Procedimiento para la preparación de epiclorhidrina.

Procedimiento para la preparación de epiclorhidrina, realizándose que

a) en una primera etapa de reacción se hacen reaccionar cloruro de alilo y peróxido de hidrógeno en presencia de un catalizador del tipo de zeolita que contiene titanio en una relación molar del cloruro de alilo al peróxido de hidrógeno de por lo menos 1,

5:1, y conteniendo el cloruro de alilo empleado 1-cloropropano y/o 2-cloropropano,

b) la mezcla de reacción formada en la primera etapa de reacción, se separa, en una destilación, en una mezcla (A), que contiene el cloruro de alilo que no ha reaccionado, así como 1-cloropropano y/o 2-cloropropano, y en una mezcla (B), que contiene epiclorhidrina,

c) la mezcla (A) se subdivide en una mezcla (A1), que es devuelta a la primera etapa de reacción, y en una mezcla (A2),

d) la mezcla (A2) se hace reaccionar en una segunda etapa de reacción con peróxido de hidrógeno en presencia de un catalizador del tipo de zeolita que contiene titanio en una relación molar del cloruro de alilo al peróxido de hidrógeno, que está situada en el intervalo de 0, 5:1 a 1, 25:1,

e) la mezcla de reacción formada en la segunda etapa de reacción, se separa, en una destilación, en una mezcla (C), que contiene 1-cloropropano y/o 2-cloropropano, y en una mezcla (D), que contiene epiclorhidrina y

f) la mezcla (C) se retira desde el proceso.

Procedimiento para la preparación de epiclorhidrina El invento se refiere a un procedimiento para la preparación de epiclorhidridina mediante reacción de cloruro de alilo con peróxido de hidrógeno.

La epiclorhidrina (clorometiloxirano) es un producto químico intermedio, que se utiliza p.ej. para la preparación de resinas.

Un procedimiento adecuado para la preparación de epiclorhidrina consiste en la reacción, conocida a partir del documento de solicitud de patente europea EP-A-0 100 119, de cloruro de alilo con peróxido de hidrógeno en presencia de un catalizador del tipo de zeolita que contiene titanio. Con el fin de obtener en el caso de esta reacción una alta selectividad para la epiclorhidrina, el cloruro de alilo se tiene que emplear en un exceso estequiométrico con respecto al peróxido de hidrógeno, tal como se conoce, por ejemplo, a partir del documento de solicitud de patente internacional WO 2004/043941. El cloruro de alilo que no ha reaccionado, se puede separar mediante destilación y se puede devolver a la reacción de epoxidación, tal como se conoce, p.ej., a partir del documento WO 02/00634 o WO 02/14298.

Otros procedimientos para la epoxidación de cloruro de alilo se describen en el documento WO 2004/04853, en el documento de solicitud de patente de los EE.UU. US 2003/187285 y en la cita de Wang Lingling, Liu Yueming, Zhang Haijiao, Jiang Yongwen, Wu Peng, He Mingyuan: "Highly Efficient Synthesis of Epiclorhydrine by Epoxidation of Allyl Chloride over Titanosilicate Ti-NWW" (Síntesis altamente eficaz de epiclorhidrina por epoxidación de cloruro de alilo sobre un titanosilicato Ti-NWW", Chinese Journal of Catalysis tomo 27, nº 8, 1 de agosto del 2006 (2006-0801) , páginas 656-658, XP002484781.

El cloruro de alilo técnico está impurificado por regla general con 1-cloropropano y/o 2-cloropropano. Las dos impurezas tienen unos puntos de ebullición similares al del cloruro de alilo:

El del cloruro de alilo es de: 45º C,

el del 1-cloropropano es de: 47º C, y el del 2-cloropropano es de: 36º C.

Los dos cloropropanos se pueden separar del cloruro de alilo, por lo tanto, solamente por destilación con un gran gasto. Cuando para la reacción del cloruro de alilo con el peróxido de hidrógeno se emplea un cloruro de alilo técnico, impurificado con cloropropanos, y el cloruro de alilo que no ha reaccionado se separa por destilación y se devuelve a la reacción de epoxidación, se llega conforme a ello a un enriquecimiento de cloropropanos en el procedimiento.

