ES2319285T3 - Proceso con un intercambiador de calor recubierto con un catalizador. - Google Patents
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Abstract
Proceso para la producción de alquileno glicol a partir de óxido de alquileno utilizando un aparato que comprende un reactor que tiene al menos un elemento de intercambio de calor incorporado en el mismo, en donde la alimentación que contiene una solución de óxido de alquileno y agua es puesta en contacto con un catalizador para la hidratación del óxido de alquileno a alquileno glicol el cual es recubierto sobre la superficie exterior del elemento de intercambio de calor y el catalizador comprende un superácido sólido o una superbase sólida.
Description
Proceso con un intercambiador de calor
recubierto con un catalizador.
La presente invención se refiere a un proceso
catalítico para la hidratación selectiva de óxidos de alquileno.
La producción de alquileno glicol, por ejemplo
etileno glicol, por hidratación catalítica o térmica del óxido de
alquileno respectivo es una reacción bien conocida. La temperatura,
la presión, el tiempo de residencia, el diseño del reactor y la
relación de los reaccionantes son ajustados para optimizar el
proceso térmico. Los procesos catalíticos adicionan la naturaleza
del catalizador a las variables del proceso antes mencionadas. Un
gran número de catalizadores han sido usados incluyendo las resinas
de intercambio iónico catiónica o aniónica. La US 4,937,393
describe el uso del formato de sodio o acetato de trimetilamina más
ácido acético como catalizador de hidratación. La JP
61-271229 enseña el uso del glutamato de sodio. La
JP 61-271230 enseña el uso del ácido antranílico
como catalizador. La US 4,620,044 describe el uso de un lecho de
zeolita ZSM-5, forma-H, como
catalizador. La US 4,277,632 describe el uso de metal Mo o W o sales
como catalizadores. La JP 54-128507 describe el uso
del tungstato sódico, mientras que la US 5,488,184 describe el uso
de resina de intercambio iónico fuertemente básica del tipo amonio
cuaternario, intercambiada con bicarbonato como catalizador. Además,
la US 4,165,440 enseña el uso de resina de intercambio ácida
fluorada depositada sobre un soporte de sílice como catalizador. La
US 4,393,254 menciona la hidratación catalizada por resinas de ácido
sulfónico parcialmente neutralizadas con amina. La US 5,260,495
describe el uso del catalizador de hidrotalcita que contiene Ni y
Al, un gran anión orgánico como el tereftalato y un metalato como el
niobato o vanadato como catalizador. Finalmente, la US 5,064,804 y
la US 4,967,018 describen catalizadores de hidrotalcita
similares.
Algunos de los procesos del arte anterior
descritos arriba muestran bajas selectividades y conversiones,
siendo algunas veces incluso inferiores que los valores reportados
para los procesos térmicos. Además, otras referencias del arte
anterior describen tiempos de contacto muy largos, es decir, bajos
valores de velocidad espacial horaria del líquido (LHSV), los que
imponen el uso de altas cantidades de catalizador. Además, ninguna
referencia describe caídas de presión inducidas por tal alto
volumen de catalizador. En los procesos del arte anterior, la
disipación eficiente del calor de la reacción y, de manera
implícita, el buen control de la temperatura sobre la zona de
reacción es complicada.
La hidratación del óxido de alquileno (por
ejemplo óxido de etileno (EO)) es una reacción altamente exotérmica.
La primera reacción es una hidratación típica mientras que las
consecutivas son reacciones de alquilación al oxígeno del
monoetileno glicol con el óxido de etileno; la energía de activación
(E_{a}) para la reacción de hidratación es inferior a la de las
reacciones consecutivas, por lo tanto una disminución de la
temperatura media de reacción disminuirá la ocurrencia de
reacciones consecutivas.
