聚乙烯醇和醋酸乙烯生產過程中的乙醛阻聚的方法
2023-05-29 05:33:11 3
專利名稱：聚乙烯醇和醋酸乙烯生產過程中的乙醛阻聚的方法
技術領域：
本發明屬於化工領域，涉及一種聚乙烯醇(PVA)和醋酸乙烯(VAc)生產過程中的乙醛阻聚的方法。本發明還涉及聚乙烯醇生產中醋酸乙烯合成與精製、乙醛精製與回收、乙酸鈉回收利用等生產過程的乙醛阻聚的方法。
背景技術：
在聚乙烯醇(PVA)和醋酸乙烯(VAc)生產過程中，乙醛精製與回收的工藝流程如圖I所示含乙醛的醋酸乙烯I反應液進脫醛塔A，脫醛塔A塔釜醋酸乙烯和醋酸2進醋酸乙烯精製塔B得到精醋酸乙烯3，脫醛塔A塔頂餾出的醋酸乙烯和乙醛氣體4進入分凝器C，醋酸乙烯和乙醛部分冷凝液5返回脫醛塔A，部分醋酸乙烯和乙醛6進入乙醛萃取塔D，乙醛萃取塔D中含少量乙醛的醋酸乙烯萃餘液8返回脫醛塔A，分凝器C上部含乙炔和少量 乙醛及醋酸乙烯的未凝氣體7進入乙醛水洗塔E，乙醛萃取塔D塔釜中含少量醋酸乙烯的萃取液9即含少量醋酸乙烯的乙醛水溶液和乙醛水洗塔E塔釜中含少量醋酸乙烯的乙醛水溶液10進入乙醛精製塔原料槽F中，乙醛精製塔原料槽F中的乙醛、醋酸乙烯12進入乙醛精製塔G，乙醛精製塔G塔頂餾出精乙醛11，乙醛精製塔G中部採出醋酸乙烯和乙醛混合液13返回乙醛萃取塔D。乙醛精製與回收工藝過程中常出現乙醛自聚，導致乙醛精製塔餾出物乙醛濃度大幅下降、乙醛回收率降低、醋酸乙烯精製塔餾出物醋酸乙烯中乙醛含量嚴重超標、成品聚乙烯醇質量降低等情況。且乙醛自聚對乙醛氧化工序帶來不安全因素。這一直是困擾聚乙烯醇樹脂和醋酸乙烯生產企業的一大難題。四川大學與中石化四川維尼綸廠的研究人員巫傳英、夏素蘭、劉紅衛提出用鹼做乙醛的阻聚劑，見《醋酸乙醛裝置乙醛精餾塔中乙醛聚合原因分析及改造措施》；南京工業大學劉瑞江提出用乙酸銨、檸檬酸三銨、六次甲基四胺、三乙胺做乙醛的阻聚劑，見《乙醛自聚的原因及阻聚對策的研究》。這些阻聚劑對乙醛阻聚的確有一定效果，但也存在不足例如巫傳英等人用鹼做阻聚劑，在實際生產過程中會造成醋酸乙烯的水解，生成乙醛和
2-丁烯醛等雜質進入醋酸乙烯精製系統從而影響醋酸乙烯的質量；劉瑞江提出的四種銨鹽在乙醛精製過程中容易分解，進而造成醋酸乙烯的水解，並且由於銨鹽的分解使反應體系引入了新的雜質。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明提供了一種聚乙烯醇和醋酸乙烯生產過程中乙醛阻聚的方法。該方法採用在乙醛精製與回收工藝過程中添加阻聚劑以達到阻止乙醛自聚的目的。本發明的方法與背景技術中的方法相比具有阻聚效果好、成本低、能顯著提高精醋酸乙烯質量及乙醛回收率、阻聚劑不易分解、性質穩定等優點。本發明的技術方案是
一種聚乙烯醇和醋酸乙烯生產過程中乙醛阻聚的方法，在乙醛精製與回收工藝過程中添加阻聚劑防止乙醛自聚，且調節乙醛精製與回收工藝過程中乙醛水溶液的PH值在4. 5 5. 6範圍內；所述的阻聚劑為醋酸及醋酸鈉的混合液，其中醋酸與醋酸鈉的質量比為0. 02 0. 4 1，阻聚劑添加濃度為25ppm 2000ppm。所述在乙醛精製與回收工藝過程中添加阻聚劑，具體添加位置包括乙醛水洗塔、乙醛萃取塔、乙醛精製塔或乙醛精製塔原料槽。所述在乙醛精製與回收工藝過程中添加阻聚劑，具體添加的方式為連續添加或分批添加，所述分批添加間歇時間為2-3小時。
下面對本發明做進一步的解釋和說明
