Proceso para aislar N2O.

Proceso para purificar una mezcla de gases G-0 que contiene monóxido de dinitrógeno y NOx,

el cual comprendeal menos las siguientes etapas:

A1 poner en contacto la mezcla de gases G-0 con una mezcla de solventes (I) que contiene al menos 50 % en pesode agua respecto de la totalidad de la mezcla de solventes (I), en cuyo caso el valor del pH de la mezcla desolventes (I) se encuentra en el rango de 3,5 a 8,0, para obtener una composición (A);

A2 desorber una mezcla de gases G-1 de la composición (A) para obtener una mezcla de solventes (I');

B1 poner en contacto la mezcla de gases G-1 con una mezcla de solventes (II) que contiene al menos 50% en pesode agua respecto de la totalidad de la mezcla de solventes (II), en cuyo caso el valor del pH de la mezcla desolventes (II) se encuentra en el rango de 2,0 a 8,0, para obtener una composición (B);

B2 desorber una mezcla de gases G-2 de la composición (B) para obtener una mezcla de solventes (II');

en cuyo caso el valor del pH se refiere respectivamente a una medición con un electrodo de vidrio, en cuyo caso elvalor del pH de la mezcla de solventes (I) o el valor de pH de la mezcla de solventes (II) o el valor de pH de lamezcla de solventes (I) y el valor de pH de la mezcla de solventes (II) se ajusta adicionando una base.

Proceso para aislar N2O

La presente invención se refiere a un proceso para purificar una mezcla de gases G-0 que contiene monóxido de dinitrógeno, que comprende al menos poner en contacto la mezcla de gases G-0 con una mezcla de solventes (I) que contiene al menos 50 % en peso de agua respecto de toda la mezcla de solventes (I) , en cuyo caso el valor de pH de la mezcla de solventes (I) se encuentra en el rango de 3, 5 a 8, 0, desorber una mezcla de gases G-1 de una composición (A) , poner en contacto la mezcla de gases G-1 con una mezcla de solventes (II) que contiene al menos 50 % en peso de agua respecto de toda la mezcla de solventes (II) , en cuyo caso el valor de PH de la mezcla de solventes (II) se encuentra en el rango de 2, 0 a 8, 0, y desorber una mezcla de gases G-2 de una composición (B) , en cuyo caso el valor de pH se basa en una medición con un electrodo de gas calibrado y compensado por temperatura, así como al uso de las mezclas de gases obtenidas de acuerdo con un proceso de acuerdo con la invención como agentes de oxidación para olefinas.

Del estado de la técnica se conocen diferentes procesos de producción y procesos de purificación para monóxido de dinitrógeno. Asimismo es conocido que el monóxido de dinitrógeno puede emplearse, por ejemplo, como agente de oxidación para olefinas.

De esta manera, la WO 98/25698 revela un proceso para producir monóxido de dinitrógeno mediante oxidación catalítica parcial de NH3 con oxígeno. En tal caso, de acuerdo con la WO 98/25698 se emplea un catalizador hecho de óxido de manganeso, óxido de bismuto y óxido de aluminio, lo cual conduce al monóxido de dinitrógeno con alta selectividad. Un sistema catalizador similar también se describe con más detalle en un trabajo científico (Noskov et al., Chem. Eng. J. 91 (2003) 235-242) . De acuerdo con la US 5, 849, 257 asimismo se divulga un proceso para producir monóxido de dinitrógeno mediante oxidación de amoníaco. En tal caso, la oxidación tiene lugar en presencia de un catalizador de cobre-óxido de manganeso.

Según un proceso divulgado en la WO 00/01654 se produce monóxido de dinitrógeno reduciendo una corriente de gas que contiene NOx y amoníaco.

La oxidación de un compuesto olefínico en un aldehído o en una cetona por medio de monóxido de dinitrógeno se describe, por ejemplo, en la GB 649, 680 o en la US 2, 636, 898 equivalente a la primera. En ambos documentos se divulga de manera muy general que la oxidación puede efectuarse en teoría en presencia de un catalizador adecuado para la oxidación.

