DE2145761B2 - Verfahren zur einfuehrung pulverfoermiger terephthalsaeure in ein reaktionsgemisch aus teilweise mit diolen veresterter terephthalsaeure - Google Patents
Verfahren zur einfuehrung pulverfoermiger terephthalsaeure in ein reaktionsgemisch aus teilweise mit diolen veresterter terephthalsaeureInfo
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Description
Folge davon sein. .
A ■ der DT-OS 15 20 426 ist es auch schon bekannt,
.,us "dem Reaktionsgemisch einen Teil abzuziehen,
^kühlen die Terephthalsäure zuzusetzen und die
entstehende Mischung in das heiße Reakt.onsgemisch wieder einzuführen. Diese Arbeitsweise hat, abgesehen
von der aufwendigen Zwischenkühlung, den Nachteil,
daß keine gleichmäßige Verteilung der Terephthalsäure
J1 dem abgezogenen Teil des Reaktionsgemische
erreicht wird und infolge der Kühlung best.mrmc-Bestandteile
ausfallen können, so daß eine gleichmaßige
Mischung in der Veresterungsstufe schwierig erreichbar
Die Einspeisung der Terephthalsäure in das Veresterungsgemisch bereitet Schwierigkeiten, weil Terephthalsäure
nicht geschmolzen und als Flüssigkeit mittels einer Pumpe in den Reaktionsraum gefördert
werden kann. Bekanntlich wird daher häufig eine Paste aus Terephthalsäure und Äthylenglykol zur Einführung
der Komponenten in den Reaktionsraum benutzt. Zur Herstellung einer förderfähigen Paste muß die Kornverteilung
der Terephthalsäure jedoch innerhalb enger Grenzen liegen. Eine Paste bzw. Suspension mit zu
feiner Körnung der Terephthalsäure zeigt thixotropes Fließverhalten. Eine Paste mit zu grobkörniger Terephthalsäure
neigt zur Trennung der Komponenten durch Sedimentation. In beiden Fällen können Rohrleitungen
oder Pumpen blockiert werden, was eine Produktionsunterbrechung zur Folge hat.
Das Molverhältnis Äthylenglykol/Terephthalsäurc kann nicht beliebig niedrig angesetzt werden, da dann
keine pumpfähige Suspension mehr vorliegt. Dies ist nachteilig, weil ein niedriges Molverhältnis (z. B.
1 : 1,5—1,2) die Bildung von Nebenprodukten, wie z. B. Diäther, und den Glykolverbrauch reduziert.
Darüber hinaus kann auch die Herstellung der Paste bei der feinen Körnung der handelsüblichen Terephthalsäure
Schwierigkeiten machen. Beim Einbringen der Paste in einen unter Veresterungstemperatur stehenden
Reaktionsraum wird diese in der Einspeiseleitung zwangsweise aufgeheizt, wobei beim Durchschreiten
eines Temperaturbereiches von 150—1800C Blockieren
der Leitung durch Verfestigung der Paste eintreten kann.
Die unmittelbare Einspeisung pulverförmiger Terephthalsäure getrennt von dem Glykol in das
Reaktionsgefäß wirft verfahrenstechnische Probleme
•1°
so
(K) Ferner ist aus der DT-OS 15 20 426 ein Vertahren zur
Herstellung von Polyäthylenterephthalatbekannt, bei dem das Lösungsmittelmedium Terephthalsaureglykolester
und das gesamte Glykol mindestens in einem Molverhältnis von 0,55 enthält. Hierbei wird ständig ein
Teil der Reaktionsmischung abgezogen und im Kreislauf
eeführt wobei ein Abkühlen des Teilstroms erfolgt, dem anschließend bei niedrigerer Temperatur Terephthalsäure
und Äthylenglykol zugeführt werden Die so erhaltene Mischung wird dann in die ursprüngliche
heiße Reaktionsmischung eingeleitet. Das Abkühlen führt aber zur Ausfällung von Reaktionskomponenten
und insgesamt zu einer Verzögerung der Vercsterungsreai'tion
Außerdem wird hierdurch die Veresterungsreaktion möglicherweise nicht nur verzögert, sondern
kann sogar zum Stillstand kommen, während unerwünschte Nebenreaktionen auch bei den niedrigen
Temperaturen durchaus weiterlaufen.
