mwirth-epo/epo-nmt-datasets huggingface dataset:
Insgesamt konnten bisher nur bis zu 80 Gew.-% des Eigendampfs aus der Vinylacetat- Herstellung zur Beheizung im selbigen Prozess verwertet werden.
Overall, only up to 80% by weight of the intrinsic steam from the vinyl acetate preparation could hitherto be utilized for the purpose of heating in the same process.
Der nicht in der Vinylacetat-Herstellung verwertbare Anteil des Eigendampfs wurde bisher zumeist kondensiert, was zu vollständigem Energieverlust führt, oder im Rahmen eines Werkver- bundes an andere Betriebe abgegeben.
The fraction of the intrinsic steam that cannot be utilized in the vinyl acetate preparation has hitherto mostly been condensed, which leads to complete energy loss, or supplied to other operations within the framework of a production network.
Dies ist jedoch mit einem organisatorischen und apparativen Aufwand verbunden bzw. mangels Bedarf in vielen Fällen überhaupt nicht möglich.
However, this is associated with organizational and apparatus expenditure or is in many cases not possible at all due to lack of need.
Der Einsatz von Eigendampf für die Beheizung von Produktrohrleitungen oder Gebäuden unterliegt jahreszeitlichen Schwankungen und ist folglich auch nicht zu einer permanent vollständigen Verwertung des Eigendampfes geeignet.
The use of intrinsic steam for heating product pipelines or buildings is subject to seasonal variations and is consequently also not suited to a permanently complete utilization of intrinsic steam.
Zur vollständigen Verwertung von Eigendampf im Vinylacetat- Herstellungsverfahren empfiehlt die DE-A 102005054411, den Ei- gendampf mittels Dampfstrahl-Dampfkompressoren unter Einsatz von externem Hochdruckdampf zu verdichten.
To completely utilize intrinsic steam in the vinyl acetate preparation process, DE-A 102005054411 recommends compressing the intrinsic steam by means of steam jet-steam compressors using external high-pressure steam.
Vielfach sind hierfür erhebliche Mengen an wertvollem Hochdruckdampf erforderlich, so dass auf diese Weise mehr Dampf erzeugt wird als letztlich im Vinylacetat-Herstellungsverfahren verwertet wer- den kann und folglich weiterhin ein Verbringungsproblem für Dampf besteht.
Often, considerable amounts of valuable high-pressure steam are required for this purpose, meaning that more steam is generated in this way than can ultimately be utilized in the vinyl acetate preparation process and consequently there continues to be a provision problem for steam.
Zudem ist das Verdichten mit technischem Aufwand verbunden und gestaltet die Prozesssteuerung auch beim Hochfahren der Anlage komplexer.
Moreover, compression is associated with technical expenditure and renders process control more complex also when running up the plant.
Vor diesem Hintergrund bestand die Aufgabe, Verfahren zur Herstellung von Vinylacetat zur Verfügung zu stellen, in denen der in diesen Verfahren aus der Abführung der Reaktionsenergie gebildete Eigendampf möglichst vollständig in selbigem Vinylacetat-Herstellungsverfahren verwertet werden kann.
Against this background, the object was to provide processes for the preparation of vinyl acetate in which the intrinsic steam formed in these processes from the removal of the reaction energy can be utilized as completely as possible in the same vinyl acetate preparation process.
Die Aufgabe wurde überraschenderweise dadurch gelöst, dass zumindest eine Azeotropkolonne und/oder zumindest eine Rein- destillationskolonne Füllkörper enthielt und zumindest ein Teil des im Vinylacetat-Herstellungsverfahren entstehenden Ei- gendampfes für die Energiezufuhr in eine so ausgerüstete Azeotropkolonne und/oder Reindestillationskolonne verwertet wurde.
Surprisingly, the object was achieved through the use of at least one azeotrope column and/or at least one pure distillation column containing packings, and at least some of the intrinsic steam produced in the vinyl acetate preparation process is used for introducing energy into a thus-equipped azeotrope column and/or pure distillation column.