Para evitar las reacciones de alcoxilación
consecutivas, también es aconsejable correr el proceso con tiempo
de residencia muy corto manteniendo todavía una conversión casi
total del óxido alquileno. Para cumplir este requerimiento, se
requiere un catalizador altamente activo. El uso de un catalizador
altamente activo o superactivo permite a uno correr el proceso a
temperaturas inferiores, obstaculizando así aquellas reacciones
consecutivas con energías de activación superiores, las cuales
están generando subproductos y están disminuyendo la selectividad
del proceso. Entre tanto, al emplear tales catalizadores altamente
activos o superactivos, uno puede lograr conversiones casi totales
en tiempos de contacto (residencia) ultra cortos.
Es por lo tanto el objeto de la presente
invención proporcionar un proceso que utiliza un aparato que muestra
alta actividad a más baja temperatura, velocidades del líquido muy
altas y tiempos de contacto cortos, bajas caídas de presión y altas
tasas de flujo, pequeñas cantidades de catalizadores requeridas por
unidad de producto.
El objeto se logra por un proceso que usa un
aparato para la producción catalítica de alquileno glicol a partir
de óxido de alquileno, que comprende: un reactor que tiene al menos
un elemento de intercambio de calor incorporado en el mismo, en
donde un catalizador para la hidratación del óxido de alquileno a
alquileno glicol es recubierto en la superficie exterior del
elemento de intercambio de calor como es reivindicado en la
reivindicación 1.
El catalizador comprende un superácido sólido o
una superbase sólida.
Es preferido que el catalizador sea recubierto
sobre la superficie del elemento de intercambio de calor en un
espesor en el rango de alrededor de 20 nm hasta alrededor de 300
\mum, preferiblemente alrededor de 50 nm hasta alrededor de 100
\mum.
Más preferiblemente, el reactor es un reactor
tubular.
En una realización preferida, el elemento de
intercambio de calor está en forma de un tubo hueco y varios
elementos de intercambio de calor están en forma de un atado de
tubos huecos, preferiblemente serpentines en espiral.
También es alternativamente preferido que los
elementos de intercambio de calor estén en forma de láminas dúplex
corrugadas de una configuración tipo sándwich.
Más preferiblemente el fluido de transferencia
de calor puede circular en los elementos de intercambio de
calor.
También se prefiere que el fluido de
transferencia de calor sea agua.
Otra realización de la invención es que el
catalizador comprende resinas de ácido sulfónico fluoroalquilo o
cualquier ionómero con una acidez de Hammet H_{0} de alrededor de
-12, heteropoliácidos, zeolitas y mezclas de éstos.
Una realización preferida está caracterizada
porque el catalizador comprende un polímero de intercambio iónico
perfluorado con grupos de ácido sulfónico laterales que tienen una
fuerza ácida de alrededor de 0.4 meq.H^{+}g^{-1} hasta
alrededor de 0.9 meq.H^{+}g^{-1}, preferiblemente entre 0.5 y
0.7 meq.H^{+}g^{-1}.
También es preferible que el catalizador
comprenda alúmina, zeolitas o silicatos dopados con hidróxidos
alcalinos y metales que pertenezcan al grupo I ó II de la tabla
periódica de elementos.
Lo más preferido, el catalizador está recubierto
sobre la superficie del elemento de intercambio de calor con un
material aglutinante.
Mayormente preferido, el material aglutinante es
seleccionado a partir del grupo de polímeros, polímeros
macroporosos, sílice coloidal y similares.
En una realización más preferida de la
invención, el elemento de intercambio de calor actúa como un
mezclador, preferiblemente un mezclador estático.
En otra realización el reactor está conectado al
menos a un dispositivo para suministrar fluido de transferencia de
calor al elemento de intercambio de calor y al menos a un
dispositivo para extraer el fluido de transferencia de calor del
elemento de intercambio de calor.
Se prefiere que el reactor esté conectado al
menos a un dispositivo para suministrar una alimentación que
contiene óxido de alquileno y al menos a un dispositivo para extraer
el producto que contiene el alquileno glicol del reactor.
Todavía preferido, el reactor comprende más de
un módulo, cada módulo comprende uno o más elementos de intercambio
de calor.
En una realización preferida, cada módulo tiene
una altura específica, es mantenido a una temperatura específica y
tiene una cantidad específica de carga de catalizador.
