Procedimiento para oxidar cumeno a hidroperóxido de cumeno.

Un procedimiento para oxidar cumeno a hidroperóxido de cumeno,

procedimiento que comprende:

- proporcionar una alimentación de aire que comprende aire y uno o más componentes de carácter ácido,

- poner en contacto la alimentación de aire con una solución acuosa cáustica, que contiene al menos un compuesto alcalino para neutralizar al menos uno de dichos componentes de carácter ácido de la alimentación de aire, por lo que se forman sales,

- separar una primera corriente de aire purificado de la solución cáustica,

- poner en contacto la primera corriente de aire purificado con agua para disolver la solución cáustica residual y/o las sales en el agua,

- separar una segunda corriente de aire purificado del agua que contiene la solución cáustica residual y/o las sales, y

- usar la segunda corriente de aire purificado en la oxidación del cumeno.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2008/011008.

Solicitante: BOREALIS TECHNOLOGY OY.

Nacionalidad solicitante: Finlandia.

Dirección: P.O. BOX 330 06101 PORVOO FINLANDIA.

Inventor/es: PENTTI, ISMO, SAUKONOJA,JOUNI, PAKALA,TIMO, MANNERLA,ANJA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01D53/50 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B;   aparato de vórtice   B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 53/00 Separación de gases o de vapores; Recuperación de vapores de disolventes volátiles en los gases; Depuración química o biólogica de gases residuales, p. ej. gases de escape de los motores de combustión, humos, vapores, gases de combustión o aerosoles (recuperación de disolventes volátiles por condensación B01D 5/00; sublimación B01D 7/00; colectores refrigerados, deflectores refrigerados B01D 8/00; separación de gases difícilmente condensables o del aire por licuefacción F25J 3/00). › Oxidos de azufre (B01D 53/60 tiene prioridad).
  • C07C37/08 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C07 QUIMICA ORGANICA.C07C COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos macromoleculares C08; producción de compuestos orgánicos por electrolisis   o electroforesis C25B 3/00, C25B 7/00). › C07C 37/00 Preparación de compuestos que tienen grupos hidroxilo o grupos O-metal unidos a un átomo de carbono de un ciclo aromático de seis miembros. › por descomposición de hidroperóxidos, p. ej. del hidroperóxido del cumeno.

PDF original: ES-2532301_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento para oxidar eumeno a hidroperóxido de eumeno

La presente invención trata de un procedimiento para quitar impurezas del aire para usarlo en la oxidación del eumeno

La producción de fenol está basada generalmente en la oxidación del eumeno a hidroperóxido de eumeno (CHP) usando aire como fuente de oxigeno. Para conseguir un procedimiento de producción eficaz, es esencial la pureza de las materias primas.

En la fase de oxidación del eumeno, con la alimentación del eumeno pueden entrar pequeñas cantidades de impurezas. Otras impurezas pueden entrar en la fase de oxidación con el aire. Algunos componentes de las impurezas reaccionan con el oxigeno del aire y, de esa manera, aumenta el número de reacciones secundarias no deseadas, disminuyendo por ello la eficacia de la reacción principal. Los componentes que disminuyen la velocidad de oxidación del eumeno a CHP son, por ejemplo, fenol, a-metil-estireno (AMS) y sales.

Algunos componentes, por otro lado, pueden originar la no deseada disociación prematura del CHP, es decir la disociación que se origina antes del paso de disociación real (es decir, deseada). Entre estos están los componentes de carácter ácido, tales como el mencionado fenol y el formaldehído.

Una alta concentración de AMS origina una disminución del pH en la oxidación y, por lo tanto, la prematura disociación del CHP en fenol y acetona. El fenol, además de la prematura disociación, hace más lento o inhibe el proceso de oxidación del eumeno incluso a bajas concentraciones.

