DE2145761B2

DE2145761B2 - Verfahren zur einfuehrung pulverfoermiger terephthalsaeure in ein reaktionsgemisch aus teilweise mit diolen veresterter terephthalsaeure

Info

Publication number: DE2145761B2
Application number: DE19712145761
Authority: DE
Inventors: Rudolf 6376 Oberhochstadt Stnebich Alfred 6368 Bad Vilbel Heeg
Original assignee: Davy International Ag, 6000 Frankfurt
Priority date: 1971-09-14
Filing date: 1971-09-14
Publication date: 1977-10-27
Also published as: US3892798A; DE2145761C3; DE2145761A1

Description

Folge davon sein. .

A ■ der DT-OS 15 20 426 ist es auch schon bekannt, .,us "dem Reaktionsgemisch einen Teil abzuziehen, ^kühlen die Terephthalsäure zuzusetzen und die entstehende Mischung in das heiße Reakt.onsgemisch wieder einzuführen. Diese Arbeitsweise hat, abgesehen von der aufwendigen Zwischenkühlung, den Nachteil, daß keine gleichmäßige Verteilung der Terephthalsäure J₁ dem abgezogenen Teil des Reaktionsgemische erreicht wird und infolge der Kühlung best.mrmc-Bestandteile ausfallen können, so daß eine gleichmaßige Mischung in der Veresterungsstufe schwierig erreichbar

Die Einspeisung der Terephthalsäure in das Veresterungsgemisch bereitet Schwierigkeiten, weil Terephthalsäure nicht geschmolzen und als Flüssigkeit mittels einer Pumpe in den Reaktionsraum gefördert werden kann. Bekanntlich wird daher häufig eine Paste aus Terephthalsäure und Äthylenglykol zur Einführung der Komponenten in den Reaktionsraum benutzt. Zur Herstellung einer förderfähigen Paste muß die Kornverteilung der Terephthalsäure jedoch innerhalb enger Grenzen liegen. Eine Paste bzw. Suspension mit zu feiner Körnung der Terephthalsäure zeigt thixotropes Fließverhalten. Eine Paste mit zu grobkörniger Terephthalsäure neigt zur Trennung der Komponenten durch Sedimentation. In beiden Fällen können Rohrleitungen oder Pumpen blockiert werden, was eine Produktionsunterbrechung zur Folge hat.

Das Molverhältnis Äthylenglykol/Terephthalsäurc kann nicht beliebig niedrig angesetzt werden, da dann keine pumpfähige Suspension mehr vorliegt. Dies ist nachteilig, weil ein niedriges Molverhältnis (z. B. 1 : 1,5—1,2) die Bildung von Nebenprodukten, wie z. B. Diäther, und den Glykolverbrauch reduziert.

Darüber hinaus kann auch die Herstellung der Paste bei der feinen Körnung der handelsüblichen Terephthalsäure Schwierigkeiten machen. Beim Einbringen der Paste in einen unter Veresterungstemperatur stehenden Reaktionsraum wird diese in der Einspeiseleitung zwangsweise aufgeheizt, wobei beim Durchschreiten eines Temperaturbereiches von 150—180⁰C Blockieren der Leitung durch Verfestigung der Paste eintreten kann.

Die unmittelbare Einspeisung pulverförmiger Terephthalsäure getrennt von dem Glykol in das Reaktionsgefäß wirft verfahrenstechnische Probleme

•1°

so

(K) Ferner ist aus der DT-OS 15 20 426 ein Vertahren zur Herstellung von Polyäthylenterephthalatbekannt, bei dem das Lösungsmittelmedium Terephthalsaureglykolester und das gesamte Glykol mindestens in einem Molverhältnis von 0,55 enthält. Hierbei wird ständig ein Teil der Reaktionsmischung abgezogen und im Kreislauf eeführt wobei ein Abkühlen des Teilstroms erfolgt, dem anschließend bei niedrigerer Temperatur Terephthalsäure und Äthylenglykol zugeführt werden Die so erhaltene Mischung wird dann in die ursprüngliche heiße Reaktionsmischung eingeleitet. Das Abkühlen führt aber zur Ausfällung von Reaktionskomponenten und insgesamt zu einer Verzögerung der Vercsterungsreai'tion Außerdem wird hierdurch die Veresterungsreaktion möglicherweise nicht nur verzögert, sondern kann sogar zum Stillstand kommen, während unerwünschte Nebenreaktionen auch bei den niedrigen Temperaturen durchaus weiterlaufen.

