BRPI0708285A2 - processos para a produção de um carbonato de alquileno e para a preparação de alcano diol e carbonato de dialquila - Google Patents

processos para a produção de um carbonato de alquileno e para a preparação de alcano diol e carbonato de dialquila Download PDF

Info

Publication number
BRPI0708285A2
BRPI0708285A2 BRPI0708285-1A BRPI0708285A BRPI0708285A2 BR PI0708285 A2 BRPI0708285 A2 BR PI0708285A2 BR PI0708285 A BRPI0708285 A BR PI0708285A BR PI0708285 A2 BRPI0708285 A2 BR PI0708285A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
catalyst
phosphonium
carbonate
phosphonium catalyst
alkylene carbonate
Prior art date
Application number
BRPI0708285-1A
Other languages
English (en)
Inventor
Evert Van Der Heide
Gerardus Martinus Maria Van Kessel
Timothy Michael Nisbet
Original Assignee
Shell Int Research
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shell Int Research filed Critical Shell Int Research
Publication of BRPI0708285A2 publication Critical patent/BRPI0708285A2/pt

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C68/00Preparation of esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C68/06Preparation of esters of carbonic or haloformic acids from organic carbonates
    • C07C68/065Preparation of esters of carbonic or haloformic acids from organic carbonates from alkylene carbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D317/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D317/08Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3
    • C07D317/10Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings
    • C07D317/32Heterocyclic compounds containing five-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms having the hetero atoms in positions 1 and 3 not condensed with other rings with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D317/34Oxygen atoms
    • C07D317/36Alkylene carbonates; Substituted alkylene carbonates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0234Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds
    • B01J31/0255Phosphorus containing compounds
    • B01J31/0267Phosphines or phosphonium compounds, i.e. phosphorus bonded to at least one carbon atom, including e.g. sp2-hybridised phosphorus compounds such as phosphabenzene, the other atoms bonded to phosphorus being either carbon or hydrogen
    • B01J31/0268Phosphonium compounds, i.e. phosphine with an additional hydrogen or carbon atom bonded to phosphorous so as to result in a formal positive charge on phosphorous
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/40Regeneration or reactivation
    • B01J31/4015Regeneration or reactivation of catalysts containing metals
    • B01J31/4053Regeneration or reactivation of catalysts containing metals with recovery of phosphorous catalyst system constituents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/09Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis
    • C07C29/12Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis of esters of mineral acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/128Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by alcoholysis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C31/00Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C31/18Polyhydroxylic acyclic alcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/96Esters of carbonic or haloformic acids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/30Addition reactions at carbon centres, i.e. to either C-C or C-X multiple bonds
    • B01J2231/32Addition reactions to C=C or C-C triple bonds
    • B01J2231/324Cyclisations via conversion of C-C multiple to single or less multiple bonds, e.g. cycloadditions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584Recycling of catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Heterocyclic Compounds That Contain Two Or More Ring Oxygen Atoms (AREA)

Abstract

PROCESSOS PARA A PRODUçãO DE UM CARBONATO DE ALQUILENO E PARA A PREPARAçãO DE ALCANO DIOL E CARBONATO DE DIALQUILA. Um carbonato de alquileno é produzido pela reação de um óxido de alquileno com dióxido de carbono na presença de um catalisador de fosfónio em um processo em que (a) o óxido de alquileno, dióxido de carbono e o catalisador de fosfónio são continuamente introduzidos em uma zona de reação da qual uma corrente de produto contendo carbonato de alquileno e catalisador de fosfónio usado é retirada, (b) carbonato de alquileno e uma corrente contendo catalisador de fosfónio usado são separados da corrente de produto, (c) o carbonato de alquileno, separado na etapa (b), é recuperado como produto, (d) pelo menos uma parte da corrente contendo catalisador de fosfónio usado é submetida à purificação, para obter catalisador de fosfónio purificado, e (e) catalisador de fosfónio purificado é reciclado à zona de reação, opcionalmente em combinação com uma outra parte da corrente contendo catalisador de fosfónio usado.