Außerdem ist aus der DT-AS 12 74 109 ein Verfahren zum Homogenisieren eines Gemisches aus Terephthalsäure
und Glykol vor der Veresterung bekannt, wobei das Glykol mit Überschuß eingesetzt wird. Hierbei
erfolgt die Homogenisierung des für die Veresterung vorgesehenen Gemisches u.a. durch Rühren oder
Bewegen mit hoher Geschwindigkeit und hoher Scherung oder mechanisches Kneten, während die
Veresterung diskontinuierlich vorgenommen wird, bis die Terephthalsäure zu mindestens 90% in den Ester
umgewandelt worden ist, wobei das Ausmaß der Umwandlung durch Kontrolle der Menge des Veresterungswassers,
das gesammelt und gemessen wird, erfolgt Eine kontinuierliche Einführung von Tere-
; phthalsäure in ein Reaktionsgemisch zur kontinuierlichen Verfahrensführung ist hierbei nicht vorgesehen.
Zusätzlich ist aus der US-PS 34 31 243 ein Verfahren zur Herstellung von Polyestern aus Terephthalsäure
oder einer Mischung dieser Säure mit weniger als 2C Gew-% einer anderen organischen bifunktionellen
Carbonsäure mit einem Glykol bekannt, wobei die eingesetzte Terephthalsäure durch eine vom eigentlichen
Verfahren losgelöste Verdichtung auf eine mittlere Körnungbvciteilung von nicht mehr als 8 mm und au!
ein Schüttgewicht von mindestens 0,8 gebracht wird Die Verdichtung soll zu einer größeren mittlerer
Körnungsverteilung und damit zu einem höherer Schüttgewicht führen, woraus sich bei der Vermischunj
der Terephthalsäure mit Glykol eine Aufschlämmung niedrigerer scheinbarer Viskosität ergibt, so daß der
Reibungswiderstand bei dem während der Veresterungsreaktion erforderliche Rührprozeß reduziert weiden
soll. Zu diesem Zweck kann zusätzlich eine Befeuchtung des Terephthalsäure;vjlvers mit Wasser
vorgenommen werden, was jedoch zu einer Verklebung der Partikeln und damit zu einer verlängerten
Reaktionszeit für die Veresterung führt. Die auf diese Weise vorgenommene Verdichtung löst nicht das ,
Problem einer gleichmäßigen Einführung und Dosierung der pulverförmigen Terephthalsäure in das
Reaktionsgemisch.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der
eingangs genannten Art zu schaffen, das eine gleichmä- ,
ßige Einführung und Dosierung pulverförmiger Terephthalsäure in das Reaktionsgemisch ermöglicht.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren zur Einführung pulverförmiger Terephthalsäure
in ein Reaktionsgemisch aus teilweise mit Diolen, insbesondere Glykol, veresterter Terephthalsäure durch
Zugabe der Terephthalsäure zu einem von dem Reaktionsgemisch abgezogenen Teil und Rückgabe des
mit Terephthalsäure beaufschlagten Teils in das Reaktionsgemisch die pulverförmige Terephthalsäure
auf den Druck des Reaktionsgemisches verdichtet, in einem Mengenverhältnis zwischen 1 und 33 Gew.-%
dem abgezogenen Teil des Reaktionsgemisches zudosiert und die so erhaltene Mischung vor der Rückgabe
homogenisiert wird.
