DE2701352C2

DE2701352C2 - Verfahren zum Aufarbeiten von PVC-haltigen Tetrahydrofuranlösungen

Info

Publication number: DE2701352C2
Application number: DE19772701352
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Chem. Dr. 6800 Mannheim Deuschel
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1977-01-14
Filing date: 1977-01-14
Publication date: 1987-01-08
Also published as: DE2701352A1; BE862373R

Description

Das Hauptpatent 26 26 124 betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung von Tetrahydrofuran aus Polyvinylchlorid-haltigen Tetrahydrofuranlösungen durch destillative Abtrennung von Tetrahydrofuran aus den Lösungen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß den Lösungen vor dem Destillieren bzw. Rektifizieren Wasser in einer Menge zugesetzt wird, daß der Wassergehalt 10 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Lösung, beträgt.
Es hat sich gezeigt, daß nach dem Verfahren des Hauptpatentes am Ende der Destillation das PVC in leicht abtrennbarer und filtrierbarer Form in der Destillationsblase zurückbleibt und das Tetrahydrofuran praktisch restlos zurückgewonnen werden kann. Die Rückstände sind frei von Tetrahydrofuran. Sie lassen sich daher ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen entfernen und können ohne Gefahr für die Umwelt deponiert werden. Dies ist ein besonderer Vorteil gegenüber den bekannten Arbeitsweisen, bei denen sich beim Destillieren bzw. Rektifizieren insofern erhebliche Schwierigkeiten ergeben, als gegen Ende der Destillation bzw. Rektifikation in der Blase eine zähe Masse zurückbleibt, die im wesentlichen aus PVC besteht und die wegen ihrer hohen Zähigkeit nicht weiter abdestillierbares Tetrahydrofuran enthält. Durch die mechanischen Eigenschaften der Rückstände und durch die Giftigkeit des Tetrahydrofurans können die Rückstände nur unter großem Aufwand aus der Blase entfernt werden.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß beim Verfahren des Hauptpatents in der Destillationsblase ein Wandbelag zurückbleibt der nur auf mechanischem Wege entfernt werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren gemäß des Hauptpatentes weiter auszubilden, so daß in den Destillationsblasen keine Wandbeläge mehr entstehen.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß man den Lösungen außerdem 0,1 bis 3,0 Gew.-% an oberflächenaktiven Substanzen zusetzt.
Gegenstand der Erfindung ist daher eine weitere Ausbildung des Verfahrens zur Rückgewinnung von Tetrahydrofuran aus Polyvinylchlorid-haltigen Tetrahydrofuranlösungen durch destillative Abtrennung von Tetrahydrofuran aus den Lösungen, bei dem der Lösung vor dem Destillieren bzw. Rektifizieren Wasser in einer Menge zugesetzt wird, daß der Wassergehalt 10 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Lösung, beträgt. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man den Lösungen außerdem noch 0,1 bis 3,0 Gew.-%, bezogen auf den Wasseranteil, an oberflächenaktiven Substanzen zusetzt.
Die Tetrahydrofuranlösungen bzw. die Lösungen des Azeotrops - das Azeotrop besteht aus 94% Tetrahydrofuran und 6% Wasser - enthalten, wie sie bei den Reinigungsarbeiten anfallen, zwischen 0,5 und 2,0 Gew.-%, vorzugsweise etwa um 1,0 Gew.-%, PVC. Diese Lösungen können nach kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeitenden Destillations- oder Rektifikationsmethoden aufgearbeitet werden. Als besonders geeignet erwies sich ein diskontinuierliches Rektifikationsverfahren über eine Kolonne mit fünf theoretischen Böden und einem Verhältnis Erzeugnismenge : Rücklaufmenge von 0,5 : 1 bis 4,0 : 1. Die Kolonnengröße, die Anzahl der Böden und das Rücklaufverhältnis sind Stand der Technik. Sie lassen sich entsprechend der jeweiligen örtlichen Verhältnisse leicht berechnen.
Wegen der niederen Siedepunkte des reinen Tetrahydrofurans und des Azeotrops von 66 bzw. 64°C bei 1013 mbar, wird die Destillation bzw. Rektifikation am zweckmäßigsten bei Normaldruck, also bei einem Druck von 1 bar absolut, durchgeführt.
Die Lösungen sollen zwischen 10 und 50 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 15 und 35 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Lösung, Wasser enthalten. Da das Tetrahydrofuran im allgemeinen bereits 6 bis 8 Gew.-% Wasser enthält, wird noch soviel Wasser zugesetzt, bis der erforderliche Wassergehalt erreicht ist. Nach dem Verfahren entsteht das Azeotrop Tetrahydrofuran/Wasser welches 6 Gew. -% Wasser enthält und als solches wieder zum Reinigen von PVC-Polymerisationsanlagen verwendet wird.
Als oberflächenative Substanzen, die sich beispielsweise eignen, kommen in Frage: die Salze der Alkylsulfonate, der Alkylsulfate und der Aralkysulfonate sowie die Salze sulfonierter Bernsteinsäureester und die Anlagerungsprodukte von Alkylenoxid an Fettalkohole, Alkylphenole, Fettsäureamide und Fettamine. Die oberflächenaktiven Substanzen werden in Mengen von 0,1 bis 3,0 Gew.-%, bezogen auf den Wasserzusatz, eingesetzt.

