處理來自乙酸乙烯酯和乙烯在水介質(zhì)中聚合的廢水和廢氣冷凝物的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及通過懸浮聚合法或乳液聚合法在5至100巴的絕對(duì)壓力下處理來自乙酸乙烯酯和乙烯及任選存在的其他共聚單體在水介質(zhì)中的聚合反應(yīng)的廢水和廢氣冷凝物的方法，其中在聚合反應(yīng)結(jié)束之后將聚合批次減壓至0.1至5巴的絕對(duì)壓力，任選用惰性夾帶氣體處理（汽提），并排出聚合物分散體，其特征在于，A）在減壓過程中借助壓縮機(jī)排出氣相，B）任選將在汽提過程中產(chǎn)生的氣相借助壓縮機(jī)排出，并在進(jìn)入壓縮機(jī)中之前借助一個(gè)或多個(gè)熱交換器進(jìn)行冷卻，及C）將在壓縮機(jī)和任選在熱交換器中產(chǎn)生的液相分別從氣相分離出，及D）送至精餾塔，分離成為乙酸乙烯酯單體相和廢水相，并將乙酸乙烯酯單體相又送回至聚合反應(yīng)。
【專利說明】處理來自乙酸乙烯酯和乙烯在水介質(zhì)中聚合的廢水和廢氣
冷凝物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于處理來自乙酸乙烯酯和乙烯在水介質(zhì)中的聚合反應(yīng)的廢水和廢氣冷凝物的方法，其中回收未聚合的殘余單體。
【背景技術(shù)】
[0002]基于乙酸乙烯酯和乙烯的聚合物水分散體或聚合物含水膠乳以已知的方式通過懸浮聚合法，尤其是通過乳液聚合法制備。出于經(jīng)濟(jì)上的原因，在其制備過程中，聚合反應(yīng)不進(jìn)行至完全轉(zhuǎn)化。剩余下殘余單體餾份，其借助化學(xué)方法例如后期聚合和/或借助物理方法例如汽提法加以去除，在汽提法中引導(dǎo)汽提氣體通過水分散體。出于環(huán)保和經(jīng)濟(jì)上的原因規(guī)定，應(yīng)當(dāng)對(duì)在此產(chǎn)生的廢氣和廢水實(shí)施凈化，并且應(yīng)當(dāng)回收在脫氣及任選實(shí)施的汽提過程中排出的單體餾份，尤其是乙酸乙烯酯餾份，并任選重新用于聚合反應(yīng)。
[0003]DE4425918C2公開了一種用于在聚合反應(yīng)之后由在汽提期間溢出的水蒸汽回收未反應(yīng)的乙酸乙烯酯單體(VAM)的方法，在該方法中通過在萃取塔中進(jìn)行萃取由水環(huán)泵的工藝用水分離出乙酸乙烯酯，該水環(huán)泵在對(duì)分散體進(jìn)行汽提期間排出氣相。雖然通過該方法由在汽提期間溢出的水蒸汽回收VAM，但是由水環(huán)泵排出的氣流以及在萃取塔中產(chǎn)生的廢水仍然含有殘余量的VAM。
[0004]W02007/074075A1描述了在聚合反應(yīng)結(jié)束之后借助多級(jí)分餾的超低溫冷凝去除乙烯基酯和乙烯殘余單體的方法。并沒有述及對(duì)在聚合期間產(chǎn)生的廢水進(jìn)行凈化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明的目的在于開發(fā)可以對(duì)在乙酸乙烯酯和乙烯聚合期間產(chǎn)生的廢水和廢氣冷凝物進(jìn)行凈化并且可以至少部分地回收其中所包含的殘余單體餾份的方法。
[0006]本發(fā)明涉及通過懸浮聚合法或乳液聚合法在5至100巴的絕對(duì)壓力下處理來自乙酸乙烯酯和乙烯及任選存在的其他共聚單體在水介質(zhì)中的聚合反應(yīng)的廢水和廢氣冷凝物的方法，其中在聚合反應(yīng)結(jié)束之后將聚合批次減壓至0.1至5巴的絕對(duì)壓力，并任選用惰性夾帶氣體處理(汽提)，排出聚合物分散體，其特征在于
