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  • Simulación y optimización de procesos de recuperación de monómero de acetato de vinilo
    Aug 12, 2025
    Alcohol polivinílico (PVA) El VAM es una materia prima fundamental para la producción de vinilón y también se utiliza en la producción de adhesivos, emulsionantes y otros productos. En el proceso de producción de PVA, se utiliza la polimerización en solución para garantizar una distribución de polimerización estrecha, baja ramificación y buena cristalinidad. La tasa de polimerización de VAM se controla estrictamente en aproximadamente el 60 %. Debido al control de la tasa de polimerización durante el proceso de polimerización de VAM, aproximadamente el 40 % de la Monómero de acetato de vinilo (VAM) Permanece sin polimerizar y requiere separación, recuperación y reutilización. Por lo tanto, la investigación sobre el proceso de recuperación del acetato de vinilo es un componente crucial del proceso de producción de PVA. Existe una relación polímero-monómero entre... Etileno acetato de vinilo (EVA) y monómero de acetato de vinilo (VAM). El monómero de acetato de vinilo es una de las materias primas básicas para la fabricación de polímeros de etileno acetato de vinilo. Este artículo utiliza el software de simulación química Aspen Plus para simular y optimizar el proceso de recuperación de acetato de vinilo. Estudiamos cómo la configuración del proceso en la primera, segunda y tercera torres de polimerización afecta a la unidad de producción. Identificamos las configuraciones óptimas para ahorrar agua en la extracción y reducir el consumo de energía. Estos parámetros proporcionan una base teórica importante para el diseño y la operación de la recuperación de acetato de vinilo. 1 Proceso de recuperación de monómero de acetato de vinilo1.1 Proceso de simulaciónEste proceso incluye la primera, segunda y tercera torres de polimerización en el proceso de recuperación de monómero de acetato de vinilo. El diagrama de flujo detallado se muestra en la Figura 1. 1.2 Selección del modelo termodinámico y del móduloLa unidad de recuperación de monómero de acetato de vinilo de la planta de alcohol polivinílico procesa principalmente un sistema polar compuesto por acetato de vinilo, metanol, agua, acetato de metilo, acetona y acetaldehído, con separación líquido-líquido entre el acetato de vinilo y el agua. El equipo principal de la unidad de recuperación de monómero de acetato de vinilo de la planta de alcohol polivinílico se simuló con el software Aspen Plus. Se empleó el módulo RadFrac para la torre de destilación y el módulo Decanter para el separador de fases. 2 Resultados de la simulaciónSe realizó una simulación de proceso en la unidad de recuperación de monómero de acetato de vinilo de la planta de alcohol polivinílico. La Tabla 3 muestra una comparación de los resultados de la simulación con los valores reales para la logística principal. Como se muestra en la Tabla 3, los resultados de la simulación concuerdan con los valores reales, por lo que este modelo puede utilizarse para optimizar aún más los parámetros y el flujo del proceso. 3 Optimización de parámetros del proceso3.1 Determinación de la cantidad de metanol destiladoLa Torre de Polimerización 1 extrae el monómero de acetato de vinilo (VAM) de la corriente restante tras la polimerización. Utiliza vapor de metanol en la base para generar calor. La cantidad correcta de metanol es fundamental para el buen funcionamiento de la torre. Este estudio analiza cómo las diferentes cantidades de metanol afectan la fracción másica de PVA en la base de la torre y la fracción másica de VAM en la parte superior, suponiendo que la alimentación se mantiene constante y el diseño de la torre es constante. Como se muestra en la Figura 2, cuando se satisface la capacidad térmica necesaria para la separación en la Torre de Polimerización 1, al aumentar la cantidad de metanol de desorción se reduce la fracción másica de PVA en la base y la fracción másica de VAM en la parte superior. La cantidad de metanol de desorción tiene una relación lineal con la fracción másica de PVA en la base y la fracción másica de VAM en la parte superior. 3.2 Optimización de la posición de alimentación en la torre de polimerización 2En la Torre de Polimerización 2, una torre de destilación extractiva, la entrada del disolvente y la alimentación influye considerablemente en la eficacia de la separación. Esta columna utiliza destilación extractiva. Según las propiedades físicas del extractante y la alimentación mixta, el extractante debe añadirse desde la parte superior de la columna. La Figura 3 muestra cómo la posición de la alimentación mixta afecta la fracción másica de metanol en la parte superior y la carga del rehervidor en la parte inferior, manteniendo los demás ajustes de simulación sin cambios. 