ES2200582T3 - Procedimiento para la obtencion de acidos alcano-sulfonicos. - Google Patents

Procedimiento para la obtencion de acidos alcano-sulfonicos.

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ES2200582T3
ES2200582T3 ES99962150T ES99962150T ES2200582T3 ES 2200582 T3 ES2200582 T3 ES 2200582T3 ES 99962150 T ES99962150 T ES 99962150T ES 99962150 T ES99962150 T ES 99962150T ES 2200582 T3 ES2200582 T3 ES 2200582T3
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Matthias Eiermann
Christian Tragut
Klaus Ebel
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    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C303/00—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
    • C07C303/02—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of sulfonic acids or halides thereof
    • C07C303/16—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of sulfonic acids or halides thereof by oxidation of thiols, sulfides, hydropolysulfides, or polysulfides with formation of sulfo or halosulfonyl groups

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Abstract

Procedimiento para la obtención de ácidos alcanosulfónicos, que comprenden las etapas siguientes: (a) oxidación de alquilmercaptanos y/o disulfuros de dialquilo y/o de polisulfuros de dialquilo con tres hasta nueve átomos de azufre con ácido nítrico con formación de ácidos alcanosulfónicos, agua, óxidos de nitrógeno así como otros productos secundarios, (b) regeneración de los óxidos de nitrógeno, obtenidos en la etapa (a), con oxígeno para dar ácido nítrico y reciclado del ácido nítrico hasta la etapa (a), caracterizado porque las etapas (a) y (b) se llevan a cabo en recintos de reacción separados entre sí.

Description

Procedimiento para la obtención de ácidos alcanos-sulfónicos.
La invención se refiere a un procedimiento para la obtención de ácidos alcanosulfónicos. Los ácidos alcanosulfónicos se utilizan en una serie de aplicaciones industriales. Los ácidos alcanosulfónicos de cadena larga presentan, por ejemplo, propiedades tensioactivas, mientras que los de cadena corta, tal como el ácido metanosulfónico, por ejemplo pueden emplearse como productos químicos auxiliares para el depositado galvánico de metales no nobles tales como estaño o plomo en el estañado de placas conductoras para la electrónica o la fabricación de hojalata.
Se ha descrito en la literatura una serie de procedimientos para la fabricación de ácidos alcanosulfónicos. En este caso sirven como materiales de partida especialmente los alquilmercaptanos o los disulfuros de dialquilo, que usualmente se preparan mediante reacción de sulfuro de hidrógeno con alcoholes. La reacción de oxidación de los alquilmercaptanos o de los disulfuros de dialquilo para dar los correspondientes ácidos alcanosulfónicos puede conseguirse por medio de diversos agentes oxidantes. De este modo pueden emplearse a modo de agentes oxidantes peróxido de hidrógeno, cloro, dimetilsulfóxido o mezclas constituidas por dimetilsulfóxido y por ácido yodhídrico así como la oxidación electroquímica.
En la WO 98/34914 se ha descrito una oxidación de mercaptanos y/o de disulfuros de dialquilo con Br_{2} para dar ácidos alcanosulfónicos. El Br_{2} se obtiene preferentemente a partir de HBr para simplificar la manipulación. La oxidación de HBr a Br_{2} puede tener lugar con oxígeno en presencia de cantidades catalíticas de ácido nítrico o con ácido nítrico propiamente dicho como agente oxidante. Los óxidos de nitrógeno, que se forman en el caso de la oxidación del HBr con ácido nítrico se vuelven a oxidar con oxígeno para dar ácido nítrico. Con el fin de evitar una sobre oxidación de los compuestos de azufre, presentes en el procedimiento, para dar ácido sulfúrico, pueden llevarse a cabo la oxidación de HBr para dar Br_{2} y la oxidación de los mercaptanos y/o de los disulfuros de dialquilo con Br_{2} en reactores separados.