En los nuevos artículos científicos de G. I. Panov et al., “Non-Catalytic Liquid Phase Oxidation of Alkenes with Nitrous Oxide. 1. Oxidation of Cyclohexene to Cyclohexanone” [Oxidación no catalítica en fase líquida de alquenos con óxido nitroso. 1. Oxidación de ciclohexeno en ciclohexanona], React. Kinet. Catal. Lett. Vol. 76, No. 2 (2002) páginas 401-405, y K. A. Dubkov et al., “Non-Catalytic Liquid Phase Oxidation of Alkenes with Nitrous Oxide. 2. Oxidation of Cyclopentene to Cyclopentanone”, [Oxidación no catalítica en fase líquida de alquenos con óxido nitroso. 2. Oxidación de ciclopenteno en ciclopentanona] React. Kinet. Catal. Lett. Vol. 77, No. 1 (2002) , páginas 197-205, se describen a sí mismo oxidaciones de compuestos olefínicos con monóxido de dinitrógeno. Un artículo científico, “Liquid Phase Oxidation of Alkenes with Nitrous Oxide to Carbonyl Compounds” [oxidación en fase líquida de alquenos con óxido nitroso en compuestos de carbonilo] de E. V. Starokon et al. en Adv. Synth. Catal. 2004, 346, 268 - 274 también incluyen un estudio mecanístico de la oxidación de alquenos con monóxido de dinitrógeno en fase líquida.

La síntesis de compuestos de carbonilo a partir de alquenos con monóxido de dinitrógeno también se ha descrito diferentes solicitudes internacionales de patente. De esta manera, la WO 03/078370 divulga un proceso para producir compuestos de carbonilo a partir de alquenos alifáticos con monóxido de dinitrógeno. La reacción se realiza a temperaturas en el rango de 20 a 350 °C y presiones de 0, 01 a 100 atm. La WO 03/078374 divulga un proceso correspondiente para preparar ciclohexanona. De acuerdo con la WO 03/078372 se producen cetonas cíclicas con 4 5 átomos de C. Según la WO 03/078375 en estas condiciones de proceso se producen cetonas cíclicas a partir de alquenos psíquicos con 7 a 20 átomos de carbono. La WO 03/078371 divulga un proceso para producir cetonas sustituidas a partir de alquenos sustituidos. WO 04/000777 divulga un proceso para la conversión de di- y polialquenos con monóxido de dinitrógeno en los compuestos de carbonilo correspondientes. La purificación de monóxido de dinitrógeno no se menciona estos documentos.

Asimismo se conoce que las corrientes de gas de combustión o escape que contiene monóxido de dinitrógeno pueden emplearse para otras reacciones. El monóxido de dinitrógeno se produce como subproducto indeseado en diferentes procesos químicos, principalmente en las oxidaciones con ácido nítrico y allí muy particularmente en la oxidación de ciclohexanona y/o ciclohexanol hasta ácido adípico. Otros ejemplos de procesos en los que se produce monóxido de dinitrógeno como subproducto indeseado son la oxidación de ciclododecanona y/o ciclododecanol con ácido nítrico hasta ácido dodecandicarboxílico y la oxidación parcial de NH3 hasta NO.

De esta manera, la WO 2005/030690, la WO 2005/030689 y la WO 2004/096745 divulgan un proceso para la oxidación de olefinas con monóxido de dinitrógeno, más precisamente la oxidación de ciclododecatrieno, de ciclododeceno y de ciclopenteno. Todas las tres solicitudes divulgan que además de otras fuentes de monóxido de dinitrógeno también puede emplearse corrientes de gas de combustión o escape las cuales pueden purificarse, por ejemplo, mediante métodos de destilación antes de que se empleen como agentes de oxidación.

