BRPI0910974B1 - processo para purificar uma mistura gasosa - Google Patents

Abstract

processo para purificar uma mistura gasosa a presente invenção diz respeito a um processo para purificar uma mistura gasosa que contém monóxido de dinitrogênio que compreende pelo menos o tratamento de uma mistura gasosa g-o que contém monóxido de dinitrogênio com uma mistura gasosa g-a que é obtido, que compreende pelo menos a absorção da mistura gasosa g-o em uma mistura de solvente lm-i com uma corrente de gás de saída e uma composição z-a que é obtida e a dessorção de uma mistura gasosa g-1 da composição z-a com uma mistura de solvente lm-i’ que é obtida, a condensação subsequente da mistura gasosa g-a com uma composição líquida z-1 contendo monóxido de dinitrogênio e uma mistura gasosa g-k que é obtida, em que a mistura gasosa g-k é recirculada para o processo.

Description

PROCESSO PARA PURIFICAR UMA MISTURA GASOSA

[1] A presente invenção diz respeito a um processo para purificar uma mistura gasosa que compreende o monóxido de dinitrogênio, que compreende pelo menos o tratamento de uma mistura gasosa G-0 que compreende o monóxido de dinitrogênio para obter uma mistura gasosa G-A, que compreende pelo menos a absorção da mistura gasosa G-0 em uma mistura de solvente S-I para obter uma corrente de gás de saída e uma composição C-A e a dessorção de uma mistura gasosa G-I da composição C-A para obter uma mistura de solvente S-Γ, subsequente condensação da mistura gasosa G-A para obter uma composição líquida C-l que compreende o monóxido de dinitrogênio e uma mistura gasosa G-K, em que a mistura gasosa G-K é reciclada no processo.

[2] No contexto da presente invenção, também é possível que a composição da mistura gasosa G-A corresponda àquela mistura gasosa G-I.

[3] A técnica anterior descreve vários processos de preparação e processos de purificação para o monóxido de dinitrogênio. Do mesmo modo é conhecido que o monóxido de dinitrogênio pode ser usado, por exemplo, como um agente de oxidação para olefinas.

[4] Por exemplo, a WO 98/25698 descreve um processo para preparar o monóxido de dinitrogênio pela oxidação parcial catalítica do NH3 com oxigênio. De acordo com a WO 98/25698, um catalisador composto de óxido de manganês, óxido bismuto e óxido de alumínio é usado, que leva ao monóxido de dinitrogênio com seletividade alta. Um sistema de catalisador similar também é descrito em detalhes em um estudo científico (Noskov et al., Chem. Eng. J. 91 (2003) 235-242). US 5.849.257 do mesmo modo descreve um processo para preparar o monóxido de dinitrogênio pela oxidação de amônia. A oxidação ocorre na presença de um catalisador de cobre-óxido de manganês.

[5] No processo descrito na WO 00/01654, monóxido de dinitrogênio é preparado pela redução de uma corrente gasosa que compreende NOX e amônia.

[6] A oxidação de um composto olefínico a um aldeído ou uma cetona por meio de monóxido de dinitrogênio é descrito, por exemplo, na GB 649.680 ou na US 2.636.898 equivalente. Ambos os documentos muito no geral descrevem que a oxidação pode ser em princípio efetuada na presença de um catalisador de oxidação adequado.

[7] Os artigos científicos mais recentes de G. I. Panov et al., “Non-Catalytic Liquid Phase Oxidation of Alkenes with Nitrous Oxide. 1. Oxidation of Cyclohexene to Cyclohexanone”, React. Kinet, Catai. Lett. Vol. 76, N2 2 (2002) p. 401-405 e K.A. Dubkov et al., “Non-Catalytic Liquid Phase Oxidation of Alkenes with Nitrous Oxide. 2. Oxidation of Cyclopentene to Cyclopentanone”, React. Kinet. Catai. Lett. Vol. 77, N2 1 (2002) p. 197-205 do mesmo modo descrevem oxidações dos compostos de olefina com monóxido de dinitrogênio. Um artigo científico “Liquid Phase Oxidation of Alkenes with Nitrous Oxide to Carbonyl Compounds” por E. V. Starokon et al. in Adv. Synth. Catat 2004, 346, 268-274 também inclui um estudo mecanístico da oxidação de alcenos com monóxido de dinitrogênio na fase líquida.

[8] A síntese dos compostos de carbonila a partir de alcenos com monóxido de dinitrogênio também é descrita em vários pedidos de patente internacionais. Por exemplo, a WO 03/078370 descreve um processo para preparar compostos de carbonila a partir de alcenos alifáticos com monóxido de dinitrogênio. A reação é realizada em temperaturas na faixa de 20 a 350° C e na pressão de 0,01 a 100 atm. A WO 03/078374 descreve um processo correspondente para preparar a cicloexanona. De acordo com a WO 03/078372, cetonas cíclicas tendo de 4 a 5 átomos de carbono são preparadas. De acordo com a WO 03/078375, cetonas cíclicas são preparadas sob estas condições de processo a partir de alcenos cíclicos tendo de 7 a 20 átomos de carbono. A WO 03/078371 descreve um processo para preparar substituintes de cetonas a partir de alcenos substituídos. A WO 04/000777 descreve um processo para reagir di- e polialcenos com monóxido de dinitrogênio para dar os compostos de carbonila correspondentes. A purificação de monóxido de dinitrogênio não é mencionada nestes documentos.

[9] Também é conhecido que as correntes de gás de saída que compreendem o monóxido de dinitrogênio podem ser usadas para outras reações. O monóxido de dinitrogênio é obtido como um subproduto indesejado em vários processos químicos, especialmente na oxidação com ácido nítrico e muito particularmente na oxidação da cicloexanona e/ou cicloexanol ao ácido adípico. Outros exemplos de processos em que o monóxido de dinitrogênio é obtido como um subproduto indesejado são a oxidação de ciclododecanona e/ou ciclododecanol com ácido nítrico para dar o ácido dodecanodicarboxílico e a oxidação parcial do NH3 a NO.

[10] Por exemplo, a WO 2005/030690, WO 2005/030689 e WO 2004/096745 descreve processos para oxidar olefinas com monóxido de dinitrogênio, especialmente a oxidação de ciclododecatrieno, de ciclododeceno e de ciclopenteno. Todas as três aplicações descrevem que, além das outras fontes de monóxido de dinitrogênio, também é possível usar correntes de gás de saída que podem ser purificadas, por exemplo, pelos métodos destilativos antes que eles sejam usados como agentes de oxidação.

[11] Tanto na preparação de monóxido de dinitrogênio quanto no uso de correntes de gás de saída, N2O é obtido inicialmente como uma mistura gasosa diluída com outros componentes. Estes componentes podem ser divididos em aqueles que tem um efeito de rompimento para as aplicações específicas e aqueles que se comportam de modo inerte. Para o uso como um agente de oxidação, gases tendo um efeito de rompimento incluem NOX ou, por exemplo, oxigênio (O2). O termo “NOX”, como entendido no contexto da presente invenção, refere-se a todos os compostos NaOb onde a é 1 ou 2 e b é um número de 1 a 6, exceto N2O. Ao invés do termo “NOX”, o termo “óxidos de nitrogênio” também é usado no contexto da presente invenção. Os componentes secundários de rompimento também incluem NH3 e ácidos orgânicos.

[12] Para as aplicações específicas, é necessário purificar o monóxido de dinitrogênio usado antes da reação. Por exemplo, para o uso de monóxido de dinitrogênio como um agente de oxidação, é necessário remover os componentes secundários de rompimento tais como oxigênio ou óxidos de nitrogênio NOX.

[13] Os processos para remover NOX são conhecidos no princípio da técnica anterior. Uma revisão é dada, por exemplo, por M. Thiemann et al. em Ullmann’s Encyclopedia, 6a Edição, 2000, Edição Eletrônica, Capítulo “Nitric Acid, Nitrous Acid e Nitrogen Oxide”, Seção 1.4.2.3.

[14] O pedido WO 00/73202 descreve um método de como NO e O2 podem ser removidos a partir de uma corrente de gás que contém N2O. O NOX, é removido pela redução catalítica com NH3 e oxigênio pela redução catalítica com hidrogênio ou outros agentes de redução. Entretanto, este método tem a desvantagem de que o produto é contaminado com NH3. Uma depleção alta de oxigênio é possível apenas quando uma perda de N2O é aceita (por exemplo, de 3 a 5 % da quantidade originalmente presente).

[15] Para as aplicações específicas, também pode ser necessário remover os compostos inertes, visto que eles podem diminuir a reação desejada com N2O pela diluição. O termo “gás inerte”, como usado no contexto da presente invenção, refere-se a um gás que se comporta de modo inerte com respeito à reação de N2O com uma olefina, isto é, não reage sob as condições da reação de olefinas com N2O nem com as olefinas nem com N2O. Os gases inertes incluem, por exemplo, nitrogênio, dióxido de carbono, argônio, metano, etano e propano. Entretanto, os gases inertes podem diminuir o rendimento espaço-tempo, de modo que uma depleção pode do mesmo modo ser vantajosa. Entretanto, pode ser do mesmo modo vantajoso obter uma mistura gasosa que compreende ainda os gases inertes, tais como dióxido de carbono e depois pode ser usado diretamente em uma outra reação.

[16] DE 27 32 267 Al descreve, por exemplo, um processo para purificar monóxido de dinitrogênio, em que óxido de nitrogênio, dióxido de nitrogênio, dióxido de carbono e água são inicialmente removidos e a mistura gasosa é subsequentemente liquefeita pela compressão de 40 a 300 bar e esfriando de 0 a -88° C. Desta mistura gasosa liquefeita, monóxido de dinitrogênio é depois removido. Embora este método obtenha uma purificação e concentração de N2O, este é economicamente não atrativo devido à pressão alta requerida (60 bar), as temperaturas baixas (-85° C) e os custos de capital altos associados.

[17] A US 4.177.645 descreve um processo para remover o monóxido de dinitrogênio de correntes de gás de saída que do mesmo modo compreendem uma purificação e uma destilação em temperatura baixa. O pedido EP 1 076 217 Al do mesmo modo descreve um método para remover as impurezas de ebulição baixa de N2O pela destilação em temperatura baixa.

[18] A US 6.505.482, US 6.370.911 e US 6.387.161 também descrevem processos para purificar monóxido de dinitrogênio, em que uma destilação em temperatura baixa é em cada caso realizada em uma instalação especial.

[19] Entretanto, como um resultado da pressão alta e temperaturas baixas, uma destilação em temperatura baixa acarreta necessariamente demandas de aparelhos altos, que tornam a purificação do monóxido de dinitrogênio com um tal processo inconveniente e caro. Particularmente difícil neste contexto é o fato de que o ponto de fusão de N2O na pressão padrão é apenas 3 K abaixo do ponto de ebulição. E, portanto, necessário utilizar as pressões altas.

[20] A DE 20 40 219 descreve um processo de preparação para o monóxido de dinitrogênio, em que o monóxido de dinitrogênio obtido é concentrado e purificado depois da síntese. De acordo com a DE 20 40 219, o monóxido de dinitrogênio é preparado inicialmente pela oxidação com amônia. O monóxido de dinitrogênio preparado é purificado pela separação de gases oxidados e concentrados pela absorção sob pressão alta, que é seguida por uma dessorção sob pressão reduzida. Os componentes secundários são removidos, por exemplo, pelo tratamento com uma solução de alquila em uma torre de lavagem. De acordo com a DE 20 40 219, água é usada como o solvente para a absorção da mistura gasosa.

[21] É possível com o processo descrito na DE 20 40 219 separar os óxidos de nitrogênio diferentes, mas o processo acarreta necessariamente o uso de quantidades grandes de solvente e/ou pressões altas para a absorção. Ao mesmo tempo, uma outra torre de lavagem é necessária para o processo descrito na DE 20 40 219 para remover ainda mais os componentes de rompimento.

[22] A WO 2006/032502 descreve um processo para purificar uma mistura gasosa que compreende o monóxido de dinitrogênio, que compreende pelo menos uma absorção da mistura gasosa em um solvente orgânico e dessorção subsequente da mistura gasosa do solvente orgânico carregado e também do ajustamento do teor de óxidos de nitrogênio NOX na mistura gasosa até no máximo 0,5 % em volume com base no volume total da mistura gasosa. A WO 2006/032502 também descreve que o processo pode compreender uma pluralidade de etapas de absorção e dessorção. A WO 2006/032502 descreve apenas solventes orgânicos como o meio de absorção.

[23] A DE 10 2005 055588.5 diz respeito a um processo para purificar uma mistura gasosa G-0 que compreende o monóxido de dinitrogênio, que compreende pelo menos a absorção da mistura gasosa G-0 em um solvente orgânico, dessorção subsequente de uma mistura gasosa G-I do solvente orgânico carregado, absorção da mistura gasosa G-I na água e dessorção subsequente de uma mistura de gás G-2 para carregar a água e para o uso de uma mistura gasosa purificada que compreende o monóxido de dinitrogênio obtenível por um tal processo como um agente de oxidação para olefinas.

[24] A EP 06 125 807.5 diz respeito a um processo para purificar uma mistura gasosa que compreende o monóxido de dinitrogênio, em que absorção e dessorção são efetuadas em mistura de solvente aquoso em valores de pH particulares.

[25] Progredindo a partir desta técnica anterior, foi um objetivo da presente invenção fornecer um processo com o qual as correntes que contém monóxido de dinitrogênio pode ser purificadas e concentradas de modo eficaz e barato. Monóxido de dinitrogênio purificado desta forma é requerido especialmente como um agente de oxidação.

[26] Foi um outro objetivo da presente invenção fornecer processos para preparar misturas gasosas que podem ser usadas como agentes de oxidação sem outro tratamento ou adição de outros agentes inertizantes e que não compreendem nenhuma quantidade de rompimento de impurezas.

