PROCEDIMIENTO PARA EL RETORNO CONTINUO DE OLEFINA NO CONVERTIDA DURANTE LA OXIDACION DE OLEFINAS CON HIDROPEROXIDO MEDIANTE LAVADO CON SOLVENTES.

Procedimiento para el retorno continuo de propeno no convertido durante la oxidación de propeno saturado,

que contiene propano como hidrocarburo saturado, con hidroperóxido, para obtener óxido de propeno, contenido en el flujo de gas de escape obtenido durante la oxidación y que contiene propano, caracterizado porque

comprende los pasos (i) a (iii)

(i) separación del propeno y del propano del flujo de gas de escape a través de la absorción en un hidrocarburo,

(ii) desorción del propeno y del propano del hidrocarburo, asimismo, la mezcla de propeno y propano es separada a una presión de 1 a 3 bar en una columna de destilación, en forma líquida, o en una evaporación de distensión a una presión de 1 a 3 bar y una temperatura de 50 a 100ºC, en forma de vapor;

(iii) retorno del propeno obtenido en el paso (ii) al proceso de oxidación, asimismo, la mezcla de propeno/propano obtenida tras la separación del hidrocarburo es separada en propeno y propano un dispositivo de separación C3, antes del retorno del propeno al proceso de oxidación

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2003/011735.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: BASF SE101005518B02/0140PCEP,67056 LUDWIGSHAFEN.

Inventor/es: BASSLER, PETER, GOBBEL, HANS-GEORG, DR., TELES, JOAQUIM, HENRIQUE, RUDOLF, PETER.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 24 de Marzo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01D53/14K
  • B01D53/14M
  • C07D301/12 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C07 QUIMICA ORGANICA.C07D COMPUESTOS HETEROCICLICOS (Compuestos macromoleculares C08). › C07D 301/00 Preparación de oxiranos. › con peróxido de hidrógeno o con peróxidos o perácidos inorgánicos.
  • C07D301/32 C07D 301/00 […] › Separación; Purificación.

Clasificación PCT:

  • B01D53/14 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B;   aparato de vórtice   B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 53/00 Separación de gases o de vapores; Recuperación de vapores de disolventes volátiles en los gases; Depuración química o biólogica de gases residuales, p. ej. gases de escape de los motores de combustión, humos, vapores, gases de combustión o aerosoles (recuperación de disolventes volátiles por condensación B01D 5/00; sublimación B01D 7/00; colectores refrigerados, deflectores refrigerados B01D 8/00; separación de gases difícilmente condensables o del aire por licuefacción F25J 3/00). › por absorción.
  • C07D301/12 C07D 301/00 […] › con peróxido de hidrógeno o con peróxidos o perácidos inorgánicos.
  • C07D301/32 C07D 301/00 […] › Separación; Purificación.

Clasificación antigua:

  • B01D53/14 B01D 53/00 […] › por absorción.
  • C07D301/12 C07D 301/00 […] › con peróxido de hidrógeno o con peróxidos o perácidos inorgánicos.
  • C07D301/32 C07D 301/00 […] › Separación; Purificación.
PROCEDIMIENTO PARA EL RETORNO CONTINUO DE OLEFINA NO CONVERTIDA DURANTE LA OXIDACION DE OLEFINAS CON HIDROPEROXIDO MEDIANTE LAVADO CON SOLVENTES.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento para el retorno continuo de olefina no convertida durante la oxidación de olefinas con hidroperóxido mediante lavado con solventes.

La presente invención comprende un procedimiento para el retorno continuo de olefina no convertida durante la oxidación de olefinas con hidroperóxidos para obtener oxiranos, en el cual la olefina primero es absorbida del flujo de gas de escape originado en la oxidación, por un solvente que consiste en hidrocarburos, preferentemente, tetradecano, y posteriormente, es desorbida, eventualmente, es limpiada de compuestos alifáticos, y finalmente es reconducida al proceso de oxidación, a saber, para el retorno del propeno utilizado en la obtención de óxido de propeno. La presente invención también comprende un dispositivo con el cual se puede realizar el procedimiento acorde a la invención.

Se sabe que en la oxidación de olefinas con hidroperóxidos para obtener oxiranos, con una conversión creciente de olefinas, se reduce la selectividad de la formación de oxiranos a favor de reacciones secundarias indeseadas. Por ello, para poder obtener una elevada selectividad de, por ejemplo, más del 95%, estas reacciones son provocadas, preferentemente, con una conversión de olefinas de, aproximadamente, sólo 85 a 98%, especialmente, a escala técnica.