A partir de los documentos WO 02/00634 y WO 02/14298 es conocido que se puede impedir un enriquecimiento de impurezas existentes en la olefina, que se ha devuelto y que no ha reaccionado, hasta llegar a unas concentraciones indeseadamente altas, mediante la expulsión de una parte de la olefina devuelta fuera del proceso. La corriente parcial expulsada contiene, no obstante, una alta proporción de la olefina, que se pierde por medio de la expulsión.

Por lo tanto, subsiste una necesidad de un procedimiento para la preparación de epiclorhidrina por reacción de un cloruro de alilo que contiene cloropropanos, con una alta selectividad para la epiclorhidrina. y por una conversión química del cloruro de alilo empleado, que esté mejorada frente a los procedimientos conocidos.

El problema planteado por esta misión se resuelve mediante un procedimiento conforme al invento, en el que en una primera etapa de reacción se hace reaccionar un cloruro de alilo que contiene cloropropanos, presente en un exceso con relación al peróxido de hidrógeno. El cloruro de alilo que no ha reaccionado, se separa y se hace reaccionar con peróxido de hidrógeno, escogiéndose la cantidad del peróxido de hidrógeno en la segunda etapa de reacción de tal manera que el cloruro de alilo sea convertido químicamente de un modo amplio y preferiblemente de un modo prácticamente completo. A partir de la mezcla de reacción de la segunda etapa de reacción se pueden separar luego los cloropropanos por destilación, sin pérdidas de cloruro de alilo. Puesto que en el procedimiento conforme al invento se convierte químicamente la mayor parte del cloruro de alilo en el caso de un exceso del cloruro de alilo, y que sólo reacciona una pequeña parte del cloruro de alilo en el caso de un pequeño exceso o de un déficit del cloruro de alilo, permanece conservada la alta selectividad para la epiclorhidrina, que se ha establecido mediante un exceso del cloruro de alilo.

Por lo tanto, constituye un objeto del invento un procedimiento para la preparación de epiclorhidrina, en el que a) en una primera etapa de reacción se hacen reaccionar cloruro de alilo y peróxido de hidrógeno en presencia de un catalizador del tipo de zeolita que contiene titanio en una relación molar del cloruro de alilo al peróxido de hidrógeno de por lo menos 1, 5:1, y conteniendo el cloruro de alilo empleado 1-cloropropano y/o 2-cloropropano, b) la mezcla de reacción formada en la primera etapa de reacción se separa, en una destilación, en una mezcla (A) , que contiene el cloruro de alilo que no ha reaccionado, así como 1-cloropropano y/o 2-cloropropano, y en una mezcla (B) , que contiene la epiclorhidrina, c) la mezcla (A) se subdivide en una mezcla (A1) , que se devuelve a la primera etapa de reacción, y en una mezcla (A2) ,

d) la mezcla (A2) se hace reaccionar en una segunda etapa de reacción con peróxido de hidrógeno en presencia de un catalizador del tipo de zeolita que contiene titanio, en una relación molar del cloruro de alilo al peróxido de hidrógeno que está situada en el intervalo de 0, 5:1 a 1, 25:1, e) la mezcla de reacción formada en la segunda etapa de reacción, se separa, en una destilación, en una mezcla (C) , que contiene 1-cloropropano y/o 2-cloropropano, y en una mezcla (D) , que contiene epiclorhidrina, y f) la mezcla (C) se retira desde el proceso.

En el caso del procedimiento conforme al invento se hacen reaccionar el cloruro de alilo y el peróxido de hidrógeno en presencia de un catalizador del tipo de zeolita que contiene titanio, para dar epiclorhidrina. El cloruro de alilo empleado contiene en este caso 1-cloropropano y/o 2-cloropropano. Para el procedimiento conforme al invento se pueden emplear, por lo tanto, unas calidades técnicas del cloruro de alilo, que contienen 1-cloropropano y/o 2cloropropano como productos secundarios de la preparación a escala técnica del cloruro de alilo. El contenido de 1cloropropano y 2-cloropropano en el cloruro de alilo empleado se sitúa de manera preferida en el intervalo de 0, 01 a 2 % en peso, de manera especialmente preferida en el intervalo de 0, 05 a 0, 8 % en peso.

