BR112013015563B1 - método para produzir uma amina terciária - Google Patents

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Wataru Nomura
Goshi Yamamoto
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Abstract

MÉTODO PARA PRODUZIR UMA AMINA TERCIÁRIA A presente invenção revela o método para produzir uma amina terciária utilizando o reator de coluna empacotado com camadas de catalisador, contendo fornecer matérias-primas líquidas e gasosas a partir da parte inferior da coluna, reagir essas matérias-primas na coluna e descarre-gar o produto a partir do topo da coluna, em que o reator de coluna inclui duas ou mais camadas de catalisador de colmeia como as camadas de catalisador, um ou mais espaços entre cada ca-mada de catalisador de colmeia e uma ou mais seções de retificação que evitam um contrafluxo parcial ou total das matérias-primas, dispostas em cada espaço sem contatar a camada de catali-sador de colmeia.

Description

Campo da invenção
[0001] A presente invenção refere-se a um método para produzir eficientemente uma amina terciária correspondente com um catalisador de colmeia a partir de um álcool e uma amina primária ou secundária.
Antecedentes da invenção
[0002] Aminas alifáticas produzidas com sebo de boi, óleo de coco, óleo de palma, e similares são intermediários importantes para aplicações domésticas e industriais. Aminas terciárias alifáticas têm uma ampla variedade de aplicações como um amaciante de tecido, um agente antiestático, um agente de enxágue, e outro detergente através da modificação em um sal de amónio quaternário, um tensoativo anfotérico ou similar.
[0003] As técnicas de produção de uma amina terciária, em particular um método para produzir eficientemente uma amina terciária, foram exploradas pelo processo de reagir um álcool e uma amina primaria ou secundária na presença de um catalisador.
[0004] A patente japonesa JP-A 2008-94800 revela o uso de um catalisador de filme contendo um metal catalisador e um filme que sustenta o metal catalisador na superficie do mesmo. O método não tem de agitar ou separar o catalisador por filtração, em comparação com uma reação em um álcool contendo um catalisador de pó disperso no mesmo. JP-A 2008-94800 descreve que gás reativo é fornecido a um reator através de uma abertura de alimentação tendo um diâmetro D de 0,3 a 200 mm.
[0005] A patente japonesa JP-A 61-291044, publicado em 1986, revela um método para facilitar transferência de massa e permuta de calor por construir cada camada de catalisador de colmeia com um catalisador de colmeia e um elemento de mistura estática inserido no catalisador. Espera-se que o elemento de mistura estático facilite mistura de gás e liquido entre camadas de catalisador de colmeia.
[0006] Entretanto, como descrito em Koei Kawakami e outros, Kagaku Kougaku Ronbunshu (Collection of Chemical Engineering Papers) 13 (1987) 318; Patrick, R.H. e outros, AiChE. J. 41 (1995) 649; Thulasidas, T.C. e outros, Chem. Eng. Sci. 54 (1999) 61; e Sederman, A.J. e outros, Catai. Today 128 (2007) 3, no caso de conduzir uma reação entre gás e liquido fluindo para cima em paralelo através de um catalisador de monólito em uma coluna de reação, uma distribuição de tempo de residência na coluna de reação é igual àquela em um sistema de reação de mistura completa. Uma parte de gás e liquido em fluxo pode tomar uma passagem curta, e outra parte pode permanecer na coluna de reação por um longo tempo, causando uma reação em excesso. Também é descrito que a distribuição de tempo de residência não pode ser melhorada a partir do estado igual a um sistema de reação de mistura completo somente por aumentar uma capacidade de dispersão de gás.
[0007] A patente norte americana US-A 2008/00044723 revela produção de uma amina terciária por reagir um álcool e uma amina primária ou secundária na presença de um catalisador de filme. A patente japonesa JP-A 10-118473, publicado em 1998, e a patente japonesa JP-A 10-146523, publicado em 1998, revelam um dispositivo de dispersão de gás-liquido gerando uma fase de distribuição de gás-liquido.
Sumário da invenção
[0008] A presente invenção refere-se a um método para produzir uma amina terciária incluindo fornecer matérias- primas liquidas e gasosas a partir da parte inferior de um reator de coluna, empacotado com camadas de catalisador, reagir as matérias-primas na coluna e descarregar um produto a partir do topo da coluna, em que o reator de coluna inclui duas ou mais camadas de catalisador de colmeia como as camadas de catalisador, um espaço entre duas ou mais camadas de catalisador de colmeia, e retificar seções que são meios para evitar contrafluxo de parte ou todo o matérias-primas liquidas e gasosas, dispostas no espaço sem contatar a camada de catalisador de colmeia.
Descrição detalhada da invenção
[0009] Nenhuma das referências descritas acima revela um método eficiente de conduzir uma reação entre gás e liquido fluindo para cima em paralelo através de um catalisador de monólito.
[00010] A presente invenção provê um método eficiente para produzir uma amina terciária utilizando um reator de coluna de fluxo ascendente no qual matérias-primas são fornecidas a partir da parte inferior e um produto e similar são descarregados a partir do topo, contendo reagir um liquido e as matérias-primas gasosas na presença de um catalisador de favor de mel.
[00011] De acordo com a presente invenção, durante reação em um reator de coluna de fluxo ascendente no qual matérias- primas liquidas e gasosas são fornecidas a partir da parte inferior e um produto e similar são descarregados a partir do topo, contramistura do fluxo inferior para o superior (a partir do topo até a parte inferior da coluna) é evitada para suprimir reações em excesso que são causadas por uma curta passagem ou um tempo de residência crescente de gás e liquido nas camadas de catalisador de colmeia.
[00012] Por conseguinte, células inteiras (canais tubulares estreitos) em uma camada de catalisador de colmeia podem ser eficientemente utilizadas, e uma quantidade de uma amina gasosa fornecida pode ser reduzida. Uma amina terciária alvo pode ser, portanto, eficientemente produzida.
