Procedimiento de carbonilación para la producción de acetato de metilo.

Procedimiento para la producción de acetato de metilo, procedimiento que comprende la carbonilación de dimetil éter con monóxido de carbono en una o más zonas de reacción de carbonilación en presencia de un catalizador de mordenita para producir producto de acetato de metilo

, caracterizado porque se añade al menos uno de acetato de metilo y ácido acético a al menos una de dichas zonas de reacción.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/GB2009/002696.

Solicitante: BP CHEMICALS LIMITED.

Nacionalidad solicitante: Reino Unido.

Dirección: CHERTSEY ROAD SUNBURY-ON-THAMES, MIDDLESEX TW16 7BP REINO UNIDO.

Inventor/es: ROBERTS, MARK STEPHEN, HAZEL, NICHOLAS JOHN, SUNLEY, JOHN GLENN, KEY,Lesley Ann.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Esteres de ácidos carboxílicos; Esteres del ácido... > C07C69/14 (de compuestos monohidroxilados)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Preparación de ésteres de ácidos carboxílicos > C07C67/36 (por reacción con monóxido de carbono o formiatos (C07C 67/02, C07C 67/03, C07C 67/10 tienen prioridad))

PDF original: ES-2472418_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento de carbonilaciïn para la producciïn de acetato de metilo Esta invenciïn se refiere a un procedimiento de carbonilaciïn para la producciïn de acetato de metilo haciendo reaccionar dimetil ïter con monïxido de carbono en presencia de ïcido acïtico y/o acetato de metilo aïadido y un catalizador de mordenita.

Se operan comercialmente procedimientos de carbonilaciïn en fase lïquida tales como la carbonilaciïn de metanol y/o derivados reactivos del mismo en presencia de catalizadores homogïneos para producir ïcido acïtico. Tambiïn se conocen procedimientos de carbonilaciïn en fase gaseosa que emplean metanol y dimetil ïter usando catalizadores heterogïneos.

El documento EP-A-0 596 632 describe un procedimiento en fase de vapor para la carbonilaciïn de metanol para producir ïcido acïtico a altas temperaturas y presiones en presencia de un catalizador de mordenita que se ha cargado con cobre, nïquel, iridio, rodio o cobalto.

El documento WO 01/07393 describe un procedimiento para la conversiïn catalïtica de una materia prima que comprende monïxido de carbono e hidrïgeno para producir al menos uno de un alcohol, ïter y mezclas de los mismos y hacer reaccionar monïxido de carbono con el al menos uno de un alcohol, ïter y mezclas de los mismos en presencia de un catalizador seleccionado de superïcidos sïlidos, heteropoliïcidos, arcillas, zeolitas y tamices moleculares, en ausencia de un promotor de haluro, en condiciones de temperatura y presiïn suficientes para producir al menos uno de un ïster, ïcido, anhïdrido de ïcido y mezclas de los mismos.

El documento WO 2005/105720 describe un procedimiento para la producciïn de un ïcido carboxïlico y/o un ïster o anhïdrido del mismo mediante la carbonilaciïn de un alcohol alifïtico o derivado reactivo del mismo con monïxido de carbono en ausencia sustancial de halïgenos a una temperatura en el intervalo de 250 - 600ïC y una presiïn en el intervalo de 10 a 200 bar en presencia de un catalizador de mordenita que se ha modificado con cobre, nïquel, iridio, rodio o cobalto y tiene como elementos estructurales, silicio, aluminio, y al menos uno de galio, boro y hierro.

El documento WO 2006/121778 describe un procedimiento para la producciïn de un ïster de alquilo inferior de un ïcido carboxïlico alifïtico inferior mediante la carbonilaciïn en condiciones sustancialmente anhidras de un ïter de alquilo inferior, tal como dimetil ïter, con monïxido de carbono en presencia de un catalizador de mordenita o ferrierita.