La memoria EP 0 583 828 A2 comprende un procedimiento para la oxidación directa de etileno. En ella se publica la absorción y la desorción de etileno de un gas de barrido de argón en o de solventes orgánicos.

La memoria DE 12 12 507 describe la absorción y la desorción de propeno en solventes orgánicos. Asimismo, se publica un procedimiento para la oxidación directa de propeno.

La memoria US 5 599 955 publica un procedimiento para la obtención de propeno y óxido de propeno que comprende una separación de una mezcla de propeno/propano. En la memoria US 5 599 955 no se describe una absorción y desorción de propeno en un solvente.

La memoria WO 02/102496 describe un procedimiento para la recuperación de componentes combustibles a partir de un flujo de gas que contiene los componentes combustibles y oxígeno, a través de la absorción selectiva de los componentes combustibles. Se publica, especialmente, un procedimiento para la recuperación de componentes combustibles a partir de un flujo de gas de escape de una reacción de oxidación con un componente peróxido, en el cual se acumula oxígeno debido a la descomposición del peróxido durante la reacción de oxidación.

La memoria WO 01/96271 A2 comprende un procedimiento para la obtención de acroleína y/o ácido acrílico de propano y/o propeno, asimismo, el procedimiento comprende la separación de propano y/o propeno de una mezcla de gas que contiene propano y/o propeno, por absorción en un absorbente, la separación del propano y/o propeno del absorbente, obteniendo un gas B y la utilización del gas B obtenido para una oxidación del propano y/o propeno para obtener acroleína y/o ácido acrílico, asimismo, entre los dos últimos pasos no se realiza una deshidrogenación heterogéneamente catalizada de propano sin el suministro de oxígeno.

También se conoce el procedimiento para aislar la olefina no convertida del proceso de reacción y reconducirla luego al proceso de oxidación.

Por ejemplo, se propuso un procedimiento en el cual una mezcla de gas que consiste en olefina y oxígeno, proveniente de la reacción de descomposición del peróxido de hidrógeno utilizado como hidroperóxido en la oxidación la olefina, es separada de la mezcla de gas en un absorbente líquido y al oxígeno le es agregado un gas inerte en una cantidad suficiente para evitar la formación de compuestos gaseosos inflamables (EP-B 0 719 768 B1). En un modo de ejecución preferido, se utiliza este procedimiento para la recuperación de propeno de la conversión con peróxido de hidrógeno a óxido de propeno. Como gas inerte se utiliza, preferentemente, metano y como absorbente líquido, una mezcla que comprende isopropanol y agua. De modo menos ventajoso, acorde a este procedimiento, también pueden utilizarse hidrocarburos como heptano y octano, así como metanol y acetona.

Pero es una desventaja del procedimiento descrito, sin embargo, que a la columna utilizada para la absorción se le deba suministrar otro gas, adicionalmente al gas de escape, especialmente, metano. A través de esta medida se desea evitar la formación de mezclas explosivas debido a la proporción de oxígeno en la mezcla de gas.

También en este procedimiento es desventajosa la solubilidad reducida de la olefina en el isopropanol que contiene hidrógeno. Por ejemplo, acorde a la descripción, se deben utilizar mezclas de solventes que presenten una proporción de agua entre 30,6% en mol y 57,2% en mol. Esta elevada cantidad de agua reduce la solubilidad de la olefina en el isopropanol. Por ello se deben utilizar cantidades relativamente elevadas de solventes para poder seguir obteniendo por absorción la olefina del flujo de gas de escape.

Por ello, el objetivo propuesto fue presentar un procedimiento mejorado para la recuperación de la olefina utilizada en la oxidación de olefinas para obtener oxiranos, que funcione sin el suministro adicional de gases inertes a la columna de absorción y con el cual sea posible una recuperación más efectiva de la olefina del flujo de gas de escape, en comparación con el procedimiento del estado actual de la técnica.

Este objetivo se logra, acorde a la invención, con un procedimiento para el retorno continuo de propeno no convertido durante la oxidación de propeno saturado, que contiene propano como hidrocarburo saturado, con hidroperóxido, para obtener óxido de propeno, contenido en el flujo de gas de escape obtenido durante la oxidación y que contiene propano, caracterizado porque

comprende los pasos (i) a (iii)

(i) separación del propeno y del propano del flujo de gas de escape a través de la absorción en un hidrocarburo, (ii) desorción del propeno y del propano del hidrocarburo, asimismo, la mezcla de propeno y propano es separada a una presión de 1 a 3 bar en una columna de destilación, en forma líquido, o en una evaporación de distensión a una presión de 1 a 3 bar y una temperatura de 50 a 100ºC, en forma de vapor; (iii) retorno del propeno obtenido en el paso (ii) al proceso de oxidación, asimismo, la mezcla de propeno/propano obtenida tras la separación del hidrocarburo es separada en propeno y propano un dispositivo de separación C3, antes del retorno del propeno al proceso de oxidación.

