DE19825254C1 - Verfahren zur Aufarbeitung von rohem, flüssigem Vinylacetat - Google Patents
Verfahren zur Aufarbeitung von rohem, flüssigem VinylacetatInfo
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Abstract
Verfahren zur Aufarbeitung von rohem, flüssigem Vinylacetat, das Essigsäure und Wasser, sowie Ethylacetat und gegebenenfalls weitere kleinere Mengen anderer Verunreinigungen enthält, durch Destillation, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man in die Destillationskolonne oberhalb der Zugabestelle des rohen, flüssigen Vinylacetats 0,1 bis 5 Gew.-% Wasser, bezogen auf das eingesetzte rohe flüssige Vinylacetat, und 0,1 bis 60 Gew.-% Essigsäure, bezogen auf das eingesetzte, flüssige Vinylacetat, einleitet.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auf
arbeitung von rohem, flüssigem Vinylacetat, das Essig
säure und Wasser, sowie Ethylacetat und gegebenenfalls
noch weitere Verunreinigungen enthält.
Bei Verfahren zur Herstellung von Vinylacetat erhält man
häufig ein flüssiges, rohes Vinylacetat, das im wesentli
chen noch Essigsäure und Wasser sowie Ethylacetat und ge
gebenenfalls noch weitere Verunreinigungen enthält. Ein
derartiges Produkt kann z. B. bei der Herstellung von
Vinylacetat durch Umsetzung von Ethylen und Essigsäure
und Sauerstoff in der Gasphase bei erhöhter Temperatur
und normalem oder erhöhtem Druck in Gegenwart eines Kata
lysators erhalten werden, indem man die den Reaktor ver
lassenden Gase abkühlt und/oder mit Essigsäure wäscht.
Eine derartige Herstellung von Vinylacetat wird im allge
meinen mit überschüssiger Essigsäure durchgeführt, wobei
die nicht umgesetzte Essigsäure im Kreislauf in die
Vinylacetatherstellung zurückgeführt wird.
Eine Aufarbeitung von aus solchem Herstellungsverfahren
zugänglichem, rohem, flüssigem Vinylacetat, das noch
Essigsäure und Wasser, sowie Ethylacetat und gegebenen
falls noch weitere Verunreinigungen enthält, ist in der
DE-AS 17 68 412 beschrieben. Bei diesem Verfahren wird
das rohe Vinylacetat azeotrop destilliert, durch Rückfüh
rung des durch Kondensation und Phasentrennung des Kopf
produktes erhältlichen Vinylacetats die Hauptmenge des
Wassers zusammen mit Vinylacetat über Kopf abgezogen und
soviel Vinylacetat zurückgeführt, daß als Sumpfprodukt
eine Essigsäure erhalten wird, die etwa 0,5 bis 6 Gew.-%
Wasser enthält. Gegebenenfalls kann aus dieser Destilla
tion ein flüssiger Seitenstrom entnommen werden, in dem
Ethylacetat angereichert ist. Das nach Kondensation und
Phasentrennung des gasförmigen Kopfproduktes erhältliche
Vinylacetat enthält etwa 100 bis 500 Gew.-ppm Ethylace
tat.
Ein weiteres bekanntes Verfahren zur Aufarbeitung von ro
hem Vinylacetat wird in der DE-PS 12 82 014 und der DE-PS
16 68 063 beschrieben. Hierbei wird in einer ersten
Destillationskolonne das Wasser als azeotropes Gemisch
und die niedriger als Vinylacetat siedenden Nebenprodukte
über Kopf destilliert und der praktisch wasserfreie Sumpf
in einer zweiten Destillationskolonne destilliert, wobei
man am Kopf der zweiten Destillationskolonne Vinylacetat,
aus einer oder mehreren Anreicherungszonen zwischen Kopf
und Sumpf mindestens den größten Teil der höher als
Vinylacetat siedenden Nebenprodukte und unterhalb der un
tersten Anreicherungszone oder als Sumpf die Essigsäure
und gegebenenfalls den Rest der Nebenprodukte entnimmt.
