聚乙烯醇的主要工艺路线

聚乙烯醇在20世纪60年代实现大规模工业化生产后，都是由醋酸乙烯经聚合成聚醋酸乙烯再醇解而制得的。根据原料不同，可分为石油乙烯法、天然气乙炔法和电石乙炔法三种原料路线。

1、石油乙烯法

以石油裂解联产的乙烯为原料，采用多管型固定床反应器气相氧化合成醋酸乙烯的拜耳乙烯法，是由德国拜耳公司开发成功，日本可乐丽公司首先实现工业化生产。目前，国内的上海石化和北京有机化工厂采用了拜耳乙烯法合成醋酸乙烯原料路线。

拜耳乙烯法合成醋酸乙烯的生产原理：

CH2=CH2+CH3COOH+1/2O2 CH3COOCH=CH2＋H2O

生产工序主要包括乙烯氧化合成醋酸乙烯和合成反应液分离精制等。 拜耳乙烯法合成醋酸乙烯的技术关键为催化剂的选择和配制。 2、天然气乙炔法

以天然气为原料部分氧化裂解制得乙炔，采用固定床反应器气相催化合成醋酸乙烯的天然气乙炔法，是由法国罗纳—普朗克公司开发成功，并实现工业化生产。国内川维引进有生产装置。

天然气乙炔法合成醋酸乙烯的生产原理： 6CH4+7O2 2C2H2+10H2O+2CO2 C2H2+ CH3COOH CH3COOCH=CH2

生产工序主要包括天然气脱硫、部分氧化裂解、乙炔分离和提浓、醋酸乙烯合成、反应液分离精制等工序。

3、电石乙炔法

用水与电石发生反应生成乙炔，采用沸腾床反应器气相催化合成醋酸乙烯的电石乙炔法是最早实现工业化的一种生产方法。国内有10家聚乙烯醇生产厂采用电石乙炔法原料路线。

电石乙炔法合成醋酸乙烯的生产原理： CaC2+2H2O C2H2 +Ca(OH)2

C2H2+ CH3COOH

CH3COOCH=CH2

生产工序主要包括：乙炔发生、乙炔净化、醋酸乙烯合成、反应液分离精制、醋酸乙烯、醇解等工序。

石油乙烯法、天然气乙炔法和电石乙炔法三种原料路线的主要技术参数和优缺点见表4-1。

表4-1 石油乙烯法、天然气乙炔法和电石乙炔法技术比较

名 称 反应方式 反应温度(℃) 反应压力(MPa) 空速(h-1) 原料摩尔比 催化剂组成 催化剂寿命(天) 单程转化率(%) 空时收率 优 点 缺 点 石油乙烯法 固定床气相法 160～200 0.5～1.0 2040～2100 乙烯/醋酸=9:4 钯金/醋酸钾 360 15～20 6～7 收率高、副产物少、产品质量好 催化剂贵重 天然气乙炔法 固定床气相法 170～210 0.03～0.6 250～280 乙炔/醋酸=7:1 醋酸锌/活性炭 109～110 60～70 2.0～2.5 催化剂价廉、副反应少、产品质量好 乙炔成本高 电石乙炔法 沸腾床气相法 170～210 0.06～0.1 110～150 乙炔/醋酸=3:1 醋酸锌/活性炭 170～180 30～35 1.0～1.3 技术成熟、投资少、催化剂易得 乙炔成本高 目前世界上三分之二的聚乙烯醇生产装置采用石油乙烯法原料路线，占据聚乙烯醇生产技术的主导地位，欧美和日本则全部采用石油乙烯法原料路线。我国13家聚乙烯醇生产企业，形成了三种原料路线并存的格局。但与国外相比，我国的电石乙炔法占据主导地位，10家企业采用电石乙炔法原料路线，占总生产能力

的85.3%；2家石油乙烯法和1家天然气乙炔法仅占总生产能力的14.7%。

内蒙古双欣能源化工有限公司旗下的双欣环保公司，地处我国西部，该地区及周边区域石油和天然气资源不丰富，也无大型炼油企业，选择石油乙烯法或天然气乙炔法原料路线不现实；而该地区煤炭、电力和石灰石资源极为丰富，拥有大量电石生产厂家，其双欣集团内部就拥有70万吨/年电石生产能力。随着全球石油、天然气资源的枯竭和价格的上涨，石油乙烯法和天然气乙炔法生产的聚乙烯醇成本优势已不存在。基于内蒙古电和煤炭、石灰石等资源丰富，因此，目前，内蒙古双欣能源化工有限公司选用成熟、可靠的电石乙炔法原料路线。