Der Druck des Reaküonsgemisches kann bis zu 12 atü
betragen und in bestimmten Fällen auch darüber liegen. Vorzugsweise liegt der Verdichtungsdruck in dem
Bereich zwischen 1 und 10 atü. Wird die Terephthalsäure in einem solchen Mengenverhältnis eingeführt, daß
der beaufschlagte Teil des Reaktionsgemisches zwischen 1 und 33 Gew.-% Terephthalsäure enthält, so ist
eine gute Homogenisierung der Mischung vor Rückgabe möglich. Dabei ist es keineswegs erforderlich, daß
sich die gesamte eindosierte Terephthalsäure in dem abgezogenen Teil des Reaktionsgemisches löst. Die
Homogenisierung bedeutet insbesondere die mechanische, gleichmäßige Feinverteilung der festen Terephthalsäure
in der Mischung.
Die Verdichtung der pulverförmigen Terephthalsäure auf den Druck des Reaktionsgemisches erfolgt mittels
einer Förderschnecke. Der mit Terephthalsäure zu beaufschlagende Teil des Veresterungsgemisches wird
durch die Hohlwelle der Förderschnecke und/oder direkt dem Homogenisator zugeführt. Zur Eingabe in
den Homogenisator dienen zweckmäßigerweise mehrere Stutzen, die über eine Ringleitung verbunden sind.
Die mengenmäßige Dosierung der Terephthalsäure kann beispielsweise mit einer Bandwaage oder einer
Dosierschnecke erfolgen. Die Homogenisierung soll in einem Apparat zum Untermischen, Verteilen und
Zerkleinern, beispielsweise einer schnellaufcnden Kolloidmühle, oder einem Schneckenmischer mit speziellen
Mischelementen, erfolgen.
Nach der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der mehrstufigen Veresterung
der Terephthalsäure wird ein Teilstrom des Veresterungsgemisches nach der ersten Veresterungsstufe abgezogen und nach Zudosierung der Terephthalsäure
und Homogenisierung in diese Stufe wieder zurückgeführt. Der zur Beaufschlagung mit Terephthalsäure
abgezogene Teilstrom beträgt ein Mehrfaches des zur zweiten Veresterungsstufe weitergeführten Mengenstromes.
Dadurch wird eine gleichmäßige Verteilung der Terephthalsäure in der ersten Veresterungssui-Ie
erreicht.
Weiterhin ist bei der mehrstufigen Veresterung vorgesehen, daß nach der zweiten und gegebenenfalls
weiteren Veresterungsstufen Teilströme abgezogen, mit dem Teilstrom nach der ersten Veresterungsstufe
vereinigt und in die letztere wieder zurückgeführt werden, wobei der Teilstrom aus der ersten Stufe
wenigstens 50% der Summe der Teilsimme aus allen Stufen beträgt und die Teilströme aus den weiteren
Stufen mit wachsender Stufenzahl kleiner gewählt werden. Durch die Abnahme der Teilströme aus der
zweiten und gegebenenfalls weiteren Veresterungsstufen und Vereinigung mit dem Teilstrom der ersten Stufe
ergibt sich ein Gesamtstrom, in dem die Löslichkeit der Terephthalsäure infolge des höheren Veresterungsgrades
größer als im Teilstrom der ersten Stufe ist. Auch hierdurch wird die Homogenisierung des in die erste
Stufe zurückgegebenen Gemisches gefördert.
Zweckmäßigerweise beträgt bei Abnahme von Teilströmen aus der ersten und zweiten Veresterungsstufe das Mengenverhältnis der beiden Teilströme
1 : 1 - 9 : 1, d. h. 50 — 90% des mit Terephthalsäure zu beaufschlagenden Gesamtstromes werden nach der
ersten Veresterungsstufe entnommen.
Bei der mehrstufigen kontinuierlichen Veresterung wird häufig mit von Stufe zu Stufe fallendem Überdruck
gearbeitet, beispielsweise in der ersten Veresterungsstu-Ie bei 5 atü und in der zweiten Veresterungsstufe bei 2
atü. In diesem Falle ist es erfindungsgemäß erforderlich, daß die Teilströme aus den der ersten Veresterungsstufe
folgenden Stufen auf den Druck des Teilstroms aus der ersten Veresterungsstufe gebracht werden. In dem
genannten Beispiel bedeutet dies, daß der Druck des Teilstroms aus der zweiten Veresterungsstufe von 2 auf
5 atü erhöht wird. Diese zur Rückgabe in die erste Veresterungsstufe erforderliche Anhebung der Drücke
der Teilströme erfolgt mittels in den Teilstromleitungen angeordneten Pumpen.