Besonders überraschend war hierbei, dass trotz dieser Maßnahmen die gewünschte Trennleistung erzielt wurde und etwaige Verunreinigungen in keinem nennenswerten bzw. nur im üblichen Ausmaß auftraten.
It was particularly surprising here that despite these measures the desired separation efficiency was achieved and any impurities arose to no noteworthy degree or only to the customary degree.
Gegenstand der Erfindung sind Verfahren zur Herstellung von Vinylacetat mittels heterogen katalysierter, kontinuierlicher Gasphasenreaktion von Ethylen, Essigsäure und Sauerstoff in einem Reaktor, wobei dabei frei werdende Prozesswärme mittels Wärmetausch an Wasser aus dem Reaktor abgeführt und dadurch Eigendampf gebildet wird, und Auftrennung des den Reaktor verlassenden Produktgemisches enthaltend Ethylen, Vinylacetat, Essigsäure, Wasser, Kohlendioxid und Inertgase mittels Destillation unter Einsatz einer oder mehrerer Azeotropkolonnen und/oder einer oder mehrerer Rein- destillationskolonnen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Azeotropkolonne und/oder zumindest eine Rein- destillationskolonne Füllkörper enthält und der Eigendampf zumindest teilweise zur Energiezufuhr in einer oder mehreren so ausgerüsteten Azeotropkolonnen und/oder Reindestillationsko- lonnen verwertet wird.
The invention thus relates to processes for the preparation of vinyl acetate by means of heterogeneously catalysed, continuous gas-phase reaction of ethylene, acetic acid and oxygen in a reactor, where process heat liberated during the reaction is removed from the reactor by means of heat exchange over water and as a result intrinsic steam is formed, and separating the product mixture leaving the reactor and comprising ethylene, vinyl acetate, acetic acid, water, carbon dioxide and inert gases, by means of distillation using one or more azeotrope columns and/or one or more pure distillation columns, characterized in that at least one azeotrope column and/or at least one pure distillation column contains packings and the intrinsic steam is used at least partially for introducing energy into one or more thus-equipped azeotrope columns and/or pure distillation columns.
Bei der kontinuierlichen Herstellung von Vinylacetat wird vorzugsweise in Röhrenreaktoren gearbeitet, welche mit einem Festbettkatalysator beschickt sind, oder in Wirbelschichtreaktoren mit für die Wirbelschicht geeigneten Katalysatoren.
The continuous preparation of vinyl acetate is preferably performed in tubular reactors which are charged with a fixed-bed catalyst, or in fluidized-bed reactors with catalysts suitable for the fluidized bed.
Als Kataly- satoren finden im Allgemeinen mit Edelmetall (salz) en und Promotoren dotierte Trägerkatalysatoren, beispielsweise mit Palladiumchlorid und mit Gold-, Cadmium- und Kalium-Salzen dotierte Bentonit-Kugeln, Verwendung.
The catalysts used are generally supported catalysts doped with precious metals or precious metal salts and promotors, for example bentonite beads doped with palladium chloride and with gold, cadmium and potassium salts.
Der Reaktor wird mit Ethylen, Sauerstoff und Essigsäure beschickt und die Reaktion vorzugsweise bei einem Druck von 5 bis 15 bar, bevorzugt 5 bis 10 bar, und einer Temperatur von vorzugsweise 120°C bis 200°C, insbesondere 150°C bis 180°C durchgeführt.
The reactor is charged with ethylene, oxygen and acetic acid and the reaction is preferably carried out at a pressure from 5 to 15 bar, preferably 5 to 10 bar, and a temperature of preferably 120° C. to 200° C., in particular 150° C. to 180° C. The temperature in the reactor can be adjusted in the customary manner by evaporative water cooling.
Dabei verdampft bekanntermaßen Wasser, und ein sogenannter Eigendampf (ED) wird gebildet.
Here, as is known, water evaporates, and so-called intrinsic steam (IS) is formed.