Das in der ersten Kolonne nach Kondensation und Phasen
trennung anfallende Vinylacetat wird im allgemeinen voll
ständig in die erste Kolonne zurückgeführt und Vinylace
tat nur vom Kopf der zweiten Kolonne entnommen. Nach der
Lehre von DE-PS-16 68 063 kann bei einer Druckerhöhung in
der ersten Destillationskolonne von Normaldruck auf 1 atü
bei etwa der halben Rücklaufmenge die gleiche Wassermenge
am Kopf der zweiten Kolonne ausgetragen werden. Angaben
zum Wassergehalt des gasförmigen Kopfprodukts der ersten
Kolonne werden nicht gemacht, der Ethylacetatgehalt im
abgetrennten Vinylacetat beträgt etwa 1000 ppm.
In der DE-OS 29 43 985 wird ein Verfahren zur Abtrennung
von Wasser aus Gemischen mit Vinylacetat und Essigsäure
beschrieben, bei dem ein durch Abkühlung des aus der
Reaktionszone austretenden Gasgemisches erhaltenes Kon
densat, das die Hauptmenge der Essigsäure, des Vinylace
tats und des Wassers enthält, und eine durch Adsorption
mit Essigsäure erhaltene Lösung, die das nicht konden
sierte, restliche Vinylacetat und Wasser enthält, auf
verschiedene Böden in eine Destillationskolonne gegeben
werden. Das Kopfprodukt kann dann ca. 3 bis 5 Gew.-% Was
ser enthalten. Ob Ethylacetat enthaltendes rohes Vinylace
tat so aufgearbeitet werden kann und welche Gehalte an
Ethylacetat dann im abgetrennten Vinylacetat vorkommen,
ist in dieser DE-OS nicht offenbart.
Schließlich wird in der DE-AS 16 18 240 eine Abtrennung
von Ethylacetat aus Vinylacetat beschrieben, bei der eine
Extraktivdestillation mit Wasser als Schleppmittel
durchgeführt wird. Mit einem Gewichtsverhältnis von Was
ser zu organischer Rohbeschickung, bestehend aus 99,8
Gew.-% Vinylacetat und 0,2 Gew.-% Ethylacetat, von 0,19 : 1
und bei einem Rücklaufverhältnis von ungefähr 3 : 1 wird
ein Überkopfstrom aus gereinigtem Vinylacetat, der weni
ger als 500 Gew.-ppm Ethylacetat, bezogen auf Vinylacetat,
enthält, abgezogen. Das eingesetzte Vinylacetat enthält
dabei jedoch keine nennenswerten Mengen Wasser und/oder
Essigsäure.
Außerdem ist aus US-A-3,404,177 ein Verfahren zur Abtren
nung von Vinylacetat, Wasser, Essigsäure und gegebenen
falls Acetaldehyd aus gasförmigen Reaktionsgemischen be
kannt. Solche Reaktionsgemische enthalten auch noch Ethy
len, Sauerstoff und CO2. Ethylacetat und seine Abtren
nung wird in dieser Schrift nicht offenbart. Effekte, die
mit einer Wassereinspeisung oder Azeotropbildung einher
gehen, ebenfalls nicht.
Schließlich offenbart EP-B-0 072 484 ein Verfahren zur
Aufarbeitung von rohem, flüssigem Vinylacetat, das Essig
säure und Wasser, sowie Ethylacetat und gegebenenfalls
weitere kleine Mengen an Verunreinigungen enthält, durch
Destillation, wobei man als Kopfprodukt ein im wesentli
chen Vinylacetat und Wasser enthaltendes Gemisch und als
Sumpfprodukt im wesentlichen Essigsäure erhält und einen
Seitenstrom entnimmt, in dem Ethylacetat angereichert
ist, und wobei man das Kopfprodukt kondensiert und nach
Phasentrennung einen Teil der Vinylacetat-Phase als Rück
lauf in die Destillation zurückführt, das dadurch gekenn
zeichnet ist, daß man in die Destillation oberhalb der
Zugabestelle des rohen, flüssigen Vinylacetats 0,1 bis 5
Gew.-% Wasser, bezogen auf das eingesetzte rohe, flüssige
Vinylacetat, einleitet. Das bekannte Verfahren führt zu
einer ausreichenden Entwässerung in der Destillation und
zu einer Verringerung des Ethylacetatgehaltes in dem als
Kopfprodukt erhaltenen Vinylacetat.
