BRPI0610745A2 - processo contìnuo de produçao de cloridrina e composição - Google Patents
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Abstract
PROCESSO CONTìNUO DE PRODUçãO DE CLORIDRINA E COMPOSIçãO. Processo contínuo de produção de cloridrina no qual faz-se reagir um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, um éster de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado ou uma mistura deles, com um agente de cloração e um ácido orgânico em um meio reacional líquido cuja composição no estado estacionário compreende o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado e ésteres do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado de que a soma dos teores expressa em mol de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado é superior a 1,1 mol% e inferior ou igual a 30 mol%, a porcentagem sendo relacionada à parte orgânica do meio reacional líquido.
Description
"PROCESSO CONTÍNUO DE PRODUÇÃO DE CLORIDRINA E COMPOSIÇÃO
O presente pedido de patente reivindica o benefício do pedido de patente FR 05.05120 e do pedido de patente EP 05104321.4 depositados em 20 de Maio de 2005, e os pedidos de patente US provisórios n° .60/734659, 60/734627, 60/734657, 60/734658, 60/734635, 60/734634, .60/734637 e 60/734636, depositados em 8 de Novembro de 2005 e cujos conteúdos são incorporados aqui por referência.
A presente invenção se refere a um processo contínuo de fabricação de cloridrina.
As cloridrinas são intermediários reacionais na fabricação dos epóxidos. O dicloropropanol, por exemplo, é um intermediário reacional na fabricação de epicloridrina e de resinas epóxi (Kirk - Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Fourth Edition, 1992, Vol. 2, page 156, John Wiley Sons, Inc.).
De acordo com processos conhecidos, pode-se obter o dicloropropanol notadamente por hipocloração do cloreto de alila, por cloração do álcool alílico e por hidrocloração do glicerol. Este último processo apresenta a vantagem que o dicloropropanol pode ser obtido a partir de matérias primas fósseis ou de matérias primas renováveis e sabe-se que os recursos naturais petroquímicos, de onde provêm as matérias fósseis, por exemplo, o petróleo, o gás natural ou o carvão, disponíveis sobre a terra são limitados.
O pedido internacional WO 2006/020234 descreve um processo de conversão de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado ou do éster deste último em uma cloridrina. Uma composição que compreende no máximo 1% do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado e de ésteres do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado é divulgada. Esta composição é característica de um processo não adaptado a uma operação em contínuo. O objetivo da invenção é fornecer um processo contínuo de produção de cloridrina que não apresente estes inconvenientes.
A invenção se refere portanto a um processo contínuo de produção de cloridrina no qual se faz reagir um hidrocarboneto alifático poli- hidroxilado, um éster de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado ou uma mistura dentre eles, com um agente de cloração e um ácido orgânico em um meio reacional líquido cuja composição ao estado estacionário compreende o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado e ésteres do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado cuja soma dos teores expressa em mol de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado é superior a 1,1 mol % e inferior ou igual a 30 mol %, a porcentagem sendo levada à parte orgânica do meio reacional líquido.
A expressão "hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado" se refere a um hidrocarboneto que contém pelo menos dois grupamentos hidroxilas unidos a dois átomos de carbono diferentes saturados. O hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado pode conter, mas não se limita, de 2 a 60 átomos de carbono.
Cada um dos carbonos de um hidrocarboneto alifático poli- hidroxilado que traz o grupamento hidroxilado (OH) funcional não pode possuir mais de um grupamento OH, e deve ser de hibridação sp3. O átomo de carbono que traz o grupamento OH pode ser primário, secundário ou terciário. O hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado utilizado na presente invenção deve conter pelo menos dois átomos de carbono de hibridação sp3 que traz um grupamento OH. O hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado inclui qualquer hidrocarboneto que contenha um diol vicinal (1,2-diol) ou triol vicinal (1,2,3-triol) incluídas aí ordens mais elevadas destas unidades repetitivas, vicinais ou contíguas. A definição do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado inclui também, por exemplo, um ou mais grupamentos funcionais 1,3-, 1,4-, 1,5- e 1,6-diol. O hidrocarboneto alifático poli- hidroxilado pode também ser um polímero tal como o álcool polivinílico. Os m
dióis geminados, por exemplo, são excluídos desta classe de hidrocarbonetos
alifáticos poli-hidroxilados.
Os hidrocarbonetos alifáticos poli-hidroxilados podem conter
entidades aromáticas ou heteroátomos que incluem, por exemplo, os
heteroátomos de tipo halogênio, enxofre, fósforo, nitrogênio, oxigênio, silício
e boro, e suas misturas.
Hidrocarbonetos alifáticos poli-hidroxilados utilizáveis na
presente invenção compreendem por exemplo, o 1,2-etanodiol (etileno
glicol), o 1,2-propanodiol (propileno glicol), o 1,3-propanodiol, o 1-cloro- 2,3- propanodiol (cloropropanodiol), o 2-cloro-l,3-propanodiol
(cloropropanodiol), o 1,4-butanodiol, o 1,5-pentanodiol, os ciclo-
hexanodióis, o 1,2-butanodiol, o 1,2-ciclo-hexanodimetanol, o 1,2,3-
propanotriol (também conhecido como "glicerol" ou "glicerina"), e suas
misturas. De maneira preferida, o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado
utilizado na presente invenção inclui, por exemplo, o 1,2-etanodiol, o 1,2-
propanodiol, o 1,3- propanodiol, o cloropropanodiol e 1,2,3-propanotriol, e as
misturas de pelo menos dois dentre eles. De maneira mais preferida, o
hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado utilizado na presente invenção
inclui, por exemplo, o 1,2-etanodiol, o 1,2-propanodiol, o cloropropanodiol e 1,2,3-propanotriol, e as misturas de pelo menos dois dentre eles. O 1,2,3-
propanotriol ou glicerol é o mais preferido.
Os ésteres do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado podem estar presentes no hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado e/ou ser produzidos no processo de fabricação da cloridrina e/ou ser fabricados previamente no processo de fabricação da cloridrina. Exemplos de ésteres do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado compreendem o monoacetato do etileno glicol, os monoacetatos de propanodiol, os monoacetatos de glicerol, os monoestearatos de glicerol, os diacetatos de glicerol e suas misturas.
A expressão "cloridrina" é utilizada aqui para descrever um composto que contém pelo menos um grupamento hidroxilado e pelo menos um átomo de cloro unido a diferentes átomos de carbono saturados. Uma cloridrina que contém pelo menos dois grupamentos hidroxilas é também um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado. Consequentemente, o material de partida e o produto da reação podem cada um ser cloridrinas. Neste caso, a cloridrina "produzida" é mais clorada do que a cloridrina de partida, ou seja que tem mais átomos de cloro e menos grupamentos hidroxilas que a cloridrina de partida. Cloridrinas preferidas são o cloroetanol, o cloropropanol, o cloropropanodiol, o dicloropropanol e as misturas de pelo menos dois dentre eles. O dicloropropanol é particularmente preferido. Cloridrinas mais particularmente preferidas são o 2-cloroetanol, o 1 cloropropano-2-ol, o 2-cloropropano-l-ol, o 1 -cloropropano-2,3 -diol, o 2 cloropropanol, 3-diol, o l,3-dicloropropano-2-ol, o 2,3-dicloropropano-l-ol e as misturas de pelo menos dois dentre eles. N0 processo de produção de cloridrina de acordo com a
invenção, o ácido orgânico pode ser um produto que provém do processo de fabricação do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado ou seja uma impureza contida no hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou um produto que não provém deste processo. Neste último caso, pode se tratar de um ácido orgânico utilizado para catalisar a reação entre o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado e o agente de cloração. O ácido orgânico pode também ser uma mistura de ácido orgânico que provém do processo de fabricação do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado e de um ácido orgânico que não provém do processo de fabricação do hidrocarboneto alifático poli-
hidroxilado.