Weiterhin ist vorgesehen, daß der Druck des Rückgabegemisches bei der Homogenisierung wenigstens
auf den Druck des Reaktionsgemisches an der Rückgabestelle erhöht wird. In diesem Falle erzeugt der
, Homogenisator eine gewisse Pumpwirkung, die ausreicht, den aus der ersten Veresterungsstufe abgezogenen
Teilstrom im Umlauf zu halten.
Zweckmäßigerweise wird dem Gemisch während der Homogenisierung Wärme zugeführt. Bei der Homoge-
i nisierung kann bereits die Terephthalsäure unter Veresterung reagieren, wobei Wärme verbraucht wird.
Diese Wärme wird dann dem Homogenisator von außen durch eine Mantelheizung zugeführt, auch die im
Homogenisator entstehende Reibungswärme deckt
; einen Teil des bei einsetzender Veresterung auftretenden
Wärmebedarfs.
Zweckmäßigerweise hat die pulverförmige Terephthalsäure einen Feinstkornanteil kleiner als 40 μ von
weniger als 85% und der restliche Anteil eine
ι Korngröße zwischen 40 und 800 μ. Bei Einhaltung
dieser Korngrößen ist eine homogene Verteilung der Terephthalsäure mit den üblichen, obenerwähnten
Homogenisierapparaten möglich. Vorzugsweise wird die Terephthalsäure in solcher Menge dem aus der
ι Veresterung abgezogenen Teil des Veresterungsgemisches
zugesetzt, daß das Gemisch dann !,6 — 25 Gewichts-% Terephthalsäure enthält. Das terephthalsäurehaltige
Gemisch wird zweckmäßigerweise unter
Verwendung von Schergeschwindigkeiten von 2,5 ■ 103
bis 1,25· 105 see ' homogenisiert. Die Verweilzeit des
Gemisches in dem Homogenisator übersteigt zweckmäßigerweise den Zeitraum von 2 Minuten nicht, da sich
bei längerer Homogenisierung keine Verbesserung des Verteilungsgrades mehr ergibt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben, in der eine Anlage zur
zweistufigen Veresterung von Terephthalsäure mit Äthylenglykol mit erfindungsgemäßer Einführung der
Terephthalsäure schematisch dargestellt ist.
Nach der Zeichnung besteht die Anlage aus einem ersten Verestcrungsreaktor 1 und einem zweiten
Veresterungsreaktor 2, die durch Leitung 4 mit dem Druckhalteventil 3 verbunden sind. Dem Reaktor 1 wird
bei 5 Äthylenglykol zugeführt. Durch Leitung 6 verläßt das Veresterungsgemisch den Reaktor 2. Reaktor 1
arbeitet unter einem Druck von 5 atü, Reaktor 2 unter einem Druck von 2 atü.
Die Terephthalsäure gelangt aus einem Vorlagesilo 14 über eine Bandwaage 15 in den Einlauftrichter einer
Verdichtungsschnecke 16, in der die Terephthalsäure auf den Reaktionsdruck in der ersten Veresterungsstufe
verdichtet wird. An die Verdichtungsschnecke 16 schließt sich ein beheizbarer Homogenisator 17 an.