Una desventaja de llevar a cabo reacciones de carbonilaciïn en presencia de un catalizador de zeolita tal como una mordenita es que disminuye la selectividad para el producto de carbonilaciïn acetato de metilo debido a la formaciïn de subproductos, y, en particular a la formaciïn de los subproductos, metano e hidrocarburos C2+. Los hidrocarburos C2+ son normalmente, hidrocarburos alifïticos C2 a C6, tales como etano y propano, alquenos C2 a C6, tales como etileno y propileno. Tambiïn pueden formarse hidrocarburos aromïticos, tales como bencenos metilados, por ejemplo, xilenos.

Por tanto, serïa ventajoso que pudiera reducirse tal formaciïn de subproductos en procedimientos carbonilaciïn catalizados por mordenita para producir acetato de metilo.

Se ha encontrado ahora que si se lleva a cabo la reacciïn de carbonilaciïn en presencia de acetato de metilo aïadido (es decir, acetato de metilo que estï ademïs del producido como producto de la reacciïn de carbonilaciïn entre dimetil ïter y monïxido de carbono) y/o ïcido acïtico, se reduce la formaciïn de subproductos.

Por consiguiente, la presente invenciïn proporciona un procedimiento para la producciïn de acetato de metilo, procedimiento que comprende la carbonilaciïn de dimetil ïter con monïxido de carbono en una o mïs zonas de reacciïn de carbonilaciïn en presencia de un catalizador de mordenita para producir producto de acetato de metilo caracterizado porque se aïade al menos uno de acetato de metilo y ïcido acïtico a al menos una de dicha (s) zona (s) de reacciïn.

Ventajosamente, se ha encontrado que si se alimenta al menos uno de acetato de metilo y ïcido acïtico al procedimiento de carbonilaciïn, se reduce la formaciïn de subproductos, y, en particular la formaciïn de subproductos de metano e hidrocarburos C2+.

Ademïs, si estï presente acetato de metilo en la alimentaciïn de dimetil ïter introducida en una zona de reacciïn en la puesta en marcha de la reacciïn de carbonilaciïn, se ha encontrado que se suprime significativamente la formaciïn de hidrocarburos, permitiendo de ese modo que se logre una puesta en marcha de la reacciïn mejorada.

Por tanto, la presente invenciïn prevï ademïs el uso de al menos al menos uno de acetato de metilo y ïcido acïtico

en un procedimiento de carbonilaciïn para reducir la formaciïn de subproductos, en el que dicho procedimiento comprende la carbonilaciïn de dimetil ïter con monïxido de carbono en una o mïs zonas de reacciïn de carbonilaciïn en presencia de un catalizador de mordenita para producir producto de acetato de metilo, caracterizado porque se aïade al menos uno de acetato de metilo y ïcido acïtico a al menos una de dicha (s) zona (s) de reacciïn.

El procedimiento de la presente invenciïn es un procedimiento de carbonilaciïn en el que se carbonila dimetil ïter con monïxido de carbono para producir acetato de metilo. El dimetil ïter puede ser sustancialmente puro o puede contener pequeïas cantidades de impurezas inertes. En la prïctica comercial, se produce dimetil ïter mediante la conversiïn catalïtica de gas de sïntesis (mezclas de hidrïgeno y monïxido de carbono) sobre catalizadores de la sïntesis de metanol y la deshidrataciïn de metanol. Esta conversiïn catalïtica da como resultado un producto que es predominantemente dimetil ïter pero tambiïn puede contener cierta cantidad de metanol. En el procedimiento de la presente invenciïn, la alimentaciïn de dimetil ïter puede comprender adicionalmente pequeïas cantidades de metanol siempre que la cantidad de metanol presente en la alimentaciïn no sea tan grande como para inhibir la reacciïn de carbonilaciïn para dar el producto de acetato de metilo. Se ha encontrado que puede tolerarse el 5% en peso o menos, tal como el 1% en peso o menos de metanol en la alimentaciïn de dimetil ïter.

Tambiïn puede generarse dimetil ïter a partir de carbonato de dimetilo, por ejemplo, poniendo en contacto carbonato de dimetilo lïquido con gamma-alïmina para descomponer el carbonato de dimetilo en dimetil ïter y diïxido de carbono.