No processo de acordo com a invenção, os ésteres do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado podem provir da reação entre o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado e o ácido orgânico, antes, durante ou nas etapas que se seguem à reação com o agente de cloração. O hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, o éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou a mistura dentre eles, no processo de acordo com a invenção pode ser obtido a partir de matérias primas fósseis ou a partir de matérias primas renováveis, de preferência a partir de matérias primas renováveis.
Por matérias primas fósseis se entende designar materiais provenientes do tratamento dos recursos naturais petroquímicos, por exemplo, o petróleo, o gás natural, e o carvão. Dentre estes materiais, os compostos orgânicos que comportam 2 e 3 átomos de carbono são preferidos. Quando o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado é o glicerol, o cloreto de alila, o álcool alílico e o glicerol "sintético" são particularmente preferidos. Por glicerol "sintético" se entende designar um glicerol geralmente obtido a partir de recursos petroquímicos. Quando o hidrocarboneto alifático poli- hidroxilado é o etileno glicol, o etileno e o etileno glicol "sintético" são particularmente preferidos. Por etileno glicol "sintético" se entende designar um etileno glicol geralmente obtido a partir de recursos petroquímicos. Quando o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado é o propileno glicol, o propileno e o propileno glicol "sintético" são particularmente preferidos. Por propileno glicol "sintético" se entende designar um propileno glicol geralmente obtido a partir de recursos petroquímicos.
Por matérias primas renováveis se entende designar materiais provenientes do tratamento dos recursos naturais renováveis. Dentre estes materiais, o etileno glicol "natural", o propileno glicol "natural" e o glicerol "natural" são preferidos. O etileno glicol, o propileno glicol e o glicerol "naturais", por exemplo, são obtidos por conversão de açúcares via processos termoquímicos, estes açúcares podendo ser obtidos a partir de biomassa, como descrito em "Industrial Bioproducts": Today and Tomorrow, Energetics, Incorporated for the US Department of Energy, Office of Energy Efficiency and Renewable Energy, Office of the Biomass Program, July .2003, páginas 49, 52 to 56". Um destes processos é, por exemplo, a hidrogenólise catalítica do sorbitol obtido por conversão termoquímica da glicose. Outro processo é, por exemplo, a hidrogenólise catalítica do xilitol obtido por hidrogenação da xilose. A xilose pode, por exemplo, ser obtida por hidrólise da hemicelulose contido nas fibras de milho. Por "glicerol" obtido a partir de matérias primas renováveis se entende designar em particular o glicerol obtido durante a fabricação de biodiesel ou ainda o glicerol obtido durante transformações de gorduras ou óleos de origem vegetal ou animal em geral como reações de saponificação, de
transesterificação ou de hidrólise.
Dentre os óleos utilizáveis no processo da invenção, pode-se citar todos os óleos correntes, como os óleos de palma, palmiste, copra, babaçu, colza antiga ou nova, girassol, milho, rícino e de algodão, os óleos de amendoim, de soja, de linho e crambe e todos os óleos provenientes, por exemplo, das plantas de girassol ou de colza obtidas por modificação
genética ou hibridação.
Pode-se mesmo utilizar óleos de fritura usados, óleos animais variados, como os óleos de peixe, o sebo, a banha e mesmo gordura de
esquartejamento de animais. Dentre os óleos utilizados, pode-se ainda indicar óleos
parcialmente modificados, por exemplo, por polimerização ou oligomerização como, por exemplo, "standolies" de óleos de linho, de girassol e os óleos vegetais insuflados.
Um glicerol particularmente adaptado pode ser obtido durante a transformação de gorduras animais. Outro glicerol particularmente adaptado pode ser obtido durante a fabricação de biodiesel. Um terceiro glicerol muito particularmente bem adaptado pode ser obtido durante a transformação de gorduras ou de óleos, animais ou vegetais, por transesterificação na presença de um catalisador heterogêneo, tal como descrito nos documentos FR 2752242, FR 2869612 e FR 2869613. Mais especificamente, o catalisador heterogêneo é escolhido dentre os óxidos mistos de alumínio e zinco, os óxidos mistos de zinco e titânio, os óxidos mistos de zinco, titânio e alumínio, e os óxidos mistos de bismuto e alumínio, e o catalisador heterogêneo é empregado sob forma de leito fixo. Este último processo pode ser um processo de fabricação de biodiesel. No processo de produção de cloridrina de acordo com a invenção, o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, o éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou a mistura dentre eles, pode ser tal como descrito no pedido de patente intitulado "Processo de preparação de cloridrina por conversão de hidrocarbonetos alifáticos poli-hidroxilados" depositado em nome de SOLVAY SA no mesmo dia que o presente pedido cujo conteúdo é
incorporado aqui por referência.
Menção particular é feita de um processo de fabricação de uma cloridrina no qual se faz reagir um hidrocarboneto alifático poli- hidroxilado, um éster de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou uma mistura dentre eles, cujo teor total em metais expressos sob forma de elementos é superior ou igual a 0,1 μg/kg e inferior ou igual a 1.000 mg/kg, com um agente de cloração. No processo de produção de cloridrina de acordo com a
invenção, o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, o éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou a mistura dentre eles, pode ser um produto bruto ou um produto depurado, como especificamente divulgados no pedido WO 2005/054167 de SOLVAY SA, da página 2, linha 8, à página 4, linha 2.
No processo de produção de cloridrina de acordo com a invenção, o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, o éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou a mistura dentre eles, pode apresentar um teor em metais alcalino e/ou alcalino-terrosos inferior ou igual a 5 g/kg tal como descrito no pedido intitulado "Processo de fabricação de uma cloridrina por cloração de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado" depositado em nome de SOLVAY SA no mesmo dia que o presente pedido cujo conteúdo é incorporado aqui por referência. Os metais alcalinos podem ser selecionados dentre o Iitio3 o sódio, o potássio, o rubídio e o césio e os metais alcalino-terrosos podem ser selecionados dentre o magnésio, o cálcio, o estrôncio e o bário.
No processo de acordo com a invenção, o teor em metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, do éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou da mistura dentre eles, é inferior ou igual a 5 g/kg, freqüentemente inferior ou igual a 1 g/kg, mais particularmente inferior ou igual a 0,5 g/kg e em alguns casos inferior ou igual a 0,01 g/kg. O teor metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos do glicerol é geralmente superior ou igual a 0,1 μg/kg.
No processo de acordo com a invenção, os metais alcalinos são geralmente o lítio, o sódio, o potássio e o césio, freqüentemente o sódio e o potássio, e freqüentemente o sódio.
No processo de fabricação de uma cloridrina de acordo com a invenção, o teor em lítio do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, do éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou da mistura dentre eles, é geralmente inferior ou igual a 1 g/kg, freqüentemente inferior ou igual a 0,1 g/kg e mais particularmente inferior ou igual a 2 mg/kg. Este teor é geralmente superior ou igual a 0,1 μg/kg.
