DE1668063C3 - Verfahren zur Gewinnung von Vinylestern und Carbonsäuren - Google Patents

Description

nommen. Der Phasentrenner hat am oberen Ende einen Druckausgleich zur Stickstoffabführungsleitung hinter dem Kondensator. Die Gasableitung hinter dem Absperrventil, das dem Kondensator r.achgeschaltet ist, führt über eine Gasuhr.

Vom Sumpf der Kolonne A führt über einen Strömungsmesser ein Zulauf zu der Kolonne B und mündet in diese in einer Höhe von 2,20 m oberhalb des unteren Kolonnenendes ein. Die Kolonne B hat eine Länge von 4,50 m, einen Durchmesser von 80 mm und weist die gleiche Füllung wie die Kolonne A auf. Das Destillat wird vom Kondensator am Kopf der Kolonne B über einen automatischen Rücklaufteiler abgeführt. Nahe dem unteren Ende der Kolonne B befindet sich ein Abnahmestutzen, der über Kühhr, Pumpe und Strömungsmesser führt.

Beispiel

In die beheizte, bei Normaldruck arbeitende Kolonne A werden stündlich 5 kg eines Rohgemisehes, bestehend aus 73 Gewichtsprozent Essigsäure, 22 Gewichtsprozent Vinylacetat und 5 Gewichtsprozent Wasser eingepumpt. Im Phasentrenner bildet sich eine organische und eine wäßrige Phase aus. Die organische Phase läuft über einen Strömungsmesser auf den Kopf der Kolonne zurück, die Menge wird mit dem Heiz dampf für den Kolonnensumpf reguliert.

Die wäßrige Phase wird kontinuierlich am unteren Ende des Phasentrenners abgezogen. Pro Stunde werden 50 N! Stickstoff oberhalb des Sumpfes in die Kolonne A eindosiert. Die Stickstoffmenge wird mit der Gasuhr hinter der Kolonne gemessen. Der Sumpf der Kolonne A wird der Kolonne B zugeführt. Bei einem Rücklaufverhältnis von 1: 5 wird Vinylacetat über Kopf von Kolonne B destilliert, während die Essigsäure der Seitenabnahme oberhalb des Sumpfes von Kolonne B entnommen wird. Der Wassergehalt im Vinylacetat, das als Destillat über den Kopf von Kolonne B geht, gibt ein Maß für die in Kolonne A mit c^;ner bestimmten Rücklaufmenge austragbaren Wassermenge. In Tabelle 1 sind die Meßdaten zusammengestellt.

	Rücklauf org. Phase [kg/h]	Tabelle 1	ratur: KoI. Kopf [C]	Druck [atül	Kolonne B Wassergehalt im Destillat am Kolonnenkopf [Gewichtsprozent ]
Zulauf Rohgemisch [kg/h]	10,5 8,0 7,0	Kolonne A Tempe KoI. Sumpf [ C]	68 68 66	0 0 0	0,01 0,01 0,8
5,0 5,0 5,0	104 104 101

Die Destillation wird fortgeführt wie oben beschrieben. Die Stickstoffmenge zum unteren Ende der Kolonne A wird auf etwa 70 Nl/h erhöht. Das Absperrventil hinter dem Kondensator der Kolonne A wird so weit geschlossen, daß nur 50 Nl/h über die Gasuhr gehen. Der zur Kolonne A geführte Sticksloffüberschuß gelangt über ein in Quecksilber getauchtes Rohr ins Freie. Durch Verstellung der Tauchtiefe des Rohres ist der jeweils gewünschte Druck in der Kolonne einstellbar. Die mit einem bestimmten Rücklauf bei unterschiedlichen Drücken austragbare Wassermenge ist in Tabelle 2 zusammengestellt.

