DE3119555A1

DE3119555A1 - Verfahren zur herstellung von ethylacrylat

Info

Publication number: DE3119555A1
Application number: DE19813119555
Authority: DE
Inventors: James W. Friendship Tex. Gordon; Theodore Corpus Christi Tex. Horlenko; James L. Houston Tex. Paul
Original assignee: Celanese Corp
Current assignee: Celanese Corp
Priority date: 1980-05-23
Filing date: 1981-05-16
Publication date: 1982-05-27
Also published as: FR2482954B1; NL8102533A; JPS5716837A; IT8121923A0; FR2482954A1; US4301298A; CA1145354A; IT1137482B; GB2076814A

Description

Verfahren zur Herstellung von Ethylacrylat

Nach dem Stand der Technik wird bekanntlich Ethylacrylat durch die Reaktion von Ethylen mit Acrylsäure in Gegenwart eines Schwefelsäure-Katalysators hergestellt. Bei diesem Verfahren erfolgt die Gewinnung des entstandenen flüssigen Ethylacrylats in der Weise, daß das Reaktionsgemisch in eine Vakuumdestillationsanlage überführt wird, in der durch Destillation des Reaktionsgemische unter vermindertem Druck unterhalb des Atmosphärendrucks das flüssige Ethylacrylatprodukt erhalten wird. Außerdem fällt bei der Vakuumdestillation ein gasförmiger Vorlauf an, der schwefeldioxid-haltig ist und außerdem Ethylen, Ethylacrylat und andere organische Vorlaufbestandteile enthält. Das in dem Gasstrom enthaltene Schwefeldioxid entstammt dem bei der Reaktion von Ethylen und Acrylsäure verwendeten Schwefelsäure-Katalysator.

Da die Destillation unter Vakuum durchgeführt wird, das notwendigerweise durch eine Vakuumpumpe (im allgemeinen auch als Kreiselverdichter bekannt) erzeugt wird, muß der als Kopfprodukt aus der Vakuumdestillationsanlage abgehende gasförmige Vorlauf notgedrungen in die Vakuumpumpe hineingezogen und durch diese hindurchgeschickt werden. Bei den. normalerweise zur Vakuumerzeugung verwendeten Pumpentypen bewirkt im allgemeinen eine.Sperrflüssigkeit die Flüssigkeitsdichtung (gelegentlich als "Ö!abdichtung" bezeichnet) innerhalb der Pumpe und damit die Herstellung und Erhaltung des Vakuums. Somit muß die Vakuumpumpe sowohl einen Gasstrom aus der Saugleitung bzw. dem Rohr, das in offener Verbindung mit dem Vakuumdestillationssystem steht, als auch einen Flüssigkeitsstrom der Sperrflüssigkeit ansaugen. Innerhalb der Vakuumpumpe gelangen Gasstrom und Sperrflüssigkeit in innige Berührung miteinander und wt "den dann in einem einzigen Strom als Gas-Flüssigkeitsgemisch ausgestoßen. Eine wirtschaftliche Arbeitsweise wird sichergestellt, indem die Sperrflüssigkeit

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aus dem Gas-Flüssigkeits-Abstrom zurückgewonnen und wieder verwendet öder im'Umlauf durch die Vakuumpumpe geführt wird.

In vielen Fällen wird die Rückgewinnung der Sperrflüssigkeit aus dem Gas-Flüssigkeitsgemisch relativ leicht durch die Verwendung eines einfachen Abscheiders bewerkstelligt. Bei dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Ethylacrylat treten jedoch wegen der.Beschaffenheit des Vorlauf-Gasstroms viele Probleme auf. Das bedeutet insbesondere, daß verschiedene Bestandteile des Vorlaufstroms in der Sperrflüssigkeit