No processo de acordo com a invenção, o teor em sódio do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, do éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou da mistura dentre eles, é geralmente inferior ou igual a 1 g/kg, freqüentemente inferior ou igual a 0,1 g/kg e mais particularmente inferior ou igual a 2 mg/kg. Este teor é geralmente superior ou igual a 0,1 No processo de acordo com a invenção, o teor em potássio do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, do éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou da mistura dentre eles, é geralmente inferior ou igual a 1 g/kg, freqüentemente inferior ou igual a 0,1 g/kg e mais particularmente inferior ou igual a 2 mg/kg. Este teor é geralmente superior ou igual a 0,1
No processo de acordo com a invenção, o teor em rubídio do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, do éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou da mistura dentre eles, é geralmente inferior ou igual a 1 g/kg, freqüentemente inferior ou igual a 0,1 g/kg e mais particularmente inferior ou igual a 2 mg/kg. Este teor é geralmente superior ou igual a 0,1
No processo de acordo com a invenção, o teor em césio do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, do éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou da mistura dentre eles, é geralmente inferior ou igual a 1 g/kg, freqüentemente inferior ou igual a 0,1 g/kg e mais particularmente inferior ou igual a 2 mg/kg. Este teor é geralmente superior ou igual a 0,1
<formula>formula see original document page 10</formula> No processo de acordo com a invenção, os elementos alcalino- terrosos são geralmente o magnésio, o cálcio, o estrôncio e o bário, freqüentemente o magnésio e o cálcio e freqüentemente o cálcio.
No processo de acordo com a invenção, o teor em magnésio do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, do éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou a mistura dentre eles, é geralmente inferior ou igual a 1 g/kg, freqüentemente inferior ou igual a 0,1 g/kg e mais particularmente inferior ou igual a 2 mg/kg. Este teor é geralmente superior
ou igual a 0,1 μg/kg.
No processo de acordo com a invenção, o teor em cálcio do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, do éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou da mistura dentre eles, é geralmente inferior ou igual a 1 g/kg, freqüentemente inferior ou igual a 0,1 g/kg e mais particularmente inferior ou igual a 2 mg/kg. Este teor é geralmente superior ou igual a 0,1
μβ/kg.
No processo de acordo com a invenção, o teor em estrôncio do
hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, do éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou da mistura dentre eles, é geralmente inferior ou igual a 1 g/kg, freqüentemente inferior ou igual a 0,1 g/kg e mais particularmente inferior ou igual a 2 mg/kg. Este teor é geralmente superior ou igual a 0,1 |^g/kg.
No processo de acordo com a invenção, o teor em bário do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, do éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou da mistura dentre eles, é geralmente inferior ou igual a 1 g/kg, freqüentemente inferior ou igual a 0,1 g/kg e mais particularmente inferior ou igual a 2 mg/kg. Este teor é geralmente superior ou igual a 0,1
μ^·
No processo de acordo com a invenção, os metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos estão geralmente presentes sob forma de sais, freqüentemente sob forma de cloretos, de sulfatos e suas misturas. O cloreto
de sódio geralmente é encontrado.
No processo de produção de cloridrina de acordo com a invenção, o agente de cloração pode ser tal como descrito no pedido WO2005/054167 de SOLVAY SA, da página 4, linha 25, à página 6, linha 2.
No processo de produção de uma cloridrina de acordo com a invenção, o agente de cloração pode ser o cloreto de hidrogênio tal como descrito no pedido WO 2005/054167 de SOLVAY SA, da página 4, linha 30,
à página 6, linha 2.
Menção particular é feita de um agente de cloração que pode ser o ácido clorídrico aquoso ou o cloreto de hidrogênio de preferência anidro.
O cloreto de hidrogênio pode provir de um processo de pirólise de compostos orgânicos clorados como, por exemplo, de uma fabricação de cloreto de vinila, de um processo de fabricação de 4,4- metilenodifenil diisocianato (MDI) ou de tolueno diisocianato (TDI), de processos de decapagem de metais ou de uma reação entre um ácido inorgânico como o ácido sulfúrico ou fosfórico e um cloreto metálico tal como o cloreto de sódio, o cloreto de potássio ou o cloreto de cálcio.
Em um modo de realização vantajoso do processo de produção de uma cloridrina de acordo com a invenção, o agente de cloração é o cloreto de hidrogênio gasoso ou uma solução aquosa de cloreto de hidrogênio ou uma combinação dos dois.
No processo de produção de cloridrina de acordo com a invenção, o cloreto de hidrogênio pode ser uma solução aquosa de cloreto de hidrogênio ou de cloreto de hidrogênio de preferência gasoso, proveniente de uma instalação de fabricação de cloreto de alila e/ou de fabricação de clorometanos e/ou de clorinólise e/ou de oxidação à alta temperatura de compostos clorados tais como descrito no pedido intitulado "Processo de fabricação de uma cloridrina por reação entre um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado e um agente de cloração" depositado em nome de SOLVAY SA no mesmo dia que o presente pedido cujo conteúdo é incorporado aqui por referência.
Menção particular é feita de um processo de fabricação de uma cloridrina a partir de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, um éster de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou uma mistura entre si, e um agente de cloração, este último contendo pelo menos um dos seguintes compostos: nitrogênio, oxigênio, hidrogênio, cloro, um composto orgânico hidrocarbonado, um composto orgânico halogenado, um composto orgânico oxigenado e um metal. Menção particular é feita de um composto orgânico hidrocarbonado que é escolhido dentre os hidrocarbonetos aromáticos, alifáticos saturados ou não saturados e suas misturas.
Menção particular é feita de um hidrocarboneto alifático insaturado que é escolhido dentre o acetileno, o etileno, o propileno, o buteno, o propadieno, o metilacetileno, e suas misturas, de um hidrocarboneto alifático saturado que é escolhido dentre o metano, o etano, o propano, o butano, e suas misturas, e de um hidrocarboneto aromático que é o benzeno.
Menção particular é feita de um composto orgânico halogenado que é um composto orgânico clorado escolhido dentre os clorometanos, os cloroetanos, os cloropropanos, os clorobutanos, o cloreto de vinila, o cloreto de vinilideno, os monocloropropenos, o percloroetileno, o triclorotileno, os clorobutadieno, os clorobenzenos e suas misturas.
Menção particular é feita de um composto orgânico halogenado que é um composto orgânico fluorado escolhido dentre os fluorometanos, os fluoroetanos, o fluoreto de vinila, o fluoreto de vinilideno, e suas misturas.
Menção particular é feita de um composto orgânico oxigenado que é escolhido dentre os álcoois, os cloroálcoois, os cloroéteres e suas misturas.
Menção particular é feita de um metal escolhido dentre os metais alcalinos, os metais alcalino-terrosos, o ferro, o níquel, o cobre, o chumbo, o arsênico, o cobalto, o titânio, o cádmio, o antimônio, o mercúrio, o zinco, o selênio, o alumínio, o bismuto, e suas misturas.
Menção é mais particularmente feita de um processo no qual o agente de cloração é proveniente, pelo menos parcialmente, de um processo de fabricação de cloreto de alila e/ou de um processo de fabricação de clorometanos e/ou- de um processo de clorinólise e/ou de um processo de oxidação de compostos clorados a uma temperatura superior ou igual a800°C.
Em um modo de realização particularmente vantajoso do processo de produção de acordo com a invenção, o cloreto de hidrogênio é uma solução aquosa de cloreto de hidrogênio e não compreende cloreto de hidrogênio gasoso.
No processo de produção de cloridrina de acordo com a invenção, a reação entre o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, o éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou a mistura dentre eles, e o agente de cloração, pode ser efetuada em um reator tal como descrito no pedido WO 2005/054167 de SOLVAY SA, à página 6, linhas 3 a 23.
Menção é particularmente feita de uma instalação construída, ou recoberta de, materiais resistentes nas condições da reação aos agentes de cloração, em particular ao cloreto de hidrogênio. Menção é mais particularmente feita de uma instalação realizada em aço esmaltado ou tântalo.
