Método para producir cristales de ácido adípico.

Método para producir cristales de ácido adípico a partir de una solución de ácido adípico

, que comprende al menos una etapa de purificación por cristalización y una etapa de separación y recuperación de los cristales de ácido adípico, caracterizado por que los cristales de ácido adípico se someten, antes de la etapa de separación y recuperación, a una fase de trituración,

y por que la etapa de purificación por cristalización y de separación y recuperación de los cristales de ácido adípico comprende las siguientes etapas :

- una fase de cristalización en un cristalizador que comprende opcionalmente un bucle de circulación externa del medio de cristalización, por refrigeración y/o por concentración de una solución de ácido adípico,

- opcionalmente, una fase de separación de los cristales formados,

- opcionalmente, una fase de retrituración de los cristales en un medio líquido saturado con ácido adípico,

- una fase de separación y recuperación de los cristales, opcionalmente con lavado de los cristales,

y por que

- cuando se realiza una sola etapa de purificación por cristalización y de separación y recuperación de los cristales de ácido adípico, la fase de trituración, antes de la fase de separación y recuperación de los cristales, se realiza al menos en uno de los medios siguientes :

o en la suspensión de cristales contenidos en el cristalizador y que circulan en el bucle externo opcional al cristalizador con reciclaje de esta suspensión que contiene los cristales triturados en el cristalizador, o en los cristales contenidos en el medio de la fase opcional de retrituración,

o en los cristales húmedos después de la fase opcional de retrituración,

- cuando se realizan al menos dos etapas sucesivas de purificación por cristalización y de separación y recuperación de los cristales de ácido adípico, la fase de trituración, antes de la fase de separación y recuperación de los cristales, se realiza en al menos una cualquiera de las etapas que preceden a la última etapa de purificación por cristalización y de separación y recuperación de los cristales de ácido adípico y/o durante la última etapa de cristalización y separación y recuperación de los cristales de ácido adípico en al menos uno de los medios siguientes :

o en la suspensión de los cristales contenidos en el cristalizador y que circulan en el bucle externo opcional al cristalizador con reciclaje de esta suspensión que contiene los cristales triturados en el cristalizador,

o en los cristales contenidos en el medio de la fase opcional de retrituración,

o en los cristales húmedos después de la fase opcional de retrituración.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/057924.

Solicitante: RHODIA OPERATIONS.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 40, rue de la Haie Coq 93306 Aubervilliers FRANCIA.

Inventor/es: CARVIN, PHILIPPE, FOUCHER,STÉPHANIE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Preparación de ácidos carboxílicos o sus sales,... > C07C51/43 (por cambio del estado físico, p. ej. por cristalización)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Compuestos saturados que tienen varios grupos carboxilo... > C07C55/14 (Acido adípico)

PDF original: ES-2545097_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Método para producir cristales de ácido adípico La presente invención se refiere a un método para producir cristales de ácido adípico.

De forma más particular, se refiere a un método de recuperación del ácido adípico en forma de cristales que presentan un contenido bajo de impurezas, obtenidos mediante etapas de cristalización, en particular a partir de medios de reacción de síntesis del ácido adípico. Por contenido de impurezas, se debe entender la concentración de impurezas distintas del agua.

El ácido adípico es un gran producto químico usado en numerosas aplicaciones, bien como compuesto intermedio, bien como aditivo para modificar las propiedades de ciertos productos.

Entre estas aplicaciones, el uso del ácido adípico como monómero en la producción de polímeros es el más importante. Por lo tanto, el ácido adípico es uno de los monómeros principales para la fabricación de poliamidas, en particular la poliamida 6-6. También se usa para la fabricación de poliésteres, poliésteres polioles y en la producción de poliuretanos.

En estas aplicaciones, y en particular en los usos como monómero para la producción de poliamida, el ácido adípico debe presentar un grado de pureza muy elevado, es decir, una pureza de un grado al menos equivalente a la pureza requerida para los compuestos activos usados como medicamentos. Además, los cristales de ácido adípico deben presentar ciertas propiedades físicas, en particular tamaño y forma, para obtener una buena fluidez durante la alimentación del ácido adípico en los reactores o elementos de almacenamiento así como una baja capacidad para formar tortas durante el almacenamiento y el transporte. Además, la presencia de cristales de tamaño muy pequeño, generalmente denominados « finos », se debe minimizar por cuestiones de higiene durante la manipulación del ácido adípico.

