Procedimiento para la reestabilización de monómeros (met)acrílicos.

Procedimiento para la reestabilización de monómeros (met)acrílicos, caracterizado porque de monómeros

(met)acrílicos que contienen fenotiazina se separa fenotiazina mediante adsorción en carbón activo y dado el caso a continuación se añade un inhibidor de la polimerización de acción moderada seleccionado del grupo de los compuestos fenólicos y quinonas.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/057519.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: HERFERT, NORBERT, WUSTEFELD, RENATE, DR., HAMMON, ULRICH.

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,... > C07C51/215 (de grupos hidrocarbilo saturados)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Preparación de ácidos carboxílicos o sus sales,... > C07C51/25 (de compuestos insaturados que no tienen ciclo aromático de seis miembros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Preparación de ácidos carboxílicos o sus sales,... > C07C51/47 (por tratamiento sólido-líquido; por absorción-adsorción química)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Preparación de ácidos carboxílicos o sus sales,... > C07C51/50 (Empleo de aditivos, p. ej. para la estabilización)

PDF original: ES-2534983_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la reestabilización de monómeros (met)acrílicos

La presente invención se refiere a un procedimiento para la reestabilización de monómeros (met)acril¡cos.

Por el término monómeros (met)acrílicos en el sentido de la presente invención se entiende sustancias que están compuestas de acroleína, metacroleína, ácido acríllco, ácido metacrilico y/o de ésteres de los dos ácidos mencionados anteriormente. El (met)acrilo se usa en este documento generalmente como modo de escritura abreviado para acrilo y/o metacrilo.

Los monómeros (met)acrílicos son compuestos etilénicamente insaturados que pueden polimerizarse por radicales. Una vez desencadenadas, las polimerizaciones por radicales discurren normalmente de manera marcadamente exotérmica, es decir con desarrollo de calor fuerte, acelerando adicionalmente el calor de polimerización liberado, para el caso de que éste no se evacúe, la polimerización por radicales.

Si se realiza la evacuación de calor mencionada anteriormente en las polimerizaciones por radicales pretendidas de manera insuficiente existe por tanto el riesgo de que la polimerización discurra de manera impetuosa de modo que el recipiente que contiene la mezcla de reacción explota cuando no se opone resistencia a la polimerización descontrolada.

Una oposición de resistencia eficaz de este tipo se requiere en particular en el caso de polimerizaciones por radicales desencadenadas de manera no deseada. Las polimerizaciones por radicales desencadenas de manera no deseada pueden producirse por ejemplo durante el almacenamiento y/o durante el transporte de sustancias que contienen monómeros, dado que tanto el calor como la luz o radicales indeseados pueden desencadenar una polimerización por radicales de monómeros. En efecto se intenta oponer resistencia a tales polimerizaciones por radicales indeseadas habitualmente de manera preventiva debido a que se añade a los monómeros baja cantidad (por regla general hasta 1 ppm) de inhibidores de la polimerización. Sin embargo, la acción inhibidora no ha de ser demasiado marcada, dado que los monómeros para su uso posterior deben someterse a una polimerización por radicales deseada. Una acción moderadamente inhibidora, tal como presenta ésta por ejemplo hidroquinonamonometiléter (MEHQ), puede dominarse sin embargo normalmente por iniciadores de polimerización radicalarios, por lo que MEHQ es un estabilizador de almacenamiento y/o transporte especialmente frecuente para monómeros. La experiencia ha mostrado, sin embargo, que incluso en caso de monómeros estabilizados con estabilizadores de almacenamiento y/o transporte no puede excluirse completamente una polimerización por radicales indeseada de los mismos. Esto se aplica en particular para los monómeros de (met)acrilatos especialmente afables a la polimerización, en particular para ácido (met)acrílico.

La tendencia a la polimerización de monómeros (met)acrílicos se da especialmente cuando tales sustancias están expuestas a condiciones externas extremas durante el transporte y/o durante el almacenamiento (por ejemplo temperaturas extremadamente altas durante el transporte por medio de barco por distintas zonas climáticas, tal como es el caso por ejemplo durante el transporte de Europa a sureste asiático o Sudamérica.

Para un transporte seguro de monómeros (met)acrilicos se estabilizan éstos habitualmente con fenotiazina (PTZ) o mezclas de PTZ con otros inhibidores de la polimerización. La PTZ es un estabilizador muy eficaz de monómeros (met)acrílicos. Un procesamiento de los monómeros (met)acrílicos que contienen PTZ es sin embargo casi imposible, dado que está impedida una polimerización en presencia de PTZ. Por tanto deben purificarse los monómeros (met)acrílicos que contienen PTZ antes de un procesamiento, en el que se separa completamente PTZ. Esta separación se realiza habitualmente mediante destilación o cristalización, tal como se describe por ejemplo en el documento WO 5/761 A1 y en el documento WO 2/9299 A2.

Es desventajoso en esto que la separación de la PTZ de los monómeros (met)acrílicos mediante destilación y cristalización es muy costosa, en particular porque los monómeros (met)acrílicos deben transferirse en primer lugar al estado agregado gaseoso o sólido para poder separar completamente la PTZ. A continuación debe añadirse otro estabilizador moderadamente inhibidor, tal como por ejemplo MEHQ, para que se evite una polimerización por radicales indeseada aún antes del procesamiento planificado.

