一种低甲醇聚乙烯醇的生产方法技术

本发明专利技术涉及聚乙烯醇加工领域，公开了一种低甲醇聚乙烯醇的生产方法，包括如下步骤，步骤I：引发剂溶液的制备，向甲醇溶液中添加偶氮二异丁腈，得偶氮二异丁腈

【技术实现步骤摘要】
一种低甲醇聚乙烯醇的生产方法


[0001]本专利技术涉及聚乙烯醇加工领域，具体涉及一种低甲醇聚乙烯醇的生产方法。

技术介绍

[0002]聚乙烯醇(PVA)为白色片状、絮状或粉末状固体，是一种有机水溶性高分子聚合物。聚乙烯醇分子中既含有亲水性、高反应活性的羟基，又有疏水的乙酰基团，具有独特的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油耐溶剂性、保护胶体性、气体阻绝性、耐磨耗性以及经特殊处理具有的耐水性等，广泛应用于维纶纤维、生产涂料、胶粘剂、纤维浆料、纸加工助剂、乳化剂、分散剂、薄膜、液晶显示器、包装、医药、电子、化妆品、石油开采、安全剥离、木材加工、印刷、农业、冶金等领域。
[0003]聚乙烯醇的生产主要包括聚合和醇解步骤，其中，聚合步骤是以乙酸乙烯酯(VAc)为原料，甲醇(MeOH)为溶剂，AIBN或TX
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23为引发剂进行自由基型聚合反应，通过聚合反应制得聚乙酸乙烯酯(PVAc)
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甲醇溶液。醇解工艺则将聚合所得的PVAc
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甲醇溶液进行醇解反应，再经粉碎、干燥和热处理得到聚乙烯醇产品。随着国际社会对环境保护和人类健康问题的重视程度加深，欧盟的REACH法规和美国的FDA认证均对化工产品中的有害成分做出更加严格的规定。在这种国际大趋势的影响下，国外用户纷纷对聚乙烯醇产品的甲醇含量提出更加严格的要求，因此近年来低甲醇含量聚乙烯醇产品越来越受到关注。目前降低聚乙烯醇中甲醇含量的方法通常包括：1、降低干燥机的进料量；2、降低螺杆压榨机的电机变频转速，降低干燥机进料含湿率；3、提高干燥机温度；4、提高一粉切削厚度；5、后醇解部分加入甲酯共沸液，利用甲醇甲酯共沸原理去除PVA中的甲醇。但是上述的加工方法在实际运行过程中，存在如下的问题：1、低负荷生产(降低进料量)会大大提高加工成本，严重影响企业经济效益；2、采用降低螺杆压榨机变频转速，降低出料的含湿率效果有限；3、加入甲酯共沸液会增加回收系统的负荷，且由于甲酯共沸液为液体状态，一方面其与固态的PVA接触会导致干燥不均匀的问题；另一方面大量的液体加入后要实现干燥，就必须提高干燥温度，但提高温度后，在增大了蒸汽消耗的同时，还增加了物料在干燥过程中因分布不均匀而引起干燥机结垢，导致运行周期短、缺点数物料多；4、提高切削厚度后，使产品20目通过率增加，造成外排废水与回收塔罐的PVA含量严重超标。因此，亟需开发一种新的低甲醇聚乙烯醇的加工方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术意在提供一种低甲醇聚乙烯醇的生产方法，以解决现有技术中的低甲醇含量聚乙烯醇加工过程中存在的加工成本高、系统负荷大和干燥不均的问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种低甲醇聚乙烯醇的生产方法，包括如下步骤：
[0006]步骤I：引发剂溶液的制备：向甲醇溶液中添加偶氮二异丁腈，得到偶氮二异丁腈
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甲醇引发剂溶液；
[0007]步骤II：聚合：将乙酸乙烯酯、甲醇溶液和步骤I制备而成的引发剂溶液加入到聚合釜中进行加热反应；
[0008]步骤III：脱单体：将聚合反应后的物料送入精馏塔内，用甲醇蒸汽吹出未反应的单体，脱单体后的聚乙酸乙烯酯用甲醇溶液稀释；
[0009]步骤IV：醇解及干燥：将稀释后的聚乙酸乙烯酯甲醇溶液送入醇解机中，加入碱甲醇溶液进行皂化反应后，挤出皂化废液后进行真空干燥和热定型处理，得成品聚乙烯醇，真空干燥和热定型处理方式为：向干燥机内部通入水蒸汽。
[0010]本方案的原理及优点是：实际应用时，本技术方案中，首先在聚合反应之前，制备引发剂溶液，而后利用乙酸乙烯酯、甲醇溶液和制备而成的引发剂溶液进行聚合反应，生成聚乙酸乙烯酯，并利用甲醇蒸汽吹出未反应的单体，通过甲醇蒸汽能够更容易将VAc单体分离。在脱单体后，利用甲醇溶液对聚乙酸乙烯酯进行稀释，能够保证PVAc甲醇溶液的浓度稳定，保证后续工艺条件稳定。在醇解后的干燥步骤中，通过向干燥机内部通入一定量的蒸汽，一方面能够降低干燥机内部气相中的甲醇的分压，使聚乙烯醇颗粒内的甲醇易蒸发；另一方面也增加了干燥机气相中水的分压，使水份向聚乙烯醇颗粒中扩散，置换其中的甲醇，从而有效降低聚乙烯醇中甲醇的含量。