El peróxido de hidrógeno se puede emplear en forma de una solución acuosa, que tiene de manera preferida un contenido de peróxido de hidrógeno que está situado en el intervalo de 1 a 90 % en peso, de manera especialmente preferida de 10 a 80 % en peso y en particular de 30 a 70 % en peso. El peróxido de hidrógeno se puede emplear como una solución estabilizada, usual en el comercio. Asimismo, es adecuado un peróxido de hidrógeno no estabilizado, preparado según el procedimiento con antraquinona, el cual se puede emplear sin ninguna purificación adicional. De manera preferida, se utiliza un peróxido de hidrógeno conocido a partir del documento WO 2004/028962, que contiene menos que 50 ppm (partes por millón) de metales alcalinos y metales alcalino-térreos, menos que 50 ppm de unas bases con un pKB de menos que 4, 5 y por lo menos 100 ppm de aniones, en cada caso referido al peso del peróxido de hidrógeno.

En otra forma de realización preferida adicional, se utiliza una solución de peróxido de hidrógeno en metanol, que se había preparado de manera preferida mediante reacción de hidrógeno y oxígeno en la presencia de un catalizador de paladio en metanol. De manera especialmente preferida se utiliza una solución de peróxido de hidrógeno en metanol de acuerdo con la reivindicación 9 del documento WO 2006/108784, que contiene de 2 a 15 % en peso de peróxido de hidrógeno, de 0, 5 a 20 % en peso de agua, de 60 a 95 % en peso de metanol, de 10-6 a 10-2 mol/l de un bromuro, así como de 10-6 a 0, 1 mol/l de sulfato de dimetilo y/o sulfato de monometilo.

Como catalizador del tipo de zeolita que contiene titanio, se pueden utilizar todas las zeolitas que contienen titanio, conocidas a partir del estado de la técnica, las cuales tienen una actividad catalítica para la reacción de olefinas con peróxido de hidrógeno. De manera preferida, como catalizador del tipo de zeolita que contiene titanio.... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la preparación de epiclorhidrina, realizándose que a) en una primera etapa de reacción se hacen reaccionar cloruro de alilo y peróxido de hidrógeno en presencia de un catalizador del tipo de zeolita que contiene titanio en una relación molar del cloruro de alilo al peróxido de hidrógeno de por lo menos 1, 5:1, y conteniendo el cloruro de alilo empleado 1-cloropropano y/o 2-cloropropano, b) la mezcla de reacción formada en la primera etapa de reacción, se separa, en una destilación, en una mezcla (A) , que contiene el cloruro de alilo que no ha reaccionado, así como 1-cloropropano y/o 2-cloropropano, y en una mezcla (B) , que contiene epiclorhidrina, c) la mezcla (A) se subdivide en una mezcla (A1) , que es devuelta a la primera etapa de reacción, y en una mezcla (A2) ,

d) la mezcla (A2) se hace reaccionar en una segunda etapa de reacción con peróxido de hidrógeno en presencia de un catalizador del tipo de zeolita que contiene titanio en una relación molar del cloruro de alilo al peróxido de hidrógeno, que está situada en el intervalo de 0, 5:1 a 1, 25:1, e) la mezcla de reacción formada en la segunda etapa de reacción, se separa, en una destilación, en una mezcla (C) , que contiene 1-cloropropano y/o 2-cloropropano, y en una mezcla (D) , que contiene epiclorhidrina y f) la mezcla (C) se retira desde el proceso.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la reacción del cloruro de alilo y del peróxido de hidrógeno se efectúa en los pasos a) y d) en presencia de un

disolvente.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el disolvente es metanol.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque el peróxido de hidrógeno se emplea en forma de una solución de peróxido de hidrógeno en metanol.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el paso a) , la relación molar del cloruro de alilo al peróxido de hidrógeno se sitúa en el intervalo de 1, 5:1 a 5:1.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la subdivisión de la mezcla (A) en el paso c) se efectúa mediante una destilación, en la que los cloropropanos

contenidos en la mezcla (A) , se enriquecen en la mezcla (A2) .

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la mezcla (D) se devuelve a la primera etapa de reacción.

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque la primera etapa de reacción se lleva a cabo en dos reactores conectados en serie y la mezcla (D) se devuelve al

segundo reactor.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las etapas d) y e) se efectúan simultáneamente en una destilación reactiva.

Figura 1