Otra vía para la obtención de ácidos alcanosulfónicos consiste en la oxidación de los alquilmercaptanos o de los disulfuros de dialquilo con oxígeno en presencia de óxidos de nitrógeno o bien de ácido nítrico. La oxidación con oxígeno en presencia de ácido nítrico se ha descrito por ejemplo en las US 2,697,722 y US 2,727,920.
Estas publicaciones se refieren a oxidación de alquilmercaptanos o de polisulfuros (tales como disulfuros de dialquilo) con oxígeno absorbido en ácido nítrico. El alquilmercaptan o bien el polisulfuro se oxida escalonadamente para dar los ácidos alcanosulfónicos deseados. Durante la oxidación se forman mezclas constituidas por monóxido de nitrógeno, dióxido de nitrógeno y óxido nitroso. El monóxido de nitrógeno y el dióxido de nitrógeno se transforman para dar dióxido de nitrógeno puro mediante el oxígeno absorbido en el ácido nítrico, que están disponibles de nuevo para la formación de ácidos alcanosulfónicos. El monóxido de nitrógeno es descargado. Un inconveniente de este procedimiento reside en la elevada proporción de monóxido de nitrógeno formado, que conduce a problemas ecológicos a modo del denominado "gas de invernadero" del mismo modo que lo hacen el metano y el etano halogenados y, por lo tanto, tiene que separarse de la corriente de los gases residuales de manera costosa en una instalación industrial. Además los gases residuales contienen al mismo tiempo grandes cantidades de compuestos de nitrógeno y de compuestos de azufre, que igualmente tienen que separarse de manera costosa.
Las temperaturas de la reacción, en esta conversión, se encuentran comprendidas usualmente en el intervalo desde 25 hasta 70ºC. Sin embargo, a estas temperaturas no se consigue una conversión en volumen para dar ácidos alcanosulfónicos. De este modo, por ejemplo, en el caso de la conversión para dar ácido metanosulfónico, la reacción se detiene, bajo estas condiciones de reacción, en parte en la etapa del producto intermedio constituido por el metanotiosulfonato-S-de metilo. Este producto intermedio es un compuesto inestable, que ya a partir de 90ºC disocia dióxido de azufre y que se descompone de manera espontánea y fuertemente exotérmica a 170ºC.
Así pues existe la tarea de poner a disposición un procedimiento económicamente atractivo que posibilite la obtención de ácidos alcanosulfónicos con elevada pureza y con buenos rendimientos, y que impida la formación de monóxido de nitrógeno casi por completo.
Esta tarea se resuelve mediante un procedimiento para la obtención de ácidos alcanosulfónicos, que comprende las etapas siguientes:
(a)
oxidación de alquilmercaptanos y/o disulfuros de dialquilo y/o de polisulfuros de dialquilo con tres hasta nueve átomos de azufre con ácido nítrico con formación de ácidos alcanosulfónicos, agua, óxidos de nitrógeno así como otros productos secundarios,
(b)
regeneración de los óxidos de nitrógeno, obtenidos en la etapa (a), con oxígeno para dar ácido nítrico y reciclado del ácido nítrico hasta la etapa (a).
El procedimiento según la invención se caracteriza porque las etapas (a) y (b) se llevan a cabo en recintos de reacción separados entre sí.
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Como reacción en bruto se lleva a cabo a continuación una oxidación del alquilmercaptano o bien del disulfuro de dialquilo con (aire-oxígeno) los óxidos de nitrógeno, formados durante la etapa (a) están constituidos por compuestos del nitrógeno de baja oxidación (mezclas NO/NO_{2}), que se reoxidan en la etapa (b) para dar ácido nítrico puro o que contiene de dióxido de nitrógeno. El ácido nítrico, empleado en el procedimiento según la invención puede ser, por lo tanto, ácido nítrico puro o que contenga dióxido de nitrógeno.
