BRPI0720022A2

BRPI0720022A2 - Processo para preparar metacrilatos de alquila por destilação azeotrópica

Info

Publication number: BRPI0720022A2
Application number: BRPI0720022-6A
Authority: BR
Inventors: Udo Gropp; Robert Weber; Thomas Schaefer; Andreas Perl; Rudolf Sing; Thomas Mertz
Original assignee: Evonik Roehm Gmbh
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2007-08-31
Publication date: 2013-12-17
Also published as: JP5528116B2; MY150539A; ZA200904154B; CN101205183A; US20100029881A1; US8586779B2; DE102006059513A1; EP2051957A1; CN101205183B; WO2008071464A1; JP2010513234A; RU2472770C2; EP2051957B1; KR20090096457A; TW200848400A; MX2009006264A; AU2007331689A1; HK1119657A1; AU2007331689B2; RU2009126619A

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO PARA PREPARAR METACRILATOS DE ALQUILA POR DESTILAÇÃO AZEOTRÓPICA".

A presente invenção refere-se em termos gerais a um processo 5 para preparar metacrilatos de alquila, a um aparelho para preparar metacrila- tos de alquila, a um processo para preparar polímeros com base pelo menos parcialmente em metacrilatos de alquila, ao uso dos metacrilatos de alquila que podem ser obtidos pelo processo de acordo com a invenção em produ- tos químicos, e aos produtos químicos com base em metacrilatos de alquila 10 que podem ser obtidos através do processo de acordo com a invenção.

Os processos para preparar metacrilatos de alquila, especial- mente metacrilato de metila, são conhecidos da técnica anterior. Por exem- plo, EP O 561 264 A2 descreve um processo para preparar metacrilato de metila, sulfato de metacrilamida sendo obtido como um precursor de metacri- 15 lato de metila através de uma reação de transporte em temperaturas altas. Em adição aos custos do uso de energia alta associados com processos em temperaturas altas, é geralmente desvantajoso para submeter o metacrilato de metila e seus precursores, que têm uma tendência muito alta para poli- merizar, para um nível particularmente alto de tensão térmica.

Em termos gerais, foi dessa maneira um objetivo da presente

invenção superar as desvantagens que se originam da técnica anterior.

Em particular, foi um objetivo da invenção preparar metacrilatos de alquila de uma maneira particularmente moderada e não dispendiosa com rendimentos altos.

Foi ainda objetivo da invenção, como também os reagentes ne-

cessários para a preparação de metacrilatos de alquila, usar um número muito pequeno de outros produtos químicos na preparação de metacrilatos de alquila, que de outra maneira têm que ser removidos por complicadas etapas de purificação, uma vez que esses produtos químicos adicionais são 30 geralmente indesejáveis no processamento subsequente dos metacrilatos de alquila, especialmente quando ele refere-se à preparação de plásticos usa- dos no setor de tecnologia médica. Além disso, foi um objetivo adicional da invenção reduzir os tempos de interrupções temporárias de plantas para preparar metacrilatos de alquila, que são especialmente associados com a remoção de polímeros que se formam indesejavelmente em partes da planta que entram em conta- to com metacrilatos de alquila.

Ainda outro objetivo da invenção foi prover um aparelho melho- rado para preparar metacrilatos de alquila, que permite a preparação desses ésteres com um mínimo de tempos de interrupção e em uma maneira mode- rada e, portanto, economicamente eficiente. ___

Outro objetivo da invenção foi que, depois da preparação de um

metacrilato de alquila, somente um nível mínimo de complexidade de elabo- ração e purificação tem que ser empregado.

Uma contribuição para a solução de pelo menos um dos objeti- vos mencionados acima é feita pela matéria das reivindicações de formação da categoria, as sub-reivindicações constituindo as modalidades preferidas da presente invenção.

A presente invenção, dessa maneira, também refere-se a um processo para preparar metacrilatos de alquila, compreendendo as etapas de:

i. prover uma acetona ciano-hidrina através de um processo de

acordo com uma das reivindicações anteriores;

ii. contatar a acetona ciano-hidrina com um ácido inorgânico pa- ra obter uma metacrilamida;

iii. contatar a metacrilamida com um álcool na presença de um ácido inorgânico em um reator para obter um metacrilato de alquila;

iv. continuamente descarregar pelo menos uma porção de meta- crilato de alquila do reator em uma coluna de destilação como um fluxo de vapor;

a descarga sendo efetuada alimentando um fluxo de descarga compreendendo fluxo no reator.

Em princípio, os fluxos de descarga são todos fluxos compreen- dendo vapores que são conhecidos daqueles versados na técnica e pare- cem ser apropriados. O fluxo de descarga pode consistir completamente em vapor ou água ou compreender ainda gases, por exemplo nitrogênio ou ar, como também vapor. É geralmente preferido que o fluxo de descarga com- preenda pelo menos 40% em volume, preferivelmente pelo menos 60% em 5 volume e mais preferivelmente pelo menos 85% em volume, com base em cada caso no fluxo de partida de vapor. O fluxo de descarga pode ter uma temperatura em uma faixa de cerca de 90 a cerca de 180°C, preferivelmente em uma faixa de cerca de 100 a cerca de 160°C, preferivelmente em uma faixa de cerca de 100 a cerca de 140°C e mais preferivelmente em uma faixa 10 de cerca de 105 a cerca de 135°C. Pode também ser preferido que o fluxo de descarga seja alimentado no reator com uma pressão que é maior do que a pressão do reator. Em geral, a pressão de alimentação é pelo menos 1,01 vezes, preferivelmente pelo menos 1,2 vezes e mais preferivelmente pelo menos duas vezes a altura da pressão no reator. A pressão de alimentação 15 é preferivelmente dentro de uma faixa de cerca de 105 a cerca de 8 x IO5Pa (1 a cerca de 8 bar), preferivelmente dentro de uma faixa de cerca de 105 a cerca de 5 x IO5Pa (1 a cerca de 5 bar) e mais preferivelmente em uma faixa de cerca de 1,5 x 105 a cerca de 3 x IO5Pa (1,5 a cerca de 3 bar).

Descarga contínua é compreendido para significar descarga sem 20 ^interrupção, não em porções mas durante um período prolongado, muitas vezes pelo menos uma hora, preferivelmente pelo menos 24 horas e mais preferivelmente pelo menos 7 dias. A operação contínua do processo não é somente restrita à etapa iv. Em vez disso, ela é também possível para outras etapas do processo de acordo com a invenção a ser efetuado continuamen- 25 te, sendo dada preferência à operação contínua das etapas ii. e iv., e parti- cular preferência sendo dada àquela das etapas ii. até iv., e ainda sendo da- da preferência adicional à operação contínua das etapas i. até iv.

Reatores úteis são em princípio todos os frascos que são co- nhecidos daqueles versados na técnica e parecem ser apropriados. Muitas vezes, os reatores são aquecidos em suas paredes, de tal maneira que exis- te uma temperatura no reator dentro de uma faixa de cerca de 70 a cerca de 180°C, preferivelmente cerca de 90 a cerca de 150°C e mais preferivelmente dentro de uma faixa de cerca de 95 a cerca de 145°C. Entretanto, os reato- res ou seus conteúdos podem também ser aquecidos por meio do fluxo de descarga.

É também preferido que o álcool usado para a reação inventiva para dar o metacrilato de alquila seja alimentado em uma região mais baixa do reator, muitas vezes mesmo no fundo do reator. Região mais baixa é ge- ralmente compreendido significar a metade mais baixa do volume do reator. O álcool é preferivelmente alimentado através de um corpo poroso. Isso con- tribui para misturar melhor a reação presente no reator. Muitas vezes, como resultado dessa medida, não é mais necessário que o reator tenha adicio- nalmente agitadores acionados. Corpos porosos apropriados incluem todos os corpos porosos que são conhecidos daqueles versados na técnica e que parecem ser apropriados para essa finalidade, tais como diafragmas ou es- pumas compostas de vidro ou metal. É vantajoso, como o design inteiro da região interna do reator também, que o corpo poroso seja formado de um material ácido particularmente resistente. Isso deverá resistir aos ácidos i- norgânicos usados no processo de acordo com a invenção, que são preferi- velmente usados na forma de ácidos concentrados tais como ácido sulfúrico concentrado. Corpos porosos úteis também incluem tubos perfurados, as proporções dos tubos e as dimensões e posição dos orifícios-piovidos na- quele lugar sendo através da densidade da bolha a ser alcançada. Em geral, o tamanho dos orifícios está dentro de uma faixa de cerca de 0,01 a cerca de 50 mm, preferivelmente dentro de uma faixa de 0,1 a cerca de 25 mm e mais preferivelmente dentro de uma faixa de cerca de 0,5 a 10 mm.

Em uma modalidade adicional do processo.de acordo com a in- venção, é igualmente possível que o álcool seja alimentado em uma região superior do reator. Essa alimentação é efetuada preferivelmente através de spray ou esguichando o álcool, e é preferível que o álcool flua aqui contra as paredes internas do espaço a vapor do reator a fim de lavar o metacrilato de alquila que está aderente ali, a fim de que não possa haver nenhuma polime- rização indesejada. O aparelho particularmente apropriado para a alimenta- ção do álcool na região superior são os anéis de spray (aspersão) que são montados abaixo da tampa do reator.

É também preferido que as condições dentro da coluna de desti- lação sejam selecionadas de tal maneira que, primeiramente, o metacrilato de alquila deixe a coluna de destilação, preferivelmente através do topo, co- 5 mo caldeiras inferiores na região superior, e as caldeiras superiores, usual- mente ácido metacrílico, éster hidróxi-isobutírico e água, podem ser recicla- dos pelo menos parcialmente de volta para dentro do reator. A temperatura é selecionada de acordo com o metacrilato de alquila a ser destilado e conse- quentemente dentro de uma faixa de cerca de 50 a cerca de 150°C, preferi- 10 velmente de cerca de 60 a cerca de 120°C e mais preferivelmente dentro de uma faixa de cerca de 65 a cerca de 110°C. No caso do metacrilato de meti- la, essas faixas de temperatura podem de maneira semelhante ser apropria- das particular preferência sendo dada para efetuar a destilação dentro de uma faixa de cerca de 65 a cerca de 110°C e mais preferivelmente dentro de 15 uma faixa de cerca de 70°C a cerca de 80°C. A destilação é efetuada sob as pressões que parecem ser apropriadas para aqueles versados na técnica dependendo do metacrilato de alquila a ser destilado. Em geral, as pressões são dentro de uma faixa de cerca de 0,7 x 105a cerca de 1,2 x IO5Pa (0,7 a cerca de 1,2 bar), preferivelmente dentro de uma faixa de cerca de 0,95 x 20 105 a cerca de 1,1 x IO5Pa (0,95 a cerca,de-4 ,1 bar) e mais preferivelmente dentro de uma faixa de cerca de 0,99 x IO5Pa a cerca de 1,03 bar x IO5Pa (0,99 a cerca de 1,03 bar). A seleção correta das condições de pressão e temperatura é também influenciada pela composição do fluxo de vapor a ser destilado. Em geral, o fluxo de vapor pode ter a seguinte composição, com 25 base no fluxo de vapor: mais do que 70% em peso de metacrilato de alquila e adicionalmente 30% e menos em peso de água, metanol, acetona, formia- to de metila, ácido alfa-hidróxi-isobutírico, DME, ácido metacrílico e/ou ácido fórmico.

É também preferido de acordo com a invenção que a destilação azeotrópica seja efetuada na coluna de destilação. Em geral, as formas de azeótropo dos metacrilatos de alquila formados no reator e a água do vapor e álcool. No caso em que a destilação é efetuada como um destilação azeo- trópica, é preferido que as condições de pressão e temperatura na coluna de destilação estejam em torno da pressão e da temperatura do azeótropo de metacrilato de alquila particular com um desvio de não mais do que 10%.

É também preferido de acordo com a invenção que o fluxo de vapor seja alimentado na coluna de destilação em um movimento circular. A alimentação na coluna de destilação é depois efetuada preferivelmente na região mais baixa da coluna de destilação, que é formada no máximo pela metade inferior do volume da coluna. Um movimento circular inclui todos os movimentos do tipo círculo que são apropriados para aqueles versados na técnica e descrevem o fluxo do fluxo de vapor como é alimentado. Por e- xemplo, o fluxo de vapor pode ser alimentado em todas as paredes da colu- na de destilação em movimentos circulares, que podem também ter a forma de uma espiral ou de um hélice. Esse método de alimentação permite uma deposição dos constituintes líquidos aprisionados no fluxo de vapor dos constituintes gasosos a ser alcançados. Os constituintes líquidos removidos do fluxo de vapor podem ser reciclados pelo menos parcialmente outra vez no reator.