Tabelle 2

Zulauf Rohgemisch [kg/h]	Rücklauf org. Phase [kg/h]	Kolonne A Tempe KoI. Sumpf [0C]	ratur: KoI. Kopf I0Cl	Druck [atü]	Kolonne B Wassergehalt im Destillat am Kolonnenkopf [Gewichtsprozent]
5,0	7,0	111	76	0,5	0,02
5,0	7,0	122	88	1,0	0,01
5,0	6,0	122	88	1.0	0,01
5,0	5,0	122	88	1,0	0,01
5,0	4,0	122	88	1,0	0,01
5,0	3,7	122	87	1,0	0,02

Aus dem Vergleich der Meßwerte ist ersichtlich, daß 60 halben Rücklauf menge die gleiche Wasserraenge ausbereits bei einer Steigerung des Druckes in der Ko- getragen werden kann. Dies bedeutet eine erhebliche lonne A von Normaldruck auf 1 atü mit weniger als der Einsparung an Destillationsenergie.

Claims (2)

<v maldruck im allgemeinen erforderlich, zur Destillation Patentansprüche: einer bestimmten Menge Wasser über den Kopf der Kolonne die mindestens etwa 30fache Menge Vinyl-

1. Verfahren zur Gewinnung von Vinylestern acetat mit überzudestillieren, wobei dieses Vinylacetat und Carbonsäuren aus bei der Umsetzung von Car- 5 nach erfolgter Phasentrennung dann wieder als Rückbonsäuren mit Äthylen und Sauerstoff erhaltenen lauf in die Kolonne zurückgeführt wird. Führt man die Rohgemischen, die den Vinylester, nicht umge- Destillation dagegen unter Druck aus, so iduziert setzte Carbonsäure, Wasser und gegebenenfalls sich die Menge des notwendigerweise mit ü- udeweitere Nebenprodukte enthalten, wobei man aus stülierenden Vinylacetats erheblich. Imobfger· -cispiel dem Rohgemisch in einer ersten Destillationsko- io genügt bereits eine Steigerung des Druckes von Norlonne das Wasser als azeotropes Gemisch und die maldruck auf 1 atü, um die Menge des Vinylacetats niedriger als der Vinylester siedenden Nebenpro- auf weniger als die Hälfte (d. h. weniger als die lSfache dukte über Kopf destilliert, den praktisch wasser- Menge, bezogen auf Wasser) herabzusetzen.

freien Sumpf in einer zweiten Destillationskolonne Im übrigen gelten die im Haupipatent 1 282 014 bedestilliert und dieser Kolonne am Kopf den Viny!- 15 schriebenen Ausführungen über die Verfahrensweise ester, aus einer oder mehreren Anreicherungs- in vollem Umfange. Die organische Phase des Phasenzonen zwischen Kopf und Sumpf mindestens den trenners, in dem das Destillat der ersten Destillationsgrößten Teil der höher als der Vinylester siedenden kolonne aufgefangen wird, kann gegebenenfalls nach Nebenprodukte und unterhalb der untersten An- Abtrennung von niedriger als der Vinylester siedenden reicherungszone oder als Sumpf die Carbonsäure 20 Nebenbestandteilen in die erste Kolonne zurüekge- und gegebenenfalls den Rest der Nebenprodukte führt werden Eine besondere Ausführungsform des entnimmt, nach Patent 1 282014 d a d u rc h ge - Verfahrens besteht darin, die Phasentrennung des kennzeichnet, daß man die Destillation in Rücklaufes in der ersten Kolonne seihst in einer Zone der ersten Destillationskolonne bei erhöhtem oberhalb des Zulaufes für das Rohgemisch vor/uneh-Druck zwischen 0,5 und 10 atü durchführt. 35 men. Der Phasentrenner kann hierbei als em in der

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Kolonne angeordneter Dekanlierhoden ausgebildet zeichnet, daß man die Destillation in der ersten sein. Er kann aber auch außerhalb der Kolonne He-Destillationskolonne bei einem erhöhten Druck gen, wobei der Rücklauf der Kolonne von einem in zwischen 1 und 5 atü destilliert. der Kolonne befindlichen Zwischenboden abgenom-

30 men und dem Phasentrenner zugeführt wird. Die organische Phase des Phasentrcnners kann unterhalb

dieses Zwischenbodens in die Kolonne zurückgeführt

werden. Am Kopf der Kolonne können dann direkt die niedriger als der Az.eotropbildner siedenden Nt-35 benprodukte abgezogen werden.