Außerdem ist aus der DT-AS 12 74 109 ein Verfahren zum Homogenisieren eines Gemisches aus Terephthalsäure und Glykol vor der Veresterung bekannt, wobei das Glykol mit Überschuß eingesetzt wird. Hierbei erfolgt die Homogenisierung des für die Veresterung vorgesehenen Gemisches u.a. durch Rühren oder Bewegen mit hoher Geschwindigkeit und hoher Scherung oder mechanisches Kneten, während die Veresterung diskontinuierlich vorgenommen wird, bis die Terephthalsäure zu mindestens 90% in den Ester umgewandelt worden ist, wobei das Ausmaß der Umwandlung durch Kontrolle der Menge des Veresterungswassers, das gesammelt und gemessen wird, erfolgt Eine kontinuierliche Einführung von Tere- ; phthalsäure in ein Reaktionsgemisch zur kontinuierlichen Verfahrensführung ist hierbei nicht vorgesehen.

Zusätzlich ist aus der US-PS 34 31 243 ein Verfahren zur Herstellung von Polyestern aus Terephthalsäure oder einer Mischung dieser Säure mit weniger als 2C Gew-% einer anderen organischen bifunktionellen Carbonsäure mit einem Glykol bekannt, wobei die eingesetzte Terephthalsäure durch eine vom eigentlichen Verfahren losgelöste Verdichtung auf eine mittlere Körnungbvciteilung von nicht mehr als 8 mm und au! ein Schüttgewicht von mindestens 0,8 gebracht wird Die Verdichtung soll zu einer größeren mittlerer Körnungsverteilung und damit zu einem höherer Schüttgewicht führen, woraus sich bei der Vermischunj

der Terephthalsäure mit Glykol eine Aufschlämmung niedrigerer scheinbarer Viskosität ergibt, so daß der Reibungswiderstand bei dem während der Veresterungsreaktion erforderliche Rührprozeß reduziert weiden soll. Zu diesem Zweck kann zusätzlich eine Befeuchtung des Terephthalsäure;vjlvers mit Wasser vorgenommen werden, was jedoch zu einer Verklebung der Partikeln und damit zu einer verlängerten Reaktionszeit für die Veresterung führt. Die auf diese Weise vorgenommene Verdichtung löst nicht das , Problem einer gleichmäßigen Einführung und Dosierung der pulverförmigen Terephthalsäure in das Reaktionsgemisch.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine gleichmä- , ßige Einführung und Dosierung pulverförmiger Terephthalsäure in das Reaktionsgemisch ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren zur Einführung pulverförmiger Terephthalsäure in ein Reaktionsgemisch aus teilweise mit Diolen, insbesondere Glykol, veresterter Terephthalsäure durch Zugabe der Terephthalsäure zu einem von dem Reaktionsgemisch abgezogenen Teil und Rückgabe des mit Terephthalsäure beaufschlagten Teils in das Reaktionsgemisch die pulverförmige Terephthalsäure auf den Druck des Reaktionsgemisches verdichtet, in einem Mengenverhältnis zwischen 1 und 33 Gew.-% dem abgezogenen Teil des Reaktionsgemisches zudosiert und die so erhaltene Mischung vor der Rückgabe homogenisiert wird.

