PVA工艺简述

PV A 工艺流程简述

聚合工艺流程说明

3.1 本工序的任务

将罐场送来的精V AC 以甲醇（MeOH ）作溶剂，在偶氮二异丁腈（AZN ）的引发下，制备成聚醋酸乙烯，以供醇解工序生产聚乙烯醇产品。并将在聚合反应过程中未参与反应的V AC 和甲醇进行精制回收，供本工段继续使用。

聚合所得聚醋酸乙烯质量优劣，直接影响产品聚乙烯醇的质量。因此，严格控制本工序的工艺和质量指标，对完成本工序的生产极为重要。

3.2 聚合工艺流程叙述（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ列） n CH 2=CH ℃AZN 65→-[-CH 2-CH-]n - ＋89千焦/摩尔 ∣ ∣

OCOCH 3 OCOCH 3

醋酸乙烯(V Ac) 聚醋酸乙烯(PV Ac)

副反应：

CHO CH COOCH CH OH CH CHOCOCH CH 333332+→+

醋酸乙烯(V Ac) 甲醇 醋酸甲酯 乙醛

CHO CH COOH CH O H CHOCOCH CH 33232+→+

醋酸乙烯(V Ac) 水 醋酸 乙醛

按5万吨/年 PV A 设计，由二大列一小列组成。大列有三个反应釜，小列有两个反应釜。每列对应一个一塔，三个列共用两个二塔，三塔、四塔、五塔、六塔各一个。

3.2.1 聚合系统

3.2.1.1 引发剂溶液配制

由聚合甲醇贮槽（CC-302），用聚合甲醇加料泵（Pu-302）向引发剂配制槽（SB-301）加入一定量的甲醇，称取一定量的AZN 加入配制槽，搅拌2小时溶解后，静置一小时，并取样分析浓度合格（合格浓度为1.5~1.6%），经过引发剂过滤器（FN-301A ）放入引发剂贮槽（CC-301）中使用。贮槽用冷冻甲醇水冷却保持在20℃以下，生产时经引发剂过滤器（FN-301B 或C ）用引发剂加料泵（Pu-301）加入预热器（NQ-301）或聚合一釜（SB-302）。

3.2.1.2 硫叉二苯胺（TDA ）的配制

T.D.A 阻聚剂是用以防止精馏过程中V AC 自聚。

在T.D.A 配制槽SB-301B 中先加入定量V AC ，然后加入定量的T.D.A ，按比例配成含T.D.A 浓度为1%的溶液，开搅拌器进行搅拌30分钟，放入T.D.A 溶液贮槽CC-301B ，经过滤器FN-302过滤，由TDA 泵Pu-301EFG 定量送往TQ-304、TQ-305。

3.2.1.3 聚合釜通氮气置换

为了防止氧对聚合的不良影响，在聚合开车之前向第一聚合釜（SB-302）和第二聚合釜（SB-303）、第三聚合釜（SB-304）通入氮气，将预热器（NQ-301）、第一聚合釜冷凝器（NQ-302）、第二聚合釜冷凝器（NQ-303）、第三聚合釜冷凝器（NQ-304）进行置换，使系统氧含量在1%以下，准备进料。

3.2.1.4 物料预热

从罐场CC-602来的精V AC经流量调节后，与自CC-302来的聚合甲醇（经Pu-302和流量调节）相混合，合并进入预热器。刚开车时往预热器夹套通蒸汽加热物料，反应正常后，停止蒸汽，利用第一聚合釜蒸发的甲醇和V AC蒸汽上升到预热器中与甲醇、V AC混合物直接热交换，维持预热温度（底温59℃以上），以除掉V AC溶液中溶解的氧气，经预热除氧的物料，保持一定的液面，由预热器溢流管流入第一聚合釜。

刚开车时，往聚合釜夹套通蒸汽加热，当釜内反应正常后（因为醋酸乙烯聚合反应是放热反应）就应停止通蒸汽加热。

3.2.1.5 第一聚合釜聚合

精V AC、MeOH及AZN溶液（AZN液一般直接加入一釜，不用预热），经过预热器后溢流入第一聚合釜（SB-302）聚合，聚合产生的聚合热（89千焦/摩尔），将V AC及MeOH蒸发的V AC、MeOH蒸汽一部分进入预热器中进行热交换，未凝和剩余部分气体进入第一聚合釜冷凝器（NQ-302）冷凝，冷凝液回流到第一聚合釜，未凝气体进入NQ-315冷凝，冷凝液流入一釜，不凝气体放空。物料连续加入，聚合率达到20%左右，由第一聚合釜树脂泵（Pu-303）经变频调节控制一釜液面后，将聚合液送入第二聚合釜继续聚合。

3.2.1.6 第二聚合釜

第一聚合釜送来的聚合液到第二聚合釜继续进行聚合反应，聚合反应产生的聚合热由V AC、MeOH蒸汽带出，进入第二聚合釜冷凝器（NQ-303）冷凝，冷凝液流入第二聚合釜，未凝气到二釜尾气逆流冷凝器（NQ-316）继续冷凝，冷凝液流入二釜，不凝气体放空。控制聚合率达到工艺要求，由第二聚合釜树脂泵（Pu-304）经变频调节控制二釜液面后，将聚合液送入第三聚合釜继续聚合或者直接送入一塔。

