[实用新型]一种有效降低聚合精馏能耗和提高操作稳定性的系统

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，特别涉及一种有效降低聚合精馏能耗和提高操作稳定性的系统。

背景技术

聚乙烯醇是一种十分独特的水溶性高分子聚合物，它具有许多优异的基本性质，这使它在实际生活中具有十分宽广的用途，聚乙烯醇具有较好的溶解性和粘度。它的水溶液透明，粘合力好。它不但能够溶于水，而且还能溶于含有羟基的极性溶液(甘油、乙二醇、醋酸、乙醛等)。聚乙烯醇与淀粉、塑胶、合成树脂、纤维素的衍生物及各类表面活性剂均能相互混溶并且有较好的稳定性。同时聚乙烯醇可以看作是一种带有仲羟基的线性高分子聚合物，分子中的仲羟基具有较高的活性，能够进行低级醇类的典型化学反应，如酯化、醚化、缩醛化等，还可与许多无机化合物、有机化合物反应。这使聚乙烯醇能够广泛地用于造纸加工、粘合剂、涂料行业。利用聚乙烯醇的水溶性和缩醛化反应所生成的热塑性高分子化合物，具有良好的防水防腐性和耐久性，涂层遇水不膨胀，不脆化，是价格低廉、施工方便的建筑涂料，已经在建筑行业得到广泛地使用。由于聚乙烯醇分子间的高粘着性，因此它具有良好的拉丝、成膜性。良好的拉丝性能曾经奠定了聚乙烯醇作为维纶纤维原料的地位。

目前，聚乙烯醇产品聚合的传统制造工艺主要是将精醋酸乙烯以甲醇作溶剂，BIAN做引发剂，在聚合釜生成聚醋酸乙烯，然后聚醋酸乙烯在第一精馏塔将未反应的醋酸乙烯单体和聚醋酸乙烯分离，未反应的醋酸乙烯单体在第二精馏塔、第三精馏塔、第四精馏塔脱除甲醇、乙醛、醋酸甲酯、水等杂质后，再进行精制，精制后的醋酸乙烯回到聚合釜作为进料继续参与反应。这就使得未反应的醋酸乙烯单体经过三次加热冷凝、再加热冷凝的过程，同时为分离甲醇和醋酸乙烯，聚合精馏二塔加入脱盐水作为萃取剂，水与醋酸乙烯可生成乙醛，这种传统分离工艺不仅能耗高，而且易将不合格的醋酸乙烯带入聚合反应中。

发明内容

本发明的目的是针对现有聚乙烯醇聚合生产系统流程存在的不足之处，提供一种提供一种降低聚合精馏单元能耗，提高聚乙烯醇产品内在质量、操作稳定的精馏系统。

实现本发明的目的的技术方案是这样的：

一种有效降低聚合精馏能耗和提高操作稳定性的系统，该系统包括聚合一塔馏出中间槽、聚合二塔加料泵、回用液储槽、密度计、回用液泵、柠檬酸储槽、聚合一塔加料泵、聚合二塔、聚合二塔加料预热泵，各设备相互连接送料。

本发明是以聚合一塔流出液作为回用液，从五个列聚合一塔馏出VAC与MeOH共沸液。由于所生产的聚乙烯醇产品的不同，甲醇配比也不一样，聚合一塔流出液的组分也不一样，为了不影响二塔加料组分的变化，稳定精馏操作，加料液先进入聚合一塔馏出中间槽，混合后，其中的一部分向聚合二塔加料，这样就减少了聚合二塔的负荷，聚合二塔加料液先经过聚合二塔加料泵，预热后进入聚合二塔导向筛板45层，从20、22、24块塔板加入，含醋酸乙烯57%、甲醇42%和少量的乙醛、丙酮、水等，进行萃取蒸馏，塔顶加萃取水，萃取水量与VAC含量有关，大约是VAC的0.8—1.1倍，聚合二塔加料越多，脱盐水用量越大，聚合二塔分离所需的能耗越高，破坏VAC和MeOH的共沸，将VAC和MeOH分开，塔顶馏出VAC和3.5%左右的水，冷凝静止分层后，VAC进入聚合三塔、聚合四塔继续精制，脱除乙醛、醋酸甲酯，然后再作为进料VAC加入聚合釜，塔釜甲醇给回收聚合三塔加料，回收聚合三塔为甲醇精制塔，采用1.0Mpa的蒸汽进行加压精馏，精制后的甲醇继续作为进料甲醇加入聚合釜。另一部分经过密度计（提前设定好的混合溶液密度）控制补加调节醋酸乙烯用量，同时加入来自柠檬酸配置槽抑制乙醛再生的D酒石酸或柠檬酸进入回用液储槽，回用液量（根据聚合一塔流出组分和聚合加料量的不同进行调整）。经补加VAC，使保持一定VAC与甲醇组成比率后，经计量并控制甲醇配比后向第一聚合釜加料，为了防止聚合体系中由于VAC的分解所产生的乙醛含量积累，在聚合一塔中添加VAC分解防止剂。（d-酒石酸或柠檬酸，简称ND）。

本发明具有如下有益效果：

（1）本发明可直接将部分甲醇溶剂和聚合未反应的部分VAC单体，进行回用，继续生产PVAC。

（2）本发明可有效控制聚合单元内乙醛再生；

（3）本发明减少了部分甲醇溶剂和聚合未反应的部分VAC单体的分离提纯，大幅度降低了聚合精馏系统和回收三塔的能耗。回收三塔蒸汽量预计下降4t/h,聚合进料系统总蒸汽消耗预计能下降3t/h左右。按年产10万吨PVA计算。