Der Druck des Reaküonsgemisches kann bis zu 12 atü betragen und in bestimmten Fällen auch darüber liegen. Vorzugsweise liegt der Verdichtungsdruck in dem Bereich zwischen 1 und 10 atü. Wird die Terephthalsäure in einem solchen Mengenverhältnis eingeführt, daß der beaufschlagte Teil des Reaktionsgemisches zwischen 1 und 33 Gew.-% Terephthalsäure enthält, so ist eine gute Homogenisierung der Mischung vor Rückgabe möglich. Dabei ist es keineswegs erforderlich, daß sich die gesamte eindosierte Terephthalsäure in dem abgezogenen Teil des Reaktionsgemisches löst. Die Homogenisierung bedeutet insbesondere die mechanische, gleichmäßige Feinverteilung der festen Terephthalsäure in der Mischung.

Die Verdichtung der pulverförmigen Terephthalsäure auf den Druck des Reaktionsgemisches erfolgt mittels einer Förderschnecke. Der mit Terephthalsäure zu beaufschlagende Teil des Veresterungsgemisches wird durch die Hohlwelle der Förderschnecke und/oder direkt dem Homogenisator zugeführt. Zur Eingabe in den Homogenisator dienen zweckmäßigerweise mehrere Stutzen, die über eine Ringleitung verbunden sind. Die mengenmäßige Dosierung der Terephthalsäure kann beispielsweise mit einer Bandwaage oder einer Dosierschnecke erfolgen. Die Homogenisierung soll in einem Apparat zum Untermischen, Verteilen und Zerkleinern, beispielsweise einer schnellaufcnden Kolloidmühle, oder einem Schneckenmischer mit speziellen Mischelementen, erfolgen.

Nach der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der mehrstufigen Veresterung der Terephthalsäure wird ein Teilstrom des Veresterungsgemisches nach der ersten Veresterungsstufe abgezogen und nach Zudosierung der Terephthalsäure und Homogenisierung in diese Stufe wieder zurückgeführt. Der zur Beaufschlagung mit Terephthalsäure abgezogene Teilstrom beträgt ein Mehrfaches des zur zweiten Veresterungsstufe weitergeführten Mengenstromes. Dadurch wird eine gleichmäßige Verteilung der Terephthalsäure in der ersten Veresterungssui-Ie erreicht.

Weiterhin ist bei der mehrstufigen Veresterung vorgesehen, daß nach der zweiten und gegebenenfalls weiteren Veresterungsstufen Teilströme abgezogen, mit dem Teilstrom nach der ersten Veresterungsstufe vereinigt und in die letztere wieder zurückgeführt werden, wobei der Teilstrom aus der ersten Stufe wenigstens 50% der Summe der Teilsimme aus allen Stufen beträgt und die Teilströme aus den weiteren Stufen mit wachsender Stufenzahl kleiner gewählt werden. Durch die Abnahme der Teilströme aus der zweiten und gegebenenfalls weiteren Veresterungsstufen und Vereinigung mit dem Teilstrom der ersten Stufe ergibt sich ein Gesamtstrom, in dem die Löslichkeit der Terephthalsäure infolge des höheren Veresterungsgrades größer als im Teilstrom der ersten Stufe ist. Auch hierdurch wird die Homogenisierung des in die erste Stufe zurückgegebenen Gemisches gefördert.

Zweckmäßigerweise beträgt bei Abnahme von Teilströmen aus der ersten und zweiten Veresterungsstufe das Mengenverhältnis der beiden Teilströme 1 : 1 - 9 : 1, d. h. 50 — 90% des mit Terephthalsäure zu beaufschlagenden Gesamtstromes werden nach der ersten Veresterungsstufe entnommen.

Bei der mehrstufigen kontinuierlichen Veresterung wird häufig mit von Stufe zu Stufe fallendem Überdruck gearbeitet, beispielsweise in der ersten Veresterungsstu-Ie bei 5 atü und in der zweiten Veresterungsstufe bei 2 atü. In diesem Falle ist es erfindungsgemäß erforderlich, daß die Teilströme aus den der ersten Veresterungsstufe folgenden Stufen auf den Druck des Teilstroms aus der ersten Veresterungsstufe gebracht werden. In dem genannten Beispiel bedeutet dies, daß der Druck des Teilstroms aus der zweiten Veresterungsstufe von 2 auf 5 atü erhöht wird. Diese zur Rückgabe in die erste Veresterungsstufe erforderliche Anhebung der Drücke der Teilströme erfolgt mittels in den Teilstromleitungen angeordneten Pumpen.

