DE19543396A1

DE19543396A1 - Vinyl acetate removal from ethylene fraction without polymerisation

Info

Publication number: DE19543396A1
Application number: DE1995143396
Authority: DE
Inventors: Nicole Dr Rer Nat Schoedel; Ulrich Von Dr Rer Na Gemmingen; Bernhard Dr Ing Kruis
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1995-11-21
Filing date: 1995-11-21
Publication date: 1997-05-22

Abstract

Removal of vinyl acetate (VAc) from an ethylene fraction (I) containing 0.1-5.0 wt.% VAc comprises: (a) passing (I) through an adsorbent to adsorb VAc; (b) for an adsorption period of 130-300, preferably 200-260 minutes; and then (c) regenerating the laden adsorbent with an inert gas, first at 120-180 deg C and then at 170-230 deg C, each for 45-75, preferably 55-65 minutes.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entfernen von Vinylacetat aus einer zwischen 0,1 und 5,0 Gew.-% Vinylacetat enthaltenden Ethylenfraktion.The invention relates to a method for removing vinyl acetate from a ethylene fraction containing between 0.1 and 5.0% by weight of vinyl acetate.

Zwischen 0,1 und 5,0 Gew.-% Vinylacetat enthaltende Ethylenfraktionen fallen z. B. als Abgasströme aus Polymerisationsanlagen, wie z. B. bei der Ethylen-Vinylacetat-Kopoly merisation, an. Die Entfernung des Vinylacetats aus diesen Abgasströmen ist notwen dig, da Vinylacetat Korrosionsprobleme verursacht. Eine Entfernung von Vinylacetat auf Gehalte von weniger als 10 ppm ist wünschenswert.Ethylene fractions containing between 0.1 and 5.0% by weight of vinyl acetate fall, for. B. as Exhaust gas flows from polymerization plants, such as. B. in the ethylene-vinyl acetate copoly merization, on. The removal of the vinyl acetate from these exhaust gas streams is necessary dig because vinyl acetate causes corrosion problems. Removal of vinyl acetate on Levels less than 10 ppm are desirable.

Aus der DD-PS 1 40 051 ist ein Verfahren zur Entfernung von Monomeren aus Ethylen- Vinylacetat-Kopolymeren bekannt. Dieses Verfahren dient der Erzielung eines mini malen Monomergehaltes in den Polymeren und der Gewährleistung eines verbesserten Umweltschutzes für die Ethylen-Vinylatcetat-Kopolymeranlagen sowie der Rückge winnung des Vinylacetats. Die Entfernung der Restmonomere aus den Ethylen- Vinylacetat-Kopolymeren erfolgt bei diesem Verfahren durch Begasen oder Belüften des Granulats. Hierbei wird ein Inertgas oder Luft im Kreislauf geführt, wobei das mono mere Vinylacetat aus einem Teilstrom der umgewälzten Gasmenge durch technische Adsorption entfernt, anschließend durch Regeneration des Adsorbens zurückgewon nen wird und die Ethylenentfernung aus dem Kreislauf durch Ausschleusen einer Teil strommenge nach der Vinylacetat-Adsorption erfolgt.DD-PS 1 40 051 describes a process for removing monomers from ethylene Vinyl acetate copolymers known. This procedure is used to achieve a mini paint monomer content in the polymers and ensuring an improved Environmental protection for the ethylene vinyl acetate copolymer plants and the Rückge recovery of vinyl acetate. The removal of the residual monomers from the ethylene In this process, vinyl acetate copolymers are produced by gassing or aeration of the granules. Here, an inert gas or air is circulated, the mono mere vinyl acetate from a partial flow of the circulated gas quantity through technical Adsorption removed, then recovered by regeneration of the adsorbent and the ethylene removal from the circuit by discharging a part amount of electricity after the vinyl acetate adsorption.

Hierbei ist jedoch als problematisch anzusehen, daß das Vinylacetat vergleichsweise leicht polymerisiert. Aus diesem Grunde sind herkömmlichen bzw. käuflichen Vinylacetaten in der Regel Stabilisatoren, wie z. B. Hydrochinon, die ein Polymerisieren des Vinylacetats verhindern bzw. abschwächen sollen, zugesetzt. Es ist bekannt, daß eine Destillation des Vinylacetats ohne Stabilisatorzusatz nur sehr schlecht bzw. im Regelfall nicht möglich ist. Aus diesem Grund wäre auch bei der Desorption eines mit Vinylacetats beladenen Adsorptionsmittels bei erhöhten Temperaturen mit einer Poly merisation des Vinylacetats zu rechnen.However, it is problematic that the vinyl acetate is comparatively difficult easily polymerized. For this reason, are conventional or commercially available Vinyl acetates usually stabilizers, such as. B. hydroquinone, which polymerize prevent or weaken the vinyl acetate, added. It is known that a distillation of the vinyl acetate without the addition of stabilizer only very poorly or in As a rule, is not possible. For this reason, one would also be involved in the desorption Vinyl acetate-loaded adsorbent at elevated temperatures with a poly merization of the vinyl acetate.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Entfernen von Vinyl acetat aus einer zwischen 0,1 und 5,0 Gew.-% Vinylacetat enthaltenden Ethylenfraktion anzugeben, bei dem die Polymerisation des Vinylacetats vermieden wird.The object of the present invention is a method for removing vinyl acetate from an ethylene fraction containing between 0.1 and 5.0% by weight of vinyl acetate to be specified in which the polymerization of the vinyl acetate is avoided.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daßThis is achieved according to the invention in that

