ES2333536T3 - Proceso para la produccion continua de alquilaminoacrilamidas. - Google Patents
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Abstract
Proceso para la producción practicada continuamente de alquilaminoacrilamida de la fórmula (C), **(Ver fórmula)** en donde R 2 representa un resto alquilo lineal o ramificado o cíclico o resto arilo con 1 a 12 átomos C, por transformación de un compuesto de la fórmula (B), **(Ver fórmula)** R 2 NH 2 (B) donde R 2 tiene el significado indicado anteriormente, con acrilato de alquilo (A), **(Ver fórmula)** donde R 1 representa un resto alquilo lineal o ramificado con 3 a 10 átomos de carbono, en presencia de un catalizador o de una mezcla de catalizadores y en presencia de al menos un inhibidor de polimerización en un reactor para conversión continua, caracterizado porque, las sustancias reaccionantes se conducen continuamente a un reactor apropiado (1), y porque el alcohol formado por la reacción o una mezcla alcohol/acrilato de alquilo (13) se retira continuamente con ayuda de una columna de destilación (2) y adicionalmente: - la mezcla de reacción se conduce continuamente desde el reactor a una columna de destilación (3) o a un evaporador (5), donde por destilación a presión reducida se retiran por cabeza los componentes fácilmente volátiles (A, B, alcohol) y una proporción muy pequeña de la amida producto (C) y se devuelven al reactor, y por el fondo de la columna se retiran las amidas producto (C) junto con el catalizador y los inhibidores de polimerización así como los subproductos que hierven a temperatura elevada; - la corriente del fondo (15) procedente de la columna de destilación (3) se conduce continuamente a una destilación pura, - el catalizador o la mezcla de catalizadores se utiliza en cantidades de 0,1-10% en peso, referidas al acrilato empleado, - la conversión en el reactor (1) tiene lugar a una temperatura comprendida en el intervalo de 80 a 180ºC, - y el tiempo de residencia en el reactor está comprendido entre 0,5 y 3 horas.
Description
Proceso para la producción continua de
alquilaminoacrilamidas.
La invención se refiere a un proceso que opera
continuamente para la producción de alquilaminoacrilamidas (C) por
aminólisis continua de por ejemplo acrilato de butilo (A con R_{1}
= C_{4}) con aminas (B) bajo liberación de butanol (D con R_{1}
= C_{4}) de acuerdo con la ecuación de reacción siguiente:
donde se
cumple:
- R^{1} =
- resto alquilo lineal o ramificado con 3 a 10 átomos de carbono
- R^{2} =
- representa un resto alquilo lineal, ramificado o cíclico, un resto arilo, que puede estar sustituido con uno o más grupos alquilo, pudiendo tener el resto alquilo lineal, cíclico o ramificado una longitud de 1-12 átomos de carbono, como significan por ejemplo metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, terc-butilo, pentilo, hexilo, heptilo, octilo, isooctilo, nonilo, decilo, undecilo y puede estar sustituido una o varias veces opcionalmente por
- \quad
- -NR^{3}R^{4} o
- \quad
- -OR^{5},
- \quad
- pudiendo adoptar en este caso R^{3} o R^{4} el significado de hidrógeno, y se cumple adicionalmente:
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
[(R^{6}-O)_{n}]-R^{7}
- \quad
- donde se cumple:
- -
-
\vtcortauna
- -
-
\vtcortauna
- \quad
- m: 1-4
- \quad
- R^{7} puede ser el grupo metilo o el grupo etilo.
\vskip1.000000\baselineskip
Como aminas son apropiados por ejemplo los
compuestos siguientes:
dimetilaminoetilamina, dietilaminoetilamina,
dipropilaminoetilamina, diisopropilaminoetilamina,
dibutilaminoetil-amina, diisobutilaminoetilamina,
dimetilaminopropilamina, dietilaminopropilamina,
dipropilaminopropilamina,
diisopropilaminopropilamina, dibutilaminopropilamina, diisobutilaminopropilamina, dimetilaminobutilamina, dietilamino-butilamina, dipropilaminobutilamina, diisopropilaminobutilamina, dibutilaminobutilamina, diisobutil-aminobutilamina, metilamina, ciclohexilamina, dimetilaminohexilamina, dietilaminohexilamina.
diisopropilaminopropilamina, dibutilaminopropilamina, diisobutilaminopropilamina, dimetilaminobutilamina, dietilamino-butilamina, dipropilaminobutilamina, diisopropilaminobutilamina, dibutilaminobutilamina, diisobutil-aminobutilamina, metilamina, ciclohexilamina, dimetilaminohexilamina, dietilaminohexilamina.