É também preferido de acordo com a invenção que o fluxo de vapor passe através de um separador a montante de ou na coluna de desti- 20 lação. Um aparelho útil aqui é todo aparelho de separação que é conhecido daqueles versados na técnica e parece ser apropriado, especialmente sepa- radores de volume. Particular preferência é dada para os separadores de ciclone, que são também referidos como separadores de força centrífuga, a fim de conseguir a separação dos vapores compreendendo líquido- e gás- 25 em constituintes líquidos e gasosos, os constituintes gasosos sendo alimen- tados depois disso para a destilação que, como descrito acima, é preferivel- mente realizada como uma destilação azeotrópica.

A invenção ainda refere-se a um aparelho para preparar metacri- latos de alquila, compreendendo, conectado a um outro em forma de condu- ção de fluido:

- um elemento da planta para preparar acetona ciano-hidrina, seguido por; - um elemento da planta para preparar metacrilamida, seguido

por;

- um elemento da planta para preparar metacrilato de alquila, opcionalmente seguido por;

- um elemento da planta para purificar o metacrilato de alquila,

o elemento da planta para preparar metacrilato de alquila compreendendo

-- pelo menos um reator, preferivelmente 2 ou mais, seguido por

-- pelo menos uma coluna de destilação.

Conectado em forma de conduzir fluido significa, no presente contexto, que gases, líquidos de misturas de gás líquido ou outras substân- cias de fluxo livre podem ser conduzidas. Em conexão com as modalidades individuais do sólido de purificação, referência é feita às observações acima.

Em conexão com as partes do aparelho inventivo, referência é feita às observações neste texto. Em outra modalidade do processo inventi- vo, esse processo é efetuado em um aparelho inventivo.

A invenção além do mais refere-se a um processo para preparar polímeros com base pelo menos parcialmente em metacrilatos de alquila, compreendendo as etapas de:

v. preparar um metacrilato de alquila por um processo de acordo cormuma.das reivindicações 1 a 10 e 16;

vi. polimerizar o metacrilato de alquila e opcionalmente um co-

monômero;

vii. elaborar o metacrilato de alquila.

Comonômeros úteis incluem todos aqueles que são conhecidos da pessoas versadas na técnica e parecem ser apropriados, particular prefe- rência sendo dada aos monômeros polimerizáveis radicalmente livres. Entre esses, menção deverá ser feita em particular ao estireno, acrilato de butila ou acrilonitrila, metilacrilato ou acrilato de etila.

A polimerização pode ser realizada como uma polimerização de solução, esfera, emulsão ou suspensão, ou outra como uma polimerização de volume. O polímero é elaborado, por exemplo, pela precipitação do polí- mero compreendendo solvente em uma não-solvente para o polímero como um precipitante. Por exemplo, um polímero compreendendo acetona como o solvente e metacrilato de polimetila é precipitado em um precipitante com- posto de metanol e água, separado do precipitante e seco.

Além disso, a invenção refere-se ao uso de um metacrilato de 5 alquila ultrapuro que pode ser obtido através do processo de acordo com a invenção em fibras, películas, revestimentos, composições de moldagem, moldagens, auxiliares de fabricação de papel, auxiliares de couro, floculan- tes e aditivos de perfuração como produtos químicos preferidos.

Além disso, a invenção refere-se a fibras, películas, revestimen- 10 tos, composições de moldagem, moldagens, auxiliares de fabricação de pa- pel, auxiliares de fabricação de couro, floculantes e aditivos de perfuração como produtos químicos preferidos que são com base em um éster metacrí- lico puro que pode ser obtido através do processo de acordo com a inven- ção.

Vários elementos do processo e partes da planta serão ilustra-

dos daqui em diante, que podem em princípio ser combinados com a pre- sente invenção individualmente ou como um conjunto de dois ou mais dos elementos do processo mencionado. Em alguns casos, pode ser vantajoso quando os elementos do processo apresentados dentro do presente texto 20 são combinados%com a presente invenção de taLfprma que eles são todos combinados para dar um processo para preparar ésteres de ácido metacríli- co ou um processo para preparar ácido metacrílico. Entretanto, deverá tam- bém ser salientado que os efeitos vantajosos podem usualmente também ser alcançados quando o assunto da presente invenção como tal é usado 25 em outro campo ou somente combinado com alguns dos elementos do pro- cesso apresentado aqui.

Preparação de acetona ciano-hidrina

Neste elemento de processo, a acetona ciano-hidrina é prepara- da por processos comumente conhecidos (veja, por exemplo, UIImann1S Enzyklopádie der technischen Chemie, 4a Edição, Volume 7). Frequente- mente, os reagentes usados são acetona e ácido cianídrico. A reação é uma reação exotérmica. A fim de compensar a decomposição da acetona ciano- hidrina formada nessa reação, o calor da reação é tipicamente removido por uma aparelho apropriado. A reação pode ser conduzida em princípio como um processo de batelada ou como um processo contínuo; quando um pro- cesso contínuo é preferido, a reação é frequentemente realizada em um rea- tor Ioop que é calibrado apropriadamente.

Uma característica principal de um método que conduz ao pro- duto desejado em rendimentos altos é muitas vezes aquela em que o produ- to de reação é resfriado em tempo de reação suficiente e o equilíbrio da rea- ção é desviado na direção do produto de reação. Além disso, o produto de 10 reação é frequentemente misturado com um estabilizador apropriado para a vantagem do rendimento total, a fim de evitar a decomposição no curso da última elaboração para dar os materiais de partida.

A mistura de reagentes de acetona e ácido cianídrico pode em princípio ser efetuada essencialmente de qualquer maneira. O método de misturar depende em particular se um modo de batelada, por exemplo em um reator de batelada, ou um modo contínuo, por exemplo em um reator Ioop1 é selecionado.

Em princípio, ela pode ser vantajosa quando a acetona é alimen- tada na reação através de um frasco de reservatório que tem uma torre de 20,% purificador. As linhas de respiração que conduzem o ar de dejetos contendo acetona e ácido cianídrico podem dessa maneira ser conduzidas, por exem- plo, através desse fraco de reservatório. Na torre de purificador que é aco- plada ao frasco do reservatório, o ar de dejetos que escapa do frasco do re- servatório pode ser purificado com acetona, que remove o ácido cianídrico 25 do ar de resíduos e recicla-o no processo. Para esta finalidade, por exemplo, alguma quantidade de acetona introduzida do frasco do reservatório na rea- ção é conduzida no fluxo de parte através de um refrigerador, preferivelmen- te através de um refrigerador de salmoura, no topo da torre de purificação e o resultado desejado é dessa maneira alcançado.

Dependendo do tamanho da quantidade de produtos finais a ser

produzida, pode ser vantajoso alimentar a acetona para a reação de mais do que apenas um frasco de reservatório. Nesse contexto, é possível para cada um de dois ou mais frascos de reservatório portar uma torre de purificação correspondente. Entretanto, é em muitos casos suficiente quando somente um dos frascos do reservatório é equipado com uma torre de purificação cor- respondente. Neste caso, é, entretanto, muitas vezes aconselhável para as 5 linhas correspondentes que conduzem o ar de resíduos e podem transportar acetona e ácido cianídrico para serem conduzidas através desse frasco ou através dessa torre de purificação.

A temperatura da acetona no reservatório pode em princípio ser dentro de uma faixa essencialmente arbitrária, desde que a acetona está no estado líquido na temperatura apropriada. A temperatura no frasco de reser- vatório é vantajosamente, entretanto, cerca de 0 a cerca de 20°C.

Na torre de purificação, a acetona usada para purificar é resfria- da por meio de um resfriador apropriado, por exemplo por meio de um resfri- ador de placa, com salmoura a uma temperatura de cerca de 0 a cerca de 10°C. A temperatura da acetona na entrada da torre de purificação é dessa maneira preferivelmente, por exemplo, cerca de 2 a cerca de 6°C.

O ácido cianídrico requerido na reação pode ser introduzido no reator em forma líquida ou em forma gasosa. Ele pode, por exemplo, ser um gás bruto do processo de BMA ou do processo de Andrussow.

O cianeto de hidrogênio pode, por exemplo, ser^· liqüefeito, por

exemplo através do uso de uma salmoura de refrigeração apropriada. Em vez de ácido cianídrico liqüefeito, gás cozido no forno pode ser usado. Por exemplo, gases de cozimento no forno contendo cianeto de hidrogênio, de- pois de purificados com potassa, são purificados continuamente em contra- 25 corrente com acetona que contém 10% de água, e a reação para dar aceto- na ciano-hidrina pode ser realizada na presença de um catalisador básico em duas colunas de purificação de gás conectadas em série.

Em uma modalidade adicional, uma mistura de gás compreen- dendo cianeto de hidrogênio e gases inertes, especialmente um gás bruto do processo BMA ou do processo de Andrussow, pode ser reagida com aceto- na na presença de um catalisador básico e acetona ciano-hidrina em um reato de gás-láquido. No processo descrito aqui, é dada preferência para usar um gás bruto BMA ou um gás bruto Andrussow. A mistura de gás resultante dos processos habituais mencionados acima para preparar cianeto de hidrogênio pode ser usada tal como ou depois de uma purificação de ácido. O gás bruto 5 do processo BMA, no qual essencialmente o ácido cianídrico e hidrogênio são formados de metano e amônia, contém tipicamente 22,9% em volume de HCN, 71,8% em volume de H2, 2,5% em volume de NH3, 1,1% em volu- me de N2, 1,7% em volume de CH4. No conhecido processo de Andrussow, ácido cianídrico e água são formados de metano e amônia e oxigênio atmos- 10 férico. O gás bruto do processo de Andrussow, quando oxigênio é usado como a fonte de oxigênio, contém tipicamente 8% em volume de HCN, 22% em volume de H2O1 46,5% em volume de N2, 15% em volume de H2, 5% em volume de CO, 2,5% em volume de NH3 e 0,5% em volume cada um de CH4 e CO2.

Quando um gás bruto purificado-não-acido do processo BMA ou

do processo Andrussow é usado, a amônia presente no gás bruto frequen- temente atua como um catalisador para a reação. Uma vez que a amônia presente no gás bruto frequentemente excede a quantidade requerida como um catalisador e pode dessa maneira levar a altas perdas do ácido sulfúrico 20 usado para a estabilização, tal gás bruto-é muitas vezes submetido a uma®- purificação de ácido a fim de eliminar a amônia a partir do mesmo. Quando tal gás bruto de ácido purificado é usado, é então necessário, entretanto, adicionar um catalisador básico apropriado para o reator em uma quantidade catalítica. Em princípio, compostos básicos inorgânicos ou orgânicos conhe- 25 cidos podem funcionar como 0 catalisador.

O cianeto de hidrogênio em forma gasosa ou líquida, ou uma mistura de gás compreendendo cianeto de hidrogênio, e acetona são ali- mentados continuamente para um reator Ioop no modo contínuo. Neste ca- so, reator Ioop compreende pelo menos um meio de alimentação de acetona 30 ou dois ou mais de tais meios, pelo menos um meio para alimentação de ácido cianídrico líquido ou gasoso, ou dois ou mais de tais meios, e pelo menos um meio para alimentação do catalisador. Catalisadores apropriados são em princípio quaisquer compos- tos alcalinos, tais como amônia, solução de hidróxido de sódio ou solução de hidróxido de potássio, que podem catalisar a reação de acetona e ácido cia- nídrico para dar acetona ciano-hidrina. Entretanto, descobriu-se também ser vantajoso quando o catalisador usado é um catalisador orgânico, especial- mente uma amina. Exemplos apropriados são aminas secundárias ou teciá- rias tais como dietilamina, dipropilamina, trietilamina, tri-n-propilamina e simi- lares.

Um reator Ioop que pode ser usado no elemento do processo descrito adicionalmente compreende pelo menos uma bomba, ou duas ou mais bombas, e pelo menos um aparelho de mistura, ou dois ou mais tais aparelhos de mistura.

Bombas apropriadas são em princípio todas as bombas que são apropriadas para garantir a circulação da mistura de reação no reator loop.

Aparelhos de mistura apropriados são ambos os aparelhos de mistura com elementos móveis e misturadores estáticos assim chamados em que as resistências de fluxo imóvel são providas. No caso de uso de mis- turadores estáticos, os exemplos apropriados são aqueles que permitem uma transferência operacional de pelo menos cerca de IO6Pa (10 bar), por exemplo pelo menos cerca de 15 bar x IO5Pa (15 bar^u-pelo menos cerca de 2 x IO6Pa (20 bar) sob condições operacionais sem restrições significati- vas no funcionamento. Misturadores apropriados podem consistir em plásti- co ou metal. Plásticos apropriados são, por exemplo, PVC, PP; HDPE, PVDF, PVA ou PTFE. Misturadores de metal podem consistir, por exemplo, em ligas de níquel, zircônio, titânio e similares. Da mesma maneira são a- propriados, por exemplo, misturadores retangulares.