No processo de produção de cloridrina de acordo com a invenção, a reação entre o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, o éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou a mistura dentre eles, e o agente de cloração, pode ser efetuada em equipamentos construídos ou recobertos de, materiais resistentes aos agentes de cloração, tais como descritos no pedido intitulado "Processo de fabricação de uma cloridrina em equipamentos resistentes à corrosão" depositado em nome de SOLVAY SA no mesmo dia que o presente pedido cujo conteúdo é incorporado aqui por referência.
Menção particular é feita de um processo de fabricação de uma cloridrina compreendendo uma etapa na qual se submete um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, um éster de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou uma mistura dentre eles, a uma reação com um agente de cloração contendo o cloreto de hidrogênio e pelo menos uma outra etapa efetuada em um equipamento construído ou recoberto de, materiais resistentes ao agente de cloração, nas condições de realização desta etapa. Menção é mais particularmente feita de materiais metálicos como o aço esmaltado, o ouro e o tântalo e materiais não-metálicos como o polietileno alta densidade, o polipropileno, o poli(fluoreto-de-vinilideno), o politetrafluoroetileno, os perfluoro alcoxialcanos e o poli(perfluoropropilviniléter), as polissulfonas e os polissulfetos, a grafita e a grafita impregnada.
No processo de produção de cloridrina de acordo com a invenção, a reação entre o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, o éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou a mistura dentre eles, e o agente de cloração, pode ser efetuada na presença de um catalisador tal como descrito no pedido WO 2005/054167 de SOLVAY SA, da página 6, linha 28, à página 8, linha 5.
Menção é particularmente feita de um catalisador baseado em um ácido carboxílico ou em um derivado de ácido carboxílico que tem um ponto de ebulição atmosférico superior ou igual a 200°C, em particular o ácido adípico e os derivados do ácido adípico.
No processo de produção de uma cloridrina de acordo com a invenção, a reação entre o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, o éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou a mistura dentre eles, e o agente de cloração pode ser efetuada a uma concentração de catalisador, uma temperatura, a uma pressão e duração tais como descritos no pedido WO . 2005/054167 de SOLVAY SA, da página 8, linha 6 à página 10, linha 10.
Menção é particularmente feita de uma temperatura de pelo menos 20°C e no máximo de 160°C, de uma pressão de pelo menos 0,3 bar e de no máximo, 100 bar, e uma duração de pelo menos 1 h e de no máximo 50 h. No processo de produção de cloridrina de acordo com a invenção, a reação entre o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, o éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou a mistura dentre eles, e o agente de cloração pode ser efetuada na presença de um solvente tal como descrito no pedido WO 2005/054167 de SOLVAY SA, à página 11, linhas 12 a 36.
Menção é particularmente feita de um solvente orgânico tal como um solvente orgânico clorado, um álcool, uma cetona, um éster ou um éter, um solvente não aquoso miscível com o hidrocarboneto alifático poli- hidroxilado tal como o cloroetanol, o cloropropanol, o cloropropanodiol, o dicloropropanol, o dioxano, o fenol, o cresol, e as misturas de cloropropanodiol e de dicloropropanol, ou produtos pesados da reação tais como os oligômeros do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado pelo menos parcialmente clorados e/ou esterificados. No processo de produção de cloridrina de acordo com a
invenção, a reação entre o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, o éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou a mistura dentre eles, e o agente de cloração pode ser efetuada na presença de uma fase líquida que compreende compostos pesados além do alifático poli-hidroxilado, como descrito no pedido intitulado "Processo de fabricação de uma cloridrina em uma fase líquida" depositado em nome de SOLVAY SA no mesmo dia que o presente pedido cujo conteúdo é incorporado aqui por referência.
Menção particular é feita de um processo de fabricação de uma cloridrina, no qual se submete um hidrocarboneto alifático poli- hidroxilado, um éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou uma mistura dentre eles, a uma reação com um agente de cloração, na presença de uma fase líquida que compreende compostos pesados além do alifático poli- hidroxilado e cuja temperatura de ebulição sob uma pressão de 1 bar absoluto é de pelo menos 15°C superior à temperatura de ebulição da cloridrina sob uma pressão de 1 bar absoluto.
No processo de produção da cloridrina de acordo com a invenção, a reação entre o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, o éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou a mistura dentre eles, e o agente de cloração é efetuada em um meio reacional líquido. O meio reacional líquido pode ser mono- ou multifásico.
O meio reacional líquido é constituído pelo conjunto de compostos sólidos dissolvidos ou dispersados, líquidos dissolvidos ou dispersados e gasosos dissolvidos ou dispersados, à temperatura da reação. O meio reacional compreende os reagentes, o catalisador, o
solvente, as impurezas presentes nos reagentes, no solvente e no catalisador, os intermediários de reação, os produtos e os subprodutos da reação.
Por reagentes se entende designar o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, o éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado e o agente de cloração.
Dentre as impurezas presentes no hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, pode-se citar os ácidos carboxílicos, os sais de ácidos carboxílicos, os ésteres de ácido graxo com o hidrocarboneto alifático poli- hidroxilado, os ésteres de ácido graxo com os álcoois utilizados durante a transesterificação, os sais inorgânicos tais como os cloretos e os sulfatos alcalinos ou alcalino-terrosos.
Quando o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado é o glicerol, pode-se citar dentre as impurezas do glicerol os ácidos carboxílicos, os sais de ácidos carboxílicos, os ésteres de ácido graxo como o mono-, os di- 25 e os triglicerídeos, os ésteres de ácido graxo com os álcoois utilizados durante a transesterificação, os sais inorgânicos tais como os cloretos e os sulfatos alcalinos ou alcalino-terrosos.
Dentre os intermediários reacionais pode-se citar as monocloridrinas do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado e seus ésteres w e/ou poliésteres, os ésteres e/ou poliésteres do hidrocarboneto alifático poli- hidroxilado e os ésteres dos policloridrinas.
Quando a cloridrina é o dicloropropanol, pode-se citar dentre os intermediários reacionais, a monocloridrina de glicerol e seus ésteres e/ou poliésteres, os ésteres e/ou poliésteres de glicerol e os ésteres de dicloropropanol.
O éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado pode então ser, dependendo do caso, um reagente, uma impureza do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado ou um intermediário reacional.
Por produtos da reação se entende designar a cloridrina e a água. A água pode ser a água formada na reação de cloração e/ou a água introduzida no processo, por exemplo, via hidrocarboneto alifático poli- hidroxilado e/ou agente de cloração, tal como descrito no pedido WO .2005/054167 de SOLYAY SA, à página 2, linhas 22 a 28, à página 3, linhas .20 a 25, à página 5, linhas 7 a 31 e à página 12, linhas 14 a 19.
Dentre os subprodutos, pode-se citar por exemplo, os oligômeros o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado parcialmente clorados e/ou esterificados.
Quando o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado é o glicerol, dentre os subprodutos, pode-se citar por exemplo, os oligômeros do glicerol parcialmente clorados e/ou esterificados.
Os intermediários reacionais e os subprodutos podem ser formados nas diferentes etapas do processo como, por exemplo, durante a etapa de produção da cloridrina e durante as etapas de separação da cloridrina.
O meio reacional líquido pode assim conter o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, o agente de cloração dissolvido ou dispersado sob forma de bolhas, o catalisador, o solvente, as impurezas presentes nos reagentes, o solvente e o catalisador, como sais dissolvidos ou sólidos, por exemplo, os intermediários reacionais, os produtos e os subprodutos da reação.