Se prefieren particularmente, además de
dimetilaminopropilamina, dimetilaminoetilamina,
dimetilaminobutilamina, dimetilaminopentilamina y
dimetilaminohexilamina.
En la bibliografía se describen numerosos
procesos de transesterificación realizados discontinuamente
(procesos de transesterificación por lotes) en asociación con
distintos catalizadores.
La búsqueda de procesos económicos condujo al
descubrimiento de procesos de transesterificación continuos, en los
cuales las materias primas se introducen continuamente y los
productos se retiran continuamente. Los procesos de
transesterificación continuos presentan las ventajas siguientes
frente a los procesos de transesterificación discontinuos: el
proceso es fácilmente automatizable y puede conducirse con
requerimientos reducidos de personal, la calidad del producto es
más reproducible y menos fluctuante, la capacidad de las plantas se
incrementa debido a la supresión de la realización secuencial de
los pasos de producción aislados (llenado, reacción, separación de
sustancias de punto de ebullición bajo, separación del producto,
vaciado). El proceso exhibe un rendimiento
espacio-temporal mayor que un proceso por lotes.
Se conocen procesos de transesterificación
continuos. EP 0 960 877 (Elf Atochem S.A.) describe un proceso
continuo para la producción de ésteres metacrilato de
dialquilaminoalcoholes. Se hacen reaccionar dialquilaminoalcoholes
con, por regla general, (met)acrilato de metilo y se obtiene
el (met)acrilato de dialquilaminoalquilo según el proceso
siguiente:
La mezcla de los materiales de partida
((met)acrilato de metilo y dialquilaminoalcohol) se conduce
junto con un titanato de tetraalquilo como catalizador (por ejemplo
titanato de tetrabutilo, tetraetilo o
tetra(2-etilhexilo)) y al menos un inhibidor
de la polimerización (por ejemplo fenotiazina,
terc-butilcatecol, monometil-éter de hidroquinona o
hidroquinona), continuamente a un reactor agitado, en el cual tiene
lugar, a una temperatura de 90-120ºC, la
transformación en (met)acrilato de dialquilamino con retirada
simultánea continua del azeótropo (met)acrilato de
metilo/metanol. La mezcla de reacción bruta (éster bruto) se conduce
a una primera columna de destilación, donde se retira a presión
reducida por cabeza de la columna de destilación una corriente
esencialmente exenta de catalizador y por el fondo de la columna de
destilación se retiran el catalizador y algo de (met)acrilato
de dialquilaminoalquilo. La corriente de cabezas de la primera
columna de destilación se conduce luego a una segunda columna de
destilación, en la cual se retira a presión reducida por cabeza una
corriente de productos de punto de ebullición relativamente bajo
con una pequeña cantidad de (met)acrilato de
dialquilaminoalquilo y por el fondo una corriente constituida
fundamentalmente por (met)acrilato de dialquilaminoalquilo e
inhibidor(es) de polimerización, que se conduce a una
tercera columna de destilación. En la tercera columna de destilación
se realiza una rectificación a presión reducida, retirándose por
cabeza el éster (met)acrilato de dialquilaminoalquilo puro
deseado y por el fondo esencialmente el inhibidor de polimerización
o los inhibidores de polimerización. La corriente del fondo de la
primera columna de destilación se devuelve después de purificación
ulterior con ayuda de un evaporador de película al reactor al igual
que la corriente de cabezas de la segunda columna de
destilación.
Este proceso renuncia a una deshidratación de
los alcoholes antes de la operación, lo que puede conducir a una
fuerte desactivación del titanato de tetraalquilo empleado debido a
la hidrólisis hasta la formación de precipitados sólidos
indeseables. Adicionalmente, el proceso presenta el inconveniente de
que, en la primera columna de destilación el catalizador se ve
sobrecargado térmicamente en el fondo por temperaturas relativamente
altas. Esto puede conducir fácilmente a la descomposición del
catalizador.
