PROCEDIMIENTO PARA LA PRODUCCIÓN DE CARBONATO DE DIARILO.

Procedimiento para la producción de carbonato de diarilo y procesamiento de al menos una parte de la solución que contiene cloruro alcalino que se forma a este respecto en una electrolisis del cloruro alcalino posterior,

que comprende las siguientes etapas: a) producción de fosgeno mediante reacción de cloro con monóxido de carbono, y b) reacción del fosgeno formado según la etapa a) con por lo menos un monofenol en presencia de una base y dado el caso catalizador básico dando un carbonato de diarilo y una solución que contiene cloruro alcalino, y c) separación y procesamiento del carbonato de diarilo formado en la etapa b), y d) separación de la solución que contiene cloruro alcalino que queda según la etapa c) de restos de disolvente y dado el caso restos de catalizador, especialmente mediante arrastre de la solución con vapor de agua, y tratamiento con adsorbentes, especialmente con carbón activo, ajustándose la solución que contiene cloruro alcalino a un valor de pH inferior o igual a 8 antes del tratamiento con adsorbentes, y e) oxidación electroquímica de por lo menos una parte de la solución que contiene cloruro alcalino de d) con formación de cloro, lejía alcalina y dado el caso hidrógeno, y f) recirculación de por lo menos una parte del cloro producido según la etapa e) a la producción de fosgeno según la etapa a) y/o g) recirculación de por lo menos una parte de la lejía alcalina producida según la etapa e) a la producción de carbonato de diarilo según la etapa b), caracterizado porque la solución que contiene cloruro alcalino producida en la etapa b) tiene un contenido de cloruro alcalino del 18 al 25 % en peso referido al peso total de la solución que contiene cloruro alcalino y/o por lo menos una parte de la solución que contiene cloruro alcalino formada en la etapa d) se recircula a la etapa b)

Procedimiento para la producción de carbonato de diarilo La invención se refiere a un procedimiento para la producción de carbonato de diarilo combinado con la electrolisis de agua residual de proceso que contiene cloruro alcalino. El procedimiento según la invención hace posible, entre otras cosas, un uso mejorado de la solución que contiene cloruro alcalino obtenida de la producción del carbonato de diarilo en la electrolisis.

La producción de carbonatos de diarilo (carbonato de diarilo) se realiza normalmente mediante un procedimiento continuo mediante producción de fosgeno y posterior reacción de monofenoles y fosgeno en un disolvente inerte en presencia de álcali y un catalizador de nitrógeno básico en la interfase.

La producción de carbonatos de diarilo, por ejemplo, mediante el procedimiento de interfase se ha descrito en principio en la bibliografía, véase, por ejemplo, en Chemistr y and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, H. Schnell, vol. 9, John Wiley and Sons, Inc. (1964) , pág. 50/51.

En el documento US-A-4 016 190 se describe un procedimiento de producción de carbonatos de diarilo que se realiza a temperaturas >65 ºC. El valor de pH se ajusta en este procedimiento inicialmente bajo (pH 8 a 9) y a continuación alto (10 a 11) .

Las optimizaciones del procedimiento mediante la mejora de la mezcla y el mantenimiento de un estrecho perfil de temperatura y pH, como también el aislamiento del producto, se describen en los documentos EP 1 219 589 A1, EP 1 216 981 A2, EP 1 216 982 A2 y EP 784 048 A1.

Sin embargo, en el caso de estos procedimientos conocidos, un alto valor de fenol residual en el agua residual de estos procesos, que pueden contaminar el medioambiente y representan para las depuradoras una elevada problemática de las aguas residuales, hace necesario complejas etapas de purificación. Así, el documento WO 03/070639 A1 describe una eliminación de los contaminantes orgánicos en el agua residual mediante una extracción con cloruro de metileno.

Normalmente, la solución que contiene cloruro alcalino, preferiblemente que contiene cloruro sódico, se libera de disolventes y restos orgánicos y luego deben desecharse.

Pero también se sabe que la purificación de las aguas residuales que contienen cloruro sódico según los documentos EP 1 200 359 A 1 o US-A-6 340 736 puede realizarse por ozonólisis y luego es adecuada para el uso en la electrolisis del cloruro sódico. La desventaja de la ozonólisis es que este procedimiento es muy caro.

Según el documento EP 541 114 A2, una corriente de agua residual que contiene cloruro sódico se evapora hasta la eliminación completa del agua y la sal restante con los contaminantes orgánicos se someten a un tratamiento térmico, mediante el cual se descomponen los constituyentes orgánicos. A este respecto se prefiere especialmente el uso de radiación de infrarrojos. La desventaja del procedimiento es que el agua debe evaporarse completamente, de manera que el procedimiento no puede realizarse de una manera económica.