[00013] A presente invenção provê um método eficiente para produzir uma amina terciária através de uma reação entre matérias-primas liquidas e gasosas.
Breve Descrição dos Desenhos
[00014] A figura 1 mostra um fluxograma esquemático de equipamento de produção para conduzir o método da presente invenção.
[00015] A figura 2 mostra um fluxograma esquemático de equipamento de produção em outra modalidade para conduzir o método da presente invenção.
[00016] A figura 3 mostra uma vista em perspectiva de um exemplo da camada de catalisador de colmeia utilizada no método da presente invenção.
[00017] A figura 4(a) mostra uma vista em seção vertical de um bocal de fornecimento fornecido no equipamento de produção na figura 2.
[00018] A figura 4(b) mostra uma vista em seção vertical de um bocal de fornecimento fornecido no equipamento de produção na figura 2.
[00019] A figura 4(c) mostra uma vista em seção vertical de um bocal de fornecimento fornecido no equipamento de produção na figura 2.
[00020] Nas figuras, os números são atribuidos como a seguir. 1: reator de coluna 2: alimentador de gás 2A: bocal de fornecimento 3: tanque de amortecimento 4: coluna empacotada 5: tanque de armazenagem de amina primária ou secundária 6: tanque de hidrogênio 11: coluna 12a a 12e: camadas de catalisador de colmeia 13a a 13e: espaços 14a a 14e: seções de retificação 31, 32, 33 e 34: válvulas 35: bomba de circulação
Reator de coluna
[00021] Um exemplo do reator de coluna utilizado no método da presente invenção será descrito com referência às figuras 1 e 2. Os reatores de coluna 1 nas figuras 1 e 2 são iguais entre si, exceto que um dispositivo de alimentação (alimentador de gás) 2 na figura 1 é diferente de um dispositivo de alimentação (bocal de fornecimento que sopra uma mistura de matérias-primas liquidas e gasosas) 2A na figura 2. Na figura 2, a estrutura interna do reator de coluna 1 não é mostrada.
[00022] O reator de coluna 1 inclui uma coluna 11 acondicionada com cinco camadas de catalisador de colmeia 12a a 12e na direção vertical.
[00023] O número de camadas de catalisador de colmeia é de pelo menos dois, preferivelmente não menor do que três, e mais preferivelmente não menor do que quatro. 0 número de camadas pode ser de dez ou mais ou vinte ou mais.
[00024] Uma camada de catalisador de colmeia pode ser uma camada única de catalisador formada, ou várias camadas de camadas de catalisador de colmeia em combinação.
[00025] Há espaços 13a a 13e abaixo da camada de catalisador de colmeia 12a e cada entre camadas de catalisador de colmeia 12a a 12e. Seções de retificação 14a a 14e são dispostas em espaços 13a a 13e, respectivamente.
[00026] Seções de retificação 14b a 14e são dispostas em espaços 13b a 13e. a seção de retificação 14a pode ser ou não disposta no espaço 13a. Para facilitar estabilização de um espaço disperso do gás introduzido na camada de catalisador de colmeia 12a, é preferível ter a seção de retificação 14a.
[00027] Por exemplo, as camadas de catalisador de colmeia podem ser dispostas de tal modo que: camadas de catalisador de colmeia 12a e 12b são dispostas juntas e combinadas para fornecer um conjunto de camadas de catalisador (sem o espaço 13b) ; camadas de catalisador de colmeia 12c, 12d e 12e são dispostas juntas e combinadas para fornecer um conjunto de camadas de catalisador (sem o espaço 13d ou 13e); um espaço é fornecido somente entre esses conjuntos; e uma seção de retificação é disposta no espaço, e uma seção de retificação pode ser disposta em um espaço abaixo do conjunto de camadas de catalisador de colmeia 12a e 12b.
[00028] No caso de dispor dez, vinte ou mais camadas de catalisador de colmeia, duas, três, quatro ou mais camadas de catalisador podem ser combinadas em um conjunto, e uma seção de retificação pode ser instalada em espaços entre conjuntos e em um espaço abaixo do conjunto mais baixo.
[00029] A camada de catalisador de colmeia, o espaço e a seção de retificação serão descritos abaixo.
Camada de catalisador de colmeia
[00030] Camadas de catalisador de colmeia 12a a 12e são feitas de catalisador de colmeia. O catalisador de colmeia é formado por imobilizar um catalisador na superfície de um suporte como um feixe de tubos com um diâmetro interno de alguns milímetros a dezenas de milímetros ou uma estrutura de colmeia tendo uma densidade de célula de várias dezenas a centenas de células por polegada quadrada.
[00031] O catalisador de colmeia tem muitas células (canais tubulares estreitos) formadas paralelas entre si. A célula pode ter qualquer formato (formato em seção transversal em direção transversal) , incluindo triângulo geral, retângulo, hexágono, e um formato formado empilhando placas planas e corrugadas (como mostrado na figura 3 de JP-A2009-262145 e figura 6 de JP-A 2008-110341, em que uma célula tem um formato triangular aproximado com um canto arredondado e dois lados curvilíneos).
[00032] Cada célula tem preferivelmente uma área em seção transversal em direção transversal de 0,01 a 100 cm2, mais preferivelmente 0,03 a 50 cm2, e ainda mais preferivelmente 0,05 a 10 cm2. Para facilitar a passagem de um reagente liquido e um reagente gasoso, a área em seção transversal é preferivelmente não menor do que 0,01 cm2, mais preferivelmente não menor do que 0,03 cm2, e ainda mais preferivelmente não menor do que 0,05 cm2. Para aumentar uma eficiência de contato de um reagente com o catalisador de colmeia, a área em seção transversal é preferivelmente não maior do que 100 cm2, mais preferivelmente não maior do que 50 cm2, e ainda mais preferivelmente não maior do que 10 cm2.