En este proceso, tanto las materias primas no
transformadas como el producto se rectifican totalmente dos veces
en cabeza. Esto lleva consigo costes de energía muy altos y un total
de cuatro columnas de rectificación, que en algunos casos deben ser
de dimensiones muy grandes. El proceso está gravado por tanto con
costes muy altos de inversión y operación.
EP 0 968 995 (Mitsubishi Gas Chemical Comp.)
describe un proceso continuo para la producción de alquilésteres de
ácido (met)acrílico con utilización de una sola columna de
reacción. La reacción de transesterificación tiene lugar en este
caso directamente en una columna de destilación (es decir el reactor
y la columna de destilación para la retirada del azeótropo
(met)acrilato de metilo/metanol forman un solo aparato), al
cual se conducen continuamente los materiales de partida
((met)acrilato de metilo y alcohol). El catalizador
necesario, que en este caso es preferiblemente un compuesto de
titanio, se encuentra en la columna de destilación. En el caso de
un catalizador homogéneo, el catalizador se dosifica continuamente
en la columna de destilación. La utilización de catalizadores
homogéneos en una columna de destilación conduce sin embargo, debido
a un efecto de lavado por el reflujo líquido en la columna de
destilación a un consumo elevado de catalizador así como, debido a
la producción de un precipitado sólido de catalizador, al
ensuciamiento de las partes interiores de las columnas (sic). En el
caso de un catalizador heterogéneo, el catalizador se encuentra en
la columna de reacción. El posicionamiento del catalizador en la
columna de destilación es sin embargo inconveniente, porque en la
columna de destilación se produce entonces una pérdida de presión
elevada y, además, tiene que realizarse un esfuerzo muy alto para
la limpieza periódica de la columna de destilación. Por otra parte,
los catalizadores heterogéneos pueden desactivarse debido por
ejemplo a una polimerización indeseable.
El documento DE 4 027 843 (Röhm GmbH) describe
un proceso continuo para la producción de amidas del ácido
(met)acrílico sustituidas en N por aminólisis de
alquilésteres del ácido (met)acrílico con aminas alifáticas
y aromáticas. La temperatura de reacción es superior a 150º, y la
presión es aprox. 160 bar. Se opera sin catalizador.
El objetivo de la presente invención es
proporcionar un proceso continuo para la aminólisis de ésteres de
ácido acrílico, que evita los inconvenientes de los dos procesos
mencionados anteriormente. Adicionalmente, por el nuevo proceso es
posible proporcionar un producto que es superior en calidad a los
que se encuentran hasta ahora en el mercado. Bajo una calidad
superior se entiende un menor contenido de agente de reticulación o
un menor contenido de productos de adición de las aminas al enlace
doble del éster de partida o al enlace doble de la amida obtenida
como producto.
Además, con el nuevo proceso pueden producirse
aminoacrilatos con el menor gasto posible y de modo energéticamente
favorable (es decir favorable en costes). El requerimiento de
personal para el funcionamiento de la planta puede reducirse.
Estos objetivos y otros no expuestos
detalladamente en particular, pero deducibles o inferibles sin más
de la discusión introductoria de la técnica anterior, se resuelven
por un proceso con las características de la reivindicación
primera. Modificaciones ventajosas del proceso correspondiente a la
invención se ponen bajo protección en las reivindicaciones
subordinadas a la reivindicación 1.
El proceso se representa esquemáticamente en la
figura 1.
- 1.
- Reactor
- 2.
- Columna de descarga y destilación de las sustancias de punto de ebullición bajo
- 3.
- Columna de destilación de las sustancias de punto de ebullición relativamente bajo
- 5.
- Evaporador de película
- 11.
- Alimentación de acrilato y alimentación de catalizador
- 12.
- Alimentación de amina
- 13.
- Retirada de las sustancias de punto de ebullición bajo
- 14.
- Corriente de reciclo de las sustancias de punto de ebullición relativamente bajo
- 15.
- Producto bruto
- 16.
- Depósito de carga previa para pasos de destilación ulteriores.