La separación en el espacio de la oxidación de los mercaptanos y/o de los disulfuros de dialquilo y/o de los polisulfuros de dialquilo con tres hasta nueve átomos de azufre para dar ácidos alcanosulfónicos (etapa (a)) y la regeneración de los óxidos de nitrógeno (etapa (b)) es ventajosa por lo tanto ya que ambas etapas de la reacción etapa (a) y etapa (b), puede llevarse a cabo separadamente entre sí bajo condiciones de reacción óptimas. De este modo puede impedirse casi por completo la formación de monóxido de nitrógeno y pueden alcanzarse rendimientos muy buenos en ácidos alcanosulfónicos.
Preferentemente se llevará a cabo el procedimiento según la invención de manera continua.
Etapa (a)
La oxidación se lleva a cabo usualmente a temperatura elevada, para conseguir una elevada conversión y para impedir un aumento de concentración de los componentes en trazas peligrosos tales como el nitrato de metilo o el metanotiosulfonato de S-metilo, como los que pueden formarse en el caso de la obtención del ácido metanosulfónico. En general se llevará a cabo la etapa (a) a temperaturas de la reacción desde 50ºC hasta 150ºC, preferentemente desde 100ºC hasta 140ºC. La presión de trabajo en la etapa (a) está comprendida, en general, entre 100 mbares y 8 bares, preferentemente a presión normal.
Los mercaptanos y/o disulfuros de dialquilo y/o polisulfuros de dialquilo, empleados en el procedimiento según la invención, contienen restos carbonados, que pueden ser alifáticos o cicloalifáticos. Los restos hidrocarbonados están constituidos preferentemente por restos hidrocarbonados lineales o ramificados, alifáticos. Estos contienen, preferentemente, de 1 hasta 20, de forma especialmente preferente de 1 hasta 14 átomos de carbono. Los restos están constituidos de una manera muy especialmente preferente restos metilo y, por lo tanto, los alquilmercaptanos o los disulfuros de dialquilo están constituidos por metilmercaptano o por disulfuro de dimetilo.
Preferentemente se emplearán en el procedimiento según la invención disulfuros de dialquilo. Los disulfuros de dialquilo se prepararán, por regla general, a partir de sulfuro de hidrógeno y de metanol, aún cuando sean conocidos en la literatura también otras vías de acceso. Preferentemente se prepararán los disulfuros de dialquilo mediante oxidación de alquilmercaptanos con azufre, disuelto en un disulfuro de dialquilo orgánico, con empleo de una amina a modo de catalizador. En este procedimiento puede emplearse los alquilmercaptanos a modo de "corriente de mercaptano en bruto", es decir como corriente de mercaptano no purificada mediante extracción o destilación, procedente de la reacción de alcoholes con sulfuro de hidrógeno en un catalizador adecuado.
Una ventaja de este procedimiento de obtención de los disulfitos de dialquilo consiste el que el procedimiento se lleva a cabo sin presión. Esto significa que el disulfito de dialquilo, almacenado provisionalmente, no tiene que conservarse en un recipiente a presión. Además el disulfito de dialquilo representa una materia de partida estable al almacenamiento y por lo tanto puede manipularse de manera segura. Este procedimiento se ha descrito en la solicitud de patente, presentada con la misma fecha, número 198 54 427.8 (número de expediente oficial) con el título "procedimiento para la obtención de disulfuros de dialquilo".
El disulfuro de dialquilo, empleado preferentemente, se transforma en ácidos alcanosulfónicos y por lo tanto tiene que dosificarse adicionalmente. El dosificado adicional de los disulfuros de dialquilo puede llevarse a cabo en la fase vapor de la mezcla de la reacción de la etapa (a) o de manera sumergida por debajo de la superficie del líquido de la mezcla de la reacción. Cuando la adición se lleve a cabo en fase vapor de la mezcla de la reacción puede formarse algunas mezclas de disulfuro de dialquilo y de óxidos de nitrógeno, que son explosivas. Por lo tanto se dosificarán a la mezcla de la reacción los disulfuros de dialquilo de manera sumergida preferentemente por debajo de la superficie del líquido. La alimentación sumergida puede llevarse a cabo por ejemplo en el reactor a través de un tubo buzo o en un circuito de recirculación a través de una tobera mezcladora.