[0007]A)在減壓期間借助壓縮機(jī)排出氣相，
[0008]B)任選借助壓縮機(jī)排出在汽提期間產(chǎn)生的氣相，并在進(jìn)入壓縮機(jī)之前借助一個(gè)或多個(gè)熱交換器進(jìn)行冷卻，及
[0009]C)將在壓縮機(jī)及任選在熱交換器中產(chǎn)生的液相各自由氣相分離出，及
[0010]D)供應(yīng)至精餾塔，分離成為乙酸乙烯酯單體相和廢水相，并將乙酸乙烯酯單體相又送回至聚合反應(yīng)。
[0011]均基于單體的總重量，通常以30至97重量％、優(yōu)選70至95重量％的量共聚合乙酸乙烯酯。
[0012]均基于單體的總重量，通常以I至30重量％、優(yōu)選3至15重量％的量共聚合乙烯。[0013]合適的其他共聚單體選自:除乙酸乙烯酯外的具有I至12個(gè)C原子的羧酸的乙烯基酯；丙烯酸或甲基丙烯酸與具有I至15個(gè)C原子的非分支或分支醇的酯；鹵乙烯，如氯乙烯；及除乙烯外的烯烴，如丙烯。優(yōu)選的乙烯基酯是丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、2-乙基己酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、乙酸1-甲基乙烯酯、新戊酸乙烯酯以及具有9至11個(gè)C原子的α -分支單羧酸的乙烯基酯，例如VeoVa9K或VeoValOK(Momentive公司的商品名)。優(yōu)選的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯是丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯及丙烯酸2-乙基己酯。基于單體的總重量，這些共聚單體任選以I至40重量％的量共聚合。
[0014]任選地，基于單體的總重量，還可以共聚合0.05至10重量％的輔助單體。輔助單體的例子是烯鍵式不飽和的單羧酸和二羧酸，優(yōu)選為丙烯酸、甲基丙烯酸、富馬酸和馬來酸；烯鍵式不飽和羧酰胺和腈，優(yōu)選為丙烯酰胺和丙烯腈；富馬酸和馬來酸的單酯和二酯，例如二乙酯和二異丙酯，以及馬來酸酐；烯鍵式不飽和的磺酸及其鹽，優(yōu)選為乙烯基磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。其他的例子為預(yù)交聯(lián)的共聚單體，例如多重烯鍵式不飽和的共聚單體，例如己二酸二乙烯酯、馬來酸二烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯或氰尿酸三烯丙酯，或后交聯(lián)的共聚單體，例如丙烯酰胺基乙醇酸(AGA)、甲基丙烯酰胺基乙醇酸甲酯(MAGME )、N-羥甲基丙烯酰胺(NMA)、N-羥甲基甲基丙烯酰胺(NMMA)、N-羥甲基烯丙基氨基 甲酸酯、烷基醚如N-羥甲基丙烯酰胺的異丁氧基醚或酯、N-羥甲基甲基丙烯酰胺的異丁氧基醚或酯、和N-羥甲基烯丙基氨基甲酸酯的異丁氧基醚或酯。適合的還有環(huán)氧官能的共聚單體，如甲基丙烯酸縮水甘油酯和丙烯酸縮水甘油酯。其他的例子是硅官能的共聚單體，如丙稀酸氧基丙基二(烷氧基)硅烷和甲基丙稀酸氧基丙基二(烷氧基)硅烷、乙烯基二燒氧基硅烷和乙烯基甲基二烷氧基硅烷，其中作為烷氧基例如可以包含甲氧基、乙氧基和乙氧基丙二醇醚基。還可以述及具有羥基或CO基團(tuán)的單體，例如甲基丙烯酸羥烷基酯和丙烯酸羥烷基酯，如丙烯酸羥乙酯、羥丙酯或羥丁酯，或甲基丙烯酸羥乙酯、羥丙酯或羥丁酯，以及化合物如雙丙酮丙烯酰胺和丙烯酸乙?；阴Ｑ趸阴セ蚣谆┧嵋阴；阴Ｑ趸阴?。