Dadurch kann die Prozesswärme, d.h. die im Zuge der chemischen Umsetzungen im Reaktor freiwerdende Wärme, auch Reaktionsenergie genannt, aus dem Reaktor abgeführt werden.
This can remove the process heat, i.e. the heat liberated in the course of the chemical reactions in the reactor, also called reaction energy, from the reactor.
Üblicherweise werden 1,1 bis 1,6 und insbesondere 1,2 bis 1,5 Tonnen Eigendampf pro Tonne an gebildetem Vinylacetat gebildet.
Usually, 1.1 to 1.6 and in particular 1.2 to 1.5 tonnes of intrinsic steam are formed per tonne of vinyl acetate formed.
Der Eigendampf hat eine Temperatur von vorzugsweise 120°C bis 170°C und besonders bevorzugt 140°C bis 160°C. Der Druck des Eigendampfs beträgt vorzugsweise 2 bis 8 bar und besonders bevorzugt 3,5 bis 5,5 bar.
The intrinsic steam preferably has a temperature of 120° C. to 170° C. and more preferably 140° C. to 160° C. The pressure of the intrinsic steam is preferably 2 to 8 bar and more preferably 3.5 to 5.5 bar.
Damit hat der Eigendampf das Druckniveau des sogenannten Mitteldruckdampfes und somit ein niedrigeres Druckniveau als gängiger Hochdruckdampf und ein höheres Druckniveau als gängiger Niederdruckdampf.
Consequently, the intrinsic steam has the pressure level of so-called medium-pressure steam and thus a lower pressure level than customary high-pressure steam and a higher pressure level than customary low-pressure steam.
Klarstellend sei angemerkt, dass sich sämtliche Druckangaben in der vorliegenden Anmeldung auf den absoluten Druck beziehen.
To clarify, it may be noted that all pressure data in the present application relate to absolute pressure.
Absolute Druckangaben bezeichnen den Druck gegenüber dem perfekten Vakuum, d.h. gegenüber dem absolut molekülfreien Raum.
Absolute pressure data refer to the pressure relative to the perfect vacuum, i.e. compared to the absolutely molecule-free space.
Relative Druckangaben geben dagegen den Druckunterschied relativ zum jeweiligen Umgebungsdruck an.
Relative pressure data, by contrast, indicate the pressure difference relative to the respective ambient pressure.
Vorzugsweise werden 10 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 15 bis 30 Gew.-% des insgesamt gebildeten Eigendampfs für die Energiezufuhr in die Azeotropkolonne und/oder die Reindestillationsko- lonne verwendet.
Preferably, 10 to 60% by weight, more preferably 15 to 30% by weight, of the intrinsic steam formed overall is used for introducing energy into the azeotrope column and/or the pure distillation column.
Pro Tonne an gebildetem Vinylacetat werden vor- zugsweise 0,3 bis 0,6 und besonders bevorzugt 0,4 bis 0,5 Tonnen Eigendampf für die Energiezufuhr in die Azeotropkolonne und/oder die Reindestillationskolonne verwendet.
Preferably, 0.3 to 0.6 and more preferably 0.4 to 0.5 tonnes of intrinsic steam are used per tonne of vinyl acetate formed for introducing energy into the azeotrope column and/or the pure distillation column.
Der verbleibende Anteil des Eigendampfs wird im Allgemeinen für Anlagenteile verwertet, deren Energiezufuhr mit Niederdruckdampf oder Mitteldruckdampf bedient wird, wie insbesondere die Entwässerungskolonne, die Ethylacetatkolonne, die Leichtsiederkolonne, die Abwasserreinigung, die Rückstandsaufarbeitung, der Kreisgas-Erwärmer oder der Essigsäure-Verdampfer oder -Erhitzer.
The remaining fraction of the intrinsic steam is generally utilized for plant components whose energy introduction is serviced with low-pressure steam or medium-pressure steam, such as in particular the dewatering column, the ethyl acetate column, the low-boiling component column, waste water purification, residue processing, the circulating gas heater or the acetic acid evaporator or heater.
