DD140051A1 - Verfahren zur entfernung von monomeren aus aethylen-vinylacetat-kopolymeren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Mohoineren aus Äthylen-Vinylacetett»Kopolymeren, Monomergehaltes im Polymeren, zwec zwecks Erzielung eines, minimalen Gewährleistung eines verbesserten

Description

VEB Leuna-Werke . . Merseburg, 28,10.1978

"Walter Ulbricht» . DCwSehr/Sr,

IP 7869 Titel der Erfindung ^:

Verfahren, zur Entfernung von Monomeren aus Äthylen - VinylacetatKopolymeren

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung.betrifft ein Verfahren zur Entfernung von monomerem Vinylacetat und Äthylen aus Äthylen ·- Vinylacetat - Kopolymeren (EVA-Kopolymere) und die Rückgewinnung des Vinyla.cetats aus dem Abgasstrom von Anlagen zur Herstellung, Konfektionierung und Lagerung von EVA-Kopolymeren.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Reduzierung des Restmonomerengehaltes in Polymeren und damit Beseitigung störender Eigenschaften bei der Weiterverarbeitung und Handhabung dieser Produkte sind Verfahren bekannt, die eine Verflüchtigung oder Verdampfung der Restmonomeren aus der Polymerschmelze vorsehen· Diese Verfahren haben alle den Nachteil, daß der.Restgehalt an flüchtigen Bestandteilen von der begrenzten Verwoilzeit in den Spezialapparaturen bestimmt wird. Die Konzentration der flüchtigen Stoffe nach der Entgasung beträgt jedoch nicht unter 0,5 %_} wobei außerdem noch beim zusatz« liehen Einsatz von Schleppmitteln und Schaumbildnern eine Ver-

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unrein igung dies polymeren Stoffes durch Fremdstoff e erfolgt· Eine vollständigere Entgasung der polymeren Stoffe ohne Zersetzung oder Abbau des Polymeren ist mit diesen bekannten Methoden nicht möglich. Das das Austragssystem verlassende Granulat enthält somit noch Anteile monomeres Vinylazeta.t und Äthylen»

Bekannt ist ein Verfahren zum Entfernen flüchtiger Bestandteile a.us feinteiligen Olefinpolymerisaten, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymerisate, deren Teilchen einen durchschnittlichen Durchmesser von 100 bis 1000 Aim haben, mit einem Inertgasstrom bei einer zwischen 80 C und mindestens 5 C unter dem Kristallitschmelzpunkt liegenden Temperatur in einer in kräftiger Bewegung gehaltenen Pulverschicht durchspült (DEOS 1795396). Die Nachteile dieses Verfahrens sind, daß es möglichst feinkörnige Teilchen voraussetzt ₉ die in einem Wirbelbett gehalten werden müssen, daß der ·Eestmonomergeha.lt von der Verweilzeit in der Spezia.lappara.tur abhängt, daß die angewendeten Temperaturen ein Zusammenbacken des EVA—Kopolymergranulats bewirken und_;, da.ß keine Reinigung des Abgases und Rückgewinnung des Monomeren erfolgt«

Weiterhin ist ein Verfahren zur Entfernung von monomerem Vinylchlorid aus feuchten Vinylchlorid-Polymerisaten (DEOS 2527584), :·;: '. mit Wasserdampf von 100 bis 125°ö bekannt. Dieses Verfahren ist für EVA-Kopolymere auf Grund'der notwendigen Temperatur nicht anwendbar, da. EVA-Granulate da.bei ihre Formstabilität verlieren und zusammenkleben_e Das Verfahren gibt keine Lösung zur Reinigung des Abgases bzw« zur Rückgewinnung des Monomeren,

Während für die Ausgasung des Restmonomeren Äthylen befriedigende Ergebnisse erzielt werden, bewirken sämtliche bekannten Verfahren keine genügende Entfernung des Restmonomeren Vinylacetat aus Äthylen-Vinylacetat-Zopolymeren, gewährleisten keinen ausreichenden Schutz der Umwelt vor der Belastung mit Vinylacetat-Dämpfen und geben keine Lösung zur Rückgewinnung

des bei der Monomei-entfernung austretenden Vinylacetat, Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist, Athylen-Vinylaceta.t-Kopolymere mit minimalem PLestmonomerengehalt herzustellen und Umweltbelastungen durch ausgasendes monomeres Vinylacetat zu vermeiden,