O catalisador é adicionado no reator Ioop preferivelmente a ju- sante da bomba e a montante de um elemento de mistura presente no reator loop. Na reação descrita, os catalisadores são usados, por exemplo, em tal quantidade que a reação toda é conduzida em um pH de não mais do que 8, em particular não mais do que cerca de 7,5 ou cerca de 7. Pode ser preferi- do, quando o pH na reação varia dentro de uma faixa de cerca de 6,5 a cer- ca de 7,5, por exemplo cerca de 6,8 a cerca de 7,2.

Alternativamente à adição do catalisador a jusante no reator loop da bomba e a montante do aparelho de misturar, é também possível no pro- cesso descrito alimentar o catalisador no reator loop junto com a acetona.

Em tal caso, pode ser vantajoso quando a mistura apropriada de acetona e catalisador é garantida antes da alimentação no reator loop. A mistura apro- priada pode ser efetuada, por exemplo, através do uso de um misturador com partes movediças ou através do uso de um misturador estático.

Quando um processo contínuo em um reator loop é selecionado 10 como o modo operacional no processo descrito, pode ser apropriado exami- nar o estado da mistura de reação por análise instantânea ou contínua. Isto oferece a vantagem que, quando apropriado, é também possível reagir rapi- damente às mudanças no estado da mistura de reação. Além disso, é dessa maneira possível, por exemplo, medir nos reagentes muito precisamente, a 15 fim de minimizar perdas de rendimento.

Análise correspondente pode ser efetuada, por exemplo, através de amostragem no reator loop. Métodos de análise apropriados são, por e- xemplo, aferição de pH, aferição da exotermicidade ou aferição da composi- ção dá mistura de reação por processos espectroscópicos apropriados.

Especialmente dentro dp ,.cpritexto de monitoração da conversão,

descobriu-se que os aspectos de qualidade e segurança, são úteis para de- terminar a conversão na mistura da reação através do calor removido da mistura de reação e para compará-la com o calor que é liberado teoricamen- te.

No caso de seleção apropriada do reator loop, a reação atual

pode em princípio ser efetuada dentro de sistemas de tubos dispostos dentro do reator loop. Uma vez que a reação, entretanto, é exotérmica, a fim de evitar perda de rendimento, refrigeração suficiente e remoção suficiente do calor da reação devem ser garantidas. Tem sido frequentemente descoberto 30 ser vantajoso quando a reação prossegue dentro de um trocador, preferi- velmente dentro de um trocador de calor com feixe de tubos. Dependendo da quantidade de produto a ser produzida, a capacidade de um trocador de calor apropriado pode ser selecionada diferentemente. Para processos em escala industrial, trocadores de calor tendo um volume de cerca de 10 a cer- ca de 40 m3 em particular tendo sido descoberto serem particularmente a- propriados. Os trocadores de calor com feixe de tubos usados de preferência 5 são trocadores de calor que têm um feixe de tubos através do qual flui um líquido dentro de um envoltório através do qual o líquido flui. Dependendo do diâmetro do tubo, densidade de acondicionamento, etc. a transferência de calor entre os dois líquidos pode ser ajustada apropriadamente. É possível em princípio no processo descrito conduzir a reação para o efeito em que a 10 mistura de reação é conduzida através do trocador de calor no próprio feixe de tubos e a reação acontece dentro do feixe de tubos, o calor sendo remo- vido do feixe de tubos no líquido do envoltório.

Entretanto, da mesma maneira foi descoberto ser prático, e em muitos casos ser viável, conduzir a mistura de reação através do envoltório 15 do trocador de calor, enquanto o líquido usado para refrigeração é circulado dentro do feixe de tubos. Em muitos casos tem sido descoberto ser vantajo- so, quando a mistura de reação é distribuída dentro do envoltório por meio de resistências de fluxo, preferivelmente placas defletoras, alcançarem o tempo de residência mais alto e melhor mistura.

A proporção do volume do envoltório para o volume do feixe de

tubos pode, dependendo do design do reator, ser cerca de 10:1 a cerca de 1:10; o volume do envoltório sendo preferivelmente maior do que o volume do feixe de tubos (com base nos conteúdos dos tubos).

A remoção do calor do reator é ajustada com um refrigerador apropriado, por exemplo com água, de tal modo que a temperatura de rea- ção esteja dentro de uma passagem de cerca de 25 a cerca de 45°C, em particular cerca de 30 a cerca de 38°C, em particular cerca de 33 a cerca de 35°C.

Um produto é removido continuamente do reator loop. O produto tem uma temperatura dentro das temperaturas de reação mencionadas, por exemplo uma temperatura de cerca de 35°C. O produto é refrigerado por meio de um ou mais trocadores de calor, especialmente por meio de troca- dores de calor de uma ou mais placas. Por exemplo, refrigeração por sal- moura é usada. A temperatura do produto depois da refrigeração deverá ser cerca de O a 10°C, em particular 1 a cerca de 5°C. O produto é preferivel- mente transferido para um frasco de armazenamento que tem uma função 5 de tampão. Além disso, o produto no frasco de armazenamento pode ser refrigerado adicionalmente, por exemplo, por constantemente remover o flu- xo da parte do frasco de armazenamento para um trocador de calor, por e- xemplo para um trocador de calor de placa, ou manter em uma temperatura de armazenamento apropriada. É inteiramente possível que a reação conti- 10 nuada possa ocorrer em um frasco de armazenamento.

O produto pode ser reciclado no frasco de armazenamento de qualquer maneira em princípio. Entretanto, foi descoberto ser vantajoso em alguns casos que o produto seja reciclado por meio de um sistema composto de um ou mais bicos no mesmo frasco de armazenamento de tal modo que 15 a mistura correspondente do produto armazenado ocorra dentro do frasco de armazenamento.

O produto é também removido continuamente do frasco de ar- mazenamento para um frasco de estabilização. O produto é misturado ali com um ácido apropriado, por exemplo com H2SO4. Isso desativa o catalisa- 20 dor e ajusta a mistura de reação para um pH de·.cerca de 1 a cerca de 3, em particular cerca de 2. Um ácido apropriado é em particular o ácido sulfúrico, por exemplo ácido sulfúrico tendo um conteúdo de cerca de 90 a cerca de 105%, em particular de cerca de 93 a cerca de 98% de H2SO4.

O produto estabilizado é retirado do frasco de estabilização e transferido para o estágio de purificação. Uma porção do produto estabiliza- do retirado pode ser reciclada, por exemplo, em um frasco de estabilização de tal modo que uma mistura suficiente do frasco é garantida por meio de um sistema composto de um ou mais bicos.

Elaboração de ACH

Em um elemento de processo adicional que pode ser usado em

conexão com a presente invenção, a acetona ciano-hidrina que foi obtida em uma etapa anterior, por exemplo da reação de acetona com ácido cianídrico, é submetida a uma elaboração destiladora. A acetona ciano-hidrina bruta estabilizada é liberada dos constituintes de baixa ebulição por meio de uma coluna correspondente. Um processo de destilação apropriado pode ser conduzido, por exemplo, por meio de somente uma coluna. Entretanto, é da 5 mesma maneira possível, em uma purificação apropriada de acetona ciano- hidrina bruta, usar uma combinação de duas ou mais colunas de destilação, também combinadas com um evaporador de película em declive. Além dis- so, dois ou mais evaporadores de película em declive ou senão duas ou mais colunas de destilação podem ser combinadas umas com as outras.

A acetona ciano-hidrina bruta vem do armazenamento para a

destilação geralmente com uma temperatura de cerca de 0 a cerca de 15°C, por exemplo uma temperatura de cerca de 5 a cerca de 10°C. Em princípio, a acetona ciano-hidrina bruta pode ser introduzida diretamente na coluna. Entretanto, foi descoberto ser útil em alguns casos quando a acetona ciano- 15 hidrina refrigerada bruta, por meio de um trocador de calor, primeiro absor- ver um tanto do calor do produto já purificado por destilação. Para esse fim, em uma modalidade adicional do processo descrito aqui, a acetona ciano- hidrina bruta é aquecida por meio de um trocador de calor para uma tempe- ratura de cerca de 60 a 80°C.

A acetona ciano-hidrina é purificada pela destilação, por meio de

uma coluna de destilação, preferivelmente tendo mais do que 10 bandejas, ou por meio de uma bateria de duas ou mais colunas de destilação apropria- das correspondentes. O fundo da coluna é aquecido preferivelmente com vapor. Descobriu-se ser vantajoso quando a temperatura do fundo não ex- 25 cede uma temperatura de 140°C; bons rendimentos e boa purificação têm sido realizados quando a temperatura do fundo não é superior a cerca de 130°C ou não é maior do que cerca de 110°C. Os dados da temperatura são com base na temperatura da parede do fundo da coluna.

A acetona ciano-hidrina bruta é alimentada para o corpo da co- Iuna na terça parte superior da coluna. A destilação é realizada preferivel- mente sob pressão reduzida, preferivelmente em uma pressão de cerca de 5 x 103 a cerca de 9 x IO4Pa (50 a cerca de 900 mbar), em particular cerca de 5 χ 103 a cerca de 25 x IO3Pa (50 a cerca de 250 mbar) e com bons resulta- dos entre 5 χ 103 a cerca de 15 x IO3Pa (50 a cerca de 150 mbar).

No topo da coluna, impurezas gasosas, especialmente acetona e ácido cianídrico, são removidos, as substâncias gasosas removidas são refrigeradas por meio de um trocador de calor ou uma bateria de dois ou mais trocadores de calor. É dada preferência aqui para o uso de refrigeração de salmoura com uma temperatura de cerca de 0 a cerca de 10°C. Isso dá aos constituintes gasosos dos vapores a oportunidade de condensar. O pri- meiro estágio de condensação pode acontecer, por exemplo, em pressão- padrão. Entretanto, é igualmente possível e tem sido descoberto ser vanta- joso em alguns caso quando esse primeiro estágio de condensação é efetu- ado sob pressão reduzida, preferivelmente na pressão que prevalece na destilação. O condensado é passado para dentro de um frasco coletor refri- gerado e coletado ali em uma temperatura de cerca de 0 a cerca de 15°C, em particular em cerca de 5 a cerca de 10°C.

Os compostos gasosos que não condensam na primeira etapa de condensação são removidos da câmara de pressão reduzida por meio de uma bomba a vácuo. Em princípio, qualquer bomba a vácuo pode ser usada aqui. Entretanto, descobriu-se ser vantajoso em muitos casos usar um bom- 20 ba a vácuo que, devido ao seu design^xiãoJeva à introdução de impurezas líquidas no fluxo de gás. Dessa maneira é dada preferência aqui, por exem- plo, para usar bombas à vácuo de funcionamento a seco.

O fluxo de gás que escapa no lado da pressão da bomba é con- duzido através de um trocador de calor adicional que é preferivelmente refri- 25 gerado com salmoura em uma temperatura de cerca de 0 a cerca de 15°C. Constituintes que condensam aqui são de maneira semelhante coletados no frasco de coleta que já coleta os condensados obtidos sob condições a vá- cuo. A condensação realizada no lado da pressão da bomba a vácuo pode ser efetuada, por exemplo, por um trocador de calor, mas também com uma 30 bateria de dois ou mais trocadores de calor dispostos em série ou em parale-

lo. As substâncias gasosas remanescentes depois dessa etapa de conden- sação são removidas e enviadas para qualquer utilização adicional, por e- xemplo uma utilização térmica.

Os concentrados coletados podem da mesma maneira ser ainda utilizados como desejado. Entretanto, por motivos econômicos, descobriu-se ser extremamente vantajoso reciclar os condensados na reação para prepa- 5 rar acetona ciano-hidrina. Isso é realizado preferivelmente em um ou mais pontos que permitem acesso ao reator loop. Os condensados podem em princípio ter qualquer composição desde que eles não interrompam a prepa- ração da acetona ciano-hidrina. Em muitos casos, uma quantidade predomi- nante do condensado vai, entretanto, consistir em acetona e ácido cianídri- 10 co, por exemplo em uma proporção molar de cerca de 2:1 a cerca de 1:2, frequentemente em uma proporção de cerca de 1:1.

A acetona ciano-hidrina obtida do fundo da coluna de destilação é primeiro refrigerada para uma temperatura de cerca de 40 a cerca de 80°C pela acetona ciano-hidrina bruta refrigerada alimentada por meio de um pri- 15 meiro trocador de calor. Subsequentemente, a acetona ciano-hidrina é refri- gerada para uma temperatura de cerca de 30 a cerca de 35°C por meio de pelo menos um trocador de calor adicional e opcionalmente armazenada intermediariamente.

Amidacão

Em um elemento de processo adicional como frequentemente

provido na preparação de ácido metacrílico ou de ésteres de ácido metacríli- co, a acetona ciano-hidrina é submetida a uma hidrólise. Em níveis de tem- peratura diferentes, após uma série de reações, isso forma metacrilamida como o produto.

