CN113667045B - Evoh生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法和装置 - Google Patents

Evoh生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113667045B
CN113667045B CN202010407162.2A CN202010407162A CN113667045B CN 113667045 B CN113667045 B CN 113667045B CN 202010407162 A CN202010407162 A CN 202010407162A CN 113667045 B CN113667045 B CN 113667045B
Authority
CN
China
Prior art keywords
stream
vinyl acetate
ethylene
tower
separation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010407162.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113667045A (zh
Inventor
胡帅
杨卫胜
毕丰雷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Chemical Corp, Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN202010407162.2A priority Critical patent/CN113667045B/zh
Publication of CN113667045A publication Critical patent/CN113667045A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113667045B publication Critical patent/CN113667045B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00—Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/02—Ethene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/143—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column by two or more of a fractionation, separation or rectification step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/005—Processes comprising at least two steps in series
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/04—Purification; Separation; Use of additives by distillation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F6/00—Post-polymerisation treatments
    • C08F6/04—Fractionation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

本发明涉及一种EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法与装置。所述方法包括将含甲醇、醋酸乙烯、乙烯和乙烯‑醋酸乙烯共聚物的聚合液物流和气相物流相向接触然后分离得到含甲醇、乙烯‑醋酸乙烯共聚物的物流和含甲醇、醋酸乙烯、乙烯的物流；将含甲醇、醋酸乙烯、乙烯的物流分离得到含甲醇和醋酸乙烯的物流，剩余物流继续冷凝分离出乙烯物流。本发明主要解决EVOH生产制备过程从树脂液中脱除醋酸乙烯，并回收乙烯的问题，可用于EVOH生产过程中的树脂液分离过程，具有回收工艺流程简单、聚合液中醋酸乙烯脱除率高、乙烯回收率高、能耗低、树脂产品色度好的优点。

Description

EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法和 装置
技术领域
本发明涉及乙烯-乙烯醇共聚物领域，具体地说，是涉及一种乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法与装置。
背景技术
乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)与聚偏二氯乙烯(PVDC)和聚酰胺(PA)并称为世界三大高阻隔树脂，其阻隔性大约是普通聚乙烯的一万倍，广泛应用于包装材料、汽车油箱、阻氧地暖管、纺织和医用材料等领域。2011年EVOH世界年产能约12.6万吨，年消费总量约11万吨，国内年消费总量约7300吨，售价约6万元/吨。预计到2015年和2020年，世界EVOH需求量将分别达到13万吨和18万吨，亚洲地区将是EVOH增长最快的地区。