Aus DE-OS-21 32 299 ist bekannt, daß flüssige Vinylacetat
und Ethylacetat enthaltende Gemische einer Extraktivde
stillation mit Essigsäure als Schleppmittel unterzogen
werden können. Das offenbarte Verfahren führt zu einer
Verringerung des Ethylacetatgehaltes in dem am Kolonnen
kopf abgezogenen Vinylacetat auf ca. 200 Gew.-ppm. Nach
der Lehre von DE-OS-21 32 299 müssen jedoch 60 g. Essig
säure pro 100 g eingesetztem rohem, flüssigem Vinylacetat
zugespeist werden.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß sich der
Ethylacetatgehalt in den die Destillation am Kopf verlas
senden Gasen verringern und in dem die Destillation ver
lassenden Seitenstrom erhöhen läßt und der Vinylacetat-
Austrag über diesen Seitenstrom verringert wird, wenn man
in die Destillationskolonne oberhalb der Zugabestelle des
rohen, flüssigen Vinylacetats 0,1 bis 5 Gew.-% Wasser,
bezogen auf das eingesetzte rohe, flüssige Vinylacetat,
und 0,1 bis 60 Gew.-% Essigsäure, bezogen auf das einge
setzte rohe, flüssige Vinylacetat, einleitet.
Der Gegenstand der vorliegender Erfindung betrifft dem
nach ein Verfahren zur Aufarbeitung von rohem, flüssigem
Vinylacetat, das Essigsäure und Wasser, sowie Ethylacetat
und gegebenenfalls weitere kleinere Mengen anderer Verun
reinigungen enthält, durch Destillation, wobei man als
Kopfprodukt ein im wesentlichen Vinylacetat und Wasser
enthaltendes Gemisch und als Sumpfprodukt im wesentlichen
Essigsäure erhält und einen Seitenstrom entnimmt, in dem
Ethylacetat angereichert ist, und wobei man das Kopfpro
dukt kondensiert und nach Phasentrennung einen Teil der
Vinylacetat-Phase als Rücklauf in die Destillationsko
lonne zurückführt, dadurch gekennzeichnet, daß man in die
Destillationskolonne oberhalb der Zugabestelle des rohen,
flüssigen Vinylacetats 0,1 bis 5 Gew.-% Wasser, bezogen
auf das eingesetzte rohe, flüssige Vinylacetat, und 0,1
bis 60 Gew.-% Essigsäure, bezogen auf das eingesetzte
rohe, flüssige Vinylacetat, einleitet.
Zum Einsatz in das erfindungsgemäße Verfahren ist bei
spielsweise rohes, flüssiges Vinylacetat geeignet, das
etwa 12 bis 30 Gew.-% Vinylacetat, etwa 3 bis 10% Gew.-%
Wasser, etwa 0,01 bis 0,2 Gew.-% Ethylacetat und ergän
zend auf 100 Gew.-% Essigsäure enthält. Weitere Verunrei
nigungen, beispielsweise Diacetate, Polymere, Acetaldehyd
und/oder Methylacetat können ebenfalls in geringen Men
gen, beispielsweise jeweils in Mengen von unter 0,5 Gew.-
% vorhanden sein. Solche Verunreinigungen können bei der
Vinylacetat-Herstellung gebildet oder schon mit den Ein
satzprodukten in die Vinylacetat-Herstellung eingebracht
worden sein.
Ein für den Einsatz in das erfindungsgemäße Verfahren ge
eignetes rohes, flüssiges Vinylacetat kann auf verschie
dene Weise erhalten werden. Beispielsweise kann man in
bekannter Weise Ethylen, Sauerstoff oder Sauerstoff ent
haltende Gase und Essigsäure in der Gasphase bei erhöhter
Temperatur und normalem oder erhöhtem Druck, an Edelme
tallen und/oder deren Verbindungen enthaltenden Katalysa
toren umsetzen und die aus dieser Umsetzung kommenden
Gase abkühlen und/oder waschen, beispielsweise mit Essig
säure oder Essigsäure enthaltenden Waschflüssigkeiten,
und das so erhältliche rohe, flüssige Vinylacetat in das
erfindungsgemäße Verfahren einsetzen.
In Zeichnung 1 ist eine schematische Darstellung der Auf
arbeitung von rohem, flüssigen Vinylacetat wiedergegeben.
