Procedimiento para la oxidación en fase líquida de etilbenceno a hidroperóxido de etilbenceno.

Procedimiento para la oxidación en fase líquida de etilbenceno en hidróxido de etilbenceno

, en el que la concentración de etilbenceno se mantiene por debajo de 20% en peso sobre la base del peso total de la mezcla de reacción, y n el que el estireno y/o el derivado de estireno se suministra a etilbenceno,

en el que el mencionado derivado de estireno es un estireno en el que uno o varios de los átomos de carbono no sustituido del estireno está o están sustituidos por un átomo de halógeno y/o un grupo alquilo,

grupo alquilo que es un grupo alquilo lineal o ramificado que comprende de 1 a 6 átomos de carbono.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/062201.

Solicitante: SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ B.V..

Nacionalidad solicitante: Países Bajos.

Dirección: CAREL VAN BYLANDTLAAN 30 2596 HR THE HAGUE PAISES BAJOS.

Inventor/es: BREED, ANTHONIUS, JOHANNES, MARIA, KLUSENER, PETER, ANTON, AUGUST, HORTON,ANDREW DAVID.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS HETEROCICLICOS (Compuestos macromoleculares... > Preparación de oxiranos > C07D301/19 (con hidroperóxidos orgánicos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Compuestos peroxi > C07C409/08 (Compuestos que contienen ciclos aromáticos de seis miembros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Hidrocarburos cíclicos que contienen solamente ciclos... > C07C15/46 (Estireno; Estirenos alquilados en el ciclo)

PDF original: ES-2550661_T3.pdf

 

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Procedimiento para la oxidación en fase líquida de etilbenceno a hidroperóxido de etilbenceno.
Procedimiento para la oxidación en fase líquida de etilbenceno a hidroperóxido de etilbenceno.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la oxidación en fase líquida de etilbenceno a hidroperóxido de etilbenceno La presente invención se refiere a un procedimiento para la oxidación en fase líquida de etilbenceno a hidroperóxido de etilbenceno.

El hidroperóxido de etilbenceno se puede preparar por oxidación en fase líquida de etilbenceno con un gas que 5 contiene oxígeno, tal como aire. Tales procedimientos de oxidación son bien conocidos en la técnica. Uno de ellos se describe en el documento US-A-5.883.268.

En esa reacción de oxidación de etilbenceno, se forman como subproductos metilfenilcarbinol (1-feniletanol) y metil fenil cetona (acetofenona) . La oxidación posterior de un alqueno (tal como propeno) con el hidroperóxido de etilbenceno produce óxido de alqueno (un oxirano o epóxido, tal como óxido de propileno) y metlfenilcarbinol. La 10 metlfenilcetona se puede convertir con nitrógeno en metilfenilcarbinol. El metilfenilcarbinol se puede deshidratar a estireno. El estireno y el óxido de propileno son productos valiosos en el mercado.

Los procedimientos para la preparación asociada de monómero de estireno ("SM") y óxido de propileno ("PO") son conocidos en la técnica y comúnmente se mencionan como procedimientos "SM/PO". El documento US4602118 describe la capacidad de las cetonas de promover la autooxidación de etilbenceno. La parte introductoria del 15 documento resume los aceleradores conocidos para este proceso (luz, cetonas, ésteres, ácidos) . No se mencionan hidrocarburos insaturados.

Se describe un procedimiento SM/PO en, por ejemplo, el documento WO 00/05186. Generalmente, un procedimiento SM/PO comprende las etapas de:

(a) hacer reaccionar eteno y benceno para formar etilbenceno; 20

(b) hacer reaccionar etilbenceno con un gas que contiene oxigeno para formar hidroperóxido de etilbenceno;

(c) hacer reaccionar hidroperóxido de etilbenceno con propeno en presencia de un catalizador de epoxidación para formar óxido de propileno y 1-feniletanol, y (d) deshidratar 1-feniletanol a estireno en presencia de un catalizador de deshidratación adecuado.

Durante las etapas (b) y (c) mencionadas, la metilfenilcetona se forma como subproducto. Antes de la mencionada 25 etapa (d) , esta metilfenilcetona se puede convertir con hidrógeno en metilfenilcarbitol (1-feniletanol) .

Durante la mencionada etapa (b) de oxidación de etilbenceno a hidroperóxido de etilbenceno, no reacciona todo el etilbenceno. Este etilbenceno se puede reciclar al reactor de oxidación. La reacción de oxidación se realiza a una concentración inferior a 20% en peso de hidroperóxido de etilbenceno sobre la base del peso total de esta mezcla de reacción. En general o por encima de esta concentración, la producción de los subproductos metilfenilcarbitol y 30 metlfenilcetona crece respecto a la cantidad de hidroperóxido de etilbenceno, causando una pérdida ineficaz del reactante etilbenceno.

Por tanto, la concentración de hidroperóxido de etilbenceno en la mezcla de reacción se mantiene relativamente baja. Hay un deseo permanente entre los expertos en la técnica de conseguir un grado alto de oxidación cuando se trabaja a la concentración máxima de hidroperóxido de etilbenceno. 35

Sorprendentemente, se ha encontrado ahora que, aunque la presencia de estireno rebaja la oxidación de etilbenceno a hidroperóxido de etilbenceno cuando el hidroperóxido de etilbenceno está presente a una concentración de 20% en peso o más, el suministro de una cantidad relativamente pequeña de estireno y/o derivado de estireno al etilbenceno tiene un efecto promotor cuando la concentración de hidroperóxido de etilbenceno es inferior a 20 en peso. Por tanto, puede ser ventajoso que una corriente de reciclado de etilbenceno 40 contenga como contaminante estireno y/o un derivado de estireno, haciendo que no sean necesarias etapas de purificación extensivas.