El objeto de la invención se logra por un
proceso para la producción de alquileno glicol a partir de óxido de
alquileno que utiliza el aparato previamente descrito, en donde la
alimentación que contiene una solución de óxido de alquileno y agua
está en contacto con el catalizador recubierto sobre la superficie
exterior del elemento de intercambio de calor.
Preferiblemente, la relación en peso del agua
con respecto al óxido de alquileno en la alimentación es entre
alrededor de 1:1 y 100:1, preferiblemente entre alrededor de 1.5:1 y
alrededor de 20:1 y más preferiblemente entre alrededor de 2:1 y
alrededor de 15:1.
Más preferiblemente la temperatura a la cual la
alimentación está en contacto con el catalizador está en el rango
desde alrededor de 20ºC hasta alrededor de 115ºC, preferiblemente
desde alrededor de 50ºC hasta alrededor de 110ºC, y más
preferiblemente desde alrededor de 75ºC hasta alrededor de
110ºC.
También preferiblemente, el tiempo de contacto
entre el catalizador y la alimentación está en el rango de
alrededor de 0.01 segundos hasta 1 minuto, preferiblemente entre
0.05 segundos y 30 segundos.
Finalmente, se prefiere que el óxido de
alquileno sea seleccionado a partir del grupo que consiste de óxido
de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno o mezclas de
éstos.
Sorprendentemente, el proceso de acuerdo a la
presente invención que utiliza el aparato supera los inconvenientes
del arte anterior. En detalle, el aparato y el proceso proporcionan
varias características destacadas: actividad alta a baja
temperatura, velocidades del líquido muy altas, por tanto tiempos de
contacto muy cortos, caídas de presión muy bajas a altas tasas de
flujo, muy pequeñas cantidades de catalizadores requeridas por
unidad de producto, rendimiento muy alto, por lo tanto es
requerido un volumen pequeño de reacción. Finalmente, todas estas
características conducen a una alta selectividad del proceso y bajos
costos de operación e inversión.
El proceso inventivo permite que el alto calor
de la reacción liberado debido a las altas tasas de reacción pueda
ser eficientemente disipado del aparato con el fin de controlar de
manera precisa la temperatura dentro de la zona de reacción y para
evitar cualquier reacción térmica no selectiva. Como las altas
tasas de reacción determinan una alta concentración axial y radial
y gradientes de temperatura, los cuales son perjudiciales para el
sistema de reacción, se proporciona una mezcla sin movimiento muy
eficiente que utiliza los elementos de intercambio de calor como un
mezclador, preferiblemente un mezclador estático. Los
intercambiadores de calor por tanto proporcionan un buen efecto de
mezclado y una eliminación muy eficiente del calor de reacción.
Más preferiblemente, se usa un reactor tubular
en el proceso inventivo para garantizar el mejor patrón de flujo en
pistón sin ningún efecto de retromezclado para las corrientes, una
condición esencial para buena selectividad.
Es esencial para los catalizadores usados en el
proceso inventivo tener una porosidad apropiada y propiedades
hidrofóbicas. El catalizador puede estar recubierto sobre la
superficie exterior del elemento de transferencia de calor per
se o mediante el uso de un material aglutinante que sea
químicamente inerte y resistente al ambiente de la reacción. El
catalizador puede ser adherido por cualquier de los métodos
conocidos en el arte, como cristalización
in-situ sobre soporte, recubrimiento por
inmersión en soluciones o suspensiones apropiadas de componentes
activos en una solución o un polímero fundido, conversión en gel
seco, método de película sembrada sobre una superficie
pre-recubierta con un polímero.
Preferiblemente, los elementos de intercambio de
calor son serpentines en espiral múltiples. Sin embargo, el
intercambiador de calor puede estar también hecho de láminas dúplex
corrugadas de una configuración tipo sándwich a través de las
cuales puede circular el fluido de transferencia de calor. Estos
elementos pueden actuar también como elementos mezcladores
permitiendo un patrón de flujo en pistón a lo largo de la zona de
reacción.
