Procedimiento de producción de ácidos (met)acrílicos.

Un procedimiento para descomponer un subproducto formado durante la producción de ácidos (met)acrílicos,

que comprende descomponer en un reactor de descomposición un subproducto formado durante la producción de ácido (met)acrílico y/o un subproducto formado durante la producción de un éster (met)acrílico, y destilar el producto descompuesto procedente del reactor de descomposición, caracterizado porque se añade oxígeno o un gas que contiene oxígeno a un destilado procedente del reactor de descomposición.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10190825.

Solicitante: MITSUBISHI CHEMICAL CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1-1, Marunouchi 1-chome, Chiyoda-ku Tokyo 100-8251 JAPON.

Inventor/es: OGAWA, YASUSHI, TAKAHASHI, KIYOSHI, YADA,SHUHEI, SUZUKI,YOSHIRO, TAKASAKI,KENJI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01D3/14 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 3/00 Destilación o procedimiento de cambio similares en los que los líquidos están en contacto con medios gaseosos, p. ej. extracción. › Destilación fraccionada.
  • B01D3/22 B01D 3/00 […] › con parrillas o bandejas perforadas horizontalmente; Construcción de estos elementos.
  • B01D3/24 B01D 3/00 […] › con bandejas inclinadas o con elementos montados en gradas.
  • B01D3/32 B01D 3/00 […] › Otras características de las columnas de fraccionamiento.
  • B01J14/00 B01 […] › B01J PROCEDIMIENTOS QUIMICOS O FISICOS, p. ej. CATALISIS, QUIMICA DE LOS COLOIDES; APARATOS ADECUADOS (procedimientos o aparatos para usos específicos, ver las clases correspondientes a los procedimientos o al equipo, p. ej. F26B 3/08). › Procedimientos químicos generales haciendo reaccionar líquidos con líquidos; Equipos especialmente adaptados a este efecto (B01J 8/00, B01J 19/08 tienen prioridad).
  • B01J19/00 B01J […] › Procedimientos químicos, físicos o físico-químicos en general (tratamiento físico de las fibras, hilos, hilados, tejidos, plumas o artículos fibrosos hechos de estas materias, ver los lugares apropiados para dicho tratamiento, p. ej. D06M 10/00 ); Aparatos apropiados (accesorios, cargas o rejillas especialmente adaptadas para el tratamiento biológico del agua, agua residual o de alcantarilla C02F 3/10; placas o rejillas de chapoteo especialmente adaptadas para los enfriadores por chorreo F28F 25/08).
  • B01J19/18 B01J […] › B01J 19/00 Procedimientos químicos, físicos o físico-químicos en general (tratamiento físico de las fibras, hilos, hilados, tejidos, plumas o artículos fibrosos hechos de estas materias, ver los lugares apropiados para dicho tratamiento, p. ej. D06M 10/00 ); Aparatos apropiados (accesorios, cargas o rejillas especialmente adaptadas para el tratamiento biológico del agua, agua residual o de alcantarilla C02F 3/10; placas o rejillas de chapoteo especialmente adaptadas para los enfriadores por chorreo F28F 25/08). › Reactores fijos con elementos internos móviles (B01J 19/08, B01J 19/26 tienen prioridad).
  • B01J8/22 B01J […] › B01J 8/00 Procedimientos químicos o físicos en general, llevados a cabo en presencia de fluidos y partículas sólidas; Aparatos para tales procedimientos (procedimientos o dispositivos para la granulación de sustancias B01J 2/00; hornos F27B). › con gas que se introduce en el líquido.
  • C07C51/25 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 51/00 Preparación de ácidos carboxílicos o sus sales, haluros o anhídridos. › de compuestos insaturados que no tienen ciclo aromático de seis miembros.

PDF original: ES-2547412_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento de producción de ácidos (met) acrílicos

Campo técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento industrialmente ventajoso para producir ácidos (met) acrílicos a una tasa elevada de recuperación, reduciendo a la vez la cantidad de residuos industriales, descomponiendo subproductos tales como productos de la adición de Michael de ácido (met) acrílico o ésteres (met) acrílicos, subproducidos en una etapa para producir ácidos (met) acrílicos, y recuperando compuestos variables tales como ácido (met) acrílico, ésteres (met) acrílicos y alcoholes.