Weiterhin ist vorgesehen, daß der Druck des Rückgabegemisches bei der Homogenisierung wenigstens auf den Druck des Reaktionsgemisches an der Rückgabestelle erhöht wird. In diesem Falle erzeugt der

, Homogenisator eine gewisse Pumpwirkung, die ausreicht, den aus der ersten Veresterungsstufe abgezogenen Teilstrom im Umlauf zu halten.

Zweckmäßigerweise wird dem Gemisch während der Homogenisierung Wärme zugeführt. Bei der Homoge-

i nisierung kann bereits die Terephthalsäure unter Veresterung reagieren, wobei Wärme verbraucht wird. Diese Wärme wird dann dem Homogenisator von außen durch eine Mantelheizung zugeführt, auch die im Homogenisator entstehende Reibungswärme deckt

; einen Teil des bei einsetzender Veresterung auftretenden Wärmebedarfs.

Zweckmäßigerweise hat die pulverförmige Terephthalsäure einen Feinstkornanteil kleiner als 40 μ von weniger als 85% und der restliche Anteil eine

ι Korngröße zwischen 40 und 800 μ. Bei Einhaltung dieser Korngrößen ist eine homogene Verteilung der Terephthalsäure mit den üblichen, obenerwähnten Homogenisierapparaten möglich. Vorzugsweise wird die Terephthalsäure in solcher Menge dem aus der

ι Veresterung abgezogenen Teil des Veresterungsgemisches zugesetzt, daß das Gemisch dann !,6 — 25 Gewichts-% Terephthalsäure enthält. Das terephthalsäurehaltige Gemisch wird zweckmäßigerweise unter

Verwendung von Schergeschwindigkeiten von 2,5 ■ 10³ bis 1,25· 10⁵ see ' homogenisiert. Die Verweilzeit des Gemisches in dem Homogenisator übersteigt zweckmäßigerweise den Zeitraum von 2 Minuten nicht, da sich bei längerer Homogenisierung keine Verbesserung des Verteilungsgrades mehr ergibt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben, in der eine Anlage zur zweistufigen Veresterung von Terephthalsäure mit Äthylenglykol mit erfindungsgemäßer Einführung der Terephthalsäure schematisch dargestellt ist.

Nach der Zeichnung besteht die Anlage aus einem ersten Verestcrungsreaktor 1 und einem zweiten Veresterungsreaktor 2, die durch Leitung 4 mit dem Druckhalteventil 3 verbunden sind. Dem Reaktor 1 wird bei 5 Äthylenglykol zugeführt. Durch Leitung 6 verläßt das Veresterungsgemisch den Reaktor 2. Reaktor 1 arbeitet unter einem Druck von 5 atü, Reaktor 2 unter einem Druck von 2 atü.

Die Terephthalsäure gelangt aus einem Vorlagesilo 14 über eine Bandwaage 15 in den Einlauftrichter einer Verdichtungsschnecke 16, in der die Terephthalsäure auf den Reaktionsdruck in der ersten Veresterungsstufe verdichtet wird. An die Verdichtungsschnecke 16 schließt sich ein beheizbarer Homogenisator 17 an.