Tanto en el caso de la producción de monóxido de dinitrógeno, como también en el caso del uso de corrientes de gas de combustión o escape, N2O se produce primero como una mezcla gaseosa diluida con otros componentes. Estos componentes pueden dividirse en aquellos que tienen efecto perturbador para aplicaciones especiales, y aquellos que se comportan de modo inerte. Para el empleo como agentes de oxidación, los gases con efecto perturbador incluyen, entre otros, NOx o, por ejemplo, oxígeno (O2) . El término “NOx”, tal como se entiende en el contexto de la presente invención, designa todos los compuestos NaOb donde a es 1 o 2 y b es un número de 1 6, excepto N2O. En lugar del término “NOx” en el contexto de la presente invención también se usa el término “óxidos de nitrógeno”. Como componentes secundarios perturbadores también pueden mencionarse NH3 y ácidos orgánicos.

Para aplicaciones específicas es necesario antes de la reacción purificar el monóxido de dinitrógeno empleado. Por ejemplo, para el uso de monóxido de dinitrógeno como agente de oxidación es necesario separar componentes secundarios perturbadores tales como oxígeno u óxidos de nitrógeno NOx.

Los procesos para separar NOx son conocidos fundamentalmente del estado de la técnica. Una sinopsis estada, por ejemplo, por M. Thiemann et. al en Ullmann’s Encyclopedia, 6th Edition, 2000, Electronic Edition, capítulo “Nitric Acid, Nitrous Acid, and Nitrogen Oxides”, sección 1.4.2.3.

La solicitud WO 00/73202 describe un método de cómo pueden eliminarse NOx y O2 de una corriente de gas que contiene N2O. El NOx se elimina mediante reducción catalítica con NH3 y el oxígeno mediante reducción catalítica con hidrógeno u otros agentes de reducción. Sin embargo, este método tiene la ventaja de que el producto se contamina con NH3. Sólo es posible una fuerte merma de oxígeno cuando se acepta una pérdida de N2O, de por ejemplo 3 a 5% de la cantidad contenida originalmente.

Para aplicaciones especiales también puede ser necesario retirar los compuestos inertes puesto que pueden hacer lenta la reacción con N2O debido a la dilución. El término “gas inerte”, tal como se usa en el contexto de la presente invención, se refiere a un gas que se comporta de modo inerte con respecto a la reacción de N2O con un olefina, es decir que no reacciona en condiciones de la reacción de olefinas con N2O, ni con las olefinas ni tampoco con N2O. Como gases inertes pueden mencionarse, por ejemplo, nitrógeno, dióxido de carbono, argón, metano, etano y propano. Los gases inertes pueden, no obstante, disminuir el rendimiento espacio-tiempo, de tal manera que una merma también puede ser ventajosa. También puede ser ventajoso... [Seguir leyendo]

1. Proceso para purificar una mezcla de gases G-0 que contiene monóxido de dinitrógeno y NOx, el cual comprende al menos las siguientes etapas:

A1 poner en contacto la mezcla de gases G-0 con una mezcla de solventes (I) que contiene al menos 50 % en peso de agua respecto de la totalidad de la mezcla de solventes (I) , en cuyo caso el valor del pH de la mezcla de solventes (I) se encuentra en el rango de 3, 5 a 8, 0, para obtener una composición (A) ;

A2 desorber una mezcla de gases G-1 de la composición (A) para obtener una mezcla de solventes (I’) ;

B1 poner en contacto la mezcla de gases G-1 con una mezcla de solventes (II) que contiene al menos 50% en peso de agua respecto de la totalidad de la mezcla de solventes (II) , en cuyo caso el valor del pH de la mezcla de solventes (II) se encuentra en el rango de 2, 0 a 8, 0, para obtener una composición (B) ;

B2 desorber una mezcla de gases G-2 de la composición (B) para obtener una mezcla de solventes (II’) ;

en cuyo caso el valor del pH se refiere respectivamente a una medición con un electrodo de vidrio, en cuyo caso el valor del pH de la mezcla de solventes (I) o el valor de pH de la mezcla de solventes (II) o el valor de pH de la mezcla de solventes (I) y el valor de pH de la mezcla de solventes (II) se ajusta adicionando una base.

2. Proceso según la reivindicación 1, en cuyo caso la mezcla de gases G-0 es el gas de combustión o de escape de una planta de ácido adípico y/o de una planta de ácido dodecandicarboxílico y/o de una planta de hidroxilamina y/o de una planta de ácido nítrico operada con el gas de combustión o de escape de una planta de ácido adípico y/o de una planta de ácido dodecandicarboxílico y/o de una planta de hidroxilamina.