[27] Este objetivo é obtido de acordo com a invenção por um processo para purificar uma mistura gasosa que compreende o monóxido de dinitrogênio, que compreende pelo menos as etapas de (A) tratar uma mistura gasosa G-0 que compreende o monóxido de dinitrogênio para obter uma mistura gasosa G-A, que compreende pelo menos as etapas de (i) absorver a mistura gasosa G-0 em uma mistura de solvente S-I para obter uma corrente de gás de saída e uma composição C-A (ii) dessorver uma mistura gasosa G-I da composição C-A para obter uma mistura de solvente S-I’ (B) condensar a mistura gasosa G-A para obter uma composição líquida C-l que compreende o monóxido de dinitrogênio e uma mistura gasosa G-K, em que a mistura gasosa G-K é reciclada no tratamento na etapa (A).

[28] No contexto da presente invenção, também é possível que a composição da mistura gasosa G-A corresponda àquela mistura gasosa G-I.

[29] Uma vantagem do processo de acordo com a invenção é que não apenas os componentes de rompimento, mas em algum grau também os componentes inertes são removidos. O monóxido de dinitrogênio purificado de acordo com a invenção é assim concentrado simultaneamente. Como um resultado do processo de acordo com a invenção, entretanto, dióxido de carbono, que tem um efeito inertizante, permanece pelo menos parcialmente na composição líquida C-l e assim a composição líquida C-l pode ser usada diretamente e em segurança como um agente de oxidação sem a adição de outros gases inertes.

[30] É assim possível pelo processo de acordo com a invenção fornecer um agente de oxidação seguro como uma mistura gasosa. Ao mesmo tempo, a condensação parcial e a reciclagem da mistura gasosa G-K aumentaram o rendimento.

[31] O regime de processo inventivo possibilita que pressões altas e/ou temperaturas muito baixas na liquefação da mistura gasosa sejam evitadas, visto que, em virtude da reciclagem inventiva, não é necessário obter um rendimento alto na condensação.

[32] O processo de acordo com a invenção compreende uma etapa (A), que compreende as etapas (i) e (ii). Na etapa (A), uma mistura gasosa G-0 que compreende o monóxido de dinitrogênio é tratada para obter uma mistura gasosa G-A, a etapa (A) que compreende pelo menos as etapas (i) e (ii). Na etapa (i), a mistura gasosa G-0 é absorvida em uma mistura de solvente S-I para obter uma corrente de gás de saída e uma composição C-A. Na etapa (ii), uma mistura gasosa G-I é dessorvida da composição C-A para obter uma mistura de solvente S-I’.

[33] No contexto da presente invenção, a mistura gasosa G-0 é uma mistura gasosa que compreende o monóxido de dinitrogênio, que é purificada pelo processo de acordo com a invenção. A mistura gasosa G-0 pode compreender outros componentes assim como monóxido de dinitrogênio.

[34] De acordo com a invenção, a mistura gasosa G-0 que compreende o monóxido de dinitrogênio usado pode em princípio originar de qualquer fonte.

[35] O termo “mistura gasosa” como usado no contexto da presente invenção refere-se a uma mistura de dois ou mais compostos que estão no estado gasoso na pressão ambiente e temperatura ambiente. Na temperatura alterada ou pressão alterada, a mistura gasosa também pode estar presente em um outro estado de matéria, por exemplo líquido e é ainda aludido como uma mistura gasosa no contexto da presente invenção.

[36] No contexto da presente invenção, a composição das misturas gasosas ou das misturas gasosas liquefeitas, a menos que explicitamente de outro modo estabelecido, é especificada em % em volume. Os dados dizem respeito à composição das misturas gasosas na pressão ambiente e temperatura ambiente.

[37] Em princípio, a composição das misturas pode ser determinada no contexto da presente invenção em qualquer modo conhecido por aqueles habilitados na técnica. No contexto da presente invenção, a composição das misturas gasosas é preferivelmente determinada pela cromatografia gasosa. Entretanto, a mesma também pode ser determinada por meio da espectroscopia de UV, espectroscopia de IR ou pelos métodos químicos úmidos.

[38] Quando uma mistura gasosa G-0 é usada, seu teor de monóxido de dinitrogênio é substancialmente arbitrário, contanto que seja garantido que a purificação no pH inventivo seja possível.

[39] As misturas gasosas que contém N2O que são usadas como mistura gasosa G-0 para este processo no geral têm um teor de N2O entre 2 e 80 % em volume de N2O. A mesma compreende ainda, por exemplo, de 2 a 21 % em volume de O2 e até 30 % em volume e NOX como componentes indesejados. Além disso, a mesma também pode compreender quantidades variando de N2, H2, CO2, CO, H2O, NH3; traços de composto orgânicos também podem estar presentes. Por exemplo, a mistura gasosa G-0 também pode compreender de 9 a 13 % em volume de N2 e até 5,5 % em volume de NH3. A soma dos componentes da mistura gasosa G-0 soma até 100 % em volume.

[40] Em uma forma de realização preferida do processo de acordo com a invenção, uma mistura gasosa G-0 que compreende pelo menos 3 % em volume de monóxido de dinitrogênio é usado, mas preferência é dada por sua vez ao uso de misturas tendo um teor de monóxido de dinitrogênio na faixa de 4 a 60 % em volume, mais preferivelmente na faixa de 5 a 25 % em volume e de modo especialmente preferível na faixa de 6 a 18 % em volume.

[41] Nesta forma de realização, a mistura gasosa G-0 preferivelmente tem um teor de N2O de 6 a 18 % em volume, mais preferivelmente, por exemplo, de 7 % em volume, 8 % em volume, 9 % em volume, 10 % em volume, 11 % em volume, 12 % em volume, 13 % em volume, 14 % em volume, 15 % em volume, 16 % em volume ou 17 % em volume.

[42] A mistura gasosa G-0 tem, por exemplo, um teor de CO2 de 0,1 a 7,5 % em volume, preferivelmente de 0,5 a 5 % em volume, mais preferivelmente de 1 a 2,5 % em volume. Ao mesmo tempo, a mistura gasosa G-0 tem, por exemplo, um teor de O2 de 1 a 10 % em volume, preferivelmente de 2 a 7,5 % em volume, mais preferivelmente, por exemplo, de 3,0 a 6 % em volume. Além disso, a mistura gasosa G-0 também pode compreender de 50 a 95 % em volume de N2, preferivelmente de 60 a 90 % em volume, mais preferivelmente de 70 a 85 % em volume e também outros componentes, por exemplo óxidos de nitrogênio ou resíduos de solvente. NOX, por exemplo, pode estar presente em uma quantidade de 0 a 0,2 % em volume, preferivelmente de 0,0001 a 0,15 % em volume, mais preferivelmente de 0,0005 a 0,1 % em volume. A soma dos componentes da mistura gasosa G-0 soma até 100 % em volume.

[43] Em uma forma de realização preferida da presente invenção, a mistura gasosa GM que compreende o monóxido de dinitrogênio é pelo menos um gás de saída que contém monóxido de dinitrogênio de um processo químico. O escopo da presente invenção também abrange formas de realização em que pelo menos dois gases de saída que contém monóxido de nitrogênio de uma única instalação serve como a mistura gasosa que compreende o monóxido de dinitrogênio. Igualmente abrangidas são as formas de realização em que pelo menos gás de saída que contém monóxido de dinitrogênio de uma instalação e pelo menos um outro gás de saída que contém monóxido de dinitrogênio de pelo menos uma outra instalação serve como a mistura gasosa que compreende o monóxido de dinitrogênio.

[44] Consequentemente, a presente invenção também diz respeito a um processo como descrito acima, em que a mistura gasosa que compreende o monóxido de dinitrogênio é pelo menos gás de saída que contém monóxido de dinitrogênio de pelo menos um processo industrial.

[45] O termo “misturas gasosas que compreendem o monóxido de dinitrogênio” refere-se no contexto da presente invenção tanto às formas de realização em que o gás de saída mencionado é submetido ao processo de purificação da invenção na forma não modificada quanto às formas de realização em que pelo menos um dos gases de saída mencionados são submetidos a uma modificação.

[46] O termo “modificação” como usado neste contexto dentro do escopo da presente invenção refere-se a qualquer processo adequado pelo qual a composição química de uma mistura gasosa é alterada. Consequentemente, o termo “modificação” compreende, inter alia, formas de realização em que um gás de saída que contém monóxido de dinitrogênio é concentrado com respeito ao monóxido de dinitrogênio contendo pelo menos um processo adequado. Preferência é dada a não submeter o gás de saída a nenhuma modificação.

[47] Em uma outra forma de realização, a composição química de um gás de saída também pode ser alterada pela adição de monóxido de dinitrogênio puro ao gás de saída.

[48] A mistura gasosa G-0 que compreende N2O que é usada pode ser, por exemplo, um gás de saída de um processo industrial. Este preferivelmente origina-se de um gás de saída de uma usina para preparar ácidos carboxílicos pela oxidação de alcoóis, aldeídos ou cetonas com ácido nítrico, por exemplo de uma instalação de ácido adípico, uma instalação de um ácido dodecanodicarboxílico ou uma instalação de glioxal, de gás de saída de uma instalação de ácido nítrico que usa o gás de saída acima como um reagente, do gás de saída de uma usina para a oxidação parcial do NH3 ou do gás de saída de uma usina que usa as misturas gasosas geradas neste ponto, por exemplo uma instalação de hidroxilamina.

[49] De acordo com a invenção, também é possível usar uma mistura de gases de saída diferentes.

[50] Em uma forma de realização mais preferida da presente invenção, as pelo menos correntes de gás de saída que contém monóxido de dinitrogênio de uma instalação de ácido adípico, uma instalação de um ácido dodecanodicarboxílico, um instalação de glioxal, uma instalação de hidroxilamina e/ou uma instalação de ácido nítrico, a última por sua vez preferivelmente sendo operada com pelo menos um gás de saída de uma instalação do ácido adípico, de uma instalação de um ácido dodecanodicarboxílico ou de uma instalação de glioxal.

[51] Em uma forma de realização preferida, a corrente de gás de saída de uma instalação do ácido adípico é usada, em que no geral de 0,8 a 1,0 mol de N2O por mol do ácido adípico formado é formado pela oxidação de misturas de cicloexanol/cicloexanona com ácido nítrico. Como descrito, por exemplo, em A. K. Uriarte et al., Stud. Surf. Sei. Catai. 130 (2000) p. 743-748, os gases de saída das instalações de ácido adípico também compreendem concentrações diferentes de outros constituintes incluindo nitrogênio, oxigênio, dióxido de carbono, monóxido de carbono, óxidos de nitrogênio, água e compostos orgânicos voláteis.

[52] A instalação do ácido dodecanodicarboxílico é substancialmente de um tipo de instalação idêntica.

[53] Um exemplo de uma composição típica de um gás de saída de uma instalação do ácido adípico ou de uma instalação de um ácido dodecanodicarboxílico é reproduzido na tabela que segue: [54] A corrente de gás de saída de uma instalação do ácido adípico ou de uma instalação de um ácido dodecanodicarboxílico pode ser usada diretamente no processo de acordo com a invenção.

[55] Em uma forma de realização do mesmo modo preferida, a corrente de gás de saída de uma instalação de ácido nítrico é usada que é alimentada total ou parcialmente com gases de saída que compreendem o monóxido de dinitrogênio e óxidos de nitrogênio de outros processos. Em tais instalações de ácido nítrico, óxidos de nitrogênio são adsorvidos e na maior parte convertidos ao ácido nítrico, enquanto o monóxido de dinitrogênio não é convertido. Por exemplo, uma tal instalação de ácido nítrico pode ser abastecida pelos óxidos de nitrogênio que são preparados pela combustão seletiva de amônia e pelos gases de saída de uma instalação do ácido adípico e/ou pelos gases de saída de uma instalação de um ácido dodecanodicarboxílico e/ou pelos gases de saída de uma instalação de glioxal. É igualmente possível abastecer uma tal instalação de ácido nítrico unicamente pelos gases de saída de uma instalação do ácido adípico e/ou pelos gases de saída de uma instalação de um ácido dodecanodicarboxílico e/ou pelos gases de saída de uma instalação de glioxal.

[56] Os gases de saída de tais instalações de ácido nítrico sempre compreendem concentrações variáveis de outros constituintes incluindo nitrogênio, oxigênio, dióxido de carbono, monóxido de carbono, óxidos de nitrogênio, água e compostos orgânicos voláteis.

[57] Um exemplo de uma composição típica de um gás de saída de uma tal instalação de ácido nítrico é reproduzido na tabela que segue: [58] A corrente de gás de saída de uma instalação de ácido nítrico pode ser usada diretamente no processo de acordo com a invenção.

[59] Em uma forma de realização do mesmo modo preferida do processo de acordo com a invenção, a corrente de gás de saída de uma instalação de hidroxilamina é usada, em que, por exemplo, amônia é inicialmente oxidada com ar ou oxigênio para dar NO e pequenas quantidades de monóxido de dinitrogênio são formadas como um subproduto. O NO é subsequentemente hidrogenado com hidrogênio para dar hidroxilamina. Desde que o monóxido de dinitrogênio seja inerte sob as condições de hidrogenação, o mesmo se acumula no circuito de hidrogênio. Em versões de processo preferidas, a corrente de purga de uma instalação de hidroxilamina compreende o monóxido de dinitrogênio na faixa de 9 a 13 % em volume em hidrogênio. Esta corrente de purga pode ser usada como tal para a purificação da invenção. É igualmente possível concentrar esta corrente em uma maneira adequada com respeito ao teor de monóxido de dinitrogênio como descrito acima.

[60] Consequentemente, a presente invenção também diz respeito a um processo como descrito acima, em que a mistura gasosa G-0 é o gás de saída de uma instalação do ácido adípico e/ou de uma instalação de um ácido dodecanodicarboxílico e/ou de uma instalação de glioxal e/ou de uma instalação de hidroxilamina e/ou de uma instalação de ácido nítrico operada com o gás de saída de uma instalação do ácido adípico e/ou de uma instalação de um ácido dodecanodicarboxílico e/ou de uma instalação de glioxal.