Vorzugsweise wird also die Gesamtmenge des im Verfahren zur Herstellung von Vinylacetat frei werdenden Eigendampfes in demselben Verfahren verwertet.
Preferably, the total amount of the intrinsic steam liberated in the process for the preparation of vinyl acetate is thus utilized in the same process.
Die Menge der Prozesswärme hängt auch von der Ethylenselektivi- tät ab.
The amount of process heat also depends on the ethylene selectivity.
Die Ethylenselektivität charakterisiert die Selektivität der Umsetzung von Ethylen zu Vinylacetat im Reaktor zum jeweiligen Zeitpunkt während der Durchführung des Verfahrens und er- rechnet sich als Molverhältnis des zum jeweiligen Zeitpunkt im Reaktor gebildeten Vinylacetats bezogen auf Vinylacetat und Kohlendioxid.
The ethylene selectivity characterizes the selectivity of the reaction of ethylene to vinyl acetate in the reactor at the particular point while carrying out the process and is calculated as molar ratio of the vinyl acetate formed in the reactor at the particular point, based on vinyl acetate and carbon dioxide.
Die Ethylenselektivität hängt von den Verfahrensbedingungen und insbesondere auch von der Aktivität des Katalysators ab und ist deswegen im Allgemeinen nicht konstant während der Durchführung des Verfahrens der Vinylacetatherstellung.
The ethylene selectivity depends on the process conditions and in particular also on the activity of the catalyst and is consequently generally not constant while carrying out the process of vinyl acetate preparation.
Im Allgemeinen beträgt die Ethylenselektivität 91 bis 96%.
In general, the ethylene selectivity is 91 to 96%.
Die im Reaktor entstehende spezifische Prozesswärme beträgt dementsprechend üblicherweise 0,907 bis 0,660 Mwh pro Tonne an gebildetem Vinylacetat.
The specific process heat that forms in the reactor is accordingly usually 0.907 to 0.660 Mwh per tonne of vinyl acetate formed.
Durch ein solches Verfahren ist eine Mehrkomponentenfaser herstellbar, die als Seite-an-Seite-Faser, nämlich als sogenannte„Side-by-Side-Faser", ausgestaltet ist.
Such a method can produce a multi-component fiber that is configured as a so-called side-by-side fiber.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des hier beschriebenen Verfahrens umfasst zwei Behältnisse, die um die gleiche Achse rotierbar sind, wobei einem ersten Behältnis erste Kanaldüsen und einem zweiten Behältnis zweite Kanaldüsen zugeordnet sind und wobei die ersten Kanaldüsen und die zweiten Kanaldüsen miteinander fluchten.
A device for carrying out the method described here comprises two containers that can be rotated around the same axis, a first container being fitted with first channel nozzles, and a second container being fitted with second channel nozzles, and whereby the first channel nozzles and the second channel nozzles are flush with each other.
Hierdurch können Mehrkomponentenfasern gefertigt werden, da die austretenden Faserrohmaterialien nach Verlassen der Kanaldüsen eine innige feste, stoffschlüssige Verbindung miteinander eingehen können.
In this manner, multi-component fibers can be produced since, after the exiting fiber raw materials leave the channel nozzles, they can form a cohesive solid, adhesive bond with each other.
Mit dem hier beschriebenen Verfahren könnten Kern-Mantel-Fasern mit Wirkstofffüllung, sogenannte„Drug-Release-Fasern" gefertigt werden.
The method described here could produce core-shell fibers with a filling of active ingredient, so-called drug-release fibers.
Der Mantel könnte aus hydrogelierendem Material bestehen, insbesondere aus Gelatine, PVA, u.a..
The shell could consist of a hydrogel material, especially of gelatin, PVA, etc. Thus, an active ingredient can diffuse out of the core-shell fiber.
Eine Kern-Mantel-Faser könnte einen wundheilungsfördernden oder antibakteriellen Kern, z.B. Medihoney, Panthenol, Chitosan u.a., aufweisen.
A core-shell fiber could contain a core that promotes wound healing or that is antibacterial such as, for example, Medihoney, panthenol, chitosan and the like.
