共聚甲醛聚合水资源的研究与应用

班允柱，孟庆亮，孙丽丽

(开封龙宇化工有限公司 聚合厂，河南 开封 475000)

0 前言

开封龙宇化工有限公司聚合厂聚甲醛采用的是香港富艺国际公司的工艺技术，生产中水、电、蒸汽消耗一直偏高。一部分水通过系统回到回收塔里，进行处理，造成蒸汽和电耗增高；一部分水进入地沟通过排污泵送到了污水处理，造成了一定的浪费；另一方面是增加了污水处理的负荷，极易造成环境污染和生产成本的增加。污水池液位一直偏高，影响了聚甲醛的生产，加大了公司运行成本。国家近两年对污水外排和废气排放要求越来越严格，环保问题越来越受到重视。

聚合厂近两年通过技术改造和管理创新，加大水资源的综合利用，减少了污水的排放，降低了系统脱盐水的消耗。对聚合厂废气洗涤塔的脱盐水改造降低了脱盐水消耗，减少了甲醛回收塔的操作负荷、蒸汽消耗和塔底废水产量。对聚合厂叶片式过滤器操作机组方法的优化，减少了脱盐水的消耗，降低了污水的处理量，通过对泵的机封水用水量及机封水回收系统控制的改造、封端冷却机筒补水阀改造，节约了脱盐水的消耗，降低了生产成本。

1 存在问题分析

1.1 蒸汽消耗高

目前聚合废气洗涤塔采取塔顶连续补水，塔底连续采出的方式运行，每小时补水1.7 m3。该方式下运行塔底洗液甲醛浓度为0.5%左右，全部送往单体厂甲醛回收塔，而单体厂甲醛回收塔要求甲醛浓度为6%～8%，来自聚合厂废气洗涤塔低浓度甲醛造成单体厂甲醛回收塔内甲醛液的稀释，影响回收塔操作，增加回收塔操作负荷，蒸汽消耗每增加1 m3进料，约多消耗1.2 MPa蒸汽0.65 t，塔底废水产量也增加。影响回收塔操作，增加回收塔操作负荷、蒸汽消耗和塔底废水产量。

1.2 循环泵易跳车

粉料经过封端机组融入、混合、脱气并输送到造粒机，脱气产生的甲醛气由真空泵吸入到废气洗涤塔缓冲罐，洗涤塔有补水阀及循环泵机封水补水，来控制液位。液位高时，通过封端机洗涤塔循环泵输送到聚合厂废气洗涤塔塔底。而封端机洗涤塔循环泵的补水是通过手动进行操作，没有流量计，只有一个压力传感器。压力控制到0.21 MPa，低于0.21 MPa，循环泵就会跳车，所以用水量难控制，也会造成封端机废气洗涤塔中的甲醛浓度降低。

1.3 叶片式过滤器运行周期长

叶片式过滤器是一台进口设备，分为入料、预膜、正常运转、排污、冲洗、排气、进入下一周期等7个步骤，把未反应的三聚甲醛进行回收并送到单体甲醛回收槽中。运行1个周期需要4个多小时，4叶片式过滤器有A/B两套系统，每台设备有两个泵实现自动控制。

1.4 机封易泄漏

由于泵启动比较频繁，机封特别容易漏，三聚甲醛通过机封水排放到地沟进入到聚合废水槽时造成外送污水超标，有时三聚甲醛浓度达到7 000 mg/L，而正常情况下废水槽中的三聚甲醛的浓度要低于1 200 mg/L，由于三聚甲醛是有机物，处理起来比较难，增加了污水的处理难度。

1.5 泵补水量大

聚合厂用的离心泵，机械密封冷却方式大都采用双端面外冲洗的方式，冲洗介质是脱盐水，冲洗后的脱盐水没有回收利用，直接排入地沟，造成大量的脱盐水浪费，造成泵的补水量变大。