Das einzusetzende rohe, flüssige Vinylacetat (Strom 1)
wird in eine Destillationskolonne 10 eingeleitet. Geeig
nete Destillationskolonnen sind beispielsweise solche,
die 50 bis 110, vorzugsweise 55 bis 105 Böden enthalten
und bei Normaldruck oder leicht erhöhtem Druck, bei
spielsweise bei 0,1 bis 0,5 MPa absolut, vorzugsweise je
doch bei Normaldruck, betrieben werden. Die Zugabe des
rohen, flüssigen Vinylacetats kann dabei beispielsweise
an einer Stelle erfolgen, die im mittleren Bereich der
Kolonne 10, vorzugsweise zwischen der Mitte und dem un
tersten Drittel der Kolonne 10, liegt. Die Kolonne 10
wird so betrieben, daß man als Kopfprodukt (Strom 2) ein
im wesentlichen Vinylacetat und Wasser enthaltendes gas
förmiges Gemisch und als Sumpfprodukt (Strom 7) im we
sentlichen Essigsäure erhält. Ferner entnimmt man einen
Seitenstrom (Strom 6), in dem Ethylacetat angereichert
ist. Vorzugsweise betreibt man die Kolonne 10 so, daß
sich in der im Sumpf abgezogenen Essigsäure (Strom 7) ein
Wassergehalt von 0,5 bis 6 Gew.-% und ein Vinylacetatge
halt von 1 bis 30 Gew.-ppm einstellt und der unterhalb
des Zulaufs des Einsatzgemisches entnommene Seitenstrom
(Strom 6) beispielsweise bis zu 15 Gew.-% Ethylacetat ne
ben schwankenden Mengen an Vinylacetat, Essigsäure und
Wasser enthält. Dieser Seitenstrom 6 kann flüssig oder
gasförmig entnommen werden, vorzugsweise wird er in flüs
siger Form entnommen. Das Kopfprodukt (Strom 2) wird kon
densiert und in einem Phasentrenner 11 in eine obere mit
Wasser gesättigte Vinylacetat-Phase und in eine mit
Vinylacetat gesättigte untere Wasserphase separiert, die
als Strom 5 abgeführt wird: Es kann ein Phasentrenner
üblicher Bauart, z. B. ein Dekanter, verwendet werden.
Nach erfolgter Phasentrennung wird ein Teil der mit Was
ser gesättigten Vinylacetat-Phase als Rücklauf in die
Destillationskolonne 10 zurückgeführt (Strom 3). Der
Anteil des rückgeführten, mit Wasser gesättigten Vinyl
acetats kann dabei so reguliert werden, daß sich im Sumpf
der Kolonne 10 der gewünschte Wassergehalt, beispiels
weise im Bereich von 0,5 bis 6 Gew.-% einstellt. Hierfür
ist im allgemeinem ein Rücklaufverhältnis (Verhältnis von
zurückgeführtem zu entnommenem Vinylacetat) im Bereich
von 1 : 1 bis 8 : 1 vorteilhaft. Das nicht zurückgeführte
wassergesättigte Vinylacetat (Strom 4) wird abgetrennt
und kann, falls erforderlich, noch weiter gereinigt wer
den. Das bei der Destillation anfallende Sumpfprodukt
(Strom 7), das im allgemeinen zu über 90 Gew.-% Essig
säure enthält, kann in das Verfahren zur Herstellung von
Vinylacetat zurückgeführt werden, gegebenenfalls nach Ab
trennung von Verunreinigungen, z. B. Polymeren. Oberhalb
der Zugabestelle des rohen, flüssigen Vinylacetats wird
Wasser eingeleitet (Strom 8). Die Quelle, aus welcher das
Wasser über Strom 8 eingeleitet wird, ist nicht kritisch.
Das zugesetzte Wasser kann auch bis zu 5 Gew.-% organi
sche Bestandteile, bezogen auf die Gesamtmenge von Strom
8, enthalten. Solche organischen Bestandteile sind bei
spielsweise Vinylacetat oder Ethylacetat. Die Mengen Was
ser, die auf diese Weise eingeleitet werden, sind relativ
gering, im allgemeinen 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1
bis 2 Gew.-%, bezogen auf das eingesetzte rohe, flüssige
Vinylacetat. Die bisher beschriebene Arbeitsweise, ein
schließlich der gegebenenfalls durchzuführenden weiteren
Reinigung des abgetrennten Vinylacetats und der im Sumpf
anfallenden Essigsäure ist beispielsweise aus der DE-AS 17 68 412
und EP-B-0-072 484 bekannt.