1.0 absorbiert oder teilweise absorbiert werden und nicht einfach' durch den Einsatz eines AbscliGiders entfernt werden können. In solchen Fällen wird, wie bekannt ist, ein Destillationsverfahren zur Abtrennung der absorbierten Bestandteile von der Sperrflüssigkeit angewandt. Aus diesem Grunde ist die Wahl der als Sperrflüssigkeit in der Vakuumpumpe einzusetzenden Flüssigkeit sehr wichtig, da sich durch die Auswahl der geeigneten Flüssigkeit verschiedene Probleme bei der Rückgewinnung und beim Kreislauf der Sperrflüssigkeit ausschalten oder auf ein Mindestmaß herabdrücken lassen. Viele Flüssigkeiten haben sich als ungeeignet erwiesen, weil sie polymerisieren, schäumen oder andere Probleme verursachen.- Es ist anzunehmen, daß einige dieser Probleme, zumindest zum Teil, auf die Anwesenheit von Schwefeldioxid im gasförmigen Vorlauf zurückgeführt werden können.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Flüssigkeit verfügbar zu machen, die zufriedenstellend als Sperrflüssigkeit in einer Vakuumpumpe arbeitet, die bei der oben beschriebenen Gewinnung des Vorlaufs bei der Herstellung von Ethylacrylat eingesetzt wird. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Gewinnung des Vorlaufs bei dem erwähnten Ethylacrylatverfahren und zur Rückgewinnung der Sperrflüssigkeit verfügbar zu machen, die in der Vakuumpumpe zur Erzeugung des verminderten Drucks in der Vakuumdestillationsanlage bei dem erwähnten Ethylacrylatverfahren verwendet wird. Diese und weitere Ziel-

! Setzungen werden aus der folgenden Beschreibung der vorlie- : genden Erfindung deutlich.

, Die vorliegende Erfindung betrifft in einem ihrer Grundzüge eine Verbesserung eines Verfahrens zur Herstellung von Ethyl-

^! 5 acrylat durch die Reaktion von Ethylen mit Acrylsäure in Gegenwart eines Schwefe.lsäure-Katalysators, bei dem die Reaktionsprodukte in einer Vakuumdestillationsanlage unter vermindertem Druck unterhalb des Atmosphärendrucks destil-

. liert werden, wodurch ein flüssiges Ethylacrylat-Produkt erhalten wird; außerdem fällt in der Vakuumdestillationsanlage ein erster Vorlauf-Gasstrom an, der Schwefeldioxid

t sowie Ethylen, Ethylacrylat und andere organische Vorlauf-Nebenprodukte enthält und durch die Vakuumpumpe hindurch-

^; geführt wird, die den verminderten Druck in der Vakuumdestillationsanlage erzeugt; in der Vakuumpumpe besorgt eine Sperrflüssigkeit die Abdichtung und der erste Vorlauf-Gas strom wird mit der Sperrflüssigkeit vermischt und zum Teil von dieser absorbiert, wodurch ein Gas-Flüssigkeits-

^: gemisch entsteht, das aus der Vakuumpumpe austritt; dies austretende Gas-Flüssigkeitsgemisch wird fraktioniert und dabei ein aus der Sperrflüssigkeit bestehender Umlaufflüssigkeitsstrom erhalten, der zu der Vakuumpumpe zurückgeführt wird; die Verbesserung des Verfahrens besteht in der Verwendung eines normalerweise flüssigen Kohlenwasserstoffs, der nicht unterhalb von 218 ⁰C (425 ⁰F) zu sieden beginnt und von dem 90 Gew.-% im Bereich von 218 °C bis 427 °C (425 ⁰F bis 800 ⁰F) sieden, als Sperrflüssigkeit.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem Befund, daß ein normalerweise flüssiger Kohlenwasserstoff mit bestimmten Eigenschäften sich zur Verwendung als Sperrflüssigkeit in einer Vakuumpumpe, die zur Erzeugung des verminderten Drucks in der oben beschriebenen Va uumdestillationsanlage für die Gewinnung des Vorlaufs bei dem Ethylacrylatverfahren eingesetzt wird, eignet und sogar eine gute Betriebsleistung bewirkt.

