專利名稱：一種聚乙烯醇的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化工產(chǎn)品的生產(chǎn)方法和節(jié)能降耗技術(shù)，特別是涉及一種聚乙烯醇的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)從20世紀(jì)50年代就開始了聚乙烯醇的研究開發(fā)工作，自1965年北京東方石油化工公司(原北京有機(jī)化工廠)從日本引進(jìn)技術(shù)建成I. 0萬(wàn)t/a電石乙炔路線(1995年由電石乙炔路線改為石油乙烯路線)聚乙烯醇生產(chǎn)裝置以來(lái)，我國(guó)聚乙烯醇的生產(chǎn)穩(wěn)步發(fā)展。截止到2009年12月，我國(guó)聚乙烯醇的生產(chǎn)廠家達(dá)到13家，總生產(chǎn)能力達(dá)到66. 6萬(wàn)t/a。預(yù)計(jì)到2012年，我國(guó)聚乙烯醇的總生產(chǎn)能力將超過(guò)90. 0萬(wàn)t/a。聚乙烯醇生產(chǎn)主要有乙烯法、天然氣乙炔法和電石乙炔法。前者由于受國(guó)際石油 價(jià)格波動(dòng)的影響，經(jīng)營(yíng)狀況相對(duì)來(lái)說(shuō)波動(dòng)較大。電石乙炔法由于能耗高、污染大、不是綠色化學(xué)生產(chǎn)，因此在歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家受到限制。相比之下，我國(guó)電石法乙炔生產(chǎn)聚乙烯醇外無(wú)強(qiáng)大的國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，內(nèi)無(wú)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)(指鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)即使有資金，也很難在幾年內(nèi)完全掌握聚乙烯醇生產(chǎn)技術(shù)，順利開車成功和進(jìn)行銷售)，所以聚乙烯醇在國(guó)內(nèi)仍是值得重點(diǎn)關(guān)注的產(chǎn)品。應(yīng)當(dāng)看到，我國(guó)的聚乙烯醇工業(yè)在長(zhǎng)期的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)模式中，企業(yè)只是追求完成產(chǎn)值，而忽略了完成利潤(rùn)和促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步。幾十年過(guò)去后，我國(guó)聚乙烯醇工業(yè)與世界先進(jìn)水平相比，生產(chǎn)技術(shù)仍舊比較落后，致使生產(chǎn)過(guò)程的能量消耗、物料消耗都很高，產(chǎn)品質(zhì)量差，生產(chǎn)裝置的運(yùn)行效率低下，排放到環(huán)境中的有害化學(xué)物質(zhì)多，影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境治理。

發(fā)明內(nèi)容