De manera adecuada, se introduce dimetil ïter en una zona de reacciïn a una concentraciïn en el intervalo de al menos el 1, 0% molar al 20% molar, por ejemplo, del 1, 5% molar al 10% molar, tal como del 2, 5 al 5% molar, basado en las alimentaciones gaseosas totales (incluyendo recirculaciones) a la zona de reacciïn. Cuando se emplea mïs de una zona de reacciïn, la concentraciïn de dimetil ïter introducido en cada zona de reacciïn puede ser igual o diferente. El dimetil ïter introducido en una zona de reacciïn puede ser dimetil ïter nuevo y/o de recirculaciïn.

Ademïs de dimetil ïter y monïxido de carbono, las alimentaciones gaseosas a una zona de reacciïn pueden incluir acetato de metilo, ïcido acïtico, hidrïgeno y gases inertes, tales como nitrïgeno, helio y argïn.

En el procedimiento de la presente invenciïn, se aïade al menos uno de acetato de metilo y ïcido acïtico a al menos una zona de reacciïn. Cuando se emplea mïs de una zona de reacciïn, pueden aïadirse acetato de metilo y/o ïcido acïtico a algunas pero no necesariamente todas las zonas de reacciïn empleadas.

Cuando se aïade acetato... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la producciïn de acetato de metilo, procedimiento que comprende la carbonilaciïn de dimetil ïter con monïxido de carbono en una o mïs zonas de reacciïn de carbonilaciïn en presencia de un catalizador de mordenita para producir producto de acetato de metilo, caracterizado porque se aïade al

menos uno de acetato de metilo y ïcido acïtico a al menos una de dichas zonas de reacciïn.

2. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 1, en el que el procedimiento se lleva a cabo en presencia de hidrïgeno.

3. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 1 o la reivindicaciïn 2, en el que la razïn molar de acetato de metilo con respecto a dimetil ïter estï en el intervalo de 1:100 a 5:1.

4. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 3, en el que la razïn molar de acetato de metilo con respecto a dimetil ïter estï en el intervalo de 1:10 a 3:1.

5. Procedimiento segïn una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que se aïade acetato de metilo a una zona de reacciïn en una cantidad en el intervalo del 0, 05% molar al 5% molar basado en las alimentaciones gaseosas totales incluyendo recirculaciones.

6. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 5, en el que se aïade acetato de metilo a una zona de reacciïn en una cantidad en el intervalo del 0, 5% molar al 5% molar basado en las alimentaciones gaseosas totales incluyendo recirculaciones.

7. Procedimiento segïn una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que se aïade acetato de metilo a una zona de reacciïn como acetato de metilo nuevo y/o de recirculaciïn y/o como acetato de metilo 20 producto.

8. Procedimiento segïn una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que se introduce acetato de metilo en la zona de reacciïn en la puesta en marcha del procedimiento de carbonilaciïn.

9. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 1 o la reivindicaciïn 2, en el que se aïade ïcido acïtico a una zona

de reacciïn en una cantidad en el intervalo de mayor del 0% molar al 1% molar basado en las 25 alimentaciones gaseosas totales incluyendo recirculaciones.

10. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 9, en el que se aïade ïcido acïtico a una zona de reacciïn en una cantidad en el intervalo del 0, 1% molar al 0, 8% molar basado en las alimentaciones gaseosas totales incluyendo recirculaciones.

11. Procedimiento segïn una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el catalizador de mordenita se 30 selecciona de una H-mordenita, una cobre-mordenita y una plata-mordenita.

12. Procedimiento segïn una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el procedimiento se lleva a cabo en de 2 a 30 zonas de reacciïn conectadas en serie.

13. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 12, en el que se introduce dimetil ïter en una zona de reacciïn como dimetil ïter nuevo y/o de recirculaciïn.

14. Procedimiento segïn la reivindicaciïn 13, en el que se introduce dimetil ïter en una zona de reacciïn como dimetil ïter nuevo junto con al menos uno de ïcido acïtico y acetato de metilo nuevo y/o de recirculaciïn.

15. Procedimiento segïn una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que producto de acetato de metilo se hidroliza para dar ïcido acïtico.