[00033] O catalisador de colmeia pode ser produzido por qualquer método. Em um suporte de estrutura de colmeia, um catalisador é preferivelmente imobilizado em uma parede interna para formar um filme de catalisador fino tendo uma espessura de 0,01 a 500 |lm, mais preferivelmente 0,1 a 100 |xm, ainda mais preferivelmente 1 a 50 |lm, e ainda mais preferivelmente 5 a 50 |lm.
[00034] A migração de um reagente e um produto em um filme de catalisador está sob controle de difusão. Um filme de catalisador fino tendo uma espessura não maior do que 500 |lm pode facilitar a transferência de massa entre o interior e o exterior do filme de catalisador, fazer um uso eficaz todo o caminho do interior do filme de catalisador, e suprimir adicionalmente reações em excesso de um intermediário no filme de catalisador. Para suprimir reações secundárias para aumentar uma seletividade da reação, a espessura preferivelmente não é maior do que 100 |im, e mais preferivelmente não maior do que 50 |Xm. Para assegurar resistência de filme de catalisador e durabilidade da resistência, a espessura preferivelmente não é menor do que 0,01 |Xm, mais preferivelmente não menor do que 0,1 |lm, ainda mais preferivelmente não menor do que 1 |Xm, e ainda mais preferivelmente não menor do que 5 |lm.
[00035] O catalisador pode ser imobilizado em um estado de filme fino no suporte de estrutura de colmeia por qualquer método conhecido, por exemplo, por depósito de vapor fisico como sublimação catódica, depósito de vapor quimico, impregnação de solução, e vários métodos de revestimento com um aglutinante, como revestimento por lâmina, pulverização, imersão, revestimento por fiação, revestimento de gravura e revestimento de corante.
[00036] Qualquer suporte pode ser utilizado se puder formar uma estrutura de colmeia no reator de coluna. O suporte pode ser formado antecipadamente em uma estrutura de colmeia, ou ser uma estrutura de colmeia construída com placas planas 51 e placas corrugadas 52 gue são dispostas em camadas para formar células 53, como mostrado na figura 3.
[00037] Qualguer material comumente utilizado para estruturas de colmeia pode ser utilizado, incluindo materiais inorgânicos como folhas de metal e cerâmica. Para aumentar a uniformidade em espessura de um filme de catalisador fino, um suporte plano é preferivelmente processado para imobilizar um catalisador no mesmo e então moldado em uma estrutura de colmeia. Folhas de metal são preferivelmente utilizadas devido à boa capacidade de processamento.
[00038] Qualquer material ativo conhecido pode ser utilizado para compor o catalisador de colmeia. Em geral, são preferivelmente utilizados um ou mais metais selecionados dos Grupos 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 e 12 elementos da tabela periódica.
[00039] Os exemplos do material ativo incluem Cu único de Grupo 11 e combinações de Cu e um ou mais elementos de metal como Nb do Grupo 5, Cr e Mo do Grupo 6, Mn do Grupo 7, Fe e Ru do Grupo 8, Co e Rh do Grupo 9, Ni, Pd e Pt do Grupo 10 e Zn do Grupo 12. Materiais ativos contendo Cu e Ni são preferivelmente utilizados. Tal material ativo pode ser adicionalmente fixo em um suporte como silica, alumina, titânia, zeólito, silica-alumina, zircônia, e terra diatomácea a ser utilizado.
[00040] No caso de utilizar um material ativo contendo um elemento do Grupo 11 e outro(s) elemento(s) para compor o catalisador de colmeia da presente invenção, para produzir eficientemente uma amina terciária, uma razão de massa do elemento do Grupo 11 para um total do(s) outro(s) elemento(s), elemento do Grupo ll/outro(s) elemento(s), é preferivelmente de 0,1/1 a 100/1, mais preferivelmente 1/1 a 50/1 e ainda mais preferivelmente 3/1 a 30/1.
[00041] O catalisador de colmeia pode conter ainda um aglutinante que não atua como um material ativo por si só, porém, fixa um material ativo para formar um filme de catalisador fino.
[00042] O aglutinante é um polimero ou um composto inorgânico tendo propriedades para ligar um material ativo entre si ou com a superfície de um suporte, e propriedades de resistência química e resistência a calor para suportar condições de reação, embora não tenha efeito adverso sobre um sistema de reação.
[00043] Os exemplos do aglutinante incluem resinas de celulose como carboxi metil celulose e hidroxi etil celulose; resinas fluoradas como politetrafluoroetileno e fluoreto de polivinilideno; compostos de polímero como resinas de uretano, resinas de epóxi, resinas de poliéster, resinas de fenol, resinas de melamina, resinas de silicone, alcoóis de polivinila, resinas de poliimida, e resinas de poliamida- imida; e soluções inorgânicas como sílica, alumina, titânia, sílica-alumina, e zircônia.
[00044] Na produção do catalisador de colmeia, o teor do aglutinante para o material ativo é preferivelmente 10 a 80 partes por massa, mais preferivelmente 15 a 60 partes por massa, e ainda mais preferivelmente 20 a 30 partes por massa para 100 partes por massa de material ativo. A partir do ponto de vista de ligação com a superficie de um suporte, o teor é preferivelmente não menor do que 10 partes por massa, mais preferivelmente não menor do que 15 partes por massa, e ainda mais preferivelmente não menor do que 20 partes por massa para 100 partes por massa do material ativo. A partir do ponto de vista de atividade do material ativo, o teor é preferivelmente não maior do que 80 partes por massa, mais preferivelmente não maior do que 60 partes por massa, e ainda mais preferivelmente não maior do que 30 partes por massa para 100 partes por massa de material ativo.
[00045] A estrutura interna do catalisador de colmeia pode ser uma fase compacta continua ou uma textura porosa, dependendo amplamente de um tipo do material ativo compondo um filme de catalisador, um método de formar o filme de catalisador e similar.