[0015]通過乳液聚合法或者通過懸浮聚合法，優(yōu)選通過乳液聚合法進(jìn)行制備，其中聚合溫度通常為40°C至100°C，優(yōu)選為60°C至90°C，并且通常在5至100巴的絕對(duì)壓力下進(jìn)行操作。聚合反應(yīng)是通過常用于乳液聚合或懸浮聚合的水溶性或單體可溶的引發(fā)劑或氧化還原引發(fā)劑組合引發(fā)的。水溶性引發(fā)劑的例子是過二硫酸的鈉鹽、鉀鹽和銨鹽、過氧化氫、過氧化叔丁基、氫過氧化叔丁基、過二磷酸鉀、過氧化新戊酸叔丁酯、氫過氧化異丙苯、單氫過氧化異丙基苯、偶氮二異丁腈。單體可溶的引發(fā)劑的例子是過氧化二碳酸雙十六烷基酯、過氧化二碳酸二環(huán)己基酯、過氧化二苯甲酰?；趩误w的總重量，所述引發(fā)劑的使用量通常為0.01至0.5重量％。
[0016]作為氧化還原引發(fā)劑使用所述引發(fā)劑連同還原劑的組合。合適的還原劑是堿金屬和銨的亞硫酸鹽和亞硫酸氫鹽，例如亞硫酸鈉；次硫酸的衍生物，如鋅或堿金屬的甲醛次硫酸鹽，例如羥基甲烷亞磺酸鈉和(異)抗壞血酸?；趩误w的總重量，還原劑的量?jī)?yōu)選為
0.01至0.5重量％。
[0017]為了控制分子量，可以在聚合反應(yīng)期間使用調(diào)節(jié)物質(zhì)(鏈轉(zhuǎn)移劑)。若使用鏈轉(zhuǎn)移劑，則基于待聚合的單體，其使用量通常為0.01至5.0重量％，并將其分離地或者以與其他反應(yīng)組分的預(yù)混物的形式按計(jì)量加入。此類物質(zhì)的例子是正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、巰基丙酸、巰基丙酸甲酯、異丙醇和乙醛。優(yōu)選不使用調(diào)節(jié)物質(zhì)。
[0018]合適的保護(hù)膠體是部分水解的聚乙烯醇；聚乙烯基吡咯烷酮；水溶性形式的多糖，如淀粉(直鏈淀粉及支鏈淀粉)、纖維素及其羧甲基衍生物、甲基衍生物、羥乙基衍生物及羥丙基衍生物；蛋白質(zhì)，如酪蛋白或酪蛋白酸鹽、大豆蛋白、明膠；磺酸木質(zhì)素；合成聚合物，如聚(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯與羧基官能的共聚單體單元的共聚物、聚(甲基)丙烯酰胺、聚乙烯基磺酸及其水溶性共聚物；三聚氰胺甲醛磺酸鹽、萘甲醛磺酸鹽、苯乙烯/馬來酸共聚物及乙烯基醚/馬來酸共聚物。
[0019]優(yōu)選為部分水解或完全水解的聚乙烯醇。特別優(yōu)選為水解度為80至95摩爾％的部分水解的聚乙烯醇，其在濃度為4%的水溶液中的Hdppler粘度為I至30mPas(H5ppler
法，20°C，DIN53015)?；趩误w的總重量，在聚合反應(yīng)期間聚乙烯醇的添加量通?？傆?jì)為I
至20重量％。
[0020]在根據(jù)本發(fā)明的方法中，還可以在存在乳化劑的情況下進(jìn)行聚合，其中基于單體的量，乳化劑的量通常為I至5重量％。合適的乳化劑包括陰離子、陽離子和非離子乳化劑，例如陰離子表面活性劑，如鏈長(zhǎng)度為8至18個(gè)C原子的烷基硫酸鹽、在疏水性基團(tuán)中具有8至18個(gè)C原子并且具有最多40個(gè)環(huán)氧乙烷單元或環(huán)氧丙烷單元的烷基醚硫酸鹽或烷基芳基釀硫酸鹽、具有8至18個(gè)C原子的燒基橫酸鹽或燒基芳基橫酸鹽、橫基玻拍酸與一兀醇或烷基酚的酯和單酯；或非離子表面活性劑，如具有8至40個(gè)環(huán)氧乙烷單元的烷基聚二醇醚或烷基芳基聚二醇醚。