En este contexto, la solicitud de patente FR 2 795 721 describe un método para preparar cristales de ácido adípico que consiste en tratar los cristales obtenidos después de cristalización de acuerdo con un método que comprende las etapas de dispersar dichos cristales en un medio líquido, agitar dicho medio líquido durante un periodo de tiempo determinado para obtener la forma y el estado de la superficie de los cristales deseados, y a continuación separar dichos cristales tratados de dicho medio líquido.

Además, el documento de Patente de Estados Unidos Nº 5 471 001 describe un método para la cristalización de ácido adípico según el cual se somete un agua madre acuoso que contiene ácido adípico disuelto y cristales nacientes de ácido adípico con una agitación ultrasónica de intensidad débil siempre refrigerando el agua madre y/o disminuyendo el contenido de agua del agua madre.

Por último, Ch. -H. Gu y D. J. W. Grant describen, en Pharmaceutical Research, Vol. 19, Nº 7 de julio de 2002, las relaciones existentes entre el tamaño de las partículas y la incorporación de impurezas durante la cristalización de ácido adípico al inicio de una solución acuosa.

El ácido adípico se sintetiza, en particular, por oxidación de hidrocarburos, por ejemplo ciclohexano, bien 45 directamente o bien en dos etapas.

El proceso más usado en la industria es el proceso de oxidación de ciclohexano en dos etapas, que comprende una primera etapa de oxidación del ciclohexano con oxígeno en una mezcla de ciclohexanol/ciclohexanona, y a continuación oxidación de esta mezcla en ácido adípico con ácido nítrico. La primera oxidación de ciclohexano en 50 ciclohexanol/ciclohexanona se puede realizar en una sola etapa o en dos fases produciendo, en una primera fase, hidroperóxido de ciclohexilo en ausencia de catalizador y a continuación en una segunda fase, la descomposición del hidroperóxido de ciclohexilo en ciclohexanol/ciclohexanona, en presencia de un catalizador. El ácido adípico se produce del mismo modo por oxidación con ácido nítrico del ciclohexanol producido a partir de benceno por hidrogenación en ciclohexeno e hidratación en ciclohexanol.

En estos métodos de síntesis, el ácido adípico está presente en forma disuelta en el medio de reacción que comprende generalmente agua, ácido nítrico y numerosos subproductos de síntesis tales como diácidos diferentes del ácido adípico tal como los ácidos glutárico y succínico y compuestos en particular metálicos que provienen de los catalizadores usados y de la corrosión de los aparatos.

El ácido adípico se recupera de este medio de reacción generalmente por cristalización después de refrigeración y/o concentración del medio de reacción. Este ácido adípico se purifica mediante cristalizaciones sucesivas, preferentemente en agua, a continuación se seca para disminuir el contenido de humedad y de este modo evitar los problemas de formación de tortas o aglomeración durante el almacenamiento y transporte de los cristales.

Para obtener un grado de pureza elevado, los métodos usados comprenden numerosas etapas de cristalización con fases de lavado y secado importantes que consumen energía y gastos de inversión.

Sin embargo, estos métodos, para conseguir la calidad de pureza necesaria del ácido adípico, comprenden 5 numerosas etapas que influyen en la economía del proceso y en la calidad física de los cristales por producción de « finos », por ejemplo.

Siempre existe una demanda de un método de purificación del ácido adípico con mayor rendimiento que permita obtener este compuesto con una pureza elevada y con cristales que presentan propiedades físicas compatibles con su almacenamiento, transporte y manipulación.

Para este fin, la invención propone un método para producir cristales de ácido adípico por cristalización que permite obtener más fácilmente y de forma más económica cristales de pureza elevada y/o que presentan propiedades físicas compatibles para su manipulación, transporte y almacenamiento.

La invención propone un método para producir cristales de ácido adípico a partir de una solución de ácido adípico que comprende al menos una etapa de purificación por cristalización y una etapa de separación y recuperación de los cristales.

De acuerdo con la invención, este método de producción de cristales de ácido adípico tal como se define en la reivindicación 1, comprende una fase de trituración de los cristales antes de la etapa de separación y recuperación de los cristales.

El método de la invención comprende por lo general varias etapas intermedias entre la etapa de cristalización y la etapa de separación y recuperación como, por ejemplo, filtraciones, retrituraciones, lavados. En el sentido de la presente invención, se comprenderá que « la etapa de purificación por cristalización y de separación y recuperación de los cristales de ácido adípico » incluye a la vez las fases de cristalización y separación y recuperación así como el conjunto de las fases intermedias.

