我國三聚甲醛工藝路線現(xiàn)狀探析

薛軍亮(唐山中浩化工有限公司，河北 唐山 063600)

我國三聚甲醛工藝路線現(xiàn)狀探析

薛軍亮(唐山中浩化工有限公司，河北 唐山 063600)

三聚甲醛生產(chǎn)工藝是一項重要的化學工藝，在我國許多行業(yè)都所有涉及，本文主要對我國三聚甲醛工藝路線現(xiàn)狀進行探析，以此提高三聚甲醛工藝水平。

三聚甲醛；工藝路線；現(xiàn)狀

三聚甲醛呈白色結晶狀，其熔點和沸點分別為64℃和

114.5 ℃，可以與二氧化硫、水以及芳香烴相融合，，在生產(chǎn)聚甲醛的中間體時通常使用三聚甲醛。對于聚甲醛，也可以撿起稱作為聚氧化次甲基，其分子結構具有良好的特性，一是分子結構規(guī)整，二是分子結構具有結晶性，使得聚甲醛保持良好的無論機械性能，并將其應用在各個行業(yè)領域，包括電子電器、醫(yī)療器械以及機械等等。隨著我國各行業(yè)的不斷發(fā)展，對三聚甲醛工藝提出了更高的要求，因此還應對三聚甲醛工藝進行進一步的分析，以此滿足各行業(yè)對三聚甲醛的需求。

1 行業(yè)現(xiàn)狀

近年來，我國工程塑料行業(yè)發(fā)展迅速，但是國外大型企業(yè)紛紛進入我國工程塑料行業(yè)市場，而且由于國外大型企業(yè)的生產(chǎn)工藝以及管理經(jīng)驗都比較先進，所以占據(jù)了我國工程塑料行業(yè)的部分市場，并且出現(xiàn)了技術壟斷的現(xiàn)象。隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，進行國外先進企業(yè)投資，興建了聚甲醛裝置，大大提高了生產(chǎn)工藝控制水平，但是外國公司仍然壟斷核心以及先進技術。

2 合成工藝

我國三聚甲醛的合成工藝路線主要分為四條，具體內容如下：

2.1 液相可溶酸合成法

該工藝采用的原料為甲醛水溶液，將甲醛溶于水中，在溶入時，采用以甲醛的甲二醇形式，并逐漸向水中溶入甲醛濃度，并使得甲二醇進行脫水，進而形成多聚甲醛水合物。含甲醛的水溶液中主要包括以下幾種溶液，第一為甲醛氣、水溶液，第二是甲醛和甲二醇水合融合，第三是甲二醇和多聚甲醛水合物溶液，由于液相可溶酸合成法具有較為成熟的工藝，所以在我國生產(chǎn)過程中應用較為廣泛，而且是我國主要的生產(chǎn)方法之一。

生產(chǎn)工藝流程為：采用濃甲醛和水溶強酸，其中濃甲醛的比例為60%，水溶強酸比例為7%-11%，并將其融合在一起，并在合成反應器中進行加熱，使其沸騰，進而一部分產(chǎn)生三聚甲醛，另一部分產(chǎn)生水分，然后通過合成蒸餾塔，對這兩部分進行精餾，到生產(chǎn)工藝后階段，對共沸混合物進行提純，然后通過結晶、萃取以及精餾一系列工作，獲得聚合級三聚甲醛單體。

2.2 固體酸氣相合成法

多聚甲醛受溫度影響會發(fā)生裂解，進而產(chǎn)生甲醛氣，固體酸氣相合成法，關鍵在于催化劑的選擇，一般可采用的催化劑有很多種，包括無機化合物、天然粘土以及混合氧化物等等。氣相合成法，催化劑最好選擇固態(tài)。在生產(chǎn)工藝過程中，為了避免產(chǎn)生更多的副產(chǎn)物，應盡可能降低甲醇和水含量，而且該工藝對原料提出了較高的要求，所以必須經(jīng)過多聚甲醛裂解制得的原料甲醛符合工藝要求。同時應嚴格控制原料氣中的甲醛濃度，應保證適當。

2.3 固體酸液相合成法

固體酸液相合成法工藝中，未對甲醇以及甲酸含量作出較高的要求，在蒸發(fā)脫水過程中，甲醇和甲酸等雜質會形成共沸混合物，之后會被帶走，因此對三聚甲醛合成不會產(chǎn)生不利影響，但是，應嚴格控制甲醛濃度，若濃度過低，會增加二氯乙烷的消耗。

工藝流程：首先應使甲醛氣經(jīng)過離子樹脂交換，之后在裝有固態(tài)酸性催化床中，進行甲醛氣的通入，通過三聚甲醛合成反應，產(chǎn)生一些反應產(chǎn)物，這些反應產(chǎn)物會進行相應的吸收，進而獲得三聚甲醛以及甲醛的水溶液，然后通過萃取、精餾等一系列環(huán)節(jié)，獲得精致三聚甲醛。

2.4 離子催化劑合成法

離子液體含有很多物質，包括氮、無機離子等等，它具有許多的優(yōu)點，如蒸汽壓低、易溶解以及可循環(huán)使用。離子催化劑合成法的的反應較為較為溫和，同時對甲醛原料限制較低，在反應過程中，由于溫度較低，因此會大大降低設備腐蝕性。離子催化劑合成法可以有效解決催化劑腐蝕問題，然后對副反應進行有效控制。

3 不同合成工藝的比較

三聚甲醛合成工藝主要有上述四種工藝，這四種工藝具有不同的優(yōu)點以及缺點，下面主要針對四種合成工藝的優(yōu)缺點進行分析和比較。（1）可溶酸液相合成。該工藝的催化劑為硫酸，優(yōu)點在于能夠快速蒸出，且工藝較為成熟，缺點為會對設備進行腐蝕，而且還會產(chǎn)生許多的副產(chǎn)物。（2）固體酸氣合成。該工藝的采用的催化劑為含陽離子的交換樹脂。優(yōu)勢在于可以簡化一定的反應程序，如甲醛吸收和濃縮等，缺點是精致工序較多，而且設備運行的效率較低。（3）固體酸液相合成。其催化劑主要有兩種，一種為13%AL2O3的AL2O3-SiO2,另一種為雜多酸，其優(yōu)點在產(chǎn)生的副反應較少，而且收率高，缺點在于會消耗大量的催化劑，且難以實現(xiàn)催化劑的分離。（4）離子液體合成。其催化劑為離子液體，采用該工藝，獲得較高的收率，對設備妖氣較低，同時還可以進行循環(huán)使用，該方式的缺點是缺乏相應的生產(chǎn)經(jīng)驗。

4 結語

總之，三聚甲醛工藝在許多工業(yè)中發(fā)揮重要作用，而目前我國三聚甲醛合成工藝有許多中，并且具有各自的優(yōu)缺點，所以在具體的生產(chǎn)過程中，應合理選擇三聚甲醛合成工藝，并還應引進先進的技術，對三聚甲醛工藝進行不斷的改進，以此提高我國三聚甲醛工藝水平的不斷提升，促進我國工業(yè)的不斷發(fā)展。

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