La proporción molar entre alquilmercaptanos y/o disulfuros de dialquilo y/o polisulfuros de dialquilo con tres hasta nueve átomos de azufre y el ácido nítrico está comprendida, en el caso del mercaptano, en general desde 1 : 1 hasta 1 : 10, preferentemente desde 1 : 2 hasta 1 : 6, de forma especialmente preferente desde 1 : 2 hasta 1 : 4. En el caso de los disulfuros de dialquilo la proporción molar está comprendida, en general, entre 1 : 2 y 1 : 20, preferentemente entre
1 : 3 y 1: 10, de forma especialmente preferente 1 : 3 y 1 : 6.
Los polisulfuros de dialquilo se emplearán preferentemente en mezcla con mercaptanos o con disulfuros de dialquilo.
La oxidación puede llevarse a cabo en un reactor o en una cascada de reactores con un elevado de grado de remezclado, por ejemplo en una cuba con agitador o en un reactor de paletas, o en un reactor con un bajo grado de remezclado, por ejemplo en un tubo con flujo de pistón. Preferentemente se llevará a cabo la etapa (a) en un reactor o en una cascada de reactores con un elevado grado de remezclado. Cuando se utilicen reactores o cascadas de reactores con elevado grado de remezclado, estos podrán hacerse trabajar, a elección, por debajo de la temperatura de ebullición de la mezcla de la reacción a modo de reactores de oxidación puros o, a la temperatura de ebullición de la mezcla de la reacción, con lo cual durante la síntesis puede alcanzarse ya una concentración de mezcla de reacción mediante eliminación del ácido nítrico acuoso, diluido, presente en exceso.
En una forma de realización preferente, la parte de oxidación de la instalación está constituida por una cascada de reactores de dos reactores con elevado grado de remezclado, por ejemplo dos cubas con agitador. La temperatura en el primer reactor, en el que se dosifican en el alquilmercaptan o bien el disulfuro de dialquilo o bien el polisulfuro de dialquilo así como el ácido nítrico, está comprendida entre 50 y 140ºC, de forma especialmente preferente entre 80 y 120ºC. El segundo reactor, que se carga con el rebosado del primer reactor, se hace trabajar preferentemente entre 100 y 150ºC, de forma especialmente preferente entre 130 y 150ºC, bajo concentración por evaporación del contenido de la cuba. Los tiempos de residencia de la mezcla de la reacción en ambos reactores pueden estar comprendidos entre 10 minutos y 10 horas, de forma especialmente preferente entre 1 y 3 horas.
Una parte de los calores de la reacción de la oxidación del mercaptano o bien del sulfuro de dialquilo se disipa preferentemente por medio de un condensador colocado en la corriente de los gases de escape, con reciclo del condensado hasta la mezcla de la reacción.
Cuando la etapa (a) se lleve a cabo en una cascada de reactores con dos reactores con elevado grado de remezclado, se oxidará ampliamente, en el primero de los reactores, el aquilmercaptano o bien el disulfuro de dialquilo o bien el polisulfuro de dialquilo empleados, formándose, fundamentalmente, los correspondientes ácidos alcanosulfónicos así como una pequeña cantidad de productos de oxidación incompletos junto a ácido nítrico en exceso y pequeñas cantidades de ácido sulfúrico. Los rendimientos en ácidos alcanosulfónicos en la mezcla corresponden, en la primera etapa de la reacción, usualmente a más del 80%, preferentemente a más del 90%, referido a la cantidad empleada de mercaptano y/o de disulfuro de dialquilo y/o de polisulfuro de dialquilo. En el segundo reactor se lleva a cabo la terminación de la reacción de oxidación, con lo cual se aumenta el rendimiento en ácido alcanosulfónico usualmente a un valor por encima del 90%, preferentemente por encima del 93%.