O processo de fabricação da cloridrina de acordo com a invenção é um processo contínuo. Um processo contínuo apresenta geralmente um período de funcionamento, chamado fase transitória ao longo da qual, as concentrações dos constituintes de meio reacional evoluem durante o tempo e depois um período de funcionamento, chamado estado estacionário, ao longo do qual as concentrações dos constituintes de meio reacional não evoluem quase nada durante o tempo. No processo contínuo de produção de cloridrina de acordo com a invenção, o meio reacional liquido apresenta uma composição ao estado estacionário que compreende o hidrocarboneto alifático poli- hidroxilado e os ésteres do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado cuja soma dos teores expressa em mol de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado é superior a 1,1% mol e inferior ou igual a 30 %, a porcentagem sendo levada à parte orgânica do meio reacional líquido. Esta soma é freqüentemente superior a 2,0% em mol e freqüentemente superior ou igual a 5% em mol. Esta soma é freqüentemente inferior ou igual a 25% em mol do meio reacional líquido, freqüentemente inferior ou igual a 15% em mol e em particular inferior ou igual a 10% em mol.
A parte orgânica do meio reacional líquido consiste no conjunto dos compostos orgânicos do meio reacional líquido, ou seja, os compostos cuja molécula contém pelo menos 1 átomo de carbono.
No processo contínuo de produção de cloridrina de acordo com a invenção, o meio reacional líquido apresenta uma composição ao estado estacionário que compreende a cloridrina e os ésteres de cloridrina cuja soma dos teores expressa em mol de cloridrina é superior ou igual a 10 mol % e inferior ou igual a 98 mol %, a porcentagem sendo levada à parte orgânica do meio reacional líquido. Esta soma é frequentemente superior ou igual a 15% em mol e freqüentemente superior ou igual a 25% em mol. Esta soma desses teores médios é freqüentemente inferior ou igual a 80% em mol, freqüentemente inferior ou igual a 75% em mol, em particular inferior ou igual a 65% em mol e mais especificamente inferior ou igual a 55% em mol.
No processo contínuo de produção de cloridrina de acordo
com a invenção, o meio reacional apresenta uma composição ao estado estacionário que contém oligômeros clorados do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado e dos ésteres de oligômeros clorados do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado cuja soma dos teores expressa em mol de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado é superior ou igual a 0,1 mol % e inferior ou igual a 20 mol %, a porcentagem sendo levada à parte orgânica do meio reacional líquido. Esta soma é freqüentemente superior ou igual a 1 % em mol e em particular superior ou igual a 5% em mol. Esta soma é freqüentemente inferior ou igual a 15% em mol do meio reacional líquido, freqüentemente inferior ou igual a 10% em mol e em particular inferior ou igual a 8% em mol.
No processo contínuo de produção de cloridrina de acordo com a invenção, a cloridrina pode ser uma mistura de monocloridrina e de dicloridrina. A cloridrina é de preferência uma mistura de monocloropropanodiol e de dicloropropanol.
No processo contínuo de produção de cloridrina de acordo com a invenção, quando a cloridrina é uma mistura de mono- e dicloridrina, a composição do meio reacional líquido ao estado estacionário contém a monocloridrina e os ésteres de monocloridrina cuja soma dos teores expressa em mol de monocloridrina é superior ou igual a 11 em mol % e inferior ou igual a 85 em mol %, a porcentagem sendo levada à parte orgânica do meio reacional líquido. Esta soma é freqüentemente superior ou igual a 15% em mol e em particular superior ou igual a 25% em mol. Esta soma é freqüentemente inferior ou igual a 75% em mol do meio reacional líquido, freqüentemente inferior ou igual a 60% em mol e em particular inferior ou igual a 45% em mol.
No processo contínuo de produção de cloridrina de acordo com a invenção, quando a cloridrina é uma mistura de mono- e dicloridrina, a composição do meio reacional líquido ao estado estacionário contém a dicloridrina e os ésteres de dicloridrina cuja soma dos teores expressa em mol de dicloridrina é superior ou igual a 0,5% mol e inferior ou igual a 79 %, a porcentagem sendo levada à parte orgânica do meio reacional líquido. Esta soma é freqüentemente superior ou igual a 1% em mol de dicloridrina e seus ésteres, e freqüentemente superior ou igual a 5% em mol. Esta soma é freqüentemente inferior ou igual a 55% em mol do meio reacional líquido, freqüentemente inferior ou igual a 45% em mol e em particular inferior ou igual a 35% em mol.
No processo contínuo de produção de cloridrina de acordo com a invenção, os ésteres podem provir da reação entre a cloridrina, o glicerol, os oligômeros clorados do hidrocarboneto poli-hidroxilado e o ácido orgânico durante a etapa de produção da cloridrina. O ácido orgânico é tal como definido acima.
A invenção se refere igualmente a uma composição líquida que compreende uma cloridrina, ésteres de cloridrina, um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ésteres do hidrocarboneto alifático poli- hidroxilado, oligômeros clorados do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado e ésteres dos oligômeros clorados do hidrocarboneto alifático poli- hidroxilado e no qual:
(a) a soma dos teores do hidrocarboneto alifático poli- hidroxilado e dos ésteres do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, expressa em mol de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado na parte orgânica da composição líquida, é superior a 1,1 mol % e inferior ou igual a 30 mol % da composição líquida (b) a soma dos teores da cloridrina e dos ésteres de cloridrina, expressa em mol de cloridrina na parte orgânica da composição líquida, é superior ou igual a 10 mol % e inferior a 98 mol % da composição líquida
(c) a soma dos teores dos oligômeros clorados do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado e dos ésteres dos oligômeros
clorados do hidrocarboneto poli-hidroxilado, expressa em mol de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado na parte orgânica da composição líquida, é superior ou igual a 0,1 mol % e inferior a 20 mol % da composição líquida.
A invenção se refere igualmente a uma composição que
compreende o l,3-dicloropropano-2-ol e o 2,3-dicloropropano-l-ol e que apresenta um teor total em l,3-dicloropropano-2-ol e 2,3-dicloropropano-l-ol trazido à parte orgânica, superior ou igual a 800 g/kg.
A parte orgânica é definida como acima.
Esta composição líquida pode conter água e cloreto de
hidrogênio.
No processo de acordo com a invenção, a separação da cloridrina e dos outros compostos do meio reacional pode ser efetuada de acordo com os modos tais como descritos no pedido WO 2005/054167 de
SOLVAY SA, da página 12, linha 1, à página 16, linha 35 e à página 18, linhas 6 a 13. Estes outros compostos são esses mencionadas acima e compreendem os reagentes não consumidos, as impurezas presentes nos reagentes, o catalisador, o solvente, os intermediários reacionais, a água e os subprodutos da reação.
Menção particular é feita de uma separação por destilação
azeotrópica de uma mistura água/cloridrina/agente de cloração em condições que minimizam as perdas em agente de cloração seguida de uma separação da cloridrina por decantação.
No processo de produção de uma cloridrina de acordo com a invenção, a separação da cloridrina e dos outros compostos do meio reacional, pode ser efetuada de acordo com modos tais como descritos no pedido de patente EP 05104321.4 depositado em nome de SOLVAY SA em .20/05/2005 cujo conteúdo é incorporado aqui por referência. Um modo de separação compreendendo pelo menos uma operação de separação destinada a retirar o sal da fase líquida é particularmente preferido.
