Método para preparar alfa-olefinas lineales.

Método para preparar alfa olefinas lineales (LAO) mediante oligomerización del etileno en presencia de un disolvente y un catalizador homogéneo, que comprende las etapas de:

(i) colocación del etileno, disolvente y catalizador en un reactor de oligomerización,

(ii) oligomerización del etileno en el reactor,

(iii) remoción de un flujo de salida del reactor que comprende un disolvente, alfa olefinas lineales, etileno, y catalizador del reactor mediante un sistema de tuberías de salida del reactor,

(iv) transferencia del flujo de salida del reactor a una etapa de desactivación y remoción del catalizador, y (v) desactivación y remoción del catalizador del flujo de salida del reactor,

caracterizado por que se agrega al menos una amina orgánica en el sistema de tuberías de salida del reactor donde la amina orgánica se remueve del flujo de salida del reactor mediante destilación, extracción o absorción y la amina orgánica removida se recicla en el sistema de tuberías de salida del reactor, la amina orgánica es soluble en fase orgánica que contiene alfa olefinas lineales y la amina orgánica no es soluble o tiene baja solubilidad en agua o una mezcla de agua y elementos cáusticos, y donde el catalizador se desactiva mediante elementos cáusticos.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/000030.

Solicitante: LINDE AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: KLOSTERHOFSTRASSE 1 80331 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: SCHNEIDER, RICHARD, HOFMANN, KARL-HEINZ, PALACKAL,SYRIAC, BOLT,HEINZ, ZANDER,HANS-JORG,DR, FRITZ,HELMUT, Wellenhofer,Anton, Al-Hazmi,Mohammed Dr, Mosa,Fuad, Müller,Bernd H, Peulecke,Normen, Fritz,Peter M. Dr, Winkler,Florian, Rosenthal,Uwe, Meiswinkel,Andreas, ZAHOOR,Mohammed, TAUBE,CARSTEN DR, MÜLLER,WOFGANG, WOEHL,ANINA, VUGAR,ALIYEV, AL-AYED,AYED, AL-OTAIBI,SULTAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Preparación de hidrocarburos a partir de hidrocarburos... > C07C2/22 (Haluros de metal; Sus complejos con compuestos orgánicos)

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Fragmento de la descripción:

Método para preparar alfa-olefinas lineales

La presente invención se relaciona con un método para preparar alfa definas lineales (LAO).

Los procesos para la oligomerización de etileno utilizando un catalizador homogéneo son ampliamente conocidos. Por ejemplo, en DE 43 38 414 C1 se divulga un proceso para la oligomerización de etileno con el objeto de obtener alfa definas lineales, donde el etileno se convierte catalíticamente en un reactor tubular vacío que utiliza un catalizador que comprende un componente de circonio y un componente de aluminio. El proceso se lleva a cabo ventajosamente en un modo continuo donde se obtienen flujos de salida gaseosos y líquidos. El flujo de salida líquido suele contener un disolvente, un catalizador, etileno disuelto y alfa olefinas lineales. El catalizador puede desactivarse preferentemente mediante un elemento cáustico, aunque en la técnica previa se conocen otros agentes de enfriamiento como, agua, alcohol o ácidos grasos. Preferentemente el catalizador desactivado se extrae de la fase que contiene disolvente, etileno y alfa olefinas.

En US5811619 se divulga un proceso para producir alfa olefinas livianas con mayor pureza colocando etileno en contacto con un catalizador obtenido mediante la mezcla de un compuesto de circonio con un compuesto orgánico seleccionado de la clase de acétales y cetales con un compuesto de hidrocarburo de aluminio clorado o bromado. El efluente de oligomerización se trata en primer lugar con una amina, posteriormente se somete a vaporización para recolectar alfa olefinas en la fracción vaporizada.