Description

FKUCÜSSÜS PARA A PRODUÇÃO DE UM CARBONATO DEALQUILENO E PARA A PREPARAÇÃO DE ALCANO DIOL ECARBONATO DE DIALQUILA"
A presente invenção diz respeito a um processo para aprodução de carbonato de alquileno e o uso de carbonato de alquileno assimproduzido na fabricação de um alcano diol e um carbonato de dialquila.
Processos para a produção de carbonatos de alquileno sãoconhecidos. WO-A 2005/003113 divulga um processo em que dióxido decarbono é contatado com um óxido de alquileno na presença de umcatalisador adequado. O catalisador divulgado é um composto de tetraalquilfosfônio. Este relatório descritivo divulga que o catalisador usado foireciclado. O relatório descritivo divulga ainda que o desempenho docatalisador é muito estável se o catalisador for reciclado à preparação decarbonato de alquileno em um álcool, em particular em propileno glicol (1,2-propano diol).
US-A 4.434.105 também divulga um processo para apreparação de carbonatos de alquileno. Vários catalisadores são divulgados. Odocumento também descreve que o catalisador depois da conclusão da reaçãopode ser usado novamente.
Em um processo contínuo o produto da reação contendocarbonato de alquileno e catalisador tem que estar submetido a um tratamentode processamento. Tal tratamento de processamento no geral inclui uma oumais etapas de destilação para separar o produto do catalisador. Foi verificadoque a atividade do catalisador diminui se o catalisador está sendo usadonovamente sem abranger etapas apropriadas para remover contaminantes nocatalisador a ser reciclado. Estes contaminantes incluem produtos dedecomposição do catalisador de fosfônio. Nenhum dos documentos acimamencionados fornecem um método de evitar uma formação de quaisquer taiscontaminantes.Foi verificado agora que a atividade do catalisador pode serretida purificando-se pelo menos parte do catalisador do produto.
Conseqüentemente, a presente invenção fornece um processopara a produção de um carbonato de alquileno pela reação de um óxido dealquileno com dióxido de carbono na presença de um catalisador de fosfônioem que o processo
(a) o óxido de alquileno, dióxido de carbono e o catalisador defosfônio são continuamente introduzidos em uma zona de reação da qual umacorrente de produto contendo carbonato de alquileno e catalisador de fosfôniousado é retirada,
(b) carbonato de alquileno e uma corrente contendo catalisadorde fosfônio usado são separados da corrente de produto,
(c) o carbonato de alquileno, separado na etapa (b), érecuperado como produto,
(d) pelo menos uma parte da corrente contendo catalisador defosfônio usado é submetida à purificação, para obter catalisador de fosfôniopurificado, e
(e) catalisador de fosfônio purificado é reciclado à zona dereação.
O processo de acordo com a presente invenção permite que ocatalisador possa ser usado por um período longo em um processo contínuo.
Foi verificado que a razão portanto pode ser relacionada à formação deprodutos de decomposição no catalisador durante a preparação de carbonatode alquileno. Foi verificado que contaminantes do catalisador de fosfônioincluem óxidos fosfínicos. Por purificação do catalisador usado, os óxidosfosfínicos eficientemente podem ser removidos assim que catalisador ativopode seja reciclado à zona de reação na etapa (a). Uma outra vantagem dopresente processo reside no fato que o processo antecipa a necessidade paraincluir uma corrente de drenagem por intermédio de que catalisadorcontaminado tem que ser retirado do processo.
O catalisador é um composto de fosfônio. Tais catalisadoressão conhecidos, por exemplo, da US-A 5.153.333, US-A 2.994.705, US-A4.434.105, WO-A 99/57108, EP-A 776.890 e WO-A 2005/003113.
Preferivelmente, o catalisador é um haleto de fosfônio da fórmula R4Phal, emque Hal significa haleto e cada R pode ser o mesmo ou diferente e pode serselecionado de um grupo alquila, alquenila, alifático cíclico ou um aromático.O grupo R adequadamente contém de 1 a 12 átomos de carbono. Bonsresultados são obtidos com R sendo um grupo alquila Ci_8. Mais preferidossão grupos R sendo selecionados dos grupos metila, etila, n-propila,isopropila, n-butila, isobutila, e t-butila. Preferivelmente, o íon de haleto ébrometo ou iodeto. Parece que os compostos de brometo e iodeto são maisestáveis do que os compostos de cloretos correspondentes. O catalisador defosfônio mais preferido é brometo de tetra (n-butil) fosfônio. Uma vantagemadicional do presente processo reside em que não existe a necessidade aotratamento caro de um corrente de drenagem do catalisador contendohalogênio. A purificação do catalisador de fosfônio usado pode ser obtida emvários modos. E possível submeter o catalisador usado à extração,cristalização absorção ou outras técnicas de separação. E preferido submeter ocatalisador usado à destilação.
Foi verificado que o catalisador usado tende a formar produtosde decomposição quando ele é exposto às temperaturas relativamente altasdurante um período prolongado. E, portanto, preferido conduzir a destilaçãoem temperaturas relativamente baixas. Além disso a destilação éadequadamente conduzida em pressões sub-atmosféricas. Usando-se a pressãosub-atmosférica, contaminantes na composição do catalisador são diluídosdeixando o catalisador de fosfônio purificado como resíduo da destilação. Atemperatura da destilação preferivelmente não excedeu 250° C. Maispreferivelmente, a temperatura da destilação varia de 50 a 200° C, o maispreferivelmente de 100 a 180° C. Pressões adequadas para tais temperaturasda destilação são de 0,1 a 0,0001 bar (10 a 0,01 kPa). Preferivelmente apressão varia de 0,05 a 0,0005 bar (5.000 a 5 Pa).
