浅谈聚甲醛生产中产生暴聚的原因及防范措施

2017-03-07刘佳彬唐山中浩化工有限公司河北唐山063600

化工管理 2017年14期

刘佳彬(唐山中浩化工有限公司,河北唐山 063600)

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聚甲醛具备较高的拉伸强度，且耐腐蚀，而随着我国电子及汽车行业的快速发展，聚甲醛塑料的需求量也一直呈现出上涨趋势。但在聚甲醛生产过程中会经常出现暴聚反应，以致影响了正常的生产流程，降低了产品质量水平。对此，本文深入分析了聚甲醛生产过程中产生暴聚问题的原因，并提出了相应的解决措施。

聚甲醛；生产；暴聚；原因；防范措施

近年来，我国煤化工行业蓬勃发展，导致我国大量化工产品出现了盈余。因此，我国煤化工行业正逐步朝着高精度产品方向发展。近年来，由于甲醛产品过剩太严重，严重制约了我国的化学工业的发展，就目前的情况来说，聚甲醛，英文缩写为POM，POM是解决这个问题的唯一有效途径。

1 暴聚机理分析

1.1 暴聚现象

正常的生产反应过程中，聚合反应器中会产出干燥细小的物料，之后在经过粉碎机进行细化。而暴聚反应则指的是在生产过程中，某工艺参数突然发生变化，反应物也变为较大的硬物块，增大了反应器的扭矩，以致压力与温度升高，加料系统出现停止故障问题。在发生暴聚后，聚甲醛的相对分子质量会呈现一定的分散性，不但降低了产品的质量水平，严重的还会导致报废，甚至还会对反应器造成不可逆的损害，为周围的工作人员带来了安全隐患[1]。

1.2 暴聚机理

阳离子很难形成稳定状态，且聚合很快，以致无法形成凝胶效应。当聚合处于非稳定状态时，体系载速会加速升高，以致产物平均聚合度也逐渐变大，为区域间的流通带来阻碍，如此循环，便最终导致暴聚问题。

1.3 产生暴聚原因

在聚甲醛生产过程中，加入过量引发剂或减少调节剂的加入量均会导致暴聚问题。且这两种情况均会加剧聚合反应的进行，促使反应物快速形成硬块，但若两者改变量有所不同，则表明暴聚反应程度也会存在区别[2]。

在反应过程中，引发剂用量大约保持在100ug/g，用量虽少但可以发挥较大作用，若减少引发剂的加入量则会降低单体的转化率，增大了聚甲醛的相对分子质量，无法充分完成反应。此时应每次加入大约20ug/g的剂量，以确保反应充分。但随着引发剂的逐渐增多，聚合物的稳定性会随之下降，此时聚合反应过于激烈，以致发生暴聚问题。

改变相对分子质量调节剂的加入量可以有效改变聚合物分子链长度，但实践证明，当加入量降低10%左右时，反应产物的流动速率会发生一定变化，但若降低幅度增大为30%时，会增大生产过程中暴聚反应的次数。为此，实际生产过程中，相对分子质量调节剂的加入量一般不得低于总进料量的0.12%。同时，受阀门影响，相对分子质量调节剂的加入量也会产生波动，阀门流量较大时很容易出现波动，增大了加入量的偏差。除此之外，在配置相对分子调节剂的过程中，错误操作也会影响最终的配置浓度，减少加入量，出现暴聚问题。

相对分子质量调节剂的加入量也会受到聚合反应器结构以及反应器中插管深度的影响，反应器的两螺杆之间以及螺杆与筒壁之间存在一定间隙，充分混合后的反应物会在压力作用下在间隙中流动，且齿合块的排列组合会推进螺旋杆。但若齿合块排列组合不恰当时，会轻微堵塞加料管，使得反应物无法顺利循环，改变了混合物的反应浓度，进而间接增大了引发剂的加入量。同时，若反应器中加料管插入深度过大也会导致双螺杆与管口出现碰撞问题，以致损坏设备，而插入深度过小则会一定程度上堵塞管口，无法及时清除污垢物，以致减少了相对分子质量的调节剂加入量。除此之外，原料浓度及杂质成分的不同以及生产过程中突然停电等原因也会导致聚合反应出现静止，以致出现暴聚问题。