专利名称：聚乙烯醇生产新工艺的制作方法
聚乙烯醇生产主要由醋酸乙烯合成、醋酸乙烯精馏、醋酸乙烯聚合、聚醋酸乙烯醇解、溶剂回收等几个工段组成(
图1)，每个工段都有相应的反应与分离(精馏、吸收等)单元操作。由于目前的生产工艺和技术落后，致使生产过程的能量消耗、物料消耗都很高，产品质量差，生产装置的运行效率低下，排放到环境中的有害化学物质多，影响了企业的经济效益和环境治理。
本发明属于聚乙烯醇生产中的新工艺、新技术，在聚乙烯醇生产中采用这些新工艺、新技术，对生产进行技术改进，达到了提高装置的技术水平，降低原料和物料消耗，提高产量和质量的目的。
本发明涉及的聚乙烯醇生产工艺流程是合成工段(图2)从乙炔站来的乙炔气体，被送入次氯钠洗涤塔(1)的底部，用次氯酸钠水溶液自上而下的洗去H2S、H3P等有害气体。气体从塔顶采出后进入综合洗涤塔(2)。在经过一段碱洗、二段水洗、三段干燥后，乙炔气体送入合成反应器(7)，与醋酸进行反应，生成醋酸乙烯。醋酸乙烯在气体分离塔(3)中被分离下来，未反应的乙炔气体及氮气等送入气体吸收塔(4)，将乙炔吸收下来后，氮气等放空，洗涤液进入解吸塔(5)脱除回收乙炔，再被送入水洗塔(6)，将其中的乙醛等吸收下来，乙炔循环使用。
精馏工段(图3)来自合成工段的醋酸、醋酸乙烯反应液，先送入精馏一塔(8)，脱除其中的乙炔、乙醛等轻杂质，塔釜液送入精馏二塔(9)，塔顶得到精醋酸乙烯，送去聚合工段聚合用。塔釜醋酸送入精馏五塔(12)，从塔中气相侧采精醋酸，塔顶为醋酸、丁烯醛、水等共沸物，送入精馏六塔(13)回收醋酸、丁烯醛等。精馏五塔(12)、精馏六塔(13)釜液送入残渣蒸发器(14)，将醋酸蒸发采出，送入精馏五塔(12)回收。来自聚合二塔(16)的回收醋酸乙烯进入精馏三塔(10)，从塔中气相侧采精醋酸乙烯去聚合工段，塔顶采出醋酸乙烯及醋酸甲酯、丙酮等杂质送入精馏四塔(11)，塔顶脱除杂质，塔釜醋酸乙烯循环进入精馏三塔。
聚合工段(图4)采自聚合釜的聚醋乙烯、醋酸乙烯单体、甲醇等物料，送入聚合一塔(15)中部分离，塔釜为聚醋乙烯、甲醇混合物，送入醇解工段制备聚乙烯醇。塔顶为醋酸乙烯、甲醇共沸物，被送入聚合二塔(16)进一步分离，在该塔上部得到回收醋酸乙烯，送入精馏三塔回收。塔釜为甲酸—水混合物，送入聚合三塔(17)回收甲醇。
回收工段(图5)来自醇解工段的原液，进入回收一塔(18)，其组成包括醋酸甲酯、甲醇及少量的乙醛、醋酸钠等。部分甲醇与醋酸甲酯从塔顶共沸蒸出，送入回收二塔(19)，甲醇、水、醋酸钠等从塔釜排出，送入回收四塔(21)，从塔顶得到甲醇循环使用。塔釜醋酸钠最后在回收八塔(26)回收其中的醋酸，在回收二塔(19)，醋酸甲酯从塔顶与水共沸蒸出，送至分解塔(22)中分解为醋酸与甲醇，前者送入回收六塔(24)制取精醋酸，循环使用，后者及未分解的醋酸甲酯运回到回收二塔(19)，进一步分离。回收二塔(19)塔釜送出甲醇—水溶液进入回收三塔(20)，从塔顶得到甲醇，从塔釜排出废水。回收六塔(24)为醋酸回收塔，醋酸从塔中气相采出，塔顶加醋酸异丙酯，将水共沸携出，然后进回收七塔(25)，回收醋酸异丙酯，使其循环利用。
这些新工艺和新技术具体如下1、回收五塔(23)汽相过回收二塔(19)。目前的流程是回收五塔塔顶物料冷凝后液相送入回收二塔(19)，再在回收二塔(19)中被加热成蒸汽从塔顶采出。新工艺将回收五塔(23)塔顶气体直接送入回收二塔(19)的气体组成与该气体组成相同的位置，在控制调节正常下是完全可行的，且已有成功运行多年的先例。这样就可以省去解吸塔和提浓塔，能耗大户回收二塔(19)可节能3/4以上，同时降低了回收五塔(23)冷凝负荷。
2、回收三塔(20)塔顶汽相加热回收一塔(18)塔釜再沸器。将回收三塔(20)稍加压力，4～5Mpa，顶温上升到10～15℃，塔顶汽相采出送入回收一塔再沸器，则回收一塔(18)不再需要新鲜水蒸气加热，这个能耗大户节能达到100％，还降低了回收三塔(20)的冷凝负荷。
3、精馏五塔(12)气相进料。将ZF-207蒸发器(14)塔顶蒸出的醋酸蒸汽汽相加入精馏五塔(12)的与该汽相组成相同的位置，这样可以省去解吸塔和提浓塔，节省精馏五塔(12)能耗和ZF-207醋酸蒸发器(14)的冷却水消耗。
