[實用新型]一種PVA多品種聚合系統(tǒng)生產(chǎn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620892227.6
• 申請日: 2016-08-17
• 公開（公告）號: CN206418067U
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 唐玉林;郭會軍;王海濤;郎永福
• 申請（專利權）人: 中國石化長城能源化工（寧夏）有限公司
• 主分類號: C08F118/08
• 分類號: C08F118/08;C08F8/00;C08F2/01;C08F2/06
• 代理公司: 寧夏合天律師事務所64103
• 代理人: 郭立寧

技術領域

本實用新型屬于化工領域，特別涉及一種PVA多品種聚合系統(tǒng)生產(chǎn)裝置。

背景技術

聚乙烯醇是一種十分獨特的水溶性高分子聚合物，它具有許多優(yōu)異的基本性質(zhì)，這使它在實際生活中具有十分寬廣的用途。聚乙烯醇具有較好的溶解性和粘度。它的水溶液透明，粘合力好。它不但能夠溶于水，而且還能溶于含有羥基的極性溶液(甘油、乙二醇、醋酸、乙醛等)。聚乙烯醇與淀粉、塑膠、合成樹脂、纖維素的衍生物及各類表面活性劑均能相互混溶并且有較好的穩(wěn)定性。同時聚乙烯醇可以看作是一種帶有仲羥基的線性高分子聚合物，分子中的仲羥基具有較高的活性，能夠進行低級醇類的典型化學反應，如酯化、醚化、縮醛化等，還可與許多無機化合物、有機化合物反應。這使聚乙烯醇能夠廣泛地用于造紙加工、粘合劑、涂料行業(yè)。

目前國內(nèi)普遍的聚乙烯醇聚合生產(chǎn)系統(tǒng)流程，原料醋酸乙烯（99.9%）與溶劑甲醇（99.8%）一起進入聚合預熱器將物料進行預熱，預熱器下部溫度保持在59℃左右，然后溢流進入聚合一釜在引發(fā)劑的作用下聚合生成聚醋酸乙烯，反應放出的熱量使部分甲醇、醋酸乙烯汽化，混合氣體進入聚合預熱器，與原料醋酸乙烯、溶劑甲醇進行熱交換，未凝氣體進入聚合一釜逆流冷凝器，冷凝液回流到聚合一釜。聚合一釜的聚合率達到后（聚合率的控制與所需生產(chǎn)品種、經(jīng)濟考核指標有關），通過聚合一釜內(nèi)回流管線控制一釜液位，樹脂泵向聚合二釜加料，物料在聚合二釜中繼續(xù)反應生成聚醋酸乙烯（PVAC），反應放出的熱量使部分甲醇、醋酸乙烯汽化，混合氣體進入聚合二釜逆流冷凝器，冷凝液回流至二釜內(nèi)，聚合二釜的聚合率達到后（聚合率的控制與所需生產(chǎn)品種、經(jīng)濟考核指標有關），通過聚合二釜樹脂泵外回流控制一定液位、停留時間，向聚合一塔加料。一塔靠吹入甲醇量控制一塔釜VAC含量小于0.10%以下。一塔餾出部分回流，部分送聚合二塔加料，一塔釜液經(jīng)溶解甲醇調(diào)節(jié)濃度（PVAC濃度根據(jù)產(chǎn)品不同控制范圍在25—33%之間）去PVAC儲槽，供醇解單元生產(chǎn)PVA。

聚合一釜、二釜是一樣大的聚合釜50M3，攪拌一般為框式，轉(zhuǎn)速一釜為8轉(zhuǎn)/分，二釜為5轉(zhuǎn)/分。反應停留時間控制在4—6小時之間。反應溫度控制在65℃左右。聚合一釜采用內(nèi)回流，既物料通過聚合一釜樹脂泵，部分通過調(diào)節(jié)閥控制將物料打回聚合一釜內(nèi)，部分送聚合二釜加料。聚合二釜采用外回流，既物料通過聚合二釜樹脂泵，部分通過調(diào)節(jié)閥控制回到聚合二釜樹脂泵入口，部分送聚合一塔進行單體分離。另外，因受到旋轉(zhuǎn)剪切的作用，流體會沿內(nèi)筒壁或軸上升，發(fā)生自聚、結(jié)塊、包軸或爬桿現(xiàn)象。高粘度聚合物合成時，當攪拌在液體中旋轉(zhuǎn)時，離軸越遠的地方剪切速率越大，故法向應力越大，相應地，高分子鏈的彈性回復力越大，從而使溶體沿軸向上擠，當插入其中的攪拌旋轉(zhuǎn)時，沒有因慣性作用而甩向容器壁附近，反而環(huán)繞在攪拌槳葉附近，出現(xiàn)沿攪拌槳葉向上爬的“爬桿”現(xiàn)象。

這種工藝生產(chǎn)方法的缺點是：對于高粘度、高聚合度、高聚合率的物料不易攪拌均勻，尤其是對于聚合度在2800以上的物料，攪拌時易出現(xiàn)局部結(jié)塊、爬桿的現(xiàn)象，并且軸向轉(zhuǎn)動扭力過大，攪拌軸安全易銷斷裂，攪拌停止造成爆聚現(xiàn)象，嚴重影響安全生產(chǎn)。同時醋酸乙烯加料量，會不同程度的降量，以保證聚合釜攪拌的安全運行，聚合釜一釜液位控制，將已聚合的物料打回聚合釜內(nèi)，改變了聚合停留時間，易造成局部反應劇烈，出現(xiàn)爆聚現(xiàn)象，物料的粘稠性，決定了聚合設備選擇的局限性，設備利用率降低，相對的消耗增加。聚合二釜給一塔的加料，由于粘度較大管線上加甲醇進行稀釋，但稀釋甲醇與PVAC溶液混合不均勻，進入一塔后增加了相應的吹入甲醇量，增加能耗，一塔釜出PVAC溶液通過溶解甲醇的加入調(diào)節(jié)濃度（一般PVAC濃度控制在25---33%左右），溶解甲醇與PVAC溶液混合不均勻，送入儲槽供后續(xù)單元生產(chǎn)聚乙烯醇產(chǎn)品，濃度的變化會直接影響聚乙烯醇產(chǎn)品質(zhì)量。在溫度較低的北方地區(qū)冬季開車時，生產(chǎn)出合格PVAC的時間較長，生產(chǎn)聚乙烯醇產(chǎn)品所需的聚醋酸乙烯溶液品種相對較窄，一般大多數(shù)適用于紡絲，聚合過程出現(xiàn)的乙醛量的累計，會造成產(chǎn)品PVA的質(zhì)量大幅度下降。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有聚乙烯醇聚合生產(chǎn)系統(tǒng)流程存在的不足之處，提供一種單體溶液聚合的系統(tǒng)裝置，能大幅度提高聚乙烯醇聚合度的調(diào)節(jié)范圍、提高聚乙烯醇醇解度的精確調(diào)節(jié)控制。

實現(xiàn)本實用新型的目的的技術方案是這樣的：