Por el documento EP 775 686 A1 se conoce un procedimiento para la separación por adsorción de PTZ del ácido acrílico. De acuerdo con esto se lleva a contacto una solución de ácido acrílico que contiene PTZ con una bentonita para reducir el contenido de PTZ hasta por debajo de 1 ppm. Es desventajoso en este procedimiento que el contenido de PTZ tras la adsorción sea todavía demasiado alto para alimentar el ácido acrílico a un procesamiento posterior.

Por tanto era objetivo de la presente invención proporcionar un procedimiento para la reestabilización de monómeros (met)acrílicos, en el que se separara de manera eficaz y sencilla fenotiazina de monómeros (met)acrílicos que contienen fenotiazina y en caso necesario se añadiera a continuación un inhibidor de la polimerización de acción moderada que no impidiera esencialmente el procesamiento posterior.

Este objetivo se consiguió mediante un procedimiento para la reestabilización de monómeros (met)acrílicos, en el que de monómeros (met)acrilicos que contienen fenotiazina se separa fenotiazina mediante adsorción en carbón activo y dado el caso a continuación se añade un inhibidor de la polimerización de acción moderada.

Es ventajoso en el procedimiento de acuerdo con la invención que la separación por adsorción de la PTZ se realiza de manera sencilla y casi completa. Es especialmente ventajoso que los monómeros (met)acrílicos en el estado agregado líquido, tal como se encuentran por ejemplo en el transporte, puedan alimentarse directamente a la adsorción.

Habitualmente, los monómeros (met)acrílicos contienen hasta 1 ppm, preferentemente hasta 5 ppm y en particular aproximadamente 2 ppm de fenotiazina como inhibidor de la polimerización. Los monómeros (met)acrílicos estabilizados de esta manera pueden transportarse sin peligro también por distancias amplias.

Para la purificación de acuerdo con la invención de monómeros (met)acnlicos mediante adsorción en carbón activo pueden usarse procedimientos de adsorción, tal como se describen por ejemplo en Ullmanns Enzyklopádie der Technischen Chemie, 4a edición, vol. 2, pág. 6-619 y en la bibliografía allí citada y los conoce el experto. En este caso se trata por ejemplo de procedimientos de lecho sólido, en los que el carbón activo se dispone de manera sólida y el monómero (met)acrílico que va a purificarse se hace fluir en estado inundado o en la fase de escurrimiento hacia abajo o sin embargo de abajo arriba.

Por lo que respecta a la construcción del adsorbedor de lecho sólido se distinguen por ejemplo adsorbedores horizontales o verticales y piletas de adsorción sencillas. Otros procedimientos de adsorción trabajan por el contrario con agentes de adsorción móviles, por ejemplo en el lecho móvil o en el lecho fluidizado. En caso de uso de carbones activos en forma de polvo se distinguen además procedimientos de mezclado con agitación, en los que el medio de adsorción se mezcla agitando con el monómero (met)acrílico que va a purificarse en un recipiente agitador y a continuación se separa por filtración en una prensa de filtro, y el procedimiento de filtración por capas, en el que se genera en primer lugar mediante hinchamiento sobre el filtro una capa de medio de adsorción,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la reestabilización de monómeros (met)acrílicos, caracterizado porque de monómeros (met)acnl¡cos que contienen fenotiazina se separa fenotiazina mediante adsorción en carbón activo y dado el caso a continuación se añade un inhibidor de la polimerización de acción moderada seleccionado del grupo de los compuestos fenólicos y quinonas.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el carbón activo presenta una superficie BET de 2 m2/g a 3 m2/g.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el carbón activo presenta una superficie BET de 3 m2/g a 2 m2/g.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en caso del carbón activo se trata de carbón de moldeo, carbón granulado o carbón en polvo.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el contenido de fenotiazina tras la adsorción se sitúa por debajo de 1 ppm.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque el contenido de fenotiazina tras la adsorción se sitúa por debajo de 5 ppm.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el inhibidor de la polimerización de acción moderada se selecciona del grupo de los compuestos fenólicos y quinonas.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque como inhibidor de la polimerización de acción moderada se usa hidroquinonamonometiléter.

9. Procedimiento según las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque el contenido de inhibidor de la polimerización de acción moderada asciende a hasta 1 ppm.

1. Procedimiento según una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque el contenido de inhibidor de la polimerización de acción moderada asciende a aproximadamente 5 ppm.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el caso del monómero (met)acrílico se trata de ácido (met)acrílico.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque en el caso del monómero (metjacrilico se trata de ácido acrflico para la fabricación de polímeros superabsorbentes.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque el ácido acrflico presenta un contenido de agua

del 4 % al 75 % en peso.

14. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque el ácido acrflico está libre de agua.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque los grupos ácido del ácido acrflico están neutralizados en el intervalo del 2 % al 95 % en moles.

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque los grupos ácido del ácido acrflico no están neutralizados.