E surpreendente que estes catalisadores de fosfônio mostramrecuperação completa de sua atividade mesmo quando eles foram submetidosà estas condições de destilação.
O catalisador de fosfônio tende a ser um material sólido. Ocatalisador pode ser reciclado à zona de reação como um sólido. Também épossível converter o catalisador a uma fusão e reciclar o catalisador fundido àzona de reação. Entretanto, visto que a presença de um solvente mostra umefeito de estabilidade no catalisador E preferido reciclar o catalisador defosfônio purificado à zona de reação na presença de um solvente. O solventepode ser um composto contendo carbonila, especialmente aldeídos, comodivulgado na WO-A 2005/051939. Mais preferivelmente, o solvente é umálcool. Muitos álcoois podem ser selecionados para aumentar a estabilidadedo catalisador de fosfônio. O álcool pode ser monovalente, bivalente, oumultivalente. O álcool pode compreender uma cadeia alifática Cm2substituída por um ou mais grupos hidroxila. Álcoois aromáticos ou álcooisalquilaromáticos também podem ser usados, adequadamente tendo 6 a 12átomos de carbono. Polialquileno glicóis ou os éteres monoalquílicos destetambém podem ser usados. Misturas também podem ser usadas.
Preferivelmente, os álcoois usados são selecionados do grupoque consiste de mono-alcanóis Ci.6, alcano dióis C2-6, alcano polióis C3.6,incluindo glicerol, fenol, fenóis substituídos por alquila Ci.6, álcooiscicloalifáticos C6-12 e misturas destes. Muito adequados são alcano polióis C2.6, em particular 1,2-etano diol, 1,2-propano diol, sorbitol e misturas destes. Ouso de etano ou propano diol tem uma outra vantagem quando o carbonato dealquileno é convertido para alquileno glicol (alcano diol), e o alcaleno glicol éusado como solvente para o catalisador de fosfônio. Sorbitol forneceuexcelente estabilidade ao catalisador de fosfônio. Ele pode ser vantajoso parausar uma combinação de 1,2-etano ou propano diol e sorbitol.
De modo a recarregar qualquer catalisador decomposto ele éeficaz para adicionar catalisador de fosfônio melhorado à zona de reação. Ocatalisador de fosfônio melhorado pode ser adicionado em qualquer ponto noprocesso onde catalisador está presente. Adequadamente qualquer catalisadorde fosfônio melhorado é adicionado ao processo por intermédio de adiçãodireta à zona de reação ou por intermédio de adição à corrente do catalisadorde fosfônio purificado que deve ser reciclada.
No presente processo pelo menos parte da corrente contendocatalisador de fosfônio usado é submetida à etapa de purificação. É possívelsubmeter a corrente completa e assim todo catalisador à esta purificação. É,entretanto, preferido submeter apenas parte deste. Fazendo-se desse modo quea formação de contaminantes seja evitada. Além disso, foi mostrado que se ocatalisador de fosfônio contém uma quantidade menor de tais contaminantes,tais contaminantes não têm um efeito prejudicial na atividade do catalisador.Será evidente que o fato de que nem todo catalisador tem que sercontinuamente purificado fornecendo um vantagem econômica significante.Adequadamente, de 1 a 90 % em peso, mais preferivelmente de 2 % a 50 %em peso, o mais preferivelmente de 5 a 25 % em peso da corrente contendocatalisador de fosfônio usado é submetida à purificação. É preferido quetambém uma outra parte da corrente contendo catalisador de fosfônio usadoseja reciclada à zona de reação, juntamente com catalisador de fosfôniopurificado. Mais preferivelmente, toda da parte restante desta corrente éreciclada à zona de reação. Embora possa não ser de nenhuma necessidadepara uma corrente de drenagem, é possível aplicar uma corrente de drenagemmenor.
A corrente contendo catalisador de fosfônio usadoadequadamente contém algum carbonato de alquileno. O carbonato dealquileno assegura que o catalisador de fosfônio usado esteja na formalíquida, que facilita a transportação, por exemplo, reciclagem. Ainda, foiverificado que a combinação de álcool e carbonato de alquileno tem um efeitode estabilidade no catalisador. Portanto, se apenas parte do catalisador defosfônio usado é submetida à purificação a parte restante do catalisador usado,adequadamente em combinação com carbonato de alquileno é reciclada àzona de reação. Se o catalisador de fosfônio purificado foi dissolvido em umálcool, estas correntes podem adequadamente ser combinadas tal que umamistura do catalisador de fosfônio usado, catalisador de fosfônio purificado,álcool e carbonato de alquileno é reciclada à zona de reação. Se carbonato dealquileno está presente na corrente contendo catalisador de fosfônio usado ocarbonato de alquileno é separado de quaisquer contaminantes contendofósforo e catalisador na etapa de purificação. Isto pode ser obtido em umacoluna de destilação onde frações diferentes são obtidas em bandejasdiferentes. Entretanto, também pode ser obtido em duas etapas dedicadas, emque na primeira etapa carbonato de alquileno é separado do catalisador equaisquer contaminantes pesados, e subseqüentemente, os contaminantes sãoseparados do catalisador para produzir o catalisador de fosfônio purificado. Aúltima maneira tem a vantagem que ótimas condições de destilação podem seraplicadas para cada separação.