EVOH一般可由乙烯和醋酸乙烯酯通过乳液聚合、溶液聚合或悬浮聚合等常规方法聚合得到乙烯-醋酸乙烯共聚物，乙烯-醋酸乙烯共聚物经过脱除杂质后，再皂化所制得。在乙烯和醋酸乙烯酯共聚反应过程中，反应效率较低，因此反应器出口中除含有乙烯-醋酸乙烯共聚物外，还有大量作为溶液的甲醇，大量未反应的乙烯、醋酸乙烯，其中大量未反应的乙烯在减压闪蒸之后可以回收，剩余少部分乙烯和大量未反应的醋酸乙烯则需要通过回收工艺来回收。由于这少部分乙烯和部分醋酸乙烯被包裹在聚合物中，普通的分离方法无法分离出来。
含有乙烯-醋酸乙烯共聚物的聚合液物流中，乙烯和醋酸乙烯的脱除至关重要，关系到后续醇解(皂化)反应以及醇解反应后得到的EVOH树脂的产品特性，如阻隔性，尤其是色度。
化工工艺常见脱除残留单体的方式，例如：釜式真空脱单法，该方法缺点在于大量单体残留并包裹在聚合物中难以脱除，需要很长停留时间来解决该问题，这样使得生产效率大幅降低；降膜式蒸发器脱单法，则会存在局部过热、流动缓慢、效率低的问题，乙烯-醋酸乙烯共聚物是热敏性物质，高温脱除共聚物中的乙烯和醋酸乙烯之后，树脂后处理完成后，颜色很明显偏黄，影响品质，而降膜蒸发器温度低则会存在单体残余量大的问题，给后处理增加难度；而且由于脱单同时溶剂也随之脱除，共聚物的浓度逐渐增加，流动缓慢，局部过热问题会恶化。
Aspen Plus、Pro II、VMG是新一代的化工过程模拟软件，它提供了大量的物性数据，热力学模型和单元操作模型，可用于化工过程的模拟、设计和优化，对常见化工物料组分分离起到重要的指导作用。然而，由于这些化工过程模拟软件中聚合物物性缺失，在聚合物分离过程中并不能提供帮助，因此聚合物分离以及聚合物与常见小分子化学物质混合物分离流程的设计就显得较为困难，需要大量试验为基础，测出聚合物各种物性数据，如聚合度、分子量、粘度、密度等化工分离过程中关键的物性数据，并在此基础上进行建模和计算，才有可能得到较为准确的分离结果。
CN102942649A公布了一种乙烯乙烯醇共聚物的制备方法，步骤为：将醋酸乙烯、油溶性引发剂溶解到1～5个碳的一元醇中，再通入乙烯气使其保持在5～50个大气压的反应压力下，搅拌升温至45～75℃，搅拌速度为25～500转/分，保持温度反应0.5～10小时，得到EVA溶液；再在EVA溶液中加入质量浓度为1～40％的碱液，搅拌升温至50～85℃，保持温度反应0.5～12小时冷却至室温，加水清洗，30～200℃下烘干得到EVOH，该发明专利仅仅公布了EVOH的制备的方法。
CN 204607899U公布了一种EVOH生产过程中的乙烯回收系统，包括同时连接有进料管道和出料管道的闪蒸罐，压缩机，冷凝器，气液分离器，将来自聚合系统的EVOH溶液，由进料管道通入到闪蒸罐中进行闪蒸，闪蒸后液体组分经出料管道流入下游装置，乙烯气体进入管式冷凝器冷凝至10℃，冷凝后的气液混合物进入气液分离器，在气液分离器中和经乙烯进气管线通入的新鲜原料乙烯混合，分离产生的液体回到闪蒸罐中，乙烯气体则被直接通入到压缩机中，经压缩后回到聚合系统循环利用。该实用新型仅仅是将闪蒸出来的乙烯回收利用，但是对于包裹在聚合物溶液中的乙烯、醋酸乙烯并没有说明如何处理，而这部分乙烯和醋酸乙烯的脱除恰恰是整个EVOH生出过程中的难点所在。
目前已经公布的专利，大多关注于EVOH生产制备过程，而关注含乙烯-醋酸乙烯共聚物的聚合液物流中的醋酸乙烯脱除和乙烯回收工艺的较少，尤其是关注微量醋酸乙烯和乙烯脱除工艺，基本没有。本发明提出了一种树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法与装置，尤其是聚合液中微量醋酸乙烯和乙烯的脱除方法，有针对性的解决了EVOH生产过程中的难点问题。
发明内容
本发明涉及一种EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法和装置，主要解决EVOH生产制备过程含乙烯-醋酸乙烯共聚物的聚合液物流中的醋酸乙烯脱除和乙烯回收的问题，具有回收工艺流程简单、聚合液中醋酸乙烯脱除率高、乙烯回收率高、能耗低、树脂产品色度好的优点。
本发明目的之一为提供一种EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法，包括将含甲醇、醋酸乙烯、乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物的聚合液物流和气相物流相向接触然后分离得到含甲醇、乙烯-醋酸乙烯共聚物的物流和含甲醇、醋酸乙烯、乙烯的物流；将含甲醇、醋酸乙烯、乙烯的物流分离得到含甲醇和醋酸乙烯的物流，剩余物流继续冷凝分离出乙烯物流。
优选地，本发明采用的技术方案包括如下步骤：
a)将含甲醇、醋酸乙烯、乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物的聚合液物流和气相物流分别送入第一分离塔的上部和下部，塔釜分离得到主要含甲醇、乙烯-醋酸乙烯共聚物的第一物流，塔顶分离得到主要含甲醇、醋酸乙烯、乙烯的第二物流；
b)将第二物流送入第二分离塔下部，塔釜分离得到含甲醇、醋酸乙烯的第三物流，第三物流回流送入第一分离塔；塔顶为第二分离塔顶气相物流，将第二分离塔顶气相物流送入塔顶冷凝器，冷凝后得到第二分离塔塔顶凝液，第二分离塔塔顶凝液送入塔顶凝液罐，在塔顶凝液罐中，不凝气乙烯与液相醋酸乙烯分离，罐顶得到乙烯物流，罐底得到第二分离塔回流物流，送入第二分离塔。