En esta memoria descriptiva, "ácido (met) acrílico" es un término general para ácido acrílico y ácido metacrílico, y puede ser cualquiera de ellos o ambos. Además, "ácidos (met) acrílicos es un término general para estos ácidos y los ésteres (met) acrílicos que se pueden obtener a partir de dichos ácidos y alcoholes, y se entiende que el término es para un sustantivo que comprenda al menos uno de ellos.

Antecedentes de la técnica

a. Como procedimiento para descomponer los productos de la adición de Michael subproducidos durante la producción de ácido acrílico o ésteres acrílicos, es habitual emplear un procedimiento de descomposición térmica sin catalizadores en el caso de un procedimiento para producir ácido acrílico (documento JP A-11-12222) , mientras que en el caso de un procedimiento para producir un éster acrílico, se conoce un procedimiento para llevar a cabo la descomposición calentando en presencia de un ácido de Lewis o una base de Lewis (documentos JP-A-49-55614, JP-B-7-68168, JP-A-9-110791, JP-A-9-124552, JP-A-10-45670) . Además, como sistema reactivo de descomposición para los productos de adición de Michael, es habitual emplear un sistema de destilación con reacción en el que el producto de la reacción descompuesto deseado se destila mediante destilación mientras se efectúa la reacción de descomposición. Además, se conoce también un procedimiento en el que los productos de adición de Michael subproducidos en una etapa para producir ácido acrílico, y los productos de adición de Michael subproducidos en una etapa para producir un éster acrílico, se combinan, seguido por la descomposición térmica. Existe un procedimiento de descomposición térmica mediante un sistema de destilación reactiva en ausencia de cualquier catalizador (documento JP-A-8-225486) y un procedimiento para la descomposición por medio de catalizadores ácidos muy concentrados (documento JP-A-9183753) . A fin de aumentar la tasa de recuperación del ácido acrílico, un éster acrílico o un alcohol útil como producto o como materia prima de una reacción, en la parte superior de dicha columna de reacción de descomposición, es necesario aumentar la temperatura de descomposición y suprimir la cantidad de descarga de la parte inferior, lo cual ha sido hasta el momento un problema porque el líquido de la parte inferior tiende a ser un líquido muy viscoso; como la temperatura de descomposición es elevada, es probable que se forme un oligómero o polímero de ácido acrílico o un éster acrílico que sea una sustancia fácilmente polimerizable; y algunas de las sustancias contenidas en la materia prima para la reacción tiende a precipitar, por lo cual se depositará un sólido en la parte inferior de la columna de la reacción de descomposición, se forma un polímero debido al líquido contenido en el depósito, y dicho depósito fluirá por línea de descarga de líquido en el momento de un cambio operativo por lo cual se origina una obturación súbita de la línea de descarga de líquido; y, de este modo, no existe un procedimiento adecuado con el cual la columna de reacción de descomposición pueda funcionar constantemente durante un largo periodo. Especialmente una vez que el sólido se ha depositado en la parte inferior de la columna de la reacción de descomposición, un líquido fácilmente polimerizable ocluido en el sólido depositado tiende a ser extremadamente polimerizable debido a que no puede fluir, y la temperatura de reacción de descomposición es relativamente elevada, conduciendo de esta manera a un fenómeno en el que la cantidad del depósito aumentará además por dicha polimerización. Por tanto, se ha deseado resolver este problema.

b. Como ejemplo para resolver este problema, se puede diseñar un procedimiento en el que el diámetro de una tubería que transfiere el líquido de la parte inferior se reduce para transferir el líquido a un caudal elevado, pero ha sido imposible adoptar dicho procedimiento, ya que se requiere que la bomba de dicha transferencia sea una bomba de alta presión, siendo esto poco ventajosa como procedimiento de producción industrial. Además, también se puede diseñar un procedimiento en el que para disminuir la viscosidad del líquido de la parte inferior, se puede añadir líquido residual procedente de la etapa de producción o bien se puede añadir agua limpia, pero esto producirá una disminución de la temperatura del líquido, por lo que la oclusión tiende más bien a acelerarse,

o tiende a requerirse añadir dicha agua en una gran cantidad. Por consiguiente, ha sido prácticamente imposible adoptar dicho procedimiento.