[0021]所述聚合反應(yīng)可以分批法、半分批法或連續(xù)法的方式進(jìn)行。在此可以將單體全部預(yù)先裝入，全部按計(jì)量加入，或者將其一部分預(yù)先裝入，并在引發(fā)聚合反應(yīng)之后將剩余部分按計(jì)量加入?？梢苑蛛x地(空間和時(shí)間上)按計(jì)量加入，或者可以將有待按計(jì)量加入的組分全部或部分地以預(yù)先乳化的形式按計(jì)量加入。
[0022]所述聚合反應(yīng)通常進(jìn)行至在聚合條件下呈液態(tài)的單體的> 95重量％的轉(zhuǎn)化率，優(yōu)選進(jìn)行至95至99重量％的轉(zhuǎn)化率。隨后將聚合混合物減壓到0.1至5.0巴的絕對(duì)壓力、優(yōu)選0.1至1.0巴的絕對(duì)壓力。為此，通常將聚合混合物由聚合反應(yīng)器I轉(zhuǎn)移至處于相應(yīng)的壓力下的反應(yīng)器2 (減壓容器)。在非連續(xù)運(yùn)行(分批或半分批方式)的情況下，在聚合反應(yīng)結(jié)束之后進(jìn)行減壓。在連續(xù)聚合的情況下，將聚合混合物連續(xù)地轉(zhuǎn)移至減壓容器2。
[0023]所述轉(zhuǎn)移過程是借助在聚合反應(yīng)器I與減壓容器2之間的壓力差進(jìn)行的。壓力差優(yōu)選為0.5至5巴。若在排空反應(yīng)器的過程中壓力差降低至排空速率低于該過程的經(jīng)濟(jì)性界限的程度，則可以引入惰性氣體，例如注入氮?dú)猓员３只蛱岣呔酆戏磻?yīng)器I中的進(jìn)氣壓力。
[0024]任選在采用已知技術(shù)的情況下，例如通過用氧化還原催化劑引發(fā)后期聚合，可以在減壓容器2中進(jìn)行后期聚合。
[0025]任選隨后以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方式通過引導(dǎo)惰性夾帶氣體例如空氣、氮?dú)饣騼?yōu)選水蒸汽經(jīng)過或優(yōu)選通過含水的聚合混合物，而去除揮發(fā)性殘余單體餾份(汽提)。一般而言，該汽提過程是在減壓容器2中的絕對(duì)壓力下進(jìn)行，該壓力在減壓容器2中聚合混合物的溫度下對(duì)應(yīng)于水的沸點(diǎn)。優(yōu)選在50至80°C的溫度下在0.1至0.5巴的絕對(duì)壓力下進(jìn)行汽提。
[0026]在圖1中更詳細(xì)地闡述根據(jù)本發(fā)明的方法:[0027]在聚合批次減壓時(shí)，在聚合物分散體(液相)與氣相之間發(fā)生相分離，該氣相包含惰性氣體、在聚合反應(yīng)中未完全轉(zhuǎn)化的單體(主要是乙酸乙烯酯和乙烯)以及聚合反應(yīng)的副產(chǎn)物(例如乙醛、乙酸乙酯和叔丁醇)。經(jīng)由壓縮機(jī)5排出在減壓過程中產(chǎn)生的氣相3。
[0028]在任選實(shí)施的汽提過程中產(chǎn)生的氣相4通常包含水蒸汽和在反應(yīng)中未轉(zhuǎn)化的部分的單體，尤其是乙酸乙烯酯單體和乙烯，以及在聚合反應(yīng)中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，如乙醛或乙酸乙酯，并經(jīng)由壓縮機(jī)5排出。在進(jìn)入壓縮機(jī)5之前，將來自汽提過程的氣相4供應(yīng)至一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的熱交換器(冷凝器)8。將氣相冷卻至使乙烯基酯單體和水以及任選存在的乙酸乙酯、乙醛和叔丁醇發(fā)生冷凝的溫度，并且基本上在氣相中僅留下乙烯和惰性氣體餾份。均在優(yōu)選0.1至1.0巴的絕對(duì)壓力水平下，優(yōu)選通過熱交換進(jìn)行冷卻至5至25°C、更優(yōu)選5至20°C的溫度。
