Proceso para la preparación de un alcanodiol y un carbonato de dialquilo.

Proceso para la preparación de un alcanodiol y un carbonato de dialquilo que comprende:

(a) hacer reaccionar un carbonato de alquileno y una alimentación de alcanol en una primera zona de reacciónbajo condiciones de transesterificación para obtener una mezcla de productos de carbonato de dialquilo, alcanolsin convertir, el alcanodiol, carbonato de alquileno sin convertir y dímeros del alcanodiol;

(b) separar el carbonato de dialquilo y el alcanol de la mezcla de productos para obtener una corriente deproducto de cola que contiene alcanodiol, carbonato de alquileno sin convertir y dímeros del alcanodiol;

(c) recuperar el carbonato de dialquilo; y

(d) separar el alcanodiol de la corriente de producto de cola para dejar una corriente de recirculación quecomprende carbonato de alquileno sin convertir y dímeros del alcanodiol,

proceso que comprende además:

(e) hacer pasar al menos parte de la corriente de recirculación a una segunda zona de reacción en la que losdímeros del alcanodiol se convierten a oligómeros del alcanodiol de punto de ebullición elevado, produciendo unefluente que contiene oligómeros;

(f) separar los oligómeros de punto de ebullición elevado del efluente que contiene los oligómeros produciendouna corriente restante que contiene el carbonato de alquileno; y

(g) reciclar la corriente restante que contiene el carbonato de alquileno a la primera zona de reacción.

Proceso para la preparación de un alcanodiol y un carbonato de dialquilo La presente invención se refiere a un proceso para la preparación de un alcanodiol y un carbonato de dialquilo. Más particularmente, la invención se refiere a un proceso para la preparación de tales compuestos a partir de un carbonato de alquileno y un alcanol.

Tal proceso se conoce, por ejemplo del documento de Patente de los EE.UU. de número US-A 5.359.118. Este documento describe un proceso en donde se preparan carbonatos de dialquileno de (C1-C4) por transesterificación de un carbonato de alquileno con un alcanol de C1-C4. Así, el carbonato de alquileno y una alimentación de alcanol se hacen reaccionar a contracorriente en una columna con la ayuda de un catalizador. El catalizador es generalmente homogéneo, aunque también se sugiere el uso de catalizadores heterogéneos. El carbonato de alquileno se introduce en la parte superior de la columna y escurre hacia abajo desde arriba. La alimentación de alcanol que comprende un alcanol puro y una corriente, que comprende al alcanol y también al carbonato de dialquilo, se alimenta a la columna en una parte inferior. El alcanol fluye hacia arriba y reacciona a contracorriente con el carbonato de alquileno para obtener carbonato de dialquilo con alcanol sin reaccionar como el efluente de la parte superior y el alcanodiol con cualquier alcanol arrastrado como el efluente de cola. El efluente de la parte superior se somete a tratamientos de destilación para producir una corriente rica en alcanol que comprende al alcanol y cantidades menores de carbonato de dialquilo. Esta corriente se alimenta a la columna como parte de la alimentación del alcanol. La corriente de cola se procesa resultando una corriente de alquilen- glicol y un concentrado que contiene el catalizador que se recicla parcialmente.

El proceso describe la formación de subproductos de punto de ebullición elevado, tales como los poliglicoles. En el proceso conocido, estos subproductos de punto de ebullición elevado están contenidos en el concentrado que contiene el catalizador. Parte del concentrado se recicla a la transesterificación, mientras que se elimina otra parte.

Aunque el proceso conocido describe la formación de poliglicoles, éste no aborda el problema de la eliminación de tales poliglicoles, en particular los dímeros del alcanodiol, también conocidos como dialquilen- glicoles. Por otra parte, el proceso conocido presupone que no sale del reactor carbonato de alquileno sin convertir. En la práctica, la transesterificación a carbonato de dialquilo no será del 100 %. Por lo tanto, el producto de cola del proceso conocido no contendrá sólo poliglicoles, como se sugiere en el documento de Patente de los EE.UU. de número US-A 5.359.118, sino que también contendrá algo de carbonato de alquileno sin convertir. A la vista de sus puntos de ebullición, es muy difícil separar los dialquilen- glicoles de los correspondientes carbonatos de alquileno. Esto no se ha reconocido en el proceso según el documento de Patente de los EE.UU. de número US-A 5.359.118. Por lo tanto el producto de cola contiene contaminantes que implican el riesgo de que se acumulen durante el reciclado en continuo.