Es könnten auch Kern-Mantel-Fasern mit nicht gelierendem Kern und gelierendem Mantel für absorbierende Wundauflagen gefertigt werden.
For absorbent wound dressings, it would also be possible to produce core-shell fibers with a non-gelling core and with a gelling shell.
Denkbar ist auch,„Side-by-side"-Fasern mit gelierendem und nicht gelierendem Material zu fertigen.
It is also conceivable to produce side-by-side fibers using gelling and non-gelling material.
Zur Herstellung von Hohlfasern könnte ein herauswaschbarer oder entfernbarer Kern einer Kern-Mantel-Faser vorgesehen sein.
In order to produce hollow fibers, the core of a core-shell fiber could be provided that can be washed out or removed.
Der Kern könnte beispielsweise durch Temperaturbehandlung entfernt werden.
The core could be removed, for example, by means of a heat treatment.
Durch Entfernen des Kerns weist die Hohlfaser eine erhöhte Oberfläche auf.
The hollow fiber acquires a larger surface area when the core is removed.
Durch eine Erhöhung der zugänglichen Oberfläche der Faser wird die Oberflächenaktivität einer fasrigen Wundauflage erhöht.Mit dem hier beschriebenen Verfahren könnten auch nicht-verspinnbare oder nur sehr schwer verspinnbare Faserrohmaterialien für den Kern einer KernMantel-Faser versponnen werden.
The method described here could also be used to produce the core of a core-shell fiber by spinning fiber raw materials that are very difficult or impossible to spin.
Insbesondere ist denkbar, wässrige Lösungen mit Wirkstoffen oder Proteinen zu verspinnen.
In particular, it would be conceivable to spin aqueous solutions together with active ingredients or proteins.
Mit dem hier beschriebenen Verfahren könnten auch zwei miteinander reagierende Faserrohmaterialien versponnen werden.
With the method described here, it would also be possible to spin two fiber raw materials together that react with each other.
Hierbei ist konkret denkbar, dass ein Polymer mit seinem Vernetzungsmittel versponnen wird.
Here, it is concretely conceivable to spin a polymer with its cross-linking agent.
Hierdurch können der Spinnprozess und eine Vernetzungsreaktion in einem Schritt durchgeführt werden.
In this manner, the spinning process and a cross-linking reaction can be carried out in one step.
Durch das hier beschriebene Verfahren besteht eine große Bandbreite an verspinnbaren Faserrohmaterialien, wie Biopolymeren, insbesondere Proteinen, Polysacchariden, und Polymeren in wässrigen Spinnlösungen oder in organischen Lösungsmitteln.Denkbar ist auch, das Verfahren mit Faserrohmaterialschmelzen, z.B. Schmelzen von Polymeren, insbesondere Polycaprolacton, und Polysacchariden, insbesondere Saccharose, durchzuführen.
The method described here opens up a wide spectrum of spinnable fiber raw materials such as biopolymers, especially proteins, polysaccharides and polymers in aqueous spinning solutions or in organic solvents.
Es könnten auch verschiedene Spinnlösungen gemischt werden.
Different spinning solutions could also be mixed.
Insbesondere können eine erste Spinnlösung, nämlich eine Lösung aus Polyvinylpyrrolidon und Polyvinylalkohol, und eine zweite Spinnlösung, nämlich eine Lösung aus Gelatine und Natriumalginat, gemischt werden.
In particular, a first spinning solution, namely, a solution of polyvinyl pyrrolidone and polyvinyl alcohol, could be mixed together with a second spinning solution, namely, a solution of gelatin and sodium alginate.
Denkbar ist auch, Dispersionen und Emulsionen als Spinnlösungen zu verwenden.
Likewise conceivable is the use of dispersions and emulsions as spinning solutions.
Mit dem hier beschriebenen Verfahren können auch an sich nicht verspinnbare Faserrohmaterialien als Kern einer Faser versponnen werden.
The method described here can also be used to spin fiber raw materials that are generally impossible to spin as the core of a fiber.
