聚乙烯醇相應(yīng)的單體是乙烯醇(VA),由于游離態(tài)乙烯醇極不穩(wěn)定,極易進(jìn)行分子重排轉(zhuǎn)化為乙醛,因此聚乙烯醇不能象其他高分子聚合物那樣,直接由其相應(yīng)的單體(乙烯醇)聚合而成,而是要通過(guò)某些酸的乙烯酯經(jīng)過(guò)聚合成聚乙烯醇,再用醇解的方法獲得。這就構(gòu)成了聚乙烯醇制造路線的多樣性。
聚乙烯醇從原料路線上分有乙炔法和乙烯法,其中乙炔法又分為電石乙炔法和天然氣乙炔法。60年代以前,世界各國(guó)主要采用電石乙炔法,到50年代后期才陸續(xù)采用天然氣乙炔法。70年代以后,由于石油化工迅速發(fā)展,生產(chǎn)聚乙烯酵的原料路線從電石乙炔路線轉(zhuǎn)向石油乙烯路線。目前,國(guó)際上生產(chǎn)聚乙烯酵的原料路線以乙烯法為主導(dǎo),其數(shù)量占到了總產(chǎn)能的72%。美國(guó)已經(jīng)完成了乙快法向乙烯法路線的轉(zhuǎn)變,日本的乙烯法也占到70%以上。同時(shí),國(guó)際上生產(chǎn)聚乙烯醇均采用低堿醇解法,七十年代又開(kāi)發(fā)了特殊級(jí)聚乙烯醇品種的低堿間歇釜式懸浮醇解工藝。
我國(guó)有13套聚乙烯醇生產(chǎn)裝置,總生產(chǎn)能力32.6萬(wàn)噸/年。其中有3套裝置是天然氣乙快和石油乙烯法,生產(chǎn)能力共11.1萬(wàn)噸/年,占總產(chǎn)能的34%,這3套裝置為:北京有機(jī)化工廠(生產(chǎn)能力2.5萬(wàn)噸/年)、上海石化集團(tuán)上海石油化工股份有限公司化工事業(yè)部(3.6萬(wàn)噸/年)、中國(guó)石化集團(tuán)四川維尼綸廠(5萬(wàn)噸/年);有10套裝置是電石乙快法,生產(chǎn)能力共21.5萬(wàn)噸,占總產(chǎn)能的66%,這10套裝置為:石家莊化工化纖有限公司(生產(chǎn)能力0.8萬(wàn)噸/年)、山西三維集團(tuán)有限公司(2.5萬(wàn)噸/年)、安徽皖維高新材料有限公司(2.5萬(wàn)噸/年)、江西化工化纖有限責(zé)任公司(2.5萬(wàn)噸/年)、福建紡織化纖集團(tuán)有限公司(2.5萬(wàn)噸/年)、湖南省湘維有限公司(2.5萬(wàn)噸/年)、廣西維尼綸集團(tuán)有限責(zé)任公司(2.5萬(wàn)噸/年)、蘭州維尼綸集團(tuán)有限責(zé)任公司(2.5萬(wàn)噸/年)、貴州水晶有機(jī)化工(集團(tuán))有限公司(1.6萬(wàn)噸/年)、云南云維股份有限公司(1.6萬(wàn)噸/年)。
在聚乙烯醇生產(chǎn)過(guò)程中有濕法和干法兩種堿法醇解工藝,也就是人們常說(shuō)的高堿法和低堿法。濕法醇解工藝就是在原料聚醋酸乙烯甲醇溶液中含有1-2%的水,催化劑堿也配制成水溶液,堿摩爾比大。高堿法的優(yōu)點(diǎn)是醇解速度較快,設(shè)備生產(chǎn)能力高,缺點(diǎn)是副反應(yīng)多,生成的醋酸鈉多,需要回收設(shè)備,聚乙烯醇產(chǎn)品中醋酸鈉含量較多,造成聚乙烯醇純度偏低,灰分偏高,影響產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量。70年代初,日本電器化學(xué)公司開(kāi)發(fā)成功低堿醇解法即干法醇解,并率先用來(lái)生產(chǎn)聚乙烯醇。干法醇解,就是聚醋酸乙烯甲醇溶液含水率小于1%,幾乎是在無(wú)水的情況下進(jìn)行醇解,堿摩爾比小。低堿法的突出優(yōu)點(diǎn)是,采用低堿摩爾比,氫氧化鈉耗量?jī)H為高堿法的十分之一,副反應(yīng)少,副產(chǎn)醋酸鈉也相應(yīng)較少,缺點(diǎn)是醇解速度慢,聚乙烯醇產(chǎn)品中的醋酸鈉因結(jié)構(gòu)致密而不易洗去。由于低堿醇解法有許多優(yōu)點(diǎn),目前已經(jīng)成為生產(chǎn)聚乙烯醇的主要方法。
我國(guó)13套聚乙烯醇生產(chǎn)裝置中,除北京有機(jī)化工廠、上海石化、四川維尼綸廠采用低堿醇解法,其余均為高堿醇解法(經(jīng)過(guò)技術(shù)改造,高堿法裝置中有少部分生產(chǎn)線已經(jīng)改為低堿醇解法)。