年产10000吨聚乙烯醇精馏塔系统的设计

图表1.3 2009-2013年我国聚乙烯醇行业市场规模增长趋势

2.聚乙烯醇产能情况

图表1.4 2006-2011年1-11月我国聚乙烯醇产业产能

3.中国聚乙烯醇的消费结构

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图表1.5 中国聚乙烯醇的消费结构

其他的组分有聚乙烯醇薄膜及医药、化妆品行业的功能材料等。

1.3 聚乙烯醇的简介

1.3.1 聚乙烯醇(PVA)的定义

聚乙烯醇树脂是以乙烯法生产的醋酸乙烯为原料，经溶液聚合、无水低碱醇解得。工艺具有物耗低、能耗低、污染小的特点，是一种环保型产品，聚乙烯醇主要有完全醇解型和部分醇解型两大类。

中文名称：聚乙烯醇

英文名称2：polyvinyl alcohol, 简称PVA CAS No.:9002-89-5 分子式：[C2H4O]n 1.3.2 聚乙烯醇的性质[6]

聚乙烯醇的化学性质在于它的仲醇基的存在，它在一定程度上类似纤维素，它能进行多元醇典形的化学反应，能够酯化和醚化，能与碱金属、醛反应。也能与二硫化碳和氢氧化钠反应生成黄原酸盐。具有长链多元醇酯化、醚化、缩醛化等化学性质。

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年产10000吨聚乙烯醇精馏塔系统的设计

其水溶液有很好的粘接性和成膜性；能耐油类、润滑剂和烃类等大多数有机溶剂；溶于水，为了完全溶解一般需加热到65～75℃。不溶于汽油、煤油、植物油、苯、甲苯、二氯乙烷、四氯化碳、丙酮、醋酸乙酯、甲醇、乙二醇等,微溶于二甲基亚砜。120～l50℃可溶于甘油.但冷至室温时成为胶冻。 1.3.3 聚乙烯醇树脂的命名

聚乙烯醇树脂根据其平均聚合度、 醇解度、 主要用途和醇解工艺进行分类命名。

□ — □ □ （□）

如：某种聚乙烯醇树脂(PVAL)，平均聚合度为1700(17),醇解度为99.8%(mol/mol)(99),纤维用（F）,高碱醇解制备的（H）,其名称为：PVAL 17-99F(H)。 没有PVAL这个名称，L代表低碱醇解制备工艺 此处应为 PVA17-99F（H）

平均聚合度，两位阿拉伯数字 醇解度，两位阿拉伯数字

主要用途，英文字母 醇解工艺，英文字母

1.4 聚乙烯醇生产原理及工艺流程

聚乙烯醇是由醋酸乙烯(VAc)经聚合醇解而制成，通常有两种原料路线，一种是以乙烯为原料，制醋酸乙烯，再制得聚乙烯醇；另外一种是以乙炔(分为电石乙炔和天然气乙炔)为原料制备醋酸乙烯，再制得聚乙烯醇。目前，国外主要采用乙烯原料生产聚乙烯醇，而我国则大部分采用乙炔法生产聚乙烯醇,其中有些公司已经致力于生物质酒精路线（采用木薯）研究，但目前处于摸索中。当前，聚乙烯醇生产技术的进展主要表现在聚合工艺、醇解技术、改性技术以及新产品开发等几个方面。 1.4.1乙炔法生产原理[7]

1) 电石制乙炔

CaC2?2H2O?C2H2?Ca(OH)2 (1-1) 2) 醋酸乙烯(VAc)的合成

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? C2H2?CH3COOH?Zn???CH2COOCHCH2 (1-2)

3) 醋酸乙烯(VAc)的聚合[8]

以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂，甲醇为溶剂，VAc 经聚合生成聚醋酸乙烯(PVAc)

主反应：nH2CCHAIBN65℃CH2CHnOCCH3OOCCH3O (1-3)

副反应：VAc?CH3OH?CH3COOCH3?CH3CHO (1-4) VAc?H2O?CH3COOH?CH3CHO (1-5) 4) 聚醋酸乙烯的醇解[9] 醇解过程主要发生以下3 个反应 a) 酯交换反应(碱起到催化剂作用)

CH2CHOnOCCH3+nCH3OHNaOHCH2CHOHn+nCH3COOCH3 (1-6)

b) 皂化反应(PVAc 皂化)

CH2CHOnOCCH3+nNaOHCH2CHOHn+nCH3COONa (1-7)

c) 副反应(醋酸甲酯皂化)

CH3COOCH3?NaOH?CH3OH?CH3COONa (1-8)

上述三个反应中,反应 a 是主要反应,绝大多数的 PVAc 通过反应生成 PVA。反应b和反应c是副反应,其中反应b属于水解反应,只在体系有水的情况下发生,而且随着体系含水量的增加而加快。反应c因反应生成的醋酸甲酯和碱液浓度较低,反应速度较慢,但随体系含水率升高,反应加快。

5) 醋酸、甲醇回收

阴脂?CHCOOH?CHOH (1-9) ?离子??树?? CH3COOH?33 2CH3COONa?H2SO4?CH3COOH?Na2SO4 (1-10) 以电石为原料．在乙炔发生器中与水反应生成乙炔；乙炔再与醋酸合成反应，生成的

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