[0029]壓縮機(jī)5優(yōu)選為液環(huán)壓縮機(jī)，更優(yōu)選為用水運(yùn)行的液環(huán)壓縮機(jī)(水環(huán)泵)。任選還可以使用兩個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)，其在此情況下優(yōu)選并聯(lián)連接。在壓縮機(jī)5中，將氣流3、在減壓過程中排出的氣相及任選存在的氣流9、由汽提過程產(chǎn)生的不冷凝的氣體壓縮至優(yōu)選
1.1至1.5巴的絕對(duì)壓力水平，并將經(jīng)壓縮的氣體優(yōu)選經(jīng)由廢氣緩沖容器6進(jìn)行處理以回收乙烯餾份，或者引導(dǎo)至廢氣燃燒器10。
[0030]在熱交換器單元8中進(jìn)行冷卻的過程中獲得的冷凝物11通常是水和有機(jī)化合物(通常是乙酸乙烯酯、乙酸乙酯、乙醛和叔丁醇)的混合物，供應(yīng)至廢水脫氣單元(AWEGA) 12，其包括作為主要組件的精餾塔24。
[0031]同樣將在壓縮機(jī)5中壓縮之后由氣相冷凝出的冷凝物7供應(yīng)至AWEGA12。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，將在壓縮過程中產(chǎn)生的冷凝物在壓縮機(jī)5與廢氣緩沖器6之間排出，并供應(yīng)至廢水凈化單元12。優(yōu)選同樣將在廢氣緩沖器6中產(chǎn)生的冷凝物13供應(yīng)至廢水脫氣單元12。優(yōu)選還將在壓縮機(jī)5運(yùn)行期間產(chǎn)生的廢水以及任選存在的其他來自聚合反應(yīng)的廢水14例如來自反應(yīng)器沖洗過程的廢水供應(yīng)至廢水脫氣單元12。在此將其送至精餾塔24。
[0032]在廢水脫氣單元AWEGA12中，將收集的冷凝物和廢水21在精餾塔24中分離成為基本上不含有機(jī)雜質(zhì)的液相30 (凈化的廢水)和主要包含乙酸乙烯酯的餾出物相34。優(yōu)選將乙酸乙烯酯單體34送回至聚合反應(yīng)中。凈化的廢水30可以在無需進(jìn)一步處理的情況下排放。
[0033]在圖2中更詳細(xì)地闡述廢水脫氣單元AWEGA12以及用于凈化廢水的優(yōu)選的實(shí)施方案:
[0034]將收集的廢水21送至優(yōu)選在0.2至0.5巴的絕對(duì)壓力下在40至60°C的溫度下運(yùn)行的精餾塔24的塔頂，以回收乙酸乙烯酯單體餾份。優(yōu)選將溫度通常為20至30°C的廢水21預(yù)熱至優(yōu)選50至60°C的溫度，將預(yù)熱的冷凝物23送至精餾塔24。這可以借助在熱交換器22中的間接熱交換進(jìn)行，其中作為熱載體(傳熱介質(zhì))可以使用水蒸汽、傳熱油及優(yōu)選在回收乙酸乙烯酯單體餾份之后產(chǎn)生的凈化的廢水29。
[0035]蒸汽形式的流31在精餾塔24的塔頂處排出，并在冷凝器32中在優(yōu)選0.2至0.4巴的絕對(duì)壓力下冷卻至使水餾份冷凝的溫度，優(yōu)選冷卻到30至40°C的溫度。將在此過程中產(chǎn)生的富含水的冷凝物33作為回流又送至精餾塔24的塔頂。