Menção particular é feita de um processo de fabricação de uma cloridrina por reação entre um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, um éster de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado ou uma mistura dentre eles, e um agente de cloração no qual o hidrocarboneto alifático poli- hidroxilado, um éster de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado ou uma mistura dentre eles, utilizado contém pelo menos um sal metálico sólido ou dissolvido, o processo compreendendo uma operação de separação destinada a retirar uma parte do sal metálico. Menção é mais particularmente feita de um processo de fabricação de uma cloridrina por reação entre um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, um éster de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado ou uma mistura dentre eles, e um agente de cloração no qual o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, um éster de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado ou uma mistura dentre eles, utilizado contém pelo menos um cloreto e/ou um sulfato de sódio e/ou potássio e no qual a operação de separação destinada a retirar uma parte do sal metálico é uma operação de filtração. Menção é também particularmente feita de um processo de fabricação de uma cloridrina no(a) qual se submete um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, um éster de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado ou uma mistura dentre eles, a uma reação com um agente de cloração em um meio reacional, (b) retira-se continuamente ou periodicamente uma fração do meio reacional que contém pelo menos água e cloridrina, (c) pelo menos uma parte da fração obtida à etapa (b) é introduzida em uma etapa de destilação e (d) a taxa de refluxo da etapa de destilação é controlada fornecendo a água à referida etapa de destilação. Menção é muito particularmente feita de um processo de fabricação de uma cloridrina no(a) qual se submete um hidrocarboneto alifático poli- hidroxilado, um éster de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado ou uma mistura dentre eles, a uma reação com o cloreto de hidrogênio em um meio reacional, (b) retira-se em contínuo ou periodicamente uma fração do meio reacional que contém pelo menos água e cloridrina, (c) pelo menos uma parte da fração obtida à etapa (b) é introduzida em uma etapa de destilação, no qual a relação entre a concentração em cloreto de hidrogênio e a concentração de água na fração introduzida na etapa de destilação é menor do que a relação de concentrações cloreto de hidrogênio/água na composição binária azeotrópica cloreto de hidrogênio/água à temperatura e à pressão de destilação.
No processo de fabricação de uma cloridrina de acordo com a invenção, a separação da cloridrina e de outros compostos do meio reacional de cloração do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado pode ser efetuada de acordo com os modos tais como descritos no pedido intitulado "Processo de fabricação de uma cloridrina" depositado em nome de SOLVAY SA, no mesmo dia que o presente pedido e cujo conteúdo é incorporado aqui por referência.
Menção particular é feita de um processo de fabricação de
uma cloridrina compreendendo as seguintes etapas (a) faz-se reagir um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, um éster de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou uma mistura dentre eles, com um agente de cloração e um ácido orgânico de forma a obter uma mistura que contém cloridrina e ésteres da cloridrina, (b) submete-se pelo menos uma parte da mistura obtida à etapa (a) a um ou vários tratamentos em etapas posteriores à etapa (a) e (c) acrescenta-se o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado pelo menos em uma das etapas posteriores à etapa (a), de modo que ele reaja a uma temperatura superior ou igual a 20°C, com os ésteres de cloridrina de maneira a formar pelo menos parcialmente ésteres do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado. Menção é mais particularmente feita de um processo no qual o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado é o glicerol e a cloridrina é o dicloropropanol.
No processo de fabricação de uma cloridrina de acordo com a
invenção, a separação da cloridrina e dos outros compostos do meio reacional de cloração do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, o éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou a mistura dentre eles, pode ser efetuada de acordo com os modos tais como descritos no pedido intitulado "Processo de fabricação de uma cloridrina a partir de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado" depositado em nome de SOLVAY SA no mesmo dia que o presente pedido e cujo conteúdo é incorporado aqui por referência.
Menção particular é feita de um processo de fabricação de cloridrina por reação entre um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, um éster de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou uma mistura dentre eles, e um agente de cloração em um reator que é alimentado em um ou vários fluxos líquidos que contêm menos de 50% em peso do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, do éster de hidrocarboneto alifático poli- hidroxilado, ou da mistura dentre eles, em relação ao peso da totalidade dos fluxos líquidos introduzidos no reator. Menção mais particular é feita de um processo compreendendo as seguintes etapas: (a) faz-se reagir um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, um éster de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou uma mistura dentre eles, com um agente de cloração de forma a obter pelo menos um meio que contém cloridrina, água e o agente de cloração, (b) retira-se pelo menos uma fração do meio formado à etapa (a) e (c) submete-se a fração retirada à etapa (b) a uma operação de destilação e/ou de stripping na qual se acrescenta o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado de modo a separar da fração retirada à etapa (b) uma mistura que contém água e cloridrina à etapa (b). No processo de fabricação de uma cloridrina de acordo com a invenção, a separação da cloridrina e de outros compostos do meio reacional de cloração do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, do éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou da mistura dentre eles, pode ser efetuada de acordo com os modos tais como descritos no pedido intitulado "Processo de conversão de hidrocarbonetos alifáticos poli-hidroxilados em cloridrinas" depositado em nome de SOLVAY SA no mesmo dia que o presente pedido e cujos conteúdos são incorporados aqui por referência. Menção particular é feita de um processo de preparação de uma cloridrina que compreende as seguintes etapas:
(a) Faz-se reagir um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, um éster de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou uma mistura dentre eles, com um agente de cloração de forma a obter uma mistura que contém a cloridrina, ésteres de cloridrina e água
(b) submete-se pelo menos uma fração da mistura obtida à etapa (a) a um tratamento de destilação e/ou de stripping de forma a obter uma parte concentrada em água, em cloridrina e em ésteres de cloridrina.
(c) Submete-se pelo menos uma fração da parte obtida à etapa (b) a uma operação de separação na presença de pelo menos um aditivo de forma a obter uma porção concentrada em cloridrina e em ésteres de cloridrina e que contém menos de 40% em peso de água.
A operação de separação é mais particularmente uma decantação.
No processo de produção da cloridrina de acordo com a invenção, a separação e o tratamento dos outros compostos do meio reacional podem ser efetuados de acordo com modos tais como descritos no pedido intitulado "Processo de fabricação de uma cloridrina por cloração de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado" depositado em nome de SOLVAY SA no mesmo dia que o presente pedido. Um tratamento preferido consiste em submeter uma fração dos subprodutos da reação a uma oxidação à alta temperatura.
Menção particular é feita de um processo de fabricação de uma cloridrina compreendendo as seguintes etapas (a) faz-se reagir um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, um éster de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou uma mistura dentre eles, cujo teor em metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos é inferior ou igual a 5 g/kg, um agente oxidante e um ácido orgânico de forma a obter uma mistura que contém pelo menos a cloridrina e os subprodutos, (b) submete-se pelo menos uma parte da mistura obtida à etapa (a) a um ou vários tratamentos em etapas posteriores à etapa (a) e (c) pelo menos uma das etapas posteriores à etapa (a) consiste em uma oxidação a uma temperatura superior ou igual a 800 °C. Menção mais particular é feita de um processo no qual na etapa posterior, retira-se uma parte da mistura obtida à etapa (a) e submete-se esta parte a uma oxidação a uma temperatura superior ou igual a 800 °C, durante a retirada. Menção particular é também feita de um processo no qual o tratamento da etapa (b) é uma operação de separação escolhida dentre as operações de decantação, de filtração, de centrifugação, de extração, de lavagem, de evaporação, de stripping, de destilação, de adsorção ou as combinações de pelo menos duas entre elas.
No processo de acordo com a invenção, quando a cloridrina é o monocloropropanol, este último geralmente é obtido sob forma de mistura de compostos que compreendem os isômeros de l-cloropropano-2-ol e 2- cloropropano-1 -ol. Esta mistura contém geralmente mais de 1% em peso de dois isômeros, de preferência mais de 5% em peso e de maneira particular mais de 50 %. A mistura contém usualmente menos de 99,9% em peso de dois isômeros, de preferência menos de 95% em peso e muito particularmente menos de 90% em peso. Os outros constituintes da mistura podem ser compostos que provêm dos processos de fabricação do cloropropanol, tais como reagentes residuais, subprodutos de reação, solventes e notadamente a água.
