Eliminación de sal de una mezcla orgánica que contiene sal.

Un proceso para la eliminación de sal de una mezcla orgánica que contiene sal,

proceso que comprende

- en una primera etapa, añadir agua a la mezcla orgánica que contiene sal con el fin de formar una mezcla orgánica que contiene agua,

- en una segunda etapa, dejar que se sedimente la mezcla orgánica que contiene agua en una zona de sedimentación en una fase orgánica superior y una fase acuosa inferior,

- en una tercera etapa, eliminar la fase acuosa de la fase orgánica, en donde

- la mezcla orgánica que contiene agua en la primera etapa se conduce a través de una tubería, en la que se deja que se mezclen los componentes de la mezcla y se deja que se disuelvan en el agua una o más sales contenidas en la misma, directamente a la zona de separación sin pasar por ningún medio de mezclado adicional

Eliminación de sal de una mezcla orgánica que contiene sal La presente invención concierne a un proceso para la eliminación de sal de una mezcla orgánica que contiene sal. Preferiblemente, este proceso se usa para eliminar sal de una disolución que se obtiene en un proceso de producción de fenol, por ejemplo una disolución que se produce después de la escisión de hidroperóxido de cumeno (CHP) catalizada con ácido.

Comúnmente, se fabrica fenol por medio de un procedimiento con cumeno, en donde se oxida cumeno a hidroperóxido de cumeno (CHP) y se concentra la mezcla resultante de productos de oxidación y se somete a una reacción de escisión catalizada con ácido. Posteriormente, la mezcla de productos de escisión se conduce a una sección de destilación, en donde los principales productos de la reacción de escisión, esto es fenol y acetona, se separan en primer lugar y se purifican a continuación por medio de una serie de etapas adicionales de destilación u otras etapas de purificación.

La mezcla de productos de escisión de la escisión de CHP catalizada con ácido es ácida debido a la presencia del catalizador ácido y los ácidos orgánicos que se forman en reacciones laterales durante la oxidación de cumeno y/o bajo las condiciones de la posterior reacción de escisión. Los ácidos orgánicos pueden incluir, por ejemplo, ácido fórmico y ácido benzoico. Antes de la destilación de los productos principales de la reacción de escisión (esto es fenol y acetona) , estos ácidos se han de neutralizar para prevenir, por ejemplo, reacciones laterales y/o la corrosión del equipo durante el proceso de destilación.

La neutralización se puede efectuar tratando los ácidos con un material básico, tal como un agente alcalino acuoso. Durante la reacción de neutralización se forman sales. Sin embargo, estas también pueden causar problemas durante la posterior purificación y recuperación de fenol y acetona mediante destilación. Por ejemplo, el arrastre de sal a la sección de destilación causa incrustaciones y tiempos de parada, y por lo tanto reducción de capacidad.

La neutralización de la mezcla de productos de escisión producida en un proceso de producción de fenol se ha conducido añadiendo un agente cáustico a la mezcla o añadiendo una disolución acuosa de sal que contiene opcionalmente exceso de agente cáustico, como en el documento US 6.066.767. Esta publicación concierne a un método para purificar los productos de escisión de CHP en un sistema de proceso de purificación. La purificación se lleva a cabo extrayendo hidroxiacetona y compuestos de carbonilo con una disolución agua-sal en la etapa de neutralización añadiendo un agente cáustico.

El documento US 3.931.339 concierne a un proceso para la eliminación y neutralización de catalizador ácido y subproductos orgánicos ácidos de la mezcla de reacción resultante de la escisión de hidroperóxido de cumeno. El proceso comprende extraer los ácidos de la fase orgánica en una fase acuosa y neutralizarlos usando una disolución acuosa de una sal inorgánica ácida o neutra, y un exceso de hidróxido de metal alcalino o fenato de metal alcalino, separar la fase acuosa que contiene los ácidos neutralizados de la mezcla, poner en contacto a continuación la fase orgánica con una disolución acuosa de una sal inorgánica ácida o neutra y un ácido débil, y después de esto separar otra vez la fase acuosa de la mezcla.