Der normalerweise flüssige Kohlenwasserstoff muß gewisse Eigenschaften besitzen und gewisse Bedingungen erfüllen, um eine zufriedenstellende Betriebsleistung zu sichern, und nicht alle normalerweise flüssigen Kohlenwasserstoffe genügen den Anforderungen. Der Begriff "normalerweise flüssiger Kohlenwasserstoff" , wie er in der Beschreibung und in den Ansprüchen benutzt wird, bezeichnet nicht nur eine Flüssigkeit, die aus einer einzigen Kohlenwasserstoff-Verbindung besteht, sondern auch Gemische verschiedener Kohlenwasserstoff-Verbindüngen. Tatsächlich ist der zur erfindungsgemäßen Verwendung im Handel erhältliche und wirtschaftlich günstigste Kohlenwasserstoff gewöhnlich ein Erdöl-Destillat, das zahlreiche Kohlenwasserstoff-Verbindungen mit über einen Temperaturbereich verteilten Siedepunkten enthält. Beispielsweise kann ein typischer, bei der Destillation von Erdöl gewonnener und für die erfindungsgemäße Verwendung geeigneter "Schnitt" zunächst bei 260 C (500 F) zu sieden beginnen, wonach die letzten Anteile erst bei 288°C (550⁰F) absieden. Die Bezeichnung "normalerweise flüssig" wie in der Beschreibung und in den Ansprüchen benu·
sphärischem Druck".

den Ansprüchen benutzt bedeutet "flüssig bei 25 C und atmo-

Der normalerweise flüssige Kohlenwasserstoff sollte derart • beschaffen sein, daß er nicht unterhalb von 218°C (425°F), vorzugsweise nicht unterhalb von 238°C (460⁰F) zu sieden beginnt und mindestens 90 %, vorzugsweise praktisch die Gesamtmenge, des Kohlenwasserstoffs innerhalb des Bereichs von 218°C bis 427°C (425°F bis 800°F), vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 238°C bis 399°C (46O°F bis 750⁰F) sieden. Sämt-.liehe in dieser Beschreibung offenbarten Siedepunkte sowie diejenigen, auf die in den Ansprüchen Bezug genommen wird, bedeuten Siedepunkte bei atmosphärischem Luftdruck. Falls der Kohlenwasserstoff unterhalb von 218°C (425°F) zu sieden beginnt, ergeben sich Probleme in bezug auf die Abtrennung der Bestandteile des Ethylacrylat-VorlaufStroms. Ein normalerweise flüssiger Kohlenwasserstoff mit einem zu hohen Siedepunkt -. kann ebenfalls Probleme bieten, da viele dieser hochsiedenden!

Stoffe zu viskos sind, um noch zufriedenstellend als Sperr-■ flüssigkeit in der Vakuumpumpe zu arbeiten.

Der normalerweise flüssige Kohlenwasserstoff kann aromatisch •oder nicht-aromatisch, gesättigt oder ungesättigt sein oder beliebige Mischungen der vorgenannten Stoffe enthalten. Wie oben dargelegt enthalten die meisten "Schnitte" von Erdöl-Destillaten zahlreiche Verbindungen, und diese können von unterschiedlicher Art sein. Der bevorzugte Kohlenwasserstoff ist ein solcher, der praktisch frei von ungesättigten Kohlen-Wasserstoffen des Ethylen- oder Acetylen-Typs ist. Die Viskosität des Kohlenwasserstoffs ist ebenfalls von Bedeutung, da sie seine Leistung als Sperrflüssigkeit beeinflussen kann.

Zur Erläuterung des gemäß der.Erfindung durchgeführten Verfahrens wird nunmehr auf Fig. 1 Bezug genommen. Ein Vorlauf-Gasstrom 10 aus der Vakuumdestillationsanlage des oben beschriebenen Ethylacrylat-Verfahrens wird in die Vakuumpumpe oder den Kreiselverdichter 11 eingesaugt, die das Vakuum für die Vakuumdestillationsanlage erzeugen. Der Vorlaufstrom pflegt im allgemeinen Schwefeldioxid, Ethylen, Ethylacrylat, Ethylacetat, Diethylether und Ethanol zu enthalten. Da für gewöhnlich auch verschiedenartige Undichtigkeiten in der Vakuumdestillationsanlage auftreten, sind üblicherweise auch Stickstoff und Sauerstoff in atmosphärischem Mengenverhältnis im Vorlaufstrom anwesend. ' .

