Monomer Vinil Asetat (VAM)

Polivinil alkohol (PVA) merupakan bahan baku utama untuk produksi vinilon dan juga digunakan dalam produksi perekat, pengemulsi, dan produk lainnya. Dalam proses produksi PVA, polimerisasi larutan digunakan untuk memastikan distribusi polimerisasi yang sempit, percabangan yang rendah, dan kristalinitas yang baik. Laju polimerisasi VAM dikontrol secara ketat pada sekitar 60%. Berkat kontrol laju polimerisasi selama proses polimerisasi VAM, sekitar 40% dari Monomer Vinil Asetat (VAM) tetap tidak terpolimerisasi dan memerlukan pemisahan, pemulihan, dan penggunaan kembali. Oleh karena itu, penelitian tentang proses pemulihan VAM merupakan komponen penting dalam proses produksi PVA. Terdapat hubungan polimer-monomer antara Etilen Vinil Asetat (EVA) dan monomer vinil asetat (VAM). Monomer vinil asetat merupakan salah satu bahan baku dasar untuk pembuatan polimer etilen vinil asetat. Makalah ini menggunakan perangkat lunak simulasi kimia Aspen Plus untuk mensimulasikan dan mengoptimalkan proses pemulihan VAM. Kami mempelajari bagaimana pengaturan proses di menara polimerisasi pertama, kedua, dan ketiga memengaruhi unit produksi. Kami menemukan pengaturan terbaik untuk menghemat air yang digunakan untuk ekstraksi dan menurunkan konsumsi energi. Parameter-parameter ini memberikan landasan teori yang penting untuk desain dan pengoperasian pemulihan VAM. 1 Proses Pemulihan Monomer Vinil Asetat1.1 Proses SimulasiProses ini mencakup menara polimerisasi pertama, kedua, dan ketiga dalam proses pemulihan monomer vinil asetat. Diagram alir detailnya ditunjukkan pada Gambar 1. 1.2 Pemilihan Model dan Modul TermodinamikaUnit pemulihan monomer vinil asetat di pabrik polivinil alkohol terutama memproses sistem polar yang terdiri dari vinil asetat, metanol, air, metil asetat, aseton, dan asetaldehida, dengan pemisahan cair-cair antara vinil asetat dan air. Peralatan utama dalam unit pemulihan monomer vinil asetat di pabrik polivinil alkohol disimulasikan menggunakan perangkat lunak Aspen Plus. Modul RadFrac digunakan untuk menara distilasi, dan modul Decanter untuk pemisah fase. 2 Hasil SimulasiKami menjalankan simulasi proses pada unit pemulihan monomer vinil asetat di pabrik polivinil alkohol. Tabel 3 menunjukkan perbandingan hasil simulasi dan nilai aktual untuk logistik utama. Sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 3, hasil simulasi sesuai dengan nilai aktual, sehingga model ini dapat digunakan untuk mengoptimalkan parameter proses dan alur proses lebih lanjut. 3 Optimasi Parameter Proses3.1 Penentuan Jumlah Pengupasan MetanolMenara Polimerisasi 1 mengeluarkan monomer vinil asetat (VAM) dari aliran yang tersisa setelah polimerisasi. Menara ini menggunakan uap metanol di bagian bawah untuk panas. Jumlah metanol yang tepat penting bagi kinerja menara. Studi ini mengkaji bagaimana perbedaan jumlah metanol memengaruhi fraksi massa PVA di bagian bawah menara dan fraksi massa VAM di bagian atas, dengan asumsi umpan tetap sama dan desain menara konstan. Seperti ditunjukkan pada Gambar 2, ketika kapasitas panas yang dibutuhkan untuk pemisahan di Menara Polimerisasi 1 terpenuhi, peningkatan jumlah metanol pengupasan akan menurunkan fraksi massa PVA di bagian bawah dan fraksi massa VAM di bagian atas. Jumlah metanol pengupasan memiliki hubungan linier dengan fraksi massa PVA di bagian bawah dan fraksi massa VAM di bagian atas. 3.2 Optimasi Posisi Umpan di Menara Polimerisasi 2Pada Menara Polimerisasi 2, sebuah menara distilasi ekstraktif, lokasi masuknya pelarut dan umpan sangat memengaruhi hasil pemisahan. Kolom ini menggunakan distilasi ekstraktif. Berdasarkan sifat fisik ekstraktan dan umpan campuran, ekstraktan harus ditambahkan dari bagian atas kolom. Gambar 3 menunjukkan bagaimana posisi umpan campuran memengaruhi fraksi massa metanol di bagian atas dan beban reboiler di bagian bawah, dengan pengaturan simulasi lainnya tetap sama. 3.3 Optimasi Jumlah Air Ekstraksi pada Kolom Polimerisasi 2Pada Kolom Polimerisasi 2, distilasi ekstraktif digunakan untuk memisahkan vinil asetat dan azeotrop metanol. Dengan menambahkan air ke bagian atas kolom, azeotrop akan terganggu, sehingga memungkinkan pemisahan kedua zat tersebut. Laju aliran air ekstrak memiliki dampak besar pada seberapa baik Kolom Polimerisasi 2 memisahkan bahan-bahan ini. Dengan pengaturan simulasi yang konsisten, saya mengamati bagaimana jumlah air ekstrak memengaruhi fraksi massa metanol di bagian atas dan beban reboiler di bagian bawah kolom. Hasilnya ditunjukkan pada Gambar 4. 3.4 Optimalisasi Rasio Refluks pada Kolom Polimerisasi 3Pada Kolom Polimerisasi 3, rasio refluks penting untuk memisahkan vinil asetat dari zat yang lebih ringan seperti metil asetat dan air jejak. Hal ini meningkatkan kualitas vinil asetat yang diperoleh dari aliran samping. Kami menjaga pengaturan simulasi tetap konstan dan mempelajari bagaimana rasio refluks memengaruhi fraksi massa vinil asetat dari aliran samping dan beban reboiler. Hasil perhitungan ditunjukkan pada Gambar 6. Mempertahankan rasio refluks menara polimerisasi sekitar 4 membantu memastikan vinil asetat dari jalur samping memenuhi standar kualitas dan menjaga beban reboiler tetap rendah. 4. Kesimpulan(1) Dengan menggunakan perangkat lunak AspenPlus, model termodinamika yang sesuai dipilih untuk mensimulasikan keseluruhan proses pemulihan monomer vinil asetat di pabrik polivinil alkohol. Hasil simulasi sesuai dengan nilai aktual dan dapat digunakan sebagai panduan dalam perancangan proses dan optimasi produksi pabrik.(2) Berdasarkan simulasi proses yang tepat, pengaruh parameter proses menara polimerisasi 1, menara polimerisasi 2, dan menara polimerisasi 3 terhadap pabrik dikaji, dan parameter proses optimal ditentukan. Ketika vinil asetat memenuhi standar pemisahan yang dibutuhkan, kita dapat menghemat air ekstraksi dan mengurangi penggunaan energi. Situs web: www.elephchem.comWhatsApp: (+)86 13851435272E-mail: admin@elephchem.com