Según el documento WO 03/70639 A1, el agua residual de una producción de DPC se purifica por extracción y luego se introduce a la electrolisis del cloruro sódico. Sin embargo, mediante el procedimiento descrito sólo puede recuperarse como máximo el 26 % del cloruro sódico del agua residual de la producción de DPC, ya que en el caso de usarse mayores cantidades el agua introducida en la electrolisis con el agua residual desequilibraría el equilibrio del agua de la electrolisis del cloruro sódico.

Las soluciones que contienen cloruro alcalino, preferiblemente que contienen cloruro sódico, que se obtienen en la producción de DPC tienen normalmente un contenido de cloruro alcalino, preferiblemente contenido de cloruro sódico, del 13 al 17 % en peso. Por tanto, de esta forma no es posible recuperar el cloruro alcalino total presente en las soluciones. En el caso de una concentración de cloruro alcalino del 17 % en peso, en la electrolisis del cloruro alcalino convencional, preferiblemente la electrolisis del cloruro sódico convencional con una membrana de intercambio iónico habitual en el comercio que muestra un transporte de agua de 3, 5 moles de agua por cada mol de sodio, sólo se produce el uso de aproximadamente el 23 % del cloruro sódico de las soluciones que contienen cloruro sódico. Incluso con la concentración hasta una solución saturada de cloruro sódico de aproximadamente el 25 % en peso sólo se produciría una tasa de reciclaje del 38 % del cloruro sódico contenido en la solución que contiene cloruro sódico. Hasta la fecha no se conoce un reciclaje completo de la solución que contiene cloruro alcalino. Según el documento WO 01/38419 A1, la solución que contiene cloruro sódico puede evaporarse mediante procedimientos térmicos, de manera que a la celda de electrolisis puede introducirse una solución de cloruro sódico altamente concentrada. Sin embargo, la evaporación requiere mucha energía y es cara.

A partir del estado de la técnica anteriormente expuesto, el objetivo de la invención consistió en proporcionar un procedimiento para la producción de carbonato de diarilo que proporcionara productos con alta pureza y buen rendimiento y al mismo tiempo hiciera posible una reducción del impacto medioambiental o la problemática de las aguas residuales en las depuradoras mediante la recirculación maximizada de cloruro alcalino de soluciones de aguas residuales de proceso que contienen cloruro alcalino que se obtienen de la producción de carbonato de diarilo.

Especialmente en el reciclaje se considerará que la conversión de cloruro alcalino, preferiblemente cloruro sódico, en cloro y lejía alcalina, preferiblemente solución de sosa cáustica y dado el caso hidrógeno, se realizará con uso mínimo de energía y, por tanto, también será respetuosa con los recursos.

Se encontró sorprendentemente que en la producción de carbonatos de diarilo mediante la reacción de monofenoles y fosgeno en un disolvente inerte en presencia de una base y dado el caso un catalizador básico puede alcanzarse un uso mejorado de la solución que contiene cloruro alcalino obtenida de la producción de carbonato de diarilo en una electrolisis de cloro-álcali cuando la solución que contiene cloruro alcalino obtenida en la producción de carbonatos de diarilo presenta un contenido de cloruro alcalino del 18 al 25 % en peso referido al peso total de la solución que contiene cloruro alcalino. Un contenido de cloruro alcalino tal del 18 al 25 % en peso de la solución que contiene cloruro alcalino obtenida en la producción de carbonatos de diarilo puede conseguirse según la invención por el hecho de que en la reacción de monofenol y fosgeno en presencia de una base el monofenol y una base que contiene álcali se utilicen en cantidades tales que el contenido de fenolato de sodio de la solución resultante de base que contiene álcali y monofenol se encuentre en un intervalo especialmente seleccionado, preferiblemente del 31 al 40 % en peso de fenolato de sodio, referido al peso total de la solución. Adicionalmente o alternativamente, por lo menos una parte de la solución que contiene cloruro alcalino obtenida en la producción de carbonatos de diarilo puede introducirse a la producción de carbonatos de diarilo, por ejemplo, mediante la sustitución de cualquier agua que vaya usarse para también conseguir una concentración de la solución que contiene cloruro alcalino obtenida en la producción de carbonatos de diarilo a un contenido de cloruro alcalino del 18 al 25 % en peso.