A reação produzida de uma maneira conhecida daqueles versa-

dos na técnica através de uma reação entre ácido sulfúrico concentrado e acetona ciano-hidrina. A reação é exotérmica, o que significa que o calor da reação é vatajosamente removido do sistema.

A reação aqui também pode novamente ser realizada em um processo em batelada ou em processos contínuos. Descobriu-se que o ulti- mo é vantajoso em muitos casos. Quando a reação é realizada em um pro- cesso contínuo, o uso de reatores loop foi descoberto ser útil. A reação pode ser realizada, por exemplo, em somente um reator loop. Entretanto, pode ser vantajoso quando a reação é realizada em uma bateria de dois ou mais rea- tores loop.

No processo descrito, um reator loop apropriado tem um ou mais 5 pontos de alimentação para a acetona ciano-hidrina, um ou mais pontos de alimentação para ácido sulfúrico concentrado, um ou mais separadores de gás, um ou mais trocadores de calor e um ou mais misturadores, e muitas vezes uma bomba como um meio conveniente.

A hidrólise de acetona ciano-hidrina com ácido sulfúrico para dar metacrilamida é, como já descrito, exotérmica. O calor da reação que surge na reação deve, entretanto, pelo menos largamente ser retirado do sistema, uma vez que o rendimento cai com o aumento da temperatura na reação. É possível em princípio alcançar uma remoção rápida e ampla do calor da rea- ção com trocadores de calor apropriados. Entretanto, pode ser também des- vantajoso resfriar muito a mistura, uma vez que uma transferência de calor suficiente é requerida para a troca apropriada nos trocadores de calor. Uma vez que a viscosidade da mistura aumenta grandemente com a queda da temperatura, a circulação no fluxo através do reator loop é primeiramente complicada, e a remoção suficiente da energia da reação do sistema pode, em-segundo lugar, não mais ser garantida.

Além disso, temperaturas excessivamente baixas na mistura de reação pode levar a uma cristalização dos constituintes da mistura de reação nos trocadores de calor. Isso ainda piora a transferência de calor, como um resultado do que uma clara redução do rendimento pode ser detectada. Em 25 adição, o reator loop não pode ser carregado com quantidades ideais de re- agentes, de tal maneira que a eficiência toda do processo sofre.

Em uma modalidade do processo, uma porção, preferivelmente cerca de dois terços a cerca de três quartos, da taxa de fluxo de volume de um fluxo de acetona ciano-hidrina é introduzida em um primeiro reator loop. 30 Um primeiro reator loop preferivelmente tem um ou mais trocadores de calor, uma ou mais bombas, um ou mais elementos de mistura e um ou mais sepa- radores de gás. Os fluxos de circulação que passam através do primeiro rea- tor loop são preferivelmente na faixa de cerca de 50 a 650 m3/h, preferivel- mente em uma faixa de 100 a 500 m3/h e mais preferivelmente em uma faixa de cerca de 150 a 450 m3/h. Em pelo menos um reator loop adicional que segue o primeiro reator loop, os fluxos de circulação são preferivelmente em 5 uma faixa de cerca de 40 a 650 m3/h, preferivelmente em uma faixa de 50 a 500 m3/h e mais preferivelmente em uma faixa de cerca de 60 a 350 m3/h. Além do mais, uma diferença de temperatura preferida sobre os trocadores de calor é cerca de 1 a 20°C, particular preferência sendo dada a cerca de 2 a TC.

A acetona ciano-hidrina pode em princípio ser alimentada no

reator loop em qualquer ponto. Entretanto, descobriu-se ser vantajoso quan- do a alimentação está em um elemento de mistura, por exemplo, em um misturador com partes móveis ou um misturador estático, ou em um ponto bem misturado. O ácido sulfúrico é vantajosamente alimentado a montante 15 da adição da acetona ciano-hidrina. Quando não, é entretanto de maneira semelhante possível alimentar o ácido sulfúrico no reator loop em qualquer ponto.

A proporção dos reagentes no reator loop é controlada de tal modo que um excesso de ácido sulfúrico está presente. O excesso de ácido sulfúrico é, com base na proproção molar dos constituintes, cerca»de=4,8:1 a cerca de 3:1, no primeiro reator loop, e cerca de 1,3:1 a cerca de 2:1 no últi- mo reator loop.

Em alguns casos, tem sido descoberto ser vantajoso realizar a reação no reator loop com o tal excesso de ácido sulfúrico. O ácido sulfúrico 25 pode servir aqui, por exemplo, como um solvente e manter a viscosidade da mistura de reação baixa, que pode garantir uma maior remoção de calor da reação e uma temperatura mais baixa da mistura de reação. Isso pode acar- retar vantagens de rendimento significativas. A temperatura na mistura de reação é cerca de 90 a cerca de 120°C.

A remoção de calor é garantida por um ou mais trocadores de

calor no reator loop. Tem sido descoberto ser vantajoso quando os trocado- res de calor têm um sistema de sensor apropriado para controlar o desem- penho da refrigeração a fim de evitar refrigeração excessivamente grande da mistura de reação pelos motivos mencionados acima. Por exemplo, pode ser vantajoso medir a transferência de calor no trocador de calor, ou nos troca- dores de calor, ponto por ponto ou continuamente e para ajustar o desem- 5 penho da refrigeração dos trocadores de calor para esse fim. Isso pode ser feito, por exemplo, através do próprio resfriamento. É igualmente possível alcançar aquecimento apropriado da mistura de reação através da variação correspondente da adição dos reagentes e pela geração de mais calor de reação. Uma combinação das duas possibilidades é também possível. O 10 reator loop deverá adicionalmente ter pelo menos um separador de gás. Um método é retirar o produto formado continuamente do reator loop através do separador de gás. Outro método é por conseguinte retirar os gases forma- dos na reação da câmara de reação. O gás formado é principalmente monó- xido de carbono. O produto retirado do reator loop é preferivelmente transfe- 15 rido para dentro de um segundo reator loop. Neste segundo reator loop, a mistura de reação compreendendo ácido sulfúrico e metacrilamida, como foi obtido pela reação no primeiro reator loop, é reagida com a parte de fluxo de acetona ciano-hidrina. Neste caso, o excesso de ácido sulfúrico do primeiro reator loop, ou pelo menos um tanto do excesso de ácido sulfúrico, reage 20 com a acetona ciano-hidrina para formar uma-metacrilamida adicional. O desempenho da reação em dois ou mais reatores loop tem a vantagem de que, devido o excesso de ácido sulfúrico no primeiro reator loop, a capaci- dade de bombear da mistura de reação e por conseguinte a trasferência de calor e sobretudo o rendimento são melhorados. Por sua vez, pelo menos 25 um elemento de misturar, pelo menos um trocador de calor e pelo menos um separador de gás são dispostos no segundo reator loop. A temperatura da reação no segundo reator loop é de maneira semelhante cerca de 90 a cerca 120°C.

O problema da capacidade de bombeamento da mistura de rea- ção, da transferência de calor e de uma temperatura de reação mínima ocor- re em todo o reator loop adicional da mesma maneira que no primeiro. Des- sa maneira, o segundo reator loop também vantajosamente tem um trocador de calor cujo desempenho de refrigeração pode ser controlado através de um sistema de sensor apropriado.

A acetona ciano-hidrina é novamente alimentada em um ele- mento de mistura apropriado, preferivelmente em um misturador estático ou em um ponto bem misturado.

O produto é retirado do separador, especialmente o separador de gás, do segundo reator loop e aquecido até uma temperatura de cerca de 130 a cerca de 180°C para completar a reação e para formar a metacrilami- da.

O aquecimento é preferivelmente realizado de tal maneira que a

temperatura máxima é atingida somente por um período mínimo, por exem- plo, por um tempo de cerca de um minuto a cerca de 30 minutos, em particu- lar por um tempo de cerca de dois a cerca de oito ou cerca de três a cerca de cinco minutos. Isso pode em princípio ser efetuado em qualquer aparelho 15 para atingir tal temperatura portal período curto. Por exemplo, a energia po- de ser suprida de uma maneira convencional através de energia elétrica ou por vapor. Entretanto, é igualmente possível suprir a energia por meio de radiação eletromagnética, por exemplo por meio de ondas curtas.

Em vários casos, tem sido descoberto ser vantajoso quando a 20 etapa de aquecimento é efetuada em um trocador de calor com disposição "" de dois estágios ou multietágios das espirais dos tubos que podem preferi- velmente estar presentes em uma disposição pelo menos dupla, oposta. Isso esquenta a mistura de reação rapidamente até uma temperatura de cerca de 130 a 180°C.

O trocador de calor pode ser combinado, por exemplo, com um

ou mais separadores de gás. Por exemplo, é possível conduzir a mistura de reação através de um separador de gás após ele deixar a primeira espiral do tubo no trocador de calor. Isso pode remover, por exemplo, componentes gasosos formados durante a reação a partir da mistura de reação. É igual- 30 mente possível tratar a mistura de reação com um separador de gás depois dele deixar a segunda espiral. Pode ser adicionalmente descoberto ser van- tajoso tratar a mistura de reação com um separador de gás depois dela dei- xar a primeira espiral do tubo e depois dela deixar a segunda espiral do tubo.

A solução de amida dessa maneira obtida geralmente tem uma temperatura de mais de 100°C, tipicamente uma temperatura de cerca de 130 a 180°C.

Os compostos gasosos obtidos na amidação podem em princí-

pio ser dispostos de qualquer maneira ou enviados para processamento adi- cional. Entretanto, Pode ser vantajoso, em alguns casos, quando os gases apropriados são combinados em uma linha de transporte de tal maneira que eles são opcionalmente pressurizados continuamente ou como requerido, 10 por exemplo com pressão de vapor, e pode dessa maneira ser ainda trans- portado.

Esterificacão

Uma etapa adicional que constitui um elemento de processo e pode ser usada na presente invenção, em conexão com o processo de acor- 15 do com a invenção, é uma hidrólise de metacrilamida para ácido metacrílico e suas esterificações subsequentes para ésteres metacrílicos. Essa reação pode ser realizada em um ou mais aquecidos, por exemplo aquecido a va- por, tanques. Entretanto, em muitos casos tem sido descoberto ser vantajo- so quando a esterificação é realizada em pelo menos dois tanques sucessi- 20 vos, ma;sjDorexemplo, também em três ou quatro ou mais tanques sucessi- vos. Nesse caso, uma solução de metacrilamida é introduzida no tanque ou no primeiro tanque de um bateria de tanques compreendendo dois ou mais tanques.

É frequentemente preferido realizar uma reação de esterificação correspondente com uma bateria de dois ou mais tanques. Portanto, será feita referência de agora em diante exclusivamente a esta variante.

No processo descrito aqui, é possível, por exemplo, alimentar uma solução de amida, como capaz de ser obtida da reação de amidação descrita aqui, dentro de um primeiro tanque. O tanque é aquecido, por e- 30 xemplo, com vapor. A solução de amida suprida geralmente tem uma tempe- ratura elevada, por exemplo uma temperatura de cerca de 100 a cerca de 180°C, essencialmente correspondendo à temperatura de saída solução de amida a partir da reação de amidação apresentada acima. Um alcanol é também alimentado aos tanques, os quais podem ser usados para à esterifi- cação.

Alcanóis aqui são em princípio quaisquer alcanóis tendo de 1 a 5 cerca de 4 átomos de carbono, os quais podem ser lineares ou ramificados, saturados ou insaturados, particular preferência sendo dada ao metanol. Es- ses alcanóis podem ser usados juntos com ésteres metacrílicos que é o ca- so especialmente em transesterificaçãos.

O tanque é também carregado com água, de tal maneira que existe uma concentração total de água no tanque de cerca de 13 a cerca de 26% em peso, em particular cerca de 18 a cerca de 20% em peso.

A quantidade de solução de amida e de alcanol é controlada de tal maneira que uma proporção molar total de amida para alcanol de cerca de 1:1,4 a cerca de 1:1,6 existe. O alcanol pode ser distribuído pela bateria 15 de tanques de tal maneira que a proporção molar n primeiro reator é cerca de 1:1,1 a cerca de 1:1,4 e, nas etapas de reação subsequentes, com base no fluxo de amida total, proporções molares de cerca de 1:0,05 a cerca de 1:0,3 são estabelecidas. O alcanol alimentado na esterificação pode ser composto de "alcanol fresco" e alcanol dos fluxos de reciclagem das etapas 20 de elaboração e, se requerido, também-de fluxos de reciclagem dos preees- sos a jusante do sistema de produção.