[0036]可以將含有最多98重量％、優(yōu)選85至95重量％的乙酸乙烯酯、一般而言I至14重量％的水蒸汽和一般而言0.5至I重量％的乙醛的氣態(tài)餾份34在熱交換器35中優(yōu)選完全冷凝之后以液體形式又送回至聚合反應(yīng)，以將乙酸乙烯酯餾份重新用于聚合反應(yīng)，或者可以送去燃燒，或者在更優(yōu)選的實(shí)施方案中可以進(jìn)一步凈化。
[0037]精餾塔的塔底產(chǎn)物25是凈化的廢水，其純度為優(yōu)選> 99.0重量％的水，更優(yōu)選≤99.5重量％的水。
[0038]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，塔底產(chǎn)物(廢水)25可以進(jìn)一步凈化。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，乙酸乙烯酯單體34可以進(jìn)一步凈化。
[0039]為了進(jìn)一步凈化廢水，將塔底產(chǎn)物25供應(yīng)至汽化器27。在汽化器27中，通過塔底產(chǎn)物25的部分汽化，優(yōu)選通過加熱26 (用水蒸汽直接或間接加熱)，產(chǎn)生可以在精餾塔24中用于逆流的蒸汽流28。在部分汽化的情況下，基于塔底產(chǎn)物25，一般汽化0.5至10重量％，優(yōu)選I至5重量％。因此，在部分汽化之后留下的廢水流29額外地去除了殘余單體。任選在熱交換器22中進(jìn)行熱交換(用于預(yù)熱廢水流21)之后，可以將純度優(yōu)選為> 99.9重量％的水、更優(yōu)選為> 99.95重量％的水的凈化的廢水29/30從該過程排出。
[0040]在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，精餾塔24的塔頂產(chǎn)物31 (乙酸乙烯酯單體)可以進(jìn)一步凈化。為此，將該產(chǎn)物冷凝并在另一個(gè)精餾塔42中凈化。包含低沸點(diǎn)物質(zhì)和中沸點(diǎn)物質(zhì)尤其是乙酸乙烯酯的塔頂產(chǎn)物31優(yōu)選經(jīng)由冷凝器32加以去除，并優(yōu)選在熱交換器35中在優(yōu)選0.2至0.5巴的絕對(duì)壓力下冷卻至優(yōu)選10至20°C的溫度。將在此過程中產(chǎn)生的冷凝物36供應(yīng)至液相分離器37。優(yōu)選將不冷凝的氣態(tài)餾份38送去廢氣燃燒。
[0041]任選還可以向液相分離器37供應(yīng)來自該設(shè)備的其他部件的冷凝物和廢水(冷凝物/廢水流39)，例如在用水運(yùn)行的液環(huán)壓縮機(jī)5運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的廢水、來自廢氣緩沖容器6的冷凝物或在該設(shè)備的管線中產(chǎn)生的冷凝物。所述廢水流39的廢水通常包含主要部分的有機(jī)成分，例如殘余單體或聚合反應(yīng)的副產(chǎn)物，以及僅I至15重量％的水。將該進(jìn)入流在液相分離器37中分離成為水相40和乙酸乙烯酯單體相41，水相優(yōu)選循環(huán)至精餾塔24的塔頂。
[0042]乙酸乙烯酯單體相41可以無需進(jìn)一步處理送回至聚合反應(yīng)，或者在送回至聚合反應(yīng)之前在另一個(gè)精餾塔42中去除沸點(diǎn)比較低的有機(jī)副產(chǎn)物43，例如乙醛。精餾塔42優(yōu)選在0.2至0.5巴的絕對(duì)壓力下在30至40°C的溫度下運(yùn)行。有機(jī)相43以蒸汽形式在該塔42的塔頂處排出，并在熱交換器35中冷卻，將不冷凝的氣態(tài)餾份38送去廢氣燃燒。凈化的乙酸乙烯酯單體44從塔底排出。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的方法可以用于使來自乙酸乙烯酯和乙烯的聚合反應(yīng)的以未凈化的形式包含1.5至2.0%的乙酸乙烯酯單體的廢水的純度優(yōu)選變?yōu)椤?9.9重量％的水，其中殘余的VAM餾份優(yōu)選僅為200至300ppm。