Das teilveresterte und teilkondensierte Gemisch aus der zweiten Veresterungsstufe gelangt über Leitung 8 zur Pumpe U, wird dort auf den Druck der ersten Veresterungsstufe von 5 atü verdichtet und anschließend mit über Leitung 7 herangeführtem Veresterungsgemisch aus Stufe 1 vereinigt. Leitung 7 ist mit einer Umgehungs-Leitung versehen, in der eine Umwälzpumpe 18 angeordnet ist. Die vereinigten Tcilslrömc aus den Leitungen 7 und 8 werden durch die Hohlwelle 19 der Verdichtungsschneckc 16 dem Homogenisalor 17 zugeführt. Zugleich wird ein weilerer Teilstrom durch Leitung 9 von Leitung 4 abgezweigt und über eine Ringleitung 20 mit Stutzen 21 dem Homogenisator zugeführt. In dem Homogenisalor 17 wird die durch Verdichtungsschneckc 16 zugeführtc Terephthalsäure mit den durch Tcilstromleitungcn 7,8 und 9 zugeführten Verestcrungsströmcn innig gemischt, wobei die Terephthalsäure teilweise in Lösung geht. Das mit Terephthalsäure bcladcnc, homogene Gemisch gelangt dann durch Leitung 22 in den Vcrcsterungsrcaktor 1

zurück. „ . . , ,

Beispiel 1

Aus einer unter einem Druck von 10 aiii stehenden Vcrcsterungsstiifc mit vorgeschaltetem Wärmetauscher einer mehrstufigen, kontinuierlichen Anlage wird kontinuierlich ein bereits verestertes Produkt (Veresterungsgrad λ = 0,75, Polykondcnsalionsgrad /' -- 0,47) abgezogen und über eine dosierende Umwälzpumpe zur Einhaltung einer gleichbleibenden Umlaufmenge durch die Hohlwelle einer Pulverförderschnecke in einen I Iomogenisalor eingespeist. Das Veresierungsproduki hat eine Temperatur von 27O"C und eine dynamische Zähigkeit von 0,5 cPoise. Mittels einer Dosierbandwaage wird kontinuierlich pulverförmig¹ Terephthalsäure (TPA) aus einem Vorlagesilo in den Trichter der Förderschnecke zudosierl. Das TPA-I'ulver hat eine Körnungsverteilung nach Klassifikation I.

Die stündliche Umlaufmenge des zu 7 V/o veresterte!! Produktes beträgt bei einer Versuchsanlage zur Erzeugung von täglich H^ri() kg Polyiilhylenlerephthalal bei (ilaclier Produkiiimwälzung M^r> kg/h. Die Zugabe an IPA-Pulver beträgt 26,2 kg/h.

Der (lurch das Kegelventil und die Kohiieiliinj'cn im Kreislaufsystem auftretende Druckverlust beträgt 0,2 ata und wird durch die zwangsfördernde, dosierende Pumpe ausgeglichen.

Die Terephthalsäure wird im Homogenisator im Veresterungsprodukt fein verteilt und bis zum Eintritt in die 1. Vercsterungsstufe bei einer gesamten Verweilzeit von 6 Min. im Rohrleitungssystem und im vorgeschalteten Wärmetauscher vollständig gelöst und mit dem freien und gebundenen Glykol im Kreislauf bei einer

ig mittleren Temperatur von 260⁰C teilweise verestert. Die bei der Zuspeisung der Terephthalsäure sich theoretisch einstellende Mischungstemperatur von 240⁰C wird durch die Friktion im Homogenisator auf 260°C erhöht. Die Leistungsaufnahme des Homogenisa-

is tors beträgt dabei 3 Kw. Die der ersten Veresterungsstufe zugeführte Glykolmenge beträgt 18,6 kg/h, entsprechend einem Molverhältnis TPA/EG = 1 : 1,6.

Beispiel 2

üo In einer Versuchsanlage mit einer täglichen Erzeugung von 1300 kg Polyethylenterephthalat werden aus der ersten Reaktionsstufe 1200 kg/h eines zu 85% veresterten Produktes mit einem Polykondensalionsgrad von 0,50 mit einer Kreiselpumpe durch den 2S Kreislauf gefahren. Die erste Stufe steht unter einem Druck von 5 atü bei einer Temperatur von 260⁰C.