Beispiel

In einer Destillationsblase einer Rektifikationsanlage herkömmlicher Art mit fünf theoretischen Böden werden 2000 kg Wasser, 25 kg des Natriumsalzes eines Alkylsulfonates mit 14 Kohlenstoffatomen, 1000 kg einer Mischung die 80 Gew.-% Te rahydrofuran und 20 Gew.-% Wasser, die aus einem vorangegangenen Aufarbeitungsverfahren herrühren und 8000 kg einer Tetrahydrofuranlösung, die 1,0 Gew.-% PVC und 6,5 Gew.-% Wasser enthält, eingefüllt. Der gesamte Wassergehalt beträgt ca. 25 Gew.-%.
Es wird nun bei Normaldruck so lange bei einer Heiztemperatur von 110°C das Azeotrop aus Tetrahydrofuran/Wasser abdestilliert, bis die Übergangstemperatur am Kopf der Kolonne auf 65°C gestiegen ist. Danach wird die Kolonne abgeschaltet und eine 2. Fraktion mit dem Siedebereich von 65 bis 100°C, die einen größeren Anteil an Wasser enthält, über einen einfachen Kühler abdestilliert und getrennt aufgefangen. Die 2. Fraktion wird bei der folgenden Destillation wieder verwendet. Die Aufarbeitung ist beendet, wenn bei der 2. Fraktion die Übergangstemperatur auf 100°C angestiegen ist.
Der Rückstand in der Destillationsblase besteht aus körnig abgeschiedenem PVC und ist frei von Tetrahydrofuran. Das PVC kann leicht durch Filtration von der wäßrigen Phase abgetrennt und zur Deponie gegeben werden. Die Destillationsblase ist frei von jedem Wandbelag, so daß der Destillationsvorgang viele Male ohne Reinigung wiederholt werden kann.
Arbeitet man ohne Zusatz des oberflächenaktiven Mittels so bildet sich bereits nach der ersten Rektifikation bzw. Destillation ein Wandbelag, der sich nur auf mechanischem Wege entfernen läßt.

Beispiel 2

Verfahren wird wie in Beispiel 1, jedoch mit dem Unterschied, daß anstelle des Natriumsalzes eines Alkylsulfonats 20 kg vom Natriumsalz eines Aralkylsulfonats mit einer Alkylkette von ca. 12 C- Atomen eingesetzt wird. Auch hier war nach der Destillation die Destillationsblase frei von jedem Wandbelag.

Beispiel 3

In derselben Apparatur wie in Beispiel 1 werden 2500 kg Wasser, 30 kg eines Kondensationsproduktes von einem Mol einer C₁₂- bis C₁₄-Fettalkohols mit ca. 4 Mol Ethylenoxid, 1000 kg einer Mischung aus 80 Gew.-% Tetrahydrofuran und 20 Gew.-% Wasser, die aus einem vorangegangenen Aufarbeitungsverfahren herrühren, und 9000 kg einer Tetrahydrofuranlösung, die 1,1 Gew.-% Polyvinylchlorid und 6,8 Gew.-% Wasser enthält, eingefüllt. Der gesamte Wassergehalt beträgt ca. 26 Gew.-%.
Die Destillation erfolgt wie in Beispiel 1 beschrieben. Der Rückstand besteht aus körnig abgeschiedenem Polyvinylchlorid, das frei von Tetrahydrofuran ist und leicht durch Filtration abgetrennt werden kann. Auch ist die Destillationsblase frei von Wandbelägen, so daß der Destillationsvorgang viele Male wiederholt werden kann.

Beispiel 4

Verfahren wird wieder nach Beispiel 1. Vorgelegt werden 1800 kg Wasser, 20 kg eines Kondensationsproduktes von einem Mol Nonylphenol mit 6,5 Mol Ethylenoxid, 1000 kg der Tetrahydrofuran/ Wassermischung und 7500 kg einer Tetrahydrofuranlösung, die 0,9 Gew.-% Polyvinylchlorid und 7,1 Gew.-% Wasser enthält.
Auch hier fiel das Polyvinylchlorid in körniger, leicht filtrierbarer Form an. Die Kesselwand war frei von Materialansätzen.

Claims

Weitere Ausbildung des Verfahrens zur Rückgewinnung von Tetrahydrofuran aus Polyvinylchlorid-haltigen Tetrahydrofuranlösungen durch destillative Abtrennung von Tetrahydrofuran aus den Lösungen, bei dem der Lösung vor dem Destillieren bzw. Rektifizieren Wasser in einer Menge zugesetzt wird, daß der Wassergehalt 10 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Lösung, beträgt, gemäß Patent 26 26 124, dadurch gekennzeichnet, daß man den Lösungen außerdem noch 0,1 bis 3,0 Gew.-%, bezogen auf den Wasserzusatz, an oberflächenaktiven Substanzen zusetzt.