[0044]在精餾塔24的塔頂獲得的乙酸乙烯酯單體(VAM)34在冷凝器32中冷凝出水餾份之后，純度優(yōu)選為≤85 %的VAM。
[0045]在優(yōu)選的實(shí)施方案中，可以借助第二精餾塔42使乙酸乙烯酯單體44的純度變?yōu)閮?yōu)選≤99%的VAM。
【具體實(shí)施方式】
[0046]以下實(shí)施例用于進(jìn)一步闡述本發(fā)明:
[0047]實(shí)施例1:[0048]在用于生產(chǎn)乙酸乙烯酯-乙烯共聚物的水分散體的工業(yè)設(shè)備中，在產(chǎn)量為每年100000公噸聚合物分散體的情況下，在相同時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生約40000m3廢水(每公噸分散體0.4m3廢水)。該廢水的平均組成如下:
[0049]1.5重量％乙酸乙烯酯、400重量ppm乙醒、20重量ppm叔丁醇和10重量ppm乙酸乙酯。
[0050]該廢水的主要成分是在用水運(yùn)行的液環(huán)壓縮機(jī)5中減壓期間作為冷凝物產(chǎn)生的餾份(流7)和在汽提和在熱交換器單元8中冷卻之后產(chǎn)生的餾份(流11)。
[0051]通過注入飽和水蒸汽將該廢水加熱至55°C，送至精餾塔(塔24)(塔頂絕對(duì)壓力為295mbar ;塔頂溫度為53°C ;理論塔板數(shù):4 ;在40°C下回流冷凝)。
[0052]作為塔底產(chǎn)物(25)獲得具有如下純度的廢水:
[0053]2000ppm乙酸乙烯酯、735ppm乙醒、32ppm叔丁醇、16ppm乙酸乙酯。
[0054]在部分汽化之后，廢水流(29)的純度如下:
[0055]265ppm乙酸乙烯酯、290ppm乙醒、18ppm叔丁醇和4ppm乙酸乙酯。
[0056]在塔頂獲得具有如下組成的餾出物(31/34):89重量％乙酸乙烯酯、7重量％水、
0.9重量％乙醒、120ppm叔丁醇、376ppm乙酸乙酯。
[0057]通過該過程可以餾出物(31/34)的形式每年回收約400公噸的乙酸乙烯酯單體。
[0058]實(shí)施例2:
[0059]該過程與實(shí)施例1相似，其中根據(jù)實(shí)施例1獲得的餾出物在另一個(gè)精餾塔(塔42)中處理，還向該塔供應(yīng)來自該設(shè)備的管線、來自液環(huán)壓縮機(jī)及來自廢氣緩沖容器的冷凝物(廢水流39:86重量％乙酸乙烯酯、10.6重量％水、0.7重量％乙醛、0.4重量％叔丁醇)。該精餾塔的運(yùn)行數(shù)據(jù)如下:塔頂?shù)慕^對(duì)壓力為300mbar ;塔頂溫度為30°C;理論塔板數(shù):15 ;在20°C下回流冷凝。
[0060]該塔的塔底產(chǎn)物(VAM)具有如下組成:99.4重量％乙酸乙烯酯、0.4重量％水、45ppm乙醒、980ppm叔丁醇、710ppm乙酸乙酯。
[0061]通過該過程除了根據(jù)實(shí)施例1每年回收400公噸的乙酸乙烯酯單體以外，還可以回收額外的250公噸的乙酸乙烯酯單體。
