Proceso para la preparación de poliéter polioles.

Un proceso para la preparación de un poliéter poliol, comprendiendo dicho proceso polimerizar uno o más óxidos de alquileno en presencia de un catalizador complejo de cianuro multimetálico y un compuesto iniciador,

en el que el proceso se lleva a cabo en una vasija del reactor equipada con medios para agitar sus contenidos, y el uno o más óxidos de alquileno se suministran a una mezcla agitada que comprende el catalizador complejo de cianuro multimetálico y el iniciador a través de un dispositivo de entrada de alimentación, comprendiendo dicho dispositivo de entrada de alimentación un rociador, en el que el medio de agitación comprende uno o más impulsores o en el que el medio de agitación comprende un chorro de la mezcla de reacción.

Proceso para la preparación de poliéter polioles Campo de la invención La presente invención se refiere a un proceso para la preparación de un poliéter poliol que comprende polimerizar un óxido de alquileno en presencia de un catalizador complejo de cianuro multimetálico y un compuesto iniciador.

Antecedentes de la invención Puede usarse un poliéter poliol en la fabricación de poliuretano por reacción con poliisocianato. Mientras se está formando el poliuretano, este puede espumarse, soplarse o expandirse con un gas tal como dióxido de carbono, en una espuma de poliuretano que tiene una determinada estructura celular. En el caso de que se use agua como el agente de soplado, se produce dióxido de carbono por reacción del agua con el poliisocianato. Alternativamente, puede inyectarse dióxido de carbono en la mezcla de reacción. Cuando se inyecta dióxido de carbono líquido, ocurre expansión por vaporización del dióxido de carbono.

Se sabe cómo preparar poliéter polioles por reacción de un compuesto iniciador con uno o más óxidos de alquileno, en presencia de un catalizador complejo de cianuro multimetálico. Tales catalizadores son muy activos en la preparación de poliéter polioles por este método y pueden usarse en procesos continuos o discontinuos. En estos procesos, el uno o más óxidos de alquileno generalmente se añaden a una mezcla del catalizador complejo de cianuro multimetálico y el iniciador.

Debido a la actividad del catalizador, debe tenerse cuidado con el fin de garantizar que el uno o más óxidos de alquileno se mezclen adecuadamente con la mezcla de iniciador y catalizador durante la adición, para obtener una distribución de peso molecular relativamente estrecha del producto de poliol.

El artículo titulado "Bayer makes an Impact" como se publicó en European Chemical News, 22-28 de mayo de 2000, Nº 10, describe un proceso para producir poliéter polioles a partir de un iniciador, óxido de etileno (EO) y óxido de propileno (PO) en presencia de un catalizador de cianocobaltato de cinc. Dicha publicación incluye un esquema de flujo para el proceso, de acuerdo con el cual se añaden EO y PO (y el iniciador y el catalizador) mediante un tubo de circulación externo (bucle) y no directamente en el propio reactor. La mezcla de reacción se hace circular continuamente a través del reactor y el bucle.

De acuerdo con el esquema de flujo incluido en dicha publicación, se añaden EO y PO (y el iniciador y el catalizador) en un punto localizado detrás de un intercambiador de calor dispuesto en el bucle, según se observa en la dirección del flujo de circulación de la mezcla de reacción, dirección que, fuera del reactor, es ascendente. Además, se dispone una bomba en el bucle en una localización delante del intercambiador de calor, según se observa en la dirección del flujo de circulación de la mezcla de reacción.

Se describe un proceso similar en Research Disclosure 525054 (enero de 2008) , que describe un proceso para la preparación de un poliéter poliol, comprendiendo dicho proceso polimerizar un óxido de alquileno (tal como EO y/o PO) en presencia de un catalizador complejo de cianuro multimetálico y un compuesto iniciador, en el que el proceso se realiza en un reactor de bucle que es un reactor provisto de un tubo de circulación externo y al menos parte, preferiblemente todo, el óxido de alquileno se añade a través del tubo de circulación externo, en un punto entre un intercambiador de calor y una bomba, bomba que está dispuesta en el bucle en una localización delante del intercambiador de calor, según se observa en la dirección del flujo de circulación de la mezcla de reacción.

El documento US 5.723.094 describe un reactor químico y un proceso para producir productos químicos en el que se usa una pluralidad de tubos de flujo en una carcasa para una reacción y se usan tubitos capilares que contienen una pluralidad de aberturas dentro y a lo largo de la longitud de cada tubo de flujo para introducir un segundo reactivo al primer reactivo, que está presente en los tubos de flujo. El reactor y el proceso se muestran como adecuados para su uso en la preparación de polioxialquileno poliéteres usando catalizadores de cianuro metálico doble.

Los presentes inventores han pretendido proporcionar un proceso y un sistema de reactor para la preparación de un poliéter poliol en el que se consigue la mezcla de óxido de alquileno con un iniciador y un catalizador de una manera simple y robusta, permitiendo la producción de un producto de poliol con una distribución de peso molecular relativamente estrecha y un producto final de baja viscosidad.