[61] E igualmente possível no contexto do processo de acordo com a invenção preparar seletivamente monóxido de dinitrogênio para o uso no processo. Preferência é dada inter alia para a preparação por intermédio de decomposições terminais do NH4NO3, como descrito, por exemplo, na US 3.656.899. Preferência é do mesmo modo ainda dada para a preparação por intermédio da oxidação catalítica de amônia, como descrito, por exemplo, na US 5.849.257 ou na WO 98/25698, cujos teores neste objeto são incorporados totalmente por referência no contexto do presente pedido.

[62] Na absorção na etapa (I), a mistura gasosa G-0 é absorvida em uma mistura de solvente S-I. No contexto da presente invenção, qualquer método de absorção conhecida por aqueles habilitados na técnica pode ser usado em princípio. Isto produz uma corrente de gás de saída e uma composição C-A. A composição C-A é depois tratada ainda na etapa (II). A mistura gasosa G-I é dessorvida da composição C-A para obter uma mistura de solvente S-I’.

[63] De acordo com a invenção, a mistura gasosa G-I compreende pelo menos monóxido de dinitrogênio e pode compreender outros componentes.

[64] De acordo com a invenção, a mistura de solvente S-I usada pode ser qualquer mistura de solvente adequada conhecida por aqueles habilitados na técnica, contanto que seja garantido que a mistura gasosa G-0, especialmente monóxido de dinitrogênio, seja pelo menos parcialmente absorvida.

[65] Na etapa (A), uma mistura gasosa G-A que compreende o monóxido de dinitrogênio é obtida. A mistura gasosa G-A pode adicionalmente compreender outros componentes. Quando a etapa (A) não compreende ainda qualquer uma das etapas depois da etapa (ii), a composição da mistura gasosa G-I é idêntica àquela mistura gasosa G-A.

[66] Na etapa (B), a mistura gasosa G-A obtida da etapa (A) é pelo menos parcialmente condensada para obter uma composição líquida C-l que compreende o monóxido de dinitrogênio e a mistura gasosa G-K. No contexto da presente invenção, a composição líquida C-A compreende o monóxido de dinitrogênio e pode compreender outros componentes. No contexto da presente invenção, a mistura gasosa G-K compreende preferivelmente apenas pequenas quantidades de monóxido de dinitrogênio. No processo de acordo com a invenção, depois da condensação na etapa (B), a mistura gasosa G-K é reciclada no tratamento da etapa (A).

[67] No processo de acordo com a invenção, é assim também possível reciclar pequenas quantidades de monóxido de dinitrogênio que possam estar presentes na mistura G-K no processo, de modo a aumentar o rendimento.

[68] De acordo com a invenção, o processo pode não compreender mais nenhuma etapa. Por exemplo, é possível no contexto da presente invenção que etapas ainda sejam incluídas entre as etapas (A) e (B).

[69] De acordo com a invenção, a etapa (A) também pode compreender outras etapas. Mais particularmente, é possível que a etapa (A) compreenda uma outra absorção da mistura gasosa G-I em uma mistura de solvente adequada e uma outra dessorção.

[70] Em uma outra forma de realização, a presente invenção, portanto, diz respeito a um processo como descrito acima para purificar uma mistura gasosa que compreende o monóxido de dinitrogênio, em que a etapa (A) adicionalmente compreende as etapas (iii) e (iv): (iii) absorver a mistura gasosa G-I em uma mistura de solvente S-II para obter uma corrente de gás de saída e uma composição (iv) dessorver uma mistura gasosa G-2 da composição para obter uma mistura de solvente S-H’.

[71] De acordo com a invenção, a mistura de solvente S-II usada pode ser qualquer mistura de solvente adequada conhecida por aqueles habilitados na técnica, contanto que seja garantido que a mistura gasosa G-I, especialmente monóxido de dinitrogênio, sejam pelo menos parcialmente absorvidos.

[72] Quando a etapa (A) não compreende ainda nenhuma etapa depois da etapa (iv), a composição da mistura gasosa G-2 é idêntica à mistura gasosa G-A.

[73] No contexto da presente invenção, também é possível que a etapa (A), assim como as etapas (i) e (ii), ou assim como as etapas (i), (ii), (iii) e (iv), não compreendam mais nenhuma etapa, incluindo absorções e dessorções adicionais.

[74] Por exemplo, é possível no contexto da presente invenção que o processo compreenda uma pluralidade de etapas (i) e (ii) ou uma pluralidade de etapas (iii) e (iv).

[75] Em uma outra forma de realização, a presente invenção diz respeito a um processo como descrito acima para purificar uma mistura gasosa que compreende o monóxido de dinitrogênio, em que a etapa (A) não compreende mais nenhuma etapa.

[76] Como descrito acima, a mistura gasosa G-K obtida na etapa (B) é reciclada na etapa (A) do processo de acordo com a invenção. No contexto da presente invenção, a mistura gasosa G-K é misturada com uma outra mistura gasosa. A mistura gasosa G-K é preferivelmente reciclada na etapa (A) tal que a recuperação do monóxido de dinitrogênio que possa estar presente na mistura gasosa G-K seja possível. E portanto preferido no contexto da presente invenção que a mistura gasosa G-K seja misturada com uma mistura gasosa que é enviada a uma absorção, especialmente a mistura gasosa G-0 ou mistura gasosa G-I. E assim preferido no contexto da presente invenção reciclar a mistura gasosa G-K na etapa (i) ou na etapa (iii) da etapa (A).

[77] Em uma outra forma de realização, a presente invenção, portanto, diz respeito a um processo como descrito acima para purificar uma mistura gasosa que compreende o monóxido de dinitrogênio, em que a mistura gasosa G-K é reciclada na etapa (i) ou na etapa (iii) da etapa (A).

[78] Na etapa (A), o processo de acordo com a invenção compreende pelo menos as etapas (i) e (ii), e, em uma outra forma de realização, também etapas (iii) e (iv), em que as misturas de solvente S-I e S-II é usada.

[79] De acordo com a invenção, as misturas de solvente S-I e/ou S-II usadas pode ser qualquer mistura de solvente adequada conhecida por aqueles habilitados na técnica, contanto que seja garantido que especialmente monóxido de dinitrogênio seja absorvido.

[80] As misturas de solvente adequadas S-I e S-II para a absorção na etapa (i) ou (iii) são aquelas que têm uma solubilidade melhor para N2O e preferivelmente também CO2 como um componente inerte do que para os componentes não desejados do gás reagente G-0 que entra.

[81] De acordo com a invenção, as misturas de solvente S-I e/ou S-II usadas podem ser misturas de solventes orgânicos ou solvente aquoso. Em uma outra forma de realização, a presente invenção portanto diz respeito a um processo como descrito acima para purificar uma mistura gasosa que compreende o monóxido de dinitrogênio, em que a mistura de solvente S-I ou a mistura de solvente S-II ou a mistura de solvente S-I e a mistura de solvente S-II é/são selecionados do grupo que consiste das misturas de solventes orgânicos e solvente aquoso.

[82] De acordo com a invenção, os solventes orgânicos usados podem ser um dos solventes em que a razão entre solubilidade de N2O (em mol/mol de solvente) e a solubilidade dos solventes secundários indesejados sob as condições existentes no absorvedor (esta razão é aludida daqui em diante como y) é pelo menos 5. Esta razão pode ser determinada para cada componente individual presente na mistura gasosa. Os solventes orgânicos preferidos têm, por exemplo a 30° C, um valor 702 de 6 a 30, preferivelmente de 9 a 25 e um valor γΝ2 maior do que 10, preferivelmente maior do que 15, em particular maior do que 20.

[83] Os exemplos de solventes orgânicos adequados são, por exemplo, hidrocarbonetos alifáticos, preferivelmente tendo pelo menos 5 átomos de carbono, mais preferivelmente tendo pelo menos 8 átomos de carbono, hidrocarbonetos aromáticos substituídos ou não substituídos, ésteres, éteres, amidas, lactonas, lactamas, nitrilas, haletos de alquila, olefinas ou misturas destes solventes.

[84] De acordo com a invenção, preferência muito particular é dada aos solventes orgânicos que têm um ponto de ebulição na pressão padrão de pelo menos 100° C, desde que isto reduza a perda de solvente na corrente de gás de saída tanto do absorvedor quanto do dessorvedor.

[85] Além disso, os solventes adequados de acordo com a invenção simultaneamente tem uma boa solubilidade para o monóxido de dinitrogênio. A solubilidade é especificada pela razão entre a pressão parcial de N2O na fase gasosa e a proporção molar de N2O na fase líquida (Coeficiente de Henry, Hn2o), isto é, um valor pequeno significa uma solubilidade alta de monóxido de dinitrogênio no solvente. Esta razão para um solvente orgânico usado na primeira etapa a 30° C é preferivelmente menor do que 1000, mais preferivelmente menor do que 750, de modo particularmente preferido menor do que 500, em particular menor do que 150.

[86] Os solventes orgânicos adequados incluem N-metil-pirrolidona, dimetilformamida, sulfóxido de metila, carbonato de propileno, sulfolano, Ν,Ν-dimetilacetamida ou ciclopentano. Preferência particular é dada no contexto da presente invenção, por exemplo, ao tolueno, nitrobenzeno, 1,2-diclorobenzeno, tetradecano, por exemplo, uma mistura de grau técnico de hidrocarbonetos saturados tendo predominantemente 14 átomos de carbono e ftalato de dimetila.

[87] Em uma forma de realização preferida, a presente invenção, portanto, diz respeito a um processo para purificar uma mistura gasosa que compreende o monóxido de dinitrogênio como descrito acima, em que o solvente orgânico é selecionado do grupo que consiste de tolueno, nitrobenzeno, 1,2-diclorobenzeno, tetradecano e ftalato de dimetila.

[88] De acordo com a invenção, é do mesmo modo possível usar misturas de solvente aquoso como mistura de solvente S-I e/ou S-II. Em princípio, as observações acima requerem a estabilidade das misturas de solvente para o processo de acordo com a invenção. Em particular, as misturas de solvente S-I e/ou S-II usadas podem ser misturas de solvente que compreendem pelo menos 50 % em peso de água com base na mistura de solvente global. Também é possível no contexto da presente invenção que o pH da mistura de solvente usado seja ajustado dentro de uma faixa particular. De acordo com a invenção, um pH adequado para uma mistura de solvente aquoso está, por exemplo, na faixa de 2,0 a 8,0. Também é possível de acordo com a invenção que o pH das misturas de solvente S-I ou S-II usadas nas etapas individuais de absorção seja variado.

[89] No contexto deste pedido, o pH é medido com um eletrodo comercialmente disponível que foi bem calibrado antecipadamente contra um tampão de pH conhecido. Todos os dados do pH são com base em uma medição com um eletrodo de vido calibrado e compensado em temperatura. Se a temperatura de calibração difere da temperatura de medida, uma composição de temperatura é usada. Esta definição e este método correspondem à recomendação IUPAC correntemente válida (R. P. Buck et al., Pure Appl. Chem. (2002) 74(11), p. 2169-2200 e especialmente a seção 11 desta). z [90] Agua tem uma seletividade alta para os componentes desejados, especialmente monóxido de dinitrogênio e dióxido de carbono. Ao mesmo tempo, a solubilidade absoluta do monóxido de dinitrogênio na água é suficiente para obter uma outra concentração. A água como um solvente tem a vantagem de que, mesmo sob pressão na presença de monóxido de dinitrogênio concentrado, nenhum problema de segurança ocorre. Ao mesmo tempo, nenhuma contaminação da mistura gasosa G-2 com um solvente orgânico pode ocorrer, que necessitaria de etapas de purificação adicionais.

[91] De acordo com a invenção, a mistura de solvente tanto S-I quanto S-II pode ser uma mistura de solvente orgânico ou uma mistura de solvente aquoso. De acordo com a invenção, é possível que a mistura de solvente S-I usada seja um solvente orgânico e a mistura de solvente S-II z usada seja uma mistura de solvente aquosa. E igualmente possível que a mistura de solvente S-I usada seja uma mistura de solvente aquoso e a mistura de solvente S-II um solvente orgânico. No contexto da presente invenção, tanto a mistura de solvente S-I quanto a mistura de solvente S-II são preferivelmente uma mistura de solvente aquoso. z [92] E adicionalmente preferido que, quando a mistura de solvente S-I e/ou S-II usada seja uma mistura de solvente aquoso, o pH da mistura de solvente aquosa é ajustado dentro de uma faixa particular.

[93] Em virtude da seleção inventiva do pH da mistura do solvente S-I e mistura de solvente S-II, o esgotamento quase completo de NOX é obtido. Isto torna uma remoção separada de NOX por exemplo por meio de DeNOx ou SCR-DeNOx, supérflua. Como um resultado, no processo de acordo com a invenção, também não existe, por exemplo, nenhum risco de contaminação da corrente do produto com NH3, que é usada como um agente de redução para o estágio DeNOx.

[94] Como um resultado da seleção controlada, que é preferida de acordo com a invenção, do pH da mistura do solvente S-I e da mistura do solvente S-II, é possível especialmente para obter bom esgotamento de NOX, com apenas uma mudança mínima no teor de dióxido de carbono.

[95] As misturas de solvente S-I e S-II usadas de acordo com a invenção tem, no pH preferível de acordo com a invenção, uma seletividade alta para os componentes desejados, especialmente monóxido de dinitrogênio e dióxido de carbono. Ao mesmo tempo, a solubilidade absoluta do monóxido de dinitrogênio na mistura do solvente S-I ou S-II usada de acordo com a invenção é suficiente para obter a concentração. A mistura de solvente S-I ou S-II usada de acordo com a invenção tem a vantagem de que, mesmo sob pressão na presença de monóxido de dinitrogênio concentrado, nenhum problema de segurança ocorre.

[96] De acordo com a invenção, o pH da mistura de solvente aquoso pode estar preferivelmente na faixa de 3,5 a 8,0. Neste pH, de acordo com a invenção, existe uma boa absorção de monóxido de dinitrogênio e dióxido de carbono na mistura de solvente, enquanto outros gases que podem estar presentes na mistura gasosa G-0 são absorvidos a um grau pequeno, se algum. O pH está preferivelmente dentro de uma faixa de 5,0 a 7,5, mais preferivelmente dentro de uma faixa de 6,0 a 7,0.

