ES2305442T3 - Un metodo para recuperar oxido de propileno. - Google Patents
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Abstract
Un método para recuperar óxido de propileno que comprende la separación de óxido de propileno desde una mezcla líquida que contiene óxido de propileno, cumeno y alcohol cumílico a través de destilación empleando una columna de destilación, siendo la temperatura de colas de la columna de destilación 190ºC o inferior y obteniéndose la mezcla líquida que contiene óxido de propileno, cumeno y alcohol cumílico por recuperación del propileno sin reaccionar desde la mezcla de reacción obtenida al someter el hidróperóxido de cumeno y el propileno a epoxidación.
Description
Un método para recuperar óxido de propileno.
La presente invención se refiere a un método
para recuperar óxido de propileno. Más en particular, la presente
invención se refiere a un método para recuperar óxido de propileno
que es extremadamente ventajoso desde el punto de vista industrial
en particular, con el que se puede recuperar óxido de propileno en
un alto rendimiento desde una mezcla de reacción líquida obtenida,
y con el que se pueden controlar problemas como son la disminución
del rendimiento y la corrosión en la etapa de purificación de óxido
de propileno a un nivel mínimo.
Se conoce un método para obtener óxido de
propileno por oxidación de óxido de propileno utilizando
hidroperóxido de cumeno como vehículo de oxígeno por WO 01/05778 y
US 5319114 o similares, se describe. En este método, dado que se
produce alcohol cumílico simultáneamente con el óxido de propileno,
se puede utilizar repetidamente hidrogenándolo para convertirlo en
cumeno y retornarlo a hidroperóxido de cumeno por oxidación del
cumeno.
Uno de los objetos de la presente invención
consiste en proporcionar un método para recuperar óxido de
propileno, que es extremadamente ventajoso desde el punto de vista
industrial en particular, con el que se puede recuperar óxido de
propileno en un alto rendimiento desde una mezcla de reacción
líquida obtenida y con el que se pueden controlar problemas como
son la disminución del rendimiento y la corrosión en la etapa de
purificación de óxido de propileno a un nivel mínimo.
En concreto, la presente invención se refiere a
un método para recuperar óxido de propileno, que comprende la
separación de óxido de propileno desde una mezcla líquida que
contiene óxido de propileno, cumeno y alcohol cumílico a través de
destilación utilizando una columna de destilación, siendo la
temperatura de colas de la columna de destilación 190ºC o inferior
y obteniéndose la mezcla líquida que contiene óxido de propileno,
cumeno y alcohol cumílico por recuperación del propileno sin
reaccionar desde la mezcla de reacción obtenida al someter a
epoxidación el hidroperóxido de cumeno y propileno.
En la presente invención, se obtiene la mezcla
líquida que contiene óxido de propileno, cumeno y alcohol cumílico
sometiendo hidróperóxido de cumeno y propileno a epoxidación en
presencia de un catalizador. Asimismo, preferiblemente, se lleva a
cabo la epoxidación en presencia de un catalizador que contienen
óxido de silicio con contenido en titanio desde el punto de vista
de la obtención de óxido de propileno en un alto rendimiento y una
alta selectividad. Estos catalizadores se denominan preferiblemente
catalizadores de titanio-sílice que contienen
titanio químicamente unido a óxido de silicio. Por ejemplo, se
pueden enumerar un catalizador preparado soportando un compuesto de
titanio sobre un vehículo de sílice, un catalizador preparado por
combinación de un compuesto de titanio con óxido de silicio a
través de un método de co-precipitación o un método
con sol de sílice, un compuesto de zeolita que contiene titanio o
similares.
El hidroperóxido de cumeno utilizado como
materia prima para la epoxidación se obtiene normalmente por
auto-oxidación utilizando un gas con contenido en
oxígeno como aire, aire concentrado con oxígeno o similares, y puede
consistir en un material purificado denso o diluido, o un material
no purificado. El disolvente puede consistir en un disolvente
compuesto de un material presente en la solución de hidroperóxido de
cumeno utilizada. Sin embargo, es preferible, desde el punto de
vista industrial, utilizar cumeno como disolvente sin añadir un
disolvente en
particular.
particular.
La temperatura de epoxidación es normalmente la
comprendida entre 0 y 200ºC, preferiblemente, entre 25 y 200ºC. La
presión es normalmente la comprendida entre 100 y 20000 kPa, aunque
es preferible una presión comprendida entre 100 y 10000 kPa
considerando la temperatura de reacción y la rentabilidad.
La epoxidación puede llevarse a cabo
ventajosamente utilizando un catalizador en forma de suspensión
espesa o lecho fijo. En el caso de una operación industrial a gran
escala, preferiblemente se utiliza un lecho fijo.
La cantidad de propileno es normalmente de 1 a
20 veces más en moles, preferiblemente de 5 a 20 veces más en
moles, la cantidad molar del hidroperóxido de cumeno reciente
suministrado para epoxidación. Es efectivo para mantener un alto
nivel de rendimiento de óxido de propileno utilizar una cantidad en
exceso de propileno con respecto a hidroperóxido reciente. La
cantidad en exceso de propileno que queda después de la epoxidación
se recupera normalmente por destilación.