A relação mássica entre os isômeros l-cloropropano-2-ol e 2- cloropropano-1 -ol é geralmente superior ou igual a 0,01, de preferência superior ou igual 0,4. Esta relação é geralmente inferior ou igual 99 e de preferência inferior ou igual a 25.
No processo de acordo com a invenção, quando a cloridrina é o monocloroetanol, este último é geralmente obtido sob a forma de uma mistura de compostos que compreendem o isômero 2-cloroetanol. Esta mistura contém geralmente mais de 1% em peso do isômero, de preferência mais de 5% em peso e de maneira particular mais de 50 %. A mistura contém usualmente menos de 99,9% em peso do isômero, de preferência menos de .95% em peso e particularmente menos de 90% em peso. Os outros constituintes da mistura podem ser compostos que provêm dos processos de fabricação do cloroetanol, tais como reagentes residuais, subprodutos de reação, solventes e notadamente a água.
No processo de acordo com a invenção, quando a cloridrina é o monocloropropanodiol, este último é geralmente obtido sob a forma de uma mistura de compostos que compreendem os isômeros de l-cloropropano-2,3- diol e de 2-cloropropano-l,3-diol. Esta mistura contém geralmente mais de .1% em peso de dois isômeros, de preferência mais de 5% em peso e de maneira particular mais de 50 %. A mistura contém usualmente menos de .99,9% em peso de dois isômeros, de preferência menos de 95% em peso e muito particularmente menos de 90% em peso. Os outros constituintes da mistura podem ser compostos que provêm dos processos de fabricação do cloropropanodiol, tais como reagentes residuais, subprodutos de reação, solventes e notadamente a água.
A relação mássica entre os isômeros l-cloropropano-2,3-diol e .2-cloropropano-1, 3-diol é geralmente superior ou igual a 0,01, de preferência superior ou igual 0,4. Esta relação é usualmente inferior ou igual 99 e de preferência inferior ou igual a 25.
No processo de acordo com a invenção, quando a cloridrina é o dicloropropanol, este último geralmente é obtido sob forma de mistura de compostos que compreendem os isômeros de l,3-dicloropropano-2-ol e de .2,3 -dicloropropano-1 -oi. Esta mistura contém geralmente mais de 1% em peso de dois isômeros, de preferência mais de 5% em peso e de maneira particular mais de 50 %. A mistura contém usualmente menos de 99,9% em peso de dois isômeros. Os outros constituintes da mistura podem ser compostos que provêm dos processos de fabricação do dicloropropanol, tais como reagentes residuais, subprodutos de reação, solventes e notadamente a água.
A relação mássica entre os isômeros l,3-dicloropropano-2-ol e .2,3-dicloropropano-l-ol é geralmente superior ou igual a 0,01, freqüentemente, superior ou igual 0,4, freqüentemente superior ou igual a .1,5, de preferência superior ou igual a 3,0, de maneira mais preferida superior ou igual a 7,0 e de maneira muito particularmente preferida superior ou igual a 20,0. Esta relação é geralmente inferior ou igual 99 e de preferência inferior ou igual a 25.
A invenção se refere igualmente a uma composição que compreende o l,3-dicloropropano-2-ol e o 2,3-dicloropropano-l-ol e outros compostos orgânicos e apresentando um teor total em l,3-dicloropropano-2- ol e 2,3-dicloropropano-l-ol trazido ao teor total em compostos orgânicos superior ou igual a 800 g/kg. Este teor é freqüentemente superior ou igual a850 g/Kg, freqüentemente superior ou igual a 900 g/kg, em particular superior ou igual a 950 g/kg, especificamente superior ou igual a 975 g/Kg e de maneira muito particular superior ou igual a 985 g/kg. Esta composição pode igualmente conter água e cloreto de hidrogênio.
A cloridrina obtida no processo de acordo com a invenção pode conter um teor elevado em cetonas halogenadas, em particular cloroacetona, como descrito no pedido de patente FR 05.05120 de .20/05/2005 depositado em nome da requerente e cujo conteúdo é incorporado aqui por referência. O teor em cetona halogenada pode ser reduzido submetendo-se a cloridrina obtida no processo de acordo com a invenção a uma destilação azeotrópica na presença de água ou submetendo-se a cloridrina a um tratamento de desidrocloração como descrito neste pedido, da página 4, linha I5 à página 6, linha 35.
Menção particular é feita de um processo de fabricação de um epóxido no qual cetonas halogenadas são formadas como subprodutos e que compreende pelo menos um tratamento de eliminação de pelo menos uma parte das cetonas halogenadas formadas. Menção é mais particularmente feita de um processo de fabricação de um epóxido por desidrocloração de uma cloridrina da qual pelo menos uma fração é fabricada por cloração de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, um éster de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou uma mistura dentre eles, de um tratamento de desidrocloração e de um tratamento por destilação azeotrópica de uma mistura água-cetona halogenada destinados a eliminar pelo menos uma parte das cetonas halogenadas formadas e de um processo de fabricação de epicloridrina no qual a cetona halogenada formada é a cloroacetona.
A cloridrina obtida no processo de acordo com a invenção pode ser submetida a uma reação de desidrocloração para produzir um epóxido como descrito nos pedidos de patente WO 2005/054167 e FR .05.05120 apresentados em nome de SOLVAY SA.
A expressão "epóxido" é utilizada aqui para descrever um composto que comporta pelo menos um oxigênio ligado em ponte sobre uma ligação carbono-carbono. Geralmente os átomos de carbono da ligação carbono-carbono são adjacentes e o composto pode conter outros átomos além dos átomos de carbono e de oxigênio, como átomos de hidrogênio e halogênios. Os epóxidos preferidos são o óxido de etileno, o óxido de propileno, o glicidol, a epicloridrina e as misturas de pelo menos dois dentre eles.
A desidrocloração da cloridrina pode ser efetuada como descrito no pedido intitulado "Processo de fabricação de um epóxido a partir de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado e um agente de cloração" depositado em nome de SOLVAY SA no mesmo dia que o presente pedido e cujo conteúdo é incorporado aqui por referência.
Menção particular é feita de um processo de fabricação de um epóxido no qual se submete um meio reacional resultante da reação entre um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, um éster de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou uma mistura dentre eles, e um agente de cloração, o meio reacional que contém pelo menos 10 g de cloridrina por kg de meio reacional, a uma reação química posterior sem tratamento intermediário.
Menção é igualmente feita de fabricação de um epóxido compreendendo as seguintes etapas:
(a) Faz-se reagir um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, um éster de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou uma mistura dentre eles, com um agente de cloração e um ácido orgânico de modo a formar da cloridrina e ésteres de cloridrina em um meio reacional que contém o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, o éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, a água, o agente de cloração e o ácido orgânico, o meio reacional contendo pelo menos 10 g de cloridrina por kg de meio reacional
(b) submete-se pelo menos uma fração do meio reacional obtido à etapa (a), fração que tem a mesma composição que o meio reacional obtido à etapa (a), a um ou vários tratamentos nas etapas posteriores à etapa
(a) (c) acrescenta-se um composto básico a pelo menos uma das etapas posteriores à etapa (a) para que reaja pelo menos parcialmente com a cloridrina, os ésteres de cloridrina, o agente de cloração e o ácido orgânico de modo a formar epóxido e sais.
O processo de produção da cloridrina de acordo com a invenção pode ser integrado em um esquema global de fabricação de um epóxido tal como descrito no pedido intitulado "Processo de fabricação de um epóxido a partir de uma cloridrina" depositado em nome de SOLVAY SA no mesmo dia que o presente pedido e cujo conteúdo é incorporado aqui por referência.