上述技术方案中，优选地，以重量百分比计，聚合液物流中乙烯-醋酸乙烯共聚物占比为20％～60％，乙烯占比0.1％～2.0％，醋酸乙烯占比20％～60％，甲醇占比10％～30％。
上述技术方案中，第一分离塔下部送入的气相物流，可以为气相甲醇物流。
本发明的另一种技术方案中，所述气相物流也可为氮气、或氮气和氢气或和乙烯等惰性气体的混合物。
更优选地，所述气相物流为甲醇。
上述技术方案中，气相物流温度优选为65～120℃，更优选65～115℃，进一步优选75～115℃。
上述技术方案中，气相物流与聚合液物流的质量流量之比优选为(0.5～8)：1，更优选(0.5～4)：1。
上述技术方案中，第一分离塔操作压力为0～200KPaG，优选为0～100KPaG，更优选为0～60KPaG。
上述技术方案中，第一分离塔塔板数为10～50，优选为12～40，更优选为12～30。
上述技术方案中，第二分离塔操作压力为0～200KPaG，优选为0～100KPaG，更优选为0～60KPaG。
上述技术方案中，第二分离塔塔板数为10～50，优选为12～40，更优选为12～30。
上述技术方案中，塔顶冷凝器冷凝温度优选为10～60℃，更优选为15～50℃。
本发明的技术方案中，选择以上温度主要原因是，低于该冷凝温度，需要采用更低温度等级的冷剂来提供，单位耗量成本更高，而且需要增加额外的制冷设备，而高于该冷凝温度，则乙烯会夹带大量甲醇和醋酸乙烯去乙烯回收装置，增加了系统的循环量，从而增加了能耗。
本发明的另一种技术方案中，气相物流可以在聚合液物流进料口下方五块塔板之下任意位置进入第一分离塔。
上述技术方案中，优选地，第三物流分为两股，一股是作为采出物流的第四物流，一股是作为第一分离塔回流的第五物流。更优选地，经泵增压后分为两股。
进一步地，第五物流与第三物流的质量流量之比为(0.01～0.2)：1，优选(0.01～0.15)：1。
本发明的技术方案中，第一分离塔下部送入气相物流，优选为气相甲醇物流，作为第一分离塔内气相，自下而上与第一分离塔上部送入的聚合液物流充分传热传质，利用醋酸乙烯-甲醇共沸(醋酸乙烯-甲醇常压下存在共沸，共沸温度58.8℃)和聚合液物流自上而下流动时内外表面物质的更新，从而将聚合液中的醋酸乙烯和乙烯充分回收，气相物流可以一股或者分多股送入第一分离塔下部。
实验研究发现乙烯-醋酸乙烯共聚物与甲醇混合溶液在65～115℃时，流动性较好，第一精馏塔采用气相甲醇吹入的方式，则塔内从上到下都在甲醇气氛中，聚合液物流具有良好的流动性，可以充分脱除乙烯和醋酸乙烯，使得第一分离塔釜第一物流中几乎检测不到乙烯和醋酸乙烯。而且塔釜得到的含甲醇、乙烯-醋酸乙烯共聚物经后处理之后，得到的树脂产品色度好。第一分离塔如果按照普通精馏塔操作，塔釜采出乙烯-醋酸乙烯共聚物，塔顶将甲醇、醋酸乙烯、乙烯充分回收，则从塔顶到塔釜的甲醇含量会逐渐减少，共聚物浓度逐渐增加，黏度逐渐增加，传热效果也变差，塔釜再沸器将容易出现堵塞或局部过热的情况，无法正常操作或者影响产品色度。因此本发明提供的技术方案与传统分离方案相比具有传热效率高、换热面积小、产品色度好、死区或堵点少，能源使用少的优点。
本发明的技术方案中，所述气相物流为气相甲醇物流时，含有甲醇、醋酸乙烯的第四物流可经过后续分离回收甲醇，甲醇经过汽化后，再送入第一分离塔下部作为气相物流，这样甲醇可以循环利用，减少物料消耗，同时由于甲醇本身是系统内已有物质，不会引入新的杂质。
本发明的技术方案，通过大量实验室研究，得到乙烯-醋酸乙烯共聚物的物性数据，根据物性数据建立分离模型，即根据聚合液物流中乙烯、醋酸乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物的含量以及进第一分离塔温度，确定第一分离塔下部气相物流质量流量和进料温度，进一步确定第一分离塔所需塔板数，然后再通过调节第五物流与第三物流流量比值，将聚合液物流中乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯、醋酸乙烯三种组分分开。
本发明的技术方案中，第一分离塔聚合液物流温度始终在大于65℃温度区间，高于醋酸乙烯-甲醇共沸温度58.8℃，从而使得聚合液物流中醋酸乙烯含量达到1PPB以下，远远高于设计要求的100PPM。
本发明的技术方案中，第二分离塔塔釜处于大于60℃温度区间，使得几乎全部乙烯都从塔顶采出，几乎全部醋酸乙烯都从塔釜采出，大大提高乙烯、醋酸乙烯的回收率。
本发明的技术方案中，第二分离塔塔釜液无需冷凝，直接分出一股物流作为第一分离塔塔顶回流，可以大幅节省冷量使用，而且作为回流的第五物流中几乎不含乙烯物质，从而使得第一分离塔无需重负分离乙烯物质，提高第一分离塔效率。
本发明目的之二为提供所述方法的EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的装置，包括：
第一分离塔；其配置成上部接收聚合液物流和第五物流，下部接收气相物流，塔顶排放第二物流，塔釜排放第一物流；
第二分离塔；其配置成接收所述第二物流，塔顶排放第二分离塔顶气相物流，塔釜排放第三物流；
塔顶冷凝器；其配置成接收所述第二分离塔顶气相物流，排放第二分离塔顶凝液；
塔顶凝液罐；其配置成接收所述第二分离塔顶凝液，上部排放乙烯物流，下部排放第二分离塔回流物流；
任选地，塔釜出料泵：其配置成接收第三物流，排放任选地第四物流和第五物流；
任选的，塔顶回流泵：其配置成接收所述第二分离塔回流物流，排放增压后第二分离塔回流物流。
本发明的技术方案中，优先选择塔釜出料泵和塔顶回流泵，也可以选择本领域其它通常使用的设备。
