DE2809113A1

DE2809113A1 - Reducing waste from polycondensation of ethylene terephthalate - with aid of series of vacuum aggregates, pumps and vapour ejectors driven by recycled glycol vapours

Info

Publication number: DE2809113A1
Application number: DE19782809113
Authority: DE
Inventors: Karl Ebner; Franz Ettinger; Rudolf Fuchs
Original assignee: Akzo GmbH
Current assignee: Akzo GmbH
Priority date: 1978-03-03
Filing date: 1978-03-03
Publication date: 1979-10-04

Abstract

Removal of vaporous reaction prods. in mfr. of polyesters, esp. polyethylene terephthalate, as in parent patent, is effected with the aid of vacuum units connected via suction lines with the vapour chambers of the reactors. At least the first 2 stages of the vacuum units are designed as vapour ejectors driven by glycol vapour. The process also uses condensers up or downstream of the vacuum units. Final compression of any reaction prods. not condensed in the condensers dof preceding stages, and of uncondensed, entrained, gases, up to atmospheric pressure, is carried out by a ring pump installed downstream and driven by liq. glycol. In this addn., the glycol-vapour-driven condensers are mixing condensers from each of which the condensate is conveyed into an associated, separate, container. Part of that condensate is recycled, after cooling, to its respective mixing condenser to serve as coolant; whilst part of the condensate is evaporated and conveyed to the vapour ejector upstream of the associated mixing condenser, and used to drive it. The amounts of fresh glycol used to operate this process are kept at a minimum, whilst ensuring constant vacuum.

Description

Verfahren zum Entfernen der dampfförmigen Method of removing the vaporous

Reaktionsprodukte bei der Herstellung von Polyestern, insbesondere Polyäthylentere -phthalat. Reaction products in the manufacture of polyesters, in particular Polyethylene terephthalate.

(Zusatz zur Patentanmeldung P 24 09 343.4-44) A k z o GmbH Wuppertal Das Hauptpatent . ... ... (Patentanmeldung P 24 09 343.4-44) betrifft ein Verfahren zum Entfernen der dampfförmigen Reaktionsprodukte bei der Herstellung von Polyestern, insbesondere von Polyäthylenterephthalat, mittels mit den Dampf räumen der Reaktoren über Saugleitungen verbundenen Vakuumaggregaten, von denen wenigstens die beiden ersten Stufen als glykoldampfbetriebene Dampfstrahlsauger ausgebildet$e ie mittels diesen Vakuumaggregaten vor- oder nachgeschalteten Kondensatoren, wobei die Endkompression der in den Kondensatoren der vorhergehenden Stufen nicht kondensierten Reaktionsprodukte und der mitangesaugten nichtkondensierbaren Gase auf Atmosphärendruck mittels einer nachgeschalteten, mit flüssigem Glykol betriebenen Flüssigkeitsringpumpe erfolgt. Mit diesem Verfahren ist es möglich, das Eintreten der bei der Polyesterproduktion anfallenden Reaktionsnebenprodukte (Glykol, Dimethylterephthalat) in das Abwassersystem bzw. in die Luft weitgehend zu verhindern. (Addition to patent application P 24 09 343.4-44) A k z o GmbH Wuppertal The main patent. ... ... (patent application P 24 09 343.4-44) relates to a process to remove the vaporous reaction products in the production of polyesters, in particular of polyethylene terephthalate, by means of evacuate the reactors with the steam Vacuum units connected via suction lines, of which at least the two first stages designed as glycol steam-powered steam ejectors by means of These vacuum units upstream or downstream capacitors, with the final compression of the reaction products not condensed in the condensers of the previous stages and the entrained non-condensable gases to atmospheric pressure by means of a downstream liquid ring pump operated with liquid glycol. With this procedure is it possible the occurrence of polyester production resulting reaction by-products (glycol, dimethyl terephthalate) into the sewage system or to largely prevent it into the air.

Damit wird durch dieses Verfahren zugleich der Glykolverlust reduziert. Schließlich soll mit diesem Verfahren auch die Leistung der Vakutirnaggregate bei den geforderten niedrigen Drücken erhöht werden.This process also reduces the loss of glycol. Finally, this process should also improve the performance of the vacuum units the required low pressures can be increased.