Ebenfalls eingespeist oder eingeleitet in die Vakuumpumpe 11 wird über die Leitung 12 ein Flüssigkeitsstrom, der aus der Sperrflüssigkeit besteht, die vom Sumpf des Destillationsturms 13 rückgeführt wird. Innerhalb der Vakuumpumpe 11 werden der über 10 zuströmende gasförmige Vorlauf und die Sperrflüssigkeit aus Leitung 12 in innige Berührung gebracht und miteinander vermischt, wobei ein Gas-Flüssigkeitsgemisch entsteht, das aus der \ akuumpumpe 11 über Leitung 14 ausgestoßen wird. Bei der Berührung des Vorlaufs mit der Sperrflüssigkeit ⁵.rd ein Teil der Bestandteile des Vorlaufs in

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der Flüssigkeit aufgelöst und von dieser absorbiert.

Die durch Leitung 14 abgeführte Gas-Flüssigkeitsmischung • wird in den Auffangbehälter der Vakuumpumpe oder einen Abscheider 15 geleitet, der im allgemeinen unter-leicht.ver-. 5 minderten! Druck' betrieben wird, wobei der Dampf über Kopf durch Auslaß 16 und die Flüssigkeit am unteren Ende über- Leitung 17 . abgezogen wird. Gewöhnlich besteht das Kopf-Abgas hauptsächlich aus Ethylen und Schwefeldioxid (sowie etwa durch ein Leck in das System eingedrungenen Stickstoff und Sauerstoff), während solche Vorlaufbestandteile wie Ethylacrylat, Ethylacetat, Diethylether und Ethanol aus dem Vorlauf-Gasstrom 10 in der Sperrflüssigkeit leicht aufgelöst und absorbiert werden.

Der aus dem Abscheider .15 als Sumpf entfernte Flüssigkeitsstrom wird in den Destillationsturm 13 eingeleitet, in dem die in dem normalerweise flüssigen Kohlenwasserstoff aufgelösten Bestandteile entfernt werden. Wegen der stark unterschiedlichen Flüchtigkeiten des normalerweise flüssigen Kohlenwasserstoffs einerseits und der gelösten Vorlaufbestandteile andererseits kann die erforderliche Trennung in einem ' Destillationsturm.mit nur wenigen Böden erreicht werden. Beispielsweise wird im allgemeinen ein Turm mit nur drei Böden eine befriedigende Trennwirkung zeitigen, obwohl wunschgemäß auch mehr Böden verwendet werden können. Vom Kopf des Destillationsturmes 13 wird über Leitung 21 ein Gasstrom abgeleitet, der praktisch das gesamte in der Flüssigkeit absorbierte Schwefeldioxid sowie solche organischen Vorlaufbestandteile wie Ethylen, Ethylacrylat, Ethylacetat, Diethylether und Ethanol und auch etwa noch vorhandenen Stickstoff bzw. Sauerstoff enthält. Ein Flüssigkeitsstrom des normalerweise flüssigen Kohlenwasserstoffs von verbesserter Reinheit, der praktisch 'auch frei von allem Schwefeldioxid ist, wird dann als Sumpf über Leitung 12 abgezogen und zu der Vakuumpumpe 11 zurückgeführt.