Das teilveresterte und teilkondensierte Gemisch aus der zweiten Veresterungsstufe gelangt über Leitung 8
zur Pumpe U, wird dort auf den Druck der ersten Veresterungsstufe von 5 atü verdichtet und anschließend
mit über Leitung 7 herangeführtem Veresterungsgemisch aus Stufe 1 vereinigt. Leitung 7 ist mit einer
Umgehungs-Leitung versehen, in der eine Umwälzpumpe 18 angeordnet ist. Die vereinigten Tcilslrömc aus den
Leitungen 7 und 8 werden durch die Hohlwelle 19 der Verdichtungsschneckc 16 dem Homogenisalor 17
zugeführt. Zugleich wird ein weilerer Teilstrom durch Leitung 9 von Leitung 4 abgezweigt und über eine
Ringleitung 20 mit Stutzen 21 dem Homogenisator zugeführt. In dem Homogenisalor 17 wird die durch
Verdichtungsschneckc 16 zugeführtc Terephthalsäure mit den durch Tcilstromleitungcn 7,8 und 9 zugeführten
Verestcrungsströmcn innig gemischt, wobei die Terephthalsäure teilweise in Lösung geht. Das mit
Terephthalsäure bcladcnc, homogene Gemisch gelangt dann durch Leitung 22 in den Vcrcsterungsrcaktor 1
zurück. „ . . , ,
Aus einer unter einem Druck von 10 aiii stehenden Vcrcsterungsstiifc mit vorgeschaltetem Wärmetauscher
einer mehrstufigen, kontinuierlichen Anlage wird kontinuierlich ein bereits verestertes Produkt (Veresterungsgrad
λ = 0,75, Polykondcnsalionsgrad /' -- 0,47) abgezogen und über eine dosierende Umwälzpumpe zur
Einhaltung einer gleichbleibenden Umlaufmenge durch die Hohlwelle einer Pulverförderschnecke in einen
I Iomogenisalor eingespeist. Das Veresierungsproduki
hat eine Temperatur von 27O"C und eine dynamische Zähigkeit von 0,5 cPoise. Mittels einer Dosierbandwaage
wird kontinuierlich pulverförmig1 Terephthalsäure
(TPA) aus einem Vorlagesilo in den Trichter der Förderschnecke zudosierl. Das TPA-I'ulver hat eine
Körnungsverteilung nach Klassifikation I.
Die stündliche Umlaufmenge des zu 7 V/o veresterte!!
Produktes beträgt bei einer Versuchsanlage zur Erzeugung von täglich Hri() kg Polyiilhylenlerephthalal
bei (ilaclier Produkiiimwälzung Mr>
kg/h. Die Zugabe an IPA-Pulver beträgt 26,2 kg/h.
Der (lurch das Kegelventil und die Kohiieiliinj'cn im
Kreislaufsystem auftretende Druckverlust beträgt 0,2 ata und wird durch die zwangsfördernde, dosierende
Pumpe ausgeglichen.
Die Terephthalsäure wird im Homogenisator im Veresterungsprodukt fein verteilt und bis zum Eintritt in
die 1. Vercsterungsstufe bei einer gesamten Verweilzeit
von 6 Min. im Rohrleitungssystem und im vorgeschalteten Wärmetauscher vollständig gelöst und mit dem
freien und gebundenen Glykol im Kreislauf bei einer
ig mittleren Temperatur von 2600C teilweise verestert.
Die bei der Zuspeisung der Terephthalsäure sich theoretisch einstellende Mischungstemperatur von
2400C wird durch die Friktion im Homogenisator auf 260°C erhöht. Die Leistungsaufnahme des Homogenisa-
is tors beträgt dabei 3 Kw. Die der ersten Veresterungsstufe zugeführte Glykolmenge beträgt 18,6 kg/h, entsprechend
einem Molverhältnis TPA/EG = 1 : 1,6.
üo In einer Versuchsanlage mit einer täglichen Erzeugung
von 1300 kg Polyethylenterephthalat werden aus der ersten Reaktionsstufe 1200 kg/h eines zu 85%
veresterten Produktes mit einem Polykondensalionsgrad von 0,50 mit einer Kreiselpumpe durch den
2S Kreislauf gefahren. Die erste Stufe steht unter einem
Druck von 5 atü bei einer Temperatur von 2600C.
Sie ist mit einer separaten Kolonne verbunden, die die
aus der Veresterungsstufe ausdampfenden Brüden, bestehend aus einem Gemisch aus Wasser und Glykol,
yo destilliert, wobei das Sumpfprodukt Glykol wieder der
ersten Veresterungsstufe zugeführt wird. Die stündlich frisch zugespeiste Menge an Glykol beträgt 24 kg/h,
was einem Molverhältnis TPA zu Glykol = 1 :1,35 entsprichl. Die aus der Kolonne zurückfließende Menge
is an Glykol beträgt 5,35 kg/h entsprechend 0,3 Mol
Glykol pro Mol TPA.