Sie ist mit einer separaten Kolonne verbunden, die die

aus der Veresterungsstufe ausdampfenden Brüden, bestehend aus einem Gemisch aus Wasser und Glykol,

yo destilliert, wobei das Sumpfprodukt Glykol wieder der ersten Veresterungsstufe zugeführt wird. Die stündlich frisch zugespeiste Menge an Glykol beträgt 24 kg/h,

was einem Molverhältnis TPA zu Glykol = 1 :1,35 entsprichl. Die aus der Kolonne zurückfließende Menge

is an Glykol beträgt 5,35 kg/h entsprechend 0,3 Mol Glykol pro Mol TPA.

Das Krcislaufprodukt wird durch die Hohlwelle und über einen Verteilcrring an mehreren Stellen in einen beheizten Homogenisator eingespeist. Die Terephthalic säure (Klassifikation I) wird über eine verdichtende Pulverschnecke auf den Systemdruck von 5 aiii gebracht und in einer Menge von 47 kg/h in den Homogenisator gefördert. Aufgrund der intensiven Mischwirkung des Homogenisators wird die Terephthalsäure im Vcrcslc-•15 riingsprodukt so fein verteilt, daß sie wegen des bestehenden Konzentrationsgefällcs sofort in Lösung geht. Parallel dazu setzt die Vcrcslcrungsrcakiion ein. Die Produkttempcratur am Austritt des Homogcnisators wird bei diesen Bedingungen auf 2M)¹¹C gehalten, entsprechend der Temperatur in tier ersten Reaktions-

Beispiel 5

Die in Beispiel 2 beschriebene Versuchsanlage wird unter einem Druck von 10 aiii bei 265"C betrieben. Der Veresierungsgrad des Produktes beträgt 0,70, der Polvkondensalionsgrad 0,52. Umwälzmenge, eingespeiste Menge an TPA (Klassifikation II) und die Ausführung der Versuchsanlage entsprechen der in Beispiel .?. Die Kolonne wird jedoch nicht eingesetzt, sondern die Brüllen werden über ein Entspanniingsv en til einem Kondensator zugeführt. Die eingebrachte ΓΡΛ Menge wird im I Iomogenisalor mil dein Vereste ningsprodukt zu einer fließfähigen Suspension ver mischt, wobei die groben TI¹A Teilehen mechanisch zerkleinert werden. Anschließend wird die Suspension tier ersten Vereslerungsstufe zugeführt. Aufgrund des geringen Umsatzes liegt das Vcrcstcningsprodukt .ils gcsäiiigic I ,ösuii)' vor. so dall das 1 |'/\ erst im

Reaktionsbehälter in Lösung gehl und verestert. I lie in Jie Veresterungsstufe eingespeiste Glykolmengc beträgt 29,4 kg/h, was einem Molverhältnis von TPA /u (ilykol = 1 : 1,65 entspricht.

1? e i s ρ i e I 4

Die in Beispiel 2 beschriebene Versuchsanlage wird unter Normaldruck bei einer Temperatur von 245 C betrieben. Der Veresterungsgnid des Produktes beträgt 0,60. Die stündliche Umwäl/.menge von 5000 kg/h wird ; mittels einer Kreiselpumpe gefördert und einem unter Normaldruck stehenden llomogenisator zugeführt.

Die pulvrige Terephthalsäure (Klassifikation 111. 47,6 kg/h) wird mittels einer einfachen Dosierschnecke über ein mit Stickstoff beschleiertes fallrohr dem ;-Homogenisator zugeführt, mechanisch zerkleinert, mit dem veresterte!! Kreislaufprodukt vermischt und in die erste Veresterungsstufe eingespeist. Die ΤΡΛ wird während des Mischvorganges nicht gelöst, da das Vcresterungsprodukt selbst noch 1O"/o ungelöster ■■ Terephthalsäure enthält.

Die Frischglykolmenge, die in die erste Vercsterungsstufe eingespeist wird, betragt 32 kg/h, entsprechend einem Molverhältnis ! : 1.8.