Una desventaja de la técnica anterior es que durante la etapa de desactivación y remoción del catalizador se forma HCI que puede catalizar la isomerización de LAO, lo cual no es deseable. Hay un alto nivel de HCI, pero solo se obtienen purezas limitadas de los productos de LAO deseados. La sensibilidad de la oligomerización para una reacción de escape no intencional es bastante alta. Además, los productos LAO obtenidos solo tienen una estabilidad térmica limitada. Además, se pueden producir reacciones secundarias en el reactor de oligomerización y en el sistema de tuberías de salida del reactor como suciedad, conexión mediante rastros de alfa olefinas lineales de alto peso molecular, lo cual puede afectar la calidad del producto. En la etapa de desactivación y remoción del catalizador puede producirse una eficacia de mezcla limitada de alfa olefinas lineales y agentes cáusticos.

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un método para preparar alfa olefinas lineales que supera las desventajas de la técnica anterior, especialmente para proporcionar un método con el objeto de evitar la formación de HCI durante la desactivación del catalizador y lograr productos de LAO con alta pureza y estabilidad térmica, donde se evitan las reacciones secundarias en el reactor de oligomerización.

El objeto se logra mediante un método para preparar alfa olefinas lineales (LAO) mediante oligomerización de etileno en presencia de un disolvente y catalizador homogéneo, que comprende las etapas de:

(i) colocación del etileno, disolvente y catalizador en un reactor de oligomerización,

(ii) oligomerización del etileno en el reactor,

(iii) remoción de un flujo de salida del reactor que comprende un disolvente, alfa olefinas lineales, etileno y un catalizador del reactor mediante un sistema de tuberías de salida del reactor,

(iv) transferencia del flujo de salida del reactor a una etapa de desactivación y remoción del catalizador, y

(v) desactivación y remoción del catalizador del flujo de salida del reactor,

caracterizado por que se agrega al menos una amina orgánica en el sistema de tubería de salida del reactor donde la amina orgánica se remueve del flujo de salida del reactor mediante destilación, extracción o absorción y la amina orgánica removida se recicla en el sistema de tuberías de salida del reactor, la amina orgánica es soluble en una fase orgánica que contiene alfa olefinas lineales y la amina orgánica no es soluble o tiene baja solubilidad en agua o una mezcla de agua y elementos cáusticos, y donde el catalizador se desactiva mediante cáustico.

Preferentemente, la amina se agrega de manera continua.

La amina orgánica puede ser una amina primaria, secundaria, terciaria o cíclica.

En una realización más preferida, la amina orgánica removida se recicla en el sistema de tuberías de salida del reactor junto con el disolvente.

La amina agregada puede disolverse en un disolvente, preferentemente tolueno o una fracción de alfa olefina lineal o un producto de alfa olefina lineal.

]Además, es conveniente que la amina se mezcle en el sistema de tuberías de salida del reactor con un flujo de salida del reactor mediante un dispositivo de mezcla, preferentemente un mezclador estático, un mezclador dinámico, un mezclador ultrasónico o una boquilla de mezcla Ventury.

En una realización, la amina tiene un punto de ebullición que difiere del punto de ebullición del disolvente utilizado en no más de 2°C, preferentemente en no más de 1°C, preferentemente en no más de 5°C.

Se prefiere que el catalizador comprenda una sal de circonio de ácidos orgánicos y al menos un compuesto de organoaluminio.

Se prefiere aún que la sal de circonio tenga la fórmula ZrCL4-mXm, donde X = OCOR o OSO3R con R y R que son independientemente alquilo, alquenos o fenilo y donde < m < 4. También se prefiere que se agregue amina orgánica en una cantidad de ,1 a 2, moles equivalentes a cloruro, preferentemente entre ,5 y 1, moles equivalentes a cloruro.

Se propone preferentemente que al menos un compuesto de aluminio tenga la fórmula general R1 nAI3-n o AI2Y3R13, donde R1 representa un grupo alquilo que tiene entre 1 y 2 átomos de carbono, Y representa Cl, Br o I, n es cualquier número entre 1 < n <2.

[Sorprendentemente, se descubrió que utilizando el método de la invención, es decir, agregando una amina orgánica en el sistema de tuberías de salida del reactor, se pueden evitar las desventajas de la técnica anterior.