4、将回收三塔(20)、聚合三塔(17)、精馏九塔、17-88废液塔等塔釜排放的高温废水，通过蒸汽喷射泵闪蒸回收其中能量与物料，同时降低排放废液温度。所得二次蒸汽与一次蒸汽一起送入需要能量的适当位置(如加热这些塔的塔釜)，节省这些塔的能耗和物耗。
5、醇解尾气回收利用。新设一台高效填料塔或板式塔，吸收醇解尾气中的甲醇和醋酸甲酯等物质，用吸收剂进行吸收，吸收剂可以用回收二塔的萃取水，吸收后的萃取水再返回回收二塔(19)作萃取水使用，由此可多回收甲醇、醋酸甲酯，降低醋酸、甲醇消耗。
6、精馏四塔(11)技改。精馏四塔(11)塔顶新加一段高效填料或塔板，提高分离效率或分离能力，使塔顶醋酸乙烯浓度和塔釜醋酸甲酯浓度降低，将其大幅度回收。
7、合成反应器(7)的废热利用。合成反应器中放出大量热量，且处于170℃左右的高温状态，采用换热方式将这一部分能量加以利用。
8、回收六塔(24)改用醋酸正丁酯作萃取剂。将目前的醋酸异丁酯作萃取剂的回收六塔的分离效率提高，再在塔顶加一段高效塔板或填料，大量提高了塔的分离能力，且在设计塔板、填料与塔内件时，使设计负荷与要求负荷相匹配，这样将原来的醋酸异丙酯回收六塔改造为醋酸正丁酯作萃取剂的回收六塔，可以实现大幅度节能降耗。
权利要求
1.聚乙烯醇生产过程中的工艺和技术改进，其特征在于将回收五塔(23)塔顶出来的蒸汽，气相直接送入回收二塔(19)，实现大幅度节能降耗。
2.聚乙烯醇生产过程中的工艺和技术改进，其特征在于将回收三塔(20)塔顶汽相加热回收一塔(18)塔釜再沸器，实现大幅度节能降耗。
3.聚乙烯醇生产过程中的工艺和技术改进，其特征在于将ZF-207蒸发器(14)蒸出的醋酸蒸汽汽相加入精馏五塔(12)，实现大幅度节能降耗。
4.聚乙烯醇生产过程中的工艺和技术改进，其特征在于将回收三塔(20)、聚合三塔(17)、精馏九塔、17-88废液塔等塔釜排放的高温废水，通过蒸汽喷射泵闪蒸回收其中能量与物料，同时降低排放废液温度，实现大幅度节能降耗。
5.聚乙烯醇生产过程中的工艺和技术改进，其特征在于新设一台高效填料塔或板式塔，吸收醇解尾气中的MeOAc、MeOH等，用吸收剂进行吸收，由此可多回收甲醇、醋酸甲酯等物质，降低原料消耗，实现大幅度节能降耗。
6.根据权利要求5所述的吸收剂，其特征在于可以用回收二塔(19)的萃取水作为吸收剂，吸收后的萃取水再返回回收二塔(19)使用，不浪费吸收剂。
7.聚乙烯醇生产过程中的工艺和技术改进，其特征在于将精馏四塔(11)塔顶新加一段高效填料或塔板，提高分离效率或分离能力，实现大幅度节能降耗。
8.聚乙烯醇生产过程中的工艺和技术改进，其特征在于将次氯酸钠洗涤塔(1)、综合洗涤塔(2)塔顶各加一段高效除雾器，可大幅度地降低塔顶气相中的雾滴含量，在精馏三塔(10)、精馏五塔(12)、回收六塔(24)的气相采出中各加一段高效除雾器，降低塔顶气相中的雾滴含量，提高产品纯度。
9.聚乙烯醇生产过程中的工艺和技术改进，其特征在于将采用新型高效分离手段，提高塔的分离能力，降低精馏二塔(9)、聚合一塔(15)塔釜醋酸乙烯含量，大幅度提高醋酸乙烯回收率及企业效益。
10.聚乙烯醇生产过程中的工艺和技术改进，其特征在于将回收三塔(20)、回收四塔(21)塔顶加接高效填料段，降低回流比，提高产品质量，实现大幅度节能降耗。
11.聚乙烯醇生产过程中的工艺和技术改进，其特征在于采用抗堵能力强的塔板对NQ-301、NQ-401塔塔板进行技术改造，彻底解决堵塔及生产事故的隐患。
12.聚乙烯醇生产过程中的工艺和技术改进，其特征在于将合成反应器(7)反应中放出的大量热量进行废热利用，实现大幅度节能降耗。
13.聚乙烯醇生产过程中的工艺和技术改进，其特征在于将回收六塔(24)醋酸异丁酯作萃取剂的工艺，通过在塔顶加一段高效填料或塔板的方式，将原来的醋酸异丙酯回收六塔改造为醋酸正丁酯作萃取剂的回收六塔，实现大幅度节能降耗。
全文摘要
在聚乙烯醇生产的合成工段、精馏工段、聚合工段、醇解工段、回收工段等过程中，采用简化工艺与合理匹配能量、应用新型高效分离技术、设计复合分离塔器等方式，在生产过程中进行工艺更新和技术改造，提高了装置的生产能力和运行效率，降低了原料消耗和物料消耗，减轻了环境治理的压力，提高了装置运行的经济性。
文档编号C08F116/00GK1428357SQ01136950
公开日2003年7月9日 申请日期2001年12月26日 优先权日2001年12月26日
发明者李群生 申请人:北京化工大学