Bei-der im Destillationsturm 13 durchgeführten Destillation müssen nicht notwendigerweise sämtliche in dem normalerweise flüssigen Kohlenwasserstoff aufgelösten Vorlaufbestandteile entfernt werden, jedoch soll vorzugsweise praktisch das gesamte Schwefeldioxid bei dieser Destillation entfernt werden. Beispielsweise kann der Rücklaufstrom 12 einen relativ hohen Anteil an organischen Vorlaufbestandteilen, beispielsweise von etwa 15 bis 45 Gewichts-%, enthalten und noch zufriedenstellend als Sperrflüssigkeit arbeiten. Im allgemeinen sollte die Destillation unter solchen Bedingungen durchgeführt werden, daß der Rücklaufstrom 12· praktisch frei von Schwefeldioxid ist und nicht mehr als etwa 40 Gewichts-% Ethylacrylat enthält, wobei solchen Bedingungen der Vorzug zu geben ist, bei denen der Rücklaufstrom von etwa 20 bis■ 30 Gewichts-% Ethylacrylat enthält. Kleine Mengen anderer organischer Vorlaufbestandteile werden im allgemeinen neben dem Ethylaerylat im Rücklaufstrom anwesend sein, und diese liegen gewöhnlich in einer Menge von etwa einem Fünftel der Menge des Ethylacrylats vor.Wenn dies auch unwirtschaftlich ist, könnte die Destillation auch so ausgeführt werden, daß der Rücklaufstrom praktisch frei von Ethylacrylat und anderen Vorlaufbestandteilen ist; dies wäre jedoch, wie oben gesagt, unwirtschaftlich und ist zur Erzielung guter Ergebnisse auch nicht erforderlich.

Die Destillation zur Entfernung der Vorlaufbestandteile und zur Reinigung des normalerweise flüssigen Kohlenwasserstoffs ist notwendig, weil eine nachteilige und übermäßige Anreicherung der gelösten Vorlaufbestandteile den Dampfdruck der. zurückgeführten Flüssigkeit merklich erhöhen würde; falls jedoch der Dampfdruck im Flüssigkeitskreislauf über den von der Vakuumpumpe erzeugten verminderten Druck hinaus ansteigen würde, würde die Flüssigkeit in der Vakuumpumpe zu verdampfen beginnen, statt die geforderte Abdichtung zu bewirken.

Die Destillation zur E ltfernung der gelösten Vorlaufbestandteile kann · ->ter weitgehend veränderbaren Bedingungen durch-

geführt werden, was Fachleute zu schätzen wissen". Vorzugsweise wird die Destillation bei" erhöhten Temperaturen im Bereich von 77°C bis 121⁰C (170°F bis 25O°F) und unter verminderten Drücken von etwa 0,51 bis 0,96 bar (0,50 bis 0,95 ata) durchgeführt. Die benötigte Wärme kann durch einen Rückverdampfer 18 erzeugt werden. Der Rückverdampfer 18 befindet sich in einem Zwangsumlaufsystem, das wegen des großen Unterschieds zwischen den Siedepunkten der Vorlaufbestandteile und dem Siedepunkt des normalerweise flüssigen Kohlenwasserstoff notwendig ist. Der Destillationsturm 13 benötigt, wie oben ausgeführt, im allgemeinen nur wenige Böden, jedoch können falls erwünscht auch mehr eingesetzt werden. ■

Die Destillation läßt sich dadurch erleichtern, daß der Zustrom durch Leitung 17 vorerhitzt wird. Dies kann mit Hilfe eines Wärmeaustauschers 19 geschehen, in dem die Wärme der Umlaufflüssigkeit 12 zum Vorheizen des Zuflußstroms ausgenutzt wird. Dieser Wärmeaustauscher erfüllt damit einen doppelten Zweck, indem die Umlaufflüssigkeit gekühlt wird, was ebenfalls erwünscht ist. In den meisten Fällen wird es sogar wünschenswert sein, die Umlaufflüssigkeit T2 mittels eines Kühlers 20 noch weiter abzukühlen. Es ist nötig, daß die Umlaufflüssigkeit hinreichend gekühlt wird, damit eine Verdampfung in der Vakuumpumpe vermieden wird. Die Temperatür der der Vakuumpumpe I1 zugeführten Umlaufflüssigkeit

12 sollte sich im allgemeinen im Bereich von etwa 10 C bis 32°C (50°F bis 90°F) bewegen. Das .Gewichtsverhältnis der Umlaufflüssigkeit 12 zu dem Vorlauf-Gasstrom 10 , die beide.in die Vakuumpumpe 11 eingespeist werden, sollte im. allgemeinen im Bereich von etwa 20 : 1 bis 100 : 1, vorzugsweise im Bereich von 25 ; 1 bis 75 : 1 liegen.