El documento GB 743 004 concierne a un proceso para la producción de fenol y acetona de CHP, en el que el ácido y las impurezas orgánicas ácidas en la mezcla de la escisión se neutralizan usando un material alcalino. Las correspondientes sales del ácido y las impurezas ácidas se precipitan parcialmente a continuación en el efluente, de modo que se eliminan añadiendo agua a la mezcla de escisión neutralizada en una cantidad suficiente para provocar la formación de dos fases. La fase acuosa contendrá entonces sustancialmente todas las sales. El contenido en sal de la fase orgánica, según la publicación, será menos de 0, 03% en peso, a menudo, tan bajo como aproximadamente 0, 01% en peso.

Los procesos convencionales se enfocan generalmente a neutralizar las mezclas de productos de escisión. En algunos casos, las sales se deja que las sales se arrastren a la siguiente etapa del proceso, por ejemplo a la destilación. En otros casos, se intenta la eliminación de sales, por ejemplo, usando recipientes de coalescencia. Sin embargo, la gran cantidad de sales presentes en estas mezclas de productos de escisión provocará la obstrucción de los recipientes de coalescencia y de los filtros. Además, sin adición de exceso de agua antes de cualquier etapa de separación de fases después de la neutralización, la mezcla neutralizada de productos de escisión no contendrá suficiente cantidad de agua para que se separe una fase acuosa del resto de la mezcla.

Los autores de la presente invención han desarrollado ahora un proceso alternativo para eliminar eficazmente sales de una disolución orgánica que es particularmente adecuado para uso en el proceso de producción de fenol. En particular, dichos autores han desarrollado un proceso para eliminar las sales formadas durante la neutralización de una disolución orgánica que contiene ácido que implica el uso de medios alternativos para conseguir el mezclado eficaz de la disolución neutralizada con el agua que se añade y que, posteriormente, facilita la eficaz separación de fases de las fases orgánica y acuosa resultantes.

Específicamente, la presente invención concierne a un proceso para la eliminación de sal de una mezcla orgánica

que contiene sal, proceso que comprende, en una primera etapa, añadir agua, preferiblemente agua fresca, a la mezcla orgánica que contiene sal con el fin de formar una mezcla orgánica que contiene agua, en una segunda etapa, dejar que se sedimente la mezcla en una zona de sedimentación en una fase orgánica superior y una fase acuosa inferior, y en una tercera etapa, separar la fase orgánica superior de la fase acuosa inferior. En este proceso, se pone en contacto una corriente de agua con una corriente de alimentación que comprende la mezcla orgánica que contiene sal durante el desplazamiento de esta mezcla a la zona de sedimentación, por ejemplo durante su desplazamiento en una tubería de alimentación. Sorprendentemente, se ha encontrado que el desplazamiento de la mezcla resultante a través de la tubería de alimentación proporciona mezclado eficaz de los componentes y, a su vez, eficaz separación en la sedimentación. En particular, se ha encontrado que se puede conseguir una eliminación eficaz de sales mediante el uso de una tubería de alimentación que es suficientemente larga para proporcionar el deseado tiempo de residencia que se necesita para disolver la materia en partículas, por ejemplo sales en la fase acuosa.

También se describe un aparato que está adaptado para llevar a cabo el proceso que se describe en este documento. Específicamente, se describe un aparato para neutralizar una mezcla orgánica que contiene ácido y para eliminar sal de la mezcla orgánica neutralizada resultante.

Por medio de esta invención se obtienen ventajas considerables. La presente invención proporciona un proceso simplificado para eliminar eficazmente sales de una mezcla orgánica de componentes formando una fase acuosa y una fase orgánica después del mezclado a fondo de los componentes, de modo que los productos deseados se disuelven en la fase orgánica y las sales se disuelven en la fase acuosa. Por ejemplo, el proceso de la invención evita la necesidad de medios de mezclado separados (por ejemplo, una cuba de mezclado convencional o un mezclador) para garantizar el mezclado a fondo de los componentes. En contraposición a los procedimientos convencionales, la invención se fundamenta solamente en el uso de un conducto (por ejemplo, una tubería de alimentación) para proporcionar el mezclado adecuado de la mezcla orgánica que contiene sal y el agua sin necesidad de ningún medio de mezclado adicional. Una corriente de la mezcla orgánica que contiene sal y una corriente de agua entran en el conducto (por ejemplo, la tubería) separadamente, esto es sin mezclado previo. Este conducto alimenta directamente a la zona de separación sin pasar a través de ningún medio de mezclado adicional tal como cuba de mezclado o mezclador (por ejemplo un mezclador estático) . Optimizando las condiciones y los reactivos que se usan en el proceso, se puede optimizar adicionalmente la separación de fases. Después de la separación de las fases orgánica y acuosa, no queda concentración significativa de sales en la fase orgánica, garantizándose con ello que ninguna concentración significativa de... [Seguir leyendo]

