Procedimiento para la preparación de metionina, en el que 3-metilmercaptopropionaldehído (MMP),

cianuro de hidrógeno, amoníaco y dióxido de carbono o componentes de este tipo, a partir de los cuales se pueden preparar los componentes antes mencionados, se hacen reaccionar para formar 5- (2-metilmercaptoetil) -hidantoína, ésta se hidroliza y la metionina precipita bajo la introducción de CO2, caracterizado porque el gas de escape con contenido en CO2 y metilmercaptano que sale del reactor de síntesis de hidantoína se lava en la secuencia indicada a) con agua o con agua en la que se presenta disuelto metilmercaptopropionaldehído (MMP) como máximo hasta el límite de solubilidad, b) a continuación con MMP y c) después con agua, y los líquidos de lavado obtenidos se devuelven al proceso de preparación de metionina o de sus productos previos, y la corriente de gas de CO2 purificada se introduce en un reactor con contenido en una disolución de sales de metales alcalinos de la metionina, y la metionina precipita a partir de esta sal.

Procedimiento para la purificación de corrientes gaseosas de CO2

La invención se refiere a un procedimiento para la purificación de corrientes de gas de escape de CO2 de compuestos químicos y a la recirculación de las corrientes gaseosas purificadas al proceso de producción.

Gases de escape de este tipo aparecen, en particular, en la preparación de metionina y, junto a metilmercaptano, contienen, por lo general, también amoníaco, ácido cianhídrico y vapor de agua.

Un proceso de metionina de este tipo se describe, por ejemplo, en los documentos EP-B 0780370 = US 5.770.769 y US 5990349.

Las etapas del proceso en las que se basan se pueden explicar como sigue: 15

Etapa 2: Hidrólisis de la hidantoína bajo formación de la sal de potasio de metionina

Etapa 3: Separación por arrastre de NH3 y CO2 a partir de la mezcla de hidrólisis Etapa 6: Tratamiento térmico de las aguas madres bajo liberación de CO2 y recirculación a la Etapa 2:

La ecuación “global” de la síntesis de metionina según el proceso anterior es como sigue:

MMP + HCN + H2O → metionina

El reciclaje de K2CO3 y NH3 conforme a las etapas parciales arriba mencionadas no supone problema alguno.

Sin embargo, si se consideran las Etapas 2 y 3, entonces se puede reconocer que a partir de éstas, visto desde un punto de vista estequiométrico, se liberan por cada mol de NH3 1, 5 moles de CO2. Conforme al documento EP 0 780 370 A, estos componentes volátiles pueden devolverse a la etapa de la formación de hidantoína (Etapa 1) .

Conforme a la estequiometria de la reacción, sin embargo 0, 5 moles de CO2 abandonan esta etapa sin reacción y desaprovechados en forma de gas de escape.

No es posible un simple retorno, dado que el análisis químico del gas de escape da como resultado que, referido al

contenido en CO2, contiene metilmercaptano (Mc) en cantidades de 1-10% en peso. El gas de escape con contenido en metilmercaptano no puede ser aprovechado en la precipitación de metionina (Etapa 4) , dado que el producto separado por filtración estaría fuertemente afectado por el olor. Además de ello, el metilmercaptano, debido a su carácter de ácido, se acumularía en forma de metilmercapturo de potasio en las disoluciones del proceso, lo cual conduciría a perturbaciones del tratamiento de metionina. El contenido en metilmercaptano del

gas de escape procedente de la síntesis de hidantoína tiene dos causas. Por una parte, el metilmercaptopropionaldehído (MMP) empleado como materia prima contiene, condicionado por el proceso, siempre un determinado contenido residual en metilmercaptano (véanse los documentos US 4.048.232 y US 3.878.057) , por otra parte metilmercaptano, mediante la descomposición térmica de metionina, puede resultar principalmente en la hidrólisis de hidantoína sustentada con carbonato de potasio (Etapa 2) . La descomposición

térmica de la metionina se describe también en el documento EP 839 804.

Por los motivos mencionados, el gas de escape es quemado según el estado conocido de la técnica, perdiéndose CO2 y metilmercaptano y resultando al mismo tiempo costes considerables para la combustión.

A partir del documento US 4.319.044 se conoce ya un procedimiento para la preparación de 5- (2metilmercaptan) hidantoína, en el que el cianuro de hidrógeno contenido en el gas de escape, que se compone principalmente de CO2, y el metilmercaptano son recuperados mediante un lavado en varias etapas. Conforme a este procedimiento, el gas de escape se pone primeramente en contacto con una disolución de carbonato de amonio o una disolución diluida de hidantoína, con el fin de ligar HCN. La disolución cargada con HCN se devuelve

a la síntesis de hidantoína. En una segunda etapa de lavado, el gas de escape con contenido todavía en metilmercaptano y amoníaco se lava con agua con el fin de separar NH3. En la tercera etapa de lavado, el gas de escape se lava en contracorriente con metilmercaptopropionaldehído (MMP) , ligándose el metilmercaptano en forma en forma de hemitioacetal. Lo desventajoso de este proceso es que el CO2 se desprende sin aprovechar en forma de la porción de la corriente del gas de escape cuantitativamente más importante. Además, en el

45 procedimiento mencionado, resulta una corriente de desecho adicional por parte de la expulsión del lavado con agua allí descrito que contiene las sustancias tóxicas amoníaco y metilmercaptano, cuya eliminación va ligada a elevados costes.

El procedimiento descrito en la patente de EE.UU. 4.319.044 posee adicionalmente el inconveniente de que la corriente del gas de escape entra finalmente en contacto con MMP en el transcurso del proceso de lavado.