El ácido nítrico en exceso contenido (concomitantemente) en la descarga de la etapa de la reacción (a) puede separarse por destilación con agua por medio de una simple destilación en forma y manera en sí conocidas y reciclarse hasta la oxidación de los mercaptanos y/o de los disulfuros de dialquilo y/o de los polisulfuros de dialquilo (etapa (a)) o hasta la regeneración de los óxidos de nitrógeno con oxígeno para dar ácido nítrico (etapa (b)). Los otros productos secundarios, formados en la descarga de la reacción de la etapa (a), pueden separarse entre sí por destilación, reciclándose, preferentemente, hasta la oxidación (etapa (a)) los productos con una oxidación no completa.
De este modo se mantiene en el sistema casi por completo el ácido nítrico, produciéndose las únicas pérdidas debido a una formación muy pequeña de monóxido de carbono y a una absorción no completa en la etapa (b). Sin embargo, las pérdidas por absorción son únicamente reducidas según el estado actual de las instalaciones modernas de ácido nítrico.
En una forma preferente de realización se encuentra, después del segundo reactor, una columna de separación de agua, que trabaja a modo de columna de agotamiento. Esta separa, a modo de producto de cabeza, agua y ácido nítrico, a modo de producto de cola se obtiene, de manera típica, un ácido alcanosulfónico incoloro al 98% con aproximadamente un 1% de agua y aproximadamente un 1% de ácido sulfúrico. El ácido nítrico está contenido únicamente en trazas de < 0,2 % en peso. La columna se hace trabajar, en general, a 20 hasta 1.000 mbares, preferentemente a 50 a 300 mbares y a temperaturas de cola comprendidas, en general, entre 130 y 240ºC, preferentemente entre 150 y 200ºC.
Etapa (b).
La regeneración de los óxidos de nitrógeno (mezcla de NO/NO_{2}) se efectúa, en general, a bajas temperaturas y elevadas presiones para conseguir una absorción lo más completa posible de los óxidos de nitrógeno regenerados NO_{x} y obtener de este modo un ácido nítrico con la mayor concentración posible.
Se entenderán por NO_{x}, en el sentido de la presente invención, fundamentalmente NO, NO_{2}, N_{2}O_{3}, N_{2}O_{4} y N_{2}O_{5}.
La concentración del ácido nítrico, empleado en el procedimiento según la invención, se encuentra comprendida, en general, entre 20 y 100% en peso, preferentemente entre 40 y 70% en peso, de forma especialmente preferente entre 50 y 70% en peso. Preferentemente se llevará a cabo de manera isoterma la etapa (b) a temperaturas desde 0ºC hasta 60ºC, de forma especialmente preferente desde 0ºC hasta 30ºC. Las presiones absolutas están comprendidas, preferentemente, entre 0,5 y 20 bares, de forma especialmente preferente entre 3 y 12 bares.
La regeneración de los óxidos de nitrógeno en la etapa (b) actúa, simultáneamente, a modo de lavado de los gases residuales para los compuestos de azufre formados a modo de productos secundarios en la etapa (a), de manera que el gas residual del proceso está exento de mercaptanos o de disulfuros de dialquilo o de polisulfuros de dialquilo de olor desagradable y corresponde, en cuanto a su composición, aproximadamente, a la instalación usual de ácido nítrico. De este modo puede desprenderse al medio ambiente el gas residual sin tratamiento final adicional.
El oxígeno, empleado para la regeneración, está constituido en general por oxígeno del aire.