1. Un proceso para la eliminación de sal de una mezcla orgánica que contiene sal, proceso que comprende â en una primera etapa, añadir agua a la mezcla orgánica que contiene sal con el fin de formar una mezcla orgánica que contiene agua, â en una segunda etapa, dejar que se sedimente la mezcla orgánica que contiene agua en una zona de sedimentación en una fase orgánica superior y una fase acuosa inferior, â en una tercera etapa, eliminar la fase acuosa de la fase orgánica, en donde â la mezcla orgánica que contiene agua en la primera etapa se conduce a través de una tubería, en la que se deja que se mezclen los componentes de la mezcla y se deja que se disuelvan en el agua una o más sales contenidas en la misma, directamente a la zona de separación sin pasar por ningún medio de mezclado adicional.

2. El proceso de la reivindicación 1, en donde la velocidad del flujo dentro de la canalización es al menos 0, 5 ms-1 y el tiempo de residencia de la mezcla orgánica que contiene agua en la canalización es al menos 30 segundos.

3. El proceso de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde la mezcla orgánica que contiene sal contiene fenol, acetona, cumeno y una o más sales orgánicas o inorgánicas, y uno o más componentes orgánicos o inorgánicos adicionales.

4. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la mezcla que contiene sal se conduce a la primera etapa desde una etapa de neutralización de una mezcla orgánica que contiene ácido.

5. El proceso de la reivindicación 4, en donde la mezcla orgánica contiene fenol, acetona, cumeno y uno o más componentes orgánicos o inorgánicos adicionales.

6. El proceso de la reivindicación 4 o la reivindicación 5, en donde la etapa de neutralización de la mezcla orgánica que contiene ácido se lleva a cabo usando una disolución acuosa alcalina.

7. El proceso de la reivindicación 6, en donde la etapa de neutralización de la mezcla orgánica que contiene ácido se lleva a cabo añadiendo hidróxido de sodio (NaOH) a la mezcla orgánica que contiene ácido.

8. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, en donde la mezcla orgánica que contiene ácido se obtiene de una etapa de escisión de hidroperóxido de cumeno catalizada con ácido.

9. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8, en donde la mezcla orgánica que contiene agua se deja sedimentar en una zona de sedimentación en una fase orgánica superior que contiene sustancialmente todo el fenol y la acetona, y en una fase acuosa inferior que contiene sustancialmente toda la sal.

10. El proceso de cualquier reivindicación precedente, en donde el agua es agua fresca o agua reciclada.

11. El proceso de la reivindicación 10, en donde el agua es agua que está esencialmente exenta de componentes ácidos o alcalinos, o agua exenta de sales.

12. El proceso de cualquier reivindicación precedente, en donde la concentración de sal en la mezcla que contiene sal se disminuye desde un valor d.

5. 300 ppm en la mezcla que contiene sal a un valor d.

3. 150 ppm en la fase orgánica superior que se forma en la segunda etapa.

13. El proceso de cualquier reivindicación precedente, en donde la concentración de sal en la mezcla que contiene sal se disminuye más hasta un valor de 5 ppm o por debajo pasando la mezcla a través de un recipiente de coalescencia.

14. El proceso de cualquier reivindicación precedente, en donde la temperatura se mantiene .

3. 50º C, preferiblemente a 40º C.

15. Uso del proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 1-14 para eliminar sal de una mezcla orgánica neutralizada que se obtiene al escindir hidroperóxido de cumeno para producir una mezcla de productos de escisión y neutralizar posteriormente la mezcla de productos de escisión.