Die gemäß der vorliegenden Erfindung bei der Aufarbeitung
von rohem, flüssigem Vinylacetat vorzunehmende Maßnahme
besteht nun darin, daß man oberhalb der Zugabestelle des
rohen, flüssigen Vinylacetats Wasser (Strom 8) in einer
Menge einleitet, die nicht größer ist als die Menge, die
zum Erreichen eines maximalen Wassergehaltes in den die
Destillationskolonne 10 am Kopf verlassenden Gasen (Strom
2) erforderlich ist, und daß man oberhalb der Zugabe
stelle des rohen, flüssigem Vinylacetats Essigsäure
(Strom 9) in einer Menge einleitet, die nicht größer ist
als die Menge, die zum Erreichen eines maximalen Essig
säuregehaltes in den die Destillationskolonne 10 am Kopf
verlassenden Gasen (Strom 2) erforderlich ist.
Die Quelle, aus welcher Essigsäure über Strom 9 eingelei
tet wird, ist nicht kritisch. Der Essigsäuregehalt im
Strom 9 liegt im allgemeinen bei mehr als 80 Gew.-% und
vorzugsweise bei mehr als 90 Gew.-%. Weitere Bestandteile
von Strom 9 sind Wasser und gegebenenfalls geringe Mengen
organischer Verbindungen, wie z. B. Ethylacetat.
Bereits geringe Mengen Wasser, im allgemeinen 0,1 bis 5
und vorzugsweise 0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf eingesetz
tes rohes, flüssiges Vinylacetat, und Essigsäure, im all
gemeinen 0,1 bis 60, vorzugsweise 0,1 bis 30 und beson
ders bevorzugt 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf eingesetz
tes rohes, flüssiges Vinylacetat, die auf diese Weise
eingeleitet werden, lassen den Wassergehalt in den die
Destillation am Kopf verlassenden Gasen (Strom 2) anstei
gen und führen damit zu einer ausreichenden Entwässerung
in der Destillation und bewirken eine Verringerung des
Ethylacetatgehaltes in dem über den Kopf der Destillati
onskolonne 10 abgetrennten Vinylacetat. Diese Fahrweise
bewirkt auch, daß der Vinylacetatgehalt in dem unterhalb
der Zugabestelle des rohen, flüssigen Vinylacetats ent
nommenen Seitenstrom (Strom 6) reduziert wird. Dadurch
wird mehr Vinylacetat über den Kopf der Destillationsko
lonne 10 gewonnen. Ein weiterer Vorteil des erfindungsge
mäßen Verfahrens besteht darin, daß der Ethylacetatgehalt
in dem Seitenstrom (Strom 6) erhöht wird und damit
Vinylacetat über den Kopf der Kolonne 10 in einer höheren
Reinheit gewonnen wird.
Die Wasserzugabe bewirkt, daß der Wassergehalt in dem die
Destillation am Kopf verlassenden Gas (Strom 2) ansteigt,
was zu einer ausreichenden Entwässerung in der Destilla
tion führt. Wasser kann auf diese Weise bis zu einer sol
chen Menge eingesetzt werden, bis der Wassergehalt der
die Destillationskolonne 10 am Kopf verlassenden Gase
(Strom 2) maximal 7,3 Gew.-% beträgt. Es ist bekannt, daß
das Vinylacetat/Wasser-Azeotrop einen maximalen Gehalt
von 7,3 Gew.-% Wasser aufweisen kann (s. Advances in
Chemistry, Series 116, Azeotropic Data III, American
Chemical Society, Washington D. C., 1973). Dieser Wert
kann aber bei der praktischen Durchführung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens im allgemeinen nicht ganz er
reicht werden. Die bei der praktischen Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens maximal erreichbaren Wasser
gehalte in den die Destillationskolonne 10 am Kopf ver
lassenden Gasen (Strom 2) betragen etwa 6,8 Gew.-%. Vor
zugsweise gibt man auf die erfindungsgemäße Weise gerade
soviel Wasser zu, daß im Strom 2 der Wassergehalt 6,7 bis
6,9 Gew.-% beträgt.
Die Essigsäurezugabe bewirkt eine Abtrennung des Ethyl
acetats aus Vinylacetat und Wasser. Dies ist zwar aus dem
Stand der Technik (DE-OS-21 32 299) bekannt, doch müssen
pro 100 g eingesetztem rohem, flüssigem Vinylacetat 60 g
Essigsäure eingespeist werden.