[00046] Por exemplo, um filme fino formado na superficie de um suporte por sublimação catódica ou depósito de vapor quimico ou similar tem uma fase compacta continua. Um filme fino formado na superficie de um suporte por um revestimento úmido ou seco de um material ativo em pó tem uma textura porosa.
[00047] Uma camada de catalisador de colmeia pode ser construida no reator de coluna por aqueles métodos incluindo: (I) processar filmes planos e corrugados em camadas, de catalisador, para formar um catalisador de colmeia em um formato de tira ou tubo (que pode ser adicionalmente inserido em um recipiente apropriado como um cilindro) e carregar o catalisador formado no reator de coluna; e (II) empacotar um catalisador de colmeia formado antecipadamente para adaptar-se no reator de coluna (cujo catalisador pode ser adicionalmente inserido em um recipiente apropriado como um cilindro) no reator de coluna.
[00048] Para evitar uma distribuição aumentada de tempo de residência de um fluido de reação em uma camada de catalisador de colmeia, a camada de catalisador de colmeia tem preferivelmente um canal tubular estreito paralelo a uma direção de fluxo do fluido de reação.
[00049] No caso de utilizar um reator de coluna do tipo de permutador de calor de invólucro e tubo, uma temperatura de uma parte de reação pode ser controlada por carregar um catalisador de colmeia em um tubo e fluir um meio de calor em um invólucro sem um catalisador de colmeia.
[00050] Em alguns casos, uma reação pode ser continuamente conduzida em um reator 1 do tipo coluna ou tipo de permutador de calor de invólucro e tubo, combinado com um tanque de amortecimento 3 como mostrado na figura 1. Nesse sistema, uma matéria-prima liquida é circulada através de uma bomba de circulação 35 e um material gasoso é continuamente fornecido ao reator 1. Um gás reagido é separado da reação no tanque de amortecimento 3.
Espaço e seção de retificação
[00051] No reator de coluna 1, espaços 13a a 13e são fornecidos abaixo da camada de catalisador de colmeia mais baixa 12a e entre cada das camadas de catalisador de colmeia 12a a 12e. Seções de retificação dispostas nos espaços podem evitar contramistura parcial ou total de liquido e gás entre as camadas de catalisador de colmeia vizinhas superior e inferior para levar um fluxo até um fluxo de tampo no reator de coluna, que é genericamente um fluxo totalmente misturado. Portanto, uma camada de catalisador de colmeia, um espaço, e uma seção de retificação são preferivelmente ajustados em uma unidade de construção e várias unidades são preferivelmente instaladas no reator de coluna.
[00052] Seções de retificação 14a a 14e são dispostas em espaços 13a a 13e sem contatar a camada de catalisador de colmeia adjacente superior ou inferior.
[00053] Cada distância entre as seções de retificação 14a a 14e e as camadas de catalisador de colmeia adjacentes 12a a 12e é preferivelmente 0,5 a 999 mm, mais preferivelmente 1 a 499 mm, e ainda mais preferivelmente 2 a 199 mm. Para evitar contramistura de liquido e gás entre as camadas de catalisador de colmeia vizinhas superior e inferior, a distância é preferivelmente não menor do que 0,5 mm, mais preferivelmente não menor do que 1 mm, e ainda mais preferivelmente não menor do que 2 mm. Para aumentar uma eficiência de acondicionamento das camadas de catalisador no reator, a distância é preferivelmente não maior do que 999 mm, mais preferivelmente não maior do que 499 mm, e ainda mais preferivelmente não maior do que 199 mm.
[00054] Para evitar contramistura de liquido e gás entre as camadas de catalisador de colmeia vizinhas superior e inferior, cada distância superior entre as seções de retificação 14a a 14e e as camadas de catalisador de colmeia adjacentes superiores 12a a 12e e cada distância inferior entre as seções de retificação 14a a 14e e as camadas de catalisador de colmeia adjacentes inferiores 12a a 12e estão preferivelmente em uma razão, distância superior/distância inferior, de 1/1000 a 1000/1, mais preferivelmente 1/100 a 100/1, ainda mais preferivelmente 1/10 a 10/1, e ainda mais preferivelmente 1/1.
[00055] A seção de retificação 14a é mais preferivelmente disposta em um espaço abaixo da camada de catalisador de colmeia mais baixa 12a para suprimir contra-mistura a partir da camada mais baixa 12a para o espaço 13a. O mesmo se aplica a um espaço acima da camada de catalisador de colmeia superior 12e. Uma seção de retificação é mais preferivelmente disposta no espaço para suprimir contra-mistura do espaço até a camada superior 12e.
[00056] Cada um dos espaços 13a a 13e tem preferivelmente um comprimento de 5 a 1000 mm, mais preferivelmente 10 a 500 mm, e ainda mais preferivelmente 20 a 200 mm. Para evitar contra- mistura de liquido e gás entre as camadas de catalisador de colmeia vizinhas superior e inferior, o comprimento preferivelmente não é menor do que 5 mm, mais preferivelmente não menor do que 10 mm, e ainda mais preferivelmente não menor do que 20 mm. Para aumentar uma eficiência de acondicionamento das camadas de catalisador no reator, o comprimento é preferivelmente não maior do que 1000 mm, mais preferivelmente não maior do que 500 mm, e ainda mais preferivelmente não maior do que 200 mm. O limite superior é determinado por considerar um tamanho do reator de coluna 1 e o número de camadas de catalisador de colmeia acondicionadas no mesmo. Na presente invenção, uma distância entre espaços 13a a 13e é definida por espaços formados após as seções de retificação serem dispostas (um espaço excluindo uma seção de retificação).
[00057] No caso de instalar três ou mais camadas de catalisador, o reator tem vários espaços, que podem ter comprimentos iguais ou diferentes.