本发明的技术方案中，第一分离塔可以选择设置或者不设置再沸器，优选不设置再沸器。
本发明的技术方案中，所述第二分离塔设置有再沸器。
本发明的技术方案中，所述第一分离塔不设置冷凝器。
本发明的技术方案中，所述第一分离塔已有气相物流可以作为塔内气相，因此塔釜是否设置再沸器是可选项，优选不设置再沸器，因为乙烯-醋酸乙烯共聚物粘度较大，且具有热敏性，不设置再沸器可以减少装置堵点，提高产品品质，减少保温管线长度，节省能量，方便操作，节省大量人工成本。
本发明的技术方案中，将第一分离塔和第二分离塔耦合联用，可以高效的分离乙烯、醋酸乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物三种组分；利用第一分离塔大于65℃温度区间和第二分离塔塔釜液大于60℃温度区间回流，保证含乙烯-醋酸乙烯共聚物的聚合液物流中乙烯、醋酸乙烯含量达标；利用气相甲醇吹入第一分离塔下部的方式替代常见的塔釜再沸器，保证产品色度且具有传热效率高、换热面积小、产品色度好、死区或堵点少的优点；利用第一分离塔和第二分离塔耦合联用，减少能量使用量，提高乙烯、醋酸乙烯回收率，降低物料消耗；具有回收工艺流程简单、聚合液中醋酸乙烯脱除率高、乙烯回收率高、能耗低、树脂产品色度好的优点。
本技术方案以大量试验为基础，解决了化工过程模拟软件因物性缺失而无法搭建分离模型的技术难题，创造性的解决了聚合物的分离问题，尤其是少量或微量杂质组分，因其包裹在聚合物溶液中，分离难度很大，不通过大量实验获取相关数据，根本无法通过化工过程模拟软件搭建分离模型。
本发明可用于EVOH生产过程中的树脂液分离过程，具有回收工艺流程简单、聚合液中醋酸乙烯脱除率高、乙烯回收率高、能耗低、树脂产品色度好的优点。
本说明书提到的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献全都通过引用并入本文。除非另有定义，本说明书所用的所有技术和科学术语都具有本领域技术人员常规理解的含义。在有冲突的情况下，以本说明书的定义为准。
当本说明书以词头“本领域技术人员公知”、“现有技术”或其类似用语来导出材料、物质、方法、步骤、装置或部件等时，该词头导出的对象涵盖本申请提出时本领域常规使用的那些，但也包括目前还不常用，却将变成本领域公认为适用于类似目的的那些。
在本说明书的上下文中，除了明确说明的内容之外，未提到的任何事宜或事项均直接适用本领域已知的那些而无需进行任何改变。而且，本文描述的任何实施方式均可以与本文描述的一种或多种其他实施方式自由结合，由此而形成的技术方案或技术思想均视为本发明原始公开或原始记载的一部分，而不应被视为是本文未曾披露或预期过的新内容，除非本领域技术人员认为该结合是明显不合理的。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
附图说明
图1为本发明实施例的EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法的流程示意图。
图1标记说明：
101聚合液物流，含甲醇、醋酸乙烯、乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物；
102为气相物流；
103为第一物流，主要含甲醇、乙烯-醋酸乙烯共聚物；
104为第二物流，主要含甲醇、醋酸乙烯、乙烯；
105为第三物流，主要含甲醇、醋酸乙烯；
106为第四物流，主要含甲醇、醋酸乙烯；
107为第五物流，主要含甲醇、醋酸乙烯；
108为第二分离塔顶气相物流；
109为第二分离塔塔顶凝液；
110为乙烯物流；
111为第二分离塔回流物流；
112为增压后第二分离塔回流物流；
11第一分离塔；
12第二分离塔；
13塔顶冷凝器
14塔顶凝液罐；
15塔顶回流泵；
16塔釜出料泵。
图1中，含甲醇、醋酸乙烯、乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物的聚合液物流101送入第一分离塔11上部，气相物流102送入第一分离塔11下部，塔釜分离得到主要含甲醇、乙烯-醋酸乙烯共聚物的第一物流103，塔顶分离得到含甲醇、醋酸乙烯、乙烯第二物流104；第二物流104送入第二分离塔12下部，塔釜分离得到含甲醇、醋酸乙烯的第三物流105，塔顶为第二分离塔顶气相物流108，第二分离塔顶气相物流108送入塔顶冷凝器13，冷凝后得到第二分离塔塔顶凝液109，第二分离塔塔顶凝液109送入塔顶凝液罐14后，在塔顶凝液罐中，不凝气乙烯与液相醋酸乙烯分离，罐顶得到乙烯物流110，罐底得到第二分离塔回流物流111，经由塔顶回流泵15增压后，作为增压后第二分离塔回流物流112送入第二分离塔12。第三物流105经塔釜出料泵16增压后分为两股，一股是作为采出物流的第四物流106，一股是作为第一分离塔回流的第五物流107。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属本发明的保护范围。
以7000kg/h流量的产品物流为基准，采用本发明技术所述技术方案，通过实施例进行说明。
【实施例1】
本实施例的工艺流程如图1所示。
按照重量百分比计，聚合液产品物流包含：55％醋酸乙烯，19.6％甲醇，0.4％乙烯，25％乙烯-醋酸乙烯共聚物。
第一分离塔操作压力25KPaG，第一分离塔塔板数12，聚合液物流从第一分离塔上部第一块塔板上进料，气相物流从第一分离塔最下方塔板之下进入塔内，第一分离塔不设再沸器，第一分离塔不设冷凝器。
第二分离塔操作压力15KPaG，第二分离塔塔板数12，冷凝后温度15℃。