Una impureza extremadamente perjudicial en la fase de oxidación del eumeno es el azufre, que detiene la formación del CHP. En el mecanismo de reacción, el azufre tiene dos efectos:

el azufre reacciona con radicales libres, evitando por ello la formación de nuevos radicales

el azufre se oxida a óxidos de azufre y, a partir de ellos, a ácido sulfúrico, el cual origina la descomposición prematura del CHP en fenol y acetona.

En el aire, el azufre está comúnmente presente como óxidos de azufre, por ejemplo S2. Las soluciones de azufre orgánico, tales como el tiofeno, tienen el mismo efecto sobre la formación de CHP que el azufre.

Una impureza más, que está presente en el aire y que es perjudicial para el proceso de oxidación, es el dióxido de carbono (C2). Los carbonatas, que se originan por ejemplo a partir del C2, aumentan las incrustaciones durante la fase de oxidación y la subsiguiente concentración (es decir, purificación) del CHP. Los componentes alcalinos también pueden originar la lenta descomposición del CHP en acetofenona y carbinol, originando así pérdidas de eumeno. El arrastre de los componentes alcalinos a la fase de disociación del procedimiento de producción del fenol puede neutralizar el ácido usado para catalizar la reacción de disociación.

Por eso, al usar aire procedente de áreas industriales, es importante que éste se depure antes de usarlo para reducir (preferiblemente, retirando) cualquier traza de dióxido de azufre, dióxido de carbono u otros gases de carácter ácido que puedan pasar con el aire a las columnas de oxidación, tal como el que se puede usar en la producción del eumeno. Como se mencionó anteriormente, el dióxido de azufre se convierte en ácido sulfúrico en la oxidación, el cual origina la descomposición prematura del CHP en fenol y acetona. El fenol en pequeñas cantidades hace más lenta, y en grandes cantidades inhibe, la formación de CHP.

Muchas de las impurezas mencionadas se pueden retirar mediante un lavado con un producto cáustico, como el realizado con una alimentación de eumeno en los documentos US 5.12.92 y US 5.22.13. Entre otras cosas, un lavado con un producto cáustico tiene el beneficio de neutralizar cualquier ácido, que puede disminuir la velocidad de reacción de oxidación u originar la descomposición del CHP.

Sin embargo, los subproductos del tratamiento del aire con un producto cáustico pueden ser también perjudiciales, en particular cuando éste se usa en un procedimiento de oxidación en seco. Por ejemplo, cualquier sal que quede puede bloquear lentamente los dispositivos de burbujeo (entradas de aire) y los distribuidores de aire de los reactores de oxidación, por lo que estos reactores requieren una limpieza periódica (purificación).

La presente invención proporciona un procedimiento para el tratamiento del aire, que es capaz de reducir (por ejemplo, retirando) sustancias perjudiciales del aire que se va a usar en un procedimiento de oxidación en la producción de fenol a partir del eumeno.

Concretamente, la presente invención proporciona un procedimiento para retirar sustancias del aire, sustancias que podrían hacer más lenta, o impedir, la formación de CHP a partir del eumeno, y/o podrían originar el bloqueo de las entradas o salidas de aire al usar aire como una fuente de oxígeno en un procedimiento para la oxidación del eumeno a CHP.

La presente invención trata de un procedimiento para reducir (por ejemplo, retirando) impurezas del aire para usarlo en la oxidación del eumeno, que comprende proporcionar una alimentación de aire que comprende (por ejemplo, que consiste esencialmente en) aire y uno o más componentes de carácter ácido, y poner en contacto el aire con una solución acuosa cáustica, que comprende al menos un compuesto alcalino, para neutralizar por ello al menos uno de dichos componentes de carácter ácido del aire. Preferiblemente, se forman sales inorgánicas como resultado de llevar a cabo este paso concreto del procedimiento. A continuación de la separación de la corriente de aire de la solución cáustica, el aire tratado se pone en contacto con agua para disolver asi cualquier solución cáustica y/o sales residuales. La separación del agua de la corriente de aire lavado proporciona una corriente de aire que es particularmente adecuada para usarla en la oxidación del eumeno, por ejemplo en la oxidación en seco del eumeno.

