Proceso de recuperación de catalizador.

Un método para recuperación de un catalizador lantanoide a partir de la preparación de dietoxi-succinato de ácido aspártico que comprende poner en contacto una fuente de carbonato con una solución que contiene iones lantanoides derivados de dicha preparación y un agente quelante diferente de dietoxi-succinato de ácido aspártico para precipitar carbonato de lantanoide seguido por separación del carbonato de lantanoide precipitado de la solución

, en donde dicho agente quelante es ácido imino-disuccínico o ácido etilenodiamina-disuccínico.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FI2011/050506.

Solicitante: KEMIRA OYJ.

Nacionalidad solicitante: Finlandia.

Dirección: PORKKALANKATU 3 00180 HELSINKI FINLANDIA.

Inventor/es: AKSELA, REIJO, RISSANEN,JUSSI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > PROCEDIMIENTOS QUIMICOS O FISICOS, p. ej. CATALISIS,... > Catalizadores que contienen metales, óxidos o hidróxidos... > B01J23/10 (de tierras raras)

PDF original: ES-2531844_T3.pdf

 

google+ twitter facebookPin it
Proceso de recuperación de catalizador.
Proceso de recuperación de catalizador.

Fragmento de la descripción:

Proceso de recuperación de catalizador Campo técnico

La presente invención se refiere a un método para recuperación de un catalizador lantanoide a partir de la mezcla de reacción después de la síntesis de un agente quelante.

Antecedentes de la invención

WO 97/45396 da a conocer derivados de N-bis- y N-tris-[(1,2-dicarboxi-etoxi)-etil]-amina que incluyen ácido N-bis- [(1,2-dicarboxi-etoxi)-etil]-aspártico (denominado también dietoxi-succinato de ácido aspártico o AES), y el uso de estos derivados como agentes quelantes de metales. Estos derivados se pueden preparar por reacción de una di- o trietanolamina con una sal de metal alcalino o metal alcalinotérreo de ácido maleico en presencia de un catalizador tal como un compuesto lantánido o un compuesto de metal alcalinotérreo. Esta es una reacción típica de adición de Michael.

Un método para preparar ácido N-[2-(1,2-dicarboxietoxi)-etil]aspártico (EDODS) por O-alquilación de sales de ácido maleico catalizada con La3* ha sido descrito por J. van Westrenen et al. in Recl. Trav. Chim. Pays-Bas., vol. 19, 199, p. 474-478.

Diversos métodos para separar lantano de soluciones de productos han sido descritos en la bibliografía. Por ejemplo se ha descrito la precipitación de lantano como oxalato. Así, el ion lantano(lll) utilizado como catalizador puede separarse del precipitado de oxalato por tratamiento del precipitado con ácido nítrico o ácido clorhídrico. Además, el precipitado de oxalato de lantano puede tratarse, después de filtración, a temperaturas altas. A 4°C, el oxalato se calcina para formar carbonato y a temperaturas de aproximadamente 8-9°C se forma óxido de lantano. Ambos productos pueden reutilizarse como catalizadores.

WO 99/46234 A1 da a conocer en el Ejemplo 1 un proceso en el que se hacía reaccionar maleato de sodio con dietanolamina en presencia de óxido de lantano(lll) seguido por acidificación de la mezcla de reacción con ácido oxálico y separación subsiguiente por filtración del precipitado de oxalato de La(lll) formado. La solución remanente contenía entre otras cosas ácido N-bis-[2-(1,2-dicarboxietoxi)-etil]-aspártico (BCEEAA o AES) y N-bis-[2-(1,2- dicarboxi-etoxi)-etil]-amina (BCEEA). WO 99/46234 A1 expone también que el catalizador de lantano puede precipitarse como carbonato de lantano y reutilizarse como tal o convertirse en óxido o hidróxido de lantano.

El lantano es un catalizador conocido que puede utilizarse en la adición de Michael en la que un grupo hidroxilo se somete típicamente a alquilación en O por adición a maleato. Compuestos útiles de lantano(lll) son maleato de lantano, nitrato de lantano(lll), cloruro de lantano(lll), óxido de lantano y octanoato de lantano.

La finalidad de la presente invención es mejorar la recuperación del catalizador de lantano u otros catalizadores lantanoides a partir de la preparación de dietoxi-succinato de ácido aspártico.