Bei der Durchführung dieses Verfahrens werden nicht unerhebliche Mengen an Frischglykol benötigt, um den Anteil an niedersiedenden Bestandteilen im als Treibdampf für die Dampfstrahlsauger dienenden, aus dem Kondensat gewonnenen Glykoldampf in Grenzen zu halten, welche das erforderliche Vakuum sicherstellen. Entsprechende Mengen an Abfallglykol müssen aus dem Prozeß abgeführt und in Destillationsanlagen aufgearbeitet werden. Weiterhin hat sich herausgestellt, daß bei Verwendung von Mischkondensatoren infolge der Anreicherung des Kondensats und damit des Treibdampfes an niedersiedenden Bestandteilen praktisch kein konstantes Vakuum erhalten wird, weil die Ansaugleistung des zweiten Dampfstrahlsaugers ständig vergrößert wird.When carrying out this process, not inconsiderable amounts are required of fresh glycol required to reduce the proportion of low-boiling components in the as Motive steam for the steam ejector used, glycol vapor obtained from the condensate to be kept within limits that ensure the required vacuum. Appropriate Quantities of waste glycol must be removed from the process and sent to distillation equipment be worked up. It has also been found that when using Mixing condensers as a result of the accumulation of the condensate and thus of the motive steam practically no constant vacuum is obtained on low-boiling components, because the suction capacity of the second steam jet cleaner is continuously increased.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war, diese Nachteile zu beheben, also einmal die Mengen an Frischglykol und an aufzubereitendem Abfallglykol möglichst klein zu halten und ein konstantes Vakuum zu garantieren.The object of the present invention was to eliminate these disadvantages, So once the amounts of fresh glycol and of waste glycol to be processed, if possible to keep it small and to guarantee a constant vacuum.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die den glykoldampfbetriebenen Dampfstrahlsaugern nachgeschalteten Kondensatoren Mischkondensatoren sind, daß aus jedem Mischkondensator das Kondensat in einen diesem Mischkondensator zugeordneten, separaten Sammelbehälter geleitet wird, daß ein Teil dieses Kondensats nach Rückkühlung wieder dem zugeordneten Mischkondensator als Kühlmittel zugeführt wird und daß ein anderer Teil dieses Kondensats verdampft und als Treibdampf dem diesem Mischkondensator vorgeschalteten Dampfstrahlsauger zugeführt wird.This object is achieved according to the invention in that the glycol steam-operated Downstream condensers are mixed condensers that consist of each mixing condenser the condensate in one of this mixing condenser assigned, separate collecting tank is passed that part of this condensate after recooling again the assigned Mixing condenser supplied as a coolant is and that another part of this condensate evaporates and the motive steam this mixing condenser is supplied to the upstream steam jet cleaner.

Auf diese Weise wird jeder Dampfstrahlsauger mit nachgeschaltetem Mischkondensator von einem separaten Kondensat- und Dampfkreislauf versorgt und das Ubertreten von mit niedersiedenden Anteilen angereichertem Kondensat aus der zweiten in die erste Vakuumstufe wirkungsvoll verhindert. Dadurch wird eine merkliche Entlastung des zweiten Dampfstrahlsaugers erreicht, so daß das Vakuum sich kawm ändert.In this way, every steam jet cleaner is connected with a downstream The mixing condenser is supplied by a separate condensate and steam circuit and the passage of condensate enriched with low-boiling components from the second in the first vacuum stage effectively prevented. This makes a noticeable Relief of the second steam ejector is achieved, so that the vacuum kawm changes.

Um ein gleichbleibendes Vakuum zu erreichen, wird dem ersten Kreislauf in geringen Mengen Frischglykol zugegeben und in gleicher Menge Kondensat entzogen. Damit erfolgt eine laufende Verdünnung des Kondensats, d.h. der Anteil an niedersiedenden Bestandteilen wird konstant gehalten.In order to achieve a constant vacuum, the first cycle is Fresh glycol added in small amounts and the same amount of condensate removed. This means that the condensate is continuously diluted, i.e. the proportion of low-boiling Constituents is kept constant.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht deshalb vor, dem ersten Sammelbehälter in geringen Mengen Frischglykol zuzuführen, eine entsprechende Menge Kondensat aus dem ersten in den zweiten Sammelbehälter zu überführen und aus diesem eine entsprechende Menge Kondensat als Abfallglykol abzuziehen.A preferred embodiment of the method according to the invention sees therefore, we recommend adding small amounts of fresh glycol to the first collection container, a corresponding amount of condensate from the first into the second collecting tank to transfer and from this a corresponding amount of condensate as waste glycol deduct.

Die Erfindung wird anhand beigefügter Zeichnung erläutert.The invention is explained with reference to the accompanying drawing.

Die schematische Darstellung zeigt eine Anlage mit zwei hintereinanuergeschalteten Mischkondensatoren und zwei getrennten Glykolkreisläufen, wobei in jeden Glykolkreislauf ein Glykolverdampfer eingeschaltet ist, um die jeweils erforderliche Glykoldampfmenge zum Betreiben der Dampfstrahlsauger zu erzeugen.The schematic representation shows a system with two series-connected Mixing capacitors and two separate Glycol circuits, where a glycol evaporator is switched on in each glycol circuit to to generate the amount of glycol vapor required to operate the steam ejector.