O primeiro tanque pode ser carregado com água em princípio de tal maneira que a água é alimentada para o tanque a partir de qualquer fon- te, desde que essa água não tenha ingredientes que podem adversamente 25 afetar a reação de esterificação ou as etapas do processo a jusante. Por e- xemplo, água desmineralizada ou água de nascente pode ser alimentada para o tanque. Entretanto, é de maneira semelhante possível alimentar uma mistura de água e compostos orgânicos para o tanque, como obtido, por e- xemplo, na purificação de ácido metacrílico ou ésteres metacrílicos. Em uma 30 modalidade preferida do processo apresentado aqui, o tanque é carregado pelo menos parcialmente com uma mistura de água e tais compostos orgâ- nicos. Quando uma bateria de dois ou mais tanques é usada na reação de esterificação, as substâncias gasosas formadas, especialmente os éste- res metacrílicos, podem em princípio ser removidas individualmente de cada tanque e alimentada para uma purificação. Entretanto, foi descoberto em 5 alguns casos ser vantajoso quando, em uma bateria de dois ou mais tan- ques, os produtos gasosos do primeiro tanque são primeiro alimentados pa- ra dentro do frasco do segundo frasco de reação sem os compostos gasosos do primeiro tanque sendo alimentado diretamente para a purificação. Esse procedimento oferece a vantagem de que a evolução frequentemente alta da 10 espuma no primeiro tanque não necessita ser contrabalançada por um com- plicado aparelho para a não-formação de espuma. No caso da passagem das substâncias gasosas do primeiro tanque para o segundo tanque, a es- puma que foi formada no primeiro tanque e pode ter sido aprisionada tam- bém entra na câmara de reação do segundo tanque de uma maneira sim- 15 pies. Uma vez que a formação de espuma ali é geralmente significativamen- te mais baixa, não há necessidade de usar aparelho de não-formação de espuma.

O segundo tanque arrumado a jusante do primeiro tanque de- pois primeiramente absorve o transbordamento do primeiro tanque; em se- 20 gundo lugar, ele é alimentado com substâncias gasosas formadas no primei- ro tanque ou que está presente no primeiro tanque. O segundo tanque e qualquer um dos tanques seguintes, da mesma maneira, são carregados com metanol. É preferido aqui que a quantidade de metanol diminua em pelo menos 10% de tanque para tanque, com base em cada caso no tanque an- 25 terior. A concentração de água no segundo tanque e nos tanques adicionais pode diferir daquela do primeiro tanque; as diferenças de concentração são, no entanto, muitas vezes pequenas.

Os vapores formados no segundo tanque são removidos do tan- que e introduzidos no fundo da coluna de destilação.

Quando a esterificação é realizada com uma bateria de três ou

mais tanques, o excesso de fluxo do segundo tanque é transferido em cada caso para dentro do terceiro tanque, e o excesso de fluxo do terceiro tanque, se apropriado, para um quarto tanque. Os tanques adicionais são da mesma maneira aquecidos a vapor. A temperatura nos tanques 3 e, se apropriado, o

4 é preferivelmente ajustado para cerca de 120 a cerca de 140°C.

Os vapores que escapam dos tanques são passados por uma coluna de destilação, isso sendo preferivelmente realizado na região mais baixa da coluna de destilação. Os vapores compreendem uma mistura azeo- trópica de vapor de carreador, ésteres metacrílicos e alcanol, dependendo do alcanol usado, têm uma temperatura de cerca de 60 a cerca de 120°C, por exemplo cerca de 70 a cerca de 90°C, quando metanol é usado. Na co- Iuna de destilação, o éster metacrílico é separado em forma gasosa dos constituintes do vapor que ferve em temperaturas mais altas. As frações de alta ebulição (principalmente ácido metacrílico, ésteres hidróxi-isobutíricos e água) são recicladas no tanque da primeira reação. O éster metacrílico for- mado é retirado do topo da coluna e refrigerado por meio de um trocador de calor ou uma bateria de dois ou mais trocadores de calor. Foi descoberto ser útil em alguns casos, quando o éster metacrílico é refrigerado por meio de pelo menos dois trocadores de calor, caso em que o primeiro trocador de calor com água realiza a condensação e uma refrigeração até uma tempera- tura de cerca de 60 a cerca de 30°C, enquanto que um segundo trocador de calor refrigerado por salmoura epajijseende uma refrigeração de cerca de 5 a cerca de 15°C. Um fluxo de parte do condensado de água resfriada pode ser introduzido como refluxo para as colunas de controle de concentração na coluna. Entretanto, é igualmente possível resfriar o éster metacrílico formado por meio de uma bateria de mais de dois trocadores de calor. Neste caso, é possível, por exemplo, primeiro empreender um resfriamento por meio de dois trocadores de calor de água refrigerada conectados em série e depois atingir um resfriamento adicional por meio de um trocador de calor resfriado por salmoura apropriado.

Por exemplo, no processo apresentado aqui, o éster metacrílico formado pode ser refrigerado em estado gasoso por meio de um primeiro trocador de calor com refrigeração de água. Ambas as substâncias, conden- sadas e não-condensadas, são depois passadas em um segundo trocador de calor, em que uma condensação adicional por meio de refrigeração de água acontece. Nesse ponto, por exemplo, as substâncias gasosas podem depois ser transferidas em um trocador de calor refrigerado por salmoura apropriado. O condensado nesse trocador de calor refrigerado por salmoura é depois introduzido em um fluxo destilado, enquanto as substâncias gaso- sas remanescentes podem ser ainda utilizadas ou enviadas para despejo. O éster metacrílico condensado do segundo trocador de calor refrigerado por água é depois refrigerado em um trocador de calor refrigerado por água ou refrigerado por salmoura até uma temperatura de menos de 15°C, preferi- velmente cerca de 8 a cerca de 12°C. Essa etapa de refrigeração pode re- sultar no éster metacrílico formado tendo um conteúdo de ácido fórmico sig- nificativamente mais baixo do que seria o caso sem a etapa de resfriamento correspondente. O condensado resfriado é depois transferido para um sepa- rador de fase. Aqui, a fase orgânica (éster metacrílico) é separada da fase aquosa. A fase aquosa que, como também a água, pode também ter um conteúdo de compostos orgânicos, especialmente alcanol, da etapa de desti- lação, pode em princípio ser usada ainda como desejado. Entretanto, como já descrito acima, pode ser preferido reciclar essa mistura de água e com- postos orgânicos novamente no processo de esterificação alimentando-a no primeiro tanquejje reação.

A fase orgânica removida é alimentada em um purificador. Ali, o éster metacrílico é purificado com água desmineralizada. A fase aquosa se- parada que compreende uma mistura de água e compostos orgânicos, es- pecialmente alcanol, pode por sua vez em principio ser usada ainda como desejado. Entretanto, é vantajoso por motivos econômicos reciclar essa fase aquosa novamente na etapa de esterificação alimentando-a, por exemplo, no primeiro tanque.

Uma vez que os ésteres metacrílicos têm uma forte tendência para polimerizar, é em muitos casos vantajoso quando é tomado cuidado na esterificação de ácido metacrílico para que tal polimerização seja evitada.

Em plantas para preparar ácido metacrílico ou ésteres metacríli- cos, a polimerização muitas vezes ocorre quando o ácido metacrílico ou és- ter metacrílico primeiramente têm uma taxa de fluxo baixa, de tal maneira que zonas calmas locais podem se formar, caso em que o contato demora durante um longo período entre ácido metacrílico ou éster metacrílico e um iniciador de polimerização pode ser estabelecido, que pode subseqüente- mente resultar em polimerização.

A fim de evitar tal comportamento de polimerização, pode ser vantajoso otimizar o fluxo da substância para efetuar isso, primeiramente, a taxa de fluxo do éster metacrílico ou do ácido metacrílico é suficientemente alta em substancialmente todos os pontos no sistema que o número de zo- nas calmas é minimizado. Além disso, pode ser vantajoso misturar o fluxo de ácido metacrílico ou éster metacrílico com estabilizadores apropriados de tal maneira que a polimerização é largamente reprimida.

Para esse fim, os fluxos no processo apresentado aqui podem em princípio ser misturados com estabilizadores de tal maneira que um nível mínimo de polimerização acontece no próprio sistema. Com essa finalidade, a parte da planta em particular em que o ácido metacrílico ou o éster meta- crílico está presente em alta concentração durante ou depois da destilação ser suprida com estabilizadores apropriados.

Por exemplo, foi descoberto ser viável suprir um estabilizador no topo da coluna de destilação para o fluxo do éster metacrílico retirado ali. Além disso, foi descoberto ser vantajoso descarregar aquelas partes da planta em que ácido metacrílico ou éster metacrílico é circulado com uma temperatura de mais do que cerca de 20°C, preferivelmente com uma tem- peratura na faixa de cerca de 20 a cerca de 120°C, com uma solução de es- tabilizar em éster metacrílico. Por exemplo, um tanto do condensado obtido nos trocadores de calor, junto com um estabilizador apropriado, é reciclado no topo da coluna de destilação de tal maneira que o topo da coluna, em seu interior, é atomizado constantemente com éster metacrílico estabilizado ou ácido metacrílico estabilizado. Isso é preferivelmente feito de tal maneira que nenhuma zona calma pode se formar no topo da coluna, em que existe um risco de polimerização de ácido metacrílico ou éster metacrílico. Os próprios trocadores de calor podem correspondentemente de maneira semelhante ser carregados com uma solução estabilizada de ácido metacrílico ou éster metacrílico de tal maneira que nenhuma zona calma pode se formar ali tam- bém.

Foi também descoberto ser vantajoso no processo apresentado aqui quando, por exemplo, os gases removidos compreendem monóxido de carbono dos processos anteriores, especialmente da etapa de amidação, são passados através da planta de esterificação junto com o vapor. Dessa maneira, a mistura de gás é mais uma vez purificada para remover compos- tos que podem ser removidos em forma sólida ou líquida. Em segundo lugar, esses são coletados em um ponto central e podem ser enviados para utiliza- ção adicional ou despejo.

O éster metacrílico obtido ou o MMA obtido na esterificação e a subsequente pré-purificação, ou o ácido metacrílico obtido, são subseqüen- temente enviados para um tratamento adicional. A esterificação resulta em ácido sulfúrico diluído como a substância residual restante, que pode da mesma maneira ser enviada para uma utilização adicional. Pré-purificacão do éster ou do ácido

No processo aqui apresentado, o assunto da presente invenção também pode ser usado em conexão com um processo para pré-purificação do ácido metacrílico, ou éster metacrílico^omo descrito no elemento do pro- cesso que se segue. Por exemplo, em princípio, um ácido metacrílico bruto ou um éster metacrílico bruto pode ser submetido a uma purificação adicio- nal para chegar a um produto muito puro. Tal purificação que constitui um elemento de processo adicional pode, por exemplo, ser em um estágio. En- tretanto, descobriu-se ser vantajoso em muitos casos quando tal purificação compreende, pelo menos, dois estágios, caso em que os constituintes em baixa ebulição do produto são removidos na primeira pré-purificação como aqui descrita. Para este fim, o éster metacrílico bruto ou ácido metacrílico bruto é primeiro transferido para uma coluna de destilação em que os consti- tuintes de baixa ebulição e água podem ser removidos. Para este fim, o és- ter metacrílico bruto é enviado a uma coluna de destilação, caso em que a adição é desempenhada, por exemplo, na metade superior da coluna. O fundo da coluna é aquecido com vapor, por exemplo, de tal modo que a temperatura da parede de cerca de 50 a cerca de 120°C é alcançada. A pu- rificação é desempenhada sob pressão reduzida. A pressão dentro da colu- na, no caso do éster, é de preferência cerca de 104 a cerca de 6 χ IO4Pa (100 a cerca de 600 mbar). A pressão dentro da coluna, no caso do ácido, é de preferência cerca de 4 χ 103 a cerca de 3 χ IO4Pa (40 a cerca de 300 mbar).

No topo da coluna, os constituintes de baixa ebulição são remo- vidos. Em particular, eles podem, por exemplo, ser éter, acetona e formiato de metila. Os vapores são então condensados através de um ou mais troca- dores de calor. Por exemplo, descobriu-se ser útil, em alguns casos, desem- penhar primeiro uma condensação através de dois trocadores de calor res- friados à água conectados em série. Entretanto, é igualmente possível usar apenas um trocador de calor neste ponto. Os trocadores de calor são, de preferência, operados em um estado vertical para aumentar a taxa de fluxo e para prevenir a formação de fases estacionárias, preferência sendo dada para obter umidificação máxima. Conectado a jusante do trocador de calor resfriado à água ou dos trocadores de calor resfriados à água pode estar um trocador de calor resfriado à salmoura, mas também é possível conectar uma bateria de dois os mais trocadores de calor resfriados à salmoura a ju- sante. Na bateria dos trocadores de calor, os vapores são condensados, providos com um estabilizador e, por exemplo, alimentado em um separador de fase. Desde que os vapores possam também conter água, qualquer fase aquosa que ocorra está disposta a ou enviada para uma utilização adicional. Um exemplo de uma possível utilização adicional está a reciclagem dentro de uma reação de esterificação, por exemplo, dentro de uma reação de este- rificação como foi descrita acima. Neste caso, a fase aquosa é, de preferên- cia, reciclada dentro do primeiro tanque de esterificação.