1.6 手动补脱盐水

封端机机筒原有设备是通过手动补脱盐水，由于手动开关不好控制，有时就会有水沿着水箱溢出，造成一定的浪费，有时还会缺水，造成封端机机筒小黑粒的增加。

2 采取的措施

①在聚合废气洗涤塔上层循环泵出口导淋和循环泵进口过滤器的排污阀处增加一根DN20管线(并在管线上增加导淋，便于过滤器的清理)，一部分塔底液回到塔中部积液盘保证塔中部液位，同时增加洗液的循环时间，将塔底甲醛浓度提高，相应能够减少塔顶脱盐水(WP)补水量(由1.7 m3/h降至0.7 m3/h)，节约用水量1 m3/h，从而实现节约脱盐水消耗的目标。②封端机废气洗涤塔循环泵进口增加1个流量计，精确控制流量0.5 m3/h，压力控制保持在0.21 MPa，来控制循环泵的机封水流量，降低脱盐水的消耗。③聚合厂叶片式过滤器原来是4 h自动切换一次，切换由时间和压差来决定的，现在改为对叶片式过滤器面板采用由压差来决定是否需要进行切换，减少了泵的开启次数，减少了机封的更换和机封水的泄漏。同时叶片式过滤器输送泵的机封由原来的双面密封改为单面密封，改造后泵不需要通过机封水来冷却填料，节约了机封水的用量，减少三聚甲醛的泄漏，降低了污水的排放。④经过近几年的运行后，发现一部分泵输送的介质内的悬浮物和固体颗粒含量较低，这样就可以通过改变机封冷却方式，节省大量的脱盐水。目前已经把现场一部分泵改为单端面自冲洗的方式，该冲洗方式不需要外部的冲洗介质，使用自身输送的介质即可对机封进行冲洗冷却。⑤封端机机筒原有手动补水改为自动补水，增加一个气动阀，通过控制水箱的液位来控制端机机筒补水。

3 取得的效果

3.1 聚合厂废气洗涤塔脱盐水管线改造效果

通过改造，洗涤塔塔顶WP补水量由1.7 m3/h降至0.7 m3/h，节约用水量1 m3/h，从而实现节约脱盐水消耗的控制，减少了单体厂蒸汽消耗。

3.2 封端机废气洗涤塔循环泵的改造效果

改造后增加了1个流量计，控制封端机洗涤塔循环泵的机封水流量0.5 m3/h，测得循环泵轴承温度由改造前的20 ℃升至25 ℃，对循环泵轴承没有太大的影响。通过改造有效地控制了封端机废气洗涤塔外排到聚合废气洗涤塔脱盐水的用量，减少了聚合废气洗涤塔外送量，通过调节阀的阀门开度(原来自调阀开度在50%，现在开度降到35%～40%)，减少了脱盐水的外送及泵的补水量，降低了生产成本。

3.3 聚合厂叶片式过滤器操作条件的优化

通过优化操作条件，把叶片式过滤器改为由压差决定，减少了第5步冲洗时冲洗水的用量，每天能够节约冲洗水24 m3。而泵的机封由原来的双面密封改为单面密封，减少了机封的更换，省去了机封水的用量。改造前测泵的轴承温度是20 ℃，改造后泵采用无机封水运行，泵的温度是35 ℃，能够满足轴承需要。改造后1台泵节约用水量0.5 m3/h，8台泵每个小时能够节省4 m3，每天能够节约96 m3水，而且还减少了污水的处理量。

3.4 离心泵冲洗水的改造效果

通过改造，聚合厂废气洗涤塔循环泵机封水及冰机的两台泵实现自循环，每台泵每个小时需要排放0.5 m3，6台泵1开1备用，每个小时需要1.5 m3，每天需要排放36 t水。改造后每天能够节约36 t污水的排放，降低了污水的处理量。

3.5 封端机补水阀的改造效果

改造前手动补水，由于封端机机筒温度比较高，补水量不好控制，有时还会有大量的水溢出，造成脱盐水的浪费。改造后通过制动控制水箱的液位，来实现准确调节，从而降低了脱盐水的消耗。

2020年1—12月对脱盐水消耗进行对比，脱盐水消耗通过由2020年1月的15 353 t降为12月的10 520 t，改造取得的效果非常明显。