為了提高聚乙烯醇生產(chǎn)裝置的技術(shù)水平，降低原料和物料消耗，提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，減少有害化學(xué)物質(zhì)的排放，本發(fā)明公布了一種聚乙烯醇的生產(chǎn)方法。該方法主要由醋酸乙烯合成、醋酸乙烯精餾、醋酸乙烯聚合、聚醋酸乙烯醇解、溶劑回收等幾個(gè)工段組成，其特征在于(I)有經(jīng)濟(jì)價(jià)值物料的回收從電石乙炔發(fā)生器排放的電石渣中含有約I. 5% (質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，下同)的溶解乙炔和夾帶乙炔，若不將這部分乙炔加以回收，將造成很大的浪費(fèi)，本發(fā)明可以方便的將電石渣中的乙炔回收利用，降低電石消耗，減少電石渣場(chǎng)中乙炔的積累，降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明中設(shè)置一個(gè)精餾十二塔，將精餾工段殘?jiān)械拇姿嵋蚁┖投∠┤┻M(jìn)一步回收、精制，作為工業(yè)級(jí)產(chǎn)品出售，可以帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。(2)工藝路線改進(jìn)為確保乙炔氣體比較清潔的進(jìn)入醋酸乙烯合成反應(yīng)器，本發(fā)明在清凈工段最后用醋酸進(jìn)一步脫除乙炔氣體中的水霧和氣相水，可以有效防止將水帶到后續(xù)的醋酸乙烯合成反應(yīng)器中，大幅度減少乙醛、丁烯醛等雜質(zhì)的生成。從而既提高了乙炔利用率，還降低了精餾工段分離雜質(zhì)的壓力。醋酸乙烯合成前需將醋酸用水蒸汽加熱氣化，本發(fā)明中用水蒸汽冷凝后的高溫水加熱醋酸原料，從而可以將這部分高溫冷凝水的熱焓值充分利用，減少高溫加熱蒸汽的使用量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。本發(fā)明中將合成反應(yīng)液直接送往精餾一塔，罐場(chǎng)的儲(chǔ)罐僅僅作為緩沖，這樣精餾一塔的進(jìn)料溫度為50 90°C (全部從罐場(chǎng)打入精餾一塔時(shí)進(jìn)料溫度為常溫)，從而提高了進(jìn)料溫度，可以節(jié)省能耗。更重要的是可以減少在罐場(chǎng)排放的乙炔，降低了罐場(chǎng)的火災(zāi)隱
患
聚合一塔塔頂物料與進(jìn)入聚合一釜的物料基本相同(為醋酸乙烯、甲醇等)，本發(fā)明中將聚合一塔塔頂物料的20% 80%作為聚合原料回用，這樣節(jié)省了聚合二塔、聚合三塔的負(fù)荷和能耗。本發(fā)明中將聚合三塔和回收四塔的塔頂甲醇蒸汽直接以氣相形式吹入聚合一塔塔釜，節(jié)省聚合一塔塔釜水蒸汽消耗。本發(fā)明中在甲醇精餾塔(如聚合三塔，回收四塔等)尾氣冷凝器后面接入一個(gè)尾氣吸收塔，將尾氣中的甲醇徹底吸收，使排放到環(huán)境中的甲醇濃度進(jìn)一步降低，將尾氣吸收塔底部排出的液體送往甲醇精餾塔的適當(dāng)位置，或者與甲醇精餾塔的進(jìn)料相混合，充分回收利用甲醇物料。(3)其它節(jié)能降耗措施本發(fā)明中將精餾二塔的塔板數(shù)增加到45 150層，從而可以達(dá)到降低回流比，減少塔底排放醋酸乙烯的目的。本發(fā)明中對(duì)精餾九塔和回收十一塔采用加壓精餾，將兩塔的塔頂溫度提高，從而塔頂可以采用循環(huán)水冷凝，而不是用冷凍鹽水冷凝，這樣可以節(jié)省冰機(jī)的負(fù)荷和節(jié)省電力。


圖I為回收電石渣中乙炔的工藝示意圖。圖2為醋酸洗滌乙炔的工藝示意圖。圖3為預(yù)熱醋酸原料的工藝示意圖。圖4為精餾一塔進(jìn)料方式的工藝示意圖。圖5為聚合一塔塔頂物料回用的工藝示意圖。圖6為甲醇精餾塔尾氣回收的工藝示意圖。圖中1.電石乙炔發(fā)生器，2.殘余乙炔釋放槽，3.乙炔冷凝器，4.真空泵，5.沉降器，6.壓濾機(jī)，7.乙炔儲(chǔ)罐，8.醋酸洗滌塔，9.醋酸循環(huán)槽，10.醋酸乙烯合成反應(yīng)器，11.醋酸蒸發(fā)器，12.醋酸預(yù)熱器，13.合成反應(yīng)液儲(chǔ)罐，14.精餾一塔，15.聚合一釜，16.聚合一塔，17.甲醇精餾塔，18.塔頂冷凝器，19.回流罐，20.尾氣冷凝器，21.尾氣吸收塔。