[0062]這相當(dāng)于在設(shè)備產(chǎn)量為每年100000公噸分散體的情況下每年節(jié)省了約650000歐
J Li ο
【權(quán)利要求】
1.通過懸浮聚合法或乳液聚合法在5至100巴的絕對(duì)壓力下處理來自乙酸乙烯酯和乙烯及任選存在的其他共聚單體在水介質(zhì)中的聚合反應(yīng)的廢水和廢氣冷凝物的方法，其中在聚合反應(yīng)結(jié)束之后將聚合批次減壓至0.1至5巴的絕對(duì)壓力，任選用惰性夾帶氣體處理(汽提)，并排出聚合物分散體，其特征在于 A)在減壓過程中借助壓縮機(jī)5排出氣相， B)任選將在汽提過程中產(chǎn)生的氣相借助壓縮機(jī)5排出，并在進(jìn)入壓縮機(jī)中之前借助一個(gè)或多個(gè)熱交換器8進(jìn)行冷卻，及 C)將在壓縮機(jī)5和任選在熱交換器8中產(chǎn)生的液相(7，11)分別從氣相分離出，及 D)送至精餾塔24，分離成為乙酸乙烯酯單體相(34/44)和廢水相(25/29)，并將乙酸乙烯酯單體相又送回至聚合反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，收集在壓縮過程中產(chǎn)生的冷凝物和在壓縮機(jī)5運(yùn)行期間產(chǎn)生的廢水以及任選存在的來自聚合反應(yīng)的其他廢水，并送至精餾塔24。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，將乙酸乙烯酯單體流31以蒸汽形式在精餾塔24的塔頂處排出，并冷卻至使水餾份冷凝的溫度，任選在冷凝之后將氣態(tài)乙酸乙烯酯單體餾份34又送回至聚合反應(yīng)，或者送去廢氣燃燒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3 之一的方法，其特征在于，由精餾塔24排出凈化的廢水作為塔底產(chǎn)物25。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的方法，其特征在于，將在精餾塔24的塔頂處排出的蒸汽形式的乙酸乙烯酯單體流31在另一個(gè)精餾塔42中進(jìn)行凈化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，向所述精餾塔42供應(yīng)其他主要含有有機(jī)成分的廢水39。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一的方法，其特征在于，將在精餾塔24中作為塔底產(chǎn)物25獲得的廢水進(jìn)一步凈化，為此在汽化器27中部分汽化，并去除在部分汽化之后留下的廢水流29。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一的方法，其特征在于，通過所述方法獲得的廢水的純度為≥99.0重量％的水。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的方法，其特征在于，通過所述方法獲得的乙酸乙烯酯單體的純度為最聞98重量％的乙酸乙稀酷單體。
10.根據(jù)權(quán)利要求5或6的方法，其特征在于，通過所述方法獲得的乙酸乙烯酯單體的純度為> 99%的乙酸乙烯酯單體。
【文檔編號(hào)】B01D3/00GK103619428SQ201280027920
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月6日
【發(fā)明者】M·居納爾塔伊, H-P·魏策爾, B·埃克爾 申請(qǐng)人:瓦克化學(xué)股份公司