Beispiel

In einer Anlage der in Fig. 1 veranschaulichten Bauart wurden der Vakuumpumpe 11 über die Leitung 10 etwa 45 4 kg/h (1 000 pounds per hour) des gasförmigen Vorlaufs aus dem Ethylacrylat-Verfahren zugeführt. Die durch Leitung 10 . strömenden Gase befanden sich auf einer Temperatur von etwa 13 C (55 F) und unter einem Druck von etwa 1,03 bar (15 psia) und enthielten gewichtsmäßig etwa 13 % Ethylacrylat, 36 % Ethylen, 0,5 % Ethylacetat, 2 % Diethylether,' 1 % Ethanol, 22 % Schwefeldioxid, 19,6 % Stickstoff und 5,9 % Sauerstoff. Stickstoff und Sauerstoff entstammten der durch Lecks.im Vakuumsystem eingedrungenen Luft. Die Vakuumpumpe 11 hatte · die Bauart eines Kreiselverdichters.

Zugleich wurde durch die Vakuumpumpe 11 ein Umlaufflüssigkeitsstrom 12 hindurchgeleitet, der aus etwa 22 680 kg/h (50 000 pounds per hour) der im Kreislauf geführten Sperrflüssigkeit bestand. Diese ümlaufsperrflussigkeit setzte sich zusammen aus etwa 70 Gewichts-% eines unter der Handelsbezeichnung "KerMac 600 W" bekannten, normalerweise flüssigen Kohlenwasserstoffs und 25 Gewichts-% Ethylacrylat; die übrigen 5 % umfaßten verschiedene andere organische Vorlaufbe- · standteile. "KerMac 600 W" ist eine Handelsbezeichnung für einen von der Kerr-MacGee Oil Company hergestellten, normalerweise flüssigen Kohlenwasserstoff, der im Bereich von etwa 260 bis 316°C (500 bis 600⁰F) siedet, etwa 17 Gewichts-% Aromaten und 83 Gewichts-% Aliphaten (diese 83 % addieren sich aus 35 % Paraffin- und 48 % Naphthen-Kohlenwasserstoffen) enthält und eine Viskosität von 6,7 mm /s bei· 21,1 C (70°F) und 4,3 mm²/s bei 37,8°C (100°F) besitzt.

Das entstehende Gas-Flüssigkeitsgemisch wurde aus der Vakuumpumpe 11 ausgeblasen und zur Trennung der flüssigen von den gasförmigen Anteilen d^m Abscheider 15 zugeleitet. Der Abscheider 15 arbeitete unter einem Druck von etwa 0,6 9 bar (10 psia). jer Kopf durch Auslaß 16 wurden etwa 91 kg/h

(200 pounds per hour) Abgas entfernt, die gewichtsmäßig etwa 20 % Ethylen,. 10 % Schwefeldioxid sowie 67 % Stickstoff und 3 % Sauerstoff enthielten. Die ungefähr 23 043 kg/h (50 800 pounds per hour) der durch die Leitung 17 abgezogenen Flüssigkeit" befanden sieh auf einer Temperatur von etwa 29 C (85 F); nach dem Durchfluß durch den Wärmeaustauscher 19 hatte sich die Temperatur der Flüssigkeit jedoch auf etwa 85°C (185°F) erhöht, bevor sie in den Destillationsturm 13 eingespeist wurde.

