DE2104890A1 - Verwendung von Polytetrafluoräthylen als Auskleidungsmaterial einer Destillationsanlage für Acrylsäure - Google Patents
Verwendung von Polytetrafluoräthylen als Auskleidungsmaterial einer Destillationsanlage für AcrylsäureInfo
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Description
Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG
Unser Zeichen: O.Z. 27 320 Ze/lG 6700 Ludwigshafen, 2.2.1971
Verwendung von Polytetrafluorathylen als Auskleidungsmaterial einer Destillationsanlage für Acrylsäure
Bei der Trennung von Acrylsäure und Essigsäure, einem Gemisch
wie es bei der großtechnischen Herstellung von Acrylsäure bei der Oxydation von Propylen anfällt, trat bisher die
Schwierigkeit auf, daß im Verdampferkreislauf der Destillationskolonne eine Schicht von Polyacrylsäure austrat, die nach
einiger Zeit ein Abbrechen der Destillation erzwang.
Bekanntlich tritt bei Erhitzung von Acrylsäure eine Polymerisation
dieser Verbindung auf, wenn sie nicht mit gängigen Polymerisationsinhibitoren versetzt wird. Ein derartiger
Inhibitor ist zum Beispiel Hydrochinon, andere Polyhydroxyaromaten
und bevorzugt Phenothiazin. Diese Stabilisiermittel (Polymerisationsinhibitoren) werden im allgemeinen den zu
destillierenden kondensierten Flüssigkeiten, wie sie nach der Kondensation der nach dem Oxydationsprozeß anfallenden Gase erhalten
werden, zugesetzt. Nach einigen Stufen fällt ein Gemisch an, das im wesentlichen aus Acrylsäure, Essigsäure, Wasser und
dem erwähnten Stabilisiermittel besteht. Hieraus wird dann die reine Acrylsäure durch fraktionierte Destillation gewonnen.
Hierbei wird die Essigsäure und das Wasser von der etwas höher siedenden Acrylsäure abgezogen. Im Verdampferkreislauf, aus
dem die reine Acrylsäure laufend abgezogen wird, befindet sich das System im allgemeinen auf Temperaturen zwischen 70 und
1000C. Die Werkstoffe, die für eine derartige Anlage verwendet
werden, sind im allgemeinen Stähle, die durch die Acrylsäure nicht korrodiert werden können, zum Beispiel V4A-Stahl. An
diesen Stählen wurden nun wie eingangs erwähnt, Ablagerungen von polymeren Acrylsäuren festgestellt, die nach 100 bis 150
Stunden Betriebsdauer eine Unterbrechung des Prozesses notwendig machten, damit diese Ablagerungen entfernt werden konnten.
Die Problematik ist vor allem in der DAS 1 443 739 detailliert beschrieben.
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Die Aufgabe war es daher, nach einem Material bzw. einem Zusatz zu suchen, der eine derartige Polymerisation entweder
verhindert oder aber eine derartige Ablagerung nicht an der Oberfläche des Stahls anwachsen läßt.
Überraschenderweise gelang die Lösung des Problems durch die Verwendung von Polytetrafluoräthylen als Auskleidungsmaterial
im Verdampferkreislauf.
Dieser Befund ist insofern überraschend, als man annehmen
mußte, daß ein bereits vorhandenes Polymermaterial die Polymerisation eines Monomeren zumindest katalysieren könnte.
Es ist zwar bekannt, daß man das Material Polytetrafluoräthylen in letzter Zeit zur Auskleidung von zum Beispiel Bratpfannen
verwendet und damit die Möglichkeit schafft, Fleisch oder ein anderes zu bratendes Nahrungsmittel ohne Verwendung von
Fett braten oder grillen zu können. Bekanntlich hat Fett hierbei die Eigenschaft, daß es ein Festbacken der erwähnten
Nahrungsmittel an der Oberfläche der Bratpfanne verhindert. Diese Funktion übernimmt in den erwähnten Bratpfannen das
Polytetrafluoräthylen.
Diese Eigenschaft des Polytetrafluoräthylens kann aber mit der Eigenschaft, die es bei der erfindungsgemäßen Verwendung zeigt,
P nicht verglichen werden. Erstens tritt beim Braten in der Pfanne eine Temperatur auf, die eine mindestens teilweise Verbrennung
(Bräunung) des zu bratenden Materials bewirkt. Bei dieses Prozeß treten bekanntlich auch flüssige klebrige Stoffe
organischer Herkunft auf, die das Festbacken zwischen Metalloberfläche und dem zu bratenden Gut bewirken.
Es kann mit bestem Willen daher zwischen dem Festbacken eines
polymeren Stoffee (Polyacrylsäure) und dem Festbacken eines
an der Oberfläche teilweise verkokten Materials kein Zusammenhang gesehen werden.