A fase orgânica removida é alimentada como refluxo dentro do topo da coluna. Um pouco da fase orgânica pode, por sua vez, ser usado para atomizar os topos dos trocadores de calor e o topo da coluna. Desde que a fase orgânica removida seja uma fase que foi misturada com estabili- zador, é assim possível primeiramente prevenir eficazmente a formação de zonas de calma. Em segundo lugar, a presença do estabilizador traz cerca de supressão adicional da tendência à polimerização dos vapores removi- dos.

O vapor condensado obtido dos trocadores de calor é misturado adicionalmente, de preferência com água desmineralizada de tal maneira que ação de separação suficiente pode ser alcançada no separador de fase.

Os compostos gasosos que permanecem após a condensação na bateria do trocador de calor podem, de preferência, através de ejetores de vapor como geradores de pressão reduzida, ser submetidos mais uma vez a uma condensação através de um ou mais trocadores de calor adicio- nais. Descobriu-se ser vantajoso por razões econômicas quando tal pós- condensação condensa não apenas as substâncias gasosas da pré- purificação. Por exemplo, é possível alimentar substâncias gasosas adicio- nais para tal pós-condensação, como obtido da purificação principal do éster metacrílico. A vantagem de tal procedimento reside, por exemplo, na transfe- rência de tal proporção de éster metacrílico que não foi condensado no es- tágio da purificação principal novamente através do separador de fase den- tro da coluna de purificação na pré-purificação. Isso é assim assegurado, por exemplo, que pode ocorrer uma maximização do rendimento e perdas míni- mas de éster metacrílico. Além disso, a seleção adequada do desing e ope- ração desses trocadores de calor adicionais permite que a composição do gás de saída que deixa esses trocadores de calor, especialmente o conteú- do de baixas caldeiras, seja ajustada.

Devido à alimentação de água na pré-purificação do éster meta- crílico, o conteúdo de água na esterificação e a concentração de constituin- tes de baixa ebulição no metacrilato de metila bruto total podem aumentar continuamente. Para prevenir isso, pode ser vantajoso descarregar um pou- co da alimentação de água do sistema para fora do sistema, de preferência continuamente. A descarga pode, em princípio, ser efetuada, por exemplo, em uma ordem de magnitude em que água é alimentada no sistema na pré- purificação. A fase aquosa separada no separador de fase tipicamente tem um conteúdo de constituintes orgânicos. Portanto, pode ser vantajoso ali- mentar esta água como uma forma de eliminação que utilize este conteúdo de substâncias orgânicas.

Por exemplo, pode ser vantajoso quando a água assim contami- nada com substâncias orgânicas é alimentada na câmara de combustível em um processo de clivagem de ácido sulfúrico. Devido aos constituintes oxidá- veis, seu valor calorífico pode ainda ser utilizado, pelo menos parcialmente. Além disso, uma eliminação possivelmente dispendiosa da água contamina- da com substâncias orgânicas é assim freqüentemente evitada. Purificação fina do éster metacrílico

Para a purificação fina do éster metacrílico, o éster metacrílico pré-purificado bruto é submetido a outra destilação. Isso libera o éster meta- crílico bruto de seus constituintes de alta ebulição com o auxílio de uma co- luna de destilação para obter um éster metacrílico puro. Para este fim, o és- ter metacrílico bruto é introduzido na coluna de destilação, algumas vezes na metade inferior, de uma maneira conhecida daqueles versados na técnica.

A coluna de destilação pode, em princípio, corresponder a qual- quer design que pareça ser adequado daqueles versados na técnica. Entre- tanto, descobriu-se ser vantajoso em muitos casos para a pureza do produto resultante quando a coluna de-destilação é operada com uma-aujnais em- balagens que correspondem aproximadamente aos seguintes requerimen- tos:

Primeiro, tal como nas outras linhas fluidas através do éster me- tacrílico, um nível mínimo dos chamados "espaços mortos" deve formar nas colunas. Os espaços mortos levam a um tempo de residência comparativa- mente longo do éster metacrílico, que promove sua polimerização. Isso, por sua vez, leva a finalizações e limpeza de produção dispendiosa das partes apropriadas bloqueadas com polímero. Uma forma de contrariar a formação dos espaços mortos é, tanto através do projeto quanto por um modo de ope- ração suficiente das colunas, sempre carregá-la com uma quantidade sufici- ente de líquido, de modo que rubor constante das colunas e especialmente das colunas internas tal como embalagens é alcançado. Por exemplo, as colunas podem ter dispositivos de pulverização que são projetados para pul- verizar as colunas internas. Além disso, as colunas internas podem ser co- nectadas uma a outra de modo que dificilmente se forme qualquer espaço morto, ou melhor que nenhum se forme. Para este fim, as colunas internas podem ser conectadas uma a outra ou à coluna através de costuras de ade- são interrompida. Tais costuras de adesão têm, pelo menos, cerca de 2, de preferência pelo menos cerca de 5 e mais de preferência pelo menos cerca de 10 interrupções para 1 m de comprimento de costura de adesão. O com- primento dessas interrupções pode ser selecionado, de modo que elas fa- çam pelo menos cerca de 10%, de preferência pelo menos cerca de 20% e mais de preferência pelo menos cerca de 50%, mas geralmente não mais que 95% do comprimento da costura de adesão. Outro design medido pode ser aquele, nas regiões internas da coluna, especialmente aqueles que en- tram em contato com o éster metacrílico, menos de cerca de 50%, de prefe- rência menos de cerca de 25% e mais de preferência menos de cerca de 10% de todas as superfícies, especialmente das colunas internas, que cor- rem horizontalmente. Por exemplo, os esboços que abrem no interior da co- luna podem ser configurados conicamente ou com superfície oblíqua. Outra medida pode consistir em manter a quantidade de éster metacrílico líquido presente nojfundo da coluna tão baixo quaotja.p.pssível durante a operação da coluna, e em segundo lugar, prevenir superaquecimento desta quantida- de a despeito de temperaturas moderadas e largas superfícies de evapora- ção durante a evaporação. Pode ser vantajoso neste contexto que a quanti- dade de líquido no fundo da coluna ajuste-se na faixa de cerca de 0,1 a 15% e de preferência cerca de 1 a 10% da quantidade total de éster metacrílico na coluna. As medidas propostas neste parágrafo também podem encontrar uso na destilação do ácido metacrílico.

Na purificação do éster metacrílico, seus constituintes de alta ebulição são separados do produto através da destilação. Para este fim, o fundo da coluna é aquecido com vapor. A temperatura do fundo é, de prefe- rência, cerca de 50 a cerca de 80°C, em particular, cerca de 60 a cerca de 75°C, com temperatura da parede menos de cerca de 120°C. O material obtido no fundo da coluna é, de preferência, removido continuamente e resfriado através de um trocador de calor ou uma bateria de vários trocadores de calor a uma temperatura na faixa de cerca de 40 a cerca de 80°C, de preferência, cerca de 40 a cerca de 60°C e mais de prefe- rência na faixa de cerca de 50 a 60°C.

Este material, que compreende predominantemente éster meta- crílico, éster hidróxi-isobutírico, ácido metacrílico e componentes estabiliza- dores, é subseqüentemente, através de um frasco de armazenamento, por exemplo, eliminado de ou enviado para outro uso. Descobriu-se ser vantajo- so, em muitos casos, quando o material obtido no fundo da coluna é recicla- do para a reação de esterificação. Por exemplo, o material do fundo da colu- na aumenta com a vantagem de que, com vista a um método economica- mente viável e um rendimento muito alto, compostos de ebulição relativa- mente alta presentes no fundo da coluna são reciclados para a reação de esterificação.

No topo da coluna, o éster metacrílico purificado pela destilação é retirado e resfriado através de um trocador de calor ou uma bateria de dois ou mais trocadores de calor. O calor dos vapores pode ser removido através de trocadores de calor resfriados à água ou através de trocadores de calor J20 resfriados à salmoura ou.através de uma combinação dos dois. Descobriu*® se ser útil, em alguns casos, quando os vapores da coluna de destilação são transferidos para dois ou mais trocadores de calor conectados em paralelo, os quais são operados através de resfriamento de água. As frações não- condensadas dos trocadores de calor resfriados à água podem, por exem- pio, ser introduzidas em um trocador de calor resfriado à salmoura ou uma bateria de dois ou mais trocadores de calor resfriados à salmoura, que po- dem ser organizados em série ou em paralelo. Os condensados obteníveis dos trocadores de calor são introduzidos em um frasco de coleta e enviados para um frasco de tamponamento através de uma bomba via trocador de calor adicional ou uma bateria de dois ou mais trocadores de calor adicio- nais. O fluxo do condensado é resfriado, por exemplo, através de uma bate- ria de um ou mais trocadores de calor resfriados à água e um ou mais troca- dores de calor resfriados à salmoura abaixo de uma temperatura na faixa de cerca de 0 a cerca de 20°C, de preferência cerca de 0 a cerca de 15°C e mais de preferência na faixa de cerca de 2 a 10°C.

Um fluxo parcial é retirado do fluxo do condensado e é reciclado na coluna de destilação através do topo da coluna. O fluxo do condensado pode ser alimentado no topo da coluna, em princípio, de qualquer maneira, por exemplo, através de distribuidores. Entretanto, pode ser vantajoso quan- do uma porção do fluxo do condensado é alimentado na linha de vapor aci- ma do topo da coluna, por exemplo, pulverizado. Também prefere-se que esta alimentação também introduza o estabilizador no topo da coluna.

Um fluxo parcial adicional do condensado destinado à recicla- gem dentro da coluna pode, por exemplo, ser ramificado na linha de vapor antes da introdução e ser diretamente introduzido no topo da coluna. Aqui também, prefere-se que esta alimentação introduza estabilizador no topo da coluna. A introdução no topo da coluna pode ser feita, por exemplo, de tal maneira que o interior do topo da coluna é pulverizado com o condensado de modo que nenhuma zona calma possa formar no topo da coluna, na qual o éster metacrílico pode polimerizar. Pode ser adicionalmente vantajoso adi- cionar um estabilizador para prevenir a polimerização a um fluxo parcial do condensado que é reciclado na coluna. Isso pode ser feito, por exemplo, a- dicionando-se uma quantidade apropriada de inibidor de polimerização como estabilizador do fluxo parcial do condensado destinado à pulverização no topo da coluna. Descobriu-se ser vantajoso, em alguns casos, quando o flu- xo parcial do condensado, após a adição do estabilizador mas antes da en- trada no topo da coluna, passa através de um aparelho de mistura adequa- do, de preferência, um misturador estático, para alcançar distribuição bem uniforme do estabilizador no fluxo parcial do condensado.

As substâncias gasosas não-condensáveis que são obtidas no processo de purificação são, por exemplo, enviadas para eliminação.

O produto bruto presente no frasco do tampão é mantido com o auxílio de um resfriador de salmoura a uma temperatura de cerca de 0 a cerca de 20°C, de preferência cerca de 0 a cerca de 15°C e mais de prefe- rência em uma faixa de cerca de 2 a 10°C.

Para remover quaisquer impurezas adicionais do produto e che- gar a metacrilatos de alquila ultrapuros, o produto também pode ser subme- tido a um estágio de purificação de absorção. Descobriu-se ser útil, por e- xemplo, quando o produto puro como um todo, ou pelo menos uma porção do produto puro, é purificado com o auxílio de uma peneira molecular. Impu- rezas particularmente ácidas, especialmente ácido fórmico formado no pro- cesso de preparação, podem assim ser removidas em uma maneira simples do fluxo do produto. Descobriu-se adicionalmente ser útil, em alguns casos, quando o fluxo do produto, após passar através do estágio de purificação de absorção, também passa através de um ou mais filtros para remover quais- quer sólidos presentes no produto.

Os fluxos obtidos no desenvolvimento compreendem predomi- nantemente compostos polimerizáveis. A fim de, como já descrito mais de uma vez neste texto, prevenir a formação de zonas calmas, descobriu-se ser vantajoso no caso do processo descrito aqui que quando as partes da planta entram em contato com éster metacrílico são constantemente mais fluidas com éster metacrílico. Em uma modalidade adicional do processo apresen- tado aqui, um fluxo parcial de éster metacrílico é, portanto, retirado a jusante do frasco de tampão mas a montante^do estágio de purificação de absorção para escoamaento acima do topo das regiões daqueles trocadores de calor que ocupam os vapores resultantes da coluna de destilação.