Es un objeto de la presente invención superar este inconveniente.

En consecuencia, la presente invención proporciona un proceso para la preparación de un alcanodiol y un carbonato de dialquilo que comprende:

(a) hacer reaccionar un carbonato de alquileno y una alimentación de alcanol en una primera zona de reacción bajo condiciones de transesterificación para obtener una mezcla de productos de carbonato de dialquilo, alcanol sin convertir, el alcanodiol, carbonato de alquileno sin convertir y dímeros del alcanodiol;

(b) separar el carbonato de dialquilo y el alcanol de la mezcla de productos para obtener una corriente de cola de productos que contiene alcanodiol, carbonato de alquileno sin convertir y dímeros del alcanodiol;

(c) recuperar el carbonato de dialquilo; y

(d) separar el alcanodiol de la corriente de cola de productos para dejar una corriente de recirculación que comprende carbonato de alquileno sin convertir y dímeros del alcanodiol,

proceso que comprende además:

(e) hacer pasar al menos parte de la corriente de recirculación a una segunda zona de reacción en la que los dímeros del alcanodiol se convierten a oligómeros de alcanodiol de punto de ebullición más elevado, produciendo un efluente que contiene los oligómeros;

(f) separar los oligómeros de punto de ebullición más elevado del efluente que contiene los oligómeros produciendo una corriente restante que contiene el carbonato de alquileno; y

(g) reciclar la corriente restante que contiene el carbonato de alquileno a la primera zona de reacción.

La presente invención se basa en el hallazgo de que la separación de los subproductos de punto de ebullición más elevado de los carbonatos de alquileno se puede hacer fácilmente mediante la conversión de los dialquilen- glicoles a oligómeros del alcanodiol de punto de ebullición más elevado. Mediante la posterior fácil separación se evita la

acumulación de los dialquilen- glicoles. Mediante la recirculación del carbonato de alquileno restante, esta parte del carbonato de alquileno en la corriente de recirculación se somete de nuevo a la transesterificación, de modo que se puede convertir en el carbonato de dialquilo objetivo.

La figura representa un diagrama de flujos para el proceso según la presente invención.

La zona de reacción en la presente invención puede ser una zona de destilación reactiva, tal como se describe en el documento de Patente de los EE.UU. de número US-A 5.359.118. Esto implicaría que la reacción se lleva a cabo con flujo en contracorriente. La reacción de transesterificación se lleva a cabo ventajosamente en una columna equipada con partes internas, como una columna de destilación. Por lo tanto, ésta puede contener bandejas con campanas de burbujeo, bandejas de tamiz, o anillos Raschig. La persona experta se dará cuenta que son posibles varios tipos de rellenos y de configuraciones de bandejas. Se han descrito columnas adecuadas en, por ejemplo, Ullmann´s Encyclopedia of Industrial Chemistr y , 5ª ed. Vol. B4, p 321 ff, 1992. El carbonato de alquileno se alimentará a la parte superior de dicha columna y fluirá hacia abajo. El carbonato de alquileno tendrá generalmente un punto de ebullición más elevado que el alcanol. En el caso de carbonato de propileno y de etileno los puntos de ebullición atmosféricos están por encima de 240 °C. El carbonato de alquileno fluirá hacia abajo sobre las bandejas o los anillos y se pone en contacto con el alcanol que fluye hacia arriba.

En una realización preferente, la reacción se lleva a cabo de una manera con flujo en equi-corriente. Una forma adecuada de operar es llevar a cabo la reacción de un modo de flujo por goteo en donde los reactantes, parte en la fase vapor y parte en fase líquida, se hace gotear sobre un catalizador heterogéneo. Una forma más preferente de operar el proceso de la presente invención es en un reactor sólo con líquidos. Una zona de reacción adecuada de este tipo es una zona de reacción de tipo tubular en donde la reacción se lleva a cabo de una manera de flujo pistón. Esto permitirá que la reacción evolucione hasta su verdadera finalización. Otra posibilidad es llevar a cabo la reacción en un reactor de tipo tanque continuamente agitado (CSTR, del inglés Continuosly Stirred Tank Reactor) . En el último caso, el efluente del CSTR se somete preferentemente a una post-reacción en un reactor de flujo pistón de modo que la reacción evolucione hasta su verdadera finalización.