O óxido de alquileno que é convertido no presente processo éadequadamente um óxido de alquileno C2-4, em particular óxido de etileno ouóxido de propileno ou misturas destes.
A quantidade de catalisador de fosfônio na zona de reaçãopode convenientemente ser expressada em mol de catalisador por mol deóxido de alquileno. Devido a uma quantidade mais baixa de subprodutos, oprocesso objeto é adequadamente realizado na presença de pelo menos 0,0001mol do catalisador de fosfônio por mol de óxido de alquileno.Preferivelmente, a quantidade de catalisador de fosfônio presente é tal que elavaria de 0,0001 a 0,1 mol de catalisador de fosfônio, mais preferivelmente de0,001 a 0,05, e o mais preferivelmente de 0,003 a 0,03 mol de catalisador defosfônio por mol de óxido de propileno.
A reação de dióxido de carbono com o óxido de alquileno éreversível. Isto significa que o carbonato de alquileno formado podeconverter-se novamente em dióxido de carbono e no óxido de alquileno. Arazão molar entre dióxido de carbono e óxido de alquileno pode ser tão baixaquanto 0,5:1, mais adequadamente de 0,75:1. Em vista da reversibilidade dareação é preferido assegurar pelo menos um leve excesso de dióxido decarbono, tal como 1,0:1 a 10:1, mais preferivelmente de 1,01:1 a 2:1, o maispreferivelmente de 1,01:1 a 1,2:1. Um meio adequado para estabelecer umexcesso de dióxido de carbono é conduzir a reação em uma pressão dedióxido de carbono elevada e manter a pressão constante dosando-se odióxido de carbono. A pressão total varia adequadamente de 5 a 200 bar; apressão parcial de dióxido de carbono parcial está preferivelmente na faixa de5 a 70, mais preferivelmente de 7 a 50, e o mais preferivelmente de 10 a 30bar.
A temperatura de reação pode ser selecionada de uma faixaampla. Adequadamente a temperatura é selecionada de 30 a 300° C. Avantagem de temperatura relativamente alta é o aumento na taxa de reação.
Entretanto, se a temperatura de reação é muito alta, reações laterais, i.a. adegradação de carbonato de alquileno a dióxido de carbono e propionaldeídoou acetona, a reação indesejada de óxido de alquileno com qualquer alcanodiol, se presente, pode ocorrer, ou a decomposição indesejada do catalisadorde fosfônio pode ser acelerada. Portanto, a temperatura é adequadamenteselecionada de 100 a 220° C.
A pessoa habilitada será capaz de adaptar outras condições dereação como apropriado. O tempo de residência do óxido de alquileno e dodióxido de carbono na zona de reação pode ser selecionado sem cargaindevida. O tempo de residência pode usualmente variar entre 5 min e 24horas, preferivelmente entre 10 minutos e 10 horas. Conversão de óxido dealquileno é adequadamente pelo menos 95 %, mais preferivelmente pelomenos 98 %. Dependente da temperatura e pressão o tempo de residênciapode ser adaptado. A concentração do catalisador também pode variar entrefaixas amplas. Concentrações adequadas incluem de 1 a 25 % em peso, combase na mistura de reação total. Bons resultados podem ser obtidos com umaconcentração do catalisador de 2 a 8 % em peso, com base na mistura dereação total.
Como às quantidades relativas de carbonato de alquileno eálcool, os técnicos habilitados podem variar a razão em faixas amplas.Resultados muito bons foram obtidos utilizando um razão peso de carbonatode alquileno para álcool de 0,1 a 10, em particular de 0,2 a 5, maispreferivelmente de 0,5 a 2. Em vista do risco para a reação indesejada entre oóxido de alquileno e um álcool na zona de reação a quantidade de álcool éadequadamente mantida em um nível relativamente baixo, tal como de 1 a 25% em peso, com base no peso de óxido de alquileno, dióxido de carbono,carbonato de alquileno e álcool na zona de reação. Preferivelmente aquantidade de álcool varia de 5 a 20 % em peso.
O carbonato de alquileno que é produzido no presenteprocesso pode adequadamente ser usado para a produção de alcano diol edialquilcarbonato. Conseqüentemente, a presente invenção também forneceum processo para a preparação de alcano diol e carbonato de dialquilacompreendendo reagir um alcanol e carbonato de alquileno sobre umcatalisador de transesterificação em que o carbonato de alquileno foi preparadopelo processo da presente invenção, e recuperar o alcano diol e o carbonato dedialquila da mistura de reação resultante. O alcanol é adequadamente um álcoolC1. Preferivelmente o alcanol é metanol, etanol ou isopropanol.