c. Por otra parte, como es bien conocido, existe un procedimiento de oxidación del propileno en fase vapor como reacción para formar ácido acrílico. Para dicho procedimiento de obtención de ácido acrílico por oxidación del propileno, existe un procedimiento de oxidación en dos etapas en el que la oxidación a acroleína y una etapa posterior de oxidación a ácido acrílico se llevan a cabo en reactores separados, respectivamente, debido a que las condiciones de oxidación son diferentes, y un procedimiento en el que la oxidación a ácido acrílico se llevan a cabo directamente por oxidación en una etapa. La Fig. 9 muestra un ejemplo de un diagrama de flujo para la formación de ácido acrílico en una oxidación en dos etapas, seguido por una reacción con un alcohol para formar un éster acrílico. Concretamente, propileno, vapor y

aire se someten a una oxidación en dos etapas con el primer y segundo reactores empaquetados, por ejemplo, con un catalizador de tipo molibdeno para formar un gas que contiene ácido acrílico. Este gas que contiene ácido acrílico se pone en contacto con agua en una columna de recogida para obtener una solución acuosa de ácido acrílico, que se extrae en una columna de extracción añadiendo un disolvente de extracción adecuado, después de lo cual, el disolvente de extracción se separa en una columna de separación de disolventes. Después, el ácido acético se separa en una columna de separación de ácido acético para obtener el ácido acrílico bruto, y en una columna de fraccionamiento, se separa un subproducto de este ácido acrílico bruto para obtener un producto purificado de ácido acrílico. Además, este ácido acrílico (producto purificado) se esterifica en una columna de reacción de esterificación, y a continuación, mediante una columna de extracción y una columna de separación del componente ligero, se obtiene un éster acrílico bruto. A partir de este éster acrílico bruto se separa un subproducto (producto con un punto de ebullición elevado) en una columna de fraccionamiento para obtener un producto purificado de un éster acrílico. Aquí, dependiendo del tipo del éster acrílico, puede darse un caso en el que la lámina de flujo sea como se muestra en la Fig. 10. En este caso, el subproducto se obtiene como la parte inferior de una columna de separación acrílica. En el procedimiento para producir un éster acrílico de la Fig. 10, ácido acrílico, un alcohol, ácido acrílico recuperado y un alcohol recuperado se suministran respectivamente a un reactor de esterificación. Este reactor de esterificación se empaqueta con un catalizador tal como una resina de intercambio iónico fuertemente ácida. Se suministrará una mezcla de reacción de esterificación que comprende un éster formado, ácido acrílico sin reaccionar, un alcohol sin reaccionar, agua formada, etc., extraídos de este reactor, a una columna de separación de ácido acrílico. Desde la parte inferior de esta columna de separación de ácido acrílico, el líquido de la parte inferior que contiene ácido acrílico sin reaccionar se extrae y recircula a un reactor de esterificación. Una parte de este líquido de la parte inferior se suministra a una columna de separación de componentes de elevado punto de ebullición, por lo cual un componente de elevado punto de ebullición se separa de la parte inferior, y se suministra y se descompone en un reactor de descomposición de componentes de elevado punto de ebullición (no se muestra) . El producto de la descomposición que contiene una sustancia valiosa formada por la descomposición... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para descomponer un subproducto formado durante la producción de ácidos (met) acrílicos, que comprende descomponer en un reactor de descomposición un subproducto formado durante la producción de ácido (met) acrílico y/o un subproducto formado durante la producción de un éster (met) acrílico, y destilar el producto descompuesto procedente del reactor de descomposición, caracterizado porque se añade oxígeno o un gas que contiene oxígeno a un destilado procedente del reactor de descomposición.

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el subproducto formado durante la producción de ácido (met) acrílico es el líquido de la parte inferior de una columna de fraccionamiento en la etapa final para producir ácido (met) acrílico, y el subproducto formado durante la producción del éster (met) acrílico es el líquido de la parte inferior de una columna de fraccionamiento en la etapa final para producir el éster (met) acrílico, o las colas de una columna de separación de ácido (met) acrílico.

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que el subproducto a descomponer contiene un producto de adición de Michael.

4. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el gas que contiene el 15 oxígeno es aire u oxígeno diluido con un gas inerte.

5. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el gas que contiene oxígeno se añade a una línea de descarga para un destilado procedente del reactor de descomposición, o a la porción superior del reactor de descomposición.


 

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