Das Krcislaufprodukt wird durch die Hohlwelle und über einen Verteilcrring an mehreren Stellen in einen
beheizten Homogenisator eingespeist. Die Terephthalic säure (Klassifikation I) wird über eine verdichtende
Pulverschnecke auf den Systemdruck von 5 aiii gebracht und in einer Menge von 47 kg/h in den Homogenisator
gefördert. Aufgrund der intensiven Mischwirkung des Homogenisators wird die Terephthalsäure im Vcrcslc-•15
riingsprodukt so fein verteilt, daß sie wegen des bestehenden Konzentrationsgefällcs sofort in Lösung
geht. Parallel dazu setzt die Vcrcslcrungsrcakiion ein.
Die Produkttempcratur am Austritt des Homogcnisators wird bei diesen Bedingungen auf 2M)11C gehalten,
entsprechend der Temperatur in tier ersten Reaktions-
Die in Beispiel 2 beschriebene Versuchsanlage wird unter einem Druck von 10 aiii bei 265"C betrieben. Der
Veresierungsgrad des Produktes beträgt 0,70, der Polvkondensalionsgrad 0,52. Umwälzmenge, eingespeiste
Menge an TPA (Klassifikation II) und die Ausführung der Versuchsanlage entsprechen der in
Beispiel .?. Die Kolonne wird jedoch nicht eingesetzt, sondern die Brüllen werden über ein Entspanniingsv en
til einem Kondensator zugeführt. Die eingebrachte ΓΡΛ Menge wird im I Iomogenisalor mil dein Vereste
ningsprodukt zu einer fließfähigen Suspension ver mischt, wobei die groben TI1A Teilehen mechanisch
zerkleinert werden. Anschließend wird die Suspension tier ersten Vereslerungsstufe zugeführt. Aufgrund des
geringen Umsatzes liegt das Vcrcstcningsprodukt .ils
gcsäiiigic I ,ösuii)' vor. so dall das 1 |'/\ erst im
Reaktionsbehälter in Lösung gehl und verestert. I lie in
Jie Veresterungsstufe eingespeiste Glykolmengc beträgt 29,4 kg/h, was einem Molverhältnis von TPA /u
(ilykol = 1 : 1,65 entspricht.
1? e i s ρ i e I 4
Die in Beispiel 2 beschriebene Versuchsanlage wird
unter Normaldruck bei einer Temperatur von 245 C betrieben. Der Veresterungsgnid des Produktes beträgt
0,60. Die stündliche Umwäl/.menge von 5000 kg/h wird ;
mittels einer Kreiselpumpe gefördert und einem unter Normaldruck stehenden llomogenisator zugeführt.
Die pulvrige Terephthalsäure (Klassifikation 111. 47,6 kg/h) wird mittels einer einfachen Dosierschnecke
über ein mit Stickstoff beschleiertes fallrohr dem ;-Homogenisator
zugeführt, mechanisch zerkleinert, mit dem veresterte!! Kreislaufprodukt vermischt und in die
erste Veresterungsstufe eingespeist. Die ΤΡΛ wird während des Mischvorganges nicht gelöst, da das
Vcresterungsprodukt selbst noch 1O"/o ungelöster ■■
Terephthalsäure enthält.
Die Frischglykolmenge, die in die erste Vercsterungsstufe eingespeist wird, betragt 32 kg/h, entsprechend
einem Molverhältnis ! : 1.8.