Der Destillationsturm 13 war ein Stripper-Turm mit drei Böden, und die Flüssigkeit aus Leitung 17 wurde dem oberen ■ Boden zugeführt. Der Turm wurde unter einem Kopfdruck von ca. 0,83 bar (12 psia) und mit einer Kopftemperatur von ca. 88 C (190⁰F) gefahren. Abgezogen durch die Kopfleitung 21 wurden etwa 363 kg/h (800 pounds per hour) eines Vorlauf-Gasstroms, der gewichtsmäßig etwa 25 % Schwefeldioxid, 17 % Ethylacrylat, 42 % Ethylen, 0,5 % Ethylacetat, 2 % Diethylether, 0,5 % Ethanol, 7 % Stickstoff und 6 % Sauerstoff enthielt. Die Temperatur der durch Leitung 12 aus dem Destillationsturm 13 abgezogenen Sumpfflüssigkeit betrug etwa 110°C (23O°F); die Temperatur dieser' Flüssigkeit wurde jedoch vor Rückführung in die Vakuumpumpe 11 in dem Wärmeaustauscher 19 und dem Kühler .20 auf etwa 21⁰C (70⁰F) gesenkt. Wie oben ausgeführt bestand diese Umlaufflüssigkeit 12 hauptsächlich aus etwa 70' Gewichts-% des normalerweise flüssigen Kohlenwasserstoffs sowie 25 % Gewichts-% Ethylacrylat und 5 Gewichts-% anderer Vorlaufbestandteile, und eine nachweisbare Menge Schwefeldioxid war in der Umlaufflüssigkeit nicht vorhanden. Die Umlaufflüssigkeit 12 enthielt ebenfalls noch 0,2 Gewichts-% Phenothiazin, das als Polymerisationsinhibitor diente. Das Phenothiäzin war der Sperrflüssigkeit vor dem Einbringen in das System zugesetzt worden.

Das vorstehende Beispiel beschreibt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und dient der Erläute-

rung eines gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführten Verfahrens. In dem angeführten Beispiel wird die Verwendung von Phenothiazin als Polymerisationsinhibitor offenbart. Es ist notwendig, daß ein derartiger Polymerisationsinhibitor in dem System anwesend ist, um eine Polymerisation des Ethylacrylats und anderer vorhandener ungesättigter Bestandteile zu verhindern. Wenn kein PolymerisatiOnsinhibitor anwesend ist, treten infolge Polymerisation ernste Probleme auf, und es entstehen Verstopfungen und andere Schaden an der Anlage.

Verwendet werden kann jeder der gebräuchlichen Polymerisationsinhibitoren wie z.B. Hydrochinon oder Phenothiazin. Fachleute werden wissen, daß auch verschiedene andere wirksam sind oder sein können. Die Menge des benötigten Polymerisationsinhibitors ist im allgemeinen sehr klein und muß nur groß genug sein, um die Polymerisation wirksam zu verhindern. Die genau einzusetzende Menge variiert je nach der verwendeten speziellen Verbindung. Die Löslichkeitsgrenzen der Polymerisationsinhibitoren sollten nicht überschritten werden, da ein Ausfallen des Inhibitors verfahrenstechnische Probleme aufwerfen kann.

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Claims

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VON KREISLER SCHUNWALD** EISHÖLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING WERNER

PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler+ 1973

Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln

Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden

Dr. J. F. Fues, Köln

Dipl.-Chenfi. Alek von Kreisler, Köln

Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln

Dipl.-Ing. G. Selting, Köln

Dr. H.-K. Werner, Köln

DEICHMANNHAUS -AM HAUP7BAHNHOF

D-5000 KÖLN 1 15. Mai 1981 Ke/GF

Celanese Corporation

Avenue of the Americas, New York, N.Y. 10036 (V.St.A.)

