聚甲醛装置运行管理的探讨

2021-01-09黄垣彰

河南化工 2021年9期

黄垣彰

(开封龙宇化工有限公司，河南开封 475201)

宁美集团POM项目的生产过程是基于煤化工园区唯一的精细化工厂富益国际工程有限公司的6万t/a聚甲醛生产技术。用甲醛制造多聚甲醛和五聚甲醛包括6个部分：环制造、聚合设备和后处理设备。在生产过程中，工艺流程长，单元反应大，原料复杂，对中间工艺的控制要求严格，控制和调节有很多特征参数，专业精神涉及许多应用领域，包括多阶段合成、技术、分离、分析和测试、商业处理、技术服务等，需要大量的人力资源进行管理。

1 聚甲醛装置运行管理难点

该技术已从台塑的单线产能(共2万t共聚甲酚)扩大到每线3万t，存在许多技术瓶颈和设计缺陷，缺乏聚甲酚制造商的技术。相关技术数据和建议会引起周期短，设备大量丢失等问题，根据原始设计提出修改措施和解决方案，以改善设备的工作周期并降低运营成本。

1.1 设备产能小，单元多，循环复杂

主要设备包括3种甲醛制剂、7种浓缩剂、2种低聚甲醛制剂、1种二恶烷制剂、2套共聚甲醛生产线和一套系统。热水各个单元的过程紧密联系在一起，并且存储容量受到限制，小型单元的故障很容易破坏整个系统的生产。

1.2 系统流程长，反应复杂，副反应多

聚甲醛的制备是以甲醇为原料氧化成甲醛为基础，然后用高浓度的甲醛生产三聚体型共聚单体。催化浓硫酸中的亚甲基和二恶烷由三氯化硼通过螺杆挤压制得。甲基铝引发剂反应器是相对分子质量调节剂，可进行两种单体的共聚。该制造过程产生易于配制亲电性组分的杂质，例如乙缩醛和聚酯。要制造单体，必须对单体进行困难的纯化。通过校正、萃取及产品稳定性等方法纯化。较高的要求、工艺指标的控制范围狭窄以及改性的细微波动将导致单体质量的聚合反应发生较大波动。

2.3 副反应产生甲酸量大，系统离蚀严重

在制造POM过程中会产生大量甲酸，严重腐蚀系统装置，材料含量严格，设备维修困难，设备长期不能稳定运行。管道、阀门及配件经常被腐蚀，溶液会出现泄漏现象，有毒且危险。需要及时解决这些问题，频繁的设备维护和计划外停机，严重影响设备正常工作。

2.4 介质极易出现结晶、自聚

生产聚甲醛工厂所需的原材料、辅助材料(催化剂)和中间产品。诸如甲醛和多聚甲醛的介质倾向于在足够低的温度下结晶。高度浓缩的自聚合反应会阻塞设备、管道和流量计，并损坏泵、过滤器等，造成停产。为避免介质结晶结块，管道、设备等的隔热会引起大量的热检查和维护。泵室、过滤器、热交换器等的循环时间很短，并且需要进行大量的定期清洁和维护工作。

2.5 介质特性明显，检修频繁

生产过程中使用了甲醛、浓硫酸泵和三氯化硼等难以控制的安全性材料，它们包含有毒有害、易燃、易爆和高腐蚀性介质。需要较高的劳动保护和环境保护，由于系统阻塞，设备连续性差，日常维护成本高，操作风险增加以及安全管理工作无效。

3 聚甲醛裝置长周期稳定运行的管理思路

分析和总结问题后，对管理措施进行分类，并对运营管理进行优化、细化、制度化和标准化，以消除设备的隐患，提高效率。保持及时更新，以确保工作模式，可以确保设备安全稳定运行。

3.1 事故预测保障安全

在控制点、管道、设备、操作程序和操作过程等方面，将事故预测用作风险分析前提。定义涵盖所有方面的切实可行的风险控制措施，并基于行动创建动态。不断变化的环境会及时识别和更新操作条件，创建最终的风险控制卡，并对控制卡采取措施。以风险控制卡为主题进行员工安全培训。应对紧急情况并制定严格的标准，为员工提供劳动保护设备，对经常使用的工作点进行硬件更改，并对电路扩展过程进行修改，减少维护频率，评估隐患，对隐患进行分类，并预先确定汇总计划。识别风险并进行逐级检查和审核，以避免草率、计划外的操作，对异常状况进行及时分析。

3.2 解决问题全面长远

组织技术人员对所有设备隐患进行日常检查，每周组织一次特殊样品并每周举行一次技术会议。技术团队和个人团队会详细隔离设备问题并进行总结。无论规模大小，针对隐藏威胁制定了所有解决方案和变通办法，以采取纠正措施并审查先前的问题，实施反馈措施并采取渐进式改进。例如高浓度甲醛的自聚合、甲酸腐蚀等，长期计划是分阶段进行的。

3.3 全员参与技术攻关

由于存在设备扩展问题，需要所有人员进行长期总结和技术攻关，建立技术研究团队，安排关键人员和团队成员举行日常研究会议，组织所有人员，解决设备技术瓶颈，记录经常出现的工作要点、腐蚀和溢出以及工作条件摘要。找到主要解决措施，不断提高效率，同时培训技术人员。

3.4 技术资料严谨细致

严格管理过程指标控制，每天分析异常指标，提出控制措施和评估反馈，提高全体员工对控制指标的认识。建立并持续改进关键参数控制要求，每月收集技术摘要，对技术摘要和数据收集进行仔细地处理和分类，将关键结果记录在案。

3.5 项目标准落实

总结技术成果，管理层必须对生产控制进行定期监测和指导，操作人员必须始终如一地遵守处置要求。这些项目大大增加了操作工的工作量。然而，由这些元件故障引起的操作风险仍然非常低。

3.6 定期维护设备

由于系统的复杂副反应和介质的简单引入，需要考虑影响产品质量的因素，设备的周期性波动，清洁与过程的运行以及设备的定期维护和关闭。通过交替使用不同的生产线，以确保不会中断所有系统过程。根据设备问题和设备维护周期的变化点，定期安排定子单元进行维护。

3.7 长远储备周期定检

影响设备平稳运行的主要因素是塔式热交换器和筛网泵。由于系统中甲醛含量高，因此塔板热交换器和热交换器管的内部组件易受到腐蚀。被屏蔽的泵经常也因腐蚀和堵塞而移动。必须了解设备的运行状态以及计划中的停机计划，需要定期切换生产线并进行定期清洁以进行有针对性的检查。对于容易腐蚀的泵、滤网、热交换器、阀门、管道等，应进行定期的厚度测量，以隔离对设备操作和环保指标关键方面的影响。及时保留储备金；对专有设备进行全面，详细的备件安排，联系专业勘测和制图，实现本地更换，避免长期进口采购和延误生产。

3.8 通过轮岗培训人员

提高工作敏捷性是一项核心工作，旨在在一项工作中拥有多种能力。我们将按计划对员工进行一般工作培训。对于监控技术人员和操作员，请进行分层轮训，分层评估和深入的垂直培训，以确保培训的有效性。

3.9 严控排放保护环境

断开系统的注水点和废水出口点，采取节水和节能措施，均衡系统中的总水量，还原可更换和可完全回收的零件，减少废水排放在成品质量条件下，尽可能调节系统排放量以减少废水中的COD。已针对每种泄漏制定回收和检查措施，包括抽真空烟气以进行吹扫，维护和交换排放物以进行过滤和收集，以及逐步回收以确保良好的通风和原料回收。