Dampfstrahlsauger 1 saugt über Stutzen 2 das aus dem (nicht dargestellten) Reaktor abzuführende Glykoldampf-Luft-Gemisch an. Der Dampfstrahlsauger 1 wird über Leitung 4 mit Glykoldampf versorgt. Das Dampf-Luft-Gemisch verläßt den Dampfstrahlsauger 1 über Leitung 3 und gelangt in den Itischkondensator 5, wo es mittels rückgekühlten Glykols auskondensiert wird. Das Kondensat gelangt über Leitung 9 in den ersten Sammelbehälter 6, in dem es durch Kühlwasser, das bei 10 eintritt und bei 11 austritt, rückgekühlt wird. Ein Teil des im SammelbehE.lter 6 befindlichen Kondensats wird über Puppe 7 und Filter 18 durch Leitung 8 in den Mischkondensator 5 zurückgeführt, wo es als Kühlmittel für das über Leitung 3 einströmende Dampf-Luft-Gemisch dient. Ein anderer Teil des Kondensats wird über Pumpe 13 einem beispielsweise mit Frischdampf (Zufuhrung 27, Kondensatablauf 29) betriebenen Verdampfer 12 und von dort über Leitung 4 dem Dampfstrahlsauger 1 zugeführt. Dieses war der erste Kreislauf, der im wesentlichen aus dem Dampfstrahlsauger 1, dem Mischkondensator 5, dem Sammelbehälter 6 und dem Verdampfer 12 besteht.Steam jet cleaner 1 sucks the from the (not shown) via nozzle 2 Reactor to be discharged glycol vapor-air mixture. The steam jet cleaner 1 is over Line 4 supplied with glycol vapor. The steam-air mixture leaves the steam jet cleaner 1 via line 3 and reaches the Itisch condenser 5, where it is cooled by means of recooling Glycol is condensed out. The condensate enters the first via line 9 Collection tank 6 in which it is cooled by cooling water entering at 10 and exiting at 11, is re-cooled. Part of the condensate in the collecting container 6 is returned via dummy 7 and filter 18 through line 8 into the mixing condenser 5, where it serves as a coolant for the steam-air mixture flowing in via line 3. Another part of the condensate is pumped 13, for example with live steam (Feed 27, condensate drain 29) operated evaporator 12 and from there via line 4 supplied to the steam jet cleaner 1. This was the first cycle that was in essence from the steam jet cleaner 1, the mixing condenser 5, the collecting container 6 and the Evaporator 12 consists.

Die im ersten Mischkondensator 5 nicht auskondensierenden gasförmigen Bestandteile werden über den zweiten Dampfstrahlsauger 14 in den zweiten Glykolkreislauf gesaugt. Auch dieser Dampfstrahlsauger 14 wird mit Glykoldampf betrieben, welcher über Leitung 26 zugeführt wird. Das Dampf-Luft-Gemisch gelangt über Leitung 15 in den zweiten Mischkondensator 16, wo es durch über Leitung 19 zugeführtes, rückgekühltes Glykol kondensiert wird. Das Kondensat gelangt über Leitung 20 in den zweiten Sammelbehälter 21, wo es durch Kühlwasser, welches bei 22 zugeführt und bei 23 abgezogen wird, rückgekühlt wird. Ein Teil des Kondensats gelangt über Pumpe 17 und Filter 18 durch Leitung 19 zurück in den Mischkondensator 16, ein anderer Teil wird über Pumpe 24 dem beispielsweise mit Frischdampf (Zuführung 28, Kondensatablauf 29) betriebenen Verdampfer 25 und von dort über Leitung 26 dem Dampfstrahlsauger 14 zugeführt.The gaseous ones that do not condense out in the first mixing condenser 5 Components are fed into the second glycol circuit via the second steam jet cleaner 14 sucked. This steam jet cleaner 14 is also operated with glycol steam, which is fed via line 26. The steam-air mixture arrives above Line 15 in the second mixing condenser 16, where it is fed through line 19, recooled glycol is condensed. The condensate enters via line 20 the second collecting tank 21, where it is supplied by cooling water, which at 22 and withdrawn at 23, is re-cooled. Part of the condensate passes over Pump 17 and filter 18 through line 19 back into the mixing condenser 16, another Part is via pump 24, for example with live steam (feed 28, condensate drain 29) operated evaporator 25 and from there via line 26 to the steam jet cleaner 14 supplied.