La capa de catalizador puede ser cargada sobre
la superficie metálica por cualquier método de deposición química o
física, como es el recubrimiento por inmersión, pulverización
catódica, deposición química al vapor
órgano-metálica o similares. En todos los casos,
sin embargo, se necesitan técnicas para limpiar la superficie del
soporte antes de la deposición.
Ventajas y características adicionales del
asunto de la presente invención se harán aparentes al leer la
siguiente descripción detallada de ejemplos para llevar a cabo un
proceso para la producción de alquileno glicol a partir de óxido de
alquileno que utiliza un aparato inventivo en combinación con los
dibujos, en donde
La Figura 1 muestra un reactor para uso en un
aparato que comprende tres módulos para llevar a cabo el proceso
inventivo;
La Figura 2 muestra una vista en sección a
través de un módulo dado en la figura 1; y
La Figura 3 muestra un gráfico que ilustra el
perfil de temperatura a lo largo de la altura del reactor de
acuerdo a la figura 1.
Preferiblemente, un reactor para uso en un
aparato para la producción catalítica de alquileno glicol a partir
de óxido de alquileno de acuerdo a la presente invención puede
consistir de tres módulos conectados en serie, como se ilustra en
la figura 1. La Figura 1 muestra un reactor en flujo pistón con
temperatura modulada, perfiles de carga de catalizador y tiempo de
residencia. Cada módulo tiene su propia altura, temperatura y
catalizador cargado sobre los elementos de
enfriamiento/calentamiento como se muestra en la figura 1. La
corriente del material de partida que contiene óxido de alquileno
fluye hacia abajo, es decir, la corriente de partida fluye primero
dentro del módulo I, entra en el módulo II y finalmente entra en el
módulo III, produciendo alquileno glicol en la corriente de
producto. Cada módulo, como se muestra en la figura 1, puede
comprender una o más unidades de enfriamiento/calentamiento.
Un ejemplo de tal unidad de
calentamiento/enfriamiento en un reactor se muestra en la figura 2,
en donde la figura 2 ilustra dos de estas unidades dentro de un
módulo. El medio de transferencia de calor (HTM) puede ser
introducido en cada elemento y puede ser descargado.
Preferiblemente, el tiempo de residencia - que
es proporcional a la altura del reactor - puede tener distribuciones
diferentes a lo largo de cada módulo, por ejemplo, en por ciento de
un tiempo de residencia total: 30% (módulo I) - 60% (módulo II) -
10% (módulo III).
Además, la carga de catalizador puede ser
distribuida siguiendo un determinado perfil impuesto por la
naturaleza del catalizador, la temperatura y los perfiles de tiempo
de residencia. Preferiblemente, una cantidad menor de catalizador
está en el primer módulo, más catalizador en el segundo módulo que
el primer módulo, y menos o igual cantidad de catalizador en el
tercero comparado con el segundo módulo. Por ejemplo, en por ciento
de la carga total de cataliza-
dor: 20% (módulo I) - 40% (módulo II) - 40% (módulo III), o 30% (módulo I) - 40% (módulo II) - 30% (módulo III).
dor: 20% (módulo I) - 40% (módulo II) - 40% (módulo III), o 30% (módulo I) - 40% (módulo II) - 30% (módulo III).
Además, el perfil de temperatura a lo largo de
la altura del reactor, en donde la altura del reactor está
construida por tres módulos I-III, puede ser variado
entre una temperatura mínima y una temperatura máxima, como es
descrito en la figura 3.
El uso de diferentes módulos en el reactor que
tienen diferente altura, temperatura y carga de catalizador,
permite el ajuste de precisión del proceso inventivo para obtener
alquileno glicol en selectividades y conversiones deseadas.
Los siguientes ejemplos tienen el propósito de
ser ilustrativos solo para esta invención. No deben ser, por
supuesto, tomados de ninguna manera como limitante del alcance de la
invención. Numerosos cambios y modificaciones pueden hacerse con
respecto a la invención.
