聚甲醛裝置運行管理的探討

黃垣彰

(開封龍宇化工有限公司 ， 河南 開封 475201)

寧美集團POM項目的生產(chǎn)過程是基于煤化工園區(qū)唯一的精細化工廠富益國際工程有限公司的6萬t/a聚甲醛生產(chǎn)技術(shù)。用甲醛制造多聚甲醛和五聚甲醛包括6個部分：環(huán)制造、聚合設(shè)備和后處理設(shè)備。在生產(chǎn)過程中，工藝流程長，單元反應(yīng)大，原料復(fù)雜，對中間工藝的控制要求嚴格，控制和調(diào)節(jié)有很多特征參數(shù)，專業(yè)精神涉及許多應(yīng)用領(lǐng)域，包括多階段合成、技術(shù)、分離、分析和測試、商業(yè)處理、技術(shù)服務(wù)等，需要大量的人力資源進行管理。

1 聚甲醛裝置運行管理難點

該技術(shù)已從臺塑的單線產(chǎn)能(共2萬t共聚甲酚)擴大到每線3萬t，存在許多技術(shù)瓶頸和設(shè)計缺陷，缺乏聚甲酚制造商的技術(shù)。相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)和建議會引起周期短，設(shè)備大量丟失等問題，根據(jù)原始設(shè)計提出修改措施和解決方案，以改善設(shè)備的工作周期并降低運營成本。

1.1 設(shè)備產(chǎn)能小，單元多，循環(huán)復(fù)雜

主要設(shè)備包括3種甲醛制劑、7種濃縮劑、2種低聚甲醛制劑、1種二惡烷制劑、2套共聚甲醛生產(chǎn)線和一套系統(tǒng)。熱水各個單元的過程緊密聯(lián)系在一起，并且存儲容量受到限制，小型單元的故障很容易破壞整個系統(tǒng)的生產(chǎn)。

1.2 系統(tǒng)流程長，反應(yīng)復(fù)雜，副反應(yīng)多

聚甲醛的制備是以甲醇為原料氧化成甲醛為基礎(chǔ)，然后用高濃度的甲醛生產(chǎn)三聚體型共聚單體。催化濃硫酸中的亞甲基和二惡烷由三氯化硼通過螺桿擠壓制得。甲基鋁引發(fā)劑反應(yīng)器是相對分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑，可進行兩種單體的共聚。該制造過程產(chǎn)生易于配制親電性組分的雜質(zhì)，例如乙縮醛和聚酯。要制造單體，必須對單體進行困難的純化。通過校正、萃取及產(chǎn)品穩(wěn)定性等方法純化。較高的要求、工藝指標的控制范圍狹窄以及改性的細微波動將導(dǎo)致單體質(zhì)量的聚合反應(yīng)發(fā)生較大波動。

2.3 副反應(yīng)產(chǎn)生甲酸量大，系統(tǒng)離蝕嚴重

在制造POM過程中會產(chǎn)生大量甲酸，嚴重腐蝕系統(tǒng)裝置，材料含量嚴格，設(shè)備維修困難，設(shè)備長期不能穩(wěn)定運行。管道、閥門及配件經(jīng)常被腐蝕，溶液會出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，有毒且危險。需要及時解決這些問題，頻繁的設(shè)備維護和計劃外停機，嚴重影響設(shè)備正常工作。

2.4 介質(zhì)極易出現(xiàn)結(jié)晶、自聚

生產(chǎn)聚甲醛工廠所需的原材料、輔助材料(催化劑)和中間產(chǎn)品。諸如甲醛和多聚甲醛的介質(zhì)傾向于在足夠低的溫度下結(jié)晶。高度濃縮的自聚合反應(yīng)會阻塞設(shè)備、管道和流量計，并損壞泵、過濾器等，造成停產(chǎn)。為避免介質(zhì)結(jié)晶結(jié)塊，管道、設(shè)備等的隔熱會引起大量的熱檢查和維護。泵室、過濾器、熱交換器等的循環(huán)時間很短，并且需要進行大量的定期清潔和維護工作。

2.5 介質(zhì)特性明顯，檢修頻繁

生產(chǎn)過程中使用了甲醛、濃硫酸泵和三氯化硼等難以控制的安全性材料，它們包含有毒有害、易燃、易爆和高腐蝕性介質(zhì)。需要較高的勞動保護和環(huán)境保護，由于系統(tǒng)阻塞，設(shè)備連續(xù)性差，日常維護成本高，操作風險增加以及安全管理工作無效。

3 聚甲醛裝置長周期穩(wěn)定運行的管理思路

分析和總結(jié)問題后，對管理措施進行分類，并對運營管理進行優(yōu)化、細化、制度化和標準化，以消除設(shè)備的隱患，提高效率。保持及時更新，以確保工作模式，可以確保設(shè)備安全穩(wěn)定運行。