El descubrimiento anterior es incluso más sorprendente cuando se considera que en la técnica se ha creído generalmente que el estireno y los derivados de estireno, tales como -metilestireno, tendrían un efecto inhibidor sobre la oxidación de compuestos alquilarilo, tales como cumeno (isopropilbenceno) o s-butilbenceno. 45

Por ejemplo, G.A. Russell da cuenta en J. Am. Soc. 77, 4583-4590, 1955, que el estireno retarda la oxidación de cumeno. El -metilestireno no tendría efecto cuando se añade a cumeno, lo que significa que G.A. Russell no observó efecto inhibidor sobre la oxidación de cumeno. G.P. Armstrong y otros en J. Am. Soc. 666-670, 1950, señalaron que tanto el estireno como el -metilestireno retardaron la oxidación de cumeno. A la vista de lo anterior, es totalmente inesperado y sorprendente que la presente invención haya encontrado que en la oxidación de 50 etilbenceno (un compuesto alquilarilo) , el estireno y los compuestos de estireno no tengan efecto inhibidor si no que tengan de hecho un efecto promotor sobre la oxidación, consiguiendo por ello un grado de oxidación alto, como se desea.

Consecuentemente, la presente invención se refiere a un procedimiento para la oxidación en fase líquida de etilbenceno a hidroperóxido de etilbenceno, en el que la concentración de hidroperóxido de etilbenceno se mantiene por debajo de 20% en peso en relación al peso total de la mezcla de reacción y en el que el estireno y/o un derivado de estireno se suministra al etilbenceno, en el que el derivado de estireno mencionado es un estireno en el que uno o varios de los átomos de carbono de estireno está o están sustituidos por un átomo de halógeno y/o un grupo 5 alquilo que es un grupo alquilo lineal o ramificado que comprende de 1 a 10 átomos de carbono. El mencionado estireno y/o derivado de estireno puede suministrarse al etilbenceno antes de o durante su oxidación. Además, puede ser suministrado al etilbenceno antes del curado y durante su oxidación.

La oxidación en el procedimiento de acuerdo con la invención se puede realizar por cualquier procedimiento adecuado conocido en la técnica en el que el compuesto oxidable (etilbenceno) está en fase líquida y el oxidante es 10 un gas que contiene oxígeno. En general, esta oxidación de etilbenceno en fase líquida a hidroperóxido de etilbenceno se realiza a una temperatura de 50 a 250ºC, adecuadamente de 100 a 120ºC y, más adecuadamente, de 120 a 180ºC. El recipiente reactor contendrá generalmente un intercambiador de calor de manera que se caliente la mezcla de reacción al comienzo de la operación y se enfríe cuando la reacción ha progresado suficientemente 15

La cantidad de oxígeno a añadir y la cantidad de etilbenceno a añadir dependen de las circunstancias específicas del procedimiento, tales como el volumen y la forma del recipiente reactor y la concentración de hidroperóxido que, de acuerdo con la presente invención, debe mantenerse por debajo de 20% en peso en relación al peso total de la mezcla de reacción. Adecuadamente, la concentración de hidroperóxido de etilbenceno en la mezcla de reacción es menor que 15% en peso, más adecuadamente menor que 12% en peso. La concentración de hidroperóxido de 20 etilbenceno en la mezcla de reacción puede estar en el intervalo de 10 a 15% en peso, más adecuadamente de 10 a 12% en peso.

La presión del presente procedimiento no es crítica y se puede escoger la mejor para acomodarse a circunstancias específicas. Generalmente, la presión próxima a la cabecera del recipiente reactor será desde la atmosférica a 10x105N/m2, más específicamente de 1 a 5x105N/m2. 25

La oxidación de etilbenceno se realiza en fase líquida y puede realizarse en presencia de un diluyente. Preferiblemente este diluyente es un compuesto que es líquido en las condiciones de reacción y no reacciona con los materiales... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1.Procedimiento para la oxidación en fase líquida de etilbenceno en hidróxido de etilbenceno, en el que la concentración de etilbenceno se mantiene por debajo de 20% en peso sobre la base del peso total de la mezcla de reacción, y n el que el estireno y/o el derivado de estireno se suministra a etilbenceno, en el que el mencionado derivado de estireno es un estireno en el que uno o varios de los átomos de carbono no 5 sustituido del estireno está o están sustituidos por un átomo de halógeno y/o un grupo alquilo, grupo alquilo que es un grupo alquilo lineal o ramificado que comprende de 1 a 6 átomos de carbono.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la concentración de etilbenceno se mantiene por debajo de 15% en peso.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que la concentración de estireno y/o derivado de 10 estireno es de 0, 01 a 5, 0% en peso, sobre la base del peso total de la mezcla de reacción.

4. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que se suministra estireno al etilbenceno.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el estireno se suministra mediante una corriente es etilbenceno de reciclado. 15

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el grupo alquilo es un grupo metilo, etilo, n-propilo, i-propilo, n-butilo, s-butilo o t-butilo.

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el átomo de halógeno es un átomo de cloro.

8. Procedimiento para la preparación de un óxido de alquileno y estireno, que comprende las etapas de:

(i) oxidar etilbenceno a hidroperóxido de etilbenceno de acuerdo con un procedimiento de acuerdo con una 20 cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7;

(ii) hacer reaccionar el hidroperóxido de etilbenceno con un alqueno para preparar óxido de alquileno y metil fenil carbinol; y (iii) deshidratar metil fenil carbinol a estireno.

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el alqueno es propileno. 25