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，從電石乙炔發(fā)生器⑴中排放的電石渣先進(jìn)入殘余乙炔釋放槽(2)，在真空泵⑷的作用下電石渣中夾帶和溶解的乙炔先經(jīng)過(guò)乙炔冷凝器⑶將夾帶的水分冷凝下來(lái)，之后乙炔進(jìn)入乙炔儲(chǔ)罐(7)，冷凝下來(lái)的水進(jìn)入沉降器(5)。將沉降器(5)下面的電石渣打入壓濾機(jī)(6)中。從壓濾機(jī)(6)中壓濾出的水重新打入沉降器(5)的頂部，壓濾后的電石渣進(jìn)入后續(xù)工段處理。沉降器(5)上面的清液重新打入電石乙炔發(fā)生器(I)中。如圖2所示，在乙炔清凈工段中，將經(jīng)過(guò)次氯酸鈉洗滌塔(或濃硫酸洗滌塔)、綜合洗滌塔后的乙炔氣體通入醋酸洗滌塔(8)。清凈之后的乙炔從塔頂進(jìn)入醋酸乙烯合成反應(yīng)器(10)，塔底醋酸經(jīng)過(guò)醋酸循環(huán)槽(9)后，一部分循環(huán)使用，一部分排放至合成反應(yīng)液中。為了維持醋酸在一定的濃度，需要補(bǔ)加一部分醋酸。如圖3所示，原料醋酸在醋酸預(yù)熱器(12)中被醋酸蒸發(fā)器(11)中出來(lái)的高溫冷凝水預(yù)熱，預(yù)熱后的醋酸液體在醋酸蒸發(fā)器(11)中被高溫水蒸氣加熱，蒸發(fā)后的醋酸進(jìn)入醋酸乙烯合成反應(yīng)器(10)。如圖4所示,將合成反應(yīng)液直接送入精懼一塔(14)。當(dāng)合成反應(yīng)液的量大于精懼一塔(14)的進(jìn)料量設(shè)計(jì)值時(shí)，則將多余的部分打入合成反應(yīng)液儲(chǔ)罐(13)。反之，當(dāng)合成反應(yīng)液的量小于精餾一塔(14)的進(jìn)料量設(shè)計(jì)值時(shí)，則不足的部分從合成反應(yīng)液儲(chǔ)罐(13)抽 出。乙炔主要從精餾一塔(14)塔頂采出，之后進(jìn)入合成工段的吸收塔中進(jìn)行處理，從而使得從合成反應(yīng)液儲(chǔ)罐(13)頂部排出的乙炔大量減少，降低了罐場(chǎng)的火災(zāi)隱患。如圖5所示，在聚合一釜(15)中聚合后的物料進(jìn)入聚合一塔(16)，塔頂?shù)玫酱姿嵋蚁?、甲醇等，塔釜得到聚醋酸乙烯、甲醇等。由于聚合一?16)塔頂物料與進(jìn)入聚合一釜
(15)的物料基本相同，因此將聚合一塔(16)塔頂物料的20% 80%作為聚合原料回用，剩余部分打入聚合二塔。如圖6所示，甲醇精餾塔(17)塔頂蒸汽一部分去能量回收，另一部分進(jìn)入塔頂冷凝器(18)，冷凝下來(lái)的液體進(jìn)入回流罐(19)，未冷凝下來(lái)的氣體進(jìn)入尾氣冷凝器(20)繼續(xù)降溫冷凝。在尾氣冷凝器(20)中冷凝下來(lái)的液體進(jìn)入回流罐(19)，未冷凝下來(lái)的尾氣進(jìn)入尾氣吸收塔(21)。在尾氣吸收塔(21)中用水將尾氣中的甲醇徹底吸收，吸收后的氣體從塔頂排空，尾氣吸收塔(21)底部排出的液體送往甲醇精餾塔(17)的適當(dāng)位置，或者與甲醇精餾塔(17)的進(jìn)料相混合?；亓鞴?19)中的甲醇液體一部分打回流，另一部分采出。將精餾二塔的塔板數(shù)增加到45 150層，從而將精餾二塔的分離能力提高，回流比由2. 5左右降低至0.8 I. 1，塔底的醋酸乙烯含量由0.3%降低至0. 05%左右。設(shè)置一個(gè)精餾十二塔，將精餾工段殘?jiān)?殘?jiān)鼇?lái)自殘?jiān)舭l(fā)器底部、精餾五塔和精餾六塔塔釜)中的醋酸乙烯和丁烯醛進(jìn)一步回收、精制，作為工業(yè)級(jí)產(chǎn)品出售。精餾九塔和回收十一塔塔頂物料的主要成分為乙醛，若采用常壓精餾，則塔頂需要用冰機(jī)產(chǎn)生的冷凍鹽水進(jìn)行冷凝(常壓下乙醛沸點(diǎn)為20. 8°C )。采用加壓精餾，將塔頂溫度提高到50 80°C，此時(shí)則可以用循環(huán)水對(duì)塔頂蒸汽進(jìn)行冷凝。聚合三塔和回收四塔塔頂蒸汽的主要成分為甲醇，聚合一塔塔釜再沸器蒸發(fā)后的物料主要成分也是甲醇，這樣就可以將聚合三塔和回收四塔的塔頂蒸汽直接以氣相形式吹入聚合一塔塔釜。
