聚乙烯醇精馏项目设计方案

聚乙烯醇精馏项目

设计方案

第一章聚乙烯醇的综述

1.1前言

聚乙烯醇(简称PVA是目前已发现的唯一具有水溶性且无毒的高聚物，

别名为PVA,Poval 。聚乙烯醇(简称PVA是由德国化学家W.O.Herrmanr和W.WHach ne g 士于1924年合成的，1926年实现了小规模生产，工业化生产源于上世纪50年代，我国上世纪60年代中期，从日本进口引进生产技术生产。聚乙烯醇的结构式为一

[CHCH(OH)}—,其中n表示聚合度。聚乙烯醇的物理性质受化学结构、醇解度、聚合度的影响。它是近三十年来发展起来的高分子化合物，由于合成技术的不断提高和价格的不断下降，其用途日益广泛，发展速度很快。其性能介于橡胶和塑料之间，按用途可分为纤维和非纤维两大用途。

1.2聚乙烯醇的性质及用途

1.2.1聚乙烯醇的性质

聚乙烯醇(polyvinyI alcoho1) ，简称PVA，分子式一[CH C H (O

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年产30000吨聚乙烯醇精馏四塔系统的设计

H )] 一，为白色片状、絮状或粉末状固体，无味无毒、无污染，可

在80〜90 C水中溶解，是一种由醋酸乙烯经醇解聚合而成的水溶性高分子聚合物，分纤维用和非纤维用两种。其水溶液有很好的黏接性和成膜性，能耐油类、润滑剂和烃类等大多数有机溶剂，具有长链多元醇酯化、醚化、缩醛化等化学性质。

PVA 性能由其聚合度、黏度和醇解度决定，随着聚合度的提高

PVA溶液的黏度、黏着性、成膜性、刚性都相应增大，但水溶性、浆

膜的柔软性变差，溶液的流动性、浸润性能也相应降低。PVA勺醇解度在88% （摩尔分数）左右，具有良好的水溶性，但醇解度过高或过低，水溶性反

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而降低【1-3】

1.2.2聚乙烯醇的应用

由于PVA具有独特的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油性、耐溶剂性、保护胶体性、气体阻绝性、耐磨性以及经特殊处理具有的耐水性，因此除了作纤维原料外，还被大量用于生产涂料、粘合剂、纸品加工剂、乳化剂、分散剂、薄膜等产品，应用范围遍及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、钢铁、高分子化工等行业。

聚乙烯醇树脂系列产品系白色固体，外型分絮状、颗粒状、粉状三种；无毒无味、无污染，可在80- 90 C水中溶解。主要用于纺织行业经纱浆料、织物整理剂、维尼纶纤维原料；建筑装潢行业107胶、内外墙涂料、粘合

剂；化工行业用作聚合乳化剂、分散剂及聚乙烯醇缩甲醛、缩乙醛、缩丁醛树脂；造纸行业用作纸品粘合剂；农业方面用于土壤改良剂、农药粘附增效剂和聚乙烯醇薄膜；还可用于日用化妆品及高频淬火剂等方面。

1.3聚乙烯醇市场前景

1.3.1国外市场前景

目前，全球共有20多个国家和地区生产聚乙烯醇，装置的总生产能力已达11OOkt / a，93万吨/年约为93万吨/年。世界上聚乙烯醇生产能力和产量最大的国家依次是中国、日本、美国和朝鲜，其生产能力占世界聚乙烯醇总生产能力的85%〜90%⑷。

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图1-1美国西欧日本中国聚乙烯醇的消费结构

目前日本的聚乙烯醇出口量最大，北美和西欧则是最大的进口地区。

目前世界涂料和粘合剂消耗聚乙烯醇的量占聚乙烯醇总消费量的60 % —

70 %，是世界聚乙烯醇最主要的消费市场。根据预测，今后几年世界涂料市场的规模将逐年增长，由此可见，世界聚乙烯醇的消费形势仍十分乐观[5]。

2009- -20 14 年，世界聚乙烯醇的消费量将以年均约3 . 95%的速

度增长，到2014年总消费量将达到约127 . 9万吨。

1.3.2 国内市场前景

我国目前有电石乙烯，天然乙烯，石油乙烯三种原料路线的大约13套聚乙烯醇生产装置，生产过程采用高碱两种碱法醇解工艺，总产量约为32万吨，居世界首位。近年来，通过对原有的设备进行了改造和扩建，国内聚乙烯醇总生产能力已达440 kt • a，生产工艺也由单一的高碱皂化法发展

为高、低碱皂化法并举，产品由单纯的维纶化纤原料发展为广泛应用于涂料、纺织浆料、胶粘剂、建材等20多个行业的基础原料。

目前，国内外聚乙烯醇资源量充足，市场供应压力较大。国际方面，日本

正在通过合并重组的方式提高PVA的生产能力。东南亚近年产品直接覆盖

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中国内地市场；而国内多家聚乙烯醇生产装置已经正在进行扩大生产能

力，结果将会比原来的产能增加 1 / 3左右，这样在需求未能放大的情

况下，国内市场将面临较大的供应压力。欧美市场是我国聚乙烯醇的重要出口地区，由于世界经济回升缓慢，其市场需求增长不力，导致我国聚乙烯醇出口增长难度加大。另外从近几两年的进出口情况看，进口呈现不断增长的趋势。加入WT（效应在进口方面进一步显现，进口增长还将加快。

近年来随着我国展•对聚乙烯醇的需求量不断增加。2004年我国聚乙烯醇的表观消费量为46.17万吨，2007年达到51.15万吨，同比增长约2.90%。2009年表观消费量47.89万吨，同比增长约4.45%, 2004- 2009年表观消费量的年均增长率约为0.73%。

图1-2中国近年来聚乙烯醇的表观消费量

有关人士认为，聚乙烯醇在经历了几年的低谷蓄势以后，将可能步人

新一轮的旺盛期⑹。以下几方面的有利条件将为市场提供有利的支持：

（1）

宏观经济预期良好，支持市场稳步上升。（2）相关行业的发展和下游市场的

兴旺，保证聚乙烯醇需求稳定增长。（3）不断开发的新产品，拓展了聚乙烯

醇的应用空间。（4）生产和设备的复杂性，决定了供应规模的稳定性，但是我们也要看到，

一些不利因素的存在也对现有的聚乙烯醇带来负面影响：聚乙烯醇资源量的进一步增加；国际反倾销浪潮的连带影响；产品成本上

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