3.3 Optimización de la cantidad de agua de extracción en la columna de polimerización 2En la Columna de Polimerización 2, se utiliza la destilación extractiva para separar el azeótropo de acetato de vinilo y metanol. Al añadir agua en la parte superior de la columna, se rompe el azeótropo, lo que permite la separación de ambas sustancias. El caudal de agua de extracción influye considerablemente en la eficacia de la Columna de Polimerización 2 para separar estos materiales. Con ajustes de simulación consistentes, observé cómo la cantidad de agua de extracción afectaba la fracción másica de metanol en la parte superior y la carga del rehervidor en la parte inferior de la columna. Los resultados se muestran en la Figura 4. 3.4 Optimización de la relación de reflujo en la columna de polimerización 3En la Columna de Polimerización 3, la relación de reflujo es importante para separar el acetato de vinilo de sustancias más ligeras como el acetato de metilo y trazas de agua. Esto mejora la calidad del acetato de vinilo obtenido de la corriente lateral. Mantuvimos constantes los parámetros de simulación y estudiamos cómo la relación de reflujo afecta tanto a la fracción másica de acetato de vinilo de la corriente lateral como a la carga del rehervidor. Los resultados del cálculo se muestran en la Figura 6. Mantener la relación de reflujo de la torre de polimerización en torno a 4 ayuda a garantizar que el acetato de vinilo de la línea lateral cumpla con los estándares de calidad y a mantener baja la carga del rehervidor. 4. Conclusión(1) Mediante el software AspenPlus, se selecciona un modelo termodinámico adecuado para simular todo el proceso de recuperación de monómero de acetato de vinilo de la planta de alcohol polivinílico. Los resultados de la simulación concuerdan con los valores reales y pueden utilizarse para orientar el diseño del proceso y la optimización de la producción de la planta.(2) Con base en una simulación de proceso correcta, se investiga la influencia de los parámetros de proceso de las torres de polimerización 1, 2 y 3 en la planta, y se determinan los parámetros óptimos. Cuando el acetato de vinilo cumple con los estándares de separación necesarios, se puede ahorrar agua de extracción y reducir el consumo de energía. Sitio web: www.elephchem.comWhatsApp: (+)86 13851435272Correo electrónico: admin@elephchem.com
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  • Introducción al proceso de producción de acetato de vinilo.
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    El acetato de vinilo es un líquido inflamable incoloro con un olor fuerte. Su vapor es irritante para los ojos. Es insoluble en agua pero soluble en la mayoría de los disolventes orgánicos. El monómero de acetato de vinilo es inflamable y reacciona rápidamente con el cloro, el bromo y el ozono. Hay dos rutas de proceso de producción para el monómero de acetato de vinilo: el método del etileno y el método del acetileno. El método del acetileno se puede dividir en un método en fase líquida y un método en fase gaseosa, y el método del etileno también se puede dividir en un método en fase líquida y un método en fase gaseosa.   Método de fase gaseosa de acetileno: como materia prima se utilizan carburo de calcio desulfurado y desfosfinado, acetileno y ácido acético, el catalizador es carbón activado con acetato de zinc (15:100) y se agrega un promotor. La temperatura de reacción es de 170~200℃, la presión es presión atmosférica y la velocidad espacial es de 200~400/h. Resultados de la reacción: la tasa de conversión de un solo paso de ácido acético es del 25~40%, la tasa de conversión de un solo paso de acetileno es del 12~16%. La selectividad del VAM es del 92 al 96 % para el acetileno y del 95 al 98 % para el ácido acético. El rendimiento total de VAM es del 97 al 98 % para el ácido acético y del 92 al 96 % para el acetileno.   Los catalizadores para el proceso en fase gaseosa de etileno son principalmente catalizadores soportados de Pd-Au, Pd-Pt y Pd-Cd, y los vehículos son principalmente gel de sílice y alúmina. Los dos factores principales que afectan al catalizador son la capacidad de coordinación del Pd y la capacidad del ácido acético o acetato para oxidar Pd(0) a Pd(II). La tasa de conversión de un solo paso de etileno en este proceso es del 8 al 10 %, la tasa de conversión de un solo paso del ácido acético es del 8 al 20 % y la selectividad de VAM basada en etileno es del 90 al 94 %.   En los últimos años, el proceso de acetileno ha sido reemplazado gradualmente por el proceso de etileno debido al alto costo de las materias primas. Sin embargo, con el continuo aumento de los precios del petróleo, el proceso de acetileno ha recuperado vitalidad económica, especialmente el proceso de acetileno que utiliza gas natural como materia prima. En la actualidad, el proceso del acetileno todavía ocupa una posición importante en China. El proceso en fase de gas etileno ocupa una posición dominante en el mercado debido a su buena procesabilidad y desempeño económico. En la actualidad, la tecnología de producción de etileno en China representa más del 55% de la capacidad de producción nacional total.   Sitio web: www.elephchem.com Whatsapp: (+)86 13851435272 Correo electrónico: admin@elephchem.com ElephChem Holding Limited, profesional experto en el mercado en Alcohol polivinílico (PVA) y Emulsión de copolímero de acetato de vinilo y etileno(VAE) con fuerte reconocimiento y excelentes instalaciones de planta de estándares internacionales.
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