[00058] Cada das seções de retificação 14a a 14e disposta em espaços 13a a 13e produz um efeito para evitar que uma parte ou todo gás e liquido flua de um espaço a jusante (próximo ao topo do reator de coluna 1) contatando a camada de catalisador de colmeia superior para um espaço à montante (próximo à parte inferior do reator de coluna 1) contatando a camada de catalisador de colmeia inferior (efeito para evitar um contrafluxo).
[00059] Uma seção de retificação pode ser utilizada se tiver uma perda de pressão pequena para o fluxo de gás ou liquido. A seção de retificação tem preferivelmente várias passagens de penetração (furos), permite que gás e liquido passem através da parte, e suprime um fluxo horizontal entre passagens próximas entre si. Na seção de retificação tendo várias passagens de penetração, uma bolha atua como um tampo em uma passagem durante passagem para cima para evitar que liquido flua para trás na passagem a partir do topo para baixo. Exemplos especificos do meio preferivelmente utilizados incluem estruturas de colmeia tendo passagens verticais em formatos de triângulo, retângulo, hexágono e similar, definidas por placas finas e porosas, e estruturas construidas com duas folhas de malha e um acondicionamento estruturado como um acondicionamento regular esférico ou cilindrico encaixado entre folhas. É mais preferida uma placa perfurada que é facilmente processada e tem passagens redondas com o mesmo tamanho.
[00060] Duas ou mais seções de retificação podem ser dispostas em um espaço, e podem ou não ser contatadas entre si, com a condição de que essas seções de retificação tenham, individualmente, várias passagens de penetração (furos). Duas ou mais seções de retificação podem ser do tipo igual ou diferente.
[00061] A seção de retificação tem desejavelmente um calibre de passagem igual a ou menor do que o tamanho máximo de uma bolha no reator de coluna 1, e preferivelmente não maior do que 8 mm, mais preferivelmente não maior do que 7 mm, e ainda mais preferivelmente não maior do que 6 mm. Para reduzir uma quantidade de reagente não reagido no reator de coluna 1 ao término do reação, o calibre é preferivelmente não menor do que 0,5 mm, mais preferivelmente não menor do que 2 mm, e ainda mais preferivelmente não menor do que 3 mm.
[00062] O calibre de passagem da seção de retificação é preferivelmente 0,5 a 8 mm, mais preferivelmente 2 a 7 mm, e ainda mais preferivelmente 3 a 6 mm.
[00063] A seção de retificação pode ser uma placa perfurada ou uma placa de colmeia espessa. A seção de retificação pode ter qualquer razão de abertura de 1 a aproximadamente 100% de acordo com um tipo da parte.
[00064] No caso de utilizar uma placa perfurada como a seção de retificação, uma razão de abertura para a área da placa perfurada é relacionada ao calibre de passagem da placa perfurada. Para prevenção efetiva de contramistura, a razão de abertura é preferivelmente não maior do que 70%, mais preferivelmente não maior do que 60%, ainda mais preferivelmente não maior do que 50%, e mesmo mais preferivelmente não maior do que 45%. Para reduzir perda de pressão de gás e liquido durante passagem através da placa perfurada e evitar geração de uma parte estagnada na coluna de contato 1, a razão de abertura para a área da placa perfurada é preferivelmente não menor do que 1%, mais preferivelmente não menor do que 10%, ainda mais preferivelmente não menor do que 20%, e ainda mais preferivelmente não menor do que 31%.
[00065] Mais especificamente, a razão de abertura para a área da placa perfurada é preferivelmente 1 a 70%, mais preferivelmente 10 a 60%, ainda mais preferivelmente 20 a 50%, e ainda mais preferivelmente 31 a 45%.
[00066] No caso de utilizar uma placa perfurada como a seção de retificação, para suprimir distorção da placa contra qás em fluxo e liquido, a placa perfurada tem preferivelmente uma espessura não menor do que 0,5 mm, mais preferivelmente não menor do que 0,8 mm, e ainda mais preferivelmente não menor do que 1 mm. Para suprimir uma perda de pressão, assequrar capacidade de trabalho e suprimir aumento em massa, a espessura é preferivelmente não maior do que 20 mm, mais preferivelmente não maior do que 10 mm, e ainda mais preferivelmente não maior do que 5 mm.
[00067] No caso de utilizar uma placa perfurada como a seção de retificação, mais especificamente, a espessura da placa perfurada é preferivelmente 0,5 a 20 mm, mais preferivelmente 0,8 a 10 mm, e ainda mais preferivelmente 1 a 5 mm.
[00068] No caso de utilizar uma placa de colmeia espessa como a seção de retificação, uma razão de abertura para a área da placa de colmeia espessa pode às vezes atingir aproximadamente 100%. Nesse caso, um fator principal para evitar contramistura de liquido é um calibre de passagem da seção de retificação. A razão de abertura pode ser elevada. Há várias placas de colmeia espessas produzidas por vários métodos, fornecendo alto grau de liberdade na seleção de um tamanho do perfurado e um tamanho do passo. Uma placa de colmeia espessa tendo uma razão de abertura baixa pode ser também selecionada desse modo. Nesse caso, para reduzir uma perda de pressão de gás e liquido durante passagem através da placa de colmeia espessa e suprimir geração de uma parte estagnada na coluna de contato 10, a razão de abertura é preferivelmente não menor do que 1%, mais preferivelmente não menor do que 10%, ainda mais preferivelmente não menor do que 2 0%, e ainda mais preferivelmente não menor do que 31%.
[00069] No caso de utilizar uma placa de colmeia espessa como a seção de retificação, rigidez da placa de colmeia espessa depende de uma espessura da placa. A partir do ponto de vista de rigidez, a espessura é preferivelmente não menor do que 5 mm, mais preferivelmente não menor do que 10 mm, e ainda mais preferivelmente não menor do que 20 mm. Para uso efetivo do espaço no reator de coluna 1, a espessura é preferivelmente não maior do que 25% da altura de uma estrutura de colmeia.
