醋酸乙烯與聚乙烯醇生產工藝分析及綜合優化

摘 要：化工行業是一個國家發展的重要的基礎性行業，同時也是能源效益與污染排放大戶，每年各地因化工生產所導致的污染屢見報端，做好化工生產中的工藝及設備改進，在降低化工生產所帶來的污染的同時減少能源與原料的消耗是現今乃至今后一段時間內化工行業發展的重點。醋酸乙烯、聚乙烯醇是化工生產中的重要的基礎性原料，同時也是能耗及污染排放大戶，通過將新型分離技術應用于醋酸乙烯、聚乙烯醇的生產工藝優化中，在提升企業生產技術的同時減少了污染排放并降低了企業的生產成本，能夠有效的提升企業的生產效益。

關鍵詞：醋酸乙烯；聚乙烯；生產工藝；優化；節能降耗

前言

醋酸乙烯、聚乙烯醇是化工生產中的重要原料，用量大且生產工藝復雜，需要消耗大量的能源與原料，因此，做好對于醋酸乙烯、聚乙烯醇生產工藝的優化，提質增效是現今乃至今后一段時間醋酸乙烯、聚乙烯醇生產企業技術發展的重點，文章將在分析醋酸乙烯、聚乙烯醇生產工藝的基礎上對如何做好醋酸乙烯、聚乙烯醇生產工藝的綜合優化進行分析闡述。

1 醋酸乙烯、聚乙烯醇生產工藝現狀

醋酸乙烯、聚乙烯醇應用范圍廣、用量大，同時生產工藝也較為復雜。現今在國內所使用的醋酸乙烯、聚乙烯醇的生產方法中主要有：電石乙炔法、天然氣乙炔法和乙烯法等三種，其生產工藝大部分相同或是相近，不同之處是三者在乙炔的發生和凈化、合成反應工藝上存在一定的區別。這些生產工藝最主要的特點是在醋酸乙烯、聚乙烯醇的生產過程中需要使用眾多的塔器，生產工藝繁雜，整個生產過程需要涉及到精餾、吸收、解吸、萃取等多種化工生產操作。在醋酸乙烯、聚乙烯醇生產過程中所使用的塔器中精餾塔占據了其中相當一部分，因此，做好醋酸乙烯、聚乙烯醇生產工藝中的精餾塔的流程安排和控制指標的合理性優化對于減少醋酸乙烯、聚乙烯醇生產所需的物料和能源消耗有著極為重要的影響。在以往的醋酸乙烯、聚乙烯醇生產過程優化過程中，盡管取得了一定的成績但是與國外先進水平仍存有一定的差距，做好新型分離技術與醋酸乙烯、聚乙烯醇生產相結合對醋酸乙烯、聚乙烯醇生產過程進行綜合優化實現減耗增效是現今乃至今后一段時間醋酸乙烯、聚乙烯醇生產工藝優化的重要方向。

2 醋酸乙烯、聚乙烯醇生產綜合優化采取的措施

2.1 醋酸乙烯、聚乙烯醇生產工藝綜合優化指導思想

在對醋酸乙烯、聚乙烯醇生產工藝進行優化的過程中，需要綜合、系統的考慮醋酸乙烯、聚乙烯醇生產中的各工段之間的聯系對醋酸乙烯、聚乙烯醇生產所造成的影響，通過對醋酸乙烯、聚乙烯醇生產中的各蒸餾塔支架內的熱聯合操作，并對其中的幾個塔的塔頂或是塔釜分離指標進行一定的調整，對整個醋酸乙烯、聚乙烯醇生產流程中容易忽視的“小塔”進行生產流程與設備的改造，可以實現在降低醋酸乙烯、聚乙烯醇生產流程能耗、物耗的同時，有效避免物料在不同工段之間的交叉，并通過相應的提純等措施使得各段之間的純度有所保證，最終實現對于醋酸乙烯、聚乙烯醇生產工藝的綜合優化。

2.2 各醋酸乙烯、聚乙烯醇生產工段的工藝優化

2.2.1 合成工段氣體分離塔工藝優化

醋酸乙烯、聚乙烯醇生產中從氣體分離塔中合成反應器產生含有醋酸乙烯、乙炔、醋酸及少量的催化劑粉末的氣體，原有的氣體分離塔是由篩板、泡罩所組成的混合塔，整個氣體分離塔分為三段，各段之間通過升氣管實現氣體的移動，所產生的液體都留在各段之中。氣體在分離塔中的一段主要被冷卻和使用循環液清洗到氣體中所含有的固體粉末，這些雜質的堆積容易造成氣體分離塔的堵塞，氣體分離塔的第二段主要是實現對于氣體中所含有的大部分醋酸乙烯、聚乙烯醇等進行冷卻，最后一段則是需要對氣體中所殘留的醋酸乙烯、聚乙烯醇等進行冷卻。在生產工藝的改進中可以采用GTST低壓降塔板來控制氣體分離塔中的塔壓，提高工段的合成效率。同時采用GTST塔板還能夠使得循環乙炔的純度得以提高。