Esto es sorprendente, ya que una elevación del contenido de fenolato de sodio en la solución de partida en la producción de carbonatos de diarilo en la posterior formación exotérmica de carbonatos de diarilo conducirá a una elevada aparición de energía y en consecuencia a un aumento de la formación de productos secundarios. Además, en la recirculación de la solución que contiene cloruro sódico en la producción de carbonato de diarilo, por ejemplo, mediante la sustitución de cualquier agua que vaya usarse, debido a la presencia de cloruro alcalino en la solución del producto de partida, debe contarse con una reducción de la solubilidad del fenol y la correspondiente precipitación. Sorprendentemente, ninguna de las dos cosas se observó dentro del intervalo seleccionado según la invención de un contenido de cloruro alcalino del 18 al 25 % en peso referido al peso total de la solución que contiene cloruro alcalino. Por el contrario, el procedimiento según la invención ofrece sorprendentemente la posibilidad de reciclar... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la producción de carbonato de diarilo y procesamiento de al menos una parte de la solución que contiene cloruro alcalino que se forma a este respecto en una electrolisis del cloruro alcalino posterior, que comprende las siguientes etapas:

a) producción de fosgeno mediante reacción de cloro con monóxido de carbono, y b) reacción del fosgeno formado según la etapa a) con por lo menos un monofenol en presencia de una base y dado el caso catalizador básico dando un carbonato de diarilo y una solución que contiene cloruro alcalino, y c) separación y procesamiento del carbonato de diarilo formado en la etapa b) , y d) separación de la solución que contiene cloruro alcalino que queda según la etapa c) de restos de disolvente y dado el caso restos de catalizador, especialmente mediante arrastre de la solución con vapor de agua, y tratamiento con adsorbentes, especialmente con carbón activo, ajustándose la solución que contiene cloruro alcalino a un valor de pH inferior o igual a 8 antes del tratamiento con adsorbentes, y e) oxidación electroquímica de por lo menos una parte de la solución que contiene cloruro alcalino de d) con formación de cloro, lejía alcalina y dado el caso hidrógeno, y f) recirculación de por lo menos una parte del cloro producido según la etapa e) a la producción de fosgeno según la etapa a) y/o g) recirculación de por lo menos una parte de la lejía alcalina producida según la etapa e) a la producción de carbonato de diarilo según la etapa b) , caracterizado porque la solución que contiene cloruro alcalino producida en la etapa b) tiene un contenido de cloruro alcalino del 18 al 25 % en peso referido al peso total de la solución que contiene cloruro alcalino y/o por lo menos una parte de la solución que contiene cloruro alcalino formada en la etapa d) se recircula a la etapa b) .

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en la etapa b) se usa como base una base que contiene álcali, preferiblemente una base que contiene sodio, y esta base que contiene álcali y monofenol se usa en cantidades tales que el contenido de fenolato de sodio de la solución resultante de base que contiene álcali y monofenol asciende al 31 al 40 % en peso de fenolato de sodio, referido al peso total de la solución.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 y 2, caracterizado porque hasta el 80 % en peso, preferiblemente hasta el 50 % en peso, de la solución que contiene cloruro alcalino formada en la etapa d) se recircula a la etapa b) .

4. Procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la oxidación electroquímica de por lo menos una parte de la solución que contiene cloruro alcalino de d) en cloro y solución de sosa cáustica se realiza usando electrodos de difusión de gases como cátodo.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque por lo menos una parte de la solución que contiene cloruro alcalino purificada de d) se añade al circuito de salmuera de una electrolisis de membrana para la producción de cloro, solución de sosa cáustica y dado el caso hidrógeno.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque a la solución que contiene cloruro alcalino se añade cloruro alcalino adicional en la electrolisis e) para elevar la concentración de cloruro alcalino.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la solución que contiene cloruro alcalino se ajusta antes del tratamiento con adsorbentes en la etapa d) a un valor de pH inferior a 7, especialmente mediante el uso de ácido clorhídrico o cloruro de hidrógeno.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en la electrolisis e) se usan membranas de intercambio iónico cuyo transporte de agua por mol de sodio es superior a 4 moles de H2O/mol de sodio, preferiblemente de 5, 5 a 6, 5 moles de H2O/mol de sodio.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque como monofenol en la etapa b) se usa fenol, alquil C1-C9-fenoles, especialmente cresoles, p-terc-butilfenol, p-cumilfenol, p-n-octilfenol, p-iso-octilfenol, p-n-nonilofenol y p-iso-nonilofenol, halofenoles especialmente p-clorofenol, 2, 4-diclorofenol, p-bromofenol y 2, 4, 6tribromofenol, con especial preferencia fenol.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque en la electrolisis e) en las celdas se usan ánodos con mayores superficie que la superficie de las membranas.