A reação de transesterificação por si só é conhecida. Nestecontexto referência é dada para US-A 4.691.041, divulgando um processopara a fabricação de etileno glicol e carbonato de dimetila pela reação detransesterificação sobre um sistema de catalisador heterogêneo, em particularuma resina de troca de íon com amína terciária, amônio quaternário, ácido sulfônico e grupos funcionais de ácido carboxílico, silicatos alcalinos ealcalinos terrosos impregnados em zeólitos trocados por sílica e amônio. US-A 5.359.118 e US-A 5.231.212 divulgam um processo contínuo para prepararcarbonatos de dialquila sobre uma faixa de catalisadores, incluindo compostosde metal alcalino, em particular hidróxidos de metal alcalino ou alcoolatos, tais como hidróxido de sódio ou metanolato, compostos de tálio, bases contendonitrogênio tais como trialquil aminas, fosfinos, estibinas, arseninas, compostos deenxofre ou selênio e sais de estanho, titânio ou zircônio. De acordo com WO-A2005/003113 a reação de carbonato de alquileno com um alcanol é conduzidasobre catalisadores heterogêneos, por exemplo alumina. Neste documento éproposto remover o catalisador de fosfônio juntamente com o alcano diol, isto é,depois da conversão de carbonato de alquileno para alcano diol. Entretanto, deacordo com a presente invenção é preferido separar o álcool, se presente, em umestágio antecipado. De acordo com a presente invenção o álcool é preferivelmenteseparado da corrente de produto contendo carbonato de alquileno e catalisador defosfônio usado. Neste modo a quantidade de álcool a ser reciclado pode sermantida a um mínimo. Além disso, qualquer composto de haleto leve que podeser formado durante a reação como subproduto é removido do produto decarbonato de alquileno e não pode impedir qualquer etapa do processosubseqüente. E preferido usar o alcano diol como o solvente na presença de quecatalisador de fosfônio purificado é reciclado à zona de reação em que dióxido decarbono e óxido de alquileno são reagidos para produzir carbonato de alquileno.Neste modo a presença de álcoois estranhos é evitada.
De acordo com o acima a presente invenção fornece ainda umprocesso para a produção de um carbonato de alquileno pela reação de umóxido de alquileno com dióxido de carbono na presença de um catalisador defosfônio em que processo
(a) o óxido de alquileno, dióxido de carbono e o catalisador defosfônio são continuamente introduzidos em uma zona de reação da qual umacorrente de produto contendo carbonato de alquileno e catalisador de fosfôniousado é retirada, e
(b) carbonato de alquileno e uma corrente contendo catalisadorde fosfônio usado são separados da corrente de produto. A separação podeadequadamente ser obtida por intermédio de destilação. O produto decarbonato de alquileno é usualmente, opcionalmente depois da separação deum álcool mais leve, recuperado como produto superior. O produto inferiorcontém o catalisador de fosfônio usado e algum carbonato de alquileno. umaparte desta corrente inferior é depois submetida à purificação por intermédiode um seção de destilação separada de acordo com o processo da presenteinvenção. O catalisador de fosfônio purificado assim obtido é adequadamentedissolvido em alcano diol e a solução é combinada com uma parte restante dacorrente contendo o catalisador de fosfônio usado e carbonato de alquileno. Acombinação obtida de carbonato de alquileno, álcool, catalisador de fosfôniousado e catalisador de fosfônio purificado é reciclada à zona de reação.
A invenção será ainda esclarecida por meio dos exemplosseguintes.
EXEMPLOS
EXEMPLO 1
Para mostrar que a purificação de catalisador de fosfôniousado pode ser obtida o seguinte experimento foi conduzido.
Solução do catalisador usado (100 ml), compreendendo cercade 75 % em peso de carbonato de propileno e 25 % em peso de foi submetidaà destilação em uma garrafa de vidro de fundo redondo. A composição docatalisador usada continha 18,2 % em mol de óxido de tributil fosfino, orestante sendo brometo de tetrabutil fosfônio. Uma primeira fração foiremovida por destilação sob vácuo a 65° C e 2 mbar (200 Pa). Esta fraçãoconsistiu principalmente de carbonato de propileno. O resíduo solidificou poresfriamento e foi fundido novamente por aquecimento. O fundido foisubmetido à destilação a 160° Cel mbar (100 Pa). Uma segunda fração foirecuperada, consistindo principalmente de óxido de tributil fosfino. O resíduoque restou na garrafa solidificou e consistiu principalmente de brometo detetrabutil fosfônio. Análise mostrou que o resíduo continha 1,7 % em mol deóxido de tributil fosfino.
EXEMPLO 2
Para mostrar que o catalisador de fosfônio purificado temrecuperado sua atividade catalítica duas experiências foram conduzidas. Emambas as experiências 120 g de óxido de propileno foram introduzidos emuma autoclave de 1 litro. A autoclave foi pressurizada com CO2 e aquecida a 150°C. CO2 adicional foi introduzido até que uma pressão de 20 bar fosse alcançada.Uma solução de 250 mg de catalisador de brometo de fosfônio em 5 g de 1,2-propanodiol foi introduzido na autoclave. 10 g de 1,2-propano diol adicionais foiintroduzido. A pressão foi mantida constante a 20 bar dosando-se CO2 naautoclave. Depois de cinco horas a introdução de CO2 foi interrompida e aautoclave foi deixada esfriar. A quantidade de carbonato de propileno, a taxa deconversão e a seletividade foram determinadas para as duas experiências.
As experiências foram conduzidas na mesma maneira, a únicadiferença sendo que no caso do experimento 1 o catalisador foi tomado doresíduo do Exemplo 1, e que no caso do experimento 2 brometo de tetrabutilfosfônio de pureza alta fresca (ex Fluka) foi aplicado. Os resultados sãomostrados na tabela abaixo.
Tabela
<table>table see original document page 12</column></row><table>