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, monomeres Vinylacetat sowie monomeres Äthylen a,us Äthylen-Vinyla.cetat-Kopolymeren ohne Beeinträchtigung der Kopolymere igensehafterr zu entfernen und gleichzeitig das 'Vinylacetat ztirückzugewinnen«

Die Entfernung der Restmonomeren aus Äthylen~Vinylacetat-Kopolymeren erfolgt durch Begasung oder Belüftung des Gra.nula.ts. Erfindungsgemäß wird ein Inertgas oder Luft im Kreislauf geführt, wobei das monomere Vinylacetat' a.üs einem Teilstrom der umgev/älzten Ga.smenge durch technisclie Adsorption entfernt wird, das Vinyla.ceta.t durch Regeneration des Adsorbens zurückgewonnen wird und die A'thylenentf ernung aus dem Kreislauf durch Ausschleusen einer Teilstrommenge nach der Vinyla.cetatadsorption erfolgt.

Die Behandlung des Granulats mit Inertgas oder Luft erfolgt in dem sich an die Synthese und Granulierung anschließenden Konfektionierungs- und Lagerungsteil, Vorteilhaft ist, daß die bei Polymerisationsa.nla.gen für die. Herstellung größerer Mengen von Eohgranula.t mit gleichen mittleren Produkt eigenschaft en und zur Chargenbildung benötigten A.nla.genteile, wie Z₉B, Analysenbunker, Mischer, Lagerbunker, hierfür genutzt werden können, indem einigeschlossenes System gebildet wird₀ Zur Entfernung des monomeren Vinyla.cetats werden technische' Ad sorbentien, vorzugsweise Aktivkohle oder Molsiebe, eingesetzt. Die erforder-

liehe Anlage zur Rückgewinnung des monomeren Vinylacetats besteht im wesentlichen aus zwei oder mehreren mit einem technischen Adsorber gefüllten Behältern, einem Aufheizsystem zur Regeneration des Adsorbers mit heißem Gas oder Dampf sowie einer Kondensations- und Trennstufe für die Rückgewinnung des YinylacetatSe .

Da eine Rückgewinnung des im Inertgas oder in Luft in geringer Konzentration vorliegenden Äthylens unter wirtschaftlich vertretbaren Bedingungen technisch nicht möglich ist, wird eine entsprechende Menge des Teilstromes nach der Vinylacetatentfernung abgeblasen. Diese Abblasemenge wird so bemessen, daß sich kein explosibles Gemisch im Kreislauf bildet bzw« ein ausreichendes Konzentrationsgefälle zur Gewährleistung der Ä'thylenausgasung aus dem Granulat bestehen bleibt. Die Spülung des EVA-Kopolymergranulats während des Konfektionier- und Zwischenlagerungsprozesses sowie die adsorptive Entfernung des Vinylacetats a,us dem Abgas gewährleisten, daß der im Polymeren verbleibende Monomergehalt entscheidend abgesenkt werden kann, monomeres Vinylacetat nicht in die Atmosphäre gelangt und die Umwelt nicht belastet.

Ausführungsbeispiel

Die Ausgasung von Äthylen-Vinylacetat-Kopolymeren-Gra.nulat mit einem Vinyla.cetatgeha.lt von 20 bis-44 Gew.% erfolgt in dem sich a,n die Syntheseanlage anschließenden Teil für die Konfektionierung und lagerung des Gra,nulats, bestehend aus Analysenbu.nkernj Mischbunkern und Lagerbunkern, welche auch gasmäßig untereinander verbunden sind und ein geschlossenes System bilden* Zum Zweck der Ausgasung des Granulats, das einen Restmonomergeha.lt von 0,6 bis 1,3 Gew.$ enthält und zur Vermeidung eines explosiblen Gemisches im System werden 40 000 m /h Luft mit einem Verdichter im Kreislauf gefahrene Ein Kühler kühlt die geförderte Luft auf ^303 K» Über eine Mengenregelung- wird, ständig

