辛醇反应，经过脱水、热裂解得到精制甲醛，然后在催化剂作用下进行液相聚合，聚合后用醋酐酯化封端。此工艺因工艺复杂，设备要求高，目前所生产的均聚甲醛约占聚甲醛生产能力的20%。均聚甲醛的结晶度 塑料高，分子量分布较窄。其产品相对密度约为1.4，熔点为170-185℃，特点是有优异的刚性，拉伸强度可达68.9MPa，具有优异的刚性，拉伸强度高，单位质量的拉伸强度高于锌和黄铜，接近钢材，而且耐磨性能好、耐疲劳强度和蠕变性均好，摩擦系数小，但是热稳定性差、不耐酸碱。

另一类是共聚甲醛，以Hoechst-Celanese公司为代表，分子主链以(-CH2O-)链节为主，其间杂以少量的（-CH2CH2O-)或 (-C4H8O-)链节。是三聚甲醛与少量二氧五环或环氧乙烷，经过本体连续共聚合端基为甲氧基醚或羟基乙基醚结构的大分子。随后巴斯夫公司、三菱瓦斯公司、宇部兴产公司、宝理和旭化成对合成过程进行了改进，各自具有独特的技术特点。宇部兴产公司在聚合过程中采用气相法。巴斯夫和三菱瓦斯公司所用溶剂为二

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氯乙烷，以环氧乙烷(或二氧戊环)为共聚单体。旭化成公司采用甲缩醛氧化直接合成70%高浓度甲醛的工艺。

不论是均聚甲醛还是共聚甲醛的生产，都要以甲醛为聚合单体。由于甲醛贮存容易形成低聚物，运输又不经济，因此生产聚甲醛的原料实际上是甲醇，首先将甲醇氧化制备成甲醛，然后再将聚合生成聚甲醛。甲醛生产工艺可分为银法和铁钼法两种。银法是以金属银（浮石银、发泡银、电解银等）为催化剂，主要用于生产百分之三十七甲醛。铁钼法以铁、钼等的氧化物为催化剂，转化率和选择性较高，催化剂对有害杂质不敏感，使用寿命长，操作控制比较容易，产品甲醛浓度高，甲醇含量低，特别适合对甲醛产品浓度要求高的下游产品生产的需要,总是选用铁钼催化剂制备甲醛。

1.1.3 聚甲醛的性质及用途

聚甲醛是一种没有侧链，高密度，高结晶性的线性聚合物，具有优异的综合性能。聚甲醛是一种表面光滑，有光泽的硬而致密的材料，淡黄或白色，可在-40-100°C温度范围内长期使用。它的耐磨性和自润滑性也比绝大多数工程塑料优越，又有良好的耐油，耐过氧化物性能。很不耐酸，不耐强碱和不耐太阳光紫外线的辐射。聚甲醛(POM)又名聚氧化次甲基,是五大通用工程塑料之一,年产量仅次于尼龙(PA)和聚碳酸酯(PC)。POM分子结构主链为—(CH2O)n—,没有侧链,结构规整性高,碳氧键键能高,内聚能密度高,是高结晶性线型热塑性聚合物,因此它具有优异的强度和刚性,是工程塑料中机械性能最接近接近金属材料品种之一,在很多场合可以替代钢铁、铜、锌、铝等金属材料,具有耐磨、耐疲劳,耐油、耐化学品、吸水率低、自润滑、电性能和尺寸稳定性好等优点,可在-40-100C温度范围内长期使用,广泛应用于汽车、电子电器、农业机械、水利等领域。

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