[97] De acordo com a invenção, o pH é medido antes ou durante o contato da mistura gasosa com a mistura de solvente aquoso e depois, por exemplo, o pH é ajustado pelas medidas adequadas. E igualmente possível de acordo com a invenção que nenhuma medida seja necessária para ajustar o pH.

[98] Em princípio, o pH pode, de acordo com a invenção, ser ajustado por todas as medidas conhecidas por aqueles habilitados na técnica. As medidas adequadas para ajustar o pH são, por exemplo, a adição de um ácido ou álcali ou adição de outros solventes.

[99] Por exemplo, o pH da mistura de solvente aquosa é medido antes ou depois da absorção e o pH é ajustado dentro da faixa inventiva pelas medidas adequadas. De acordo com a invenção, o pH pode ser medido continuamente ou descontinuamente.

[100] Quando os valores de pH da mistura do solvente S-I e da mistura do solvente S-II são ajustados, o pH da mistura do solvente S-I e da mistura do solvente S-II pode ser ajustado independentemente um do outro. De acordo com a invenção, também é possível que apenas o pH da mistura do solvente S-I ou da mistura do solvente S-II seja ajustado. Entretanto, também é possível de acordo com a invenção que o pH da mistura do solvente S-I e da mistura do solvente S-II seja ajustado dentro da mesma faixa.

[101] No contexto da presente invenção, uma mistura de solvente aquoso é entendida significar uma mistura de solvente que compreende pelo menos 50 % em peso de água, por exemplo de 50 a 100 % em peso de água, preferivelmente pelo menos 60 % em peso de água, especialmente pelo menos 70 % em peso de água, mais preferivelmente pelo menos 80 % em peso de água, por exemplo pelo menos 90 % em peso de água. A mistura de solvente aquoso preferivelmente compreende pelo menos 90 % em peso de água, com base em cada caso na mistura global de solvente aquoso.

[102] A presente invenção portanto também diz respeito a um processo como descrito acima para purificar uma mistura gasosa G-0 que compreende o monóxido de dinitrogênio, em que a mistura de solvente S-I ou a mistura de solvente S-II ou a mistura de solvente S-I e a mistura de solvente S-II compreendem pelo menos 90 % em peso de água, com base em cada caso na mistura global.

[103] De acordo com a invenção, a mistura de solvente aquoso, além da água, também pode compreender outros solventes polares miscíveis em água, por exemplo glicóis. Além disso, a mistura de solvente aquoso, assim como água, também pode compreender sais dissolvidos, por exemplo, sais de metais alcalinos ou metais alcalinos terrosos, especialmente hidróxidos, hidrogeno carbonatos, carbonatos, nitratos, nitritos, sulfatos, hidrogeno fosfatos ou fosfatos.

[104] De acordo com a invenção, o teor dos sais na mistura de solvente aquoso é menor do que 5 % em peso, preferivelmente menor do que 2,5 % em peso, mais preferivelmente menor do que 2,0 % em peso. O teor dos sais na mistura de solvente aquoso é, por exemplo, de 0,0001 a 5 % em peso, preferivelmente de 0,001 a 2,5 % em peso, especialmente de 0,01 a 2,0 % em peso.

[105] De acordo com a invenção, o teor dos sais na mistura de solvente aquoso é preferivelmente controlada substituindo-se contínua ou descontinuamente uma porção da mistura do solvente carregado com sais com uma quantidade apropriadamente ajustada da mistura fresca de solvente.

[106] De acordo com a invenção, o pH da mistura de solvente aquosa pode ser ajustado por meio de qualquer método conhecido por aqueles habilitados na técnica. Mais particularmente, o pH pode ser ajustado pela adição de uma base à mistura de solvente aquoso.

[107] Em princípio, a base usada pode ser qualquer composto concebível cujo pH, como uma solução a 1 % em peso na água, seja > 8,0. Preferência é dada de acordo com a invenção ao uso de bases inorgânica fortes, especialmente hidróxidos, carbonatos, hidrogeno carbonatos ou fosfatos de metais alcalinos ou metais alcalinos terrosos. Preferência particular é dada ao uso de NaOH, KOH, Na2CÜ3, NaHCCh, NasPCE, K3PO4. Adicionalmente preferível é o uso de bases na forma de uma solução aquosa concentrada.

[108] No contexto da presente invenção, as faixas de concentração adequadas são, por exemplo, de 10 a 60 % de solução aquosa, preferivelmente de 20 a 55 % de solução aquosa, mais preferivelmente de 25 a 50 % de solução aquosa, por exemplo solução aquosa a 30 %, solução aquosa a 35 %, solução aquosa a 40 %, solução aquosa a 45 % ou solução aquosa a 50 %.

[109] Preferência particular é dada de acordo com a invenção para o uso de uma solução aquosa de NaOH como a base.

[110] Em uma forma de realização preferida da presente invenção, a base usada é uma solução de 25 a 50 % de solução aquosa de NaOH.

[111] Por exemplo, o pH da mistura de solvente aquosa é ajustado pela adição de um base selecionada do grupo que consiste de hidróxidos de metal alcalino, carbonatos de metal alcalino, hidrogeno carbonato de metal alcalino, fosfato de metal alcalino, hidróxidos de metal alcalino terroso, carbonatos de metal alcalino terroso, hidrogeno carbonatos de metal alcalino terroso e fosfatos de metal alcalino terroso.

[112] Na etapa (i), de acordo com a invenção, existe pelo menos uma absorção parcial da mistura gasosa G-0 em uma mistura de solvente S-I para obter uma composição C-A e uma corrente de gás de saída esgotada dos gases absorvidos.

[113] No contexto da presente invenção, uma corrente de gás de saída esgotada é entendido significar uma corrente de gás que compreende os gases não absorvidos na absorção na mistura de solvente S-I ou S-II.

[114] A composição C-A compreende a mistura de solvente S-I e os gases absorvidos neste ponto.

[115] Quando a mistura de solvente S-I usada é água, a composição C-A compreende, por exemplo, de 90,0 a 99,9999 % em peso de água, especialmente de 95,0 a 99,999 % em peso e preferivelmente de 98,0 a 99,99 % em peso de água; por exemplo de 0,01 a 0,25 % em peso de monóxido de dinitrogênio, especialmente de 0,05 a 0,2 % em peso e preferivelmente de 0,1 a 0,15 % em peso de monóxido de dinitrogênio; por exemplo de 0,0001 a 0,1 % em peso de dióxido de carbono, especialmente de 0,001 a 0,05 % em peso de dióxido de carbono; por exemplo de 0,0001 a 0,1 % em peso de nitrogênio, especialmente de 0,001 a 0,05 % em peso de nitrogênio; por exemplo de 0,05 a 1,5 % em peso nitrito de sódio, especialmente de 0,1 a 1,0 % em peso e preferivelmente de 0,25 a 0,75 % em peso nitrito de sódio; por exemplo de 0,05 a 1,5 % em peso de nitrito de sódio, especialmente de 0,1 a 1,0 % em peso e preferivelmente de 0,25 a 0,75 % em peso de nitrito de sódio; por exemplo de 0,0001 a 0,1 % em peso de hidrogeno carbonato de sódio, especialmente de 0,001 a 0,05 % em peso de hidrogeno carbonato de sódio; e traços de oxigênio e argônio. A soma dos componentes da composição C-A soma até 100 % em peso.

[116] De acordo com a invenção, corrente de gás de saída esgotada compreende, por exemplo, de 0,1 a 2,0 % em volume de argônio, especialmente de 0,25 a 1,5 % em volume e preferivelmente de 0,5 a 1,0 % em volume de argônio; por exemplo de 1,0 a 10 % em volume de oxigênio, especialmente de 2,5 a 7,5 % em volume e preferivelmente de 4,0 a 6,0 % em volume de oxigênio; por exemplo de 1,0 a 10 % em volume de monóxido de dinitrogênio, especialmente de 2,5 a 7,5 % em volume e preferivelmente de 4,0 a 6,0 % em volume de monóxido de dinitrogênio; por exemplo de 70 a 99,9 % em volume de nitrogênio, especialmente de 75 a 95 % em volume e preferivelmente de 80 a 90 % em volume de nitrogênio; por exemplo de 0,01 a 0,5 % em volume de monóxido de carbono, especialmente de 0,05 a 0,25 % em volume e preferivelmente de 0,08 a 0,1 % em volume de monóxido de carbono; por exemplo de 0,1 a 1,5 % em volume de dióxido de carbono, especialmente de 0,25 a 1,0 % em volume e preferivelmente de 0,5 a 0,75 % em volume de dióxido de carbono; por exemplo de 0,1 a 1,5 % em volume de água, especialmente de 0,25 a 1,0 % em volume e preferivelmente de 0,5 a 0,75 % em volume de água. A soma dos componentes da corrente de gás de saída soma até 100 % em volume.

[117] Preferência é dada para realizar a etapa (i) do processo de acordo com a invenção continuamente. No contexto da presente invenção, isto significa que a mistura de solvente S-I e a mistura gasosa G-0 são contactadas continuamente, que continuamente formam a composição C-A e corrente de gás de saída esgotada.

[118] De acordo com a invenção, na absorção na etapa (I), preferivelmente monóxido de dinitrogênio e dióxido de carbono são absorvidos. De acordo com a invenção, também é possível, por exemplo, para z nitrogênio, oxigênio e argônio serem absorvidos. Oxidos de nitrogênio NOX também são absorvidos na etapa (I).

[119] O processo de acordo com a invenção compreende ainda uma etapa (ii) em que uma mistura gasosa G-I é dessorvida da composição C-A para obter uma mistura de solvente S-I’.

[120] Na etapa (ii), preferivelmente monóxido de dinitrogênio e dióxido de carbono são dessorvidos da composição C-A.

[121] Assim como a mistura de solvente S-I usada, a mistura de solvente S-I’ também compreende até agora gases não dessorvidos e produtos de conversão.

[122] Por exemplo, no caso em que a mistura de solvente S-I usada com um pH ajustado particular no processo de acordo com a invenção e o pH é ajustado pela adição de um álcali, especialmente solução de hidróxido de sódio, a mistura de solvente S-I’ compreende, de acordo com a invenção, por exemplo de 90,0 a 99,9999 % em peso de água, especialmente de 95,0 a 99,999 % em peso e preferivelmente de 98,0 a 99,99 % de água; por exemplo de 0,001 a 0,1 % em peso de monóxido de dinitrogênio, por exemplo de 0,05 a 1,5 % em peso nitrito de sódio, especialmente de 0,1 a 1,0 % em peso e preferivelmente de 0,25 a 0,75 % em peso nitrito de sódio; por exemplo de 0,05 a 1,5 % em peso de nitrito de sódio, especialmente de 0,1 a 1,0 % em peso e preferivelmente de 0,25 a 0,75 % em peso de nitrito de sódio; por exemplo de 0,0001 a 0,1 % em peso de hidrogeno carbonato de sódio, especialmente de 0,001 a 0,05 % em peso de hidrogeno carbonato de sódio. A mistura de solvente S-Γ também pode adicionalmente compreender outros compostos. A soma dos componentes da mistura do solvente S-Γ soma até 100 % em peso.

[123] No contexto da presente invenção, a mistura gasosa G-I tem, por exemplo, um teor de N2O de 40 a 80 % em volume, preferivelmente de 45 a 75 % em volume, especialmente de 50 a 65 % em volume, mais preferivelmente, por exemplo, 51 % em volume, 52 % em volume, 53 % em volume, 54 % em volume, 55 % em volume, 56 % em volume, 57 % em volume, 58 % em volume, 59 % em volume, 60 % em volume, 61 % em volume, 62 % em volume, 63 % em volume, 64 % em volume ou 65 % em volume.

[124] A mistura gasosa G-I tem, por exemplo, um teor de CO2 de 5 a 15 % em volume, preferivelmente de 6 a 12 % em volume, mais preferivelmente, por exemplo, 7 % em volume, 9 % em volume, 10 % em volume ou 11 % em volume. Ao mesmo tempo, a mistura gasosa G-I tem, por exemplo, um teor de O2 de 1,0 a 4,0 % em volume, preferivelmente de 1,5 a 3,5 % em volume, mais preferivelmente de 2,5 a 3,1 % em volume, por exemplo 2,6 % em volume, 2,7 % em volume, 2,8 % em volume, 2,9 % em volume ou 3,0 % em volume. Além disso, a mistura gasosa G-I também pode compreender de 20 a 40 % em volume de N2, preferivelmente de 20 a 35 % em volume e também outros componentes, por exemplo óxidos de nitrogênio. NOX pode estar presente, por exemplo, em uma quantidade de 0 a 0,1 % em volume, preferivelmente de 0,0001 a 0,01 % em volume, mais preferivelmente de 0,0002 a 0,05 % em volume. A soma dos componentes da mistura gasosa G-I soma até 100 % em volume. A mistura gasosa G-I pode adicionalmente compreender de 0 a 10 % em volume de água, especialmente de 2 a 8 % em volume e preferivelmente de 4 a 6 % em volume de água.

[125] De acordo com a invenção, a etapa (A) pode compreender outras etapas, especialmente uma outra absorção e dessorção em um solvente adequado de acordo com as etapas (iii) e (iv). Nas etapas (iii) e (iv), existe uma absorção da mistura gasosa G-I em uma mistura de solvente S-II adequada e uma dessorção subsequente da mistura gasosa G-2.

[126] O processo de acordo com a invenção pode compreender ainda uma etapa (iii) e uma etapa (iv).

[127] Na absorção na etapa (iii), existe, de acordo com a invenção, um absorção em uma mistura de solvente S-II para obter uma composição e uma corrente de gás de saída esgotada dos gases absorvidos.

[128] A composição compreende a mistura de solvente S-II e os gases absorvidos neste ponto.