Como aparato de reacción se empleará, en general, una columna de absorción. Preferentemente se tratará de una columna de absorción refrigerada, que corresponda a las columnas conocidas para la fabricación de ácido nítrico a partir de óxidos de nitrógeno. En este caso puede tratarse, por ejemplo, de columna con platos de ebullición, de válvulas, de campanas, o de túneles o puede tratarse de columnas con cuerpos de relleno o con empaquetaduras. La refrigeración puede verificarse tanto en la columna como también en intercambiadores de calor externos.
La columna de absorción se hará trabajar, en general, a 0 hasta 60ºC, preferentemente a 0 hasta 30ºC, preferentemente de manera isoterma. En la cabeza de la columna se introduce agua fresca, preferentemente agua desalinizada, escapándose por la misma un aire pobre, ampliamente liberado de los óxidos de nitrógeno, es decir un aire empobrecido en oxígeno.
En el procedimiento según la invención, para la obtención de los ácidos alcanosulfónicos se reciclará, por lo tanto, de manera preferente hasta la etapa (a) o hasta la etapa (b), el ácido nítrico contenido en la etapa (a) en la descarga de la reacción, tras separación de la descarga de la reacción, y los productos, igualmente contenidos, se envían a una oxidación incompleta, tras separación en la etapa (a).
Los ácidos alcanosulfónicos ya muy puros, obtenidos en el procedimiento según la invención, pueden purificarse en una columna de destilación en vacío, conectada aguas abajo, que, en general, trabaja con presiones en la cabeza desde 0,1 hasta 20 mbares, preferentemente desde 2 hasta 10 mbares. En este caso se separan en la cabeza o bien en la cola de la columna las impurezas que se presentan en trazas. Los ácidos alcanosulfónicos propiamente dichos se obtienen usualmente a través de una salida lateral. Los ácidos alcanosulfónicos obtenidos son incoloros y presentan, en general, una pureza de >99%, preferentemente de >99,5% con contenido en ácido sulfúrico de < 50 ppm. Del ácido metanosulfónico, obtenido de este modo, es adecuado, por ejemplo, para el empleo en baños galvánicos.
De una manera muy especialmente preferente se preparará en el procedimiento según la invención ácido metanosulfónico mediante oxidación de disulfuro de dimetilo. El ácido metanosulfónico, obtenido tras una purificación (destilación en vacío), tiene, en general, una pureza de >99% y es incoloro. Los contenidos en ácido sulfúrico son, en general, menores que 50 ppm. Un ácido metanosulfónico de este tipo es especialmente adecuado para ser empleado en baños galvánicos.
En el dibujo adjunto, la figura 1 representa esquemáticamente el procedimiento según la invención.
Significan
R1 Reactor 1, en el que se lleva a cabo la etapa (a)
R2 Reactor 2, en el que se lleva a cabo la etapa (b)
RSH/R-S-S-R Mercaptano empleado y/o disulfuro de dialquilo empleado
HNO_{3} Ácido nítrico empleado
r-HNO_{3} Ácido nítrico reciclado desde la etapa (b) hasta la etapa (a)
NO/NO_{2} Compuestos de nitrógeno de baja oxidación
(Mezcla de NO/NO_{2})
H_{2}O Agua
"O_{2}" Oxígeno del aire
X Gases residuales
P Descarga de la reacción, que contiene el producto de la reacción.
El ejemplo siguiente explica adicionalmente la invención.
Ejemplo Instalación de ensayo
El esquema adjunto de la instalación (figura 2) representa el desarrollo del ensayo:
Aparatos
A 1. Reactor de oxidación (cuba con agitador)
B 2. Reactor de oxidación (cuba con agitador)
C Condensador
D Condensador
E Columna de platos con 44 platos de campanas para la regeneración del ácido nítrico
F Recipiente de reposo para el ácido nítrico
G 1ª columna de rectificación en vacío con carga a granel de anillos de vidrio
H Intercambiador de calor de la cola
I Condensador con distribuidor de reflujo
J 2ª columna de rectificación en vacío con empaquetaduras ordenadas.