I、乙醛精製與回收工藝過程中添加醋酸及醋酸鈉的混合液作為阻聚劑，它在乙醛溶液中形成緩衝溶液，阻滯乙醛多聚物的生成。與現有文獻報導的阻聚劑相比，它在乙醛精製塔內具有不易分解且不會造成醋酸乙烯水解的優點。2、醋酸與醋酸鈉的質量比為0.02 0.4 1，可以使系統中的PH值控制在4. 5-5. 6的範圍內。若PH值低於4. 5，阻聚效果差；若PH值高於5. 6，會引起乙醛精製塔中醋酸乙烯的水解生成乙醛和醋酸，而乙醛會進一步反應生成2- 丁烯醛。3、在乙醛水溶液中阻聚劑濃度控制在25ppm 2000ppm範圍內效果最佳。阻聚劑濃度高於2000ppm,其阻聚效果與2000ppm的阻聚劑無差別，阻聚劑濃度低於25ppm,會有乙醛的多聚物生成，達不到阻聚目的。與現有技術相比，本發明具有以下優勢
I、本發明所選阻聚劑阻聚效果好、成本低。2、本發明所選阻聚劑性質穩定，與現有文獻報導的阻聚劑相比在乙醛精製塔內具有不易分解且不會造成醋酸乙烯的水解的優點。3、本發明可顯著提高聚乙烯醇和醋酸乙烯生產過程中乙醛回收率。4、本發明可顯著降低精醋酸乙烯中乙醛含量，使精醋酸乙烯純度達99. 8%以上。5、本發明能顯著提高精乙醛純度，加入阻聚劑後精乙醛純度達99. 5%以上。
以下結合附圖
對本發明作進一步闡述。圖I是在聚乙烯醇和醋酸乙烯生產過程中乙醛精製與回收的工藝流程 在圖中A—脫醒塔,B一醋酸乙烯精製塔，C一分凝器，D一乙醒萃取塔，E一乙醒水洗塔，
F —乙醛精製塔原料槽，G —乙醛精製塔；I-含乙醛的醋酸乙烯，2-醋酸乙烯和醋酸，3-精醋酸乙烯，4-醋酸乙烯和乙醛氣體，5-醋酸乙烯和乙醛冷凝液，6-醋酸乙烯和乙醒，7-乙炔和少量乙醛及醋酸乙烯的未凝氣體，8-乙醛萃取塔中含少量乙醛的醋酸乙烯萃餘液，9-乙醛萃取塔塔釜中含少量醋酸乙烯的乙醛水溶液，10-乙醛水洗塔塔釜中含少量醋酸乙烯的乙醛水溶液，11-精乙醛，12-乙醛和醋酸乙烯，13-乙醛精製塔中部採出的醋酸乙烯和乙醛混合液。
具體實施例方式下面通過實施例對本發明進行詳細描述，有必要在此指出以下實施例只用於對本發明方法進行具體說明，而不能理解為對本發明所要求的保護範圍嚴格限制在所示的實施方案內。該領域的人員可以根據上述發明內容對本發明方法做出一些非本質的改進和調整。本發明及實施例中所述百分含量均指質量百分含量。實施例I
乙醛精製與回收的工藝流程參照圖I所示工藝流程圖，含乙醛的醋酸乙烯I反應液進脫醛塔A，脫醛塔A塔釜醋酸乙烯和醋酸2進醋酸乙烯精製塔B得到精醋酸乙烯3，脫醛塔A塔頂餾出的醋酸乙烯和乙醛氣體4進入分凝器C，醋酸乙烯和乙醛部分冷凝液5返回脫醛塔A，部分醋酸乙烯和乙醛6進入乙醛萃取塔D，乙醛萃取塔D的萃餘液8返回脫醛塔A，分凝器C上部含乙炔和少量乙醛的未凝氣體7進入乙醛水洗塔E，乙醛萃取塔D中含少量醋酸乙烯的萃取液9即乙醛水溶液和乙醛水洗塔E塔釜的乙醛水溶液10進入乙醛精製塔原料槽F中，乙醛精製塔原料槽F中的乙醛、醋酸乙烯12進入乙醛精製塔G，乙醛精製塔G塔頂餾出精乙醛11，乙醛精製塔G中部採出醋酸乙烯和乙醛混合液13返回乙醛萃取塔D。在此生產過程中，阻聚劑為醋酸及醋酸鈉的混合液，從乙醛水洗塔E連續添加到乙醛精製與回收工藝過程中，醋酸與醋酸鈉的質量比為0.02 1，添加濃度為750ppm，調節系統中乙醛水溶液的PH值為4. 5。效果未加阻聚劑前，乙醛精製塔G餾出的三聚乙醛質量百分含量為12. 37%、精乙醛純度為87. 21%，其它雜質含量為0. 420%，其它雜質包括微量醋酸甲酯、醋酸乙烯、水等。醋酸乙烯精製塔B餾出的精醋酸乙烯純度為99. 32% ;加入阻聚劑後，乙醛精製塔G餾出的三聚乙醛質量百分含量為0. 076%、精乙醛純度為99. 51%，其它雜質含量為0. 414%。醋酸乙烯精製塔B餾出的精醋酸乙烯純度為99. 93%。實施例2