[129] Quando a mistura de solvente S-II usada é água, a composição compreende, por exemplo, de 90,0 a 99,9999 % em peso de água, especialmente de 95,0 a 99,999 % em peso e preferivelmente de 98,0 a 99,99 % em peso de água; por exemplo de 0,01 a 2,5 % em peso de monóxido de dinitrogênio, especialmente de 0,1 a 1,5 % em peso e preferivelmente de 0,5 a 1,0 % em peso de monóxido de dinitrogênio; por exemplo de 0,001 a 0,5 % em peso de dióxido de carbono, especialmente de 0,01 a 0,25 % em peso de dióxido de carbono; por exemplo de 0,0001 a 0,1 % em peso de nitrogênio, especialmente de 0,001 a 0,05 % em peso de nitrogênio; e traços de oxigênio e argônio. A soma dos componentes da composição soma até 100 % em peso.

[130] Preferência é dada para realizar etapa (iii) do processo de acordo com a invenção continuamente. No contexto da presente invenção, isto significa que a mistura de solvente S-II e a mistura gasosa G-I são contactadas continuamente, que continuamente forma a composição e corrente de gás de saída esgotada.

[131] Preferência é dada para realizar as etapas (i) e (iii) do processo de acordo com a invenção continuamente.

[132] De acordo com a invenção, na absorção na etapa (iii), preferivelmente monóxido de dinitrogênio e dióxido de carbono são z absorvidos. Oxidos de nitrogênio NOX, que permanecem na mistura gasosa G-I também são absorvidos na etapa (iii).

[133] De acordo com a invenção, preferivelmente de 60 até 80 % da corrente de gás que entra são absorvidos na etapa (iii).

[134] O processo de acordo com a invenção preferivelmente compreende ainda uma etapa (iv) em que uma mistura gasosa G-2 é dessorvida da composição para obter uma mistura de solvente S-II’.

[135] Na etapa (iv), preferência é dada para dessorver monóxido de dinitrogênio e dióxido de carbono da composição.

[136] Assim como a mistura de solvente S-II usada, a mistura de solvente S-II’ compreende até agora gases não dessorvidos e produtos de conversão.

[137] A mistura gasosa G-2 resultante compreende pelo menos 50 % em volume de N2O, mais preferivelmente pelo menos 60 % em volume de N2O e mais preferivelmente pelo menos 75 % em volume de N2O. Tipicamente, a mistura gasosa G-2 compreende até 99 % em volume de N2O, especialmente até 97 % em volume de N2O, por exemplo até 96 % em volume de N2O, até 95 % em volume de N2O, até 94 % em volume de N2O, até 93 % em volume de N2O, até 92 % em volume de N2O, até 91 % em volume de N2O, até 90 % em volume de N2O ou ainda até 85 % em volume de N2O.

[138] No contexto da presente invenção, a mistura gasosa G-2 tem, por exemplo, um teor de N2O de 60 a 95 % em volume, preferivelmente de 70 a 90 % em volume, especialmente de 75 a 85 % em volume, mais preferivelmente, por exemplo, 76 % em volume, 77 % em volume, 78 % em volume, 79 % em volume, 80 % em volume, 81 % em volume, 82 % em volume, 83 % em volume, 84 % em volume ou 85 % em volume.

[139] A mistura gasosa G-2 tem, por exemplo, um teor de CO2 de 1 a 20 % em volume, preferivelmente de 5 a 15 % em volume, mais preferivelmente, por exemplo, 6 % em volume, 7 % em volume, 8 % em volume, 9 % em volume, 10 % em volume, 11 % em volume, 12 % em volume, 13 % em volume ou 14 % em volume. Ao mesmo tempo, a mistura gasosa G-2 tem, por exemplo, um teor de O2 de 0,01 a 5,0 % em volume, preferivelmente de 0,1 a 2,5 % em volume, mais preferivelmente, por exemplo, de 0,2 a 1,0 % em volume. Além disso, a mistura gasosa G-2 também pode compreender de 0,1 a 10 % em volume of N2, preferivelmente de 0,5 a 5 % em volume e também outros componentes, por exemplo óxidos de nitrogênio ou resíduos de solvente. Ao mesmo tempo, a mistura gasosa G-2 compreende menos do que 1 % em volume de O2, especialmente menos do que 0,5 % em volume de O2, menos do que 0,5 % em volume e NOX. NOX pode estar presente, por exemplo, em uma quantidade de 0 a 0,1 % em volume, preferivelmente de 0,0001 a 0,01 % em volume, mais preferivelmente de 0,0002 a 0,02 % em volume. A soma dos componentes da mistura gasosa G-2 soma até 100 % em volume.

[140] Quando a etapa (A) não compreende mais nenhuma etapa depois da etapa (iv), a composição da mistura gasosa G-A corresponde à composição das misturas gasosas G-2.

[141] Em uma forma de realização preferida do processo de acordo com a invenção, tanto a mistura de solvente S-Γ quanto a mistura de solvente S-ΙΓ podem ser recicladas pelo menos parcialmente no processo de acordo com a invenção.

[142] E possível de acordo com a invenção que a mistura de solvente S-Γ e/ou a mistura de solvente S-ΙΓ seja/sejam reciclada(s) no processo de acordo com a invenção pelo menos parcialmente como mistura de solvente S-I ou S-II. De acordo com a invenção, a mistura de solvente S-Γ e/ou a mistura de solvente S-ΙΓ podem ser especialmente tratadas antes de serem usadas novamente no processo como mistura de solvente S-I ou S-II.

[143] Mais particularmente, também é possível de acordo com a invenção que apenas uma porção da mistura do solvente S-I’ e/ou S-II’ seja usada novamente no processo e seja misturada, por exemplo, com água ou um outro solvente de modo que depois seja usada novamente no processo como mistura de solvente S-I e/ou S-II.

[144] A absorção na etapa (I) ou (iii) do processo de acordo com a invenção pode ser em princípio efetuada por todos os métodos conhecidos por aqueles habilitados na técnica. Mais particularmente, a absorção na mistura de solvente pode ser realizada aumentando-se a pressão do gás do reagente ou pela redução da temperatura da mistura do solvente ou por uma combinação das medidas estabelecidas.

[145] Na etapa (i) ou (iii) do processo de acordo com a invenção, preferência é dada a primeiro comprimir a mistura gasosa, por exemplo a uma pressão de 10 a 35 bar, preferivelmente de 13 a 30 bar, preferivelmente de 14 a 25 bar. Subsequentemente, a mistura gasosa comprimida é preferivelmente contactada nesta pressão com a mistura de solvente S-I na etapa (I) ou na mistura de solvente S-II na etapa (iii).

[146] A presente invenção, portanto, também diz respeito a um processo como descrito acima para purificar uma mistura gasosa G-0 que compreende o monóxido de dinitrogênio, em que a pressão na absorção na etapa (i) ou (iii) ou (i) e (iii) está dentro de uma faixa de 10 a 35 bar.

[147] De acordo com a invenção, a absorção na etapa (i) e etapa (iii) é efetuada no equipamento (absorvedores) em que uma interface de fase de gás-líquido é gerada, através da qual a transferência de massa e calor entre as fases é permitida e que são fornecidas se requerido com equipamento interno ou externo para fornecer calor e/ou remover calor.

[148] As fases dentro do absorvedor podem ser conduzidas em co- corrente, em contracorrente, ou em uma combinação desta.

[149] De acordo com a invenção, a absorção pode ser efetuada em um ou mais estágios, preferivelmente em um estágio. Na absorção, o absorvedor usado é preferivelmente um dispositivo com uma pluralidade de placas teóricas, especialmente de 2 a 8 placas teóricas, mais preferivelmente de 3 a 6.

[150] As formas de realização possíveis do absorvedor são em cada caso colunas com bandejas, por exemplo bandejas com tampa de bolha ou bandejas de peneira, colunas com internos estruturados, por exemplo, recheios estruturados, colunas com internos não estruturados, por exemplo, recheios aleatórios, ou aparelhos em que a fase líquida está presente em forma dispersada, por exemplo como um resultado da pulverização em bocais, ou uma combinação desta.

[151] A dessorção da mistura gasosa G-I ou G-2 da composição C-A ou composição na etapa (II) ou (iv) do processo de acordo com a invenção pode ser realizada pela redução da pressão na mistura de solvente, aumentando-se a temperatura da mistura do solvente, ou pelo fracionamento com vapor de solvente, ou uma combinação desta.

[152] As demandas no equipamento (dessorvedores) para a dessorção da mistura gasosa G-I ou G-2 da composição C-A ou composição e a condução das fases, são análogas àquela no absorvedor, isto é, equipamento adequado é aquele em que uma interface de fase de gás-líquido é gerada, através da qual a transferência de calor e massa entre as fases é permitida e que são fornecidos se requerido com equipamento interno ou externo para fornecer calor e/ou remover calor.

[153] De acordo com a invenção, a dessorção pode ser realizada em um ou mais estágios.

[154] As formas de realização possíveis do dessorvedor são um vaso e colunas simples (cintilante).

[155] Uma forma de realização preferível da presente invenção em que a absorção, isto é, o contato com a mistura de solvente e a dessorção são combinados em um aparelho é, por exemplo, a coluna de parede divisória. Nesta coluna, o contato e a absorção e a dessorção associadas são conduzidos em contracorrente em uma pluralidade de estágios variando-se a temperatura, combinado com fracionamento com vapor de solvente. Tanto em (i) e (ii) quanto em (iii) e (iv), os aparelhos de absorção e dessorção podem ser combinados, especialmente em uma coluna de parede divisória.

[156] Em uma forma de realização preferida, a presente invenção, portanto, diz respeito a um processo como descrito acima, em que as etapas (i) e (ii) ou etapas (iii) e (iv) ou etapas (i) e (ii) e etapas (iii) e (iv) são realizadas em uma coluna de parede divisória.

[157] Em uma forma de realização particularmente preferível da invenção, na etapa (i), a mistura gasosa G-0 que compreende N2O é primeiro contactada sob pressão elevada pabso com a mistura de solvente S-I em uma coluna de absorção operada em contracorrente e com recheio aleatório, que pode resultar na absorção e uma composição C-A é obtida. Na etapa (ii), a composição C-A, nesta forma de realização, é transferida em um vaso em que a composição C-A é descomprimida até uma pressão mais baixa pdeso < Pabso O processo é preferivelmente conduzido de modo virtualmente isotérmico com uma diferença de temperatura entre a temperatura de absorção e dessorção de não mais do que 20 K, preferivelmente não mais do que 15 K, especialmente não mais do que 10 K. A pressão de absorção aqui é de 1 a 100 bar, preferivelmente de 5 a 65 bar, especialmente de 10 a 40 bar, preferivelmente de 10 a 35 bar, mais preferivelmente de 13 a 30 bar, ainda mais preferivelmente de cerca de 14 a 25 bar e a pressão de dessorção de 0,1 a 2 bar absoluto, preferivelmente de 0,5 a 1,5 bar absoluto, mais preferivelmente de 1,0 a 1,2 bar absoluto.

[158] Preferência é dada do mesmo modo, na etapa (iii), para primeiro contactar a mistura gasosa G-I sob pressão elevada pabso com uma mistura de solvente S-II em uma coluna de absorção operada em contracorrente e com recheio aleatório para obter a composição. Na etapa (iv), a composição é transferida a um vaso em que a composição é descomprimida até uma pressão mais baixa pdeso < Pabso· O processo é preferivelmente do mesmo modo conduzido de modo virtualmente isotérmico com uma diferença de temperatura entre as temperaturas de absorção e de dessorção de não mais do que 20 K, preferivelmente não mais do que 15 K, especialmente não mais do que 10 K. A pressão de absorção aqui é de 1 a 100 bar, preferivelmente de 5 a 65 bar, especialmente de 10 a 40 bar, preferivelmente de 10 a 35 bar, mais preferivelmente de 13 a 30 bar, ainda mais preferivelmente de cerca de 14 a 25 bar e a pressão de dessorção de 0,1 a 2 bar absoluto, preferivelmente de 0,5 a 1,5 bar absoluto, mais preferivelmente de 1,0 a 1,2 bar absoluto.

[159] De acordo com a invenção, é possível como descrito acima que a mistura de solvente S-I’ seja reciclada no processo pelo menos parcialmente como mistura de solvente S-I, ou que a mistura de solvente S-II’ seja reciclada no processo pelo menos parcialmente como mistura de solvente S-II. A mistura de solvente S-I’ ou S-II’ podem ser usadas mais uma vez completa ou parcialmente, de modo preferível parcialmente, como mistura de solvente S-I ou S-II.

[160] De acordo com a invenção, é especialmente preferido que uma porção da mistura do solvente S-I’ ou S-II’ seja descarregada do processo. De acordo com a invenção, por exemplo, de 0,01 a 5 % da mistura de solvente global são descarregados, preferivelmente de 0,05 a 2,5 %, especialmente de 0,1 a 1,0 %, por exemplo 0,2 %, 0,3 %, 0,4 %, 0,5 %, 0,6 %, 0,7 %, 0,8 % ou 0,9 %.

[161] De acordo com a invenção, é preferido que a mistura de solvente S-I’ ou S-II’ seja reciclada parcialmente, caso este em que outros compostos, especialmente solvente adicional, por exemplo água, pode em cada caso ser adicionado à mistura de solvente. Neste caso, outros compostos são adicionados em uma quantidade que corresponde à quantidade da mistura de solvente S-I’ ou S-II’ que não é reciclada no processo.

[162] De acordo com a invenção, também é possível usar mistura de solvente S-I’ ou S-II’ mais uma vez completamente como mistura de solvente z S-I ou S-II. E mais particularmente possível de acordo com a invenção que medidas adequadas removam compostos individuais da mistura de solvente S-Γ ou S-II’, por exemplo sais ou solventes, antes que a mistura particular seja reciclada no processo como a mistura de solvente S-I ou S-II.

[163] A presente invenção portanto também diz respeito a um processo como descrito acima para purificar uma mistura gasosa G-0 que compreende o monóxido de dinitrogênio, em que a mistura de solvente S-I’ é reciclada no processo pelo menos parcialmente como mistura de solvente S-I, ou em que a mistura de solvente S-II’ é reciclada no processo pelo menos parcialmente como mistura de solvente S-II, ou em que a mistura de solvente S-I’ é reciclada no processo pelo menos parcialmente como mistura de solvente S-I e a mistura de solvente S-II’ é reciclada no processo pelo menos parcialmente como mistura de solvente S-II.

