PROCEDIMIENTO PARA PRODUCIR ÓXIDO DE ALQUILENO.

Un procedimiento para preparar un óxido de alquileno, cuyo procedimiento comprende:

(i) oxidar un alquilbenceno para obtener una corriente que comprende hidroperóxido de alquilbenceno, (ii) poner en contacto al menos parte del hidroperóxido de alquilbenceno obtenido en la etapa (i) con una olefina para obtener una corriente de producto que comprende un óxido de alquileno (iii) separar un compuesto de óxido de alquileno de la corriente de producto de la etapa (ii) para obtener (a) una corriente de producto residual que comprende alcohol alquilfenílico y (b) óxido de alquileno, (iv) alimentar al menos una parte de la corriente de producto residual que comprende alcohol alquilfenílico a un reactor que tiene una zona de destilación catalítica, y simultáneamente en el reactor, (a) poner en contacto la corriente de producto residual que comprende alcohol alquilfenílico con hidrógeno en la zona de destilación catalítica para transformar el alcohol alquilfenílico en la corriente de producto residual en alquilbenceno y formar una mezcla de reacción, y (b) separar alquilbenceno de la mezcla de reacción por destilación fraccionada

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento mejorado para producir óxido de alquileno al epoxidar una olefina usando un hidroperóxido orgánico. Antecedentes de la Invención

Se han desarrollado muchos métodos diferentes para la preparación de óxidos de alquileno. Uno de tales métodos supone la epoxidación de una olefina en una reacción en fase líquida usando un hidroperóxido orgánico como agente oxidante. NLC-1010372 describe un procedimiento que comprende hacer reaccionar propeno con hidroperóxido de etilbenceno para obtener óxido de propileno y 1-fenil-etanol. El 1fenil-etanol es, posteriormente, deshidratado para obtener estireno, que es un útil material de partida para otras reacciones químicas.

WO01/70714, cedida a Sumitomo, describe un procedimiento que se refiere a oxidar isopropilbenceno (también conocido como "cumeno") para obtener peróxido de isopropilbenceno como un soporte de oxígeno para la epoxidación de propileno para producir óxido de propileno y alcohol de isopropilbenceno (alcohol cumílico). El alcohol isopropilfenílico es deshidratado/hidrogenado, por una etapa de hidrogenolisis, hasta isopropilbenceno (cumeno) y reciclado para un uso repetido sin la co-producción de estireno. Durante la etapa de hidrogenolisis, cantidades sustanciales de ipropilciclohexano y dímero de cumeno son producidos como subproductos indeseables debido a la adicional hidrogenación o dimerización de cumeno y alfametil-estireno que quedan en el lecho de hidrogenación después de ser producido, dando como resultado la adicional hidrogenación o dimerización de los mismos.

La patente de EE.UU. número 6.455.712, cedida a Shell, describe un procedimiento para producir compuestos de óxido de alquileno (también conocido como oxirano), tal como óxido de propileno, oxidando olefina con el hidroperóxido de alquilbenceno obtenido oxidando alquilbenceno con oxígeno. El hidroperóxido de alquilbenceno es transformado en alcohol alquilfenílico que es deshidratado e hidrogenado, seguido de fraccionamiento, para separar alquilbenceno de otros productos secundarios que reutilizar en la fabricación de hidroperóxido de alquilbenceno. Cantidades sustanciales de alcohol alquilfenílico podían ser transformadas en alquilciclohexano y/o dímeros/oligómeros de alquilbenceno como productos secundarios.

Por tanto, es deseable desarrollar un procedimiento más eficiente que combinara múltiples etapas de procesos para transformar alcohol alquilfenílico en alquilbenceno y fraccionamiento en menor número de etapas y acumular todavía un menor número de productos secundarios indeseables de alquilbenceno, tales como dímeros/oligómeros y alquilciclohexano, para minimizar la pérdida de alquilbenceno utilizado. Sumario de la Invención

La presente invención se refiere a un procedimiento para preparar un óxido de alquileno, cuyo proceso comprende:

(i) oxidar un alquilbenceno para obtener una corriente que comprende hidroperóxido de alquilbenceno,

(ii) poner en contacto al menos parte de hidroperóxido de alquilbenceno obtenido en la etapa (i) con una olefina para obtener una corriente de producto que comprende un óxido de alquileno

(iii) separar compuesto de óxido de alquileno de la corriente de producto de la etapa (ii) para obtener (a) una corriente de producto residual que comprende alcohol alquilfenílico y (b) óxido de alquileno,

(iv) suministrar al menos una parte de la corriente de producto residual que comprende alcohol alquilfenílico a un reactor que tiene una zona de destilación catalítica, y simultáneamente al reactor,

(a) poner en contacto la corriente de producto residual que comprende alcohol alquilfenílico con hidrógeno en la zona de destilación catalítica para transformar el alcohol alquilfenílico en la corriente de producto residual en alquilbenceno y formar una mezcla de reacción, y