Un proceso ejemplarizante implica el contacto de
una solución de óxido de etileno y agua con un catalizador,
preferiblemente un superácido, recubierto sobre la superficie
exterior metálica de un elemento intercambiador de calor situado en
un reactor tubular. La temperatura a la que la solución de óxido de
etileno/agua se pone en contacto con el catalizador está en un
rango desde 20ºC hasta alrededor de 115ºC, preferiblemente desde
alrededor de 50ºC hasta alrededor de 110ºC, y más preferiblemente
desde alrededor de 75ºC hasta alrededor de 105ºC. La relación en
peso del agua con respecto al óxido de etileno en la solución en
contacto con el catalizador es de entre alrededor de 1:1 y 100:1,
preferiblemente entre 1,5:1 hasta 20:1 y más preferiblemente entre
alrededor de 3:1 hasta alrededor de 15:1.
El elemento de intercambio de calor es
preferiblemente un serpentín en espiral múltiple, el cual ha sido
recubierto después de limpiar su superficie con una película fina
(de alrededor de 100 nm) de polímero de
intercambio-iónico perfluorado que tiene una
estructura de columna similar al teflón con grupos de ácido
sulfónico lateral que resultan en fuerzas ácidas desde alrededor de
0.4 meq.H^{+}g^{-1} hasta alrededor de 0.9 meq.H^{+}g^{-1},
preferiblemente entre 0.5 y 0.7 meq.H^{+}g^{-1}. Ha sido usada
una solución de polímero al 3-5% en mezcla de
alcoholes alifáticos inferiores y agua.
El tiempo de contacto entre el catalizador y la
solución acuosa depende de la concentración de óxido de etileno en
la solución acuosa y la densidad de los grupos CF_{2}SO_{3}H
sobre la columna de catalizador. Los tiempos de contacto estuvieron
en un rango de 0.01 segundos hasta 1 minuto, preferiblemente entre
0.5 segundos y 30 segundos. La temperatura de reacción ha sido
controlada dentro de 0.2ºC.
Se logró una conversión de 99.9% de óxido de
etileno y una selectividad de 99.5% de etileno glicol.
Serpentines metálicos de acero inoxidable de un
intercambiador de calor-mezclador estático como el
SMR vendido por Sulzer Chemtech Ltd, P.O. Box 65
CH-8404 Wintherthur, Suiza, han sido limpiados
siguiendo el procedimiento usual: atomización con una emulsión de
aceite en agua seguida de inmersión en una solución alcalina de
bórax a 60ºC y un enjuague cuidadoso con agua desionizada (DI). Con
el fin de garantizar un enlace fuerte y una buena adhesión entre la
superficie del sustrato y el recubrimiento sol-gel
el procedimiento siguió la técnica mencionada en la literatura
abierta (T.P. Chou, C. Chandrasekaran, S. Limmer, C. Nguyen, G.Z.
Cao, Journal of Materials Science Letters, 21, 251, 2002).
El sustrato fue expuesto a hidroxilación de la superficie a una
temperatura elevada por inmersión del mismo en una mezcla de
solución de peróxido de hidrógeno (H_{2}O_{2}) al 30% y ácido
sulfúrico concentrado con una relación de volumen de 30:70, a 90ºC
durante 30 minutos. Se usó un enjuague de agua DI para lavar el
exceso de solución remanente y el sustrato fue entonces almacenado
en agua DI para preservar los grupos hidroxilos sobre la
superficie.
Usando un recubridor de inmersión como el
vendido por Chemat Technology Inc, 9036 Winnetka Avenue, Northridge,
CA 91324, U.S.A., modelo 201, los serpentines del SMR fueron
sumergidos en sol a una velocidad constante de 140 mm/min, inmersas
en sol durante 1.5 min, y después retiradas a la misma velocidad.
Los serpentines recubiertos fueron secados con aire durante 1 min y
colocados en un horno a 300ºC durante aproximadamente 30 min a una
tasa de calentamiento/enfriamiento de 5ºC/min. Se obtuvo una capa de
0.2 \mum de espesor.