Claims (12)

1. Processo para a produção de um carbonato de alquileno,caracterizado pelo fato de ser pela reação de um óxido de alquileno comdióxido de carbono na presença de um catalisador de fosfônio, em cujoprocesso(a) o óxido de alquileno, dióxido de carbono e o catalisador defosfônio são continuamente introduzidos em uma zona de reação da qual umacorrente de produto contendo carbonato de alquileno e catalisador de fosfôniousado é retirada,(b) carbonato de alquileno e uma corrente contendo catalisadorde fosfônio usado são separados da corrente de produto,(c) o carbonato de alquileno, separado na etapa (b), érecuperado como produto,(d) pelo menos uma parte da corrente contendo catalisador defosfônio usado é submetida à purificação, para obter catalisador de fosfôniopurificado, e(e) catalisador de fosfônio purificado é reciclado à zona dereação.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o catalisador é um haleto de fosfônio da fórmula R4PHal, emque Hal significa haleto e cada R pode ser o mesmo ou diferente e pode serselecionado de um grupo alquila, alquenila, alifático cíclico ou um aromático
3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que o catalisador é brometo de tetra (n-butil) fosfônio.
4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 3, caracterizado pelo fato de que a parte da corrente contendo catalisadorde fosfônio usado que é purificado, é submetida à destilação.
5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que a temperatura da destilação varia de 50 a 200° C, o maispreferivelmente de 100 a 180° C.
6. Processo de acordo com a reivindicação 4 ou 5,caracterizado pelo fato de que as pressões para a destilação são de 0,1 a-0,0001 bar (10 a 0,01 kPa).
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 6, caracterizado pelo fato de que o catalisador de fosfônio purificado éreciclado à zona de reação na presença de um solvente.
8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 7, caracterizado pelo fato de que de 1 a 90 % em peso, maispreferivelmente de 2 a 50 % em peso, o mais preferivelmente de 5 a 25 % empeso da corrente contendo catalisador de fosfônio usado é submetida àpurificação.
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações de-1 a 8, caracterizado pelo fato de que uma outra parte da corrente contendocatalisador de fosfônio usado é reciclada à zona de reação.
10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 1 a 9, caracterizado pelo fato de que uma mistura do catalisador defosfônio usado, catalisador de fosfônio purificado, álcool e carbonato dealquileno é reciclada à zona de reação.
11. Processo para a preparação de alcano diol e carbonato dedialquila, caracterizado pelo fato de que compreende reagir um alcanol ecarbonato de alquileno sobre um catalisador de transesterificação em que ocarbonato de alquileno foi preparado pelo processo como definido emqualquer uma das reivindicações de 1 a 10, e recuperar o alcano diol e ocarbonato de dialquila da mistura de reação resultante.
12. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato de que o alcano diol é usado como o solvente na presença do qual ocatalisador de fosfônio purificado é reciclado à zona de reação.
BRPI0708285-1A 2006-03-13 2007-03-12 processos para a produção de um carbonato de alquileno e para a preparação de alcano diol e carbonato de dialquila BRPI0708285A2 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06110999.7 2006-03-13
EP06110999 2006-03-13
PCT/EP2007/052270 WO2007104730A1 (en) 2006-03-13 2007-03-12 Process for the production of alkylene carbonate and use of alkylene carbonate thus produced in the manufacture of an alkane diol and a dialkyl carbonate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BRPI0708285A2 true BRPI0708285A2 (pt) 2011-05-24