Sumario de la invención Por consiguiente, la presente invención proporciona un proceso para la preparación de un poliéter poliol, comprendiendo dicho proceso polimerizar uno o más óxidos de alquileno en presencia de un catalizador complejo de cianuro multimetálico y un compuesto iniciador, en el que el proceso se realiza en una vasija del reactor equipada con medios para agitar sus contenidos y el uno o más óxidos de alquileno se suministran a una mezcla agitada que comprende el catalizador complejo de cianuro multimetálico y el iniciador mediante un dispositivo de entrada de

alimentación, comprendiendo dicho dispositivo de entrada de alimentación un rociador, en el que el medio de agitación comprende uno o más impulsores o en el que el medio de agitación comprende un chorro de la mezcla de reacción.

Breve descripción de los dibujos La Figura 1 ilustra un sistema de reactor para su uso en la presente invención.

Descripción detallada de la invención La presente invención proporciona un proceso para preparar un poliéter poliol a partir de uno o más óxidos de alquileno y un iniciador en presencia de un catalizador complejo de cianuro multimetálico, en el que el uno o más óxidos de alquileno se añaden a una mezcla del iniciador y el catalizador por medio de un rociador.

En la presente memoria se describe también un sistema de reactor adecuado para su uso en un proceso de este tipo.

Preferiblemente, el uno o más óxidos de alquileno se selecciona/n del grupo que consiste en óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno y mezclas de los mismos.

Los compuestos iniciadores adecuados para su uso en el presente proceso pueden ser compuestos que tienen de 2 a 6 átomos de hidrógeno activos. Los átomos de hidrógeno activos típicamente están presentes en forma de grupos hidroxilo, aunque también pueden estar presentes en forma de, por ejemplo, grupos amina. Los compuestos iniciadores adecuados incluyen agua y alcoholes que contienen al menos dos átomos de hidrógeno activos disponibles para reaccionar con el óxido de alquileno por molécula. Los compuestos iniciadores alifáticos adecuados incluyen alcoholes polihídricos que contienen en el intervalo de 2 a 6 grupos hidroxilo por molécula. Los compuestos aromáticos adecuados incluyen alcoholes aromáticos que contienen al menos dos átomos de hidrógeno activos disponibles para reaccionar con el óxido de alquileno por molécula. Los ejemplos de tales compuestos iniciadores son agua, dietilenglicol, dipropilenglicol, glicerol, di-y poligliceroles, pentaeritritol, trimetilolpropano, trietanolamina, sorbitol, manitol, 2, 2'-bis (4-hidroxifenil) propano (bisfenol A) , 2, 2'-bis (4-hidroxilfenil) butano, (bisfenol B) y 2, 2'-bis (4hidroxilfenil) metano (bisfenol F) . Son alcoholes alifáticos preferidos los que contienen al menos dos, más preferiblemente al menos 3 grupos hidrógeno activo en forma de grupos hidroxilo por molécula. Preferiblemente, los alcoholes alifáticos contienen como máximo 5, más preferiblemente como máximo 4 y, lo más preferiblemente, como máximo 3 grupos hidroxilo por molécula.

El catalizador complejo de cianuro multimetálico que se va a usar en el presente proceso comprende adecuadamente un complejo de cianuro dimetálico (DMC) . Los catalizadores que comprenden complejos de DMC normalmente requieren activación por contacto de los mismos con un óxido de alquileno y, después de dicha activación, son activos como catalizadores para el presente proceso. Esta activación puede realizarse antes de o en una fase de puesta en marcha inicial del presente proceso.

Puede usarse cualquier catalizador complejo de cianuro dimetálico que sea útil para la preparación de poliéter polioles para el presente proceso, con la condición de que una vez activado el catalizador este sea suficientemente activo para catalizar la polimerización del óxido de alquileno. Los procesos mediante los cuales puede prepararse el catalizador complejo de cianuro dimetálico, para su uso en la presente invención, se han descrito en la técnica, por ejemplo en el documento... [Seguir leyendo]

1. Un proceso para la preparación de un poliéter poliol, comprendiendo dicho proceso polimerizar uno o más óxidos de alquileno en presencia de un catalizador complejo de cianuro multimetálico y un compuesto iniciador, en el que el proceso se lleva a cabo en una vasija del reactor equipada con medios para agitar sus contenidos, y el uno o más óxidos de alquileno se suministran a una mezcla agitada que comprende el catalizador complejo de cianuro multimetálico y el iniciador a través de un dispositivo de entrada de alimentación, comprendiendo dicho dispositivo de entrada de alimentación un rociador, en el que el medio de agitación comprende uno o más impulsores o en el que el medio de agitación comprende un chorro de la mezcla de reacción.

2. Un proceso según la reivindicación 1, en el que el uno o más óxidos de alquileno se seleccionan entre el grupo 10 que consiste en óxido de etileno, óxido de propileno, óxidos de butileno y mezclas de los mismos.

3. Un proceso según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el compuesto iniciador es un compuesto que tiene de 2 a 6 átomos de hidrógeno activos.

4. Un proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el rociador está en forma de un anillo.

5. Un proceso según la reivindicación 4, en el que el rociador comprende una pluralidad de pasajes anulares 15 concéntricos.

6. Un proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de agitación comprenden un impulsor para conferir energía de mezclado a los contenidos del reactor.

7. Un proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el rociador está situado de tal manera

que un flujo de entrada desde uno o más orificios del rociador se cruza o se encuentra con un flujo del reactor 20 producido por los medios de agitación.

8. Un proceso según la reivindicación 1, en el que el medio de agitación comprende uno o más impulsores y en el que el rociador está situado directamente encima del uno o más impulsores más inferior/es.