\vskip1.000000\baselineskip
La materia prima de alimentación de acrilato
(11) se conduce continuamente a un reactor apropiado (1), pudiendo
emplearse no sólo un reactor individual sino también una cascada de
varios reactores conectados en serie. Una cascada de este tipo
puede estar constituida por ejemplo por 2, 3, 4, 5, 6 o
eventualmente más reactores individuales. En una forma de
realización preferida, se utiliza una cascada de 3 calderas de
agitación dispuestas en serie que operan continuamente.
La introducción de la materia prima de
alimentación de acrilato (11) puede realizarse de maneras
diferentes. Por ejemplo, es posible conducir la corriente de
materia prima (11) solamente al primer reactor de la cascada, o
bien distribuir la corriente de materia prima (11) en corrientes
parciales e introducir estas corrientes parciales en su totalidad o
sólo en parte en los reactores de la cascada conectados en serie. De
igual modo, es posible efectuar la introducción de la corriente de
materia prima (11) en el reactor (2) y/o los reactores (1). Puede
ser ventajoso conducir la corriente de materia prima (11) solamente
al reactor (2) o bien, en una forma de realización adicional,
distribuir la corriente de materia prima (11) en corrientes
parciales, que se conducen entonces no sólo al reactor (2) sino
también al primer reactor opcionalmente a los varios reactores de
la cascada.
Es conveniente que todos los reactores posean
una salida de ascenso de los vapores desprendidos hacia la columna
de destilación (2) para la retirada del alcohol que se libera en la
reacción.
\newpage
La conducción de la corriente a los reactores y
desde éstos no tiene que realizarse forzosamente como se representa
en el diagrama de flujo. En formas de realización particulares, se
ha comprobado que es ventajoso introducir la descarga de una
caldera de la cascada en la caldera de la cascada respectivamente
subsiguiente desde abajo.
La amina (12) se conduce continuamente desde la
columna de destilación (2) para su deshidratación.
El tetraalcoxititanato necesario como
catalizador (el contenido de tetraalcoxititanato referido al éster
acrílico A empleado es preferiblemente 0,2-4% en
peso) se dosifica en el reactor (1) al igual que el o los
inhibidores de polimerización, preferiblemente de manera continua.
Como catalizadores de aminólisis pueden emplearse también, sin
embargo, todos los catalizadores de transesterificación conocidos en
la técnica anterior. Como catalizadores son apropiados por ejemplo
acetilacetonato de circonio y otros 1,3-dicetonatos
de circonio, pudiendo emplearse además mezclas de cianatos de metal
alcalino o tiocianatos de metal alcalino y halogenuros de metal
alcalino, además de compuestos de estaño, por ejemplo óxido de
dioctilestaño, óxidos de metal alcalinotérreo o hidróxidos de metal
alcalinotérreo, como por ejemplo CaO, Ca(OH)_{2},
MgO, Mg(OH)_{2} o mezclas de los compuestos
mencionados anteriormente, así como hidróxidos de metal alcalino,
alcóxidos de metal alcalino y cloruro de litio e hidróxido de
litio, pudiendo emplearse también mezclas de los compuestos
mencionados anteriormente con los compuestos de metal alcalino
mencionados anteriormente y las sales de Li, óxidos de
dialquilestaño, como por ejemplo óxido de dioctilestaño, carbonatos
de metal alcalino, carbonatos de metal alcalino junto con sales de
amonio cuaternario, como por ejemplo hidróxido de tetrabutilamonio o
bromuro de hexadeciltrimetilamonio, aparte de catalizadores mixtos
basados en óxido de diorganilestaño, y halogenuros de organilestaño,
cambiadores de iones ácidos, heteropoliácidos de fosfomolibdeno,
alcoholatos de titanio, como por ejemplo titanato de isopropilo,
compuestos quelato de los metales titanio, circonio, hierro o cinc
con compuestos de 1,3-dicarbonilo, compuestos de
plomo, como por ejemplo óxido de plomo, hidróxido de plomo,
alcóxidos de plomo, carbonatos de plomo o sales de plomo de ácidos
carboxílicos. Se prefiere particularmente una mezcla de
catalizadores constituida por óxido de dialquilestaño y titanato de
alquilo, por ejemplo óxido de dioctilestaño y titanato de isopropilo
en la relación de aprox. 2,5:1 (% peso/% peso).