[164] Neste regime de processo, o processo de acordo com a invenção é preferivelmente executado como um processo contínuo.

[165] Quando a mistura de solvente S-I e a mistura de solvente S-II usada é água, em uma forma de realização contínua particularmente preferível do processo, uma porção da mistura do solvente S-I’ ou S-II’ é descarregada e substituída com água desmineralizada. A quantidade de mistura de solvente que deve ser descarregada e a quantidade de solvente fresco, especialmente de água, que deva ser adicionada são tais que, por um lado, a quantidade da mistura do solvente S-I ou S-II no sistema permaneça aproximadamente estacionário e, por outro lado, a quantidade de sais dissolvidos na mistura de solvente S-I ou na mistura de solvente S-II preferivelmente não se eleve acima de 10 % em peso, mais preferivelmente não acima de 7 % em peso e mais preferivelmente não acima de 5 % em peso, com base em cada caso na mistura global S-I ou S-II.

[166] Além das etapas (i), (ii), (iii) e (iv), a etapa (A) do processo de acordo com a invenção também pode compreender outras etapas. Por exemplo, o processo também pode compreender um outro tratamento da mistura gasosa G-l entre as etapas (ii) e (iii). Tais tratamentos compreendem, por exemplo, uma mudança na temperatura ou uma mudança na pressão ou uma mudança na temperatura e na pressão.

[167] Por exemplo, a composição de uma mistura gasosa pode mudar, por exemplo através da condensação de um dos componentes. Estes componentes podem, por exemplo, ser água ou um outro composto presente na mistura de solvente S-I, preferivelmente um solvente que seja usado para a etapa (i) na mistura de solvente S-I no processo de acordo com a invenção.

[168] De acordo com a invenção, é possível que outros componentes sejam removidos da mistura gasosa G-I ou G-2. Por exemplo, é possível que os traços de água, que podem estar presentes na mistura gasosa G-2 na etapa (iv) depois da absorção, sejam removidos da mistura gasosa G-2 pela compressão e esfriamento subsequente.

[169] Neste caso, a mistura gasosa G-2 é vantajosamente comprimida a uma pressão de 1 a 35 bar, preferivelmente de 2 a 30 bar, mais preferivelmente de 3 a 27 bar. O esfriamento é preferivelmente efetuado subsequentemente, preferivelmente de 1 a 25° C, mais preferivelmente de 3 a 20° C, especialmente de 4 a 15° C, mais preferivelmente de 8 a 12° C.

[170] No contexto da presente invenção, depois da etapa (A), uma condensação da mistura gasosa G-A obtida na etapa (A) é realizada na etapa (B).

[171] Isto produz uma composição líquida C-l que compreende o monóxido de dinitrogênio e uma mistura gasosa G-K, a dita mistura gasosa G-K preferivelmente sendo reciclada no tratamento na etapa (A).

[172] A condensação na etapa (B) do processo de acordo com a invenção pode ser em princípio efetuada por qualquer processo adequado conhecidos por aqueles habilitados na técnica. E preferível no contexto da presente invenção que a mistura gasosa G-A seja pelo menos parcialmente condensada. De acordo com a invenção, de 20 a 99 % em peso, preferivelmente de 50 a 90 % em peso e mais preferivelmente de 60 a 80 % em peso da mistura gasosa G-A são condensados.

[173] Em uma outra forma de realização, a presente invenção, portanto, diz respeito a um processo para purificar uma mistura gasosa que compreende o monóxido de dinitrogênio como descrito acima, em que de 20 a 90 % em peso da mistura gasosa G-A é condensada na etapa (B).

[174] O tratamento na etapa (B) do processo de acordo com a invenção produz a composição líquida C-l em que a proporção dos componentes secundários de rompimento, especialmente oxigênio, foi reduzida ainda mais comparando com a mistura gasosa G-A.

[175] Ao mesmo tempo, uma mistura gasosa G-K é obtida que, assim como traços de monóxido de dinitrogênio, pode compreender outros componentes tais como oxigênio ou monóxido de carbono.

[176] De acordo com a invenção, a mistura gasosa G-K compreende, por exemplo, de 70 a 90 % em volume de monóxido de dinitrogênio, especialmente de 75 a 85 % em volume, mais preferivelmente de 78 a 82 % em volume. De acordo com a invenção, a mistura gasosa G-K compreende ainda, por exemplo, de 4 a 18 % em volume de dióxido de carbono, especialmente de 6 a 16 % em volume e mais preferivelmente de 8 a 12 % em volume de CO2. A mistura gasosa G-K compreende ainda, por exemplo, de 0,01 a 5 % em volume de oxigênio, especialmente de 0,5 a 3 % em volume e mais preferivelmente de 1,0 a 2,0 % em volume de oxigênio e, por exemplo, de 0 a 1 % em volume de argônio, onde a soma dos componentes da mistura gasosa G-K soma até 100 % em volume.

[177] Preferivelmente na etapa (B), a mistura gasosa G-A é primeiro comprimida e depois esfriada. A mistura gasosa G-A é vantajosamente comprimida a uma pressão de 1 a 35 bar, preferivelmente de 2 a 30 bar, mais preferivelmente de 3 a 27 bar. O esfriamento é preferivelmente efetuado subsequentemente, preferivelmente de 10 a -70° C, mais preferivelmente de 8 a -30° C, especialmente de 5 a -25° C.

[178] Quando a etapa (B) do processo de acordo com a invenção é precedida por uma etapa em que uma mistura gasosa já comprimida é obtida, a etapa (B) preferivelmente não compreende uma outra compressão.

[179] Uma vantagem do processo de acordo com a invenção é que CO2, além da boa ação de inertização comparada com os outros gases inseridos, tem uma curva de ebulição muito similar ao N2O e parâmetros críticos similares. Como um resultado, a mistura gasosa G-2 que compreende N2O e se apropriado CO2 obtida no processo de acordo com a invenção pode ser condensada em uma temperatura mais alta do que uma mistura comparável de N2O e um outro gás inerte. Como um resultado das curvas de ebulição muito similares, as misturas gasosas condensadas têm quase a mesma razão de N2O para CO2 como a mistura gasosa e assim o agente inertizante na fase líquida é mantido.

[180] Além disso, a condensação parcial na etapa (B) esgota os componentes de ebulição baixa e especialmente O2 como um componente disruptivo em C-l ainda mais.

[181] De acordo com a invenção, a composição líquida C-l que compreende o monóxido de dinitrogênio que é obtido pelo processo de acordo com a invenção pode ser usado em uma outra reação.

[182] A composição líquida C-l pode ser usada de modo especialmente vantajoso como um agente de oxidação. A composição líquida C-l, assim como monóxido de dinitrogênio, vantajosamente também compreende dióxido de carbono. CO2 tem ação inertizante e garante operação segura no curso de processamento e especialmente no curso de armazenagem e ainda o uso da composição líquida C-l. Verificou-se que, no caso da presença de CO2 como um gás inerte em composições que compreendem N2O, quantidades significativamente menores de dióxido de carbono são requeridas comparando com outros gases inertes de modo a prevenir a capacidade de auto-decomposição do monóxido de dinitrogênio. Pequenas quantidades de CO2 são, portanto, suficientes para inertização da composição líquida C-l.

[183] De acordo com a invenção, o processo para purificar uma mistura gasosa que compreende o monóxido de dinitrogênio também pode compreender outras etapas. Por exemplo, também é possível que o processo não compreenda mais nenhuma etapa depois da etapa (B).

[184] Por exemplo, no processo de acordo com a invenção, a composição C-l pode ser ainda tratada. No contexto da presente invenção, é particularmente mais possível que haja uma outra etapa para a concentração da composição C-l. Em princípio, todos os métodos adequados conhecidos por aqueles habilitados na técnica para concentração adicional da composição C-l ou para a remoção das impurezas, por exemplo dos resíduos de solvente, são possíveis.

[185] De acordo com a invenção, o processo compreende especialmente uma outra etapa (C) para a remoção das impurezas da composição C-l. Preferivelmente, na etapa (C), a composição C-l que compreende o monóxido de dinitrogênio é contactada com uma mistura gasosa M-l para obter uma composição C-2 e uma mistura gasosa M-2.

[186] Em uma outra forma de realização, a presente invenção, portanto, também diz respeito a um processo como descrito acima para purificar uma mistura gasosa que compreende o monóxido de dinitrogênio, em que o processo compreende a etapa (C): (C) contactar a composição C-l que compreende o monóxido de dinitrogênio com uma mistura gasosa M-l para obter uma composição C-2 e uma mistura gasosa M-2.

[187] Por meio do tratamento na etapa (C) do processo de acordo com a invenção, é possível remover ainda impurezas que seriam de rompimento em uma outra reação, por exemplo oxigênio, da composição líquida C-l.

[188] A mistura gasosa M-l usada pode ser em princípio todos as substâncias que têm um ponto de ebulição mais baixo do que o do monóxido de dinitrogênio ou misturas destes. Preferência é dada ao uso de gases que não reagem com o monóxido de dinitrogênio, por exemplo nitrogênio, hélio, néon, argônio, criptônio, xenônio, hidrogênio, monóxido de carbono, metano e tetrafluorometano. Preferência é dada de acordo com a invenção ao uso de nitrogênio.

[189] Em uma outra forma de realização, a presente invenção portanto também diz respeito a um processo como descrito acima para purificar uma mistura gasosa que compreende o monóxido de dinitrogênio, em que a mistura gasosa M-l é selecionada do grupo que consiste de nitrogênio, hélio, néon, argônio, criptônio, xenônio, hidrogênio, monóxido de carbono, metano e tetrafluorometano.

[190] Para o tratamento na etapa (C), no contexto da presente invenção, é possível usar qualquer aparelho adequado para contactar gases e líquidos com um outro. Os exemplos aqui incluem as colunas de bolha, por exemplo operadas em co-corrente ou contracorrente, com ou sem recheio aleatório ou recheio estruturado, no modo de gotejamento ou fase líquida, tanques agitados, por exemplo com agitadores de espargir, ou semelhante. O tratamento na etapa (C) pode ser efetuado por batelada ou continuamente. Entretanto, preferência é dada para realizá-lo continuamente.

[191] O tratamento na etapa (C) é preferivelmente realizado em uma temperatura entre -90° C e +37° C, preferivelmente em uma temperatura entre -80° C e 0° C. Preferência é dada para realizar o tratamento na etapa (C) em uma pressão que seja pelo menos tão alta quanto a pressão do vapor da composição líquida C-l na temperatura selecionada e não mais do que 100 bar. Preferência é dada para selecionar uma pressão que seja de 0,2 a 5 bar acima a pressão na qual a absorção é conduzida.

[192] A quantidade das misturas gasosas M-l usadas deve ser suficientemente grande para obter a depleção do oxigênio desejado mas, por outro lado, tão pequena quanto possível de modo a evitar perdas de monóxido de dinitrogênio. Tipicamente entre 5 e 100 moles da mistura gasosa M-l são usados por mol de oxigênio na composição líquida C-l, preferivelmente entre 15 e 30 moles da mistura gasosa M-l por mol de oxigênio na composição líquida C-l.

[193] Na etapa (C), uma composição líquida C-2 é obtida, cujo teor de oxigênio foi reduzido ainda mais comparado com a composição líquida C- 1.

[194] De acordo com a invenção, a composição C-2 compreende, por exemplo, de 75 a 95 % em volume de monóxido de dinitrogênio, especialmente de 80 a 90 % em volume, mais preferivelmente de 82 a 88 % em volume. De acordo com a invenção, a composição C-2 compreende ainda, por exemplo, de 4 a 18 % em volume de dióxido de carbono, especialmente de 6 a 16 % em volume e mais preferivelmente de 8 a 12 % em volume de CO2. A composição C-2 compreende ainda, por exemplo, de 0,01 a 1,0 % em volume de oxigênio, especialmente de 0,05 a 0,5 % em volume e mais preferivelmente de 0,1 a 0,4 % em volume de oxigênio e, por exemplo, de 0 a 1 % em volume de nitrogênio, onde a soma dos componentes da composição C-2 soma até 100 % em volume.

[195] Na etapa (C), uma mistura gasosa M-2 também é obtida, que, além da mistura gasosa M-l, pode compreender outros componentes, por exemplo oxigênio.

[196] De acordo com a invenção, a mistura gasosa M-2 compreende, por exemplo, de 70 a 90 % em volume de monóxido de dinitrogênio, especialmente de 75 a 85 % em volume, mais preferivelmente de 77 a 82 % em volume. De acordo com a invenção, a mistura gasosa M-2 adicionalmente compreende, por exemplo, de 4 a 18 % em volume de dióxido de carbono, especialmente de 6 a 16 % em volume e mais preferivelmente de 8 a 12 % em volume de CO2. A mistura gasosa compreende, por exemplo, de 4 a 18 % em volume de nitrogênio, especialmente de 6 a 16 % em volume e mais preferivelmente de 8 a 12 % em volume de nitrogênio. A mistura gasosa M-2 compreende ainda, por exemplo, de 0,01 a 5 % em volume de oxigênio, especialmente de 0,5 a 3 % em volume e mais preferivelmente de 1,0 a 2,0 % em volume de oxigênio e, por exemplo, de 0 a 1 % em volume de argônio, onde a soma dos componentes da misturas gasosas M-2 soma até 100 % em volume.

[197] De acordo com a invenção, é possível que a mistura gasosa M-2 seja reciclada em um estágio do processo. Em uma tal forma de realização, monóxido de dinitrogênio que está presente na mistura gasosa M-2 pode ser reciclada no processo de modo a evitar perdas de rendimento.

[198] Em uma outra forma de realização, a presente invenção, portanto, também diz respeito a um processo como descrito acima para purificar uma mistura gasosa que compreende o monóxido de dinitrogênio, em que a mistura gasosa M-2 é reciclada na etapa (A).