气相物流为气相甲醇物流，温度为75℃，气相物流与聚合液物流质量流量之比为0.6：1。
第五物流与第三物流质量流量之比为0.15：1。
第一分离塔釜乙烯-醋酸乙烯共聚物中乙烯含量小于1PPB，醋酸乙烯含量小于1PPB，乙烯回收率99.85％，醋酸乙烯回收率99.78％，塔釜总能耗260KW，产品色度好。
【实施例2】
本实施例的工艺流程如图1所示。
按照重量百分比计，聚合液产品物流包含：50％醋酸乙烯，19.2％甲醇，0.8％乙烯，30％乙烯-醋酸乙烯共聚物。
第一分离塔操作压力30KPaG，第一分离塔塔板数15，聚合液物流从第一分离塔上部第一块塔板上进料，气相物流从第一分离塔最下方塔板之下进入塔内，第一分离塔不设再沸器，第一分离塔不设冷凝器。
第二分离塔操作压力20KPaG，第二分离塔塔板数15，冷凝后温度20℃。
气相物流为气相甲醇物流，温度为80℃，气相物流与聚合液物流质量流量之比为1：1。
第五物流与第三物流质量流量之比为0.12：1。
第一分离塔釜乙烯-醋酸乙烯共聚物中乙烯含量小于1PPB，醋酸乙烯含量小于1PPB，乙烯回收率99.83％，醋酸乙烯回收率99.76％，塔釜总能耗258KW，产品色度好。
【实施例3】
本实施例的工艺流程如图1所示。
按照重量百分比计，聚合液产品物流包含：45％醋酸乙烯，19％甲醇，1.0％乙烯，35％乙烯-醋酸乙烯共聚物。
第一分离塔操作压力35KPaG，第一分离塔塔板数20，聚合液物流从第一分离塔上部第一块塔板上进料，气相物流从第一分离塔最下方塔板之下进入塔内，第一分离塔不设再沸器，第一分离塔不设冷凝器。
第二分离塔操作压力25KPaG，第二分离塔塔板数20，冷凝后温度25℃。
气相物流为气相甲醇物流，温度为85℃，气相物流与聚合液物流质量流量之比为1.5：1。
第五物流与第三物流质量流量之比为0.1：1。
第一分离塔釜乙烯-醋酸乙烯共聚物中乙烯含量小于1PPB，醋酸乙烯含量小于1PPB，乙烯回收率99.81％，醋酸乙烯回收率99.73％，塔釜总能耗256KW，产品色度好。
【实施例4】
本实施例的工艺流程如图1所示。
按照重量百分比计，聚合液产品物流包含：40％醋酸乙烯，18.8％甲醇，1.2％乙烯，40.0％乙烯-醋酸乙烯共聚物。
第一分离塔操作压力40KPaG，第一分离塔塔板数25，聚合液物流从第一分离塔上部第一块塔板上进料，气相物流从第一分离塔最下方塔板之下进入塔内，第一分离塔不设再沸器，第一分离塔不设冷凝器。
第二分离塔操作压力30KPaG，第二分离塔塔板数25，冷凝后温度30℃。
气相物流为气相甲醇物流，温度为90℃，气相物流与聚合液物流质量流量之比为2：1。
第五物流与第三物流质量流量之比为0.08：1。
第一分离塔釜乙烯-醋酸乙烯共聚物中乙烯含量小于1PPB，醋酸乙烯含量小于1PPB，乙烯回收率99.8％，醋酸乙烯回收率99.72％，塔釜总能耗256KW，产品色度好。
【实施例5】
本实施例的工艺流程如图1所示。
按照重量百分比计，聚合液产品物流包含：35％醋酸乙烯，18.6％甲醇，1.4％乙烯，45％乙烯-醋酸乙烯共聚物。
第一分离塔操作压力45KPaG，第一分离塔塔板数25，聚合液物流从第一分离塔上部第一块塔板之上进料，气相物流从第一分离塔最下方塔板之下进入塔内，第一分离塔不设再沸器，第一分离塔不设冷凝器。
第二分离塔操作压力35KPaG，第二分离塔塔板数25，冷凝后温度35℃。
气相物流为气相甲醇物流，温度为95℃，气相物流与聚合液物流质量流量之比为2.5：1。
第五物流与第三物流质量流量之比为0.06：1。
第一分离塔釜乙烯-醋酸乙烯共聚物中乙烯含量小于1PPB，醋酸乙烯含量小于1PPB，乙烯回收率99.79％，醋酸乙烯回收率99.68％，塔釜总能耗255W，产品色度好。
【实施例6】
本实施例的工艺流程如图1所示。
按照重量百分比计，聚合液产品物流包含：30％醋酸乙烯，18.4％甲醇，1.6％乙烯，50％乙烯-醋酸乙烯共聚物。
第一分离塔操作压力50KPaG，第一分离塔塔板数30，聚合液物流从第一分离塔上部第一块塔板上进料，气相物流从第一分离塔最下方塔板之下进入塔内，第一分离塔不设再沸器，第一分离塔不设冷凝器。
第二分离塔操作压力40KPaG，第二分离塔塔板数30，冷凝后温度40℃。
气相物流为气相甲醇物流，温度为100℃，气相物流与聚合液物流质量流量之比为3：1。
第五物流与第三物流质量流量之比为0.05：1。
第一分离塔釜乙烯-醋酸乙烯共聚物中乙烯含量小于1PPB，醋酸乙烯含量小于1PPB，乙烯回收率99.78％，醋酸乙烯回收率99.67％，塔釜总能耗248KW，产品色度好。
【实施例7】
本实施例的工艺流程如图1所示。
按照重量百分比计，聚合液产品物流包含：25％醋酸乙烯，18.2％甲醇，1.8％乙烯，55％乙烯-醋酸乙烯共聚物。
第一分离塔操作压力55KPaG，第一分离塔塔板数30，聚合液物流从第一分离塔上部第一块塔板上进料，气相物流从第一分离塔最下方塔板之下进入塔内，第一分离塔不设再沸器，第一分离塔不设冷凝器。
第二分离塔操作压力45KPaG，第二分离塔塔板数30，冷凝后温度50℃。
气相物流为气相甲醇物流，温度为110℃，气相物流与聚合液物流质量流量之比为4：1。
第五物流与第三物流质量流量之比为0.04：1。
第一分离塔釜乙烯-醋酸乙烯共聚物中乙烯含量小于1PPB，醋酸乙烯含量小于1PPB，乙烯回收率99.75％，醋酸乙烯回收率99.65％，塔釜总能耗241KW，产品色度好。
【实施例8】
本实施例的工艺流程如图1所示。