(b) separar alquilbenceno de la mezcla de reacción por destilación fraccionada. Descripción detallada de la invención

Actualmente se ha encontrado que el procedimiento de la presente invención permite una eficiente epoxidación de una olefina al combinar múltiples etapas del procedimiento para transformar alcohol alquilfenílico en alquilbenceno para reutilizar como un portador de oxígeno, y acumula también un menor número de productos secundarios indeseables de alquilbenceno, tal como dímeros/oligómeros y alquilciclohexano. Además, como una realización particular de la presente invención, dímeros/oligómeros de alquilbenceno producidos durante el procedimiento son craqueados hasta alquilbenceno y reciclados para su reutilización, y por ello se minimiza la pérdida de alquilbenceno.

Como se representa en la Ruta I de más adelante, el presente proceso utiliza hidroperóxido de alquilbenceno como un agente epoxidante para producir un óxido de alquileno a partir de una olefina. El hidroperóxido de alquilbenceno se transforma en alcohol alquilfenílico durante el procedimiento de epoxidación, y el óxido de alquileno se separa del producto de reacción para obtener una corriente de producto residual que comprende alcohol alquilfenílico (también conocido como alcohol alquilbencílico), alquilbenceno y opcionalmente alquenilbenceno. La corriente de producto residual es deshidratada e hidrogenada para transformar alcohol alquilfenílico en alquilbenceno. Preferiblemente, la reacción de deshidratación/hidrogenación se realiza suministrando la corriente de producto residual a un reactor de destilación catalítica fraccionada para poner en contacto con empaquetamiento catalítico de lecho fijo en la zona de destilación catalítica para llevar a cabo de forma simultánea una reacción de deshidratación-hidrogenación en una etapa, fraccionar y retirar el alquilbenceno de menor temperatura de ebullición producido en la zona de destilación catalítica por destilación antes de que sea transformado en alquilciclohexano o dímeros de alcohol alquilfenílico. El alcohol alquilfenílico o el alquenilbenceno no transformados continúan siendo sometidos a reflujo en la zona de destilación catalítica hasta ser transformados en alquilbenceno. Para proporcionar el calor necesario para la reacción de destilación puede utilizarse un dispositivo de calefacción con medios de calentamiento.

Como una realización particular de la presente invención, dímeros o polímeros pesados de alquilbencenos, tal como dímeros de cumeno, fabricados en el modo de destilación catalítica que tiene temperaturas de ebullición más altas que los alquilbencenos y los alcoholes alquilfenílicos caen al fondo del reactor de destilación catalítica. Los dímeros o polímeros en el fondo del reactor pueden ser hidrocraqueados en el fondo del reactor o pueden ser retirados como una parte de la corriente del fondo del reactor de destilación catalítica y enviados a un reactor de hidrocraqueo para ser hidrogenados, por ejemplo, en un modo de lecho fijo, para producir más alquilbencenos, tales como cumeno.

Como una realización particular de la presente invención, la corriente de fondo del reactor de destilación catalítica puede ser enviada a una caldera de vaporización rápida o a una columna de destilación en donde alquilbenceno, alcohol alquilfenílico y alquenilbenceno (tal como alfa-metil-estireno) sean separados de los dímeros/oligómeros de alquilbenceno, y volverlos a reciclar al reactor de destilación catalítica. Los dímeros/oligómeros de alquilbenceno más pesados se envían después a un reactor de hidrocraqueo para recuperar alquilbenceno. Ejemplos ilustrativos no limitantes de dímeros de productos secundarios preparados a partir de la dimerización de cumeno incluyen 2,3-dimetil-2,3-difenil-butano y 2-metil-2,4-difenilpentano (Véase la Ruta II).

Ruta I Ruta II

**(Ver fórmula)**

**(Ver fórmula)**

Aunque etilbenceno es el compuesto alquilbenceno actualmente más ampliamente usado en la preparación de un compuesto de óxido de alquileno 5 actualmente, se ha encontrado que la etapa del procedimiento para oxidar un alquilbenceno puede llevarse a cabo con mayor transformación y mayor selectividad si el compuesto alquilfenílico empleado es un alquilbenceno en el que el sustituyente alquilo es un sustituyente alquilo ramificado que comprende de 3 a 10 átomos de carbono. Un compuesto alquilfenilo más preferido contiene 1 ó 2 sustituyentes alquilo. Un compuesto alquilfenilo que contiene varios sustituyentes, particularmente 2 ó 3 sustituyentes alquilo, tiene la ventaja de que puede contener varios...