El catalizador o la mezcla de catalizadores se
emplea en cantidades de 0,1-10% en peso,
preferiblemente 0,2-7% en peso, referido en todos
los casos al acrilato empleado.
Acrilatos de alquilo empleados son todos los
acrilatos que tienen un resto alquilo lineal o ramificado con 3 a
10, preferiblemente 3 a 8 y de modo particularmente preferible 3 ó 4
átomos de carbono. Ejemplos típicos de los mismos son acrilato de
propilo, acrilato de isopropilo, acrilato de
n-butilo, acrilato de isobutilo, acrilato de
3-metilbutilo, acrilato de amilo, acrilato de
neopentilo, acrilato de hexilo, acrilato de ciclohexilo, acrilato
de heptilo, acrilato de n-octilo, acrilato de
etilhexilo o acrilato de decilo.
Como aminas pueden utilizarse todos los
compuestos R^{2}NH_{2}, cuyo resto R^{2} está constituido por
1-12, preferiblemente 2-8 o de modo
particularmente preferible 2-4 átomos de carbono.
Ejemplos de estructuras típicas y compuestos concretos se han
indicado ya al comienzo de esta solicitud.
Adicionalmente, está claro para los expertos en
este campo, que la elección de los materiales de partida debe
realizarse de modo particularmente ventajoso de tal manera que con
la eliminación del alcohol de la mezcla de reacción el equilibrio
se desplace hacia el lado de los productos. La eliminación del
alcohol puede realizarse por destilación debido a su punto de
ebullición inferior en comparación con la amina utilizada, y/o por
la formación de un azeótropo.
Como inhibidores de la polimerización son
apropiados por ejemplo hidroquinona,
4-hidroxi-2,2,6,6-tetra-metilpiperidinoxilo
o incluso sulfuro de
bis(2-metoxicarbonilpropilo) o monometiléter
de hidroquinona, en asociación con oxígeno.
La amina empleada puede contener agua. La
cantidad de agua en la amina empleada está comprendida en el caso
de la amina entre 50 y 500 ppm (0,05-0,005% en
peso). La amina se deshidrata por destilación antes de la entrada
en el reactor, preferiblemente en la columna de destilación (2). En
este caso, el agua contenida en la amina se retira por cabeza. Para
evitación de una impurificación de la descarga de las sustancias que
hierven a baja temperatura (13) con la amina empleada, la
introducción de la amina se realiza preferiblemente en la parte
inferior de la columna de destilación (2). La amina empleada puede
también deshidratarse de otras maneras:
- -
- por medio de una columna de destilación-deshidratación conectada aguas arriba o
- -
- por tratamiento con un agente deshidratante, como por ejemplo un tamiz molecular,
- o
- -
- por un proceso de separación con membrana, como por ejemplo una pervaporación.
\vskip1.000000\baselineskip
La deshidratación es importante en este caso,
dado que el agua contenida en la amina puede conducir a un deterioro
irreversible del catalizador (p.ej. titanato de tetraalquilo) en el
reactor. El agua contenida en la amina conduce a la formación de
subproductos y debe evitarse estrictamente por dicha razón. Por este
paso de deshidratación se evita la hidrólisis del catalizador y los
costes implicados con ello por las mayores cantidades de empleo de
catalizador consumidas y por los problemas ocasionados por
precipitados sólidos. Adicionalmente, la pureza del producto
aumenta por una proporción reducida de subproductos.
La transformación tiene lugar en el reactor (1)
a una temperatura comprendida en el intervalo de 80 a 180ºC
dependiendo del sistema de materiales y la presión de operación. Se
prefiere un intervalo de temperatura comprendido entre 110 y 160ºC.