權(quán)利要求
1.一種聚乙烯醇的生產(chǎn)方法，其特征在于 在電石渣的排放中將電石渣夾帶和溶解的乙炔回收； 在乙炔清凈中最后用醋酸進(jìn)行清凈處理； 用從醋酸蒸發(fā)器中出來(lái)的高溫冷凝水預(yù)熱醋酸原料； 將合成反應(yīng)液直接送入精餾一塔中，罐場(chǎng)的儲(chǔ)罐僅僅作為緩沖； 增加精餾二塔的塔板數(shù)； 設(shè)置一個(gè)精餾十二塔，將精餾工段殘?jiān)械拇姿嵋蚁┖投∠┤┻M(jìn)一步回收、精制； 對(duì)精餾九塔和回收十一塔采用加壓精餾； 聚合一塔塔頂物料的20% 80%作為聚合原料回用； 聚合三塔和回收四塔的塔頂甲醇蒸汽直接以氣相形式吹入聚合一塔塔釜； 甲醇精餾塔(如聚合三塔，回收四塔等)尾氣冷凝器后面接入一個(gè)尾氣吸收塔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種聚乙烯醇的生產(chǎn)方法，其特征在于在乙炔清凈中用醋酸進(jìn)行清凈處理，然后將醋酸排放至合成反應(yīng)液中，進(jìn)而得到回收和循環(huán)利用。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種聚乙烯醇的生產(chǎn)方法，其特征在于將精餾二塔的塔板數(shù)增加到45 150層，從而可以達(dá)到降低回流比、減少塔底排放醋酸乙烯的目的。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種聚乙烯醇的生產(chǎn)方法，其特征在于對(duì)精餾九塔和回收十一塔采用加壓精餾，提高塔頂物料的溫度，從而可以使用循環(huán)水對(duì)其進(jìn)行冷凝，而不是用冷凍鹽水冷凝，這樣可以節(jié)省冰機(jī)的負(fù)荷和節(jié)省電力。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種聚乙烯醇的生產(chǎn)方法，其特征在于用甲醇精餾塔(如聚合三塔，回收四塔等)后面的尾氣吸收塔將尾氣中的甲醇徹底吸收，使排放到環(huán)境中的 甲醇濃度進(jìn)一步降低，將尾氣吸收塔底部排出的液體送往甲醇精餾塔的適當(dāng)位置，或者與甲醇精餾塔的進(jìn)料相混合，充分回收利用甲醇物料。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種聚乙烯醇的生產(chǎn)方法，包括在電石渣的排放中將電石渣夾帶和溶解的乙炔回收；在乙炔清凈中最后用醋酸進(jìn)行清凈處理；用從醋酸蒸發(fā)器中出來(lái)的高溫冷凝水預(yù)熱醋酸原料；將合成反應(yīng)液直接送入精餾一塔中，罐場(chǎng)的儲(chǔ)罐僅僅作為緩沖；增加精餾二塔的塔板數(shù)；設(shè)置一個(gè)精餾十二塔，將精餾工段殘?jiān)械拇姿嵋蚁┖投∠┤┻M(jìn)一步回收、精制；對(duì)精餾九塔和回收十一塔采用加壓精餾；聚合一塔塔頂物料的20％～80％作為聚合原料回用；聚合三塔和回收四塔的塔頂甲醇蒸汽直接以氣相形式吹入聚合一塔塔釜；甲醇精餾塔尾氣冷凝器后面接入一個(gè)尾氣吸收塔。本發(fā)明可以提高聚乙烯醇生產(chǎn)裝置的技術(shù)水平，降低原料和物料消耗，減少有害化學(xué)物質(zhì)的排放。
文檔編號(hào)C08F2/00GK102775538SQ20111012324
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者王寶華 申請(qǐng)人:北京先鋒創(chuàng)新科技發(fā)展有限公司