1. Un procedimiento para preparar un óxido de alquileno, cuyo procedimiento comprende:

(i) oxidar un alquilbenceno para obtener una corriente que comprende hidroperóxido de alquilbenceno,

(ii) poner en contacto al menos parte del hidroperóxido de alquilbenceno obtenido en la etapa (i) con una olefina para obtener una corriente de producto que comprende un óxido de alquileno

(iii) separar un compuesto de óxido de alquileno de la corriente de producto de la etapa (ii) para obtener (a) una corriente de producto residual que comprende alcohol alquilfenílico y (b) óxido de alquileno,

(iv) alimentar al menos una parte de la corriente de producto residual que comprende alcohol alquilfenílico a un reactor que tiene una zona de destilación catalítica, y simultáneamente en el reactor,

(a) poner en contacto la corriente de producto residual que comprende alcohol alquilfenílico con hidrógeno en la zona de destilación catalítica para transformar el alcohol alquilfenílico en la corriente de producto residual en alquilbenceno y formar una mezcla de reacción, y

(b) separar alquilbenceno de la mezcla de reacción por destilación fraccionada.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además:

(v) retirar una corriente que comprende alquilbenceno y que tiene una concentración reducida de alcohol alquilfenílico que la corriente de alimentación del reactor en una posición anterior a la zona de reacción catalítica;

(vi) retirar del reactor, en una posición inferior a la zona de destilación catalítica, una corriente de fondo que comprende dímero o dímeros de alquilbenceno;

(vii) transformar el dímero o los dímeros de alquilbenceno en la corriente de fondo de (vi) en alquilbenceno; y,

(viii) reciclar al menos una parte del alquilbenceno producido de (v) y/o de (vii) en la etapa (i).

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en donde el sustituyente alquilo de alquilbenceno comprende un sustituyente alquilo ramificado que comprende de 3 a 10 átomos de carbono, preferiblemente en el que el compuesto alquilbenceno se selecciona del grupo que consiste en (i) cumeno; (ii) para, meta, u orto-di(isopropil)benceno; y, (iii) una mezcla del mismo.

4. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que al menos una parte del hidroperóxido de alquilbenceno producido en la etapa (i) se transforma en una mezcla que comprende (a) un compuesto fenol y (b) un compuesto cetona.

5. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que en la etapa (ii) el hidroperóxido de alquilbenceno se pone en contacto con la olefina en presencia de un catalizador que comprende un metal seleccionado del grupo constituido por metales del grupo IVB, del grupo VB y del grupo VIB.

6. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que en la etapa (iv)(a), la corriente de producto residual que comprende alcohol alquilfenílico se hace reaccionar con hidrógeno en la zona de destilación catalítica en presencia de un catalizador que comprende un metal del grupo IB, o un metal del grupo VIII.

7. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que en la etapa (iv)(a), menos que aproximadamente 0,5% en peso de alcohol alquilfenílico se transforma en i-propilciclohexano, y menos que aproximadamente 0,05% en peso del alquilbenceno producido se transforma en dímero o dímeros de alquilbenceno.

8. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, en el que en la etapa (vii), los dímeros de alquilbenceno se transforman en alquilbenceno en presencia de un catalizador que comprende un metal del Grupo VIII

o un metal del Grupo IB, preferiblemente un metal seleccionado del grupo constituido por cobre, paladio, platino y níquel.

9. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-8 en el que el óxido de alquileno es óxido de propileno, el alquilbenceno comprende cumeno y la olefina de la etapa (ii) comprende propileno.

10. Un procedimiento para producir un alquilbenceno a partir de un alcohol fenílico, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

(a) suministrar una corriente de alimentación que comprende un alcohol alquilfenílico a un reactor que tiene una zona de destilación catalítica;

(b) simultáneamente en el reactor:

(i) poner en contacto la corriente de alimentación que comprende alcohol alquilfenílico con hidrógeno en presencia de un catalizador que comprende un metal del Grupo VIII o un metal del Grupo IB en la zona de destilación catalítica para transformar alcohol alquilfenílico en alquilbenceno y formar una mezcla de reacción; y,

(ii) separar alquilbenceno de la mezcla de reacción por destilación fraccionada para producir, en una posición superior de la zona de destilación catalítica, comprendiendo una corriente de alquilbenceno que tiene una concentración reducida de alcohol alquilfenílico que la corriente de suministro del reactor en una posición por encima de la zona de reacción catalítica;

(c) retirar del reactor en una posición inferior que la zona de destilación catalítica una corriente de fondo que comprende dímero o dímeros de alquilbenceno; y,

(d) transformar el dímero o los dímeros de alquilbenceno en la corriente de fondo (c) en alquilbenceno en presencia de un catalizador que comprende un metal seleccionado del grupo que consiste en un metal del Grupo VIII y un metal del Grupo IB.

11. El procedimiento descrito en la reivindicación 19, en el que el alcohol alquilfenílico se selecciona del grupo constituido por para-di(2-hidroxil-2propil)benceno, meta-di(2-hidroxil-2-propil)benceno, orto-di(2-hidroxil-2-propil)benceno, 4-(2-hidroxi-2-propil)cumeno, 3-(2-hidroxi-2-propil)cumeno, 2-(2-hidroxi-2-propil)cumeno, y mezclas de los mismos.