K Intercambiador de calor de la cola
L Condensador con distribuidor de reflujo.
Corrientes
1 Alimentación de disulfuro de dimetilo puro
2 Alimentación de ácido nítrico
3 Alimentación de aire
4 Alimentación de agua desionizada
5 Aire de escape
6 Salida para productos de bajo punto de ebullición
7 Salida para el ácido metanosulfónico
8 Salida para los productos de elevado punto de ebullición
9 Salida del primer reactor de oxidación hacia el segundo
10 Gases de escape del primer reactor de oxidación
11 Gases de escape del segundo reactor de oxidación
12 Corriente de condensado desde el segundo reactor de oxidación hacia la regeneración del
ácido nítrico
13 Salida del segundo reactor de oxidación hacia la primera columna de rectificación en vacío
14 Corriente de condensado desde la primera columna de rectificación en vacío hasta la
regeneración del ácido nítrico
15 Descarga de la cola desde la primera columna de rectificación
en vacío hasta la segunda.
Realización del ensayo
El reactor A se carga, bajo agitación, de manera continua a través de 1, con un disulfuro de dimetilo (>98%) y a partir de F con ácido nítrico del 45 hasta el 50% en una proporción molar de DMDS (disulfuro de dimetilo): HNO_{3} de 1 : 5. La alimentación del disulfuro de dimetilo se lleva a cabo de manera sumergida. La temperatura en el reactor A es de 100ºC. El tiempo de residencia en el reactor A, calculado como el cociente entre el volumen del líquido en el reactor A, y la corriente de líquido 9, que abandona de manera continua el reactor A, es aproximadamente de 2,2 h.
La corriente de líquido 9, que abandona de manera continua el reactor A, está constituida aproximadamente por un 32% de ácido metanosulfónico, un 11% de ácido nítrico, un 0,6% de metanotiosulfonato de S-metilo y un 56% de agua y se envía al reactor B.
La temperatura en el reactor B es de 130ºC. El tiempo de residencia en el reactor B, calculado como el cociente entre el volumen de líquido en el reactor B y la corriente de líquido 13 que abandona de manera continua el reactor B, es de aproximadamente 2,2 horas.
La corriente de líquido 13, que abandona de manera continua el reactor B está constituida por aproximadamente un 55% de ácido metanosulfónico, un 10% de ácido nítrico, < 0,2% de metanotiosulfonato de S-metilo y un 35% de agua y se envía hasta la columna de rectificación en vacío G ligeramente por debajo de la cabeza de la columna. El rendimiento en bruto en ácido metanosulfónico en la corriente 9 es de > 95%.
La columna de rectificación en vacío G trabaja con una presión en la cabeza de 95 hasta 100 mbares (absolutos) y con una temperatura en la cola de 180 hasta 190ºC.
La descarga de la cola 15, que abandona la columna de rectificación en vacío G, está constituida aproximadamente por un 98% de ácido metanosulfónico, aproximadamente por un 1% de agua y aproximadamente por 1% de ácido sulfúrico y se envía hasta la columna de rectificación en vacío J.
La columna de rectificación en vacío J trabaja a una presión en la cabeza de aproximadamente 5 hasta 10 mbares (absolutos) y a una temperatura de la cola de aproximadamente 180 hasta aproximadamente 190ºC.
La corriente lateral 7, que abandona la columna de rectificación en vacío J, está constituida por ácido metanosulfónico a > 99% con un contenido en ácido sulfúrico de < 50 ppm. El rendimiento total en ácido metanosulfónico tras la destilación es de > 90%.
La corriente de salida de cabeza 6, que abandona la columna de rectificación en vacío J, está constituida por agua, ácido metanosulfónico, metanosulfonato de metilo y otros productos de bajo punto de ebullición. La corriente de descarga de la cola 8, que abandona la columna de rectificación en vacío J está constituida por ácido sulfúrico, ácido metanosulfónico y otros productos de elevado punto de ebullición.