Die Verwendung von Mischkondensatoren an Stelle von OberflEchenkondensatoren hat den großen Vorteil, daß die beiden Dampfstrahlsauger mit einer wesentlich geringeren Treibdampfmenge betrieben werden können, da die Wärmeübertragung durch die Rohre (bei Oberflächenkondensatoren) wegfällt und somit die Dampfstrahlsauger mit einem kleineren Druckgefälle zwischen Ansaugdampf und dem Gegendruck arbeiten können, außerdem eine Verschmutzung der Rohre, die bei Oberflächenkondensatoren vorhanden ist, nicht entsteht und schließlich die Anlage wirtschaftlicher hergestellt werden kann. Im Betrieb konnte bei Anwendung von Mischkondensatoren auf die halbe Treibdampfmenge zurückgegangen werden.The use of mixing capacitors instead of surface capacitors has the great advantage that the two steam ejectors with a significantly lower Motive steam can be operated as the heat is transferred through the pipes (with surface condensers) and thus the steam ejector with a can work with a smaller pressure gradient between the intake steam and the counter pressure, in addition, contamination of the pipes, which is present in surface condensers is, does not arise and finally the plant can be produced more economically can. When using mixing condensers, half the amount of motive steam was used during operation be decreased.

Um das Vakuum konstant zu halten, genügt es, dem ersten Sammelbehälter 6 über Leitung 31 geringe Frischglykolmengen zuzuführen, um das Kondensat zu verdünnen, d.h. einen konstantniedrigen Gehalt an niedersiedenden Bestandteilen zu erreichen.In order to keep the vacuum constant, it is sufficient to have the first collecting container 6 supply small amounts of fresh glycol via line 31 in order to dilute the condensate, i.e. to achieve a constant low content of low-boiling components.

Die Frischglykolmenge beträgt bei getrennten Gly]coldampf- und kondensatkreisläufen (gemäß Erfindung) nur etwa 20 bis 25% der bei einem einzigen Dampf- und Kondensatkreislauf benötigten Mengen. Entsprechend der zugeführten Frischglykolmenge wird über Leitung 32 eine Kondensatmenge in den zweiten Sammelbehälter 21 überführt, wo dadurch ebenfalls eine Verdünnung erreicht wird. Über Leitung 33 wird eine entsprechende Kondensatmenge als Abfallglykol abgeführt und beispielsweise einer Destillationsanlage zugeführt.The amount of fresh glycol is with separate glycol steam and condensate circuits (according to the invention) only about 20 to 25% which with a single steam and condensate circuit. According to the amount of fresh glycol added a quantity of condensate is transferred to the second collecting tank 21 via line 32, where this also results in a dilution. Via line 33 a corresponding Amount of condensate discharged as waste glycol and, for example, a distillation plant fed.

Die im Mischkondensator 16 nicht auskondensierenden gasförmigen Bestandteile werden, wie im Hauptpatent beschrieben, über eine Leitung 34 von der mit flüssigem Glykol betriebenen Flüssigkeitsringpumpe 36 abgezogen und auf Atmosphärendruck komprimiert. Das über Leitungen 41 und 35 im Kreislauf gehaltene Glykol wird im Behälter 37 mittels Kühlwasser (Zulauf 38, Abführung 39) rückgekühlt. Über Leitung 40 kann die von kondensierbaren Bestandteilen befreite Luft entweichen.The gaseous constituents that do not condense out in the mixing condenser 16 are, as described in the main patent, via a line 34 from the liquid Glycol operated liquid ring pump 36 withdrawn and compressed to atmospheric pressure. The glycol held in the circuit via lines 41 and 35 is in the container 37 by means of Cooling water (inlet 38, outlet 39) recooled. Via line 40, the condensable Air released from components escape.

Claims

Claims 1+ A method for removing the vaporous reaction products in the production of polyesters, especially polyethylene terephthalate, means vacuum units connected to the steam chambers of the reactors via suction lines, of which at least the first two stages as glycol steam-operated steam ejectors are formed, sDazie upstream or downstream by means of these vacuum units Capacitors, the final compression being that in the capacitors of the previous Levels of non-condensed reaction products and the non-condensables that are sucked in Gases at atmospheric pressure by means of a downstream operated with liquid glycol Liquid ring pump takes place according to the main patent. ... ... (Patent application P 24 09 343.4-44), characterized in that the glycol steam operated steam ejectors Downstream capacitors are mixing capacitors that from each mixing capacitor the condensate in a separate collecting tank assigned to this mixing condenser is directed that part of this condensate after recooling back to the assigned Mixing condenser is supplied as a coolant and that another part of this The condensate is evaporated and used as motive steam for the mixing condenser connected upstream of this Steam ejector is supplied.

2. The method according to claim 1, characterized in that the first Small amounts of fresh glycol supplied to collecting container, a corresponding amount Condensate transferred from the first to the second collecting tank and from this a corresponding amount of condensate is withdrawn as waste glycol.