Se obtienen considerables ventajas por medio de la invención. Por eso, la presente Invención proporciona un procedimiento eficaz de purificación que reduce (por ejemplo, retirando) sustancias perjudiciales y elementos traza que comúnmente están presentes en el aire industrial. Usando el procedimiento de la Invención se alarga el periodo de tiempo entre la limpieza (purificación) requerida de los reactores de oxidación.

A continuación, la invención se describirá más estrechamente en referencia a la Figura 1 adjunta, que es un dibujo esquemático de una realización preferida de un aparato adecuado para llevar a cabo el procedimiento de la presente invención.

La presente invención trata de un procedimiento para reducir (por ejemplo, retirando) impurezas del aire que se va a usar en la oxidación del eumeno, procedimiento que comprende proporcionar una alimentación de aire que comprende (por ejemplo, que consiste esencialmente en) aire y uno o más componentes de carácter ácido, y poner en contacto el aire con una solución acuosa cáustica que contiene al menos un compuesto alcalino, para neutralizar los componentes de carácter ácido del aire, por ejemplo para formar sales inorgánicas.

Concretamente, la presente invención trata de un procedimiento de purificación que comprende separar de la solución cáustica una primera corriente de aire purificado. Esto se puede conseguir convenientemente haciendo pasar el aire a través de uno o más, preferiblemente al menos dos, platos de una columna. La primera corriente de aire purificado se pone luego en contacto con agua (preferiblemente, agua corriente) para disolver en el agua cualquier solución cáustica y/o sales residuales.

La purificación del aire se puede conseguir, por ejemplo, usando un sistema de purificación consistente en una columna de purificación, que comprende las siguientes partes (Figura 1):

1 una entrada de aire

2 una entrada de la solución cáustica

3. una entrada de agua

4 una salida de la mezcla de la solución cáustica y el agua

una salida del aire

6 platos de la columna

Por eso, la columna de purificación comprende una entrada 1 de aire para conducir el aire a la columna y una entrada 2 de la solución cáustica para conducir una solución cáustica a la columna (ambas situadas en la parte inferior de la columna), una entrada 3 de agua para conducir agua corriente a la columna (situada en la parte superior de la columna), una salida 4 para la mezcla de la solución cáustica y el agua usada para la purificación (situada en la línea de descarga de la bomba para conducir la solución cáustica y el agua fuera de la columna), una salida 5 de aire (situada en la parte superior de la columna) para conducir el aire fuera de la... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para oxidar eumeno a hidroperóxido de eumeno, procedimiento que comprende:

proporcionar una alimentación de aire que comprende aire y uno o más componentes de carácter ácido,

poner en contacto la alimentación de aire con una solución acuosa cáustica, que contiene al menos un compuesto alcalino para neutralizar al menos uno de dichos componentes de carácter ácido de la alimentación de aire, por lo que se forman sales,

separar una primera corriente de aire purificado de la solución cáustica,

poner en contacto la primera corriente de aire purificado con agua para disolver la solución cáustica residual y/o las sales en el agua,

separar una segunda corriente de aire purificado del agua que contiene la solución cáustica residual y/o las sales, y

usar la segunda corriente de aire purificado en la oxidación del eumeno.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que las sales son sales inorgánicas.

3. El procedimiento de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el agua es agua corriente.

4. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la segunda corriente de aire

purificado se usa en la oxidación en seco del eumeno.

5. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la primera corriente de aire purificado se separa de la solución cáustica haciendo pasar el aire a través de al menos dos platos de una columna.

6. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la alimentación de aire se enfría a una temperatura de 2 - 8°C.

7. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la alimentación de aire se enfría a una temperatura de 3 - 6°C.

8. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la solución acuosa cáustica es una solución acuosa de hidróxido de sodio.

9. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que el hidróxido sódico acuoso tiene una concentración de aproximadamente ,1 - 5%.

1. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el agua está esencialmente exenta de componentes de carácter ácido y alcalino.


 

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