Family

ID=36838664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0708285-1A BRPI0708285A2 (pt) 2006-03-13 2007-03-12 processos para a produção de um carbonato de alquileno e para a preparação de alcano diol e carbonato de dialquila

Country Status (13)

Country Link
US (1) US20070213542A1 (pt)
EP (1) EP1994018B1 (pt)
JP (2) JP5551876B2 (pt)
KR (1) KR20080110782A (pt)
CN (1) CN101553479B (pt)
AU (1) AU2007224469A1 (pt)
BR (1) BRPI0708285A2 (pt)
CA (1) CA2641997A1 (pt)
ES (1) ES2396866T3 (pt)
MX (1) MX2008011415A (pt)
RU (1) RU2008140313A (pt)
TW (1) TWI387584B (pt)
WO (1) WO2007104730A1 (pt)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008129030A1 (en) * 2007-04-23 2008-10-30 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the preparation of an 1,2-alkylene diol and a dialkylcarbonate
TWI457317B (zh) * 2008-05-20 2014-10-21 Shell Int Research 碳酸伸烷酯之製造方法
WO2009141377A1 (en) * 2008-05-20 2009-11-26 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for preparing an 1,2-alkylene carbonate
DE102010042937A1 (de) * 2010-10-08 2012-04-12 Bayer Materialscience Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung von Diarylcarbonaten aus Dialkylcarbonaten
CN103028440B (zh) * 2011-09-29 2015-06-10 中国石油化工股份有限公司 用于制备碳酸亚烷酯的大孔型树脂催化剂
TWI623525B (zh) * 2013-07-19 2018-05-11 Maruzen Petrochemical Co Ltd Continuous manufacturing method of cyclic carbonate
CN112876504A (zh) * 2013-09-03 2021-06-01 巴斯夫欧洲公司 无定形材料及其用途
JPWO2024214491A1 (pt) * 2023-04-14 2024-10-17
WO2026002649A1 (en) 2024-06-24 2026-01-02 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the production of alkylene carbonate

