[发明专利]一种降低聚乙烯醇生产过程中丁烯醛含量的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及降低甲醇中丁烯醛含量的方法。

背景技术

聚乙烯醇（PVA）是20世纪50年代初发展起来的一种重要的水溶性高分子化合物。应用十分广泛，可用来生产纤维，也能用作化纤织物浆料、涂料、胶粘剂、乳化剂、造纸加工助剂等。

聚乙烯醇（PVA）的生产过程包括乙酸乙烯脂(VAC)的合成、乙酸乙烯脂（VAC）的精制、乙酸乙烯脂（VAC）的聚合、聚乙酸乙烯脂(PVAC)的醇解及甲醇与乙酸的回收等五个部分，

以乙炔和乙酸为原料生产聚乙烯醇主要有三个化学反应过程：

（1）乙炔和乙酸反应生成乙酸乙烯脂(VAC)

C₂H₂+7L*C-]5Ujp0|5TCH₃COOH4R,{7U9w6Y's'==CH₃COOCHCH₂

（2）乙酸乙烯脂(VAC)聚合生成聚乙酸乙烯脂(PVAC)（以甲醇为溶剂）

nCH₃COOCHCH₂===（CH₃COOCHCH₂）_n

（3）聚乙酸乙烯脂(PVAC)醇解生成聚乙烯醇（PVA）(以氢氧化钠为催化剂,甲醇为溶剂)

（CH₃COOCHCH₂）_n+CH₃OH===（CH₂CHOH）_n+nCH₃COOCH

除了上述三个主要化学反应外，还发生了一系列的副反应，副反应的产生的杂质有，乙醛，丙酮，乙烯基乙炔，苯，乙酸甲脂，二乙酸亚乙脂，丁烯醛，乙酸酐等。这些杂质在精制过程中大部分被除掉，但仍有一部分丁烯醛等杂质进入了溶剂（甲醇）中。带入甲醇中的丁烯醛用蒸馏的方法很难分离出来。并且在生产系统中不断累积。

丁烯醛一方面是乙酸乙烯脂(VAC)聚合反应的抑制剂，另一方面丁烯醛带入产品中会影响聚乙烯醇（PVA）的着色度。所以聚乙烯醇生产过程中要严格控制甲醇中的丁烯醛含量，要求丁烯醛含量小于0.008%。

专利200910069254.8公开了一种甲醇的纯化方法，在一定的温度下将甲醇与过氧化氢（或高锰酸钾）进行反应蒸馏，然后加入氢化钙还原过量的过氧化氢（或高锰酸钾），得到高纯度的甲醇。王中银等研究了用高锰酸钾去除甲醇中杂质的方法。薛允莲等研究了用阳离子交换树脂吸附甲醇中低分子量醛酮的方法。这些方法能较好地去除甲醇中的乙醛丙酮等物质，但是难以除去甲醇中的丁烯醛。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种降低甲醇中丁烯醛含量的方法。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

所述降低甲醇中丁烯醛含量的方法是采用碱性条件下的反应蒸馏法降低聚乙烯醇生产过程中进入溶剂甲醇的丁烯醛含量；具体为：向含有丁烯醛的甲醇中加入体积百分浓度为20%的强碱溶液，优选氢氧化钠或氢氧化钾溶液，更优选为氢氧化钠溶液，所述丁烯醛在甲醇中的质量百分比含量≥0.1%，于65—70℃条件下蒸馏至丁烯醛在甲醇中的重量百分比≤0.008%，优选蒸馏30—60min；所述氢氧化钠的加入量为甲醇重量的0.01—0.5%。所述65—70℃条件下蒸馏是在反应蒸馏塔中进行，塔顶温度为65—70℃，塔釜温度100—108℃。

下面对本发明作进一步说明：

本发明应用于聚乙烯醇实际生产中时，先配制好体积百分比含量为20%的氢氧化钠；然后将聚乙烯醇生产中溶剂（甲醇）蒸馏塔的馏出液的一部分或者全部送入反应蒸馏塔中，同时加20%的氢氧化钠，氢氧化钠的加入量为甲醇重量的0.01—5.0%，进行反应蒸馏，使用蒸汽作为热源，塔顶温度为65—70℃，塔釜温度100—108℃（主要是为了防止甲醇从塔釜流出，使甲醇全部沸腾），使反应蒸馏塔馏出液（甲醇）中丁烯醛的含量小于0.008%；随着反应蒸馏的不断进行，溶剂（甲醇）系统的丁烯醛会不断减少，直到小于0.008%，此时可以减少氢氧化钠的加入量（主要是从经济的角度考虑，减少氢氧化钠的消耗；例如，当氢氧化钠的加入量为4.0%，蒸馏后丁烯醛的含量为0.003%时，可以把氢氧化钠的加入量减少为2.0%，只要蒸馏后丁烯醛的含量不超过0.008%就可以）；最后，反应蒸馏塔塔釜排出的含氢氧化钠废水用硫酸中和至中性。