En la presente invención, se lleva cabo la
recuperación de óxido de propileno por destilación. La recuperación
de óxido de propileno se lleva a cabo utilizando una mezcla líquida
que contiene óxido de propileno, cumeno y alcohol cumílico tras la
recuperación del propileno sin recuperar, cuando se considera la
energía requerida para la destilación. Aunque las condiciones de
destilación varían dependiendo de la temperatura y la composición
de la mezcla de reacción líquida suministrada, normalmente se
ilustra una presión comprendida entre 0 y 1 MPa, preferiblemente de
0 a 0,1 MPa en términos de presión manométrica y una temperatura en
la parte superior de la columna de 0º y 100ºC. Como método de
destilación, se ilustra un método de columna rellenada utilizando
una carga y un método de columna de placa empleando bandejas de
tamiz o similares, siendo preferible el método de columna rellenada
desde el punto de vista del control de la diferencia de presión
entre las colas y la parte superior de la columna hacia abajo, y la
temperatura de colas hacia abajo. Preferiblemente, la columna de
destilación es una columna cargada.
En la presente invención, se requiere para
conseguir el objeto de la presente invención que la temperatura de
colas de la columna de destilación sea 190ºC o inferior, al mismo
tiempo que se recupera óxido de propileno. Asimismo, no existe
ningún límite inferior de la temperatura de colas en particular,
aunque el límite inferior es preferiblemente aproximadamente 100ºC.
Preferiblemente, la temperatura de colas de la columna de
destilación es de 100
a 190ºC.
a 190ºC.
Dado que la concentración del alcohol cumilo
llega a ser alta tras la separación del propileno sin reaccionar,
la generación de agua causada por la deshidratación del alcohol
cumílico llega a ser considerable cuando la temperatura de colas
llega a ser superior a 190ºC, por lo tanto, se hace necesaria una
gran energía para la separación por destilación en una etapa de
purificación de óxido de propileno como siguiente etapa. Por otra
parte, el agua generada forma glicoles por reacción con óxido de
propileno y disminuye el rendimiento de óxido de propileno.
En algunos casos, se detiene la corrosión de los
materiales de una planta de purificación causada por la formación de
agua condensada,
La presente invención quedará ilustrada con
mayor detalle con los ejemplos que se ofrecen a continuación.
Se cargaron 40 gramos de una solución mixta
compuesta de 5% en peso de alcohol cumílico y 95% en peso de cumeno
como materia prima en un autoclave; a continuación se agitó y se
calentó a 136ºC durante 60 minutos. Se produjo
\alpha-metil estireno por deshidratación de
alcohol cumílico. En la tabla 1 se ofrecen los resultados.
Se llevó a cabo de la misma manera que en el
ejemplo 1 a excepción de que la temperatura fue 155ºC. El resultado
se muestra en la tabla 1.
Se llevó a cabo de la misma manera que en el
ejemplo 1 a excepción de que la temperatura fue 184ºC. El resultado
se muestra en la tabla 1.
Ejemplo comparativo
1
Se llevó a cabo de la misma manera que en el
ejemplo 1, a excepción de que la temperatura fue 194ºC. El resultado
se muestra en la tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Se llevaron a cabo estos ejemplos y el ejemplo
comparativo utilizando la materia prima que se ha descrito
anteriormente como líquido de colas, respectivamente, y se observó
que cuando la temperatura de calentamiento llegó a 190ºC o
superior, la producción de \alpha-metil estireno,
es decir, la producción de agua fue considerable.
Se cargaron 40 gramos de una solución mixta de
cumeno que contenía 3% en peso de óxido de propileno y 24% en peso
de alcohol cumílico en un autoclave, a continuación, se agitaron y
se calentaron a 136ºC durante 60 minutos. Se produjo
\alpha-metil estireno por deshidratación del
alcohol cumílico. Asimismo, se produjo propilen glicol a través de
la reacción de agua con óxido de propileno. En la tabla 2 se muestra
el resultado.
Se llevó a cabo de la misma manera que el
ejemplo 4, a excepción de que la temperatura fue 155ºC. En la tabla
2 se muestra el resultado.
Se llevó a cabo de la misma manera que el
ejemplo 4, a excepción de que la temperatura fue 174ºC. El resultado
se muestra en la tabla 2.
Ejemplo comparativo
2
Se llevó a cabo de la misma manera que el
ejemplo 4, a excepción de que la temperatura fue 194ºC. El resultado
se muestra en la tabla 2
En cada uno de los ejemplos anteriores 4 a 6, y
el ejemplo comparativo 2, se utilizó un liquido en el que se había
añadido una pequeña cantidad de óxido de propileno al alcohol
cumílico y cumeno y se observó que cuando la temperatura de
calentamiento llegó a 190ºC o superior, aumentaba la producción de
\alpha-metil estireno considerablemente, y
también aumentaba propilen glicol junto con el aumento de
\alpha-metil estireno.
Tal como se ha descrito, de acuerdo con la
invención, se proporciona un método para recuperar óxido de
propileno que es extremadamente ventajoso desde el punto de vista
industrial en particular, con el que se puede recuperar óxido de
propileno en un alto rendimiento desde una mezcla de reacción
líquida obtenida y con el que se pueden controlar problemas como la
disminución del rendimiento y la corrosión de la etapa de
purificación de óxido de propileno a un nivel mínimo.
Claims (3)
1. Un método para recuperar óxido de propileno
que comprende la separación de óxido de propileno desde una mezcla
líquida que contiene óxido de propileno, cumeno y alcohol cumílico a
través de destilación empleando una columna de destilación, siendo
la temperatura de colas de la columna de destilación 190ºC o
inferior y obteniéndose la mezcla líquida que contiene óxido de
propileno, cumeno y alcohol cumílico por recuperación del propileno
sin reaccionar desde la mezcla de reacción obtenida al someter el
hidróperóxido de cumeno y el propileno a epoxidación.
2. Un método según la reivindicación 1, en el
que la temperatura de colas de la columna de destilación es de 100ºC
a 190ºC.
3. Un método según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, en el que la columna de destilación es una columna
rellenada.
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