2.2.2 吸收塔、水洗塔以及解吸塔的工藝優化

吸收塔中的吸收液為反應溶液，其主要實現的是對于氣體中的乙炔、乙醚等氣體的吸收，并將氣體中所含有的惰性氣體排出，整個吸收過程中會放出較大的熱量，因此，需要在吸收塔中加裝夾套冷卻。夾套冷卻冷卻效果有限，隨著生產規模及吸收塔直徑的變大，需要采用更為有效的冷卻方式，解吸塔主要實現的對吸收液中所吸收的乙炔等通過加熱改變吸收液中的吸收率，從而從吸收液中解吸出來，在這一過程中解吸塔的負荷較大，需要采用更為新型高效的填塔料。解吸出來的乙炔氣體被導入到水洗塔中用以去除其中所含有的乙醛雜質氣體，整個水洗塔被分為上下兩段，下段主要是為了增加與氣體的接觸面積，而上部則采用的是新鮮水。水洗塔的下部采用的是新型填充料，上部則使用的是CTST塔板，用以應對水洗塔上部新鮮水洗段液體流量小、填料潤濕效果差、吸收效率低等缺點。

2.2.3 做好對于乙炔的提純

作為醋酸乙烯、聚乙烯醇生產所需要的原料，控制好乙炔的純度對于提升產品的質量和降低生產所需的原料消耗有著十分重要的意義。因此，應當做好對于乙炔的提純、干燥。

2.3 醋酸乙烯、聚乙烯醇生產精餾工段優化

粗分脫醛塔主要是為了去除合成反應液中乙醛等輕組分，為提高醋酸乙烯、聚乙烯醇的生產效率，該塔流程應當配合塔設備進行相應的改造，降低塔頂餾出液中的VAC和釜中乙醛的含量，原料預熱使用余熱進行，減少浪費。

醋酸乙烯精制塔加料是為了聚合工段中未聚合的醋酸乙烯，將工段中的乙醛、醋酸甲酯等吸收回回收工段，盡量減少生產中的VAC的含量。在醋酸精制環節中所采取的綜合優化措施有：殘渣蒸發器中的醋酸氣相進入到蒸餾五塔中，增加丁烯醛塔、醋酸回收塔的綜合作業效果，使得生產出的丁烯醛濃度能夠達到80%以上，將丁烯醛中的醋酸濃度控制在0.1%以內，并做好對于廢水的處理，將廢水中的丁烯醛濃度控制在0.1%以內，同時還需要控制醋酸回收塔釜的稀醋酸，提高回收醋酸的質量，從而有效的提高生產效率。

2.4 聚合工段

對于醋酸乙烯、聚乙烯醇生產中的聚合一塔在改造時應當注意在塔頂部按裝3-5層的CTST塔板，增加該塔的操作彈性，避免PVAC向聚合二塔滲入，并采取一定的措施控制塔釜中甲醇的吹入量。對于聚合二塔塔板的效率及彈性要求較高并做好對于塔頂萃取水的回收利用，減少能耗的同時促進了水資源的合理利用。

在醇解階段應當注意做好對于一、二甲醇冷凝器的合理設計，增加尾氣回收裝置，提高利用率，減少生產物資的消耗。

2.5 醋酸乙烯、聚乙烯醇生產回收工藝優化

回收工段最主要的是要做好對于醇解廢液中的甲醇、醋酸甲酯等的回收利用，應當注意做好回收工段中各生產流程的合理安排與產品指標的合理確定。同時減少醋酸甲酯的水解將能有效的壓縮回收工段的塔器數量和能耗。

3 結束語

醋酸乙烯、聚乙烯醇是化工生產中的重要方向，根據醋酸乙烯、聚乙烯醇生產中VAC、PVA的生產中物料處理的特點和工藝流程，實現對于整個醋酸乙烯、聚乙烯醇生產工藝的綜合優化，在降低能耗、污染排放以及物料消耗的同時，提高醋酸乙烯、聚乙烯醇的產出質量。

參考文獻

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