161261. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nyers, folyékony vinilacetát feldolgozására

161261 5 A találmány szerinti eljárással feldolgozandó nyers vinilacetátot — mint már említettük — etilén, ecetsav és oxigén reakciója útján állítjuk elő gázfázisban, emelt hőmérsékleten, például 50 és 300 C° között, a szokásos vagy megnövelt) például 1—20 atü vagy annál nagyobb nyomáson, katalizátorok jelenlétében. Katalizátorként különösen nemesfém-katalizátorokat használunk, melyeket hordozókra viszünk fel. Nemesfémként különösen alkalmasak a periódusos rendszer VIII. oszlopának elemei, például a palládium vagy a platina, 1 liter ömlesztési térfogatú katalizátorban 0,5—10, előnyösen 1—5 g mennyiségben. A katalizátorok tartalmazhatnak más anyagokat is, így például aranyat, ruténiumot, ródiumot, irídiumot, platinát, rezet, krómot, molibdént, wolframot, mangánt, réniumot, vasat, kobaltot vagy nikkelt. A katalizátorok tartalmazhatnak továbbá mintegy 1—20 súly% acetátot, például litium-, nátrium- vagy kálium-acetátot. Használhatjuk ezeknek az alkálifémeknek más vegyületeit is, melyek a reakció közben alkáliacetátokká alakulnak át. Ezenkívül a reakciótér alkáliacetát-koncentrációjának fenntartása végett a reaktorba belépő gázkeverékhez kis mennyiségű alkáliacetátot adhatunk. Katalizátor hordozóként elsősorban azok az anyagok használhatók, melyek a reakció körülményei között ecetsav hatására nem veszítik el mechanikai szilárdságukat. Megfelel például a kovasav, a szilikátok, az alumíniumoxid és az alumíniumoxid spinelljei. 1. példa A következő hivatkozási számok a mellékelt folyamatábrára vonatkoznak. Egy hordozóra (1) felvitt nemesfém-katalizátoron 185 C° hőmérsékleten és 8 atü nyomáson etilént, oxigént és ecetsavat az ismert módon reagáltatva vinilacetátot állítunk elő. Az oxigént közvetlenül, az (la) vezetéken, az etilént és az ecetsavat az elpárologtatóból (7) vezetjük a reaktorba (1), az abból távozó reakcióílegyet (2) 30 C°-ra hűtjük le és egy elválasztóba (2a) visszük, ahol elválasztjuk a kondenzált folyadékfázisokat és a gáz alakú részeket. A gázokat (3) visszavezetjük a folyamatba. A kondenzátumot légköri nyomásra expandáltatjuk (2b) és a (2c) vezetéken elvezetjük desztillációs feldolgozásra. Az expanzió során felszabaduló gázokat (3a) ismét a reakció nyomására sűrítjük és visszavezetjük a reaktorba. A (4) desztillációba betáplált termék összetétele : súly% kg/ó. etilén 0,19 0,041 széndioxid 0,49 0,104 vinilacetát 21,38 4,534 ecetsav 70,85 15,034 víz 6,81 1,443 etilacetát 0,04 0,008 acetaldehid 0,23 0,048 alacsony forráspontú komponensek 0,01 0,002 100,0 ~ 6 A (4) desztilláció során a reakcióban képződött vizet és a vinilacetátot szedjük fejtermékként (5). AZ üsthőmérséklet 125 C°, a fejhőmérséklet 70 C°, a refluxarány 1:5. 5 A kolonna alján a reakcióba közvetlenül újra betáplálandó ecetsavat (6) szedjük. Összetétele: súly% kg/ó. ecetsav 97,64 15,034 víz 1,98 0,305 !0 polimerek 0,34 0,053 etilacetát 0,04 0,007 100,00 Ezt az ecetsavat forrón a reaktor előtti elgőzölögtetőbe (7) visszük, ahol hozzáadjuk a (7a), ill. (7b) vezetéken érkező friss ecetsavat és az etilént. A polimerek feldúsulásának megakadályozása végett ebből az elgőzölögtetőből 1,351 kg/ó. folyadékot vezetünk el (8) egy filmbepárlóba (9). A filmbepárlóba bevitt ecetsavból óránként 1,605 kg-ot nyerünk vissza (10), a maradékot, mely polimerekből áll (11), eldobjuk.^ A (4) azeotróp kolonna fejtermékét (5) egy választóedényben alsó vizes (12) és felső szerves (13) fázisra választjuk szét. A szerves fázis össze-15 20 25 30 tétele: súly% kg/ó. vinilacetát 98,29 4,274 víz 1,05 0,046 etilacetát 0,02 0,001 acetaldehid 0,59 0,026 alacsony forráspontú termék 0,05 0,002 100,00 35 A felső fázist (nyers vinilacetát) további vízmentesítés és az összes alacsony forráspontú komponenstől való elválasztás végett egy újabb kolonnába (14) tápláljuk be. A (15) fejtermék mintegy 10% acetaldehidet tartalmaz, a többi 40 része lényegében vinilacetát. A (15) fejterméket a (16) kolonnában desztilláljuk. A desztillációs maradékként kapott vinilacetátot (17) visszavezetjük a (14) desztillációba. A kolonna tetején az illékony komponenseket 45 (18) szedjük és eltávolítjuk a folyamatból. A (14) kolonna alján szedett vinilacetát (19) most már száraz és nem tartalmaz illékony termékeket, de van még benne kis mennyiségű ecetsav és polimer. Ezeket a vegyületeket egy 50 újabb desztilláció (20) útján távolítjuk el. Az így végtermékként kapott (21) vinilacetát megfelel minden előírt követelménynek. Etilacetáttartalma legfeljebb 0,02%. A vinilacetát-újradesztilláció (20) maradékát a 55 már említett filmbepárlóba (9) vezetjük, hogy visszanyerjük a polimer-tartalmú termékben levő vinilacetátot, melyet azután a (10) vezetéken visszavezetünk a (4) desztillációba. Át első azeotróp kolonnához (4) kapcsolódó elválasztóban egy alsó vizes fázist (12) választunk el. Ez a vizes fázis kis mennyiségű egyéb szennyezés mellett mintegy 1% vinilacetátot tartalmaz feloldva. Ebből a vízből egy deszorbeáló kolonnában (23) kihajtjuk az összes illékony al-Ö5 kotórészt (24), így az összfolyamatból távozó (25)