按照重量百分比计，聚合液产品物流包含：40％醋酸乙烯，18.8％甲醇，1.2％乙烯，40.0％乙烯-醋酸乙烯共聚物。
第一分离塔操作压力40KPaG，第一分离塔塔板数25，聚合液物流从第一分离塔上部第三块塔板上进料，气相物流从第一分离塔最下方倒数第五塔板上进入塔内，第一分离塔不设再沸器，第一分离塔不设冷凝器。
第二分离塔操作压力30KPaG，第二分离塔塔板数25，冷凝后温度30℃。
气相物流为气相氮气物流，温度为90℃，气相物流与聚合液物流质量流量之比为2：1。
第五物流与第三物流质量流量之比为0.08：1。
第一分离塔釜乙烯-醋酸乙烯共聚物中乙烯含量小于1PPB，醋酸乙烯含量小于1PPB，乙烯回收率99.4％，醋酸乙烯回收率99.22％，塔釜总能耗360KW，产品色度好。
【实施例9】
本实施例的工艺流程如图1所示。
按照重量百分比计，聚合液产品物流包含：40％醋酸乙烯，18.8％甲醇，1.2％乙烯，40.0％乙烯-醋酸乙烯共聚物。
第一分离塔操作压力40KPaG，第一分离塔塔板数25，聚合液物流从第一分离塔上部第四块塔板之上进料，气相物流从第一分离塔最下方倒数第四塔板上进入塔内，第一分离塔不设再沸器，第一分离塔不设冷凝器。
第二分离塔操作压力30KPaG，第二分离塔塔板数25，冷凝后温度30℃。
气相物流为气相氢气物流，温度为90℃，气相物流与聚合液物流质量流量之比为2：1。
第五物流与第三物流质量流量之比为0.08：1。
第一分离塔釜乙烯-醋酸乙烯共聚物中乙烯含量小于1PPB，醋酸乙烯含量小于1PPB，乙烯回收率99.4％，醋酸乙烯回收率99.22％，塔釜总能耗362KW，产品色度好。
【实施例10】
本实施例的工艺流程如图1所示。
按照重量百分比计，聚合液产品物流包含：40％醋酸乙烯，18.8％甲醇，1.2％乙烯，40.0％乙烯-醋酸乙烯共聚物。
第一分离塔操作压力40KPaG，第一分离塔塔板数25，聚合液物流从第一分离塔上部第六块塔板之上进料，气相物流从第一分离塔最下方倒数第二塔板上进入塔内，第一分离塔不设再沸器，第一分离塔不设冷凝器。
第二分离塔操作压力30KPaG，第二分离塔塔板数25，冷凝后温度30℃。
气相物流为气相乙烯物流，温度为90℃，气相物流与聚合液物流质量流量之比为2：1。
第五物流与第三物流质量流量之比为0.08：1。
第一分离塔釜乙烯-醋酸乙烯共聚物中乙烯含量小于1PPB，醋酸乙烯含量小于1PPB，乙烯回收率99.4％，醋酸乙烯回收率99.22％，塔釜总能耗358KW，产品色度好。
【比较例1】
按照重量百分比计，聚合液产品物流包含：40.5％醋酸乙烯，19.9％甲醇，1.2％乙烯，38.4％乙烯-醋酸乙烯共聚物。
第一分离塔、第二分离塔均为常规分离塔，都带有塔顶冷凝器和塔釜再沸器。
第一分离塔操作压力40KPaG，第一分离塔塔板数25，聚合液物流从第一分离塔上部第五块板进料，塔顶物流送入第二精馏塔。
第二分离塔操作压力30KPaG，第二分离塔塔板数25，冷凝后温度30℃。
第一分离塔釜乙烯-醋酸乙烯共聚物中乙烯含量200PPM，醋酸乙烯含量15.09％，超出设计要求。
乙烯回收率98.28％，醋酸乙烯回收率66.89％，塔釜总能耗690KW，第一分离塔釜结皮严重，随着操作时间增加，情况恶化，最后无法操作，而且后续工艺处理后得到树脂产品发黄，色度差。

Claims (19)

1.一种EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法，其特征在于包括如下步骤：
a)将含甲醇、醋酸乙烯、乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物的聚合液物流和气相物流分别送入第一分离塔的上部和下部，塔釜分离得到含甲醇、乙烯-醋酸乙烯共聚物的第一物流，塔顶分离得到含甲醇、醋酸乙烯、乙烯的第二物流；
b)将第二物流送入第二分离塔下部，塔釜分离得到含甲醇、醋酸乙烯的第三物流，第三物流回流送入第一分离塔；塔顶为第二分离塔顶气相物流，将第二分离塔顶气相物流送入塔顶冷凝器，冷凝后送入塔顶凝液罐，罐顶得到乙烯物流，罐底得到第二分离塔回流物流，送入第二分离塔；
所述气相物流为甲醇，所述气相物流温度为65～120℃。
2.根据权利要求1所述的EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法，其特征在于：
以重量百分比计，聚合液物流中乙烯-醋酸乙烯共聚物为20％～60％，乙烯为0.1％～2.0％，醋酸乙烯为20％～60％，甲醇为10％～30％。
3.根据权利要求1所述的EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法，其特征在于：
所述气相物流温度为65～115℃。
4.根据权利要求1所述的EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法，其特征在于：
气相物流与聚合液物流的质量流量之比为(0.5～8)：1。
5.根据权利要求4所述的EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法，其特征在于：
气相物流与聚合液物流的质量流量之比为(0.5～4)：1。
6.根据权利要求1所述的EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法，其特征在于：
第一分离塔操作压力为0～200KPaG；和/或，
第一分离塔塔板数为10～50。