Die erfindungsgemäß einzuleitenden Wasser- und Essigsäu
remengen sind relativ gering. Sie betragen im allgemeinen
0,1 bis 5 Gew.-% Wasser, bezogen auf das eingesetzte
rohe, flüssige Vinylacetat, und im allgemeinen 0,1 bis 60
Gew.-% Essigsäure, bezogen auf das eingesetzte rohe,
flüssige Vinylacetat. Vorzugsweise beträgt die Wasser
menge 0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das eingesetzte rohe,
flüssige Vinylacetat. Die Essigsäuremenge beträgt vor
zugsweise 0,1 bis 30 Gew.-%, und besonders bevorzugt 0,1
bis 10 Gew.-%, bezogen auf das eingesetzte rohe, flüssige
Vinylacetat. Welche Wassermengen und Essigsäuremengen im
konkreten Einzelfall notwendig sind, um in den die De
stillation am Kopf verlassenden Gasen (Strom 2) den mög
lichst hohen Wassergehalt und gleichzeitig den möglichst
niedrigen Ethylacetatgehalt zu erzielen sowie gleichzei
tig in dem die Destillation verlassenden Seitenstrom
(Strom 6) den möglichst hohen Ethylacetatgehalt zu errei
chen, kann gegebenenfalls durch einfache Versuche ermit
telt werden. Diese Mengen hängen z. B. von den Mengen an
Wasser, Essigsäure und Vinylacetat in dem flüssigen, ein
gesetzten, rohen Vinylacetat ab.
Die erfindungsgemäß zuzusetzenden Mengen an Essigsäure
und Wasser können in flüssiger Form oder als Dampf in die
Destillationskolonne 10 eingeleitet werden. Die Essig
säure- und Wasserzugabe erfolgen oberhalb der Zugabe
stelle des rohen, flüssigen Vinylacetats. Werden Essig
säure und Wasser unterhalb des Zulaufs des rohen, flüssi
gen Vinylacetats oder zusammen mit diesem eingeleitet, so
beobachtet man in der Destillation keine zufriedenstel
lende Entwässerung und keine zufriedenstellende Verrin
gung des Ethylacetat-Gehaltes in dem aus dem Kopfprodukt
der Destillation abgetrennten Vinylacetat. Für das erfin
dungsgemäße Verfahren ist es daher wesentlich, die erfin
dungsgemäße Einleitung von Essigsäure und Wasser oberhalb
der Zugabe des rohen, flüssigen Vinylacetats vorzunehmen,
im allgemeinen 2 bis 50 Böden, vorzugsweise 10 bis 35 Bö
den oberhalb der Zugabestelle des rohen, flüssigen
Vinylacetats. Essigsäure und Wasser können auf dem glei
chen Boden eingeleitet werden, beide Stoffe können aber
auch auf verschiedenen Böden eingeleitet werden. Welche
Zugabestellen für die geringen Mengen Essigsäure und Was
ser oberhalb der Zugabestelle des rohen, flüssigen
Vinylacetats im konkreten Einzelfall notwendig sind, um
in den die Destillation am Kopf verlassenden Gasen (Strom
2) einen möglichst hohen Wassergehalt und gleichzeitig
einen möglichst niedrigen Ethylacetatgehalt sowie gleich
zeitig in dem die Destillation verlassenden Seitenstrom
(Strom 6) einen möglichst hohen Ethylacetatgehalt zu er
reichen, kann gegebenenfalls durch einfache Versuche er
mittelt werden.
Die erfindungsgemäße Arbeitsweise hat folgende Vorteile:
- - Die Trennung zwischen Vinylacetat und Ethylacetat wird verbessert. Das bedeutet, man kann bei unverändertem Vinylacetat-Rücklauf ein aus dem Kopfprodukt der De stillation abgetrenntes Vinylacetat (Strom 4) erhal ten, das bis zu etwa 40% weniger Ethylacetat als bis her enthält. Soll der Ethylacetat-Gehalt im aus dem Kopfprodukt der Destillation abgetrennten Vinylacetat in der Größenordnung wie bisher liegen, so gestattet das erfindungsgemäße Verfahren die Durchführung der Destillation bei einem geringeren Vinylacetat-Rücklauf und/oder den Einsatz eines flüssigen, rohen Vinylace tats mit einem höheren Ethylacetat-Gehalt und/oder die Verwendung einer kürzeren Destillationskolonne.
- - Die Menge von Vinylacetat im Ethylacetat-Seitenabzug (Strom 6) wird reduziert. Das bedeutet, daß man bis zu 60% weniger Vinylacetat über den Seitenabzug aus schleust bei gleicher Menge von Ethylacetat in diesem Seitenabzug. Dadurch wird der Verlust an Vinylacetat erheblich reduziert.