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von Ethylacrylat durch Reaktion von Ethylen mit Acrylsäure in Gegenwart eines Schwefelsäure-Katalysators, bei dem die Reaktionsprodukte in einer Vakuumdestillationsanlage unter vermindertem Druck unterhalb des Atmosphärendrucks destilliert werden, wodurch ein flüssiges Ethylacrylat-Produkt erhalten wird und außerdem in der Vakuumdestillationsaniage ein erster Vorlauf-Gasström anfällt, der Schwefeldioxid sowie Ethylen, Ethylacrylat und andere organische Vorlauf-Nebenprodukte enthält und durch die Vakuumpumpe hindurchgeführt wird, die den verminderten Druck in der Vakuumdestillationsanlage erzeugt, und bei dem in der Vakuumpumpe eine Sperrflüssigkeit die Abdichtung besorgt und der erste Vorlauf-Gasstrom mit der Sperrflüssigkeit vermischt und zum Teil von dieser absorbiert wird, wodurch ein Gas-Flüssigkeitsgemisch ent-

FmI! (0221) 131041 · Telnx: 8882307 dopa J · Telegramm: Dompalcn! Köln

steht, das aus der Vakuumpumpe austritt und bei dessen Fraktionierung ein die Sperrflüssigkeit enthaltender Umlaufflüssigkeitsstrom erhalten wird, der zu der Vakuumpumpe zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrflüssigkeit ein normalerweise flüssiger Kohlenwasserstoff verwendet wird, der nicht unterhalb von 218 ⁰C zu sieden beginnt und von dem 90 Gew.-% im Bereich von 218. ⁰C bis 427 °C sieden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der normalerweise flüssige Kohlenwasserstoff mindestens 50 Gew.-% nicht-aromatischer Kohlenwasserstoffe enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der normalerweise .flüssige Kohlenwasserstoff weniger als 5 Gew.-% ethylenisch oder acetylenisch ungesättigter Verbindungen enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis des Umlaufflüssigkeitsstroms zu dem ersten Vorlauf-Gasstrom im Bereich von etwa 20 : 1 bis 1OQ : 1 liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlaufflüssigkeitsstrom vor dem Einleiten in die Vakuumpumpe auf eine Temperatur im Bereich von 10 C bis 32,5 C abgekühlt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Vakuumpumpe austretende Gas-Flüssigkeitsgemisch zur Rückgewinnung des die Sperrflüssigkeit enthaltenden Umlaufflüssigkeitsstroms fraktioniert wird, indem das Gas-Flüssigkeitsgemisch zunächst einem Gas-Flüssigkeitsabscheider zugeführt wird, aus dem über Kopf ein Gasstrom und vom Sumpf ein Flüssigkeitsstrom, der die Sperrflüssigkeit und in dieser absorbiert Schwefeldioxid, Ethylacrylat und andere organische Vorlaufbestandteile umfaßt, abgeleitet wird, und indem der als Sumpf aus dem Abscheider abgeleitete Flüssigkeitsstrom einem Stripper-Destillatiöns-. turm zugeführt wird, dessen Betriebsbedingungen so gewählt .werden, daß aus dem Stripper-Destillationsturm als Kopfprodukt ein Gasstrom, der Ethylacrylat und andere organische Vorlaufbestandteile sowie außerdem praktisch das gesamte dem Stripper-Destillationsturm zügeführte Schwefeldioxid enthält, abgeführt wird, und daß aus dem Stripper-Destillationsturm als Sumpfprodukt der Umlauf flüssigkeits-· strom, der die Sperrflüssigkeit und in dieser absorbiert etwa 20 bis 30 Gew.-% Ethylacrylat enthält und praktisch frei von Schwefeldioxid ist, abgeleitet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der normalerweise flüssige Kohlenwasserstoff mindestens' 50 Gew.-% nicht-aromatischer Kohlenwasserstoffe enthält'.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der normalerweise flüssige Kohlenwasserstoff weniger als 5 Gew.-% ethylenisch oder acetylenisch ungesättigter Verbindungen enthält.
9.. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis des Umlaufflüssigkeitsstroms zu dem ersten Vorlauf-Gasstrom im Bereich von etwa 25 : 1 bis 75 : 1 liegt.
10. Verfahren nach. Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlaufflüssigkeitsstrom vor dem Einleiten in die Vakuumpumpe auf eine Temperatur im Bereich von 10 C bis 32,5'⁰C ahgekühlt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß. in dem Umlaufflüssigkeitsstrom eine die Polymerisation verhindernde Menge eines Polymerisationsinhibitors anwesend ist.