3. Proceso según una de las reivindicaciones 1 o 2, en cuyo caso la mezcla de solventes (I) o la mezcla de solventes

(II) o la mezcla de solventes (I) y la mezcla de solventes (II) contiene al menos 80 % en peso de agua, cada caso respecto de toda la mezcla de solventes (I) o (II) .

4. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 3, en cuyo caso la mezcla de solventes (I) o la mezcla de solventes (II) o la mezcla de solventes (I) y la mezcla de solventes (II) contiene menos del 10% en peso de sales, cada caso respecto de toda la mezcla de solventes (I) o (II) .

5. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 4, en cuyo caso el valor de pH de la mezcla de solventes (I) o el valor de pH de la mezcla de solventes (II) o el valor de pH de la mezcla de solventes (I) y el valor de pH de la mezcla de solventes (II) se encuentra en el rango de 6, 0 a 7, 0.

6. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 5, lo caso la mezcla de solventes (I’) se recicla al proceso al menos parcialmente como mezcla de solventes (I) , o en cuyo caso la mezcla de solventes (II’) se reintroduce al proceso al menos parcialmente como mezcla de solventes (II) , o en cuyo caso la mezcla de solventes (I’) se reintroduce al proceso al menos parcialmente como mezcla de solventes (I) y la mezcla de solventes (II’) se reintroduce al proceso al menos parcialmente como mezcla de solventes (II) .

7. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 6, en cuyo caso el valor de pH de la mezcla de solventes (I) o el valor de pH de la mezcla de solventes (II) o el valor de pH de la mezcla de solventes (I) y el valor de pH de la mezcla de solventes (II) se ajusta adicionando una base seleccionada del grupo constituido por hidróxidos de metal alcalino, carbonatos de metal alcalino, hidrogenocarbonatos de metal alcalino, fosfatos de metal alcalino, hidróxidos de metal alcalino, carbonatos de metal alcalinotérreo, hidrógeno carbonatos de metal alcalinotérreo y fosfato de metal alcalinotérreo.

8. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 7, en cuyo caso la presión en la puesta en contacto según las etapas A1 o B1 o A1 y B1 se encuentra en un rango de 10 a 35 bar.

9. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 8, en cuyo caso las etapas A1 y A2 o las etapas B1 y B2 o las etapas A1 y A2 y las etapas B1 y B2 se realizan en una columna con pared divisoria.

10. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 9, en cuyo caso se licúa la mezcla de gases G-2 obtenida.

11. Proceso para la preparación de una cetona que comprende al menos las siguientes etapas:

A1 poner en contacto la mezcla de gases G-0 que contiene monóxido de dinitrógeno y NOx con una mezcla de solventes (I) que contiene al menos 50% en peso de agua respecto de toda la mezcla de solventes (I) , en cuyo caso el valor de pH de la mezcla de solventes (I) se encuentra en el rango de 3, 5 a 8, 0, para obtener una composición (A) ;

A2 desorber una mezcla de gases G-1 de la composición (A) para obtener una mezcla de solventes (I’) ;

B1 poner en contacto la mezcla de gases G-1 con una mezcla de solventes (II) que contiene al menos 50 % en peso 5 de agua respecto de toda la mezcla de solventes (II) , en cuyo caso el valor de pH de la mezcla de solventes (II) se encuentra en el rango de 2, 0 a 8, 0, para obtener una composición (B) ;

B2 desorber una mezcla de gases G-2 de la composición (B) para obtener una mezcla de solventes (II’) ;

C poner en contacto la mezcla de gases G-2 con al menos un olefina;

en cuyo caso el valor de pH se refiere respectivamente a una medición con un electrodo de vidrio, en cuyo caso el 10 valor de pH de la mezcla de solventes (I) o el valor de pH de la mezcla de solventes (II) o el valor de pH de la mezcla de solventes (I) y el valor de pH de la mezcla de solventes (II) se ajusta adicionando una base.