7.根据权利要求6所述的EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法，其特征在于：
第一分离塔操作压力为0～100KpaG；和/或，
第一分离塔塔板数为12～40。
8.根据权利要求1所述的EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法，其特征在于：
第二分离塔操作压力为0～200KPaG；和/或，
第二分离塔塔板数为10～50。
9.根据权利要求8所述的EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法，其特征在于：
第二分离塔操作压力为0～100KPaG；和/或，
第二分离塔塔板数为12～40。
10.根据权利要求1所述的EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法，其特征在于：
塔顶冷凝器冷凝温度为10～60℃。
11.根据权利要求10所述的EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法，其特征在于：
塔顶冷凝器冷凝温度为15～50℃。
12.根据权利要求1所述的EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法，其特征在于：
气相物流在聚合液物流进料口下方五块塔板之下任意位置进入第一分离塔。
13.根据权利要求1所述的EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法，其特征在于：
第三物流分为两股，一股是作为采出物流的第四物流，另一股是作为第一分离塔回流的第五物流。
14.根据权利要求13所述的EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法，其特征在于：
第五物流与第三物流的质量流量之比为(0.01～0.2)：1。
15.根据权利要求14所述的EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法，其特征在于：
第五物流与第三物流的质量流量之比为(0.01～0.15)：1。
16.根据权利要求1～15之任一项所述方法的EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的装置，包括：
第一分离塔；其配置成上部接收聚合液物流和第五物流，下部接收气相物流，塔顶排放第二物流，塔釜排放第一物流；
第二分离塔；其配置成接收第二物流，塔顶排放第二分离塔顶气相物流，塔釜排放第三物流；
塔顶冷凝器；其配置成接收第二分离塔顶气相物流，排放第二分离塔顶凝液；
塔顶凝液罐；其配置成接收第二分离塔顶凝液，上部排放乙烯物流，下部排放第二分离塔回流物流；
任选地，塔釜出料泵：其配置成接收第三物流，排放任选地第四物流和第五物流；
任选地，塔顶回流泵：其配置成接收第二分离塔回流物流，排放增压后第二分离塔回流物流。
17.根据权利要求16所述的EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的装置，其特征在于：
第一分离塔设置或者不设置再沸器。
18.根据权利要求17所述的EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的装置，其特征在于：
第一分离塔不设置再沸器。
19.根据权利要求16所述的EVOH生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的装置，其特征在于：
第二分离塔设置再沸器。
CN202010407162.2A 2020-05-14 2020-05-14 Evoh生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法和装置 Active CN113667045B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010407162.2A CN113667045B (zh) 2020-05-14 2020-05-14 Evoh生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010407162.2A CN113667045B (zh) 2020-05-14 2020-05-14 Evoh生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113667045A CN113667045A (zh) 2021-11-19
CN113667045B true CN113667045B (zh) 2024-01-30

Family

ID=78537304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010407162.2A Active CN113667045B (zh) 2020-05-14 2020-05-14 Evoh生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113667045B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1653097A (zh) * 2003-07-01 2005-08-10 长春石油化学股份有限公司 连续制造乙烯－乙酸乙烯酯共聚物的方法及反应系统