ein Teilstrom von 2260 m /h Luft, welche durchs elin it ti ich einen Gehalt von 0,8 YoI.% Vinylacetat und 0,6 Vol.# Äthylen enthält, aus dem Kreislauf in die Adsorptionsanlage geleitet*· Zur Reinigung der luft werden zwei mit Aktivkohle gefüllte Adsorber'von

3 1,5m Durchmesser und 12 m Inhalt benutzt, in denen abwechselnd Adsorption und Desorption des Vinylacetats durchgeführt werden,, Die Adsorber sind so ausgelegt, daß bei einer Zykluszeit von 12 h eine vollständige Entfernung des Vinylacetats aus dem Teilstrom erfolgt· Infolge der unterschiedlichen dynamischen Kapazitäten für Vinylacetat und Äthylen an Aktivkohle ist eine vollständige Adsorption des Äthylens nicht möglich» Zur Vermeidung der Bildung eines explosiblen Äthylen-Luft—Gemisches werden nach dem Adsorber ständig 240 in /h äthylenhalt ige Luft a,us dem Teilstrom über Dach abgeführt. Diese Luftmenge wird durch . Frischluft, welche über Filter mit einem Gebläse angesaugt wird, wieder ersetzt» Durch die Kreislauffahrweise müssen weniger als 1 % der benötigten Spülluftmenge ersetzt werden, wodurch das Problem der Granulatverunreinigung durch die Schadstoffe und. den Staub in der angesaugten Luft ausgeschlossen wird. Die Regeneration der Aktivkohle erfolgt mit Niederdruck—Wasserdampf . Das JRegenerat wird kondensiert und dem Phasentrennbehälter zugeführt* .Hier bilden sich eine obere Vinylacetatphase mit ca,, 1,0 % Wasser und eine untere Wasserphase mit 2,0 bis 2,4 % Vinylacetat, die beide getrennt werden. Die Vinylacetatphase wird in bekannter Weise in einer 'Destillationsanlage zur Aufbereitung von verunreinigtem Vinylacetat vom Wasser befreit und das monomere Vinylacetat zurückgewonnen* Die wäßrige Phase wird mit Kreislaufluft durchspült* Dadurch wird das im Kondensat gelöste Vinylacetat ausgetragen und wieder zum Adsorber geführt«, Da.s vinylace tat freie Kondensat wird abgegeben. Die Trocknung und Kühlung des ausgedampften Adsorbers erfolgt mit gereinigter (vinylacetatfreier) Teilstromluft.

. Bei einer Verweilzeit des Granulats von 48 h im Konfektionier- xxnä Lagersystem konnten, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren

ein-Eestmonomergeha.lt von<0,15 Gew.$ Vinylacetat sowie < 0,001 Gew_e% Äthylen im Granulat erreicht und je nach dem Eestmonomergeha.lt im auszugasenden Kopolymeren 4,0 Ms 10,5 kg monomeres Vinylacetat pro Tonne durchgesetztes Granulat zurückgewonnen werden»

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch

   · Verfahren zur Entfernung von Monomeren s.us Äthylen-Vinylacetat-Kopolymeren durch Begasung oder Belüftung des Gra.~ nulats, gekennzeichnet dadurch, daß das für die Spülung des Granulats benötigte Inertgas oder die Luft im 'Kreislauf geführt wirds wobei monomeres Vinylacetat a.us einem Teilstrom der umgewälzten Gasmenge durch technische Adsorption entfernt wird,· das Vinylacetat durch Regeneration des Adsorbens zurückgewonnen wird und die Äthylenentfernung aus dem Kreislauf durch Ausschleusen einer Teilstrommenge nach der Vinylaceta.tadsorpt.ion erfolgt ο

   2* Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Adsorbens Aktivkohle ist«