El proceso de la presente invención incluye la transesterificación de un carbonato de alquileno con un alcanol. Se conoce esta reacción de transesterificación, como se desprende del documento de Patente de los EE.UU. de número US-A 5.359.118. Los materiales de partida de la transesterificación se seleccionan preferentemente de carbonato de alquileno de C2-C5 y alcanoles de C1-C4. Más preferentemente, los materiales de partida son carbonato de etileno o carbonato de propileno y metanol, etanol o isopropanol.

Condiciones de transesterificación incluyen adecuadamente la presencia de un catalizador. Catalizadores homogéneos adecuados se han descrito en el documento de Patente de los EE.UU. de número US-A 5.359.118 e incluyen hidruros, óxidos, hidróxidos, alcoholatos, amidas, o sales de metales alcalinos, por ejemplo sodio, litio, potasio, rubidio y cesio. Los catalizadores preferentes son hidróxidos o alcoholatos de sodio o de potasio. Es ventajoso usar el alcoholato del alcanol que se va... [Seguir leyendo]

1. Proceso para la preparación de un alcanodiol y un carbonato de dialquilo que comprende:

(a) hacer reaccionar un carbonato de alquileno y una alimentación de alcanol en una primera zona de reacción bajo condiciones de transesterificación para obtener una mezcla de productos de carbonato de dialquilo, alcanol sin convertir, el alcanodiol, carbonato de alquileno sin convertir y dímeros del alcanodiol;

(b) separar el carbonato de dialquilo y el alcanol de la mezcla de productos para obtener una corriente de producto de cola que contiene alcanodiol, carbonato de alquileno sin convertir y dímeros del alcanodiol;

(c) recuperar el carbonato de dialquilo; y

(d) separar el alcanodiol de la corriente de producto de cola para dejar una corriente de recirculación que comprende carbonato de alquileno sin convertir y dímeros del alcanodiol, proceso que comprende además:

(e) hacer pasar al menos parte de la corriente de recirculación a una segunda zona de reacción en la que los dímeros del alcanodiol se convierten a oligómeros del alcanodiol de punto de ebullición elevado, produciendo un efluente que contiene oligómeros;

(f) separar los oligómeros de punto de ebullición elevado del efluente que contiene los oligómeros produciendo una corriente restante que contiene el carbonato de alquileno; y

(g) reciclar la corriente restante que contiene el carbonato de alquileno a la primera zona de reacción.

2. Proceso según la reivindicación 1, en donde la reacción en la primera zona de reacción se lleva a cabo de una manera con flujo en equi-corriente.

3. Proceso según la reivindicación 3, en donde la reacción se lleva a cabo de una manera con flujo pistón.

4. Proceso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde se usa un catalizador heterogéneo en la reacción de transesterificación.

5. Proceso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la temperatura en la primera zona de reacción es de 40 a 200 °C, y la presión de 0, 5 a 50 bar.

6. Proceso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el alcanol sin convertir y el carbonato de dialquilo se separan por destilación en una fracción.

7. Proceso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde la corriente de cola de productos se somete a una destilación adicional para lograr una separación del alcanodiol y una corriente de recirculación que comprende carbonato de alquileno sin convertir y los dímeros del alcanodiol.

8. Proceso según la reivindicación 7, en donde el alcanodiol separado se obtiene en una corriente que comprende además carbonato de alquileno sin convertir.

9. Proceso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde los dímeros del alcanodiol se convierten a oligómeros del alcanodiol de punto de ebullición elevado con un carbonato de alquileno.

10. Proceso según la reivindicación 9, en donde los dímeros del alcanodiol se convierten bajo condiciones de transesterificación como en la primera zona de reacción.

11. Proceso según la reivindicación 9, en donde los dímeros del alcanodiol se convierten a oligómeros del alcanodiol de punto de ebullición elevado con un óxido de alquileno.

12. Proceso según la reivindicación 11, en donde los dímeros se convierten en presencia de un catalizador alcalino.

13. Proceso según la reivindicación 11 ó 12, en donde las condiciones de reacción en la segunda zona de reacción incluyen una presión que varía de 0, 5 a 15 bar, preferentemente de 1 a 6 bar, y una temperatura que varía de 70 a 250 °C, preferentemente de 90 a 180 °C.

14. Proceso según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en donde la relación molar entre el carbonato de alquileno o el óxido de alquileno y el dímero del alcanodiol varía de 1:1 a 1.000:1.

15. Proceso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en donde el carbonato de alquileno es carbonato de etileno o carbonato de propileno y el alcanol es etanol o isopropanol.