3.2.1.7 第三聚合釜（Ⅰ，Ⅱ）

第二聚合釜送来的聚合液到第三聚合釜继续进行聚合反应（反应基本停止），聚合反应产生的聚合热由V AC、MeOH蒸汽带出，进入第三聚合釜冷凝器（NQ-304）冷凝，冷凝液流入第三聚合釜，未凝气体放空。由Pu-302和罐场来的稀释甲醇直接加入（SB-304），以调节TQ-301树脂浓度。

由三釜树脂泵（Pu-305）经变频调节控制三釜液面后（三釜一般持液量为4～6m3）聚合液送第一精馏塔（TQ-301），将聚醋酸乙烯和未反应的单体醋酸乙烯分离。

Ⅲ列物料在第二聚合釜继续聚合，聚合率达控制要求时，由二釜树脂泵（Pu-304）经变频调节控制第二聚合釜液面后送第一精馏塔（TQ-301），将聚醋酸乙烯和未反应的单体醋酸乙烯分离。为降低二釜送出树脂浓度，将甲醇从一塔加料管加入进行稀释。

3.2.1.8 事故停车

聚合在发生事故情况下，物料继续进行聚合反应，危险性很大。由第一事故甲醇贮槽（CC-304）

（用冷冻甲醇水冷却，保持10℃以下）放甲醇至聚合釜中，起稀释和降温作用。根据聚合反应情况确定两个聚合釜加入甲醇量，当釜内压力大时，可用氮气压送甲醇。

事故停车后，为防止树脂堵塞管道，对聚合管道要用甲醇清洗。用第二事故甲醇贮槽（CC-305）内甲醇，用氮气压送，清洗聚合一釜与聚合二釜间管线及第一聚合釜回流管线、二釜至三釜的树脂管线，清洗聚合三釜至一塔管线或三釜回流管线。或向第一事故甲醇槽补加甲醇。

3.2.2 精馏系统

3.2.2.1 第一精馏塔吹出精馏

聚合釜来的树脂（Ⅰ、Ⅱ列三釜、Ⅲ二釜），由树脂泵加入第一精馏塔（TQ-301），塔釜由第一蒸发器（ZF-301）吹入MeOH（Ⅰ、Ⅱ列吹入甲醇亦可切换回收四塔A顶MeOH汽），将未反应的V AC吹出，同时往一塔顶加入一定量的工艺水，控制一塔釜树脂含水率。塔顶温度控制在62℃左右，塔顶出来V AC、MeOH气体，经第一冷凝器（NQ-305）冷凝成液体流入第一馏出槽（CC-306），未凝气体经第一馏出槽逆流冷凝器（NQ-318）回流到CC-306中，不凝气体放空，冷凝液用第一馏出泵（Pu-306）部分回流，保证回流比，其余送第二精馏塔（TQ-302）加料槽CC-308。

塔釜出来的树脂，控制其浓度在25~33%左右及树脂含水率1.5~2.1%（高碱）或1.0~1.2%（低碱），由树脂泵（Pu-307）经树脂调粘计、冷却器（NQ-306）冷却后送入罐场树脂贮槽供醇解工段使用。

3.2.2.2 第二精馏塔萃取精馏

二塔加料槽中的V AC、MeOH共沸液经二塔加料泵（Pu-308）进入二塔（TQ-302）进行萃取精馏，塔顶加萃取水（水温小于15℃的工艺水），破坏V AC和MeOH的共沸，将V AC和MeOH 分离。

塔釜由第二再沸器（ZF-302）用蒸汽间接加热使釜液蒸发给二塔供热，塔顶温度控制在65±2℃，塔顶蒸出V AC和少量的水进入二塔冷凝器（NQ-308）冷凝，冷凝液进入水分层器使V AC和水分离。分层器下层的水经界面调节溢流到分离水槽（CC-310）后与管廊来的低温工艺水，用调节阀控制一定的液位，由分离水泵（Pu-310）加入二塔作为萃取水。

分层器上层出来的回收V AC溢流至第二馏出槽（CC-309），用二塔馏出泵（Pu-309）送四塔V AC加料槽（CC-313）或送罐场不合格V AC槽。

二塔釜甲醇水溶液经第二釜液槽（CC-311），用第二釜液泵（Pu-311）一部分给聚合三塔（TQ-303）加料；其余送回收（TQ-503）处理。

3.2.2.3 聚合第三精馏塔精制甲醇（加压0.15MPa）

二塔釜液由Pu-311加入TQ-303，塔顶馏出为甲醇，釜出主要为水。常压操作下，塔顶温度65℃，中温88℃，塔釜温度105℃。（加压时，塔顶温度90℃，中温110℃，塔釜温度130℃。）TQ-303底部出来的釜液进入三塔再沸器（ZF-303）底部。ZF-303采用蒸汽加热，经加热部分气化的循环物料从ZF-303顶部再回到TQ-303内。物料在塔釜分离，气体沿塔而上，与进料液体进行逐板传质传热，塔釜液（主要为废水）进ZF-303后部分进行下一次热虹吸循环，废水压送至回收工序CC-510C。

三塔顶部出来的气相（主要为甲醇）部分给Ⅰ、Ⅱ列ZF-301B加热（常压操作时全部经冷凝