Para el aumento de la velocidad de reacción, el alcohol que se
libera por la reacción se separa de la mezcla de reacción en la
columna de destilación (2), opcionalmente también como azeótropo con
el alcohol (13) (sic). Esto puede realizarse a la presión
atmosférica, con sobrepresión o a presión inferior a la
atmosférica. La mezcla de reacción, que está constituida en su mayor
parte por el producto alquilacrilatoamida no transformado, acrilato
y amina y pequeñas cantidades de alcohol, el catalizador, los
inhibidores de polimerización y cierta proporción de subproductos,
se conduce después de un tiempo de residencia en el reactor de
aprox. 0,5-3 horas (se prefiere un tiempo de
residencia de 1-2 horas) a un evaporador de película
descendente que opera continuamente (5). Los vapores desprendidos
del evaporador de película descendente (5) se conducen a una
columna de destilación de las sustancias que hierven a temperatura
relativamente baja (3). En ésta tiene lugar a presión reducida,
preferiblemente en el intervalo de aprox. 1-500
mbar, la separación de los componentes que hierven a temperatura
relativamente baja con respecto a la amida producto ,
predominantemente el alcohol producto y las materias primas
acrilato y amina no transformadas. Éstas se retiran por cabeza de la
columna de destilación (3) y se reciclan (14) a la zona del reactor
o a la columna de destilación (2). Por medio de esta corriente de
reciclo se consigue una conversión alta referida a las materias
primas y al proceso global.
La amida bruta (15) todavía impurificada que se
precipita en la descarga del evaporador de película descendente (5)
con el catalizador, el inhibidor de polimerización, y subproductos
de punto de ebullición alto, contiene preferentemente > 80% en
peso de amida producto y se conduce para su acabado a una etapa
adicional de destilación a vacío, que opera en el intervalo de
presiones preferido comprendido entre 0,1 y 200 mbar. En ésta tiene
lugar la separación por destilación de la amida de alta pureza como
producto de cabeza.
Los subproductos formados en el proceso
constituyen con respecto a la amina materia prima y a la materia
prima acrilato componentes que hierven a temperatura elevada y van
a parar por tanto como impureza a la amida producto, por lo cual la
calidad del producto diminuye claramente. Este problema puede
resolverse empleando para la separación de la amida producto del
catalizador y los inhibidores de polimerización así como los
subproductos que hierven a temperatura elevada un aparato con
evaporación cuidadosa en película como se representa en (5). Como
aparatos apropiados se conocen para ello evaporadores de película
descendente, de capa fina y de recorrido corto.
A la producción de las alquilaminoacrilamidas
puede asociarse opcionalmente una planta de destilación pura, que
puede operar también a presión reducida, por ejemplo a
500-0,1 mbar.
El proceso correspondiente a la invención se
ilustrará con mayor detalle por el ejemplo siguiente, sin estar
limitado por el mismo.
Para la producción continua de
N-dimetilaminopropilacrilamida se dosificaron en la
primera caldera de reacción 200 kg/h de alimentación acrilato de
butilo/catalizador con una proporción de 2,0% en peso de titanato de
isopropilo, 5,0% en peso de óxido de dioctilestaño a la columna de
destilación (2) y 144 kg/h de
N-dimetilaminopropilamina (DMAPA). Adicionalmente,
afluía de manera continua a la primera caldera de reacción desde la
columna de destilación (2) la corriente de retorno de reflujo
procedente de la cabeza de la columna de destilación de sustancias
que hierven a temperatura relativamente baja (400 kg/h con la
composición de 70% en peso de la materia prima acrilato y alcohol
butílico, DMAPA y subproductos. La relación molar acrilato de
butilo:DMAPA en la alimentación al reactor era 1,8:1.
Adicionalmente, afluían a la caldera de agitación los vapores
desprendidos liberados de butanol en la columna de destilación (2)
desde el fondo de la columna a la primera caldera de reacción. En
estas condiciones de reacción (presión aprox. 500 mbar) se alcanzó
una temperatura de reacción de 138ºC en la primera caldera de
reacción. La temperatura de reacción en las calderas de reacción
segunda y tercera era 143 ó 155ºC. La retirada de destilado de la
columna de destilación (2) era 110 kg/h. La corriente de salida de
la primera caldera de reacción fluía a la segunda caldera de
reacción, y la descarga de la segunda caldera de reacción fluía a
la tercera caldera de reacción. Para un tiempo de residencia de
aprox. 150 min en total, se determinaron a la salida de la tercera
caldera de reacción las proporciones siguientes de componentes:
- Acrilato de butilo
- 43% en peso
- DMAPA
- 4,86% en peso
- Aminoamida
- 35% en peso
\vskip1.000000\baselineskip
Los vapores desprendidos de las calderas de
reacción individuales se conducían continuamente a la columna de
destilación (2).