De acuerdo con la invención, la etapa de purificación por cristalización y de separación y recuperación de los cristales de ácido adípico comprende las siguientes etapas :

- una fase de cristalización en un cristalizador que opcionalmente comprende un bucle de circulación externa del medio de cristalización, por refrigeración y/o por concentración de una solución de ácido adípico, -opcionalmente una fase de separación de los cristales formados, por ejemplo por filtración, -opcionalmente una fase de retrituración de los cristales en un medio líquido saturado con ácido adípico, -una fase de separación y recuperación de los cristales, opcionalmente con lavado de los cristales.

Por « etapa (o fase) de separación y recuperación de los cristales »,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Método para producir cristales de ácido adípico a partir de una solución de ácido adípico, que comprende al menos una etapa de purificación por cristalización y una etapa de separación y recuperación de los cristales de ácido adípico, caracterizado por que los cristales de ácido adípico se someten, antes de la etapa de separación y recuperación, a una fase de trituración, y por que la etapa de purificación por cristalización y de separación y recuperación de los cristales de ácido adípico comprende las siguientes etapas :

-una fase de cristalización en un cristalizador que comprende opcionalmente un bucle de circulación externa del medio de cristalización, por refrigeración y/o por concentración de una solución de ácido adípico, -opcionalmente, una fase de separación de los cristales formados, -opcionalmente, una fase de retrituración de los cristales en un medio líquido saturado con ácido adípico, -una fase de separación y recuperación de los cristales, opcionalmente con lavado de los cristales, y por que -cuando se realiza una sola etapa de purificación por cristalización y de separación y recuperación de los cristales de ácido adípico, la fase de trituración, antes de la fase de separación y recuperación de los cristales, se realiza al menos en uno de los medios siguientes :

o en la suspensión de cristales contenidos en el cristalizador y que circulan en el bucle externo opcional al cristalizador con reciclaje de esta suspensión que contiene los cristales triturados en el cristalizador, o en los cristales contenidos en el medio de la fase opcional de retrituración, 25 o en los cristales húmedos después de la fase opcional de retrituración, -cuando se realizan al menos dos etapas sucesivas de purificación por cristalización y de separación y recuperación de los cristales de ácido adípico, la fase de trituración, antes de la fase de separación y recuperación de los cristales, se realiza en al menos una cualquiera de las etapas que preceden a la última etapa de purificación por cristalización y de separación y recuperación de los cristales de ácido adípico y/o durante la última etapa de cristalización y separación y recuperación de los cristales de ácido adípico en al menos uno de los medios siguientes :

o en la suspensión de los cristales contenidos en el cristalizador y que circulan en el bucle externo opcional al 35 cristalizador con reciclaje de esta suspensión que contiene los cristales triturados en el cristalizador,

o en los cristales contenidos en el medio de la fase opcional de retrituración,

o en los cristales húmedos después de la fase opcional de retrituración.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la solución de ácido adípico es una solución 40 acuosa de ácido adípico.

3. Método de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que el ácido adípico se sintetiza por oxidación en ácido nítrico de una mezcla de ciclohexanol/ciclohexanona o ciclohexanol.

4. Método de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que el ácido adípico se sintetiza por oxidación del ciclohexano con oxígeno molecular.

5. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que comprende al menos dos etapas sucesivas de purificación por cristalización del ácido adípico. 50

6. Método de acuerdo con la reivindicación 5 caracterizado por que la primera etapa de purificación por cristalización comprende :

una fase de cristalización en un cristalizador por refrigeración y/o concentración de una solución de ácido 55 adípico,

una fase de separación de los cristales formados,

una fase de retrituración de los cristales en un medio líquido saturado con ácido adípico,

una fase de separación y recuperación de los cristales, opcionalmente con lavado de los cristales,

la fase de trituración se realiza en los cristales antes de la fase de separación y recuperación de los cristales. 60

7. Método de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que la fase de trituración de los cristales se realiza en los cristales contenidos en el medio de retrituración.

8. Método de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que la fase de trituración de los cristales se realiza 65 en los cristales húmedos antes o después de la fase de retrituración.

9. Método de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que la trituración de los cristales de ácido adípico se realiza en la suspensión de los cristales contenidos en el cristalizador y que circulan en un bucle externo al cristalizador con reciclaje de esta suspensión que contiene los cristales triturados en el cristalizador.

10. Método de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que la fase de trituración de los cristales se realiza en los cristales recuperados después de una primera fase de retrituración después de una primera fase de separación por filtración, dichos cristales triturados se someten a continuación a una nueva fase de retrituración antes de su recuperación en la fase de separación y recuperación.

11. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la separación y recuperación de los cristales se realiza por filtración o secado en centrífuga.

12. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que los cristales separados se someten a uno o varios lavados. 15

13. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la trituración de los cristales se realiza por agitación mecánica, trituración, molienda.