O produto obtido no estágio de purificação é subseqüentemente retirado do estágio de purificação com uma temperatura em uma faixa de cerca de -5 a cerca de 20°C, de preferência cerca de O a cerca de 15°C e mais de preferência em uma faixa de cerca de 2 a 10°C. Despoiamento do ácido consumido

No processo aqui apresentado, pode ser aconselhável, por e- xemplo, em um elemento de processo adicional, submeter o ácido sulfúrico consumido obtido no processo para uma purificação para subseqüentemente reciclar de volta ao processo. Neste caso, por exemplo, um fluxo compreen- dendo ácido sulfúrico consumido, como pode ser obtido da esterificação, pode ser colocado em contato com fluxo em frasco de flutuação. Conforme isso é feito, pelo menos alguns dos sólidos presentes podem ser deposita- dos na superfície do líquido, e esses soídos depositados podem ser separa- dos. Os vapores são subseqüentemente condensados em um trocador de calor, de preferência com resfriamento a água, resfriados e reciclados na reação de esterificação.

Descobriu-se ser vantajoso em alguns casos quando a corrosão é prevenida nos trocadores de calor, e a ação de resfriamento é melhorada também pela introdução de uma mistura de água e compostos orgânicos, como obtidos através de esfregamento no curso da esterificação na purifica- ção do éster metacrílico preparado, nos trocadores de calor de tal maneira que os topos dos trocadores de calor sejam pulverizados com esta mistura. Além da ação de redução de corrosão e o resfriamento do ácido no trocador de calor, este procedimento tem uma vantagem adicional. Material que pro- vém da esterificação (uma mistura de água e predominantemente metanol) é reciclado no processo de esterificação junto com o ácido metacrílico e éster metacrílico decorrentes exatamente deste processo. No extrusor, a flutuação descrita acima permite misturas de ácido e sólidos. Após sua remoção, eles são enviados a qualquer uso adicional ou para eliminação. É possível, por exemplo, incineraria mistura resultante em uma planta- de clivagem e então obter ácido sulfúrico novamente e para recuperar um pouco da energia usa- da no processo.

Os compostos gasosos não-condensáveis obtidos no despoja- mento são enviados a qualquer uso adicional ou eliminação. A planta descrita aqui para remoção de sólidos do ácido consu-

mido e para reciclagem de material do processo de esterificação exatamente dentro deste processo também pode ser desempenhada, por exemplo, duas vezes por razões de fiabilidade operacional. Por exemplo, os dois ou mais frascos de flutuação podem ser usados em equilíbrio no tempo. Uma vez que sólidos podem se ajustar nesses frascos, é vantajoso removê-los quan- do o frasco de flutuação particular não está sendo usado.

O acima mencionado será agora ilustrado em detalhes com refe- rência a desenhos não-limitantes e exemplos. Os desenhos esquemáticos mostram:

Figura 1: um sistema de planta para preparação e processamento de áci do metacrílico ou metacrilato de metila,

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8

uma planta para preparação de acetona ciano-hidrina, uma planta em desenvolvimento para acetona ciano-hidrina, uma amidação de planta, uma esterificação de planta, uma planta para pré-purificação do éster, uma purificação fina da planta para o éster, uma seção da Figura 5.

Figura 1 mostra os elementos preferidos de um sistema de plan- ta 1 para preparação do ácido metacrílico ou do éster metacrílico e seus produtos de processamento adicionais. O sistema de planta 1 tem várias plantas conectadas umas às outras usualmente em uma maneira de condu- ção de fluido como elementos deste sistema. Esse sistema de planta inclui preparação de acetona ciano-hidrina 20, seguida por desenvolvimento de acetona ciano-hidrina 30, seguido por uma amidação 40, seguida por uma esterificação/hidrólise 50/50a, seguida por um desenvolvimento para éster „.„ou ácido metacrílico 60, seguí^Qr-porsua vez, por uma purificação fina 70, após isso o éster, usualmente metacrilato de metila, ou ácido metacrílico presente. O éster puro/ácido puro assim obtido pode ser enviado a uma planta de processo adicional 80. Plantas de processamento adicional útil 80 incluem, em particular, aparelho e reatores para polimerização por reações orgânicas adicionais. Nos reatores de polimerização, polimetacrilatos podem ser preparados e, nos reatores para reações orgânicas, os monômeros pu- ros obtidos aqui podem ser convertidos em compostos orgânicos adicionais. A planta de processamento adicional ou as plantas de processamentos adi- cionais 80 é/são seguida(s) por uma finalização 90. Quando os produtos de processamento adicionais são polímeros de ácido metacrílico ou éster meta- crílico, especialmente metacrilato de metila, eles são processados adicio- nalmente para dar fibras, composições de moldagem, especialmente grânu- Ios1 filmes, placas, partes automobilísticas e outras moldagens através do equipamento adequado tais como extrusores, extrusores de filme ou sopro, máquinas de moldagem de injeção, mortes de fieiras e similares. Além disso, o sistema de planta 1 em muitos casos compreende uma planta de ácido sulfúrico 100. Para esta planta, todas as plantas do ácido sulfúrico que pare- cem ser adequadas para este fim à pessoa versada na técnica são úteis, em princípio. É feita referência neste contexto, por exemplo, ao capítulo 4, p. 89 ff. em "lntegrated Pollution Prevention and Contrai - Draft Reference Docu- ment on Best Available Techniques for the Manufacture of Large Volume Inorganic Chemicals-Amino Acids and Fertilizers" obtenível através da Comissão Européia. A planta do ácido sulfúrico 10 é conectada em uma sé- rie de outras plantas. Por exemplo, a preparação da acetona ciano-hidrina é suprida com ácido sulfúrico concentrado através de uma linha de ácido sulfúrico 2. Além disso, uma linha de ácido sulfúrico adicional 3 existe entre a planta do ácido sulfúrico ácido 100 e a amidação 40. O ácido sulfúrico dilu- ído também referido com ácido gasto da esterificação 50 (hidrólise 50a) é transferido para a planta de ácido sulfúrico 100 através de linhas para gastar o ácido sulfúrico 4 e 5. Na planta de ácido sulfúrico 100, o ácido sulfúrico diluído pode ser desenvolvido. O desenvolvimento do ácido sulfúrico diluído pode ser efetuado, por exemplo, como descrito no WO 02/23088 A1 ou WO 02/23089 A1. Em geral, as plantas são fabricadas dos materiais que são familiares daqueles versados na técnica e parecem ser adequadas para as pressões particulares. Usualmente, o material é um aço inoxidável que deve, em particular, ter resitência excepcional ao ácido. As regiões das plantas que são operadas com ácido sulfúrico e especialmente com ácido sulfúrico concentrado são adicionalmente alinhadas e protegidas com materiais de cerâmica ou plásticos. Além disso, o ácido metacrílico obtido na planta do ácido metacrílico 50a pode ser alimentado através de uma linha de ácido metacrílico 6 para a pré-purificação 60. Descobriu-se ser útil adicionar um estabilizador indicado com "S" na preparação de acetona ciano-hidrina 20, na amidação 40, na esterificação 50, na hidrólise 50a, na pré-purificação 60 e também na purificação final 70. Na preparação de acetona ciano-hidrina 20 mostrada na Figu- ra 2, uma acetona é provida em um frasco de acetona 21 e o ácido cianídri- co em um frasco de ácido cianídrico 22. O frasco de acetona 21 tem uma torre de esfregação 23 que, em sua região superior, tem um ou mais ele- mentos de resfriamento 24. Uma série de linhas de gás de saída 25 que de- correm de várias plantas no sistema de planta 1 se abre na torre de esfrega- ção 23. A acetona é alimentada em um reator Ioop 26 através da alimenta- ção de acetona 27 e o ácido cianídrico através de alimentação de ácido cia- nídrico 28. À jusante da alimentação do ácido cianídrico 28, está disposta uma bomba 29, seguida, por sua vez, por uma alimentação de catalisador 210 que é seguida por um misturador estático 211. Este é seguido por um trocador de calor 212 que tem uma série de resistências de fluxo 213 e, pelo menos, uma linha de resfriamento 214. No reator Ioop 26, a mistura da rea- ção consistindo em acetona, ácido cianídrico e catalisador é conduzida em um circuito a um degrau considerável, que é indicado por linhas em negrito. Do trocador de calor 212, a mistura de reação é conduzida através das resis- tências de fluxo junto com as linhas de resfriamento 214, e uma porção do fluxo de circulação é passada em um trocador de calor adicional 215 ao qual é conectado um frasco de coleção 216 em que um bocal 217 está presente como parte de um circuito de resfriamento^ 18 com um trocador de Calor-^f 219, que mantém o produto de reação primeiramente em movimento e em segundo lugar, frio. Através de uma saída 220 que segue o frasco de coleta 216, um frasco de estabilizador 221 é anexado, dentro do qual uma alimen- tação do ácido sulfúrico 222 se abre e do qual a acetona ciano-hidrina bruta é conduzida através da saída 223 no desenvolvimento da acetona ciano- hidrina 30.

Na Figura 3, vinda da preparação de ciano-hidrina 20, a saída 223 se abre em um trocador de calor 31 em que o fluxo vindo da preparação de ciano-hidrina 20 é aquecido. Uma alimentação de vapor 32 é conectada ao trocador de calor 31 e abre na região superior, de preferência, no topo da região, de uma coluna 33. A coluna 33 tem uma multiplicidade de embala- gens 34 que são usualmente configuradas como bandejas. Na região inferior da coluna 33, está disposto o fundo da coluna 35 de onde a saída do fundo 36 leva ao trocador de calor 31 e aquece os fluxos conduzidos através da saída 223 no trocador de calor 31. Uma linha de produto puro 37 está conec- tada ao trocador de calor 31, que é seguido a jusante pela amidação 40. Na região de cima da coluna 33 está disposta uma saída 38 que se abre em um trocador de calor 39 ao qual uma bomba a vácuo 310 está conectada e se abre, por sua vez, em um trocador de calor 311. Ambos o trocador de calor 39 e o trocador de calor 311 estão conectados através de linhas a um frasco de resfriamento 312 ao qual uma linha de reciclagem 313 está conectada e está conectada ao reator Ioop 26 na preparação de acetona ciano-hidrina 20.

A amidação 40 descrita na Figura 4 primeiro tem uma alimenta- ção de acetona ciano-hidrina 41 e uma alimentação de ácido sulfúrico 42 que se abre em um reator Ioop 43. A alimentação da acetona ciano-hidrina 41 conectada ao desenvolvimento da acetona ciano-hidrina 30 se abre em um circuito do reator Ioop 43 a jusante de uma bomba 44 e a montante de um misturador 45. A montante desta bomba 44, a alimentação de ácido sul- fúrico 42 se abre para fora. O misturador 45 é seguido a jusante por um tro- cador de calor 46 que, por sua vez, se abre em uma separador de gás 47 do qual sai, primeiramente, uma saída de gás 48 e uma alimentação 49 a um reator Ioop 410 adicional. O reator Ioop adicional 410-ou»um terceiro tem uma construção comparável ao primeiro reator Ioop 43. Do reator Ioop adi- cional 410, uma alimentação 411 entra em um trocador de calor 412 que é seguido por um separador de gás 413, do qual sai, primeiramente, uma saí- da de gás 414 e uma linha de amida 415, o último levando à esterifica- ção/hidrólise 50/MAA planta 50a.

A Figura 5 mostra a esterificação 50, em que uma linha de sol- vente 51 que conduz água e solvente orgânico, e uma linha de amida 52 conectada à amidação 40 se abre em um tanque 53 que é aquecível por um aquecedor de tanque 54. Além disso, uma linha de álcool 55 mostrada como uma linha quebrada se abre em um tanque 53. A linha de álcool 55 abre a região mais alta e a região mais baixa do tanque 53. O primeiro tanque 53 é conectado a um tanque 53' adicional, que tem ainda um aquecedor de tan- que 54', através de uma linha de vapor de éster 56 indicada por uma linha de pontilhados e pontos. Esse tanque 53' adicional é também conectado à linha de álcool 55 tanto a partir do fundo como a partir do topo. A linha de vapor de éster 56 está conectada à região superior do tanque 53' e abre em um fundo 57 de uma coluna 58. Além disso, uma linha de ácido sulfúrico di- luído 59 está presente na região superior do tanque 53'. Uma unidade de tanque 510 circundada por uma elipse pontilhada é formada a partir de um tanque aquecível 53 e 54 com linha de álcool 55 e linha de vapor de éster 56. É possível para um, dois ou mais de tais unidades de tanque seguir em sucessão do tipo bateria, cada uma dessas unidades de tanque 510 sendo conectada através da linha de vapor de éster 56 ao fundo 57 da coluna 58. A partir do fundo 57 da coluna 58, uma linha de caldeira alta 511 também re- sulta no tanque 53, a fim de realimentar água de solvente orgânico para a esterificação. Na região superior, de preferência no topo da coluna 58, um primeiro trocador de calor 512 seguido por um separador de fase adicional 513 é conectado através de uma linha apropriada. Tanto no topo da coluna 58 como no primeiro trocador de calor 512, uma primeira alimentação de estabilizador 514 (estabilizador indicado com "S") e uma alimentação de es- tabilizador adicional 515 podem ser providas a fim de alimentar um inibidor ou estabilizador que previne polimgfização indesejável. Conectado a uma fase adicional de separador 513 está um purificador 516 em cuja região infe- rior uma linha de solvente 517 sai e se abre na linha de solvente 51 através de um trocador de calor 521. A partir da região superior do purificador 516, uma linha de éster bruto sai e se abre numa elaboração de éster 60. A linha de ácido consumido 59 que sai da região superior do tanque 53' ou do tan- que da última unidade de tanque 510 abre em um frasco de flutuação 519 para remoção dos sólidos e constituintes insolúveis no ácido consumido. A partir do frasco de flutuação 519, uma saída de ácido consumido 520 entra na planta de sulfúrico ácido 100, e uma linha de vapor de caldeira inferior 522 que conduz os constituintes de baixa ebulição, para elaboração e reci- clagem posterior, entra a esterificação.