Sumario de la invención

Conforme a la presente invención, se encontró sorprendentemente que la separación del catalizador lantanoide procedente de la preparación de dietoxi-succinato de ácido aspártico puede mejorarse esencialmente por introducción de otro agente quelante, seleccionado de ácido imino-disuccínico (ISA) o ácido etilenodiamina- disuccínico (EDDS).

Breve descripción de los dibujos

Fig. 1 muestra la distribución de tamaños de conforme a técnicas convencionales,

Fig. 2 muestra la distribución de tamaños de conforme a técnicas convencionales,

Fig. 3 muestra la distribución de tamaños de conforme a la presente invención, y Fig. 4 muestra la distribución de tamaños de conforme a la presente invención.

partícula del partícula del partícula del partícula del

precipitado de precipitado de precipitado de precipitado de

carbonato de carbonato de carbonato de carbonato de

lantano obtenido lantano obtenido lantano obtenido lantano obtenido

Descripción detallada de la invención

En un aspecto de la invención se proporciona un método para recuperación del catalizador lantanoide a partir de la preparación de dietoxi-succinato de ácido aspártico (AES) que comprende poner en contacto una fuente de carbonato con una solución que contiene iones lantanoides derivados de dicha preparación y un agente quelante

adicional, es decir un agente quelante diferente de dietoxi-succinato de ácido aspártico, para precipitar carbonato de lantanoide seguido por separación del carbonato de lantanoide precipitado de la solución.

La fuente de carbonato es preferiblemente un carbonato de metal alcalino o carbonato de metal alcalinotérreo o dióxido de carbono. El metal alcalino es preferiblemente sodio o potasio y el metal alcalinotérreo es preferiblemente calcio o magnesio. Una fuente de carbonato preferida es carbonato de sodio.

Los agentes quelantes se seleccionan de ácido imino-disuccínico (ISA) y ácido etilenodiamina-disuccínico (EDDS).

En una realización preferida de la invención, el AES se prepara por reacción de dietanolamina con maleato en condiciones alcalinas en presencia del catalizador lantanoide y un agente quelante que comprende ISA que se forma in situ por adición de ácido aspártico a la mezcla de reacción donde el mismo reacciona con maleato sin reaccionar para formar ISA.

En otra realización preferida de la invención, el AES se prepara por reacción de dietanolamina con maleato en condiciones alcalinas en presencia del catalizador lantanoide y un agente quelante que comprende EDDS que se forma in situ por adición de etilenodiamina a la mezcla de reacción donde aquélla reacciona con el maleato sin reaccionar para formar EDDS.

En un segundo aspecto de la invención, se proporciona un proceso para la preparación de dietoxi-succinato de ácido aspártico (AES) que comprende hacer reaccionar dietanolamina con maleato en condiciones alcalinas en presencia de un catalizador lantanoide para formar dietoxi-succinato de ácido aspártico. Dicho catalizador lantanoide se precipita a partir de la mezcla de reacción por contacto del catalizador lantanoide con una fuente de carbonato y un agente quelante para formar un precipitado de carbonato de lantanoide que se separa y se reutiliza como tal como catalizador lantanoide en dicho proceso o se convierte en otro catalizador lantanoide para ser utilizado como catalizador lantanoide en dicho proceso. Dicho agente quelante es diferente del dietoxi-succinato de ácido aspártico, y se selecciona de ISA y EDDS.

El precipitado de carbonato de lantanoide separado se puede convertir en otra sal tal como cloruro de lantanoide(lll) o en óxido de lantanoide(lll).

La fuente de carbonato es preferiblemente un carbonato de metal alcalino o carbonato de metal alcalinotérreo o dióxido de carbono. El metal alcalino es preferiblemente sodio o potasio y el metal alcalinotérreo es preferiblemente calcio o magnesio. Una fuente de carbonato preferida es carbonato de sodio.

Los AAS, ISA y EDDS se encuentran preferiblemente en la forma de sales de metal alcalino o sales de metal alcalinotérreo. Sales de metal alcalino preferidas son sales de sodio o potasio, y sales de metal alcalinotérreo preferidas son sales de calcio o magnesio.