a) die Vinylacetat enthaltende Ethylenfraktion über ein Adsorptionsmittel, an dem das Vinylacetat adsorbiert wird, geleitet wird,a) the vinyl acetate-containing ethylene fraction via an adsorbent on which the vinyl acetate is adsorbed, passed,
b) die Adsorptionsdauer zwischen 130 und 300 min, vorzugsweise zwischen 200 und 260 min, beträgt, undb) the adsorption time between 130 and 300 min, preferably between 200 and 260 min., and
c) das anschließende Regenerieren des mit Vinylacetat beladenen Adsorptions mittels mittels eines Inertgases erfolgt, wobeic) the subsequent regeneration of the adsorption loaded with vinyl acetate by means of an inert gas, wherein
d) zunächst bei einer Temperatur von 120 bis 180°C und anschließend bei einer Temperatur von 170 bis 230°C jeweils über einen Zeitraum von 45 bis 75 min, vorzugsweise von 55 bis 65 min, regeneriert wird.d) first at a temperature of 120 to 180 ° C and then at a Temperature of 170 to 230 ° C over a period of 45 to 75 min, preferably from 55 to 65 min, is regenerated.

Es wurde überraschender Weise festgestellt, daß bei Einhalten der o.g. Adsorptions- sowie Regenerierparameter das am Adsorptionsmittel angelagerte Vinylacetat zu kleineren Bruchstücken zersetzt wird und dadurch eine vollständige Regenerierung, ohne die gefürchteten und unerwünschten Polymerisationserscheinungen des Vinylacetats, möglich wird. Insbesondere durch das stufenweise Anheizen des mit Vinylacetat beladenen Adsorptionsmittels während dem Regenerieren wird das zu desorbierende Vinylacetat in leicht desorbierbare Komponenten fraktioniert. Die Zu gabe von Stabilisatoren ist daher nicht erforderlich.It was surprisingly found that when the above-mentioned. Adsorption as well Regeneration parameters the vinyl acetate attached to the adsorbent smaller fragments are decomposed and thereby a complete regeneration, without the dreaded and undesirable symptoms of polymerization Vinyl acetate, becomes possible. In particular, by gradually heating the with Vinyl acetate-laden adsorbent during regeneration becomes too desorbing vinyl acetate fractionated into easily desorbable components. The To It is therefore not necessary to add stabilizers.

Das erfindungsgemäße Verfahren weiterbildend wird vorgeschlagen, daß als Adsorp tionsmittel Aktivkohle mit einem Erdalkalimetallanteil von 1,0 bis 8,0 Gew.-% verwen det wird.The method according to the invention is further developed that as adsorb Use activated carbon with an alkaline earth metal content of 1.0 to 8.0% by weight det.

Die Verwendung von Aktivkohle mit dem genannten Erdalkalimetallanteil gewährleistet eine optimale Entfernung des Vinylacetats aus der Vinylacetat enthaltenden Ethylen fraktion. The use of activated carbon with the alkaline earth metal content mentioned guarantees optimal removal of the vinyl acetate from the vinyl acetate-containing ethylene fraction.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß als Inertgas zum Regenerieren des mit Vinylacetats beladenen Adsorptions mittels Stickstoff, Wasserdampf und/oder Methan verwendet wird.A further embodiment of the method according to the invention is characterized by this from that as an inert gas to regenerate the adsorption loaded with vinyl acetate using nitrogen, water vapor and / or methane.

Die Verwendung eines der drei bzw. eines Gemisches aus wenigstens zwei der drei genannten Regeneriergase gewährleistet eine optimale Regenerierung des mit Vinylacetat beladenen Adsorptionsmittels.The use of one of the three or a mixture of at least two of the three mentioned regeneration gases ensures optimal regeneration of the Vinyl acetate loaded adsorbent.