A elaboração de éster mostrada na Figura 6 é conectada à este- rificação 50 através de uma linha de éster bruto 61, a alimentação do éster bruto 61 abrindo na região do meio de uma coluna a vácuo de destilação 62. Essa coluna 62 tem interiores 63 e um aquecedor de fundo 64 disposto na região inferior da coluna 62. A partir da região inferior da coluna 62 que constitui o fundo dessa coluna, um escoadouro de éster 65 sai, abre na puri- ficação fina de éster 70 e em conseqüência alimenta o éster bruto indepen- dente das caldeiras inferiores da purificação fina. Na região superior da co- luna 62, usualmente no topo, um primeiro trocador de calor 66 é conectado através do escoadouro, como um trocador de calor adicional ou uma plurali- dade de trocadores de calor 67 que são seguidos por um separador de fase 69. No separador de fase 69, o fluxo 68 e a mistura que se origina do troca- dor de calor 67 é dividido em constituintes orgânicos e aquosos, uma linha de reciclagem 611 na região superior sendo conectada ao separador de fase 69 e abrindo na região superior da coluna 62. Na região inferior do separa- dor, um escoadouro de água 610 está presente e abre na esterificação 50 a fim de realimentar a água removida para a esterificação. Um gerador de pressão reduzida 613 é conectado aos trocadores de calor 66 e 67 através de uma linha de pressão reduzida 612.

Na Figura 7, o escoadouro de éster 65 que se origina da elabo- ração de éster BQ^afere -em uma coluna de destilação 71. Isso compreende uma pluralidade de interiores de coluna 71 e, na região inferior da coluna de destilação 71, um aquecedor do fundo da coluna 73. A partir da região do topo da coluna de destilação 71, uma linha de vapor de éster puro 74 entra em um primeiro trocador de calor 75 que é seguido por um (ou mais) adicio- nais trocadores de calor 76 que são conectados a um gerador de pressão reduzida 717. O escoador do trocador de calor adicional 76 tem uma linha a partir da qual, primeiramente, uma linha de reciclagem de éster 77 abre na região superior, ou no topo, da coluna de destilação 71. A linha de recicla- gem de éster 77 tem um ponto de medição de estabilizador 79 que está dis- posto na linha de reciclagem de éster 77 a montante de um misturador 78. Em segundo lugar, a partir da linha do trocador de calor adicional 76, um escoador de éster puro 710 sai. Um trocador de calor adicional 711 e outro trocador de calor 712 são conectados a esse em conexão em série. Esses são seguido por um frasco de peneira molecular 713 que tem acondiciona- dores de peneira molecular 714. Ainda purificado pela peneira molecular, o éster ultrapuro é transferido através do escoador de éster ultrapuro conecta- do ao frasco da peneira molecular na planta de processamento adicional 80.

Em conexão com a seção, mostrada na Figura 8, de uma esteri- ficação mostrada na Figura 5, é feita primeiro referência às observações na Figura 5 a qual o seguinte é adicionado: álcool, de preferência metanol, é alimentado através de um corpo poroso 84 configurado como uma frita de vidro no reator 53 que é aquecível com um aquecedor 54. O corpo poroso 84 também pode servir como a entrada de vapor. Álcool também é alimentado através de um dispositivo de pulverização 85, que é, de preferência, disposto como um anel de pulverização na região da tampa do reator. O reator 53 é conectado através de uma linha de vapor 82 para um ciclone 81, em que a mistura de gás-líquido que forma os vapores é separada em constituintes líquidos e gasosos, e os constituintes líquidos podem ser reciclados através de uma linha de caldeira alta para uma região inferior do ciclone 81 e a regi- ão superior do reator 53 no reator. Os constituintes gasosos do vapor são enviados a uma destilação azeotrópica em uma coluna de destilação conec- tada a jusante do ciclone 81. A destilação azeotrópica é desempenhada a- través do vapor inicialmente alimentado no reator 53 através de uma entrada de vapor 87 ou do corpo poroso 84, que é alimentado no ciclone 81 ou na coluna 58 através da linha de vapor 82. Listagem de Referência

1 Sistema de planta 2 Linha de ácido sulfúrico 3 Linha de ácido sulfúrico adicional 4 Linha de ácido sulfúrico gasto - éster Linha de ácido sulfúrico gasto - ácido 6 Linha de ácido metacrílico Preparação de acetona ciano-hidrina Desenvolvimento de acetona ciano-hidrina 40 Amidação 50 Esterificação 50a Hidrólise 60 Pré-purificação 70 Purificação fina 80 Planta de processamento adicional 90 Finalização 100 Planta de ácido sulfúrico 21 Frasco de acetona 22 Frasco de ácido cianídrico 23 Torre de esfregação 24 Elementos de resfriamento 25 Linhas de saída de gás 26 Reator Ioop 27 Alimentação de acetona 28 Alimentação de ácido cianídrico 29 Bomba 210 Alimentação do catalisador 211 Misturador 212 Trocador de calor 213 Resistência de fluxo 214 Linhas de resfriamento 215 Trocador de calor 216 Frascos de coleta 217 Bocal 218 Circuito de resfriamento 219 Trocador de calor 220 Saída 221 Frasco de estabilização 222 Alimentação de ácido sulfúrico 223 Saída 31 Trocador de calor 33

34

35

36

37

38

39

310

311

312

313

41

42

43

44

45

46

47

48

49

410

411

412

413

414

415

51

52

53

54

53'

46

Alimentador de vapor

Coluna

Embalagens

Fundo da coluna com trocador de calor

Saída de fundo

Linha de produto puro

Saída dos topos

Trocador de calor

Bomba de vácuo

Trocador de calor

Frasco de resfriamento

Linha de reciclagem

Alimentação de acetona ciano-hidrina

Alimentação de ácido sulfúrico

Reator Ioop

Bomba

Misturador

Trocador de calor

Separador de gás

Saída de gás

Alimentação

Reator Ioop adicional

Alimentação

Trocador de calor

Separador de gás

Saída de gás

Linha de amida

Linha de solvente

Linha de amida

Primeiro tanque

Primeiro aquecedor de tanque

Tanque adicional 54' Aquecedor de tanque adicional » 55 Linha de álcool 56 Linha de vapor de éster 57 Fundo da coluna 58 Coluna 59 Linha de ácido gasto 510 Unidade de tanque - 511 Linha de caldeira alta 512 Trocador de calor 513 Separador de fase 514 Alimentação de estabilizador 515 Alimentação de estabilizador adicional 516 Coluna de extração 517 Linha de solvente 518 Linha de éster bruto 519 Frasco de flutuação 520 Saída de ácido gasto 521 Trocador de calor 522 Linha de vapor de caldeira baixa 61 Linha de éster bruto 62 Coluna de destilação a vácuo 63 Coluna interna 64 Aquecedor de fundo 65 Saída de éster 66 Trocador de calor 67 Troeador de calor 68 Alimentação de água 69 Separador de fase 610 Saída de água 611 Linha de reciclagem 612 Linha de pressão reduzida 613 Geradorde pressão reduzida 71 Coluna de destilação

72 Coluna interna

73 Aquecedor de fundo de coluna

74 Linha de vapor de éster puro 75 Primeiro trocador de calor

76 Trocador de calor adicional

77 Linha de reciclagem de éster

78 Misturador

79 Ponto de medição do estabilizador 710 Saída de éster puro

711 Trocador de calor adicional

712 Outro trocador de calor

713 Frascodepeneiramolecular

714 Embalagens de peneira molecular 715 Saída de éster ultrapuro

716 Linhadecaldeiraalta

717 Gerador de pressão reduzida

81 Ciclone

82 Linha de vapor

83 Linha de caldeira alta

84 Corpo poroso

85 Dispositivo de pulverização

86 Região de aquecimento

87 Entrada de vapor

Claims

1. Processo para preparação de metacrilatos de alquila, com- preendendo como etapas: i. prover uma acetona ciano-hidrina por um processo de acordo 5 com uma das reivindicações precendentes; ii. colocar em contato a acetona ciano-hidrina com um ácido i- norgânico para obter uma metacrilamida; iii. colocar em contato a metacrilamida com um álcool na pre- sença de um ácido inorgânico em um reator para obter um metacrilato de alquila; iv. descarregar continuamente pelo menos uma porção do meta- crilato de alquila do reator em uma coluna de destilação como um fluxo de vapor; a descarga sendo efetuada pela alimentação de um fluxo de descarga com- preendendo vapor no reator.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que o ácido inorgânico é ácido sulfúrico.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o ál- cool é alimentado em uma região inferior do reator.

4. Processo de acordo com a reivindicação 3, em que o álcool é alimentado através de um corpo poroso.

5. Processo de acordo com uma das reivindicações preceden- tes, em que o álcool é alimentado em uma região superior do reator.

6. Processo de acordo com uma das reivindicações preceden- tes, em que a destilação é efetuada a uma temperatura na faixa de 50 a120°C na coluna de destilação.

7. Processo de acordo com uma das reivindicações preceden- tes, em que uma destilação azeotrópica é efetuada na coluna de destilação.

8. Processo de acordo com uma das reivindicações preceden- tes, em que um fluxo de caldeira alta é reciclado no reator da coluna de des- tilação.

9. Processo de acordo com uma das reivindicações preceden- tes, em que o fluxo de vapor é alimentado na coluna de destilação em um movimento circular.

10. Processo de acordo com uma das reivindicações preceden- tes, em que o fluxo de vapor passa através de um separador a montante de ou na coluna de destilação.

11. Aparelho para preparação de metacrilatos de alquila, com- preendendo, conectados um ao outro em condução fluida, formar: - um elemento de planta para preparação de acetona ciano- hidrina, seguido por; - um elemento de planta para preparação de metacrilamida, se- guido por; - um elemento de planta para preparação de metacrilato de al- quila, opcionalmente seguido por; - um elemento de planta para purificação de metacrilato de alqui- Ia, um elemento de planta para preparação de metacrilato de alquila compreendendo - pelo menos um reator, seguido por - pelo menos uma coluna de destilação.

12. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, em que um se- parador está disposto entre o reator e a coluna de destilação.

13. Aparelho de acordo com a reivindicação 11 ou 12, em que uma linha de alimentação de álcool está disposta em uma região inferior do reator.

14. Aparelho de acordo com a reivindicação 13, em que a linha de alimentação do álcool no reator tem um corpo poroso.

15. Aparelho de acordo com as reivindicações 11 a 14, em que um dispositivo de borrifação é provido em uma região superior do reator.

16. Processo de acordo com a reivindicação 15 ou 16, o qual é efetuado em um aparelho como definido em qualquer uma das reivindica- ções 17 a 26.

17. Processo para preparação de polímeros à base de, pelo me- nos parcialmente, metacrilato de alquilas, compreendendo as etapas de: a. preparar um metacrilato de alquila por um processo como de- finido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10 e 16; b. polimerizar o metacrilato de alquila e opcionalmente um co- monômero; c. desenvolver o metacrilato de alquila.

18. Processo de acordo com a reivindicação 17, em que a poli- merização é efetuada pela polimerização de radical livre.

19. Uso de um metacrilato de alquila obtenível por um processo como definido em uma das reivindicações 1 a 10 e 16, em fibras, filmes, re- vestimentos, composições de moldagem, moldagens, auxiliares na fabrica- ção de papel, auxiliares de couro, floculantes e aditivos de perfuração.

20. Fibras, filmes, revestimentos, composições de moldagem, moldagens, auxiliares na fabricação de papel, auxiliares de couro, floculan- tes e aditivos de perfuração que são baseados em um metacrilato de alquila obtenível por um processo como definido em uma das reivindicações 1 a 10 e 16.