La columna de platos para la regeneración del ácido nítrico E trabaja a presión normal y a temperaturas de 20 hasta 45ºC.
Se alimenta agua desionizada a través de la alimentación 4 a la columna de platos para la regeneración del ácido nítrico E.
El aire, alimentado a la columna de platos para la regeneración del ácido nítrico E a través de la corriente 3, para la reoxidación de los óxidos de nitrógeno, abandona la columna a través de la salida de la cabeza 5 con un contenido reducido en oxígeno (7 hasta 13% en volumen).
La corriente de salida 10, que contiene NO_{x}, formada en el reactor A y liberada, en el condensador C, de los componentes condensables, contiene NO y NO_{2} y se alimenta a la columna de platos para la regeneración del ácido nítrico E.
La corriente de salida 11, que contiene NO_{x} formada en el reactor B, y liberada, en el condensador D de los componentes condensables, contiene NO y NO_{2} y se envía hasta la columna de platos para la regeneración del ácido nítrico E.
El condensado 12 está constituido aproximadamente por 7% de ácido nítrico y se envía hasta la columna de platos para la regeneración del ácido nítrico E a un plato con una concentración en el plato similar en ácido nítrico.
El condensado 14 está constituido por ácido nítrico aproximadamente al 23% y se envía a la columna de platos para la regeneración del ácido nítrico E a un plato con una concentración en plato similar en ácido nítrico.
La salida de la cola de la columna de platos para la regeneración del ácido nítrico E hacia el recipiente para el reposo del ácido nítrico F está constituida por ácido nítrico aproximadamente del 45 hasta el 50% y se alimenta al reactor A.
Las pérdidas de ácido nítrico se compensan mediante rellenado de la cantidad necesaria con ácido nítrico del 50 hasta el 65% a través de la corriente 2 en el recipiente para el reposo del ácido nítrico F.

Claims (10)

1. Procedimiento para la obtención de ácidos alcanosulfónicos, que comprenden las etapas siguientes:
(a)
oxidación de alquilmercaptanos y/o disulfuros de dialquilo y/o de polisulfuros de dialquilo con tres hasta nueve átomos de azufre con ácido nítrico con formación de ácidos alcanosulfónicos, agua, óxidos de nitrógeno así como otros productos secundarios,
(b)
regeneración de los óxidos de nitrógeno, obtenidos en la etapa (a), con oxígeno para dar ácido nítrico y reciclado del ácido nítrico hasta la etapa (a),
caracterizado porque las etapas (a) y (b) se llevan a cabo en recintos de reacción separados entre sí.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el procedimiento se lleva a cabo de manera continua.
3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la etapa (a) se lleva a cabo a temperaturas de la reacción desde 50 hasta 150ºC y a una presión de trabajo desde 100 mbares hasta 8 bares.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los alquilmercaptanos o los disulfuros de dialquilo o los polisulfuros de dialquilo contienen restos hidrocarbonados con 1 hasta 20 átomos de carbono.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque en la etapa (a) se oxidan disulfuros de dialquilo.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque se oxida disulfuro de dimetilo.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque una parte del calor de la reacción de oxidación del mercaptano o bien del disulfuro de dialquilo o bien del polisulfuro de dialquilo se disipa por medio de un condensador, colocado en la corriente de salida, con reciclo del condensado.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la etapa (b) se lleva a cabo a temperaturas desde 0 hasta 60ºC y a una presión de trabajo desde 0,5 hasta 20 bares.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la etapa (b) se lleva a cabo en una columna de absorción refrigerada.
10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el ácido nítrico, contenido en la descarga de la reacción en la etapa (a) se recicla hasta la etapa (a) o hasta la etapa (b), tras la separación de la mezcla de la reacción y los productos, igualmente contenidos, se reciclan a una oxidación incompleta tras la separación en la etapa (a) y se separa el ácido alcanosulfónico.
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