Meio de fornecimento de material
[00070] Um álcool liquido e uma amina primária ou secundária gasosa podem ser separadamente fornecidas ao reator de coluna 1 mostrado nas figuras 1 e 2, como mostrado na figura 1, ou preferivelmente introduzidas no mesmo espaço, passadas através de uma passagem ou um percurso estreito, e então fornecidas ao reator de coluna 1, como mostrado na figura 2.
[00071] Na figura 1, o reator de coluna 1 recebe um fornecimento de material gasoso a partir de um alimentador de gás 2 instalado na parte inferior na coluna e um fornecimento de liquido separado a partir de uma linha 25.
[00072] Na figura 2, matérias-primas são fornecidas ao reator de coluna 1 através de uma passagem. A passagem pode ser fornecido por formar o mesmo na parte inferior do mesmo do reator de coluna 1 ou por combinar uma linha de fornecimento 23 de um álcool liquido e uma linha de fornecimento 25 de uma amina primária ou secundária gasosa para formar uma linha e formar o passagem nessa linha.
[00073] Uma modalidade na figura 2 ilustra um método de fornecer matérias-primas através de um bocal de fornecimento 2A (vide a figura 4) instalado na parte inferior externa do reator de coluna 1. Observa-se que o bocal de fornecimento 2A pode ser disposto dentro do reator de coluna 1, embora seja disposto fora do reator de coluna 1 na figura 2.
[00074] O reator de coluna 1 na figura 1 pode incluir também um bocal de fornecimento 2A como mostrado no reator de coluna 1 na figura 2 em vez do alimentador de gás 2 instalado na parte inferior na coluna. Nesse caso, o bocal de fornecimento 2A pode ser disposto na parte inferior dentro ou fora do reator de coluna 1.
[00075] No caso de utilizar um bocal de fornecimento 2A mostrado na figura 4(a), uma amina primária ou secundária gasosa a partir da linha 23 e um álcool liquido a partir da linha 25 são introduzidos no mesmo espaço 2a do bocal de fornecimento 2A para fornecer uma fase misturada.
[00076] A fase misturada passa através de uma passagem 2b e espalha como uma pulverização no recipiente de coluna 1 tendo um diâmetro interno mais largo do que o passagem 2b. em um fluxo de pulverização da fase misturada, bolhas são dispersas para fornecer um estado misturado de bolhas grandes e pequenas.
[00077] No caso de utilizar um bocal de fornecimento 2A mostrado na figura 4(b), uma amina primária ou secundária gasosa a partir da linha 23 e um álcool liquido a partir da linha 25 são introduzidos no mesmo espaço 2a do bocal de fornecimento 2 para formar uma fase misturada.
[00078] A fase misturada passa através de uma passagem 2b e espalha como uma pulverização no recipiente de coluna 1 tendo diâmetro interno mais largo do que o passagem 2b.
[00079] Ao instalar uma placa de incidência (placa de prevenção de jato) 2d com um intervalo na direção voltada para uma saida da passagem 2b, a fase misturada colide contra a placa de incidência 2d para dispersar bolhas mais intensamente e formar um estado mais misturado de bolhas grandes e pequenas do que por utilizar o bocal de fornecimento 2A mostrado na figura 4(a).
[00080] A placa de incidência 2d tem preferivelmente um diâmetro igual ou maior do que um diâmetro (dl) da passagem 2b, e é preferivelmente ajustado para aumentar o diâmetro com distância crescente a partir da saida do bocal. A placa de incidência 2d pode ter o mesmo diâmetro que o diâmetro interno do reator de coluna 1. Nesse caso, a placa de incidência 2d pode ser uma placa perfurada tendo um furo direto para facilitar fluxo de liquido e gás. Por exemplo, uma razão de uma distância (H) da placa de incidência 2d a partir da saida do bocal para um diâmetro (dl) da passagem lb, H/dl, é preferivelmente não maior do que 100, mais preferivelmente não maior do que 20, ainda mais preferivelmente não maior do que 10, e ainda mais preferivelmente não maior do que 5.
[00081] Por exemplo, a placa de incidência 2d é de um formato de copo no qual a superfície inferior serve como a placa de incidência 2d e uma parede lateral periférica tem uma estrutura que permite a fase misturada fluir através da parede lateral.
[00082] No caso de utilizar um bocal de fornecimento 2A mostrado na figura 4(c), uma amina primária ou secundária gasosa a partir da linha 23 e um álcool liquido da linha 25 são introduzidos no mesmo espaço (primeiro espaço 2a) do bocal de fornecimento 2A para formar uma fase misturada.
[00083] A fase misturada passa através de uma passagem 2b para atingir um segundo espaço 2c tendo um diâmetro interno mais largo do que a passagem 2b, e espalha como uma pulverização no recipiente de coluna 1 tendo um diâmetro interno mais largo do que o segundo espaço 2c. Essa construção dispersa bolhas mais intensamente no fluxo de fase misturada e fornece um espaço mais misturado de bolhas grandes e pequenas do que utilizando o bocal de fornecimento 2A mostrado na figura 4(a).
[00084] O primeiro espaço 2a tem uma parede interna de afilamento e um diâmetro interno decrescente em direção à passagem 2b, e o segundo espaço 2c tem uma parede interna de afilamento e um diâmetro interno crescente a partir da passagem 2b em direção à saida do bocal (formato Venturi).
[00085] Os diâmetros internos dos primeiro e segundo espaços 2a e 2c são iguais entre si na figura 4(c), porém o qualquer diâmetro interno pode ser maior do que o outro.
[00086] Para intensificar a dispersão de bolhas em um fluxo de fase misturada de um álcool e uma amina primária ou secundária gasosa, no bocal de fornecimento 2A mostrado nas figuras 4(a) a 4(c), uma razão do diâmetro interno (dl) da passagem 2b para o diâmetro máximo (d2) de uma rota de fornecimento da fase misturada levando até o passagem 2b, dl/d2, está preferivelmente compreendido na faixa de 0,01 a 0,9, mais preferivelmente 0,01 a 0,3, e ainda mais preferivelmente 0,03 a 0,3.