B e i s ρ i e I 5

In einer Versuchsanlage nach Beispiel 2 wird zusätzlich /U der aus der ersten Reaktionss'.ulc entnommenen Umwälzmenge noch ein weiterer Teil strom aus der /.weiten, unter einem Druck von 2 aiii ν stehenden Veresterungsstufe abgezogen, mittels einer Pumpe auf den Systemdruck von 5 atü gebracht und durch die Hohlwellen einer Pulverdoppelschnecke in einen beheizten llomogenisator gespeist. Der ersie Teilsirom beträgt 1200 kg/h. Kr weist einen Veiest ■ ; rungsgrad von 0,85 und einen Polykondcnsaiionsgrad vor, 0,50 aiii. Die au* der 2. Stufe ahgeüihrie Menge beträgt 600 kg/h. Das Produkt besitzt einen Verestc rungsgrad von 0,92 und einen Polykondcnsationsgrad von 0,67. Beule Teilströme der Umwal/iiiengc haben ι eine Temperatur von 260"C. Die stündlich Irisch /ugespeiste Menge an Glykol betragt 21. i kg/h, entsprechend einem Molverhältnis von 1 -1,2 (bei 47,6 kg/h ΤΡΛ). Durch einen weiteren 1 eilst: um weiden somit 0.1 Γι Mol Glykol gegenüber der Verfahrensweise i in Beispiel .'. eingespart.

Beispiel t>

Iu einei uiskuuiuiiiiciikhcn \ul;i;.'e /i-i I < sun 1,1-iii ι i'olyäthy lenlei >;'"' ilal pro ι'ha¹ :ί Vei esteruiij'.sanliij'e, wie I. ; ■ beschi ich', n. 'i'.'-lalhci ι

Λιι einem auf I>ni. ·, .!iisi'cleiMcn Behälter, der :;>■ !■•.■ine I iashsliife ausgcbildel ist, ist ein i'rndiiklki er-.l.eil -,vslein. be-.lclu ml aus einer K ivr elpnmpr. i-neir, I iuiiiiijTiils um üiil vm ι e-.eh.ilietei Pub e- :. .' ι ie,- •λ liiH-i ki und einen, W.i. m.-!air,i her .l·-; ,n:'-·: ·πιι- : ι Ifi Vi-i estei iiui·-. -.InU- .tin'e-.inlnei c ι i!i-.i,i!!ii π i V-PKnlnkieulu.iliMH-.lut- ·. η k/uidet ■ leh μί|Ι!··Ιι hüi-ί Ii:,||. di-s I lii-.sii-.Keiisii-,-. . .in , der I' ;nt ril! ■ -.1 :ü --i-i- '-!in ,li-i mi Ii ,1111 iinlei - r Ί eil des W.ii in-, i;r.r 1 !·.' 1 i M

Mill!¹

CIIC \ ercsteruiig ■» 1111 1 P Λ und (ilykol vvn\i vv ic !"Igte durchgeführt:

/.uuächst werden 1115kg AthylcngKknl entsprechend 2.0 Mole pro Mol 1 PA in das System eingebracht und auf l?0"C aufgeheizt, wobei das C.lykol über die Kreiselpiinipe. der Umgehungsleitung /um Homogcnis.not mit Pul vei förderschnecke, und über den Wärmetauscher in Zirkulation gehalten wird. Gegen Knde des Nufhei/vorgangs von 5 min wird I'V'A-Ptilvcr über eine Dosiervorrichtung in den Kin/ugsteil der Pulverforderschnecke gebracht, verdichte! und dem Homogenisator zugeführt. Gleichzeitig wird der Mengenstroni an t ilykol in der Umgehungsleitung schrittweise zurückgcnonimen. mittels einer Ringleitung in den Homogenisatot· eingespeist und von dort, vermischt mit TPA, wieder über den Wärmetauscher in die /.one der F.nispannungsverdampfung gefahren.