Menção particular é feita de um processo de fabricação de um epóxido compreendendo pelo menos uma etapa de purificação do epóxido formado, o epóxido, pelo menos em parte, sendo fabricado por um processo de desidrocloração de uma cloridrina, esta última sendo, pelo menos em parte, fabricada por um processo de cloração de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, de um éster de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou de uma mistura dentre eles.
No processo de acordo com a invenção, o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado é de preferência o glicerol e a cloridrina é de preferência o dicloropropanol.
Quando a cloridrina é o dicloropropanol, o processo de acordo com a invenção pode ser seguido de uma fabricação de epicloridrina por desidrocloração de dicloropropanol e a epicloridrina pode entrar na fabricação de resinas epóxi.
O exemplo seguinte se propõe a ilustrar a invenção sem contudo limitá-la.
Exemplo único
O exemplo de acordo com a invenção foi realizado em uma instalação esquemática na figura 1. Um reator equipado de um dispositivo de agitação (4) foi alimentado em contínuo por um fluxo de 20 kg/h de glicerina (1) e por um fluxo de 47,2 kg/h de ácido clorídrico concentrado a 33% (2). O ácido adípico que serve de catalisador é introduzido no reator pela linha (3). O reator funcionou à temperatura de 125°C e a pressão atmosférica com um volume de líquido reacional de 625 L. Uma coluna de destilação (6) foi alimentada via linha (5) com vapores produzidos no reator (4). Um fluxo foi subtraído da coluna (6) via linha (7) e introduzido em um condensador (8). O fluxo proveniente do condensador (8) foi introduzido via linha (9) em um filtro (10) no qual se separou fases aquosas e orgânicas. Uma fração da fase aquosa separada foi reciclada via linha (11) no topo da coluna (6) para manter refluxo suficiente para a separação. Os compostos menos voláteis foram condensados na coluna e reciclados no reator (4) via linha (12). A produção de dicloropropanol consistiu em uma fase aquosa saturada em dicloropropanol subtraída pela linha (13) e uma fase orgânica saturada em água subtraída pela linha (14). A produção global de dicloropropanol que contém um pouco de cloreto de hidrogênio apresentou uma pureza orgânica
de 99,6% em peso.
Uma fração da mistura reacional foi regularmente subtraída
pela linha (15) de maneira a manter um volume de líquido constante no reator
(4). O teor estacionário global em catalisador foi de 1,87 mol de funções
ácido fraco e éster associadas ao ácido adípico por kg de mistura reacional. A
parte orgânica dos constituintes da mistura reacional compreende 35,5 mol%
de dicloropanóis e seus ésteres, 48,5 mol% de monocloropropanodióis e seus
ésteres, 5,5 mol% de glicerol e seus ésteres, 9,1 mo\% de digliceróis e de
digliceróis clorados e 1,4 mol% de ácido.
Claims (20)
1. Processo contínuo de produção de cloridrina caracterizado pelo fato de que se faz reagir um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, um éster de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado ou uma mistura deles, com um agente de cloração e um ácido orgânico em um meio reacional líquido cuja composição no estado estacionário compreende o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado e ésteres do hidrocarboneto alifático poli- hidroxilado de que a soma dos teores expressa em mol de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado é superior a 1,1 mol % e inferior ou igual a 30 mol %, a porcentagem sendo relacionada à parte orgânica do meio reacional líquido.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição do meio reacional líquido no estado estacionário contém a cloridrina e ésteres de cloridrina de que a soma dos teores expressa em mol de cloridrina é superior ou igual a 10 mol % e inferior ou igual a 98 mol %, a porcentagem sendo relacionada à parte orgânica do meio reacional líquido.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a composição do meio reacional líquido no estado estacionário contém oligômeros clorados do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado e ésteres dos oligômeros clorados do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado de que a soma dos teores expressa em mol de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado é superior ou igual a 0,1 mol % e inferior ou igual a mol %, a porcentagem sendo relacionada à parte orgânica do meio reacional líquido..
4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a cloridrina é uma mistura de mono- e de dicloridrina.
5 Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a composição do meio reacional líquido no estado estacionário contém a monocloridrina e ésteres de monocloridrina de que a soma dos teores expressa em mol de monocloridrina é superior ou igual a 11 mol % e inferior ou igual a 85 mol %, a porcentagem sendo relacionada à parte orgânica do meio reacional líquido.
6. Processo de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que a composição do meio reacional líquido no estado estacionário contém a dicloridrina e ésteres de dicloridrina de que a soma dos teores expressa em mol de dicloridrina é superior ou igual a 0,5 % mol e inferior ou igual a 79 % em mol, a porcentagem sendo relacionada à parte orgânica do meio reacional líquido.
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, o éster de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ou a mistura deles, obtido a partir de matérias primas renováveis.
8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o agente de cloração é uma combinação de cloreto de hidrogênio gasoso e de uma solução aquosa de cloreto de hidrogênio ou uma solução aquosa de cloreto de hidrogênio.
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o ácido orgânico é uma impureza contida no hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, o éster de um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado ou a mistura deles.
10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o ácido orgânico é utilizado como catalisador da reação de cloração.
11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 10, caracterizado pelo fato de que os ésteres do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, a cloridrina e oligômeros clorados do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado resultam de reações entre o ácido orgânico e o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, a cloridrina e os oligômeros clorados do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado.
12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o hidrocarboneto alifático poli- hidroxilado é escolhido dentre o etileno glicol, o propileno glicol, cloropropanodiol, o glicerol e as misturas de pelo menos dois dentre eles.
13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a cloridrina é escolhida dentre o cloroetanol, o cloropropanol, o cloropropanodiol, o dicloropropanol e as misturas de pelo menos dois dentre eles.
14. Processo de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que o hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado é o glicerol e a cloridrina é o cloropropanodiol e/ou o dicloropropanol.
15. Processo de acordo com a reivindicação 14, é seguido de uma fabricação de epicloridrina por desidrocloração de dicloropropanol
16. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a epicloridrina entra na fabricação de resinas epóxi.
17. Composição líquida caracterizada pelo fato de que compreende uma cloridrina, ésteres de cloridrina, um hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, ésteres do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, oligômeros clorados do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado e ésteres de oligômeros clorados do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado e no qual : (a) a soma dos teores do hidrocarboneto alifático poli- hidroxilado e dos ésteres do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, expressa em mol de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, na parte orgânica da composição líquida, é superior a 1,1 mol % e inferior ou igual a 30 mol % (b) a soma dos teores d cloridrina e dos ésteres de cloridrina, expressa em mol de cloridrina, na parte orgânica da composição líquida, é superior ou igual a 10 mol % e inferior a 98 mol % (c) a soma dos teores dos oligômeros clorados do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado e dos ésteres dos oligômeros clorados do hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, expressa em mol de hidrocarboneto alifático poli-hidroxilado, na parte orgânica da composição líquido, é superior ou igual a 0,1 mol % e inferior a 20 mol %.
18. Composição caracterizada pelo fato de que compreende o .1 ,3-dicloropropano-2-ol e o 2,3-dicloropropano-l-ol e apresentam do um teor total de l,3-dicloropropano-2-ol e 2,3-dicloropropano-l-ol relacionado à parte orgânica, superior ou igual a 800 g/kg.
19. Composição de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que compreende água e cloreto de hidrogênio.
20. Composição de acordo com a reivindicação 18 ou 19, caracterizado pelo fato de que o teor de 2,3-dicloropropano-l-ol relacionado à soma dos teores em l,3-dicloropropano-2-ol e 2,3-dicloropropano-l-ol é inferior ou igual a 20 % em peso.
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