[00087] O diâmetro máximo (d2) é um diâmetro interno do espaço 2a nas figuras 4 (a) e 4 (b) , ou um diâmetro máximo do primeiro espaço 2a na figura 4(c).
[00088] O reator de coluna 1 gue recebe um fornecimento de matérias-primas de liquido e gás a partir do bocal de fornecimento 2A tem preferivelmente um diâmetro interno 3 a 500 vezes, mais preferivelmente 70 a 400 vezes, e ainda mais preferivelmente 130 a 300 vezes tão grande quanto o diâmetro interno da passagem 2b no bocal de fornecimento 2A mostrado nas figuras 4 (a) a 4 (c) .
[00089] O bocal de fornecimento 2A mostrado nas figuras 4(a) e 4 (b) tem preferivelmente uma razão de um comprimento L para um diâmetro interno d2, L/d2, de 1 a 5, e mais preferivelmente 1,2 a 2. A partir do ponto de vista onde uma perda de pressão apropriada facilita dispersão de gás, a razão é preferivelmente não menor do que 1, e mais preferivelmente não menor do que 1,2. Para evitar uma perda de pressão em excesso, a razão é preferivelmente não maior do que 5, e mais preferivelmente não maior do que 2.
[00090] O bocal de fornecimento 2A mostrado na figura 4(c) tem um formato Venturi como descrito acima, e a razão, L/d2, pode ser menor do que 1.
[00091] Como descrito acima, uma rota de fornecimento de matérias-primas gasosa e liquida, que estreita e então expande, pode dispersar as bolhas em um fluxo de fase misturada de gás-liquido para formar um estado misturado de bolhas grandes e pequenas. Isso promove a gás a ser dissolvido no liquido e permite que as células de catalisador inteiras sejam utilizadas eficazmente quando o fluxo de fase misturada passa através da camada de catalisador de colmeia.
[00092] Método para produzir uma amina terciária com o reator de coluna
[00093] O método para produzir uma amina terciária da presente invenção utiliza o reator de coluna mostrado na figura 1 ou 2 como descrito acima em um processo parcial ou total de produção da amina terciária.
[00094] Na produção de uma amina terciária com o reator de coluna 1 mostrado na figura 1 ou 2, a amina terciária é gerada através de uma sequência de reações de: (i) desidrogenação de um álcool para produzir um aldeido; (ii) reação de adição de uma amina de matéria-prima ao aldeido e desidratação; e (iii) redução de hidrogênio de uma imina e/ou enamina gerada pela reação de adição e desidratação para produzir uma amina terciária. A reação (ii) pode progredir sem um catalisador utilizado na reação (i) ou (iii).
[00095] Essas reações (i) a (iii) podem ser conduzidas no mesmo reator ou separadamente em reatores diferentes.
[00096] Alternativamente, a reação (i) é conduzida em um reator e a reação (ii) é conduzida em outro reator separando da reação (i) ou (iii) , e o produto a partir da reação (ii) pode ser adicionado a um sistema de reação no reator conduzindo a reação (ii) para simultaneamente conduzir reações (i) e (iii) .
[00097] No caso de conduzir a reação (ii) no outro reator do que o reator de coluna 1 mostrado na figura 1 ou 2, uma amina primária ou secundária pode não ser fornecida ao reator de coluna 1.
[00098] Na presente invenção, condições na reação entre um álcool e uma amina primária ou secundária também dependem dos tipos de um reagente, um produto e um catalisador.
[00099] Com referência às figuras 1 e 2, o método para produzir uma amina terciária da presente invenção será descrito. O método da presente invenção utiliza o reator de coluna 1 em um modo de fluxo ascendente que pode evitar que uma parte não umedecida com um material liquido, ou os chamados pontos seco,s de ocorrer, por fornecer suficientemente um material liquido por todas as camadas de catalisador de colmeia 12a a 12e acondicionadas no reator de coluna 1.
[000100] Ao reator de coluna, uma amina primária ou secundária pode ser fornecida em um estado gasoso ou em um estado parcial ou totalmente dissolvido em um material liquido.
[000101] Uma amina primária ou secundária gasosa pode ser fornecida na forma de uma mistura com hidrogênio, nitrogênio e/ou um gás raro, ou separadamente de um fornecimento de hidrogênio, nitrogênio, e/ou um gás raro. Para manter uma atividade de um catalisador, a amina primária ou secundária é preferivelmente fornecida juntamente com hidrogênio, nitrogênio e/ou um gás raro em uma forma misturada.
[000102] Um material de gás pode ser fornecido ao reator de coluna através de um método, por exemplo, de soprar o material de gás para dentro de um material liquido a partir de um único tubo, de soprar o material de gás de um bocal de multi-tubos ou um bocal poroso linear ou curvo, de introduzir o material de gás em um misturador estágio juntamente com um material liquido, ou de simultaneamente fornecer o gás e um material líquido para um bocal tendo uma passagem estreita disposta na parte inferior do reator de coluna (utilizando o reator de coluna incluindo o bocal de fornecimento 2A mostrado na figura 2) . Entre esses métodos, é preferido o método de simultaneamente fornecer um gás e material líquido a um bocal tendo uma passagem estreita, porque esse método obtém transferência de massa de gás-líquido elevada sob condições de um fluxo de gás relativamente grande, e promete um efeito sinérgico.
[000103] Uma amina primária ou secundária em um estado parcial ou totalmente dissolvido em um material líquido pode ser fornecida ao reator de coluna, por exemplo, através de um método de agitar bolhas por fornecer a amina primária ou secundaria gasosa ou líquida a um tanque de mistura contendo um material líquido ou um método de dissolução geral utilizando um meio de dissolução comum como uma coluna de bolha, uma coluna com bandeja, uma coluna empacotada, uma parede úmida, ou uma coluna de pulverização.