B e i s ρ i e I 5
In einer Versuchsanlage nach Beispiel 2 wird
zusätzlich /U der aus der ersten Reaktionss'.ulc entnommenen Umwälzmenge noch ein weiterer Teil
strom aus der /.weiten, unter einem Druck von 2 aiii ν
stehenden Veresterungsstufe abgezogen, mittels einer Pumpe auf den Systemdruck von 5 atü gebracht und
durch die Hohlwellen einer Pulverdoppelschnecke in einen beheizten llomogenisator gespeist. Der ersie
Teilsirom beträgt 1200 kg/h. Kr weist einen Veiest ■ ;
rungsgrad von 0,85 und einen Polykondcnsaiionsgrad
vor, 0,50 aiii. Die au* der 2. Stufe ahgeüihrie Menge
beträgt 600 kg/h. Das Produkt besitzt einen Verestc rungsgrad von 0,92 und einen Polykondcnsationsgrad
von 0,67. Beule Teilströme der Umwal/iiiengc haben ι
eine Temperatur von 260"C. Die stündlich Irisch
/ugespeiste Menge an Glykol betragt 21. i kg/h,
entsprechend einem Molverhältnis von 1 -1,2 (bei 47,6 kg/h ΤΡΛ). Durch einen weiteren 1 eilst: um weiden
somit 0.1 Γι Mol Glykol gegenüber der Verfahrensweise i
in Beispiel .'. eingespart.
Beispiel t>
Iu einei uiskuuiuiiiiciikhcn \ul;i;.'e /i-i I <
sun 1,1-iii ι i'olyäthy lenlei >;'"' ilal pro ι'ha1 :ί
Vei esteruiij'.sanliij'e, wie I. ; ■ beschi ich', n. 'i'.'-lalhci ι
Λιι einem auf I>ni. ·, .!iisi'cleiMcn Behälter, der :;>■
!■•.■ine I iashsliife ausgcbildel ist, ist ein i'rndiiklki er-.l.eil
-,vslein. be-.lclu ml aus einer K ivr elpnmpr. i-neir,
I iuiiiiijTiils um üiil vm ι e-.eh.ilietei Pub e- :. .' ι ie,-
•λ liiH-i ki und einen, W.i. m.-!air,i her .l·-; ,n:'-·: ·πιι- :
ι Ifi Vi-i estei iiui·-. -.InU- .tin'e-.inlnei c ι i!i-.i,i!!ii π i V-PKnlnkieulu.iliMH-.lut-
·. η k/uidet ■ leh μί|Ι!··Ιι hüi-ί
Ii:,||. di-s I lii-.sii-.Keiisii-,-. . .in , der I' ;nt ril! ■ -.1 :ü --i-i- '-!in
,li-i mi Ii ,1111 iinlei - r Ί eil des W.ii in-, i;r.r 1 !·.' 1 i M
Mill!1
CIIC \ ercsteruiig ■» 1111 1 P Λ und (ilykol vvn\i vv ic !"Igte
durchgeführt:
/.uuächst werden 1115kg AthylcngKknl entsprechend
2.0 Mole pro Mol 1 PA in das System eingebracht und auf l?0"C aufgeheizt, wobei das C.lykol über die
Kreiselpiinipe. der Umgehungsleitung /um Homogcnis.not
mit Pul vei förderschnecke, und über den Wärmetauscher in Zirkulation gehalten wird. Gegen Knde des
Nufhei/vorgangs von 5 min wird I'V'A-Ptilvcr über eine
Dosiervorrichtung in den Kin/ugsteil der Pulverforderschnecke
gebracht, verdichte! und dem Homogenisator zugeführt. Gleichzeitig wird der Mengenstroni an
t ilykol in der Umgehungsleitung schrittweise zurückgcnonimen.
mittels einer Ringleitung in den Homogenisatot· eingespeist und von dort, vermischt mit TPA, wieder
über den Wärmetauscher in die /.one der F.nispannungsverdampfung
gefahren.
Anschließend wird der Systemdruck auf 5 aiii erhöht,
das Produkt kontinuierlich auf 250"C aufgeheizt und in
einer halben Stunde die gesamte Menge an Terephthalsäure (Klassifikation IV) von 1435 kg linear zugespeist.
Durch die dabei einsetzende Reaktion wird der Kreislauf ständig mit vercstertem Produkt angereichert.
