PVA精馏工艺流程

第六章醋酸乙烯的精制工艺流程

本节介绍的是年产2万吨醋酸乙烯的精制工艺流程。由合成工段送来的反应液，除含醋酸乙烯外，还含有未反应的醋酸，溶解的乙炔，副产物乙醛、丁烯醛、醋酐等，其组成见表30。

表30 反应液的组成

蒸馏工段的作用为：

1、把反应液中的醋酸乙烯分离出来，使纯度达到聚合级（用活性度来衡量），供聚合使用。

2、把反应液中的醋酸分离出来，并除去其中的杂质（如高沸物等），再送回合成工段，供醋酸乙烯的合成使用。

3、在聚合工段，由于醋酸乙烯的聚合率只有50~60%，未聚合的醋酸乙烯分出后，送往本工段，进一步除去其中的杂质，再返回聚合工段供聚合使用。

4、把溶解在反应液中的乙炔解吸出来，送往合成工段，水洗后可供醋酸乙烯的合成用。

5、将反应液中的副产物分离出来，其中的乙醛送往乙醛氧化制醋酸的装置；丁烯醛送往残渣烧场烧掉，或者将来增设精制装置，把所含的醋酸回收回来，精制后的丁烯醛出售。

此外，在蒸馏工段，还处理合成工段气体分离塔第一循环液，即用过滤的方

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法除去其中夹带的催化剂粉末，滤液与反应液一并进行精制。

醋酸乙烯精制的工艺流程见图38。

图38 醋酸乙烯精制工艺流程图

10—过滤器11—第1残渣蒸发器12—第2残渣蒸发器*--物料流向TDA—硫叉二苯胺

反应液用泵送至第一精馏塔1中，该塔的目的是脱除比醋酸乙烯沸点低的轻组份，例如乙醛、溶解的乙炔。

合成工段气体分离塔的第一循环液，经过过滤，除去催化剂粉末后，也加入第一精馏塔。

合成工段乙炔回收部分的吸收液，要定期更新，取出的吸收液也加入第一精馏塔。

本工段萃取塔的萃取液，以及尾气冷凝器中回收液体也加入第一精馏塔。

该塔为了将乙醛等轻组份尽量从塔顶分离出去，所以塔顶温度控制较高，一般在65℃，因此，有部分醋酸乙烯必然从塔顶蒸出。塔顶蒸汽经过冷凝冷却后，部分回流，部分采出送往萃取塔7。不凝气体主要是乙炔和乙醛，送往合成工段的水洗塔。

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第一精馏塔釜液为醋酸乙烯、醋酸及高沸物，送往第二精馏塔2。表31为一塔馏出物组成。表32为第一精馏塔的操作条件。

表31 第一精馏塔馏出液组成

表32 第一精馏塔的操作条件

醋酸乙烯在高温下容易自聚，不仅消耗了醋酸乙烯，更主要的是生成的高聚物堵塔，给操作和检修带来困难。为了防止醋酸乙烯在塔内自聚，凡处理带有醋酸乙烯的物料的精馏塔，都加入阻聚剂，通常用硫叉二苯胺。

用醋酸乙烯作溶剂，将固体硫叉二苯胺溶解在其中，配制成1%的溶液。因硫叉二苯胺在配制过程中易自燃，所以在配制过程中要特别小心。

为了减少阻聚剂的消耗，新配制的阻聚剂溶液，通常只加到醋酸乙烯浓度高的塔中，例如第二精馏塔2，第三精馏塔3。而将第三精馏塔3的釜液（含阻聚剂约0.57%）循环至第一、四精馏塔的顶部，以及第二、三精馏塔的加料中。同时抽出一部分送往合成工段的解吸塔。

第二精馏塔2的目的是把醋酸和醋酸乙烯分开，塔顶得精醋酸乙烯，塔底为精醋酸。在正常情况下，由于第一精馏塔1的脱醛效果较好，2塔顶采出的醋酸乙烯质量基本上能够满足聚合的要求（如乙醛小于0.04%，活性度小于12分30