El sol fue preparado por mezcla de un sol de sal
de cesio ácida de un heteropoliácido (HPA), ácido dodecatungsteno
fosfórico con la fórmula Cs_{2 . 5}H_{0 . 5}PW_{12}O_{40}, y
un sol híbrido orgánico-inorgánico a base de sílice
en una relación de 60:40 por peso de componentes sólidos.
El sol de sílice con tamaños de partículas del
orden de menos de 100 nm ha sido preparado con un proceso de
hidrólisis-condensación de dos etapas, catalizado
con ácido. Un monómero orgánico,
3-metacril-oxipropil-trimetoxisilano,
ha sido adicionado al precursor de sílice
tetraetilo-ortosilicato (TEOS) (Fluka, grado
reactivo) para controlar la flexibilidad y densidad de la red
sol-gel. La preparación siguió la receta de S. Ono,
H. Tsuge, Y. Nishi, y S. Hirano, J. Sol-Gel Science
& Technology, 29 (3) 147, (2004).
El sol HPA ha sido preparado usando el
procedimiento de titulación indicado por T.Okuhava, H. Watanabe,
T.Nishimura, K. Inumaru, y M. Misono, Chem.Mater. 12, 2230
(2000). Después del envejecimiento, la suspensión de coloide de HPA
ha sido adicionada, bajo fuerte agitación, al sol de sílice.
La unidad SMR, recubierta con el catalizador,
fue conectada en una preparación experimental para la hidratación
de óxido de etileno. La solución de óxido de etileno (H_{2}O:EO =
2.5:1 por peso) ha sido almacenada a temperatura ambiente en un
recipiente cerrado bajo un manto de nitrógeno puro. La solución ha
sido alimentada dentro del reactor usando una bomba reguladora por
la vía de un precalentador (80ºC). El caudal fue 1
litro/segundo, la temperatura fue mantenida a 110 \pm 0.5ºC, y la
presión fue de 10 bar.
La caída de presión sobre la zona de reacción
fue de 0.03 bar. La conversión fue de 99.9% con una selectividad de
97.5% de monoetileno glicol. El sistema catalítico ha sido probado
durante 280 horas y no mostró alteración de su comportamiento.
Un heteropoliácido con una fórmula Cs_{2 .
1}H_{0 . 9}PW_{12}O_{40}, preparado como en el Ejemplo 2, ha
sido usado en condiciones idénticas al Ejemplo 2. La conversión fue
de 96% con una selectividad de 99%.
El heteropoliácido (CsHPA) Cs_{2 . 5}H_{0 .
5}PW_{12}O_{40} preparado como en el ejemplo 2, separado de la
solución coloidal como partículas con tamaños de alrededor de 100 nm
fue mezclado en una solución de cloroformo de óxido de polifenileno
(PPO)
[poli-2,6-dimetil-1,4-óxido
de fenileno], Aldrich Cemical Co. grado reactivo, en una relación
de 80:20 por peso de CsHPA:PPO. Los serpentines de SMR fueron
recubiertos por inmersión con la suspensión resultante y secados a
60ºC.
El sistema catalítico ha sido usado a 100ºC, la
presión de 9 bar, la tasa de flujo de 0.08 litro/segundo de
solución acuosa de EO con una relación de H_{2}O:EO = 5:1 por
peso.
La conversión fue de 99.6% y la selectividad de
99%. Ningún deterioro en la actividad y selectividad ha sido
observado después de 200 horas de funcionamiento.
Claims (21)
1. Proceso para la producción de alquileno
glicol a partir de óxido de alquileno utilizando un aparato que
comprende un reactor que tiene al menos un elemento de intercambio
de calor incorporado en el mismo, en donde la alimentación que
contiene una solución de óxido de alquileno y agua es puesta en
contacto con un catalizador para la hidratación del óxido de
alquileno a alquileno glicol el cual es recubierto sobre la
superficie exterior del elemento de intercambio de calor y el
catalizador comprende un superácido sólido o una superbase
sólida.