Besonders vorteilhaft ist es, daß die erfindungsgemäß er
zielbaren Verbesserungen ohne Erhöhung des Aufwandes für
die Destillation, z. B. in Bezug auf Bodenzahl, Rücklauf
mengen und Energiebedarf, erreicht werden. Es ist überra
schend, daß diese beiden Effekte, nämlich die Verringe
rung des Ethylacetat-Gehaltes in dem aus dem Kopfprodukt
der Destillation anfallenden Vinylacetats (Strom 4) und
die Verringerung des Vinylacetat-Gehaltes in dem über den
Seitenabzug ausgeschleusten Ethylacetat (Strom 6), durch
eine einfache Maßnahme, nämlich der erfindungsgemäßen
Wasser und Essigsäurezugabe, erzielt werden können.
Die folgenden Beispiele sollen das erfindungsgemäße Ver
fahren erläutern, ohne es jedoch einzuschränken.
Eine schematische Beschreibung der im folgenden ge
gebenen Beispiele sind in Zeichnung 1 zu sehen.
In die Destillationskolonne 10 mit 98 Böden wurden
pro Stunde 62 t eines Einsatzgemisches folgender Zusam
mensetzung auf den 48. Boden über dem Kolonnenfuß gegeben
(Strom 1).
Vinylacetat | 25,00 Gew.-% |
Ethylacetat | 0,07 Gew.-% |
Wasser | 7,00 Gew.-% |
Essigsäure | 67,50 Gew.-% |
Rest | 0,43 Gew.-% |
Das Einsatzgemisch enthielt als Rest Methylacetat,
Acetaldehyd und anderen Verunreinigungen, z. B. Diacetate
oder Polymere, jeweils in Mengen von unter 1000 Gew.-ppm.
Das Kopfprodukt (Strom 2) wurde kondensiert, auf 26°C ab
gekühlt und in einen Phasenabscheider 11 geleitet. Von
der Vinylacetatphase wurden 33,5 t/h als Rücklauf auf den
Kopf der Destillationskolonne so gepumpt (Strom 3), der
Rest wurde entnommen (Strom 4). Die Zusammensetzung des
abgetrennten Vinylacetats (Strom 4) war wie folgt:
Ethylacetat | 270 Gew.-ppm |
Wasser | 1,20 Gew.-% |
Vinylacetat | ergänzend auf 100 Gew.-% |
Eine wässerige Phase (Strom 8) mit einer Menge von 0,7
t/h wurde auf den 69. Boden über dem Kolonnenfuß gepumpt.
Die Zusammensetzung der wässerigen Phase (Strom 8) war
wie folgt:
Wasser | 98,0 Gew.-% |
Vinylacetat | 2,0 Gew.-% |
Die aus dem Phasenabscheider 11 entnommene Wassermenge
(Strom 5) betrug 2,2 t/h. Die Zusammensetzung dieser Was
serphase war wie folgt:
Wasser | 98,0 Gew.-% |
Vinylacetat | 2,0 Gew.-% |
Vom 17. Boden über dem Kolonnenfuß der Kolonne 10 wurde
ein flüssiger Seitenstrom (Strom 6) in einer Menge von
3,6 t/h mit der Zusammensetzung
Vinylacetat | 2,0 Gew.-% |
Ethylacetat | 1,0 Gew.-% |
Wasser | 10,0 Gew.-% |
Essigsäure | 87,0 Gew.-% |
entnommen.
Ein flüssiger Strom, der im wesentlichen aus Essigsäure
besteht (Strom 9), wurde in einer Menge von 3,5 t/h auf
den 11. Boden über dem Kolonnenfuß gepumpt. Die Zusammen
setzung dieses Essigsäurestroms war wie folgt:
Wasser | 10,1 Gew.-% |
Essigsäure | 189,9 Gew.-% |
Die in Beispiel 1 beschriebene Destillationskolonne
10 wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1
betrieben. Im Gegensatz zu Beispiel 1 wurde in diesem
Beispiel der Essigsäurestrom (Strom 9) mit einer Menge
von 3,5 t/h auf den 69. Boden über dem Kolonnenfuß ge
führt. Die Zusammensetzung des abgetrennten Vinylacetats
(Strom 4) war wie folgt:
Ethylacetat | 200 Gew.-ppm |
Wasser | 1,20 Gew.-% |
Vinylacetat | ergänzend auf 100 Gew.-% |
Vom 17. Boden über dem Kolonnenfuß der Kolonne 10 wurde
ein flüssiger Seitenstrom (Strom 6) in einer Menge von
3,6 t/h mit der Zusammensetzung
Vinylacetat | 1,00 Gew.-% |
Ethylacetat | 1,00 Gew.-% |
Wasser | 10,00 Gew.-% |
Essigsäure | 88,00 Gew.-% |
entnommen.