Diese bis dato unbekannte Eigensohafi des Polytetrafluoräthylens,
die Bildung einer Polymerschicht an seiner Oberfläche bzw.,
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was bisher nicht geklärt ist, überhaupt die Bildung von Polymeren zu verhindern, bewirkt daher einen ausgesprochen überraschenden
und die Technik bereichernden Effekt.
Die erfindungsgemäße Verwendung des Polytetrafluoräthylens kann im einzelnen folgendermaßen verwirklicht werden. Man
trägt zum Beispiel auf die Oberfläche des Verdampferkreislaufs einer Acrylsäure-Essigsäure-Destülationsanlage das Polytetrafluoräthylen
entweder in Form -einer Folie auf oder aber man sintert es auf.
Im allgemeinen beträgt die Arbeitstemperatur ca. 70 bis 1000C,
wie sie bei der Destillation von Acrylsäure unter vermindertem Druck (ca. 0,07 bis 0,25 ata) erforderlich ist. Vorzugsweise
beträgt der Druck ca. 0,1 ata.
Destillationsanlagen, deren Verdampferkreislauf mit dem erfindungsgemäß
zu verwendenden Polytetrafluoräthylen ausgekleidet sind, sind unbegrenzt betriebsfähig, was die Ablagerung
von Polymeren betrifft.
Die nun folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.
In einer Anlage zur Gewinnung von Acrylsäure wurde zur destillativen Trennung eines mit Phenothiazin stabilisierten
Essigsäure-Acrylsäure-Wasser-Gemisches mit ca. 14,5 Gewichtsprozent
Essigsäure, 76,0 Gewichtsprozent Acrylsäure und 9,5 Gewichtsprozent Wasser eine Vekuumkolonne mit 45 Dual-Flow-Böden
eingesetzt. Die Verdampfung erfolgte mittels eines im Gleichstrom betriebenen Fallstromverdampfers. Der Verdampferkreislauf,
bestehend aus Kolonnensumpf, Saugleitung, Pumpe, Druckleitung, Verdampfer und Brückenleitung,war aus
V4A-Stahl angefertigt. Die Sumpftemperatur betrug 840G, der.
Sumpfdruck 80 Torr.
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Nach einer Betriebszeit von 100 Stunden mußte die Kolonne abgestellt
werden, da der gesamte Verdampferkreislauf mit einer 3 bis 8 mm dicken Schicht von Acrylsäure-Polymerisaten belegt
war und somit ein störungsfreier Betrieb nicht mehr gewährleistet war. .
Iri der Anlage, wie im Beispiel- 1 beschrieben, wurde die
Destillation unter gleichen Bedingungen durchgeführt, mit dem Unterschied, daß in der Druckleitung ein Teil der Rohre mit
Polytetrafluoräthylen-Polie ausgekleidet war. Ebenfalls nach
einer Laufzeit von 100 Stunden wurde die Kolonne abgestellt. Beim Zerlegen des Verdampferkreislaufs zeigte sich, daß die
aus V4A-Stahl bestehenden Rohre ohne Polytetrafluoräthylen-Einlage
mit einer 3 bis 8 mm dicken Schicht von Acrylsäure-Polymerisaten
belegt war. Die mit der Polytetrafluoräthylen-Polie ausgekleideten Rohre zeigten hingegen keine Spur einer
Belegung.
In der Anlage, wie im Beispiel 1 beschrieben, wurde die
Destillation unter gleichen Bedingungen durchgeführt, mit dem Unterschied, daß in der Druckleitung ein Teil der Rohre mit
einem aufgesinterten Belag von Polytetrafluoräthylen versehen war. Nach einer Laufzeit von 100 Stunden zeigte sich beim
Zerlegen des Verdampferkreislaufs wie im Beispiel 2, daß die Rohre ohne Auskleidung mit einer 3 bis 8 mm dicken Schicht
von Acrylsäure-Polymerisaten belegt war. Die mit dem aufgesinterten Polytetrafluoräthylen ausgekleideten Rohre zeigten
keinerlei Belag.
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Claims (1)
- - 5 - O.Z. 27PatentanspruchVerwendung von Polytetrafluoräthylen als Auskleidungsmaterial im Verdampferlreislauf einer Acrylsäure-Destillationsanlage.Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG209835/1189
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0854129B2 (de) † | 1997-01-17 | 2007-11-28 | Basf Aktiengesellschaft | Verfahren der kontinuierlichen destillativen Auftrennung von flüssigen Gemischen, die als Hauptbestandteil (Meth)acrylsäure enthalten |
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DE1259329B (de) * | 1965-12-22 | 1968-01-25 | Dynamit Nobel Ag | Verfahren zur Herstellung von Vinylfluorid |
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EP0854129B2 (de) † | 1997-01-17 | 2007-11-28 | Basf Aktiengesellschaft | Verfahren der kontinuierlichen destillativen Auftrennung von flüssigen Gemischen, die als Hauptbestandteil (Meth)acrylsäure enthalten |
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GB1371984A (en) | 1974-10-30 |
FR2124305B1 (de) | 1977-04-01 |
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