La salida de la tercera caldera de reacción
fluía continuamente al evaporador de película delgada de una columna
de sustancias de punto de ebullición relativamente bajo, en la cual
DMAPA, acrilato de butilo y butanol no transformados se retiraban
como destilado (400 kg/h) y se devolvían como corriente de retorno
de reciclo a la columna de destilación (2). La salida del fondo del
evaporador de película delgada de la columna de sustancias que
hierven a temperatura relativamente baja ascendía a 240 kg/h y tenía
la composición siguiente: aprox. 90% amida producto, 0,1% DMAPA,
una mayor proporción de componentes de punto de ebullición alto y
trazas de las sustancias reaccionantes.
Claims (12)
1. Proceso para la producción practicada
continuamente de alquilaminoacrilamida de la fórmula (C),
en donde R^{2} representa un
resto alquilo lineal o ramificado o cíclico o resto arilo con 1 a 12
átomos C, por transformación de un compuesto de la fórmula
(B),
R^{2}NH_{2}
(B)
donde R^{2} tiene el significado
indicado anteriormente, con acrilato de alquilo
(A),
donde R^{1} representa un resto
alquilo lineal o ramificado con 3 a 10 átomos de carbono, en
presencia de un catalizador o de una mezcla de catalizadores y en
presencia de al menos un inhibidor de polimerización en un reactor
para conversión
continua,
caracterizado porque,
las sustancias reaccionantes se conducen
continuamente a un reactor apropiado (1), y porque el alcohol
formado por la reacción o una mezcla alcohol/acrilato de alquilo
(13) se retira continuamente con ayuda de una columna de
destilación (2) y adicionalmente:
- -
- la mezcla de reacción se conduce continuamente desde el reactor a una columna de destilación (3) o a un evaporador (5), donde por destilación a presión reducida se retiran por cabeza los componentes fácilmente volátiles (A, B, alcohol) y una proporción muy pequeña de la amida producto (C) y se devuelven al reactor, y por el fondo de la columna se retiran las amidas producto (C) junto con el catalizador y los inhibidores de polimerización así como los subproductos que hierven a temperatura elevada;
- -
- la corriente del fondo (15) procedente de la columna de destilación (3) se conduce continuamente a una destilación pura,
- -
- el catalizador o la mezcla de catalizadores se utiliza en cantidades de 0,1-10% en peso, referidas al acrilato empleado,
- -
- la conversión en el reactor (1) tiene lugar a una temperatura comprendida en el intervalo de 80 a 180ºC,
- -
- y el tiempo de residencia en el reactor está comprendido entre 0,5 y 3 horas.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Proceso según la reivindicación 1,
caracterizado porque,
la corriente de vapores desprendidos del
evaporador (5) se conduce continuamente a una columna de destilación
adicional, donde por destilación a presión reducida se separa por
cabeza la amida producto muy pura (C) y se retira por el fondo el
catalizador y los inhibidores de polimerización así como los
subproductos que hierven a temperatura elevada con una pequeña
proporción de amida producto (C).
3. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque,
la amina (B) se alimenta al reactor pasando por
la columna de destilación (2) para su deshidratación.
4. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque,
la relación molar de acrilato de alquilo a amina
en la alimentación está comprendida entre 1 y 2, preferiblemente
entre 1,05 y 1,15.
5. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque,
se emplea como catalizador un titanato de
tetraalquilo.
6. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado porque,
el catalizador se emplea en una cantidad de
0,2-7% en peso, referida al acrilato empleado.
7. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque,
se emplea como mezcla de catalizadores una
mezcla de óxido de dioctilestaño y titanato de isopropilo en la
relación 2,5:1 (% peso/% peso).
8. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque,
como inhibidor de polimerización se emplea
fenotiazina, terc-butilcatecol, monometiléter de
hidroquinona, hidroquinona o sus mezclas, donde la cantidad del
inhibidor está comprendida entre 100 y 5000 ppm, referida a la
mezcla de reacción.
9. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque,
como inhibidor de polimerización se emplea
adicionalmente oxígeno.
10. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque,
como amina se utiliza preferiblemente
dimetilaminopropil-amina.
11. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque,
la presión en la primera columna de destilación
(3) está comprendida entre 2 y 500 mbar.
12. Proceso según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque,
el evaporador (5) es un evaporador de
película.
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