Insbesondere könnte eine wässrige Lösung mit einem gelösten Wirkstoff versponnen werden.
In particular, an aqueous solution could be spun with a dissolved active ingredient.
Die mit dem hier beschriebenen Verfahren erzeugten Mehrkomponentenfasern könnten Nachbehandlungen wie Vernetzungsreaktionen erfahren.
The multi-component fibers created with the method described here could undergo after-treatments such as cross-linking reactions.
Die Mehrkomponentenfasern könnten auch durch Verfestigungsverfahren zu einem Vliesstoff verarbeitet werden.
The multi-component fibers could also be processed into a non-woven by needle-punching methods.
Die in der Beschreibung genannten Faserrohmaterialien könnten als Spinnlösungen ausgestaltet sein.
The fiber raw materials mentioned in the description could be configured as spinning solutions.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiter zu bilden.
There are various possibilities to configure and refine the teaching of the present invention in an advantageous manner.
Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Mehrkomponentenfaser zu verweisen.In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.
For this purpose, reference is made, on the one hand, to the subordinate claims, and, on the other hand, to the explanation below of preferred embodiments of the method according to the invention and to the multi-component fibers according to embodiments of the invention.
Kurzbeschreibung der Zeichnung In der Zeichnung zeigen Fig. 1 eine geschnittene Draufsicht auf eine Vorrichtung, die einen Innenrotor und einen Außenrotor aufweist, Fig. 2 eine seitliche Schnittansicht einer Vorrichtung, die einen Innenrotor und einen Außenrotor aufweist, Fig. 3 eine Draufsicht auf die Austrittseite der Kanaldüsen der Vorrichtungen gemäß den Fig. 1 und Fig. 2, Fig. 4 eine seitliche Schnittansicht einer Vorrichtung, die einen oberen Rotorteil und einen unteren Rotorteil aufweist, Fig. 5 eine Draufsicht auf die Austrittseite der Kanaldüsen der Vorrichtung gemäß Fig. 4 und Fig. 6 eine Kern-Mantel-Faser und eine Seite-an-Seite-Faser.
Generally preferred embodiments and refinements of the teaching are explained in conjunction with the explanation of the preferred embodiments.
Ausführung der Erfindung Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens, bei welchem ein erstes Faserrohmaterial 1 in ein erstes Behältnis 2 gefüllt wird, wobei ein zweites Faserrohmaterial 3 in ein zweites Behältnis 4 gefüllt wird, wobei beide Behältnisse 2, 4 rotiert werden, wobei das erste Faserrohmaterial 1 aus demersten Behältnis 2 ausgetragen wird, wobei das zweite Faserrohmaterial 3 aus dem zweiten Behältnis 4 ausgetragen wird und wobei die Faserrohmaterialien 1, 3 nach dem Verlassen der Behältnisse 2, 4 zusammengeführt werden.
FIG. 1shows a device for carrying out a method in which a first fiber raw material 1is filled into a first container 2while a second fiber raw material 3is filled into a second container 4, whereby both containers 2, 4are rotated, the first fiber raw material 1being discharged from the first container 2and the second fiber raw material 3being discharged from the second container 4, and whereby the fiber raw materials 1, 3are combined after leaving the containers 2, 4.
Die Behältnisse 2, 4 werden um die gleiche Achse A rotiert, wobei das erste Faserrohmaterial 1 durch eine erste Kanaldüse 5 aus dem ersten Behältnis 1 ausgetragen wird und wobei das zweite Faserrohmaterial 3 durch eine zweite Kanaldüse 6 aus dem zweiten Behältnis 4 ausgetragen wird.
The containers 2, 4are rotated around the same axis A, the first fiber raw material 1being discharged from the first container 1through a first channel nozzle 5and the second fiber raw material 3being discharged from the second container 4through a second channel nozzle 6.
Die Faserrohmaterialien 1, 3 werden derart zusammengeführt, dass sie sich zu einer Mehrkomponentenfaser ergänzen.
The fiber raw materials 1, 3are combined in such a way that they complement each other to form a multi-component fiber.