La serie de los lantanoides (denominados previamente lantánidos) comprende los quince elementos con números atómicos desde 57 a 71. Catalizadores lantanoides preferidos son lantano (La), praseodimio (Pr), neodimio (Nd), europio (Eu), disprosio (Dy), erbio (Er) e iterbio (Yb).

Un catalizador lantanoide especialmente preferido es un catalizador de lantano, y un carbonato de lantanoide especialmente preferido es carbonato de lantano.

Conforme a la invención, el carbonato de lantanoide precipitado,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método para recuperación de un catalizador lantanoide a partir de la preparación de dietoxi-succinato de ácido aspártico que comprende poner en contacto una fuente de carbonato con una solución que contiene iones lantanoides derivados de dicha preparación y un agente quelante diferente de dietoxi-succinato de ácido aspártico para precipitar carbonato de lantanoide seguido por separación del carbonato de lantanoide precipitado de la solución, en donde dicho agente quelante es ácido imino-disuccínico o ácido etilenodiamina-disuccínico.

2. El método conforme a la reivindicación 1 en donde la fuente de carbonato es un carbonato de metal alcalino o carbonato de metal alcalinotérreo o dióxido de carbono.

3. El método conforme a la reivindicación 1 ó 2 en donde el dietoxi-succinato de ácido aspártico se prepara por reacción de dietanolamina con maleato en condiciones alcalinas en presencia del catalizador lantanoide, y en donde el ácido imino-disuccínico se forma in situ por adición de ácido aspártico a la mezcla de reacción donde el mismo reacciona con el maleato sin reaccionar para formar ácido imino-disuccínico.

4. El método conforme a la reivindicación 1 ó 2 en donde el dietoxi-succinato de ácido aspártico se prepara por reacción de dietanolamina con maleato en condiciones alcalinas en presencia del catalizador lantanoide, y en donde el ácido etilenodiamina-disuccínico se forma in situ por adición de etilenodiamina a la mezcla de reacción donde la misma reacciona con el maleato sin reaccionar para formar ácido etilenodiamina-disuccínico.

5. El método conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el carbonato de lantanoide precipitado se separa por filtración.

6. El método conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el precipitado de carbonato de lantanoide separado contiene menos de 5% en volumen de partículas que tienen un tamaño de partícula inferior a 1

pm.

7. El método conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el precipitado de carbonato de lantanoide separado contiene menos de 3% en volumen de partículas que tienen un tamaño de partícula inferior a 1

pm.

8. El método conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el catalizador lantanoide es catalizador de lantano y el carbonato de lantanoide es carbonato de lantano.

9. Un proceso para la preparación de dietoxi-succinato de ácido aspártico que comprende hacer reaccionar dietanolamina con maleato en condiciones alcalinas en presencia de un catalizador lantanoide para formar dietoxi- succinato de ácido aspártico, precipitándose dicho catalizador lantanoide a partir de la mezcla de reacción por contacto del catalizador lantanoide con una fuente de carbonato y un agente quelante para formar precipitado de carbonato de lantanoide que se separa y se reutiliza como tal como un catalizador lantanoide en dicho proceso o se convierte en otro catalizador lantanoide para ser utilizado como catalizador lantanoide en dicho proceso, siendo dicho agente quelante distinto de dietoxi-succinato de ácido aspártico, en donde dicho agente quelante es ácido imino-disuccínico o ácido etilenodiamina-disuccínico.

1. El proceso conforme a la reivindicación 9, en donde la fuente de carbonato es un carbonato de metal alcalino o carbonato de metal alcalinotérreo o dióxido de carbono.

11. El proceso conforme a la reivindicación 9 ó 1, en donde el carbonato de lantanoide precipitado se separa por filtración.

12. El proceso conforme a cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11 en donde el precipitado de carbonato de lantanoide separado contiene menos de 5% en volumen de partículas que tienen un tamaño de partícula inferior a 1 pm.

13. El proceso conforme a cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11 en donde el precipitado de carbonato de lantanoide separado contiene menos de 3% en volumen de partículas que tienen un tamaño de partícula inferior a 1 pm.

14. El proceso conforme a cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13 en donde el catalizador lantanoide es catalizador de lantano y el carbonato de lantanoide es carbonato de lantano.