CS210065B1 - Spósob výroby vinylaoetátu - Google Patents

Description

podiel sa odvádza do odplynu a rozpuštěný aoetylén sa desorbuje zahrlatím získanéj zmesinad 20 °C, vedle sa spát’ do prúdu recirkulujúoeho aoetylénu, pričom aa časť rozpúSťadlav množstvo 0,001 až 0,05 jeho objemového prietoku spolu s kondenzátem odplynov odplyňova-oej kolony podrobí atmosférickéj rektifikáoii. V dósledku toho ddjde k podstatnému niže-nlu hladiny nečištót vo vyrábanom vinylaoetátu a predlži sa praoovný cyklus násady kata-lyzátore. Znížením obsahu nečistót v technologických médiaoh sa zlepSia poměry na separá-cii a syntéze, zvýSi sa kvalita vyráběného monoméru, predlži sa doba životnosti násadykatalyzátore a dójde k zníženiu tvorby polymérnyoh nánosov v predohrievačooh.

Vynález sa týká spósobu výroby vinylacetátu z aoetylénu a kyseliny octovej a rieSizníženie obsahu nečistót v recirkulujúcioh technologických prúdoch a v produkte.

Sistota priemyaelne vyráběného vinylacetátu ako monoméru je rozhodujúca a prvořadá,protože podmieňuje jeho áalSie užitie. Protože ide o velmi čistú látku, v praxi sa tátoproblematika rieSi kompromisně s ohladom na ekonomiku procesu. Možností vzniku a akumulá-cie nežiadúcioh látok je viaoero, preto je potřebné tieto sústavne z procesu odstraňovat’,Medzi rozhodujíce zdroje patria látky, ktoré vznikajú ako vedlajSie produkty samotnej re-akoie, nečistoty ktoré do procesu vstupujú surovinami a látky z nich vznikájúce SalSímireakoiami, ale aj Široké spektrum látok ktoré sa vraoajú do syntézy recirkuláoiou velkéhomnožstva regenerovaných surovin. Protože je nevyhnutné pracovat* s poměrně nízkou konver-ziou vzhTadom na vstupujúcu kyselinu ootovú a velkých molárnych prebytkoch acetylénu jezřejmé, že rozhodujúci podiel nečištót vstupuje do prooesu recirkulujúcimi prúdmi a iohobsah narastá v relativné krátkom Sase i při nízkých obsahooh v čerstvých surovináoha vysokéj selektivito katalyzátora hlavně akumuláoiou. ZvySovať kvalitu vstupujúcichsurovin Je možné len po určitá hraniou a SalSie nároky na ich vySSiu kvalitu už znemožňu-jú narastajúce náklady na čistenie. Tvorba vedlajSíoh produktov je okrem kvality surovin,katalyzátora, technologických podmienok a podobné, daná aj charakterem prísluSnýoh che-mickýoh reakoii a možnosti jej ovplyvnenia sú značné obmedzené. Hlavně ťažisko spočíváteda v účinnom čistění recirkulujúcioh prúdov, čím sa zároveň zabráni akumulácii nečistdt.RieSenie vSak komplikuje vysoká ekonomioká náročnost’ izolácie nežiadúcioh látok, ktorésú zastúpené v nízkých konoentráoiaoh a relativné velké množství vratného aoetylénu, kto-rý je potřebné spracovať. Z uvedeného je zřejmé, že z tohoto hladiska sú najnáročnejSiepravé procesy, kde je použitý Stiepny aoetylén, ktorý v skutečnosti nedosahuje čistotyaoetylénu vyrábaného rozkladem karbidu vápnika. Odstraňovanie nečistdt z vratného aoetylé-nu prebieha u doteraj známých výrobných spósobov tak, že časť tohoto technologického prú-du, ktorý obsahuje v prevažnej miere aoetylén, inerty, kysličník uhličitý, vinylacetát,homológy aoetylénu a iné látky sa odvádza do odplynu ako odpad, po predohádzajúcej ab-sorboii acetylénu v ochladenom surovém vinylacetáte, Zmes surového vinylacetátu a roz-puštěného acetylénu sa potom v SalSom aparáte podrobí tepelnej desorbcii, pričom oddělenýaoetylén sa vedie spfiť do syntézy a surový vinylacetát obohatený o nečistoty postupujespolu s kondenzátem zo syntézy na áalSiu separáoiu čistého produktu. Tak isto odplyn z od-plyn ověj kolony separačného systému vyrábaného vinylacetátu, ktorý pozostáva zo zmesi aoe- 2 tylénu a vinylacetátu $ obsahuje relativné velké množstvá nečištet, hlavně však acetalde-hyd» aceton, inerty, homológy acetylánu sa mfiže dalej spracovávať tak, že kondenzáclou prinizkyoh teplotách sa oddělí ekvapalnená frakcla a neskondenzovaný podle1 acetylánu sa po-užije naspat’ v procese. Z kondenzátu, ktorý pozostáva hlavně z vinylacetátu, acetaldehydu,acetylánu, .acetonu a množstva dalších nečistdt zahriatim desorbuje hlavně aoetylén a acet-aldehyd s časťou nečistdt a takto získaný technický vinylacetát sa spracuje na produkt popřidaní do hlavnáho technologického prúdu surového vinylaoetátu. Pri nespornej výhodě do-terajšioh postupov v smere šetrenia surovin, majú však tieto viacero nedostatkov. Predo-všetkým priame spátné použitie surového vinylacetátu po praní časti reoiklovaného acetylá-nu bez predohádzajúceho čistenia od absorbovaných nečistdt zvyšuje ioh obsah v surovomprodukte, čo sťažuje separáciu, znižuje kvalitu vyráběného produktu a regenerovánoj kyse-liny octovej, ktorú je potřebné opfiť použit’ do syntézy a v konečnom ddsledku vedle k ichakumulácii v technologických prúdoob. Vinylacetát je totiž dobrým rozpúšťadlom svojichhomológov a dal’šioh látok a pre jeho selektivitu'mdže byt’ použitý na čistenie acetylánu.(AO ZSSR 30 4481). Publikované výsledky čistenia acetylánu vinylacetátom v rozsahu tepldtod + 20 do - 25 °C sú nasledovné.

Obsah zložky (#) Před čistěním Po čištěni

Zložka

Propadien 0,313 0,138 Metylacetylén 0,284 0,06l Oivinyl 0,0137 0,0021 Etylaoetylén 0,00236 nepřítomný Vinylaoetylén 0,0232 0,0075 Divinylaoetylén 0,00318 nepřítomný Dimetylacetylén 0,0023 nepřítomný Diacetylén 0,0096 nepřítomný Čistý vinylacetát sa znova získá rektifikáoiou. Takisto odplynenie aoetaldehydovej frak-oie, ktorá sa získá kondenzáclou odplynu z odplyňovacej kolony, je z hl’adiska dal’ších ne-čistdt okrem acetaldehydu nedostatečné a vedle zásadné k akumulácii nečistdt v relativnékrátkom čase. To spdsobuje značný pokles kvality vyrábaného vinylacetátu, regenerovánojkyseliny a zvýšenej tvorbě polymérnyoh nánosov v predohrievačoch syntéznej zmesi a na ka-talyzátore, v ddsledku čoho klesá jeho výrobnosť a podstatné sa skráti jeho doba životnos-ti. Akumulácia nečistdt je tak velká, že hlavně ku konců výrobného cyklu kondenzáclou od-plynu odplyňovacej kolony a odlúčením aoetaldehydu získaný surový vinylacetát už nie jemožné v celom množstvo spracovávať v separačnom systéme, musí sa zhromažáovať v zásobníkua spracovať začiatkom nasledovného výrobného cyklu. Meraniami bolo dokázané, že na odstrá-nenie acetonu a áaTších nežiadúoioh nečistdt jednoduché vyhriatie zmesi vinylacetátu s tý-mito látkami je neúčinné a odstrániť ioh možno rektifikáoiou. Tak například odplynenímzmesi, ktorá mala běžné zloženie 58,46 % vinylaoetátu, 31,4 % acetaldehydu, 3,78 % acetonu,2,58 % acetylánu, 2,54 % vody, 0,01 56 kyseliny octovej a stopy neznámých látok sa v odply-ňovacej koloně s deflegmátorom pri teplotách vo vařáku 74 °C a nekonečnem refluxe získal 3 produkt, ktorý obsahoval 75 - 80 % vinylaoetátu, maximálně až 20 % acetonu, 1 až 2 % acet-aldehydu, 0,1 až 0,4 % vody, 0,01 až 0,1 % acetylénu, 1,5 až 3 % kyseliny octovéj a ialíšieneidentifikovaná látky·

Uvedená nedostatky doterajŠleho spdsobu na výrobu vinylaoetátu z aoetylánu a kyseli-ny octovéj odstraňuje spdsob podl*a tohto vynálezu pri ktorom podiel v množstvo 0,01 až0,1 objemového prietoku nezřeagováného acetylénu sa adsorbuje v pod 5 °C oohladenom vi-nylaoetáte alebo zmesi vinylacetát - kyselina octová, nerozpustný podiel sa odvádza doodplynu a rozpuštěný aoetylén sa desorbuje zahrlatím získanéj zmesi nad 20 °C, yedie saspát* do prúdu reoirkulujúoeho aoetylánu, pričom sa část* rozpúSťadla v množstva 0,001 až0,05 jeho objemového prietoku spolu s kondenzátom odplynov odplyňovaoej kolony podrob!atmosferiokej rektifikáoii. V podstatě ide o také změny technologického postupu, ktorýmisa vylúči akumuláoia nečistdt v hlavných technologických prúdoch vytvořením podmienok preich neustále oddel’ovanie z procesu pomooou účinných deliaoioh metod. V ddsledku toho ddj-de k podstatnému zníženiu hladiny nečistdt vo vyrábanom vinylaoetáte a predlži sa praoov-ný cyklus násady katalyzátora. Výhody předloženého spdsobu je možné zhrnúť následovně. Je 1’ahko realizovatelný, in-vestičně nenáročný, protože ide len o úpravu prepojenia a režimu jeetvujúoioh aparátov.

Znížením obsahu nečistdt v technologických médiach sa zlepšia poměry na separáoii a syn-téze, zvý$i sa kvalita vyrábaného monoméru, predlži sa doba životnosti násady katalyzáto-ra a ddjde k zníženiu tvorby polymérnyoh nánosov v predohrievačooh. VyšŠleho účinku dosa-huje v tom, že spdsob umožňuje výrobu monoméru s rovnoměrněJSou kvalitou v priebebu celé-ho oyklu, protože prirodzený nárast nečistdt v reakčnýoh splodináoh je kompenzovaný ich oddel’ovaním v pomoonom okruhu vo zvýšenoj miere. Za vyšší účinok navrhovaného spdsobu možnooznačit' aj tú okolnost’, že sa znižujú nároky na desorboiu a postačí vyhrievať médium nateplotu oirkulujúoeho média, ktorá je v zásobníku pomocnéhockruhu, To má za následek, žedesorbovaný aoetylén, ktorý sa přidává naspat’ do syntézy obsahuje menej nečistdt, tle sazhromažáujú vo vypieracom médiu pomocného okruhu a oddelia sa rektifikáciou. Příklad 1 Přiklad praktiokého uskutočnenia, ktorý neobmedzuje jeho využitie a súčasne objasňu-je podstatu vynálezu, je znázorněný na obr. 1. Část* reoirkulujúoeho acetylénu, ktorý vy-stupuje zo sprchovéj veže J. a obsahuje v priemere 90 až 92 % hmot. acetylénu, 3 až 3,5 %hmot. vinylaoetátu, 0,5 až 2 % hmot. kysličníka uhličitého, 3 % hmot, inertov a Salšienečistoty, sa privádza potrubím Z ako nástrek do absorbéra J}, kde doohádza k jeho rozpúš-ťaniu v skrápaoom vinylaoetáte, ktorý sa čerpá zo zásobníku a oohladí sa vo výmenníku12 pod teplotu 5 °C hlavně acetaldehyd, aceton, homológy acetylénu a áalšie. Pokial* ne-abaorbovaný plynný podiel s obsahem 60 až 70 % inertov Je vedený potrubím 4 do odplynu,vinylacetát spolu a rozpuštěným aeetylénom a oatatnými prímesami postupuje cez potrubieJS do desorbéra 6, kde sa zahřeje na min. 20 °C v ddsledku čoho prebieha desorbcia acety-lénu, Odlúčený aoetylén je vedený potrubím _7 naspat’ do vstupného potrubia plynnéj fázy

Claims (2)

1. sprchovej veže _1_ a vipylacetát spolu s nečistotami sa privádza oez potrubie 8 do zásobníkatechnického vinylacetátu 2· Aby nedoSlo k trvalému nařastaniu obsahu nečistot v tomto okruhu, odčerpává sa část* tohoto vinylacetátu do zásobníka 15, odkial’ sa spolu s kondenzátoromodplynov odplyňovacej kolony 18 vedle na regeneráoiu do kolony 24.Kondenzát odplynov z od-plyňovace j kolony vzniklí ochladením odplynov, ktoré sa privádzajú z hlavy odplyňovacej ko-lóny 20 cez potrubie 19 do aparátu 18, pričom sa oddělí acetylén, ktorý móže byt* z častivedený cez potrubie 22 do odplynu, ale hlavně potrubím 21 naspáť na zúžitkovanie v proce-se do vstupného potrubia plynnéj fázy sprchovej veže Kondenzát z aparátu 18 přepadáoez potrubie 17 do zásobníka 15, obsahuje 15 až 30 % hmot, acetaldehydu, závisle na teplo-tě kondenzácie 58 - 70 % hmot. vinylacetátu, 0,02 až 2,6 % hmot. acetylénu, 3 až 10 %hmot. acetonu, 2,5 až 3 % hmot. vody, 1 až 2 % kyseliny octovej a áaTžie nečistaty. Tu sazmieša s vinylacetátom privádzaným z aparátu 2 a &asť acetaldehydu sa odlúči cez odplyňo-vacie potrubie 16. Regenerácia vinylacetátu sa uskutočňuje na koloně 24 po nahromadění ob-sahu v zásobníku 15. odkial* sa cez potrubie 23 čerpá ako nástrek. Po oddělení nižšie vrú-cich podieíov do bodu.varu vinylacetátu, ktoré idú do odpadu cez potrubie 32 sa prerekti-fikuje vinylacetát a takto zbavený nečlstčt sa vedle oez potrubie 33 naspSť do zásobníka34 v hlavnom technologickom prúde a z časti sa vedle oez potrubie 35 do zásobníka 2 ved-1’ajšieho okruhu, čím sa udržuje stála hladina obsahu nečistét. Příklad 2 Postupuje sa zhodne ako v příklade 1 s tým rozdielom, že na absorbciu aoetylénu v od-delenom vedTajšom okruhu sa používá zmes vinylacetát - kyselina octová z aparátu 34 hlav-ného technologického prúdu (obr.
2. 2). Časť použitého surového vinylacetátu sa odvádza cezpotrubie 14 do zásobníka 15 a spolu s kondenzátem z aparátu 18 na regeneráoiu. V regene-račně j koloně 24 sa oddelia všetky nižšie vrúce podiely do bodu varu vinylacetátu a očiště-ná zmes vinylacetát - kyselina octová sa vedle potrubím 33 a 35 naspSť do zásobníka 2a prebytok sa vedie do zásobníka 34 a spracuje na monomér. Využitie vynálezu spadá do oblasti priemyselnej výroby vinylacetátu z acetylénu a ky-seliny octovej parořáznym spčsobom. PREDMET VYNALEZU Spčsob výroby vinylacetátu z acetylénu a kyseliny octovej vyznačujúci sa tým, že po-diel v množstva 0,01 až 0,1 objemového prietoku nezreagovaného acetylénu sa adsorbujev pod 5 °C ochladenom vinylaoetáte alebo zmesi vinylacetát - kyselina octová, nerozpustnýpodiel sa odvádza do odplynu a rozpuštěný acetylén sa desorbuje zahriatim získanéj zmesinad 20 °C, vedie sa spát* do prúdu reoirkulujúoeho aoetylénu, pričom sa časť rozpúšťadlav množstve 0,001 až 0,05 jeho objemového prietoku spolu s kondenzátem odplynov odplyňova-oej kolony podrobí atmosferiokej rektifikácii. 1 výkres