2. Proceso de acuerdo a la reivindicación 1, en
donde el catalizador está recubierto sobre la superficie del
elemento de intercambio de calor en un espesor en el rango de 20 nm
a 300 \mum, preferiblemente 50 nm a 100 \mum.
3. Proceso de acuerdo a la reivindicación 1 ó 2,
en donde el reactor es un reactor tubular.
4. Proceso de acuerdo a la reivindicación 3, en
donde el elemento de intercambio de calor es de una forma de un
tubo hueco y varios elementos de intercambio de calor están en forma
de un atado de tubos huecos, preferiblemente serpentines en
espiral.
5. Proceso de acuerdo a la reivindicación 1 ó 2,
en donde los elementos de intercambio de calor están en forma de
láminas dúplex corrugadas de una configuración tipo sándwich.
6. Proceso de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en donde el fluido de transferencia de
calor puede circular en los elementos de intercambio de calor.
7. Proceso de acuerdo a la reivindicación 6, en
donde el fluido de transferencia de calor es agua.
8. Proceso de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en donde el catalizador comprende
resinas de ácido sulfónico fluoroalquilo o cualquier ionómero con
una acidez Hammet H_{0} de alrededor de -12, heteropoliácidos,
zeolitas o mezclas de éstos.
9. Proceso de acuerdo a la reivindicación 8, en
donde el catalizador comprende un polímero de intercambio iónico
perfluorado con grupos de ácido sulfónico laterales que tienen una
fuerza ácida desde 0.4 meq.H^{+}g^{-1} hasta 0.9
meq.H^{+}g^{-1}, preferiblemente entre 0.5 y 0.7
meq.H^{+}g^{-1}.
10. Proceso de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones precedentes 1 a 7, en donde el catalizador
comprende alúmina, zeolitas o silicatos dopados con metales e
hidróxidos alcalinos pertenecientes al grupo I o II de la tabla
periódica de elementos.
11. Proceso de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en donde el catalizador es recubierto
sobre la superficie del elemento de intercambio de calor con un
material aglutinante.
12. Proceso de acuerdo a la reivindicación 11,
en donde el material aglutinante es seleccionado a partir del grupo
de polímeros, polímeros macroporosos, sílice coloidal y
similares.
13. Proceso de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en donde el elemento de intercambio de
calor actúa como un mezclador, preferiblemente un mezclador
estático.
14. Proceso de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en donde el reactor está conectado al
menos a un dispositivo para suministrar fluido de transferencia de
calor al elemento de intercambio de calor y al menos a un
dispositivo para extraer el fluido de transferencia de calor del
elemento de intercambio de calor.
15. Proceso de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en donde el reactor está conectado al
menos a un dispositivo para suministrar una alimentación que
contiene óxido de alquileno y al menos a un dispositivo para extraer
el producto que contiene alquileno glicol del reactor.
16. Proceso de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en donde el reactor comprende más de
un módulo, cada módulo comprende uno o más elementos de intercambio
de calor.
17. Proceso de acuerdo a la reivindicación 16,
en donde cada módulo tiene una altura específica, es mantenido a
una temperatura específica y tiene una cantidad específica de carga
de catalizador.
18. Proceso de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en donde la relación en peso del agua
con respecto al óxido de alquileno en la alimentación está entre 1:1
y 100:1, preferiblemente entre 1.5:1 y 20:1 y más preferiblemente
entre 2:1 y 15:1.
19. Proceso de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en donde la temperatura a la que la
alimentación está en contacto con el catalizador está en el rango
desde 20ºC a 115ºC, preferiblemente desde 50ºC hasta 110ºC, y más
preferiblemente desde 75ºC a 110ºC.
20. Proceso de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en donde el tiempo de contacto del
catalizador y la alimentación está en el rango de 0.01 segundos a 1
minuto, preferiblemente entre 0.05 segundos y 30 segundos.
21. Proceso de acuerdo a cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en donde el óxido de alquileno es
seleccionado a partir del grupo que consiste de óxido de propileno,
óxido de etileno, óxido de butileno o mezclas de éstos.
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