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2873282A (en) * 1952-04-05 1959-02-10 Jefferson Chem Co Inc Catalytic process for producing alkylene carbonates
US2773070A (en) * 1952-10-31 1956-12-04 Jefferson Chem Co Inc Catalytic process for producing alkylene carbonates
US2924608A (en) * 1957-12-30 1960-02-09 Olin Mathieson Ethylene carbonates
US2994705A (en) * 1958-12-08 1961-08-01 Pure Oil Co Preparation of cyclic alkylene carbonates in the presence of organic phosphonium compounds
DE1274578B (de) * 1965-01-21 1968-08-08 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Cycloalkylaminverbindungen
US3803201A (en) * 1971-02-22 1974-04-09 Dow Chemical Co Synthesis of dimethyl carbonate
US3748345A (en) * 1971-07-02 1973-07-24 Shell Oil Co Preparation of alkylene carbonates by reaction of alkylene oxides with carbon dioxide
DE2748718A1 (de) * 1977-10-29 1979-05-03 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von dialkylcarbonaten
US4314945A (en) * 1977-12-22 1982-02-09 Union Carbide Corporation Alkylene carbonate process
JPS58126884A (ja) * 1981-12-02 1983-07-28 サイエンティフィック・デザイン・カンパニー・インコーポレーテッド 炭酸アルキレンを製造する方法
US4400559A (en) * 1982-06-14 1983-08-23 The Halcon Sd Group, Inc. Process for preparing ethylene glycol
US4508927A (en) * 1983-08-02 1985-04-02 The Halcon Sd Group, Inc. Preparation of glycols from ethylene oxide
US4691041A (en) * 1986-01-03 1987-09-01 Texaco Inc. Process for production of ethylene glycol and dimethyl carbonate
DE4030283A1 (de) * 1990-09-25 1992-03-26 Ruetgerswerke Ag Verfahren zur herstellung cyclischer carbonate
JP3079560B2 (ja) * 1990-11-07 2000-08-21 松下電器産業株式会社 プリプラ式射出成形機およびその制御方法
GB2255972A (en) * 1991-04-12 1992-11-25 Davy Res & Dev Ltd Production of diaryl carbonates.
DE4129316A1 (de) * 1991-09-03 1993-03-04 Bayer Ag Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von dialkylcarbonaten
DE4216121A1 (de) * 1992-05-15 1993-11-18 Bayer Ag Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Dialkylcarbonaten
DE4318892A1 (de) * 1993-06-07 1994-12-08 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Propylenglykolcarbonat
DE4318893A1 (de) * 1993-06-07 1994-12-08 Bayer Ag Reaktor und damit durchzuführendes kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Ethylenglykolcarbonat bzw. Propylenglykolcarbonat
DE4342713A1 (de) * 1993-12-15 1995-06-22 Bayer Ag Verfahren zur Abtrennung von Methanol aus einem Gemisch von Dimethylcarbonat und Methanol
US5847189A (en) * 1995-12-22 1998-12-08 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Method for continuously producing a dialkyl carbonate and a diol
SG77264A1 (en) * 1998-08-10 2000-12-19 Mitsubishi Chem Corp Process for producing an alkylene glycol
US6156160A (en) * 1998-10-07 2000-12-05 Huntsman Petrochemical Corporation Alkylene carbonate process
JP3659038B2 (ja) * 1998-12-22 2005-06-15 三菱化学株式会社 エチレングリコールの製造方法
EP1174406B1 (en) * 1999-03-03 2007-10-31 Asahi Kasei Chemicals Corporation Method for continously producing a dialkyl carbonate and a diol
US6407279B1 (en) * 1999-11-19 2002-06-18 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Integrated process for preparing dialkyl carbonates and diols
US6294684B1 (en) * 1999-12-08 2001-09-25 General Electric Company Method and apparatus for the continuous production of diaryl carbonates
JP3659109B2 (ja) * 2000-01-19 2005-06-15 三菱化学株式会社 エチレングリコールと炭酸エステルの併産方法
US6392078B1 (en) * 2000-06-12 2002-05-21 Catalytic Distillation Technologies Process and catalyst for making dialkyl carbonates
US6774256B2 (en) * 2001-06-22 2004-08-10 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Low corrosive integrated process for preparing dialkyl carbonates
US6573396B2 (en) * 2001-10-12 2003-06-03 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Co-production of dialkyl carbonates and diols with treatment of hydroxy alkyl carbonate
JP2003267970A (ja) * 2002-03-13 2003-09-25 Mitsubishi Chemicals Corp エチレンカーボネートの製造方法
JP2004099554A (ja) * 2002-09-11 2004-04-02 Mitsubishi Chemicals Corp アルキレングリコール及びジアルキルカーボネートの併産方法
TW200503997A (en) * 2002-12-20 2005-02-01 Shell Int Research Process for the preparation of alkylene glycol
CN100415733C (zh) * 2003-06-30 2008-09-03 国际壳牌研究有限公司 碳酸亚丙酯的制备方法
TWI382979B (zh) * 2006-02-22 2013-01-21 Shell Int Research 碳酸伸烷酯之生產方法及由此生產的碳酸伸烷酯於烷二醇及碳酸二烷酯之製造中的用途

Also Published As

Publication number Publication date
TW200800882A (en) 2008-01-01
TWI387584B (zh) 2013-03-01
US20070213542A1 (en) 2007-09-13
AU2007224469A1 (en) 2007-09-20
JP5551876B2 (ja) 2014-07-16
MX2008011415A (es) 2008-09-18
CA2641997A1 (en) 2007-09-20
JP5726278B2 (ja) 2015-05-27
CN101553479A (zh) 2009-10-07
JP2014088387A (ja) 2014-05-15
RU2008140313A (ru) 2010-04-20
ES2396866T3 (es) 2013-02-28
EP1994018A1 (en) 2008-11-26
JP2009530240A (ja) 2009-08-27
WO2007104730A1 (en) 2007-09-20
KR20080110782A (ko) 2008-12-19
CN101553479B (zh) 2013-11-27
EP1994018B1 (en) 2012-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0708285A2 (pt) processos para a produção de um carbonato de alquileno e para a preparação de alcano diol e carbonato de dialquila
EP0298167B1 (en) Process for production of ethylene glycol and dimethyl carbonate
WO2003010122A1 (en) Interfacial method of preparing ester-substituted diaryl carbonates
ES2540530T3 (es) Proceso para la producción de carbonato de alquileno y uso del carbonato de alquileno de esta manera producido en la fabricación de un alcanodiol y de un carbonato de dialquilo
KR950032066A (ko) 탄산에스텔의 제조방법
US20160108017A1 (en) Process for preparing an 1,2-alkylene carbonate
EP2337774B1 (en) Process for removing an alkanol impurity from an organic carbonate stream
EP2464620B1 (en) Process for removing an alkanol impurity from a dialkyl carbonate stream
WO2018125878A1 (en) A method of treating a carbonate stream
WO2018125879A1 (en) A method of treating a carbonate stream
WO2021110627A1 (en) Process for removing an ether alkanol impurity from an organic carbonate stream

Legal Events

Date Code Title Description
B11A Dismissal acc. art.33 of ipl - examination not requested within 36 months of filing
B11Y Definitive dismissal - extension of time limit for request of examination expired [chapter 11.1.1 patent gazette]