3.1 事故預(yù)測保障安全

在控制點、管道、設(shè)備、操作程序和操作過程等方面，將事故預(yù)測用作風險分析前提。定義涵蓋所有方面的切實可行的風險控制措施，并基于行動創(chuàng)建動態(tài)。不斷變化的環(huán)境會及時識別和更新操作條件，創(chuàng)建最終的風險控制卡，并對控制卡采取措施。以風險控制卡為主題進行員工安全培訓(xùn)。應(yīng)對緊急情況并制定嚴格的標準，為員工提供勞動保護設(shè)備，對經(jīng)常使用的工作點進行硬件更改，并對電路擴展過程進行修改，減少維護頻率，評估隱患，對隱患進行分類，并預(yù)先確定匯總計劃。識別風險并進行逐級檢查和審核，以避免草率、計劃外的操作，對異常狀況進行及時分析。

3.2 解決問題全面長遠

組織技術(shù)人員對所有設(shè)備隱患進行日常檢查，每周組織一次特殊樣品并每周舉行一次技術(shù)會議。技術(shù)團隊和個人團隊會詳細隔離設(shè)備問題并進行總結(jié)。無論規(guī)模大小，針對隱藏威脅制定了所有解決方案和變通辦法，以采取糾正措施并審查先前的問題，實施反饋措施并采取漸進式改進。例如高濃度甲醛的自聚合、甲酸腐蝕等，長期計劃是分階段進行的。

3.3 全員參與技術(shù)攻關(guān)

由于存在設(shè)備擴展問題，需要所有人員進行長期總結(jié)和技術(shù)攻關(guān)，建立技術(shù)研究團隊，安排關(guān)鍵人員和團隊成員舉行日常研究會議，組織所有人員，解決設(shè)備技術(shù)瓶頸，記錄經(jīng)常出現(xiàn)的工作要點、腐蝕和溢出以及工作條件摘要。找到主要解決措施，不斷提高效率，同時培訓(xùn)技術(shù)人員。

3.4 技術(shù)資料嚴謹細致

嚴格管理過程指標控制，每天分析異常指標，提出控制措施和評估反饋，提高全體員工對控制指標的認識。建立并持續(xù)改進關(guān)鍵參數(shù)控制要求，每月收集技術(shù)摘要，對技術(shù)摘要和數(shù)據(jù)收集進行仔細地處理和分類，將關(guān)鍵結(jié)果記錄在案。

3.5 項目標準落實

總結(jié)技術(shù)成果，管理層必須對生產(chǎn)控制進行定期監(jiān)測和指導(dǎo)，操作人員必須始終如一地遵守處置要求。這些項目大大增加了操作工的工作量。然而，由這些元件故障引起的操作風險仍然非常低。

3.6 定期維護設(shè)備

由于系統(tǒng)的復(fù)雜副反應(yīng)和介質(zhì)的簡單引入，需要考慮影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素，設(shè)備的周期性波動，清潔與過程的運行以及設(shè)備的定期維護和關(guān)閉。通過交替使用不同的生產(chǎn)線，以確保不會中斷所有系統(tǒng)過程。根據(jù)設(shè)備問題和設(shè)備維護周期的變化點，定期安排定子單元進行維護。

3.7 長遠儲備周期定檢

影響設(shè)備平穩(wěn)運行的主要因素是塔式熱交換器和篩網(wǎng)泵。由于系統(tǒng)中甲醛含量高，因此塔板熱交換器和熱交換器管的內(nèi)部組件易受到腐蝕。被屏蔽的泵經(jīng)常也因腐蝕和堵塞而移動。必須了解設(shè)備的運行狀態(tài)以及計劃中的停機計劃，需要定期切換生產(chǎn)線并進行定期清潔以進行有針對性的檢查。對于容易腐蝕的泵、濾網(wǎng)、熱交換器、閥門、管道等，應(yīng)進行定期的厚度測量，以隔離對設(shè)備操作和環(huán)保指標關(guān)鍵方面的影響。及時保留儲備金；對專有設(shè)備進行全面，詳細的備件安排，聯(lián)系專業(yè)勘測和制圖，實現(xiàn)本地更換，避免長期進口采購和延誤生產(chǎn)。

3.8 通過輪崗培訓(xùn)人員

提高工作敏捷性是一項核心工作，旨在在一項工作中擁有多種能力。我們將按計劃對員工進行一般工作培訓(xùn)。對于監(jiān)控技術(shù)人員和操作員，請進行分層輪訓(xùn)，分層評估和深入的垂直培訓(xùn)，以確保培訓(xùn)的有效性。

3.9 嚴控排放保護環(huán)境

斷開系統(tǒng)的注水點和廢水出口點，采取節(jié)水和節(jié)能措施，均衡系統(tǒng)中的總水量，還原可更換和可完全回收的零件，減少廢水排放在成品質(zhì)量條件下，盡可能調(diào)節(jié)系統(tǒng)排放量以減少廢水中的COD。已針對每種泄漏制定回收和檢查措施，包括抽真空煙氣以進行吹掃，維護和交換排放物以進行過濾和收集，以及逐步回收以確保良好的通風和原料回收。

4 結(jié)語

一套裝置技術(shù)的進步，來自于成果推廣和鞏固，從而不斷地提升和優(yōu)化，對提高聚甲醛產(chǎn)品在市場上的競爭力有著重要的意義。