Nach beendeter Zugabe beträgt der Umsatz 65%. Der I unlaiil wird wieder auf die obenerwähnte Umgehungsleitung
umgestellt.
In dem folgenden /eitraum von 60 Minuten wird der
Druck auf 0 atü abgebaut und die Temperatur von 25OrC aiii 270'C erhöht. Der Umsatz beträgt danach
•\ualog /u Beispiel ti werden in einer diskontinuierlichen
Anlage ,550 kg Prekondensat aus der vorhergehenden
Charge zurückbehalten und in einem im Beispiel r> beschriebenen Kreislaufsystem umgewälzt, das jedoch
keine Umgehungsleitung /um I lomogerusator mit I1IiK ei 'förderschnecke besitzt. Das Prekondensat wird
über eine Ringleilung direkt in ilen beheizten 1 iriüH>>icnisaior
eingespeist, /.wischen ί lomogenisator und der
selbsttemigendcn Pulverf'ördei sehnecke befindet sich
ein Absperrorgan. Die Verfahrensweise entspricht der in Beispie! (S geschilderten, /um l-nispeisen von 1 I'A
(Klassifikation I. 141K) kg pro Charge) wird die von dei
vorhergehenden Charge noch mit IP \ s'eluliti.
PuK erschnecke in Betrieb gi-normncn und das Misperr
ι'i;.'an gleichzeitig geöffnet. Während des halbsiiindlgei
!■'infniivoniangs wird der Svsiemdruek dm eh die bei dei
Reaktion frei werdenden Dämple aiibrcbaut. Parallel .ί
le: 7HiViIve vmi T PA-Pulver wud im gleichbleibende!
\1"K ei h.i'inr: ν .mi ! ■ 1 Λ S »S \;' Civkul diiekl in ;lei
' liivsii'keilM aim! del Vei esh'i'in!".'.lute nitliels eine
Pu11IpC
>'ei-en den Juni' ein I n!sp.inuuiiüS\ ent
.-■cn ,thlleil Sysiei'-idrui k eiiul..-. 11-1;
I in l'iiidrr.ti'en des Piek' ndcns.r. ■, n Jic ■-,, eiv, ι üu-
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(32 u)
IV 20 12 1J 1.4 - - - - -
Hierzu 1 Bhitt Zeichnungen
Claims (4)
1. Verfahren zur Einführung pulverförmiger Terephthalsäure in ein Reaktionsgemisch aus
teilweise mit Diolen, insbesondere Glykol, veresterter Terephthalsäure durch Zugabe der Terephthalsäure
zu einem von dem Reaktionsgemisch abgezogenen Teil und Rückgabe des mit Terephthalsäure
beaufschlagten Teils in das Reaktionsgemiseh, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmige
Terephthalsäure auf den Druck des Reaktionsgemisehes verdichtet, in einem Mengenverhältnis
zwischen 1 und 33 Gew.-% dem abgezogenen Teil des Reaktionsgemische!, zudosiert
und die so erhaltene Mischung vor der Rückgabe homogenisiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmige Terephthalsäure
einen Feinstkornanteil <40 μ von weniger als 85% und der restliche Anteil eine Korngröße zwischen 40
und 800 μ hat.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmige
Terephthalsäure in einem Mengenverhältnis zwischen 1,6 und 25 Gew.-% zudosiert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das terephthalsäurehaltige
Gemisch unter Verwendung von Schergeschwindigkeiten von 2,5· 10! bis 1,25-10"'see-'
homogenisiert wird.
I S „,I In dem Reaktionsgefäß muß das be. der
Veresterung entstehende Reaklionswa^ser und entsprechend
den gewählten Betreibsbedingungen das m.tveriampfende
Äthylenglykol nach oben abgeführt werden. Si der Eingabe pulverförmiger Terephthalsäure durch
den Dampfraum des Reaktionsbehälter* kann Glykoldampf
auf der Säure kondensieren, was zu Verklebun- Z der eindosierten Terephthalsäure fuhrt. Dosier- und
Druckschwankungen an der Einspe.sestelle können die
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