參照圖I所示工藝流程，與實施例I相同，不同之處在於阻聚劑從乙醛精製塔G分兩次加入(中間間歇3小時)到精製與回收系統中，醋酸與醋酸鈉的質量比為0.4 1，添加濃度為2000ppm，調節系統中乙醛水溶液的PH值為5. 6。效果未加阻聚劑前，乙醛精製塔G餾出的三聚乙醛質量百分含量為9. 77%、精乙醛純度為90. 12%，其它雜質含量為0. 110%。醋酸乙烯精製塔B餾出的精醋酸乙烯純度為98. 84% ;加入阻聚劑後，乙醛精製塔G餾出的三聚乙醛質量百分含量為0. 075%、精乙醛純度為99. 82%，其它雜質含量為0. 105%。醋酸乙烯精製塔B餾出的精醋酸乙烯純度為99. 95%。
實施例3
參照圖I所示工藝流程，與實施例I相同，不同之處在於阻聚劑從乙醛精製塔原料槽F分兩次加入(中間間歇3小時)到精製與回收系統中，醋酸與醋酸鈉的質量比為0.1 1，添 加濃度為25ppm，調節系統中乙醛水溶液的PH值為4. 8。效果未加阻聚劑前，乙醛精製塔G餾出的三聚乙醛質量百分含量為20. 77%、精乙醛純度為78. 78%，其它雜質含量為0. 450%。醋酸乙烯精製塔B餾出的精醋酸乙烯純度為
98.53% ;加入阻聚劑後，乙醛精製塔G餾出的三聚乙醛質量百分含量為0. 077%、精乙醛純度為99. 61%，其它雜質含量為0. 313%。醋酸乙烯精製塔B餾出的精醋酸乙烯純度為99. 92%。實施例4
參照圖I所示工藝流程，與實施例I相同，不同之處在於阻聚劑從乙醛萃取塔D加入到精製與回收系統中，醋酸與醋酸鈉的質量比為0.3 1，添加濃度為1500ppm，調節精製系統PH值為5. 2。
效果未加阻聚劑前，乙醛精製塔G餾出的三聚乙醛質量百分含量為6. 43%、精乙醛純度為93. 44%，其它雜質含量為0. 130%。醋酸乙烯精製塔B餾出的精醋酸乙烯純度為
99.07% ;加入阻聚劑後，乙醛精製塔G餾出的三聚乙醛質量百分含量為0. 073%、精乙醛純度為99. 80%，其它雜質含量為0. 127%。醋酸乙烯精製塔B餾出的精醋酸乙烯純度為99. 94%。實施例1-4的實驗數據對比如表I所示(百分含量均為質量百分含量)
表I實施例1-4的工藝參數下乙醛阻聚的效果實驗數據
權利要求
1.ー種聚こ烯醇和醋酸こ烯生產過程中こ醛阻聚的方法，其特徵在於，在こ醛精製與回收エ藝過程中添加阻聚劑防止こ醛自聚，且調節こ醛精製與回收エ藝過程中こ醛水溶液的PH值在4. 5 5. 6範圍內；所述的阻聚劑為醋酸及醋酸鈉的混合液，其中醋酸與醋酸鈉的質量比為O. 02 O. 4 1，阻聚劑添加濃度為25ppm 2000ppm。
2.根據權利要求I所述的聚こ烯醇和醋酸こ烯生產過程中こ醛阻聚的方法，其特徵在於，所述在こ醛精製與回收エ藝過程中添加阻聚劑，具體添加位置包括こ醛水洗塔(E)、こ醛萃取塔(D)、こ醛精製塔(G)或こ醛精製塔原料槽(F)。
3.根據權利要求I或2所述的聚こ烯醇和醋酸こ烯生產過程中こ醛阻聚的方法，其特徵在於，所述在こ醛精製與回收エ藝過程中添加阻聚劑，具體添加的方式為連續添加或分批添加，所述分批添加間歇時間為2-3小時。
全文摘要
本發明屬於化工領域，提供了一種聚乙烯醇和醋酸乙烯生產過程中乙醛阻聚的方法。該方法是在乙醛精製與回收工藝過程中添加阻聚劑防止乙醛自聚，且調節乙醛精製與回收工藝過程中乙醛水溶液的PH值在4.5～5.6範圍內；所述的阻聚劑為醋酸及醋酸鈉的混合液，其中醋酸與醋酸鈉的質量比為0.02～0.4∶1，阻聚劑添加濃度為25ppm～2000ppm。本發明方法具有阻聚效果好、成本低、能顯著提高精醋酸乙烯質量及乙醛回收率、阻聚劑不易分解、性質穩定等優點。
文檔編號C07C47/06GK102675066SQ20121019579
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月14日 優先權日2012年6月14日
發明者劉振輝, 劉永傑, 向龍剛, 周金華, 唐松喬, 張耕, 張豔君, 朱澤禮, 舒曉豔 申請人:湖南省湘維有限公司