[0011]本技术方案的有益效果在于：
[0012]1、引发剂的添加量较小，且引发剂的浓度对于后续产品质量有较大的影响。本技术方案中，在添加引发剂前，利用甲醇溶液稀释的方式，使得在偶氮二异丁腈添加量不变的情况下，溶液的添加总量增加，能够提高引发剂添加量的精确性，从而保证后续的产品质量。
[0013]2、本技术方案中，在干燥步骤中，通过向干燥机内部通入水蒸气，能够破坏甲醇、醋酸甲酯和水的气相平衡，降低气相中甲醇、醋酸甲酯分压，使得这些物料容易蒸发出来，从而降低聚乙烯醇中甲醇含量。
[0014]3、本技术方案中，通过向干燥机内部通入水蒸气，还能够增加干燥机气相中水的分压，使物料与热气流充分接触，聚乙烯醇颗粒内部与干燥机气相成份之间存在甲醇与水份的浓度差，水份向聚乙烯醇分子中扩散，使得甲醇从其中置换出来，从而达到降低产品甲醇含量的目的。
[0015]4、本技术方案，能够改善制得的聚乙烯醇产品的色相，从而提高了产品质量。
[0016]5、本技术方案，能够降低制得的聚乙烯醇产品的缺点数(与产品颗粒色相、外观、形状不同的颗粒均为缺点数)，从而提高了产品质量。
[0017]6、本技术方案操作方法简单，有利于实现产业化推广应用。
[0018]优选的，作为一种改进，步骤I中，甲醇溶液与偶氮二异丁腈的添加比为每11.4m3甲醇溶液中添加65kg偶氮二异丁腈。
[0019]本技术方案中，甲醇溶液与偶氮二异丁腈之间的添加比对产品质量有关键影响，不同的添加比，会生产出不同质量指标的产品，不同质量产品的工艺条件相差较大，上述的添加比为经过试验验证的最优配比。
[0020]优选的，作为一种改进，步骤II中，其中乙酸乙烯酯、甲醇溶液以及引发剂溶液的添加质量比为100:22:0.011。
[0021]本技术方案中，乙酸乙烯酯、甲醇溶液以及引发剂溶液对产品的性能具有关键影
响，不同添加比会生产出不同质量指标的产品，不同质量产品的工艺条件相差较大，上述的添加比为经过试验验证的最优配比。
[0022]优选的，作为一种改进，步骤II中，物料采用连续加料的方式完成加料，加料后在66℃下进行反应4
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6h。
[0023]本技术方案中，采用连续加料的方式，具有增加产能的优势，在连续加料的情况下，各工艺参数相对稳定，质量控制稳定；不同产品质量对温度、时间等参数有严格要求，保证系统稳定运行对于产品质量至关重要。
[0024]优选的，作为一种改进，步骤III中，聚乙酸乙烯酯用甲醇溶液稀释的终浓度为31
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50wt％。
[0025]本技术方案中，控制聚乙酸乙烯酯的终浓度有利于维系反应体系稳定，保证产品质量稳定。不同的产品对于聚乙酸乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低甲醇聚乙烯醇的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤I：引发剂溶液的制备：向甲醇溶液中添加偶氮二异丁腈，得到偶氮二异丁腈
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甲醇引发剂溶液；步骤II：聚合：将乙酸乙烯酯、甲醇溶液和步骤I制备而成的引发剂溶液加入到聚合釜中进行加热反应；步骤III：脱单体：将聚合反应后的物料送入精馏塔内，用甲醇蒸汽吹出未反应的单体，脱单体后的聚乙酸乙烯酯用甲醇溶液稀释；步骤IV：醇解及干燥：将稀释后的聚乙酸乙烯酯甲醇溶液送入醇解机中，加入碱甲醇溶液进行皂化反应后，挤出皂化废液后进行真空干燥和热定型处理，得成品聚乙烯醇，真空干燥和热定型处理方式为：向干燥机内部通入水蒸汽。2.根据权利要求1所述的一种低甲醇聚乙烯醇的生产方法，其特征在于：步骤I中，甲醇溶液与偶氮二异丁腈的添加比为每11.4m3甲醇溶液中添加65kg偶氮二异丁腈。3.根据权利要求2所述的一种低甲醇聚乙烯醇的生产方法，其特征在于：步骤II中，其中乙酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志红，屈颂，杨坤，黄勇，文敬勇，
申请(专利权)人：中国石化集团重庆川维化工有限公司，
类型：发明
国别省市：