Anschließend wird der Systemdruck auf 5 aiii erhöht, das Produkt kontinuierlich auf 250"C aufgeheizt und in einer halben Stunde die gesamte Menge an Terephthalsäure (Klassifikation IV) von 1435 kg linear zugespeist. Durch die dabei einsetzende Reaktion wird der Kreislauf ständig mit vercstertem Produkt angereichert. Nach beendeter Zugabe beträgt der Umsatz 65%. Der I unlaiil wird wieder auf die obenerwähnte Umgehungsleitung umgestellt.

In dem folgenden /eitraum von 60 Minuten wird der Druck auf 0 atü abgebaut und die Temperatur von 25O^rC aiii 270'C erhöht. Der Umsatz beträgt danach

Beispiel /

•\ualog /u Beispiel ti werden in einer diskontinuierlichen Anlage ,550 kg Prekondensat aus der vorhergehenden Charge zurückbehalten und in einem im Beispiel r> beschriebenen Kreislaufsystem umgewälzt, das jedoch keine Umgehungsleitung /um I lomogerusator mit I¹IiK ei 'förderschnecke besitzt. Das Prekondensat wird über eine Ringleilung direkt in ilen beheizten 1 iriüH>>icnisaior eingespeist, /.wischen ί lomogenisator und der selbsttemigendcn Pulverf'ördei sehnecke befindet sich ein Absperrorgan. Die Verfahrensweise entspricht der in Beispie! (S geschilderten, /um l-nispeisen von 1 I'A (Klassifikation I. 14¹K) kg pro Charge) wird die von dei vorhergehenden Charge noch mit IP \ s'eluliti. PuK erschnecke in Betrieb gi-normncn und das Misperr ι'i;.'an gleichzeitig geöffnet. Während des halbsiiindlgei !■'infniivoniangs wird der Svsiemdruek dm eh die bei dei Reaktion frei werdenden Dämple aiibrcbaut. Parallel .ί le: ⁷HiViIve vmi T PA-Pulver wud im gleichbleibende! \1"K ei h.i'inr: ν .mi ! ■ 1 Λ S »S \;' Civkul diiekl in ;lei ' liivsii'keilM aim! del Vei esh'i'in!".'.lute nitliels eine Pu¹¹IpC >'ei-en den Juni' ein I n!sp.inuuiiüS\ ent .-■cn ,thlleil Sysiei'-idrui k eiiul..-. 11-1;

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Hierzu 1 Bhitt Zeichnungen

Claims

auf. Patentansprüche:

1. Verfahren zur Einführung pulverförmiger Terephthalsäure in ein Reaktionsgemisch aus teilweise mit Diolen, insbesondere Glykol, veresterter Terephthalsäure durch Zugabe der Terephthalsäure zu einem von dem Reaktionsgemisch abgezogenen Teil und Rückgabe des mit Terephthalsäure beaufschlagten Teils in das Reaktionsgemiseh, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmige Terephthalsäure auf den Druck des Reaktionsgemisehes verdichtet, in einem Mengenverhältnis zwischen 1 und 33 Gew.-% dem abgezogenen Teil des Reaktionsgemische!, zudosiert und die so erhaltene Mischung vor der Rückgabe homogenisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmige Terephthalsäure einen Feinstkornanteil <40 μ von weniger als 85% und der restliche Anteil eine Korngröße zwischen 40 und 800 μ hat.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmige Terephthalsäure in einem Mengenverhältnis zwischen 1,6 und 25 Gew.-% zudosiert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das terephthalsäurehaltige Gemisch unter Verwendung von Schergeschwindigkeiten von 2,5· 10^! bis 1,25-10"'see-' homogenisiert wird.

I S „,I I_n dem Reaktionsgefäß muß das be. der Veresterung entstehende Reaklionswa^ser und entsprechend den gewählten Betreibsbedingungen das m.tveriampfende Äthylenglykol nach oben abgeführt werden. Si der Eingabe pulverförmiger Terephthalsäure durch den Dampfraum des Reaktionsbehälter* kann Glykoldampf auf der Säure kondensieren, was zu Verklebun- Z der eindosierten Terephthalsäure fuhrt. Dosier- und Druckschwankungen an der Einspe.sestelle können die