Gegenstand des Hauptpatentes ist ein Verfahren . ,

«ur Gewinnung von Vinylestern und Carbonsäuren Versuchsanordnung:

«us bei der Umsetzung von Carbonsäuren mit Äthy- Die Versuchsanordnung entspricht schematisch der-

len und Sauerstoff erhaltenen Rohgemischen, die den jenigen des Patentes 1 282 014. Die erste Kolonne, in Vinylester, nicht umgesetzte Carbonsäure, Wasser und 40 der Wasser als Azeotrop abgetrennt wird, sei im nachgegebenenfails weitere Nebenprodukte enthalten, das folgenden mit A, die zweite Kolonne, in der das von dadurch gekennzeichnet ist, daß man aus dem Roh- Wasser befreite Gemisch weiter getrennt wird, mit B gemisch in einer ersten Destillationskolonne das Was- bezeichnet.

ser als azeotropes Gemisch und die niedriger als der Die Kolonne A hat einen Durchmesser von 80 mm

Vinylester siedenden Nebenprodukte über Kopf de- 45 und eine Länge von 4,50 m. Die Füllung besteht aus slilliert und praktisch wasserfreien Sumpf in einer zwei- Raschig-Ringen (8 - 8 mm), die aus Kupferdrahtnetz iten Destillationskolonne destilliert und dieser Kolonne (etwa 150 Maschen/cm^a) hergestellt sind. Der über am Kopf den Vinylester, aus einer oder mehreren An- einen Strömungsmesser führende Zulauf befindet sich reicherungszonen zwischen Kopf und Sumpf minde- 2,70 m oberhalb des Kolonnensumpfes. Der Phasenstens den größten Te^;l der höher als der Vinylester 50 trenner, in den das Destillat aus dem oberhalb des obesiedenden Nebenprodukte und unterhalb der unter- ren Endes der Kolonne angebrachten Kondensator sten Anreicherungszone oder als Sumpf die Carbon- abläuft, hat eine Länge von 1 m und einen Durchmessäure und gegebenenfalls den Rest der Nebenprodukte ser von 100 mm. Das Destillat läuft über ein bis 10 cm entnimmt. oberhalb des unteren Ablaßventils des Phasentren-

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren nach 55 ners reichendes Tauchrohr in den Phasentrenner ab. dem Patent 1 282 014, das dadurch gekennzeichnet ist, Der Überlauf des Phasentrenners führt über einen daß man die Destillation in der ersten Destillations- Strömungsmesser auf das obere Ende der Kolonne kolonne bei erhöhtem Druck zwischen 0,5 und 10 atü zurück. Zur Messung des Druckes in der Kolonne durchführt. wird am unteren Ende eine geringe Menge Stickstoff

Die Destillation in der ersten Kolonne kann auch 60 zugegeben. In der Ableitung des Stickstoffs hinter dem bei Drücken zwischen 1 und 5 atü durchgeführt werden. Kondensator der Kolonne befindet sich ein Absperr-

Das Verfahren gestattet die Einsparung von Destil- ventil, mit dem der Druck in der Kolonne einreguliert lationsenergie. Bei der azeotropen Entwässerung der werden kann. In der Stickstoffzuleitung zum unteren erfindungsgemäß eingesetzten Gemische, die z. B. Vi- Ende der Kolonne befindet sich eine in Quecksilber nylacetat, Wasser und Essigsäure enthalten und bei 65 eintauchende Verzweigung, deren Eintauchtiefe bei denen als Azeotropenbildner für das auszutragende geschlossenem Absperrventil den in der Kolonne mög-Wasser das im Gemisch bereits vorhandene Vinyl- liehen Maximaldruck festlegt. Die wäßrige Phase wird acetat verwendet wird, ist es beim Arbeiten unter Nor- dem Phasentrenner durch einen unteren Ablauf ent-