[199] Como descrito acima, a mistura gasosa M-2 é preferivelmente reciclada na etapa (A) do processo de acordo com a invenção. Neste caso, no contexto da presente invenção, a mistura gasosa M-2 é misturada com uma outra mistura gasosa. Preferência é dada à reciclagem da mistura gasosa na etapa (A) em um tal modo que a recuperação do monóxido de dinitrogênio que pode estar presente na mistura gasosa M-2 seja possível. E portanto preferível no contexto da presente invenção que a mistura gasosa M-2 seja misturada com uma mistura gasosa que é ajustada a uma absorção, especialmente com a mistura gasosa G-0 ou mistura gasosa G-I. E assim preferível no contexto da presente invenção reciclar a mistura gasosa M-2 na etapa (i) ou na etapa (iii) da etapa (A).

[200] Em uma outra forma de realização, a presente invenção, portanto, também diz respeito a um processo como descrito acima para purificar uma mistura gasosa que compreende o monóxido de dinitrogênio, em que a mistura gasosa M-2 é reciclada na etapa (i) ou na etapa (iii) da etapa (A).

[201] A composição líquida C-l ou C-2 que compreende o monóxido de dinitrogênio e é obtida pelo processo de acordo com a invenção pode ser em princípio usada para todas as aplicações em que correntes de monóxido de dinitrogênio puro ou correntes de monóxido de dinitrogênio misturadas com gás inerte são tipicamente usadas. Mais particularmente, a composição Cl ou C2 é adequada, por exemplo, para a oxidação do metanol para formaldeído, como descrito, por exemplo, na EP-A 0 624 565 ou DE-A 196 05 211. A presente invenção, portanto, também diz respeito ao uso da composição líquida C-l que compreende o monóxido de dinitrogênio e é obtenível por um processo de acordo com a invenção como um agente de oxidação para metanol.

[202] O processo de acordo com a invenção produz composições líquidas que compreendem o monóxido de dinitrogênio que tem uma porção particularmente baixa dos componentes secundários de rompimento. Isto é especialmente vantajoso para o uso como um agente de oxidação, visto que, como um resultado da proporção baixa dos componentes secundários de rompimento, muito pouco de quaisquer reações colaterais ocorre e assim particularmente produtos puros podem ser obtidos em uma oxidação. A composição líquida C-l preferivelmente compreende, depois da purificação inventiva, não apenas o monóxido de dinitrogênio mas também dióxido de carbono em quantidades adequadas.

[203] A composição líquida C-l purificada de acordo com a invenção compreende preferivelmente de 50 a 99,0 % em volume de monóxido de dinitrogênio, de 1 a 20 % em volume de dióxido de carbono e de 0 a 25 % em volume de outros gases. A porcentagem em volume especificada é com base em cada caso na composição global C-l. A soma dos componentes individuais da composição C-l soma até 100 % em volume.

[204] A composição C-l purificada de acordo com a invenção preferivelmente compreende de 60 a 95 % em volume de monóxido de dinitrogênio, especialmente de 70 a 90 % em volume e mais preferivelmente de 75 a 89 % em volume de monóxido de dinitrogênio.

[205] A composição C-l purificada de acordo com a invenção compreende ainda de 1 a 20 % em volume de dióxido de carbono. A composição C-l preferivelmente compreende de 5 a 15 % em volume de dióxido de carbono, especialmente de 6 a 14 % em volume de dióxido de carbono.

[206] A composição C-l preferivelmente compreende de 0 a 25 % em volume e mais preferivelmente de 0 a 5 % em volume de outros gases. A composição C-l purificada de acordo com a invenção pode compreender um ou mais outros gases, a quantidade especificada sendo com base na soma dos gases presentes. A composição C-l pode compreender, por exemplo, oxigênio, nitrogênio, argônio e água.

[207] Verificou-se que, na presença de CO2 como um gás inerte na mistura gasosa liquefeita que compreende N2O, comparado com outros gases inertes, quantidades significativamente menores do gás inerte, isto é, dióxido de carbono, são requeridas para garantir a operação segura, por exemplo para prevenir a auto-decomposição do monóxido de dinitrogênio.

[208] A presente invenção, portanto, também diz respeito ao uso de uma composição líquida C-l obtenível por um processo de acordo com a invenção como descrito acima como um agente de oxidação, especialmente como um agente de oxidação para olefinas.

[209] Mais particularmente, a presente invenção também diz respeito ao uso de uma composição que compreende de 50 a 99,0 % em volume de monóxido de dinitrogênio, de 1 a 20 % em volume de dióxido de carbono e de 0 a 25 % em volume de outros gases como um agente de oxidação, especialmente como um agente de oxidação para olefinas.

[210] Tais composições são obteníveis especialmente pelo processo de purificação de acordo com a invenção.

[211] Em princípio, as composições líquidas que compreendem monóxido de dinitrogênio e são obteníveis de acordo com a invenção são adequadas para oxidar olefinas. As olefinas adequadas são, por exemplo, olefinas de cadeia aberta cíclicas tendo uma ou mais ligações duplas. Preferência é dada ainda às olefinas cíclicas tendo uma ou mais ligações duplas, por exemplo ciclopenteno, cicloexano, cicloepteno, cicloocteno, ciclodeceno, cicloundeceno, ciclododeceno, 1,4-cicloexadieno, 1,5-ciclo-octadieno, 1,6-ciclodecadieno, 1,6,11-ciclopentadecatrieno, 1,5,9,13-cicloexadecatetreno ou 1,5,9-ciclododecatrieno.

[212] Em uma forma de realização preferida, a presente invenção, portanto, também diz respeito ao uso como descrito acima como um agente de oxidação para olefinas, em que as olefinas são selecionadas do grupo que consiste de ciclopenteno, ciclododeceno e 1,5,9-ciclo-dodecatrieno.

[213] A composição líquida C-l que contém N2O enriquecida e purificada é muito particularmente adequada para oxidar olefinas para cetonas. Para este propósito, a composição líquida C-l preferivelmente pode ser reagida diretamente com a olefina.

[214] Para tais aplicações, é vantajoso quando a proporção de gases inertes na composição líquida C-l esteja em um mínimo, visto que o volume do reator é de outro modo desnecessariamente ampliado.

[215] Para o uso da invenção como um agente de oxidação, especialmente para olefinas, a oxidação pode ser no geral efetuada por todos os regimes de processo em que a oxidação, especialmente da olefina, ocorra. Mais particularmente, tanto os regimes de processo contínuo quanto os métodos de reação e reações de batelada possíveis. De acordo com a invenção, as condições de reação para a oxidação são selecionadas tal que uma reação ocorra. A pressão e a temperatura podem ser selecionadas consequentemente.

[216] A pressão está preferivelmente dentro de uma faixa de e até 500 bar, por exemplo de 1 a 320 bar, preferivelmente de 10 a 300 bar, especialmente de 90 a 280 bar. A temperatura está preferivelmente dentro de uma faixa de 180 a 320° C, por exemplo de 200 a 300° C, especialmente de 240 a 290° C.

[217] A oxidação pode ser realizada na presença de um solvente adequado. De acordo com a invenção, entretanto, é igualmente possível realizar a oxidação sem a adição de um solvente.

[218] De acordo com a invenção, preferência é dada para conduzir a oxidação, através da seleção adequada da pressão e da temperatura, tal que nenhuma fase gasosa acorra na zona de reação.

[219] A invenção será ilustrada em detalhes mais acima com referência aos exemplos.

EXEMPLOS

Exemplo 1: Processo para isolar e purificar N2O

[220] A fonte usada para ο N2O é o gás de saída de uma instalação de ácido nítrico, que por sua vez é operada com o gás de saída de uma instalação do ácido adípico e parcialmente com NO puro. 26,2 t/h deste gás de saída são primeiro comprimidas a 25 bar e esfriadas a 35° C. A água que condensa e também compreende pequenas quantidades de ácido nítrico é removida e descartada.

[221] A corrente de gás comprimido remanescente (26,1 t/h) compreende 86,4 % em volume de N2, 8,1 % em volume de N2O, 3,1 % em volume de O2 e 1,1 % em volume de CO2 como componentes principais. Esta corrente é alimentada no fundo de uma coluna de absorção de 22,7 m de altura e diâmetro de 5,5 m, que é enchida com anéis de Pall. Em contracorrente a esta, 2290 t/h de água são alimentadas a partir do topo em uma temperatura de 35° C. O gás não absorvido é descomprimido através de uma turbina de descompressão de volta para a linha de gás de saída da instalação de ácido nítrico.

[222] O absorvente carregado é descomprimido a 1,1 bar por meio de uma turbina de descompressão na primeira torre dessorvedora. A torre dessorvedora tem um diâmetro de 3,6 m e altura de 11,1 m e é enchida com anéis de Pall. A água é transportada de volta para a torre absorvedora. Neste circuito, o pH é mantido entre 6 e 7 (medido em linha com eletrodos de vidro calibrados) pela adição de solução a 25 % de hidróxido de sódio. Uma média de aprox. 44 kg/h de solução de hidróxido de sódio é usada.

[223] De modo a prevenir o acúmulo de sais (nitrito de sódio, nitrato de sódio e hidrogeno carbonato de sódio), 2 t/h são purgadas do circuito de água e substituídas com água desmineralizada fresca. Um trocador de calor no circuito da água é usado para regular a temperatura da água.

[224] O gás (2,45 t/h) obtido no topo da primeira torre dessorvedora compreende 59,5 % em volume de N2O, 24,2 % em volume de N2, 7,5 % em volume de CO2, 5,2 % em volume de H2O e 3,0 % em volume de O2 como componentes principais. Este gás é por sua vez comprimido a 25 bar e esfriado a 35° C. A água que condensa é removida e descartada. A corrente de gás comprimido é depois introduzida em um segundo absorvedor no fundo junto com a corrente de gás reciclado da condensação parcial e do fracionamento. Este absorvedor tem um diâmetro de 1,9 m e uma altura de 14,3 m e é enchido com anéis de Pall. Em contracorrente a esta, água (274 t/a em uma temperatura de 35° C) é introduzida no absorvedor como um absorvente.

[225] O gás não absorvido é descomprimido e descomprimido junto com o gás de saída do primeiro absorvedor na linha de gás de saída da instalação de ácido nítrico.

[226] O absorvente carregado é depois descomprimido a 1,1 bar na segunda torre dessorvedora. A água é transportada de volta na torre absorvedora. De modo a prevenir o pH de cair, 225 kg/h são purgados do circuito de água e substituídos com água desmineralizada fresca. Um trocador de calor no circuito de água é usado para regular a temperatura da água da água.

[227] O gás (2,9 t/h) obtido no topo da segunda torre dessorvedora compreende 81,7 % em volume de N2O, 10,7 % em volume de CO2, 5,3 % em volume de H2O, 1,7 % em volume de N2 e 0,45 % em volume de O2 como componentes principais. Este gás é por sua vez comprimido a 26 bar e esfriado a 13° C. A água que condensa é removida e descartada.

[228] A corrente de gás comprimida (2,8 t/h) é depois passada através de um trocador de calor de feixe de tubo na vertical que é operado no lado da camisa com uma mistura esfriada de água/glicol, onde esta é esfriada a -12° C. Isto condensa uma corrente (2060 kg/h) que compreende 87,9 % em volume de N2O, 11,4 % em volume de CO2, 0,3 % em volume de H2O, 0,3 % em volume de N2 e 0,14 % em volume de O2 como componentes principais.

[229] De modo a descongelar os tubos do trocador de calor, dois trocadores de calor paralelos são usados, que são operados no modo A/B. De modo a acelerar a operação de descongelamento, os trocadores de calor são fornecidos com um aquecedor elétrico. A fração não condensada (790 kg/h) compreende 81,5 % em volume de N2O, 11,2 % em volume de CO2, 5,6 % em volume de N2 e 1,3 % em volume de O2 como componentes principais e é reciclada para a entrada do segundo absorvedor como já mencionado acima.

[230] A corrente condensada é depois fracionada em contracorrente com nitrogênio (4 kg/h, que corresponde a 19 moles de Ν2/πιο1 de O2 na alimentação de N2O líquida) em uma coluna de fracionamento que é operada a 26 bar em modo de gotejamento. A coluna de fracionamento tem um diâmetro de 0,35 m e uma altura de 4,15 m e é fornecida com um recheio de metal estruturado (comprimento do recheio: 3 m) com uma área de superfície específica de 350 m2/m3. O gás de fracionamento no topo da coluna (260 kg/h) compreende 78,4 % em volume de N2O, 10,8 % em volume de CO2, 9,6 % em volume de N2 e 1,0 % em volume de O2 como componentes principais e é reciclado para a entrada do segundo absorvedor como já mencionado acima.

[231] O produto líquido no fundo da coluna de fracionamento (1835 kg/h) compreende 86,7 % em volume de N2O, 11,1 % em volume de CO2 e 1,9 % em volume de N2 como componentes principais e apenas 100 ppm em volume de O2.

[232] O uso da coluna de fracionamento permite que o teor de O2 no N2O líquido seja reduzido por um fator de 14. A razão molar de N2O para O2 se eleva de 630 para quase 7300 mol/mol. Como um resultado da reciclagem do gás de fracionamento na segunda coluna de absorção, o rendimento isolado não obstante permanece alto. O rendimento isolado de N2O (com base no gás comprimido depois da absorção) é de 96,2 %.

[233] O N2O concentrado e purificado pode ser usado, por exemplo, para a oxidação de olefinas, por exemplo de 1,5,9-ciclo-dodecadieno.

Exemplo Comparativo 2: Condensação sem reciclagem de gás [234] Se o gás remanescente não foi para ser reciclado na segunda absorção na condensação da corrente de N2O concentrada, o rendimento isolado de N2O (com base no gás comprimido depois da absorção), ao invés de 96,2 %, seria de apenas 70,2 %.

[235] De modo para fornecer a mesma quantidade de N2O, aparelhos significativamente maiores seriam assim necessários.

Exemplo Comparativo 3: Condensação sem reciclagem de gás com rendimento isolado igual (pressão) [236] Se o rendimento isolado de N2O (como definido acima) sem reciclagem de gás deva ser similarmente alto, uma proporção enorme de gás de entrada deve ser condensada na condensação.