JP2007046063A (ja) * 2001-03-16 2007-02-22 Kuraray Co Ltd エチレン−酢酸ビニル共重合体の製造方法および製造装置
CN101346401A (zh) * 2005-12-22 2009-01-14 瓦克化学股份公司 从制备乙烯基脂-乙烯共聚物的残余气流中回收乙烯和乙酸乙烯酯的方法
CN204607899U (zh) * 2015-04-17 2015-09-02 中国石油化工集团公司 一种evoh生产过程中的乙烯回收系统
CN111100323A (zh) * 2018-10-26 2020-05-05 中国石油化工股份有限公司 Evoh生产过程中乙烯回收方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007046063A (ja) * 2001-03-16 2007-02-22 Kuraray Co Ltd エチレン−酢酸ビニル共重合体の製造方法および製造装置
CN1653097A (zh) * 2003-07-01 2005-08-10 长春石油化学股份有限公司 连续制造乙烯－乙酸乙烯酯共聚物的方法及反应系统
CN101346401A (zh) * 2005-12-22 2009-01-14 瓦克化学股份公司 从制备乙烯基脂-乙烯共聚物的残余气流中回收乙烯和乙酸乙烯酯的方法
CN204607899U (zh) * 2015-04-17 2015-09-02 中国石油化工集团公司 一种evoh生产过程中的乙烯回收系统
CN111100323A (zh) * 2018-10-26 2020-05-05 中国石油化工股份有限公司 Evoh生产过程中乙烯回收方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113667045A (zh) 2021-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10829610B2 (en) Process and apparatus for in-line blending of polymers
US9238182B2 (en) System for recycling product streams separated from a hydrocarbon-containing feed stream
US10435487B2 (en) Method for optimizing energy efficiency in a polymerization process
US7582724B2 (en) Recovering ethylene and vinyl acetate from the residual gas stream of vinyl ester-ethylene copolymer preparation
TWI810303B (zh) 乙烯－乙酸乙烯酯共聚物之製造方法
US20050215733A1 (en) Process for continuously producing ethylene-vinyl acetate copolymer and reaction system
US6710159B2 (en) Polyamide composition and method for producing the same
CN102459133B (zh) 含3-甲基-1-丁烯的混合物的后处理
CN113667045B (zh) Evoh生产过程中树脂液脱除醋酸乙烯并回收乙烯的方法和装置
CN111499776B (zh) 一种基于lcst的连续溶液聚合装置及采用该连续溶液聚合装置的连续溶液聚合方法
CN102120789B (zh) 一种在合成氯丁橡胶过程中进行脱气的工艺
US6506281B1 (en) Method for isolating polymers from solutions
CN112694405B (zh) Evoh生产过程中醋酸乙烯回收利用的方法和装置
CN217140346U (zh) 一种乙烯-乙烯醇共聚物前驱体的生产系统
CN113354605B (zh) 一种用于顺酐加氢产物的分离装置及工艺
CN113831431B (zh) 一种乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的醇解方法及其装置
EP3390462B1 (en) Olefin polymerization process
CN112694404A (zh) Evoh生产过程中醋酸乙烯纯化的方法和装置
CN114181333B (zh) 一种制备乙烯-醋酸乙烯醇共聚物的方法和装置
CN107541339B (zh) 一种生物柴油的产品分馏装置和分馏工艺
CN117986116A (zh) 乙烯-乙烯醇共聚物生产过程中回收醋酸乙烯的方法及装置
CN112694639A (zh) Evoh生产过程中聚合液净化的方法和装置
CN114432721B (zh) 一种聚合物溶液的提浓方法及其应用
CN114181332A (zh) 一种降低evoh生产过程中新鲜甲醇用量和工艺能耗的方法和装置
CN115490786A (zh) 一种溶液聚合工艺回收溶剂脱水的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant