CZ20002401A3

CZ20002401A3 - Způsob isolace alkoholu na bázi nižšího alkylu ze stripovací směsi

Info

Publication number: CZ20002401A3
Application number: CZ20002401A
Authority: CZ
Inventors: James Earl Trout; Gary Allen Busch
Original assignee: The Procter & Gamble Company
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1998-12-22
Publication date: 2000-11-15

Abstract

Způsoby odstraňování alkoholu na bázi nižšího alkylu z polyesterové směsi polyesteru polyolu a mastné kyseliny a alkoholu na bázi nižšího alkylu zahrnují (a) uvedení polyesterové směsi do styku se stripovací směsí zahrnující inertní stripovací plyn, až asi 10 000 ppm alkoholu na bázi nižšího alkylu a až asi 2 000 ppm kyslíku, přičemž nejméně část alkoholu na bázi nižšího alkylu se převede z polyesterové směsi do stripovací směsi, čímž se zvýší koncentrace alkoholu na bázi nižšího alkylu ve stripovací směsi a (b) oddělení stripovací směsi od polyesterové směsi. Způsoby dále zahrnují ( c ) stlačování stripovací směsi k zvýšení tlaku, (d) chlazení stripovací směsi k snížení její teploty, čímž zkondenzuje nejméně první část alkoholu na bázi nižšího alkylu na kapalinu (e) oddělení zkondenzovaného alkoholu na bázi nižšího alkylu ze stripovací směsi k snížení množství alkoholu na bázi nižšího alkylu ve stripovací směsi na rozsah od 1 ppm do 10 000 ppm a (f) nasměrování výsledné stripovací směsi do expanzní turbiny (64) ve které je snížena teplota a tlak stripovací směsi. Energie vyplývající ze snížení teploty stripovací směsi a tlaku v expanzní turbině (64) se používá ke stlačení stripovací směsi oddělené od polyesterové směsi.

Description

Způsob isolace alkoholu na bázi nižšího alkylu ze stripovací směsi

Oblast techniky

Tento vynález se týká způsobů odstraňování alkoholu na bázi nižšího alkylu z polyesterů polyolu a mastné kyseliny kontaktováním směsi polyesteru z polyolu a mastné kyseliny a alkoholu na bázi nižšího alkylu se stripovací směsí zahrnující inertní stripovací plyn, alkohol na bázi nižšího alkylu a kyslík. Po takovém kontaktu se zvýší koncentrace alkoholu na bázi nižšího alkylu ve stripovací směsi. Vynález je také zaměřen na energeticky účinné způsoby odstraňování alkoholu na bázi nižšího alkylu ze stripovací směsi zvyšováním tlaku a snižováním teploty stripovací směsi tak, že část alkoholu na bázi nižšího alkylu kondenzuje na kapalinu, která se dá snadněji oddělit od stripovací směsi.

Dosavadní stav techniky

Je značný zájem o použití určitých polyesterů polyolů a mastných kyselin jako nízkokalorických nebo méně kalorických náhrad za tuky a oleje v potravě. Například neabsorbovatelné, nestravitelné estery cukru a masné kyseliny nebo estery cukru a hydroxymastné kyseliny, mající nejméně čtyři esterové skupiny mastné kyseliny, přičemž každá mastná kyselina má 8 až 22 uhlíkových atomů, se používají jako částečné nebo plné náhrady tuku v nízko- kalorických potravinových směsích.

V oboru byla popsána řada různých způsobů na přípravu těchto vysoce esterifikovaných polyesterů polyolu a mastné kyseliny, zejména polyesterů sacharózy. Obecně se nechá reagovat polyol, například sacharóza, s esterem mastné kyseliny na bázi nižšího alkylu v přítomnosti zásaditého katalytického iniciátoru čímž se vytvoří polyester polyolu a mastné kyseliny. K usnadnění této reakce mezi polyolem a esterem mastné kyseliny na bázi nižšího alkylu se dají použít emulgátory, katalyzátory přenosu fáze a pod. Vedlejším produktem této reakce je alkohol na bázi nižšího alkylu a jeho přítomnost v reakční směsi má tendenci zpomalovat postup reakce. Navíc alkohol na bázi nižšího alkoholu obecně není žádoucí složkou v produktu na bázi polyesteru polyolu a mastné kyseliny. Proto je žádoucí odstranit alkohol na bázi nižšího alkylu z polyesteru polyolu a mastné kyseliny tak, aby se

- 2 jednak vyrobil vyčištěný polyester polyolu a mastné kyseliny a aby se urychlila reakce mezi polyolem a esterem mastné kyseliny na bázi nižšího alkylu.

Navíc se kyslík obecně považuje v transesterifikační reakci nebo ve směsi polyesteru polyolu a mastné kyseliny a alkoholu na bázi nižšího alkylu za jed kvůli jeho tendenci oxidovat reakční produkty a degradovat katalyzátor reakce. Proto je žádoucí minimalizovat množství kyslíku, který se přidává do směsi polyesteru polyolu a mastné kyseliny a alkoholu na bázi nižšího alkylu.

Alkohol na bázi nižšího alkylu se dá odstranit z polyesteru polyolu a mastné kyseliny jeho profukováním inertním plynem. Tento způsob je popsán v patentech USA č. 4 518 772, USAč. 3 963 699 a USAč. 4 517 360. Tyto patenty popisují způsob vakuové separace k odstraňování alkoholu na bázi nižšího alkylu, přičemž se používá profukování inertním plynem jako přídavné k vakuovému odstraňování alkoholu na bázi nižšího alkylu.

Procesy pro odstraňování těkavých organických látek z proudů inertního plynu jsou obecně známy. Například patent USA č. 4 295 282 popisuje systém tepelného čerpadla s otevřeným cyklem pro zpětné získávání kondenzovatelných rozpouštědel a nebo tepla z plynných proudů. Tento proces je popisován ve spojitosti s odstraňováním par barvy a jiných těkavých par z proudu plynu. Patent USA č. 4 480 393 a patent USA č. 5 152 812 rovněž popisují procesy k zpětnému získávání kondenzovatelných organických složek z proudu inertního plynu.

Kvůli zvýšenému používání polyesterů polyolu a mastné kyseliny v potravinových a podobných produktech existuje kontinuální potřeba zlepšit účinnost a snížit náklady na výrobu polyesterů polyolu a mastné kyseliny. Zejména existuje kontinuální potřeba plně integrovaných procesů, které jsou jak účinné, tak i ekonomické a které mohou zabezpečovat odstraňování alkoholu na bázi nižšího alkylu ze směsi polyesteru polyolu a mastné kyseliny zahrnující polyester polyolu a mastné kyseliny a alkohol na bázi nižšího alkylu.

Podstata vynálezu

Předmětem tohoto vynálezu je poskytnout zlepšené způsoby odstraňování alkoholu na bázi nižšího alkylu z jeho směsí s polyesterem polyolu a mastné kyseliny s použitím stripovací směsi zahrnující inertní stopovací plyn, alkohol na bázi nižšího alkylu a kyslík a následné odstranění části alkoholu na bázi nižšího alkylu ze stripovací směsi, přičemž stripovací směs může být recyklována pro další použití, jeli to žádoucí.

Dalším předmětem tohoto vynálezu je poskytovat takové způsoby pro odstraňování dostatečného množství alkoholu na bázi nižšího alkylu ze stripovací směsi, aby to umožňovalo recyklovat plyn pro další styk s reakční směsí na bázi polyesteru polyolu a mastné kyseliny anebo polyesterovou směsí obsahující alkohol na bázi nižšího alkylu.

U jednoho provedení je předmětný vynález zaměřen na způsob odstraňování alkoholu na bázi nižšího alkylu z polyesterové směsi, která zahrnuje polyester polyolu a mastné kyseliny a alkohol na bázi nižšího alkylu. Polyesterová směs se uvede ve styk se stripovací směsí zahrnující inertní stripovací plyn, až asi 10 000 ppm alkoholu na bázi nižšího alkylu a až asi 2 000 ppm kyslíku. Během styku je nejméně část alkoholu na bázi nižšího alkylu převedena z polyesterové směsi do stripovací směsi, čímž se zvýší koncentrace alkoholu na bázi nižšího alkylu ve stripovací směsi. Stripovací směs se potom oddělí od polyesterové směsi a stlačí se tak, aby se zvýšil její tlak. Navíc se stripovací směs ochladí, aby zkondenzovala na kapalinu nejméně první část alkoholu na bázi nižšího alkylu. Nakonec se zkondenzovaný alkohol na bázi nižšího alkylu oddělí od stripovací směsi, aby se snížilo množství alkoholu na bázi nižšího alkylu ve stripovací směsi na rozsah od asi 1 ppm do asi 10 000 ppm a výsledná stripovací směs se vede do expanzní turbiny, ve které se sníží teplota a tlak stripovací směsi. Energie vyplývající ze snížení teploty stripovací směsi a tlaku v expanzní turbině se používá ke stlačení stripovací směsi oddělené z polyesterové směsi. Výsledná stripovací směs se dá popřípadě použít jako chladivo v jednom nebo více tepelných výměnících, aby se ochladilo další množství stripovací směsi oddělené z reakční směsi.

U zvláště výhodného provedení tento vynález zahrnuje způsob odstraňování alkoholu na bázi nižšího alkylu z polyesterové směsi v reakční směsi vyplývající z reakce polyolu a esteru mastné kyseliny na bázi nižšího alkylu. Reakční směs zahrnuje reakční produkty včetně polyesteru polyolu a mastné kyseliny a alkoholu na bázi nižšího alkylu. Reakční směs je kontaktována se stripovací směsí zahrnující inertní stripovací plyn, až asi 10 000 ppm alkoholu na bázi nižšího alkylu a až asi 2 000 ppm kyslíku. Během styku se nejméně část alkoholu na bázi nižšího alkylu převede z reakční směsi do stripovací směsi, čímž se zvýší koncentrace alkoholu na bázi

- 4 nižšího alkylu ve stripovací směsi. Stripovací směs se potom oddělí od reakční směsi a stlačí se tak, aby se její tlak zvýšil. Následně se stripovací směs ochlazuje, aby zkondenzovala nejméně první část alkoholu na bázi nižšího alkylu na kapalinu. Nakonec se část zkondenzované první Části alkoholu na bázi nižšího alkylu oddělí od stripovací směsi, aby se snížilo množství alkoholu na bázi nižšího alkylu ve stripovací směsi na rozsah od asi 1 ppm do asi 10 000 ppm a výsledná stripovací směs se vede do expanzní turbiny, ve které se snižuje teplota a tlak stripovací směsi. Energie vyplývající ze snížení teploty stripovací směsi a tlaku v expanzní turbině se používá ke stlačování stripovací směsi oddělované od polyesterové směsi.

U jiného provedení tento vynález zahrnuje způsob syntetizování polyesteru na bázi polyolu a mastné kyseliny. Konkrétně se nechá reagovat polyol s esterem mastné kyseliny na bázi nižšího alkylu tak, aby se vytvořila reakční směs, která zahrnuje polyester polyolu a mastné kyseliny a alkohol na bázi nižšího alkylu. Reakční směs je uvedena ve styk se stripovací směsí podle způsobů popsaných výše.

Zde popsané způsoby poskytují výhodu integrovaného způsobu na odstraňování alkoholu na bázi nižšího alkylu ze směsi polyesteru polyolu a mastné kyseliny, kondenzování alkoholu na kapalinu a oddělování zkondenzovaného alkoholu ze stripovací směsi za význačného zpětného získávání energie. Překvapivě bylo zjištěno, že aby se odstranil alkohol na bázi nižšího alkylu z polyesterové směsi, lze použít inertní stripovací plyn, který zahrnuje až asi 10 000 ppm alkoholu na bázi nižšího alkylu, a dosáhne se tak podstatného odstranění alkoholu na bázi nižšího alkylu z polyesterové směsi. Navíc u mnoha polyesterových směsí podle tohoto vynálezu se kyslík považuje za nečistotu a bylo stanoveno, že stripovací směsi podle tohoto vynálezu mohou zahrnovat až asi 2 000 ppm kyslíku nemá-li dojít k podstatnému degradování chodu reakce.

Navíc může být stripovací směs následně odplyněna do ovzduší nebo recyklována pro styk s dalším polyesterem polyolu a mastné kyseliny. Použitím chladné stripovací směsi ze které byla zkondenzována a oddělena část alkoholu na bázi nižšího alkylu jako chladivá nejméně v jednom tepelném výměníku k ochlazení dalšího množství stripovací směsi se dají dosáhnout další energetické a provozní úspory.

Přehled obrázků na výkrese • · · · · ·· ··

- 5 Tento popis vynálezu bude srozumitelnější z následujícího části popisu, která je spojena s doprovodným výkresem na kterém je na obr. 1 schematicky znázorněno průtočné schéma výhodného provedení způsobu podle tohoto vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Tento vynález bude nyní popsán podrobně s odkazem na konkrétní provedení. V souladu s tímto vynálezem se ze směsi polyesteru polyolu a mastné kyseliny a alkoholu na bázi nižšího alkylu odstraňuje tento alkohol. Polyol zpravidla reaguje s esterem masné kyseliny na bázi nižšího alkylu za vytváření polyesteru polyolu a mastné kyseliny transesterifikací polyolu za tvorby alkoholu na bázi nižšího alkylu jako vedlejšího produktu. Během transesterifikační reakce polyolu k vytvoření polyesteru polyolu a mastné kyseliny se výrobou vedlejšího produktu alkoholu na bázi nižšího alkylu posune reakční rovnováha a zpomalí se reakce. Aby se dosáhlo vysokého stupně transesterifikace, tj. esterifikovalo se co nejvíce hydroxylových skupin polyolu, je výhodné odstraňovat alkohol na bázi nižšího alkylu z reakční směsi tak, aby reakce polyolu nedosáhla rovnováhy před získáním požadované úrovně transesterifikace polyolu. Tak jak je zde používá termín reakční směs, rozumí se tím směs zahrnující polyester polyolu a alkoholu na bázi nižšího alkylu. Reakční směsi zde popisované mohou zahrnovat četná nezreagovaná reakční činidla, katalyzátor a vedlejší produkty vedlejších reakcí, které se objevují během transesterifikační reakce. Navíc termín polyesterová směs zahrnuje směsi zahrnující polyester polyolu a mastné kyseliny a alkohol na bázi nižšího alkylu z jakéhokoliv zdroje a rozumí se, že reakční směs definovaná výše je podmnožinou polyesterové směsi tak jak je zde definována.

Polyestery polyolu a mastné kyseliny, vyrobené jinými způsoby než transesterifikací mohou také obsahovat alkohol na bázi nižšího alkylu a často je žádoucí odstranit alkohol na bázi nižšího alkylu z polyesteru polyolu a mastné kyseliny, aby se získal vyčištěný výrobek. Tudíž zatímco odstranění alkoholu na bázi nižšího alkylu je zde popsáno především ve spojitosti s reakční směsí, rozumí se, že se zde popsané metody odstranění alkoholu na bázi nižšího alkylu dají použít na odstranění alkoholu na bázi nižšího alkylu z polyesterů polyolu a mastné kyseliny bez ohledu na zdroj polyesteru polyolu a mastné kyseliny.

• * · · ► » 4» 4

I · · 4

Termín polyol tak jak se zde používá zahrnuje jakoukoliv alifatickou nebo aromatickou sloučeninu obsahující nejméně dvě volné hydroxylové skupiny. Vhodné polyoly se dají vybrat z následujících tříd: nasycené a nenasycené lineární a rozvětvené lineární alifatické, nasycené a nenasycené cyklické alifatické, včetně heterocyklických alifatických nebo mononukleámích nebo polynukleámích aromatických, včetně heterocyklických aromatických polyolů. Zvláště výhodnými polyoly jsou karbohydráty a netoxické glykoly. K monosacharidům, které se zde dají použít patří například mannóza, galaktóza, arabinóza, xylóza, ribóza, apióza, rhamnóza, psikóza, fruktóza, sorbóza, tagatóza, ribulóza, xylulóza a erytrulóza. K oligosacharidům, které jsou zde vhodné patří například maltóza, kojibióza, nigeróza, cellobióza, laktóza, melibióza, gentiobióza, turanóza, rutinóza, trehalóza, sacharóza a rafinóza. K polysacharidům, které jsou vhodné pro toto použití patří například amylóza, glykogen, celulóza, chitin, inulin, agaróza, zylany, mannan a galaktany. I když cukrové alkoholy nejsou karbohydráty v přísném slova smyslu, v přírodě se vyskytující cukrové alkoholy jsou tak těsně spojeny s karbohydráty, že se také upřednostňují pro použití u tohoto vynálezu. Přírodní cukrové alkoholy, které jsou vhodné pro použití u tohoto vynálezu jsou sorbit, manit a galaktitol.

Zvláště upřednostňovanými třídami materiálů, vhodnými pro použití u tohoto vynálezu, jsou monosacharidy, disacharidy a cukrové alkoholy. K upřednostňovaným neesterifikovaným polyolům patří glukóza, fruktóza, glycerol, polyglyceroly, sacharóza, zylotol a cukrové étery. Zvláště upřednostňovaným polyolem je sacharóza. Upřednostňované neesterifikované polyoly také zahrnují alkoxylované polyoly jako je alkoxylovaný glycerol, alkoxylované polyglyceroly, sorbitolové alkoxylované glyceriny, alkoxylované polysacharidy a vázané alkoxylované polyoly jako jsou vázané alkoxylované glyceriny. Polyoly mohou být alkoxylované epoxidy C3 až Cg, jako je polypropylenoxid, butylenoxid, isobutylenoxid a pentenoxid, aby se vyrobily epoxidem prodloužené polyoly mající epoxylační index minimálně nejméně asi 2, s výhodou v rozsahu od asi 2 do asi 8, tak jak je to popsáno v patentu USA č. 4 816 613, který se tímto zahrnuje do popisu formou odkazu. Polyoly mohou být také alkoxylovány pomocí epoxidu, s výhodou 1, 2-alkylen- oxidem s alkylem C3 až Cjo v přítomnosti řetězec otevírajícího polymeračního katalyzátoru tak jak je to popsáno v patentech USA č. 5 399 729 a USA 5 512 313, které se zahrnují do tohoto popisu formou odkazu.

- 7 Vhodné alkoxylované polyoly pro použití v rámci tohoto vynálezu jsou popsány v patentech USA č. 4 983 329, 5 175 323, 5 288 884 5 298 637, 5 362 894, 5 387 429, 5 446 843, 5 589 217, 5 597 605, 5 603 978 a 5 641 534, přičemž všechny jsou zahrnuty do tohoto popisu formou odkazu. Vhodné alkoxylované polyoly zahrnují alkoxylované cukrové alkoholy, alkoxylované monosacharidy, alkoxylované disacharidy, alkoxylované polysacharidy, alkoxylované alifatické dioly C2 až C]o a alkoxylované alifatické trioly C3 až Cg 2· Upřednostňované alkoxylované alifatické trioly C3 až Cj2 jsou alkoxylovanané glyceroly, výhodněji jsou to propoxylované glyceroly a zejména upřednostňované jsou propoxylované glyceroly mající od asi 3 do asi 21 molů propylenoxidu na molekulu glycerolu. Upřednostňované alkoxylované polysacharidy jsou alkoxylované polysacharidy obsahující anhydromonosacharidové jednotky, zatímco výhodnější jsou propoxylované polysacharidy obsahující anhydromonosacharidové jednotky tak, jak je to popsáno v patentu USA č. 5 273 772, které se tímto zahrnují do tohoto popisu formou odkazu. Upřednostňované vázané alkoxylované glyceriny zahrnují ty, které zahrnují polyéterglykolové vazební segmenty, tak jak je to popsáno v patentu USA č. 5 374 446, který se tímto zahrnuje do popisu formou odkazu a ty, které zahrnují polykarboxylátové vazební segmenty, jak je to popsáno v patentech USA č. 5 427 815 a 5 516 544, které se tímto zahrnují do popisu formou odkazu, přičemž výhodnější jsou ty, které jsou popsány v patentu USA č. 5 516 544.

Termín polyester polyolu a mastné kyseliny, tak jak je zde používán, znamená každý polyol zde definovaný, který má esterifikované své dvě a více hydroxylových skupin skupinami mastné kyseliny. K vhodným polyesterům polyolu a mastné kyseliny patří sacharózové polyestery mající v průměru nejméně čtyři, s výhodou nejméně asi pět esterových vazeb na molekulu sacharózy, přičemž řetězce mastné kyseliny s výhodou mají od asi osmi do asi dvacetičtyř uhlíkových atomů. Jiné vhodné polyestery polyolu a mastné kyseliny jsou esterifikované vazební alkoxylované glyceriny, včetně těch, které zahrnují polyéterglykolové vazební segmenty tak jak je to pospáno v patentu USA č. 5 374 446, který se tímto zahrnuje formou odkazu do tohoto popisu a těch, které zahrnují polykarboxylátové vazební segmenty tak jak je to popsáno v patentech USA č. 5 427 815a5516 544, které se tímto zahrnují do popisu formou odkazu, přičemž výhodnější jsou látky popsané v patentu USA č. 5 516 544.

Další vhodné polyestery polyolů a mastné kyseliny jsou esterifikované epoxidem prodloužené polyoly obecného vzorce P(OH)a+c(EPO)n(FE)b, kde P(OH) je polyol, A je od 2 do asi 8 primárních hydroxylů, C je od asi 0 do asi 8 plně sekundárních a terciálních hydroxylů, A+C je od asi 3 do asi 8, EPO je epoxid C₃Cg, N je minimální průměrné číslo epoxylačního indexu, FE je acylová část molekuly (moieta) mastné kyseliny a B je průměrné číslo v rozsahu větší než 2 a ne větší než A+C, tak jak je to popsáno v patentech USA č. 4 861 613 a EP č. 0324010 Al, které se tímto zahrnují do popisu formou odkazu. Minimální průměrné číslo epoxylačního indexu má hodnotu obecně rovnou nebo větší než A a je to číslo postačující k tomu, aby více než asi 95 % primárních hydroxylů polyolů bylo převedeno na sekundární a terciární hydroxyly. Acylová část molekuly mastné kyseliny má alkylový řetězec C7 ažC₂₃.

Upřednostňované esterifikované epoxidem dloužené polyoly pro použití u předmětného vynálezu zahrnují esterifikované propoxylované glyceroly připravené reakcí propoxylováného glycerolu, majícího od 2 do asi 100 oxypropylenových jednotek na glycerol, s mastnými kyselinami Cjq až C₂4 nebo s estery mastných kyselin Cjq až C₂4 tak jak je to popsáno v patentech USA č. 4 983 329 a 5 175 323, přičemž oba se zahrnují do tohoto popisu formou odkazu. Rovněž jsou výhodné esterifikované propoxylované glyceroly připravené reakcí epoxidu a triglyceridu s alifatickým polyalkoholem tak jak je to popsáno v patentu USA č. 5 304 665, který se tímto zahrnuje formou odkazu do tohoto popisu nebo se solí alkalického kovu nebo alkalické zeminy s alifatickým alkoholem tak jak je to popsáno v patentu USA č. 5 399 728, který se tímto zahrnuje do popisu formou odkazu. Výhodnější jsou acylované, propylenoxidem prodlužované glyceroly mající propoxylační index více než asi 2, s výhodou v rozsahu od asi 2 do asi 8, ještě výhodněji asi 5 a více, kde acylové skupiny jsou sloučeniny s Cg až C₂4, s výhodou C44 až Cjg tak jak je to popsáno v patentech USA č. 5 603 978 a 5 641 534, přičemž oba se tímto zahrnují do popisu formou odkazu. Zvláště výhodné jsou propoxylované glyceroly esterifikovaných mastných kyselin, které vykazují ostrý bod tání před asi 92 °F (33 °C) a mají dilatomerický index tuhého tuku při 92 °F (33 °C) menší než asi 30 tak jak je to popsáno v patentu WO 97/2260 nebo které mají dilatomerický index tuhého tuku nejméně asi 50 při 70 °F (21 °C) a nejméně asi 10 při 98, 6 °F (37 °C) tak jak je to popsáno v patentech USA č. 5 589 217 a 5 597 605, přičemž oba se zahrnují do popisu formou odkazu.

Jiné vhodné esterifikované epoxidem prodlužované polyoly zahrnují esterifikované alkoxylované polysacharidy. Upřednostňované esterifikované alkoxylované polysacharidy jsou esterifikované alkoxylované polysacharidy obsahující anhydromonosacharidové jednotky. Výhodnější jsou esterifikované propoxylované polysacharidy obsahující anhydromonosacharidové jednotky tak jak je to popsáno v patentu USA č. 5 273 772, který se tímto zahrnuje do popisu formou odkazu.

U transesterifikace polyolu podle tohoto vynálezu je požadovaný produkt s výhodou polyester polyolu a mastné kyseliny, u kterého je nejméně polovina hydroxylových skupin polyolu nahrazena estery mastné kyseliny. Když je polyolem sacharóza, je žádoucí, aby byly esterifikovány čtyři nebo více hydroxylových skupin. Ještě výhodnější je, když je požadovaným výrobkem polyester polyolu a mastné kyseliny, u kterého jsou transesterifikované všechny hydroxylové skupiny. Když se transesterifikuje každá hydroxylová skupina polyolu, vznikne normálně molekula alkoholu na bázi nižšího alkylu. Reakční směs tudíž zahrnuje mimo jiných složek požadovaný polyester polyolu a mastné kyseliny a alkohol na bázi nižšího alkylu.

Aby se odstranil alkohol na bázi nižšího alkylu z reakční směsi tak jak je to zde popsáno, použije se stripovací směs, která zahrnuje inertní stripovací plyn až do asi 10 000 ppm, výhodněji do asi 3 000 ppm, alkohol na bázi nižšího alkylu a až asi 2 000 ppm kyslíku. S překvapením bylo zjištěno, že stripovací směs, tak jak je zde definována, která zahrnuje až asi 10 000 ppm alkoholu na bázi nižšího alkylu, se dá použít k odstranění alkoholu na bázi nižšího alkylu z polyesterové směsi. Navíc mohou stripovací směsi zde definované zahrnovat až asi 2 000 ppm kyslíku, který může tvořit složku kontaminující polyesterovou směs. Upřednostňovaný inertní stripovací plyn pro použití u tohoto vynálezu je plynný dusík, ale lze použít i jiné plyny, které jsou inertní vůči směsi polyesteru polyolu a mastné kyseliny a ve kterých je rozpustný vedlejší produkt tvořený alkoholem na bázi nižšího alkylu. Jiné inertní stripovací plyny, přijatelné pro použití u tohoto vynálezu zahrnují hexan a jiné alifatické uhlovodíky.

Aby se dosáhlo odstranění alkoholu na bázi nižšího alkylu z polyesterové směsi, uvede se stripovací směs ve styk s polyesterovou směsí. Ke styku může dojít například v reakční nádobě nebo v jakékoliv jiné příslušné nádobě, přičemž stripovací směs může dostat do styku s polyesterovou směsí. Stripovací směs může být dodávána souproudně k směsi z polyesteru polyolu a mastné kyseliny a alkoholu na bázi nižšího alkylu nebo může být stripovací směs s výhodou dodávána souproudně s polyesterovou směsí.

U reakční směsi je výhodnější kontaktovat reakční směs v nádobě tam, kde se objeví reakce. Jedním z upřednostňovaných způsobů výroby polyesterů polyolu a mastné kyseliny podle tohoto vynálezu je pomocí vertikální vícestupňové kolony na reagování polyolu a esteru mastné kyseliny na bázi nižšího alkylu, přičemž reakční složky jsou dodávány do horní části kolony a nechají se protékat kolonou do spodku, odkud se proud produktu odebírá. Stripovací směs je dodávána do spodku kolony, probublává skrz kolonu a vychází z horní části kolony. Jeden takovýto kontaktor_4 je schematicky znázorněn na obr. 1.

Tento vynález lze lépe pochopit s odkazem na obr. 1, který je schematickým znázorněním jednoho způsobu podle tohoto vynálezu. Konkrétně znázorňuje obr. 1 způsob, u kterého je směs 2 polyesteru polyolu a mastné kyseliny a alkoholu na bázi nižšího alkylu k dispozici v kontaktoru 4, kde se směs 2 uvádí ve styk se stripovací směsí dodávanou přes vstup 10. Směs 2 polyesteru polyolu a mastné kyseliny a alkoholu na bázi nižších alkylů se může přivádět do kontaktoru 4 jako vstupní proud 3. Alternativně může být kontaktorem 4 reakční nádoba nebo něco jí podobné, ve které se vytváří směs polyesteru polyolu a mastné kyseliny a alkoholu na bázi nižšího alkylu, například z polyolu a esteru mastné kyseliny na bázi nižšího alkylu, dodávaná do kontaktoru 4 jako jeden nebo více reakčních vstupních proudů 3. Kontaktor 4 opouští proud 5 polyesteru polyolu a mastné kyseliny, přičemž část alkoholu na bázi nižšího alkylu byla odstraněna stripovací směsí dodávanou vstupem JO. Z kontaktoru 4 rovněž vystupuje proud 12 který zahrnuje stripovací směs se zvýšenou koncentrací alkoholu na bázi nižšího alkylu. Jak je to patrné z obr. 1, stripovací směs, dodávaná přes vstup 10, je dodávána protiproudně do výstupního proudu_5 polyesteru polyolu a mastné kyseliny, tj. vstup JO přivádí stripovací směs do spodku nebo do blízkosti spodku kontaktoru 4 a stripovací směs se nechá probublávat polyesterovou směsí_2 a odchází na vršku kontaktoru 4, zatímco směs polyesteru polyolu a mastné kyseliny s alkoholem na bázi nižšího alkylu, mající snížený obsah alkoholu na bázi nižšího alkylu, se s výhodou odvádí ze spodku kontaktoru 4 jako proud 5. Přínosné je, že se

- 11 množství stripovací směsi povedené do kontaktoru 4 může výrazně měnit v závislosti například na rychlosti jakou je vytvářen alkohol na bázi nižšího alkylu nebo jak je přítomen v polyesteru polyolu a mastné kyseliny a množství alkoholu na bázi nižšího alkylu, které se má odstranit.

Upřednostňovaný rozsah pro poměr stripovací směsi dodávané přes vstup 10 do směsi 2 z polyesteru polyolu a mastné kyseliny a alkoholu na bázi nižšího alkylu je od asi 0,1 : 1 do asi 10 : 1, výhodněji od asi 0,5 : 1 do asi 10 .1 hmotnostně. Více upřednostňovaný rozsah je od asi 1:1 do asi 5:1 stripovací směsi na polyesterovou směs hmotnostně. Vstupní teplota stripovací směsi je s výhodou blízko teploty polyesterové směsi 2, ale přínosné je, že díky nízké teplotní kapacitě plynu se teplota stripovací směsi rychle vyrovná s teplotou kapalného proudu obsahujícího směs 2 polyesteru polyolu a mastné kyseliny a alkoholu na bázi nižšího alkylu. Navíc může být kontaktor 4 chlazen anebo ohříván podle potřeby, aby se udržela požadovaná teplota a aby se zabezpečilo, že teplota stripovací směsi dosahuje teploty polyesterové směsi 2.

Kontaktor 4 může být provozován při různých tlacích, ale dává se přednost tlaku atmosferickému nebo lehce zvýšenému, až do asi 2500 mm Hg. Cenné je, že vystavení kontaktoru vakuu nebo podtlaku může napomáhat odstranění stripovací směsi, která je ve formě par nebo plynu, přes výstup 12, ze směsi 2 kapalného polyesteru, ale použití podtlaku napomáhá vnikání vzduchu, který se může vtahovat do kontaktoru 4 přes trhlinky, netěsnosti nebo jiné otvory v kontaktoru 4. Vnikání okolního vzduchu do kontaktoru 4 je nežádoucí, protože vzduch obsahuje ve značné koncentraci kyslík, který se považuje za jed pro většinu zde popsaných polyesterových směsí. Konkrétněji řečeno je kyslík znám jako jed pro katalyzátor, který se používá k napomáhání transesterifikaci polyolu a metylesteru na bázi nižšího alkylu k vytvoření esteru z polyolu a mastné kyseliny. Navíc může kyslík napomáhat vedlejším reakcím, které konkurují oběma reagujícím látkám a produktům transesterifikační reakce, která vytváří polyester polyolu a mastné kyseliny. Jak otrava katalyzátoru, tak i napomáhání vedlejším reakcím může způsobovat degradaci chodu reakce. Navíc může kyslík sloužit k degradování žádoucího polyesteru polyolu a mastné kyseliny v polyesterové směsi. Proto je zvláště výhodné, aby stripovací směs, například proud 10 vstupující do kontaktoru 4, měla koncentraci kyslíku nanejvýš asi 2 000 ppm. Často je nepraktické a neekonomické snižovat koncentraci

- 12 kyslíku ve stripovací směsi pod asi 1 ppm, ale často není nutné odstraňovat žádný kyslík ze stripovací směsi po jejím výstupu z kontaktoru, protože určité nezanedbatelné množství kyslíku může být spotřebováno během kontaktu s polyesterovou směsí, tak jak je to popsáno výše. Zvláště upřednostňovaný rozsah kyslíku ve stripovací směsi 10 je v rozmezí mezi asi 1 ppm a asi 2 000 ppm.

Nejméně část alkoholu na bázi nižšího alkylu vkontraktoru 4 je převedena z polyesterové směsi do stripovací směsi. Koncentrace alkoholu na bázi nižšího alkylu ve stripovací směsi vycházející ven jako proud 12 má vyšší koncentraci alkoholu na bázi nižšího alkylu než stripovací směs vstupující do kontaktoru 4 jako proud JO. Poté co stripovací směs vy stoupí z kontaktoru 4, je vedena zpracovacím zařízením, které zvyšuje tlak a snižuje teplotu stripovací směsi, čímž se způsobí, že nejméně část a s výhodou v podstatě všechen alkohol na bázi nižšího alkylu zkondenzuje do kapalného stavu. Tyto procesní kroky jsou popsány podrobně níže.

Po výstupu z kontaktoru 4 se dá použít odlučovač kapek (není znázorněn) anebo chladič (není znázorněn) k odstranění části kapiček kapaliny, které mohou být unášeny ve stripovací směsi v potrubí 12 anebo k snížení teploty stripovací směsi v potrubí 12. K zvýšení tlaku stripovací směsi se dá použít jakýkoliv náležitý prostředek na stlačení, například kompresory 50 a 56, které jsou schematicky znázorněny na obr. 1. Tlak stripovací směsi vycházející z kompresoru 50 jako proud 14 se dá zvýšit na asi 1 700 mm Hg a s výhodou na asi 2 100 mm Hg. Pro každý kompresor je nutně vyžadována kompatibilita stripovací směsi a každý kompresor by měl mít náležitou velikost na to, aby zvládl průtoky stripovacích směsí v potrubích 12 a 18.

K snížení teploty stripovací směsi v potrubí Γ4 po jejím výstupu z kompresoru 50 se dá použít jeden nebo více tepelných výměníků, označených jako 52. Lze použít kterýkoliv z řady dostupných tepelných výměníků, pokud jsou kompatibilní se stripovací směsí. Tepelné výměníky obecně a tepelné výměníky vhodné pro použití u tohoto vynálezu vyžadují chladivo zabezpečované proudem 80. Teplota stripovací směsi v potrubí 14 se sníží tak jak tato směs protéká v tepelném výměníku s chladivém. Chladivo je zpravidla vedeno protiproudně vůči stripovací směsi v potrubí 14, i když souproudý tok je také přijatelný. Pro použití u popisovaných způsobů jsou přijatelnými chladivý chladná voda, glykoly a jiná chladivá, známá

- 13 v oboru. Teplota chladivá v proudu 80 se zvyšuje tak jak protéká tepelným výměníkem z něhož vychází jako proud 82. Odborníkovi v oboru bude zřejmé, že umístění a počet výměníků a kompresorů patří do úvah o konstrukci a mohou se měnit aniž by to znamenalo odchýlení se od způsobů podle tohoto vynálezu.

Zvýšení tlaku a snížení teploty stripovací směsi 16 může způsobit, že nejméně část alkoholu na bázi nižšího alkylu zkondenzuje na kapalinu. Alternativně nebo navíc ke kondenzování části alkoholu na bázi nižšího alkylu, obsaženého v proudu 16 může zkondenzovat i odpařený polyester z polyolu a mastné kyseliny, který je obsažen v proudu 16 tak jak stripovací směs prochází skrz tepelný výměník 52. Teplota a tlak, potřebné ke zkondenzování alkoholu na bázi nižšího alkylu, budou záviset primárně na typu a koncentraci alkoholu na bázi nižšího alkylu, který je stripován z polyesteru polyolu a mastné kyseliny. Například upřednostňované estery mastné kyseliny na bázi nižšího alkylu pro použití při výrobě polyesteru polyolu a mastné kyseliny podle předmětného vynálezu jsou metylestery mastné kyseliny. Když metylestery mastné kyseliny reagují s polyolem k odstranění hydroxylové skupiny z polyolu, jeho nahrazováním esterem mastné kyseliny se produkuje metanol a proto se bude ze směsi polyesteru z polyolu a mastné kyseliny stripovat stripovací směsí metanol. Za atmosférického tlaku je bod varu metanolu přibližně 64 °C. Teplota stripovací směsi se musí snížit nejméně pod zhruba 64 °C, aby se zkondenzovala část metanolu při atmosférickém tlaku, ale protože je stripovací směs stlačena způsoby zde popsanými, tj. tlak plynné směsi je zvýšen, bod varu alkoholu je následně také zvýšen.

Odborníkům v oboru bude zřejmé, že kondenzace par na kapalnou formu začíná při bodu varu par, ale často při této teplotě nezkondenzují všechny páry. Proto se dává přednost tomu, a často je to nutné, aby se snížila teplota stripovací směsi na úrovně podstatně pod bodem varu alkoholu na bázi nižšího alkylu, aby se odstranilo významné množství alkoholu ze stripovací směsi. Dává se přednost tomu, aby se odstranilo nejméně asi 90 % hmotnostních, výhodněji 99 % hmotnostních alkoholu ze stripovací směsi.

K zabezpečení v podstatě úplného odstranění alkoholu na bázi nižšího alkylu ze stripovací směsi je teplota stripovací směsi s výhodou snížena pod asi -35 °C a výhodněji pod asi -65 °C tak, aby v podstatě všechen alkohol na bázi nižšího alkylu zkondenzoval na kapalinu. Zkondenzování v podstatě všeho alkoholu na bázi

- 14 nižšího alkylu znamená zkondenzování více než asi 99 % hmotnostních alkoholu na bázi nižšího alkylu, který je přítomen ve stripovací směsi. S výhodou ale, aby byla stripovací směs vhodná pro další kontakt s polyesterovou směsí, množství alkoholu na bázi nižšího alkylu by mělo být sníženo pod asi 10 000 ppm, výhodněji pod asi 3 000 ppm. Ještě výhodněji se před recyklací stripovací směsi pro další kontakt s polyesterovou směsí sníží alkohol na bázi nižšího alkylu ve stripovací směsi pod asi 200 ppm a nejvýhodněji pod asi 20 ppm. Snížení množství alkoholu na bázi nižšího alkylu ve stripovací směsi pod asi 1 ppm může být nákladné a nebo nepraktické. Proto je upřednostňovaný rozsah alkoholu na bázi nižšího alkylu ve stripovací směsi před stykem s polyesterovou směsí v rozmezí asi od 1 ppm do 10 000 ppm alkoholu na bázi nižšího alkylu.

Oddělování zkondenzovaného kapalného alkoholu na bázi nižšího alkylu ze stripovací směsi v proudu 16 se dá dosáhnout jakýmikoliv vhodnými prostředky, tak jak je to znázorněno schematicky odlučovačem 54, přičemž stripovací směs obsahující zkondenzovaný kapalný alkohol na bázi nižšího alkylu vtéká do odlučovače 54 jako proud 16. Sebraný kapalný alkohol se odstraňuje z odlučovače 54 jako proud 17 tak, jak stripovací směs protéká odlučovačem. U zvláště výhodného provedení tohoto vynálezu, znázorněného na obr. 1, stripovací směs opouští odlučovač 54 jako proud 18 a je vedena do kompresoru 56, kde je dále stlačována na asi 3 700 mm Hg. Příklady vhodných odlučovačů pro použití u předmětného vynálezu zahrnují, ale nejsou omezeny na látkový odlučovač mlhy, nárazový odlučovač, gravitační odlučovač anebo sítový odlučovač.

Po dalším stlačení stripovací směsi tato směs vystupuje z kompresoru 56 jako proud

20. U zvláště výhodného provedení podle tohoto vynálezu, znázorněného na obr. 1 je stripovací směs v proudu 20 směřována do dvou tepelných výměníků 58 a 60, ve kterých proudy chladivá 30 a 32 z tepelného výměníku zahrnují stripovací směs, která byla ochlazena expanzí přes expanzní turbinu 64. Konkrétněji stripovací směs v proudu 20, vycházející z kompresoru 56, prochází skrz tepelný výměník 58 a odchází jako proud 22. Stripovací směs v proudu 22 je potom vedena k tepelnému výměníku 60, kde vychází jako proud 24. Stripovací směs v proudu 24 je po jejím ochlazení na teplotu s výhodou pod asi -35 °C za účelem kondenzace druhé části alkoholu na bázi nižšího alkylu vedena do odlučovače 62, ve kterém je nejméně část druhé zkondenzované části alkoholu na bázi nižšího alkylu odstraněna ze stripovací

- 15 směsi jako proud kapalného alkoholu 25. K vhodným odlučovačům patří například látkový odlučovač mlhy, nárazový odlučovač, gravitační odlučovač anebo sítový odlučovač. Stripovací směs vychází z odlučovače 62 přes proud 26 a potom prochází expanzní turbinou 64. Stripovací směs vychází z expanzní turbiny 64 jako proud 28.

Expanzní turbina 64 vyvíjí energii expandováním stripovací směsi. Konkrétněji stlačená stripovací směs pohání turbinu 64 a tím snižuje tlak a následně snižuje teplotu stripovací směsi, přičemž snížení tlaku a teploty je převedeno na mechanickou energii. Teplota a tlak stripovací směsi obsažené v proudu 26 se sníží pod asi -50 °C a pod asi 1 500 mm Hg a výhodněji pod asi -75 °C a pod asi 1800 mm Hg. Energie vytvořená snížením tlaku a teploty je výhodně využita ke stlačení stripovací směsi oddělené od polyesteru z polyolu a mastné kyseliny. Hřídel 51 může být připojen k turbině 64 tak, aby stripovací směs 26 vstupující do expanzní turbiny 64 poháněla hřídel 51, přičemž rotující hřídel může zabezpečovat sílu pro další mechanické aparáty, například část síly k pohonu kompresorů 50 a 56, které se používají ke stlačení stripovací směsi v proudech 12 respektive 18. Zvýšení tlaku proudů 12 a 18 stripovací směsi v kompresorech 50 a 56 poháněných expanzní turbinou 64 nebude stejné s poklesem tlaku stripující směsi 26 procházející expanzní turbinou 64, protože část energie bude nutně ztracena třením a jinými energetickými ztrátami. Odborník v oboru si bude vědom toho, že upřednostňovaným konstrukčním řešením je takové uspořádání expanzní turbiny, kdy je připojena ke dvěma kompresorům tím, že je na společném hřídeli a také mu bude zřejmé, že jsou možná i další uspořádání, jako například více expanzních turbin anebo že jen jeden kompresor je připojen na společný hřídel.

Zatímco se v expanzní turbině 64 redukuje jak teplota, tak i tlak stripovací směsi, tímto způsobem se potom dá využít stripovací směs v proudu 28 jako chladivo v tepelných výměnících 60 a 58. Stripovací směs v proudu 28 s výhodou prochází odlučovačem kapének 66, přičemž jsou jemné kapénky unášené kapaliny fyzicky oddělovány od stripovací směsi, která vychází z odlučovače kapének 66 jako kapalný proud 29. Se zde popisovanými způsoby se s výhodou používá komerčně dostupný Brownův odlučovač kapének, i když se také dají využít jiné odlučovače kapének. Stripovací směs vystupuje z odlučovače kapének 66 jako proud 30. Stripovací směs v proudu 30 slouží jako chladivo pro tepelný výměník 60 a tudíž se zvýší teplota stripovací směsi v proudu 30 na jeho výstupu z výměníku 60 jako

- 16 proud 32. Stripovací směs v proudu 32 se využívá jako chladivo pro tepelný výměník 58, přičemž se zvyšuje teplota stripovací směsi. Stripovací směs vychází z tepelného výměníku 58 jako proud 34.

Po průtoku tepelnými výměníky 60 a 58 se může stripovací směs v proudu 34 odplynit do atmosféry odplyněním (které není znázorněno). Odplynění části stripovací směsi, například 1,0 až 10 % a její nahrazení inertním stripovacím plynem, který je relativně bez kyslíku, je často žádoucí, aby se snížilo množství kyslíku ve stripovací směsi před dalším stykem s polyesterovou směsí. Alternativně a nebo navíc se může stripovací směs recyklovat do kontaktoru polyesteru polyolu a mastné kyseliny pro další styk s polyesterem nebo reakční směsí anebo recyklovat do stripovací směsi v proudu 12, aby se snížila teplota stripovací směsi v proudu 12. Dá se využít každá kombinace těchto tří použití stripovací směsi v proudu 34. Z ekonomického hlediska je žádoucí minimalizovat množství stripovací směsi 34, které se odplyňuje od atmosféry, aby se udržely podmínky stálého toku. Je-li stripovací směs v proudu 34 určená pro recykl k dalšímu kontaktu s polyesterovou směsí, každá stripovací směs, která je odplyněna do atmosféry, musí být nahrazena v podstatě stejným množstvím stripovací směsi, aby se udržel stabilní tok kontaktorem 4.

Příklad 1

Výše uvedený podrobný popis lze lépe pochopit s odkazem na následující příklad, přičemž tabulka I uvádí výhodné parametry procesu u jednoho provedení podle tohoto vynálezu. Proudy číslo 10 až 34 odpovídají proudům podle obr. 1. Konkrétně stripovací směs v proudu 10, která je zaváděna do kontaktoru 4 pro kontakt s polyesterovou směsí 2 zahrnuje především dusík a 18 ppm metanolu. Je patrné, že stripovací směs, která vystupuje z kontaktoru 4 jako proud 12, obsahuje více než 1 200 lb/h (545 kg/h) metanolu navíc k dusíku. (Chladič zařazený do této trasy (který není znázorněn) a odlučovač kapének (který není znázorněn) se využívají k snížení teploty stripovací směsi v proudu 12 na asi 110 °F (45 °C), zatímco se odstraňuje část kapének kapaliny, které jsou unášeny fází par stripovací směsi. Stripovací směs v proudu 12 se potom stlačí z tlaku 0,9 psig (15,6 psia, tj. 107, 6 kPa;0 psig = 14,7 psia) na asi 24,41 psig (39,11 psia, tj. 269, 7 kPa) v kompresoru 50. což současně • · ι :

* · · ♦

- 17 zvýší teplotu stopovací směsi na asi 320 °F (160 °C). Stopovací směs vystupuje z kompresoru 50 přes proud 14.

Teplota stripovací směsi v proudu 14 se sníží v tepelném výměníku 52 na asi 110 °F (45 °C) a stripovací směs vystupuje z kompresoru 50 jako proud 14.

Teplota stripovací směsi v proudu 14 se snižuje v tepelném výměníku 52 na asi 110 °F (45 °C) a stripovací směs vystupuje z kompresoru 50 přes proud 16. Stopovací směs z proudu 16 prochází skrz odlučovač 54. který při teplotě 110 °F (45 °C) neodstraňuje v podstatě žádný metanol ze stripovací směsi, ale polyester z polyolů a mastné kyseliny a jiné organické materiály mající bod varu vyšší než metanol mohou zkondenzovat a oddělit se od stripovací směsi přes separátor 54. Stripovací směs vychází ze separátoru 54 přes proud 18 a je dále stlačována v kompresoru 56 na tlak asi 55,3 psig (70 psia tj. 483 kPa), což zvedne teplotu stripovací směsi 18 na asi 250 °F (120 °C). Teplota stripovací směsi v proudu 20 se poté sníží v tepelném výměníku 58 a stripovací směs vystupuje přes proud 22 při teplotě asi 78 °F (25 °C). Následně se teplota stripovací směsi v proudu 22 sníží tak jak tato směs prochází skrz tepelný výměník 60 a stripovací směs vystupuje jako proud 24 při teplotě asi -49 °F (-45 °C).

Proud 24 potom prochází separátorem 62, přičemž se ze stripovací směsi, která vychází ze separátoru 62 jako proud 27 odstraňuje přibližně 1200 lb/h (545 kg/h) kapalného metanolu. Představuje to míru odstranění metanolu na přibližně 98 % v separátoru 62. Jak je to patrné, stripovací směs v proudu 26 vycházející ze separátoru 62 obsahuje přibližně 300 ppm metanolu. Cenné je, že tlak proudu 26 je mírně nižší než tlak proudu 20 kvůli ztrátám třením způsobeným tím, že stripovací směs prochází dvěma tepelnými výměníky a separátorem. Stripovací směs 26 potom expanduje v expanzní turbině 64 tak, jak je to popsáno výše, aby se snížila jak teplota, tak i tlak stripovací směsi v proudu 26 na asi -102 °F (-75 °C) a asi 20,6 psig (35,3 psia, tj. 243,4 kPa). Stripovací směs vychází z expanzní turbiny 64 jako proud 28.

V tomto bodě procesu zkondenzuje další množství metanolu, ale kvůli extrémně nízké koncentraci metanolu je často obtížné odstranit ho ve standardním separátoru. Proto se dává přednost použití látkového odlučovače kapének 66. ve kterém mohou být unášené kapénky kapaliny fyzicky odděleny od plynného proudu, tj. stripovací směs v proudu 28 a potom se sebere a odstraní jako kapalina, například pomocí proudu 29. Stripovací směs, která vystupuje z odlučovače kapének 66 jako proud 30 obsahuje přibližně 18 ppm metanolu, který představuje přibližně 0.1 % původního množství metanolu odstraněného z polyesterové směsi. Stripovací směs v proudu 30 se využívá jako chladivo v tepelném výměníku 60 k chlazení stripovací směsi v proudu 22 tak jak je to popsáno výše. Teplota stripovací směsi v proudu 30 se zvýší v tepelném výměníku 32. Stripovací směs v proudu 32 se používá jako chladivo pro tepelný výměník 58 k chlazení stripovací směsi v proudu 20, přičemž teplota stripovací směsi v proudu 32 se zvýší z asi 50 °F (10 °C) na asi 234 °F (110 °C) a vychází jako proud 34. Případný ohřívač 68, který zvyšuje teplotu stripovací směsi v proudu 34 z asi 234 °F (110 °C) na asi 275 °F (135 °C) je znázorněn. Ohřívač 68 může být elektrický ohřívač nebo přídavný tepelný výměník a je využíván k přípravě stripovací směsi v proudu 10 pro další kontakt s polyesterovou směsí v kontaktoru 4.

• ·

- 19 Tabulka I

Proud	10	12	14	16	18
metanol[lb/h]	1,6 (18 pptn)	1267,6	1267,6	1267,6	1267,6
(tj- kg/h)	0,7	575,5	575,5	575,5	575,5
dusík [lb/h]	89697,1	89698,4	89698,4	89698,4	89698,4
(tj- kg/h)	40685,9	40686,5	40686,5	40686,5	40686,5
teplota [°F]	275	110	320	110	110
(tj- °C)	135	43	160	43	43
tlak [psig]	15,30	0,90	24,41	24,00	22,41
(tj. kPa)	207	108	270	267	256
hustota [lb/ft³	0,11	0,07	0,13	0,14	0,17
(tj. kg/m³)	1.76	1.12	2.06	2.24	2.72

I 1

proud	20	22	24	26	25
metanol [lb/h]	1267,6	1267,6	1267,6	26,2	1241,4
(tj· kg/h)	575,0	575,0	575,0	11,9 (300 ppm)	563,1
dusík [lb/h]	89698,4	89698,4	89697,2	89697,2	1,3
(tj· kg/h)	40686,5	40686,5	40686,0	40686,0	0,6
teplota [°F]	250	70	-49	-49	-49
(tj- °C)	121	21	-45	-45	-45
tlak [psig]	55,30	51,90	49,80	49,00	49,00
(tj. kPa)	483	459	445	439	439
hustota [lb/ft3]	0,26	0,33	0,41	0,40	53,10
(tj. kg/m³)	4,16	5,29	6,57	6,41	850,6

proud	28	30	29	32	34
metanol [lb/h]	26,2	1,6	24,6	1,6	1,6
(tj· kg/h)	11,9 (300 ppm)	0,7 (18 ppm)	11,2	0,7 (18 ppm)	0,7 (18 ppm)
dusík [lb/h]	89697,2	89697,1	o,o	89697,1	89697,1
(tj· kg/h)	40686,0	40685,9	o,o (600 ppm)	40685,9	40685,9
teplota [°F]	-102	-102	-102	50	234
(tj- °C)	-74	-74	-74	10	112
tlak [psig]	20,60	20,10	20,10	18,00	15,90
(tj. kPa)	243	240	240	225	211
hustota [lb/ft³]	0,26	0,25	54,65	0,17	0,12
(tj. kg/m³)	4,16	4,00	875,41	2,72	1,92

- 22 Výše byla ukázána a popsána zvláště výhodná provedení tohoto vynálezu, přičemž další úpravy způsobů zde popsaných se dají dosáhnout příslušnými úpravami, které dokáže provést běžný odborník v oboru aniž by se odchýlil od rozsahu tohoto vynálezu. Několik z těchto potenciálních modifikací bylo zmíněno a jiné budou odborníkům v oboru zřejmé. Například zatímco je ukázáno použití dvou kompresorů, které zpracovávají stripovací směs, lze použít jeden kompresor nebo více než dva kompresory. Navíc tak jak je to popsáno výše, počet a umístění tepelných výměníků se může měnit a i když se předpokládá, že stripovací směs bude ochlazena na velmi nízkou teplotu, tj. -35 °C nebo více, rozumí se, že způsoby odstraňování alkoholu na bázi nižšího alkylu ze stripovací směsi se dají provádět při vyšších teplotách, i když se přitom odstraní méně alkoholu. V souladu s tím by se měl rozsah tohoto vynálezu uvažovat v rozmezí následujících nároků a mělo by se tomu rozumět tak, že není omezen na výkres se schématem procesu a na způsoby znázorněné a popsané v popisu a na výkresu.

Claims

1. Způsob odstraňování alkoholu na bázi nižšího alkylu s výhodou metanolu z polyesterové směsi zahrnující polyester polyolů a mastné kyseliny, s výhodou polyester sacharózy a mastné kyseliny, a alkohol na bázi nižšího alkylu, vyznačující se tím, že tento způsob zahrnuje (a) kontaktování směsi polyesteru se stripovací směsí zahrnující inertní stripovací plyn, s výhodou dusík jako inertní stripovací plyn, až 10 000 ppm alkoholu na bázi nižšího alkylu a až 2 000 ppm kyslíku, přičemž nejméně část alkoholu na bázi nižšího alkylu je převedena ze směsi polyesteru do stripovací směsi, čímž se zvýší koncentrace alkoholu na bázi nižšího alkylu ve stripovací směsi, (b) oddělení stripovací směsi z polyesterové směsi, (c) stlačování stripovací směsi k zvýšení jejího tlaku, (d) chlazení stripovací směsi k snížení její teploty, čímž zkondenzuje nejméně první část alkoholu na bázi nižšího alkylu na kapalinu, s výhodou tím, že stripovací směs prochází jedním nebo více tepelnými výměníky (58, 60) jimiž protéká chladivo, čímž se sníží teplota stripovací směsi na méně než -35 °C a s výhodou kde nejméně jeden z tepelných výměníků (58, 60) zahrnuje vodu jako chladivo, která vstupuje do tepelného výměníku při teplotě pod 100 °F (38 °C), (e) oddělení nejméně části zkondenzovaného alkoholu na bázi nižšího alkylu ze stripující směsi k snížení množství alkoholu na bázi nižšího alkylu ve stripovací směsi na rozsah od asi 1 ppm do asi 10 000 ppm a (f) nasměrování výsledné stripovací směsi do expanzní turbiny (64), ve které jsou sníženy teplota a tlak stripovací směsi, přičemž energie vyplývající ze snížení teploty stripovací směsi a tlaku v expanzní turbině (64) se používá ke stlačování stripovací směsi oddělené od polyesterové směsi a s výhodu kde expanzní turbina (64) je mechanicky připojena k množině kompresorů (50, 56) a energie vytvořená snížením

- 24 teploty stripovací směsi a tlaku v expanzní turbině (64) je převedena k množině kompresorů (50, 56) k zvýšení tlaku stripovací směsi po jejím oddělení z polyesterové směsi a s výhodou kde se stripovací směs vycházející z expanzní turbiny (64) používá jako chladivo v nejméně jednom tepelném výměníku (58, 60).

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že po kroku (e), ale před krokem (f) se ve stripovací směsi zkondenzuje druhá část alkoholu na bázi nižšího alkylu a zkondenzovaný alkohol na bázi nižšího alkylu se oddělí od stripovací směsi.

3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že po odstranění zkondenzované druhé části alkoholu na bázi nižšího alkylu ze stripovací směsi se stripovací směs recykluje pro styk s polyesterovou směsí zahrnující polyester polyolu a mastné kyseliny a alkohol na bázi nižšího alkylu.

4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že před stripováním se směs recykluje pro styk s polyesterovou směsí, nejméně část stripovací směsi se oddělí a zkombinuje se s oddělenou stripovací směsí z kroku (b).

5. Způsob podle nároku 2, 3 nebo 4, vyznačující se tím, že po odstranění zkondenzované druhé části alkoholu na bázi nižšího alkylu ze stripovací směsi se nejméně část stripovací směsi odvede do ovzduší.

6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že stripovací směs vycházející z expanzní turbiny (64) je recyklována pro kontakt s polyesterovou směsí zahrnující polyester polyolu a mastné kyseliny a alkohol na bázi nižšího alkylu.

7. Způsob podle nároku 1 nebo 6, vyznačující se tím, že stripovací směs má koncentraci menší než 200 ppm alkoholu na bázi nižšího alkylu poté co byla zkondenzována první část alkoholu na bázi nižšího alkylu ze stripovací směsi.

25

8. Způsob podle nároku 1 nebo 6, vyznačující se tím, že více než 99 % alkoholu na bázi nižšího alkylu převedeného z polyesterové směsi do stripovací směsi se odstraní ze stripovací směsi když zkondenzovaná první část alkoholu na bázi nižšího alkylu je oddělena od stripovací směsi.

9. Způsob podle nároku 1, 6, 7 nebo 8, vyznačující se tím, že po kroku (f) prochází stripovací směs odlučovačem kapek (66), aby se od stripovací směsi oddělila nejméně část unášených kapek kapaliny, přičemž s výhodou je odlučovačem kapek látkový odlučovač kapek.

10. Způsob syntetizování polyesteru polyolu a mastné kyseliny, vyznačující se tím, že zahrnuje (a) reagování alkylesteru z polyolu a mastné kyseliny s nižším alkylem k vytvoření reakční směsi zahrnující polyester polyolu a mastné kyseliny a alkohol na bázi nižšího alkylu, přičemž alkohol na bázi nižšího alkylu je s výhodou metanol, (b) kontaktování reakční směsi se stripovací směsí zahrnující inertní stripovací plyn, až do 10 000 ppm alkoholu na bázi nižšího alkylu a až asi 2000 ppm kyslíku, přičemž nejméně část alkoholu na bázi nižšího alkylu je převedena z reakční směsi do stripovací · směsi, čímž se zvýší koncentrace alkoholu na bázi nižšího alkylu ve stripovací směsi, (c) oddělení stripovací směsi z reakční směsi, (d) stlačení stripovací směsi ke zvýšení tlaku, (e) ochlazení stripovací směsi k snížení její teploty, čímž zkondenzuje nejméně první část alkoholu na bázi nižšího alkylu na kapalinu, s výhodou tím, že stripovaná směs prochází jedním nebo několika výměníky (58, 60) majícími jimi protékající chladivo, které snižuje teplotu stripovací směsi na méně než -35 °C,

- 26 (f) oddělení zkondenzovaného alkoholu na bázi nižšího alkoholu ze stripovací směsi k snížení množství alkoholu na bázi nižšího alkylu ve stripovací směsi na rozsah od asi 1 ppm na asi 10 000 ppm a (g) nasměrováni výsledné stripovací směsi do expanzní turbiny (64) ve které se sníží teplota a tlak stripovací směsi, přičemž energie vyplývající ze snížení teploty stripovací směsi a tlaku v expanzní turbině (64) se používá ke stlačení stripovací směsi oddělené od reakční směsi a s výhodou kde se stripovací směs vycházející z expanzní turbiny (64) používá jako chladivo nejméně v jednom z tepelných výměníků (58, 60).