En detalle, no se observó formación de HCI durante la etapa de desactivación y remoción del catalizador. Además, se obtuvieron mayores purezas de los productos de LAO dado que no había HCI. Por otra parte, se alcanzó una mejor estabilidad de reacción, es decir, menos sensibilidad al escape de la reacción dado que las aminas actúan como moderadores de la reacción. Como se inhiben las reacciones secundarias catalizadas con ácido en la sección remoción (no hay sitios ácidos presentes), los productos de LAO aumentaron su estabilidad térmica.

Se reconoció además que la dosis en una cantidad adecuada de amina en la línea de salida del reactor evita completamente la suciedad y el tapado del sistema de tuberías de salida del reactor. Sorprendentemente, se ha descubierto que las líneas de salida parcialmente sucias o tapadas podrían desconectarse utilizando caudales de amina adecuados. Además, la mezcla de la amina con los componentes catalizadores antes de su colocación en el reactor de oligomerización resultó en un aumento de las purezas del producto y una reducción de la suciedad/tapones en el reactor de oligomerización.

Se ha descubierto que se suprimen las reacciones secundarias en el reactor de oligomerización y en el sistema de tuberías de salida del reactor.

Finalmente, la eficacia de la mezcla en el sistema de mezcla de LAO y elementos cáusticos en la etapa de desactivación y remoción del catalizador aumenta, probablemente debido a los múltiples efectos secundarios de las aminas.

La amina orgánica se elimina del flujo de salida del reactor mediante destilación,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Método para preparar alfa olefinas lineales (LAO) mediante oligomerización del etileno en presencia de un disolvente y un catalizador homogéneo, que comprende las etapas de:

(i) colocación del etileno, disolvente y catalizador en un reactor de oligomerización,

(ii) oligomerización del etileno en el reactor,

(iii) remoción de un flujo de salida del reactor que comprende un disolvente, alfa olefinas lineales, etileno, y catalizador del reactor mediante un sistema de tuberías de salida del reactor,

(iv) transferencia del flujo de salida del reactor a una etapa de desactivación y remoción del catalizador, y

(v) desactivación y remoción del catalizador del flujo de salida del reactor,

caracterizado por que se agrega al menos una amina orgánica en el sistema de tuberías de salida del reactor donde la amina orgánica se remueve del flujo de salida del reactor mediante destilación, extracción o absorción y la amina orgánica removida se recicla en el sistema de tuberías de salida del reactor, la amina orgánica es soluble en fase orgánica que contiene alfa olefinas lineales y la amina orgánica no es soluble o tiene baja solubilidad en agua o una mezcla de agua y elementos cáusticos, y donde el catalizador se desactiva mediante elementos cáusticos.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado por que se agrega amina de manera continua.

3. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la amina orgánica es una amina primaria, secundaria, terciaria o cíclica.

4. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la amina orgánica removida se recicla en el sistema de tuberías de salida del reactor junto con el disolvente.

5. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la amina agregada se disuelve en un disolvente, preferentemente tolueno o una fracción de alfa olefina lineal o un producto de alfa olefina lineal.

6. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la amina se mezcla en el sistema de tuberías de salida del reactor con el flujo de salida del reactor mediante un dispositivo de mezcla, preferentemente, un mezclador estático, un mezclador dinámico, un mezclador ultrasónico o una boquilla mezcladora Ventury.

7. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la amina tiene un punto de ebullición que difiere del punto de ebullición del disolvente utilizado en no más de 2°C, preferentemente en no más de 1°C, preferentemente en no más de 5°C.

8. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el catalizador comprende una sal de circonio de ácidos orgánicos y al menos un compuesto de organoaluminio.

9. El método de conformidad con la reivindicación 8, donde la sal de circonio tiene la formula ZrCU-mXm, donde X = OCOR o OS3R con RyR' son independientemente alquilo, alquenos, fenilo, y donde < m < 4.

1. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado por que la amina orgánica se agrega en una cantidad de ,1 a 2, moles equivalentes a cloruro, preferentemente entre ,5 y 1, moles equivalentes a cloruro.

11. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 1, donde al menos un compuesto de aluminio tiene la formula general R1 nAl3-n o AI2Y3RI3, donde R1 representa un grupo alquilo que tiene entre 1 y 2 átomos de carbono, Y representa Cl, Br o 1, n es cualquier número entre 1 < n <2.