Wie aus Beispiel 2 ersichtlich, führt die erfindungsge
mäße Wasser- und Essigsäurezugabe zu einer Verringerung
des Ethylacetatgehalts in dem aus dem Kopfprodukt der De
stillation anfallenden Vinylacetat (Strom 4) und zu einer
Verringerung des Vinylacetat-Gehalts in dem über den Sei
tenabzug (Strom 6) ausgeschleusten Ethylacetat.
Claims (16)
1. Verfahren zur Aufarbeitung von rohem, flüssigem
Vinylacetat, das Essigsäure und Wasser, sowie Ethylacetat
und gegebenenfalls weitere kleinere Mengen anderer Verun
reinigungen enthält, durch Destillation, wobei man als
Kopfprodukt ein im wesentlichen Vinylacetat und Wasser
enthaltendes Gemisch und als Sumpfprodukt im wesentlichen
Essigsäure erhält und einen Seitenstrom entnimmt, in dem
Ethylacetat angereichert ist, und wobei man das Kopfpro
dukt kondensiert und nach Phasentrennung einen Teil der
Vinylacetat-Phase als Rücklauf in die Destillationsko
lonne zurückführt, dadurch gekennzeichnet, daß man in die
Destillationskolonne oberhalb der Zugabestelle des rohen,
flüssigen Vinylacetats 0,1 bis 5 Gew.-% Wasser, bezogen
auf das eingesetzte rohe, flüssige Vinylacetat, und 0,1
bis 60 Gew.-% Essigsäure, bezogen auf das eingesetzte
rohe, flüssige Vinylacetat, einleitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß man rohes, flüssiges Vinylacetat aufarbeitet,
das 12 bis 30 Gew.-% Vinylacetat, 3 bis 10 Gew.-% Wasser,
0,01 bis 0,2 Gew.-% Ethylacetat und ergänzend auf 100
Gew.-% Essigsäure enthält.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das rohe, Flüssige Vinylacetat zusätz
lich Diacetate, Polymere, Acetaldehyd, und/oder Methyl
acetat, jeweils in Mengen unter 0,5 Gew.-% enthält.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß man gerade soviel Wasser einleitet, daß
der Wassergehalt in den die Destillationskolonne am Kopf
verlassenden Gasen im Bereich von 6,7 bis 7,3 Gew.-%
liegt.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß man Wasser in flüssiger Form einleitet.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß man Wasser in Form von Wasserdampf ein
leitet.
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß man Wasser 2 bis 50 Böden oberhalb der
Zugabestelle des rohen, flüssigen Vinylacetats einleitet.
8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß man Wasser 10 bis 35 Böden oberhalb der
Zugabestelle des rohen, flüssigen Vinylacetats einleitet.
9. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß man in die Destillationskolonne ober
halb der Zugabestelle des rohen, flüssigen Vinylacetats
0,1 bis 30 Gew.-% Essigsäure, bezogen auf das eingesetzte
rohe, flüssige Vinylacetat, einleitet.
10. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß man in die Destillationskolonne ober
halb der Zugabestelle des rohen, flüssigen Vinylacetats
0,1 bis 10 Gew.-% Essigsäure, bezogen auf das eingesetzte
rohe, flüssige Vinylacetat, einleitet.
11. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß man Essigsäure in flüssiger Form ein
leitet.
12. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß man Essigsäure in Form von Dampf ein
leitet.
13. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß man Essigsäure 2 bis 50 Böden oberhalb
der Zugabestelle des rohen, flüssigen Vinylacetats ein
leitet.
14. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß man Essigsäure 10 bis 35 Böden oberhalb
der Zugabestelle des rohen, flüssigen Vinylacetats ein
leitet.
15. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß man Essigsäure und Wasser auf dem glei
chen der 2 bis 50 Böden oberhalb der Zugabestelle des ro
hen, flüssigen Vinylacetats einleitet.
16. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß man Essigsäure und Wasser auf dem glei
chen der 10 bis 35 Böden oberhalb der Zugabestelle des
rohen, flüssigen Vinylacetats einleitet.
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