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秒），可取出一部分供聚合使用。当第三精馏塔堵塞，进行洗涤时，也可以将这一部分醋酸乙烯全部送聚合使用。为了提高醋酸乙烯的质量，通常取出50%供聚合使用，其余的50%则加入第三精馏塔3。因2塔釜液温度较高，必须进行冷却，然后再用泵送至第五精馏塔5。

表33 第二精馏塔的操作条件

第三精馏塔3的加料，除了2塔塔顶采出的醋酸乙烯外，还有从聚合工段送来的未聚合的醋酸乙烯，其中含有聚合过程中副反应生成的乙醛和醋酸甲酯。该塔的作用是脱轻组份，即从塔顶把乙醛和醋酸甲酯蒸出，为了脱除干净，塔顶温度控制在67℃（醋酸甲酯沸点56℃），因此，有一部分醋酸乙烯也被蒸出。蒸出物冷凝后，部分回流，部分采出加入第四精馏塔4。在该塔的下部，侧线气相采出精醋酸乙烯，冷凝后送往聚合工段供聚合使用。该塔加料中，含有少量高沸物、醋酸乙烯自聚物和阻聚剂硫叉二苯胺，它们积聚在塔釜，连续抽出，送往第二、三、四精馏塔作阻聚剂使用。

表34 第三精馏塔的操作条件

第四精馏塔4的作用是把3塔馏出液中含有的醋酸乙烯回收回来。该塔塔顶4

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蒸出醋酸甲酯、乙醛等，冷凝冷却后，部分回流，部分送往第八精馏塔8。釜液为醋酸乙烯，返回第三精馏塔3。

表35 第四精馏塔的操作条件

第五精馏塔5为醋酸精馏塔，加料是2塔釜液，它除了含有醋酸外，还含有丁烯醛、醋酐、二醋酸亚乙酯及其他高沸物。因为丁烯醛和醋酸的沸点相差不大，从醋酸中分离出去比较困难。该塔采用共沸蒸馏的办法，即向体系中加入第三组份水，使水和丁烯醛形成共沸物从塔顶蒸出。该塔底部还加入工艺水，目的在于使醋酐和二醋酸亚乙酯水解成醋酸：

（CH 3CO ）2O+H 2O —→2CH 3COOH

CH 3CH （OCOCH 3）2+2H 2O —→2CH 3COOH+CH

3CHO

表36 第五精馏塔塔顶馏出液组成

塔顶馏出物加入第六精馏塔6。精醋酸从该塔下部侧线气相采出，经过冷凝后送往合成工段循环使用（通称为蒸馏醋酸）。塔底为醋酸和焦油状高沸物，连续排出送往本工段的第一残渣蒸发器11。如果不及时排出，高沸物积聚在塔底和再沸器中，不仅影响传热效果，更严重的是将再沸器的列管堵塞，影响设备的正常运转。

表37 第五精馏塔的操作条件

第六精馏塔6为醋酸回收塔，加料是第五精馏塔塔顶采出的丁烯醛、水、醋酸等，在该塔顶部加入工艺水，使丁烯醛和水形成共沸物从塔顶蒸出，冷凝后，部分回流，部分采出放入贮槽，其中含丁烯醛15~20%。目前处理的方法之一是烧掉。但是，这种处理方法是消极的，应当变废为宝，国内正在进行这方面的研究工作，取得了初步成果。6塔釜液为80%左右的醋酸水溶液，用泵送至回收工段进行提浓。

表38 第六精馏塔的操作条件

第七塔为液-液萃取塔。从表24知，1塔馏出液中主要是醋酸乙烯，其中含乙醛15%左右，因为乙醛对醋酸乙烯的聚合影响较大，更重要的能使聚乙烯醇着色（发黄），所以在醋酸乙烯成品中，要求乙醛含量小于0.04%。1塔馏出液中6