[237] Isto pode ser realizado elevando-se a pressão na condensação e mantendo a temperatura de condensação em -12° C, como no exemplo inventivo 1. Para este propósito, a pressão tem que ser elevada para 31 bar (ao invés de 26 bar no exemplo inventivo 1). Isto condensa aprox. 96 % do N2O presente na alimentação. Isto produz uma corrente líquida que compreende N2O (86,9 % em volume), CO2 (11,4 % em volume), O2 (0,35 % em volume) e N2 (1,1 % em volume) como componentes principais.

[238] Este procedimento tem várias desvantagens comparado com o procedimento inventivo. De modo para obter a pressão mais alta, um compressor mais caro e condensadores mais caros são necessários. Além disso, a corrente de gás que contém N2O liquefeita compreende significativamente mais oxigênio (quase 2,5 vezes mais do que no exemplo inventivo 1) do que se apenas uma condensação parcial fosse realizada. De modo a remover este oxigênio, significativamente mais nitrogênio depois tem que ser usado no fracionamento subsequente, que está por sua vez associado com perdas mais altas de N2O por meio do gás de saída.

Exemplo Comparativo 4: Condensação sem reciclagem de gás com rendimento isolado igual (temperatura) [239] Se o rendimento isolado de N2O (como definido acima) sem reciclagem de gás deva ser similarmente alto, uma proporção maior do gás de entrada deve ser condensada na condensação.

[240] Isto pode ser realizado diminuindo-se a temperatura de condensação e mantendo a pressão de 26 bar, como no exemplo inventivo 1. Para este propósito, a temperatura de condensação deve ser diminuída para -19° C (ao invés de -12° C no exemplo inventivo 1). Isto condensa aprox. 96 % do N2O presente na alimentação. Isto produz uma corrente líquida que compreende N2O (87,0 % em volume), CO2 (11,4 % em volume), O2 (0,32 % em volume) e N2 (1,0 % em volume) como componentes principais.

[241] Entretanto, este procedimento tem várias desvantagens comparado com o procedimento inventivo. De modo a obter a temperatura mais baixa, um refrigerador significativamente mais caro é necessário e a combinação de alta pressão e temperatura baixa coloca altas demandas sobre o material de construção dos condensadores. Além disso, a corrente de gás que contém ο N2O liquefeito compreende significativamente mais oxigênio (quase 2,3 vezes mais do que no exemplo inventivo 1) do que quando apenas uma condensação parcial é realizada. De modo a remover este oxigênio, significativamente mais nitrogênio depois tem que ser usado em um fracionamento subsequente, que por sua vez está associado com perdas mais altas de N2O por meio do gás de saída.

Exemplo 5: Influência de O2 na decomposição de 1,5,9-ciclo-dodecatrieno [242] De modo a estudar a influência de O2 na decomposição de 1,5,9-ciclododecatrieno, 500 g de 1,5,9-ciclododecatrieno de grau técnico foram inicialmente carregados em um frasco de vidro de 1000 ml equipado com um agitador magnético, um tubo de entrada de gás e um condensador de refluxo. O frasco foi depois aquecido a 180° C em um banho de óleo e 2 litros (STP)/h de ar sintético foram introduzidos através do tubo de entrada de gás com um fluxímetro de massa Brooks.

[243] A taxa de gás de saída e a composição deste foram determinados na saída. Além disso, amostras do líquido foram coletadas e analisadas pela cromatografia gasosa em intervalos regulares. A partir da análise do gás de saída, um consumo de O2 de 11 mmol/h é calculado. O teor de 1,5,9-ciclododecatrieno na solução diminui a 2 %/h. Isto significa que 1,1 mol de 1,5,9-ciclododecatrieno é destruído por mol de O2. Além de pequenas quantidades do monoepóxido de 1,5,9-ciclododecatrieno, este não forma nenhum produto definido mas meramente depósitos poliméricos. Um teste de controle mostrou que, quando apenas nitrogênio ao invés de ar sintético é borbulhado, nenhuma diminuição no teor de 1,5,9-ciclododecatrieno é observada.

[244] Este teste mostra que, mesmo em temperaturas significativamente abaixo da temperatura que é necessária para oxidar 1,5,9-ciclododecatrieno com N2O (aprox. 250° C), o oxigênio reage com o 1,5,9-ciclododecatrieno. Isto forma depósitos poliméricos que podem levar ao z bloqueio do reator. E assim muito importante usar uma mistura gasosa que contenha N2O que compreenda uma quantidade mínima de O2 como um agente de oxidação, de modo a obter tanto uma seletividade alta quanto a prevenção de depósitos no reator.

Exemplo 6: Influência de O2 na decomposição de 4,8-ciclo-dodecadienona [245] De modo a estudar a influência de O2 na decomposição de 4,8-ciclododecadienona (o produto da oxidação de 1,5,9-ciclo-dodecatrieno com N2O), 500 g de 4,8-ciclododecadienona (aprox. 98 %, como uma mistura de isômero) foram inicialmente carregados em um frasco de vidro de 1000 ml equipado com um agitador magnético, um tubo de entrada de gás e um condensador de refluxo. O frasco foi depois aquecido a 180° C em um banho de óleo e 21 (STP)/h de ar sintético foram passados através do tubo de entrada de gás com um fluxímetro de massa.

[246] A taxa de gás de saída e a composição desta foram determinadas na saída. Além disso, amostras do líquido foram coletadas e analisadas pela cromatografia gasosa em intervalos regulares. A partir da análise do gás de saída, um consumo de O2 de 8 mmol/h é calculado. O teor de 4,8-ciclododecadienona na solução diminui a 1,6 %/h. Isto significa que 1,2 mol de 4,8-ciclododecadienona é destruído por mol de O2. Isto não forma nenhum produto definido, mas também nenhum depósito polimérico. Um teste de controle mostrou que quando apenas nitrogênio é borbulhado ao invés de ar sintético, nenhuma diminuição no teor de 4,8-ciclododecadienona é observado.

[247] Este teste mostra que, mesmo nas temperaturas que estão significativamente abaixo da temperatura que é necessária para oxidar o 1,5,9-ciclododecatrieno com N2O para 4,8-ciclododecadienona (aprox. 250° C), o oxigênio reage com a 4,8-ciclododecadienona (embora, como esperado, um pouco mais lentamente do que com 1,5,9-ciclo-dodecatrieno). E assim importante usar uma mistura gasosa que contenha N2O que compreende uma quantidade mínima de O2 como um agente de oxidação, de modo a se obter uma seletividade alta.

Exemplo 7: Oxidação de 1,5,9-ciclododecatrieno com uma mistura gasosa que contém N2Q que compreende apenas 200 ppm de O2 [248] Para a oxidação contínua de 1,5,9-ciclododecatrieno com N2O, um reator tubular encamisado que consiste de 7 serpentinas de tubo encamisado conectadas em série foi usada. O tubo de reação tem um diâmetro interno de 6 mm e cada bobina de tubo um comprimento de 5,32 m. O volume de reação total foi consequentemente de 1,05 litros. Dentro da camisa é circulado um óleo carregador de calor cuja temperatura é mantida estacionária a 253° C por meio de um termostato. A taxa de circulação do óleo carregador de aquecimento é selecionado tal que a diferença de temperatura entre a entrada de óleo e a saída de óleo seja menor do que 2 K. O óleo carregador de calor é conduzido em co-corrente em relação aos reagentes. O reator é fornecido na saída com uma válvula reguladora de pressão que mantém a pressão da reação constante a 100 bar.

[249] Os reagentes (1,5,9-ciclododecatrieno, produto comercial da Degussa e N2O grau médico da Linde, compreende 200 ppm de O2 de acordo com a análise) são transportados por meio de bombas de medição adequadas (bombas de pistão de membrana) e, a montante do reator, misturados em um misturador estático na temperatura ambiente antes que eles atinjam o reator. As taxas de alimentação foram ajustadas tal que a razão molar entre 1,5,9-ciclododecatrieno e N2O na entrada do reator fosse de 6,2 mol/mol e o tempo de residência (definido como o fluxo de volume dos reagentes na temperatura ambiente e 100 bar dividido pelo volume do reator) é de 0,65 hora. A reação foi realizada até que o reator estivesse em um estado estacionário (aprox. 6 horas), antes que o balanço de massa fosse começado. De modo a minimizar os erros, o tempo de balanço de massa foi sempre 24 horas.

[250] A jusante da válvula de regulagem de pressão, a saída do reator foi descomprimida em um separador de fase esfriado (cerca de 20° C) e os produtos (tanto gás quanto líquido) foram analisados. A conversão de 1,5,9-ciclododecatrieno foi de 13,4 %. A seletividade para 4,8- ciclododecadienona com base em 1,5,9-ciclododecatrieno foi de 93,4 %. Exemplo 8: Oxidação de 1,5,9-ciclododecatrieno com uma mistura gasosa que contém N2O que compreende 400 ppm de O2 e 8,3 % em volume de CO?

[251] O Exemplo 7 foi repetido usando, como o reagente, uma mistura gasosa da Linde que compreendeu 8,3 % em volume de CO2 e 400 ppm de O2 em N2O.

[252] A conversão do 1,5,9-ciclododecatrieno foi de 13,4 %. A seletividade para 4,8-ciclododecadienona com base em 1,5,9-ciclo-dodecatrieno foi de 93,8 %.

[253] Dentro da precisão de medição, a presença de CO2 e a quantidade levemente aumentada assim não tem nenhum efeito significante sobre a reação.

Exemplo 9: Oxidação de 1,5,9-ciclododecatrieno com uma mistura gasosa que contém N2O que compreende 1300 ppm em volume de O?

[254] O Exemplo 7 foi repetido usando, como o reagente, uma mistura gasosa da Linde que compreendeu 1300 ppm em volume de O2 em N2O. Isto corresponde aproximadamente ao teor de oxigênio no N2O líquido de acordo com o exemplo 1 quando o fracionamento é dispensado.

[255] A reação foi operável de modo estacionário com esta alimentação em 426 h. A diferença de pressão no reator permaneceu estacionário. Para a inspeção, a primeira serpentina foi desinstalada e serrada em seções. Nenhum polímero depositou nas paredes.

[256] A conversão de 1,5,9-ciclododecatrieno em 14,6 % foi mais alta do que no exemplo 8 (13,4 %), embora a seletividade para 4,8-ciclododecadienona foi de 91,5 %. Embora isto seja quase 2 % mais baixo do que aquele de acordo com o exemplo 8 (93,8 %), está ainda dentro de uma faixa aceitável, especialmente dado que a reação pode ser operada de modo estável em um período prolongado (isto é, sem a formação de depósitos). Exemplo Comparativo 10: Oxidação de 1,5,9-ciclododecatrieno com uma mistura gasosa que contém N2Q que compreende 2 % em volume de O?

[257] O Exemplo 7 foi repetido usando, como o reagente, uma mistura de Linde que compreendeu 2 % em volume de O2 em N2O.

[258] Foi impossível conduzir a reação de modo estável com esta alimentação. A diferença de pressão no reator elevou-se continuamente e o teste teve que ser interrompido depois de 72 horas porque o reator foi bloqueado. A primeira serpentina foi depois desinstalada e serrada em seções. Verificou-se que o tubo foi quase completamente bloqueado com depósitos poliméricos entre 30 e 80 cm a jusante da entrada do reator.

[259] Com tais concentrações altas de O2 no N2O, a operação estável da oxidação de 1,5,9-ciclododecatrieno é impossível.

REIVINDICAÇÕES

Claims (8)

1. Processo para purificar uma mistura gasosa, que compreende o monóxido de dinitrogênio, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos as etapas de: (A) tratar uma mistura gasosa G-0 que compreende o monóxido de dinitrogênio para obter uma mistura gasosa G-A, que compreende pelo menos as etapas de (i) absorver a mistura gasosa G-0 em uma mistura de solvente S-I para obter uma corrente de gás de saída e uma composição C-A (ii) dessorver uma mistura gasosa G-I da composição C-A para obter uma mistura de solvente S-I’ (iii) absorver a mistura gasosa G-I em uma mistura de solvente S-II para obter uma corrente de gás de saída e uma composição C-B (iv) dessorver uma mistura gasosa G-2 da composição C-B para obter uma mistura de solvente S-II’ (B) condensar a mistura gasosa G-A para obter uma composição líquida C-1 que compreende o monóxido de dinitrogênio e uma mistura gasoso G-K, (C) contactar a composição C-1 que compreende o monóxido de dinitrogênio com uma mistura gasosa M-1 para obter uma composição C-2 e uma mistura gasosa M-2. em que a mistura gasosa G-K é reciclada no tratamento de acordo com a etapa (A).

2. Processo para purificar uma mistura gasosa, que compreende o monóxido de dinitrogênio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa (A) compreende etapas adicionais.

3. Processo para purificar uma mistura gasosa, que compreende monóxido de dinitrogênio de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a mistura gasosa G-K é reciclada na etapa (i) ou na etapa (iii) da etapa (A).

4. Processo para purificar uma mistura gasosa, que compreende o monóxido de dinitrogênio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a mistura de solvente S-I ou a mistura de solvente S-II ou a mistura de solvente S-I e a mistura de solvente S-II é/são selecionadas do grupo que consiste das misturas de solventes orgânicos e solvente aquoso.

5. Processo para purificar uma mistura gasosa, que compreende monóxido de dinitrogênio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que de 20 a 90 % em peso da mistura gasosa G-A são condensados na etapa (B).

6. Processo para purificar uma mistura gasosa, que compreende monóxido de dinitrogênio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a mistura gasosa M-1 é selecionada do grupo que consiste de nitrogênio, hélio, néon, argônio, criptônio, xenônio, hidrogênio, monóxido de carbono, metano e tetrafluorometano.

7. Processo para purificar uma mistura gasosa, que compreende o monóxido de dinitrogênio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a mistura gasosa M-2 é reciclada na etapa (A).

8. Processo para purificar uma mistura gasosa, que compreende o monóxido de dinitrogênio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a mistura gasosa M-2 é reciclada na etapa (i) ou na etapa (iii) da etapa (A).