Se conoce la oxidación de olefinas con hidroperóxidos para obtener oxiranos y ésta puede realizarse acorde a los métodos conocidos. Dichos métodos, así como un procedimiento técnico, se describen, por ejemplo, en la memoria WO 00/07965.

Para la separación de los oxiranos obtenidos en la oxidación, de las mezclas de reacción, se pueden utilizar, por ejemplo, columnas de destilación. En este caso, se obtienen flujos de gas de escape en la cabeza de la columna. Dichos flujos de gas de escape siempre contienen, como componentes, la olefina no convertida y una cantidad reducida de oxígeno, proveniente de la reacción de descomposición del hidroperóxido utilizado. Para una mejor regulación de la destilación se utilizan, usualmente, gases inertes, preferentemente, nitrógeno. Dado que éstos también son extraídos por la cabeza de la columna, los flujos de gas de escape también contienen dichos gases. Con esto, en el procedimiento acorde a la invención ya no es necesario agregar otro gas adicional para evitar las mezclas explosivas en la planta de absorción.

Por lo demás, los hidrocarburos utilizados como absorbentes presentan una excelente capacidad de absorción para olefinas, de modo que el procedimiento se pueda realizar utilizando cantidades comparativamente reducidas de absorbentes. Por ello, el nuevo procedimiento es extraordinariamente ventajoso para la aplicación a escala técnica.

El término hidrocarburos comprende hidrocarburos alifáticos, cíclicos, alicíclicos, saturados, insaturados y aromáticos que también pueden estar sustituidos con radicales alifáticos. Los hidrocarburos también pueden ser utilizados en forma de sus mezclas en el procedimiento acorde a la invención. Preferentemente, los hidrocarburos contienen más de 10 átomos de carbono en la molécula.

Preferentemente, se utiliza tetradecano...

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para el retorno continuo de propeno no convertido durante la oxidación de propeno saturado, que contiene propano como hidrocarburo saturado, con hidroperóxido, para obtener óxido de propeno, contenido en el flujo de gas de escape obtenido durante la oxidación y que contiene propano, caracterizado porque

comprende los pasos (i) a (iii)

(i) separación del propeno y del propano del flujo de gas de escape a través de la absorción en un hidrocarburo, (ii) desorción del propeno y del propano del hidrocarburo, asimismo, la mezcla de propeno y propano es separada a una presión de 1 a 3 bar en una columna de destilación, en forma líquida, o en una evaporación de distensión a una presión de 1 a 3 bar y una temperatura de 50 a 100ºC, en forma de vapor; (iii) retorno del propeno obtenido en el paso (ii) al proceso de oxidación, asimismo, la mezcla de propeno/propano obtenida tras la separación del hidrocarburo es separada en propeno y propano un dispositivo de separación C3, antes del retorno del propeno al proceso de oxidación.

2. Procedimiento acorde a la reivindicación 1, caracterizado porque

el hidrocarburo obtenido en el paso (ii) tras la desorción de la olefina es conducido nuevamente al paso (i).

3. Procedimiento acorde a la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque se utiliza tetradecano como hidrocarburo.

4. Procedimiento acorde a una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el propeno es absorbido a una presión de 3 a 6 bar y a una temperatura de entre 5 a 35ºC.

5. Procedimiento acorde a una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el flujo de gas de escape contiene gases inertes y una cantidad reducida de oxígeno.

6. Procedimiento acorde a la reivindicación 5, caracterizado porque el flujo de gas de escape comprende nitrógeno.

7. Dispositivo para la realización del procedimiento para el retorno continuo de propeno no convertido durante la oxidación de propeno saturado que contiene propano como hidrocarburo saturado, con hidroperóxido, para obtener óxido de propeno, contenido en el flujo de gas de escape obtenido durante la oxidación y que contiene propano, caracterizado porque el dispositivo contiene, al menos, un reactor para la obtención de óxido de propeno, al menos, una unidad de absorción y desorción para la separación del propeno y un dispositivo de separación C3, asimismo, en la unidad de absorción se separan por absorción en un hidrocarburo el propeno y el propano del flujo de gas de escape, asimismo, en la unidad de desorción, se desorben el propeno y el propano y, asimismo, en el dispositivo de separación C3 se separan los componentes propeno y propano.


 

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