Con ello, dicha corriente está saturada al menos con MMP de manera correspondiente a la presión de vapor específica y sólo puede ser reciclada de forma limitada.

Misión de la invención es purificar corrientes de gases de escape consistentes principalmente en CO2 de los 10 compuestos químicos contenidos en ellas de manera que el CO2 purificado pueda ser devuelto a continuación al proceso de producción.

Objeto de la invención es un procedimiento para la preparación de metionina, en el que 3metilmercaptopropionaldehído (MMP) , cianuro de hidrógeno, amoníaco y dióxido de carbono o componentes de

este tipo, a partir de los cuales se pueden preparar los componentes antes mencionados, se hacen reaccionar para formar 5- (2-metilmercaptoetil) -hidantoína, ésta se hidroliza y la metionina precipita bajo la introducción de CO2, caracterizado porque el gas de escape con contenido en CO2 y metilmercaptano que sale del reactor de síntesis de hidantoína se lava en la secuencia indicada a) con agua o con agua en la que se presenta disuelto metilmercaptopropionaldehído (MMP) como máximo hasta

el límite de solubilidad, b) a continuación con MMP y c) después con agua, y los líquidos de lavado obtenidos se devuelven al proceso de preparación de metionina o de sus productos previos, y

la corriente de gas de CO2 purificada se introduce en un reactor con contenido en una disolución de sales de metales alcalinos de la metionina, y la metionina precipita a partir de esta sal.

El procedimiento es particularmente adecuado cuando el gas contiene una o varias porciones adicionales, seleccionadas del grupo de ácido cianhídrico, amoníaco y agua.

El gas de escape que sale del reactor de síntesis de hidantoína contiene, por lo general, 60 a 75% en peso de CO2, 0, 01 a 0, 1% en peso de ácido cianhídrico, 1 a 10% en peso de metilmercaptano, 0, 5 a 5% en peso de amoníaco y 15 a 25% en peso de agua.

El líquido de lavado con contenido en amoníaco procedente de la etapa a) de lavado se introduce en el reactor de síntesis de hidantoína.

El líquido de lavado con contenido en metilmercaptano procedente de la etapa b) de lavado se introduce en la síntesis de MMP, y el líquido de lavado con contenido en MMP procedente de la etapa c) de lavado se utiliza como 40 líquido de lavado para la etapa a) de lavado.

En la etapa b) de lavado, la cantidad del MMP empleado se elige de manera que la relación molar de MMP:metilmercaptano (gaseoso) se encuentre en 1:1 a 3:1, en particular en 1:1 a 2:1.

45 El lavado se lleva a cabo a una temperatura de 10 a 60ºC, en particular de 10 a 40ºC.

La presión en el dispositivo de lavado se encuentra, por lo general, en 1 a 10 bar superior a la presión en el reactor de precipitación para metionina. Adecuados como dispositivos de lavado son, en particular, columnas de múltiples etapas con sumideros intermedios o columnas con fondos de válvula o de campana.

50 El lavado tiene lugar en contracorriente. El gas purificado tiene un contenido en CO2 de > 98% en peso, en particular > 99% en peso a 99, 8% en peso. Adicionalmente, también el gas con contenido en CO2 que resulta del tratamiento de las aguas madres que precipitan en el proceso de metionina (Etapa 6) , del que se separó por condensación el agua, puede ser conducido a través del dispositivo de lavado (Figura 2) .

5. (2-metilmercaptoetil) -hidantoína se prepara conforme al documento EP 0 780 370 A, preparando una disolución de cianuro de hidrógeno... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la preparación de metionina, en el que 3-metilmercaptopropionaldehído (MMP) , cianuro de hidrógeno, amoníaco y dióxido de carbono o componentes de este tipo, a partir de los cuales se pueden preparar los componentes antes mencionados, se hacen reaccionar para formar 5- (2-metilmercaptoetil) -hidantoína, ésta se hidroliza y la metionina precipita bajo la introducción de CO2, caracterizado porque el gas de escape con contenido en CO2 y metilmercaptano que sale del reactor de síntesis de hidantoína se lava en la secuencia indicada a) con agua o con agua en la que se presenta disuelto metilmercaptopropionaldehído (MMP) como máximo hasta el límite de solubilidad, b) a continuación con MMP y c) después con agua, y los líquidos de lavado obtenidos se devuelven al proceso de preparación de metionina o de sus productos previos, y la corriente de gas de CO2 purificada se introduce en un reactor con contenido en una disolución de sales de metales alcalinos de la metionina, y la metionina precipita a partir de esta sal.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el líquido de lavado procedente de la primera etapa a) de lavado se conduce al reactor de síntesis de hidantoína.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el líquido de lavado procedente de la segunda etapa b) de lavado se introduce en la síntesis de MMP.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el líquido de lavado procedente de la tercera etapa c) de lavado se utiliza como líquido de lavado para la etapa a) de lavado.

5. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, en el que se emplea una columna de múltiples etapas con sumideros intermedios y se lava en contracorriente.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que se emplea una columna con fondos de válvulas o campana.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que en la etapa b) de lavado el gas de escape se lava con MMP, encontrándose la relación molar MMP:metilmercaptano (gaseoso) en 1:1 a 2:1.

8. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el gas de escape con contenido en CO2 se lava a 10 hasta 60ºC.

9. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el gas de escape con contenido en CO2 se lava a una presión que es 1 a 10 bar superior a la presión en el reactor de precipitación para metionina.

10. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el gas de escape con contenido en CO2 que resulta durante el tratamiento de las aguas madre que resultan durante la precipitación de la metionina con CO2 se conduce, en su totalidad o en parte, a través del dispositivo de lavado.

Figura 1

Figura 2