Es ist selbstverständlich, daß die Abtrennung des Vinylacetats aus der Vinylacetat ent haltenden Ethylenfraktion nicht nur in einem Adsorber, sondern in mehreren parallel angeordneten Adsorbern erfolgen kann. Hierbei sind die Arbeitstakte, die in den einzel nen Adsorbern ablaufen, im Regelfall zueinander zyklisch verschoben.It goes without saying that the separation of the vinyl acetate from the vinyl acetate ent holding ethylene fraction not only in one adsorber, but in several in parallel arranged adsorbers can be done. Here are the work cycles, which are in the individual NEN adsorbers run, usually cyclically shifted to each other.

Das erfindungsgemäße Verfahren weiterbildend wird vorgeschlagen, daß der Vinylacetat enthaltenden Ethylenfraktion vor dem Adsorptionsprozeß Stabilisatoren, insbesondere Hydrochinon, zugesetzt werden. Derartige Stabilisatoren dienen dazu, Polymerisationserscheinungen während des Adsorptionsprozesses vorzubeugen.The method according to the invention is proposed that the Ethylene acetate containing vinyl acetate before the adsorption process stabilizers, especially hydroquinone. Stabilizers of this type serve to To prevent polymerization phenomena during the adsorption process.

Das erfindungsgemäße Verfahren sei anhand des nachfolgenden Beispiels näher er läutert:The method according to the invention is illustrated by the example below purifies:

Ein Aktivkohlebett (Menge ca. 75 g) wurde von einer Ethylen enthaltenden Fraktion mit ca. 7500 ppm Vinylacetat bei einem Massenstrom von 800 g/h ca. 2 h beladen. Die Re generierung des so beladenen Aktivkohlebettes erfolgte mit Stickstoff bei einem Stick stoff-Massenstrom von 180 g/h. Die erste Stufe der Regenerierung erfolgte bei einer Temperatur von ca. 160°C, die zweite Stufe bei ca. 200°C; Zeitdauer jeder Regenerierstufe ca. 60 min. Die desorbierte Menge an Vinylacetat entsprach hierbei der adsorbierten Vinylacetatmenge.An activated carbon bed (amount about 75 g) was from an ethylene-containing fraction Load approx. 7500 ppm vinyl acetate at a mass flow of 800 g / h for approx. 2 h. The Re The activated carbon bed thus loaded was generated with nitrogen on a stick mass flow of 180 g / h. The first stage of regeneration was at one Temperature of approx. 160 ° C, the second stage at approx. 200 ° C; Time duration everyone Regeneration level approx. 60 min. The amount of vinyl acetate desorbed corresponded to this the amount of vinyl acetate adsorbed.

Claims

1. Verfahren zum Entfernen von Vinylacetat aus einer zwischen 0,1 und 5,0 Gew.-% Vinylacetat enthaltenden Ethylenfraktion, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Vinylacetat enthaltende Ethylenfraktion über ein Adsorptionsmittel, an dem das Vinylacetat adsorbiert wird, geleitet wird,
b) die Adsorptionsdauer zwischen 130 und 300 min, vorzugsweise zwischen 200 und 260 min, beträgt, und
c) das anschließende Regenerieren des mit Vinylacetat beladenen Adsorptions mittels mittels eines Inertgases erfolgt, wobei
d) zunächst bei einer Temperatur von 120 bis 180°C und anschließend bei einer Temperatur von 170 bis 230°C jeweils über einen Zeitraum von 45 bis 75 min vorzugsweise von 55 bis 65 min, regeneriert wird.

1. A process for removing vinyl acetate from an ethylene fraction containing between 0.1 and 5.0% by weight of vinyl acetate, characterized in that

a) passing the vinyl acetate-containing ethylene fraction over an adsorbent to which the vinyl acetate is adsorbed,
b) the adsorption time is between 130 and 300 min, preferably between 200 and 260 min, and
c) the subsequent regeneration of the adsorption loaded with vinyl acetate takes place by means of an inert gas, wherein
d) first at a temperature of 120 to 180 ° C and then at a temperature of 170 to 230 ° C over a period of 45 to 75 min, preferably from 55 to 65 min, is regenerated.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Adsorptionsmittel Aktivkohle mit einem Erdalkalimetallanteil von 1,0 bis 8,0 Gew.-% verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that as an adsorbent Activated carbon with an alkaline earth metal content of 1.0 to 8.0 wt .-% is used.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Inertgas zum Regenerieren des mit Vinylacetats beladenen Adsorptionsmittels Stickstoff, Was serdampf und/oder Methan verwendet wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that as an inert gas for Regeneration of the adsorbent loaded with vinyl acetate nitrogen, what steam and / or methane is used.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vinylacetat enthaltenden Ethylenfraktion vor dem Adsorptionsprozeß Stabilisa toren, insbesondere Hydrochinon, zugesetzt werden.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the Ethylene fraction containing vinyl acetate before the Stabilisa adsorption process gates, especially hydroquinone, are added.