[000104] No início da reação, um tanque de amortecimento 3 contém um álcool de matéria-prima. O álcool no tanque de amortecimento 3 é fornecido ao reator de coluna 1 na parte inferior do mesmo através da linha 25 por ativar uma bomba de circulação externa 35 com uma válvula (por exemplo, válvula eletromagnética) 33 aberta.
[000105] Uma amina primária e/ou secundária em um tanque de armazenagem 5 é fornecida através de uma linha 21 com uma válvula (por exemplo, válvula eletromagnética) 32 aberta. A amina primária e/ou secundária e o gás hidrogênio são combinados em uma linh23 para formar uma mistura gasosa e fornecida ao reator de coluna 1.
[000106] No caso de utilizar o reator de coluna 1 mostrado na figura 1, a mistura gasosa é fornecida através de um alimentador de gás 2 na parte inferior da coluna.
[000107] No caso de utilizar o reator de coluna 1 fixado com o bocal de fornecimento 2A mostrado na figura 2 ou o reator de coluna 1 mostrado na figura 1 fixado com o bocal de fornecimento 2A, a amina primária ou secundária gasosa e o álcool liquido são introduzidos no mesmo espaço no bocal de fornecimento 2A e misturados na mesma para formar uma fase misturada, essa fase misturada passa através de uma passagem para ser pulverizada no reator de coluna.
[000108] No método da presente invenção, uma velocidade de gás superficial de materiais liquido e gasoso na passagem 2b no bocal de fornecimento 2A mostrado nas figuras 4 (a) a 4 (c) é preferivelmente 0,01 a 250 Nm/s, mais preferivelmente 2 a 100 Nm/s, e ainda mais preferivelmente 3 a 50 Nm/s. quanto mais elevada a velocidade de gás superficial, mais elevada a proporção de bolhas finas nas bolhas. Desse modo, a velocidade de gás superficial é preferivelmente não menor do que 0,01 Nm/s, mais preferivelmente não menor do que 2 Nm/s, e ainda mais preferivelmente não menor do que 3 Nm/s, calculado com base no volume de estado padrão.
[000109] Para estabilizar introdução de gás para um catalisador de colmeia no reator de coluna, a velocidade de gás superficial é preferivelmente não maior do que 250 Nm/s, mais preferivelmente não maior do que 100 Nm/s, e ainda mais preferivelmente não maior do que 50 Nm/s.
[000110] No método da presente invenção, uma pressão de fornecimento de uma fase misturada de um álcool liquido e uma amina primária ou secundária gasosa para o reator de coluna 1 fixado ao bocal de fornecimento 2A mostrado nas figuras 4(a) a 4(c) é preferivelmente 0,005 a 0.9 MPa, mais preferivelmente 0,01 a 0,2 MPa, e ainda mais preferivelmente 0,02 a 0,1 MPa em pressão manométrica. Para obter um efeito suficiente para dispersar as bolhas, a pressão de fornecimento preferivelmente não é menor do que 0, 005 MPa, mais preferivelmente não menor do que 0,01 MPa, e ainda mais preferivelmente não menor do que 0,02 MPa em pressão manométrica. Para suprimir condensação de um material gasoso, a pressão de fornecimento é preferivelmente não maior do que 0,9 MPa, mais preferivelmente não maior do que 0,2 MPa, e ainda mais preferivelmente não maior do que 0,1 MPa.
[000111] A matéria-prima de álcool é preferivelmente um álcool alifático linear ou ramificado, saturado ou insaturado tendo 6 a 36 átomos de carbono, mais preferivelmente tendo 8 a 22 átomos de carbono, ainda mais preferivelmente tendo 10 a 18 átomos de carbono, e mesmo mais preferivelmente tendo 12 a 14 átomos de carbono. Os exemplos do álcool incluem álcool de hexila, álcool de octila, álcool de decila, álcool de laurila, álcool de miristila, álcool de palmitila, álcool de estearila, álcool de beenila, álcool de oleíla, etc. e alcoóis misturados dos mesmos, bem como alcoóis Ziegler produzidos pelo método Ziegler, alcoóis oxo produzidos pelo método oxo e alcoóis Guerbet.
[000112] A matéria-prima amina primária ou secundária é preferivelmente uma amina primária ou secundária alifática, mais preferivelmente tendo 1 a 24 átomos de carbono, mais preferivelmente tendo 1 a 12 átomos de carbono, mais preferivelmente tendo 1 a 4 átomos de carbono, e ainda mais preferivelmente 1 a 2 átomos de carbono, os exemplos da amina primária ou secundária alifática incluem metil amina, dimetil amina, etil amina, dietil amina, dodecil amina e didodecil amina.
[000113] A amina primária e/ou secundária, gás hidrogênio, e o álcool fornecido ao reator de coluna 1 a partir da parte inferior reagem através do curso de passar sequencialmente camadas de catalisador de colmeia 12a a 12e (a fase continua é liquida).
[000114] Durante o curso, seções de retificação 14a a 14e dispostas em espaços 13a a 13e evitam contrafluxo de gás ou liquido para aumentar eficiência de reação. A reação no reator de coluna 1 é preferivelmente mantida sob controle de temperatura com uma camisa ou um tubo de permuta de calor disposto na coluna.
[000115] Um produto de reação e um álcool não reagido no reator de coluna 1 são transferidos através de uma linha 24 para o tanque de amortecimento 3 contendo uma matéria-prima de álcool, nesse estágio, o tanque de amortecimento 3 contém uma mistura do álcool e produto de reação.
[000116] A seguir, os mesmos procedimentos são repetidos para fornecer uma amina primária e/ou secundária no tanque de armazenagem 5, gás hidrogênio (e nitrogênio ou gás raro) no tanque de armazenagem 6 e um conteúdo (mistura) no tanque de amortecimento 3 para o reator de coluna 1 na parte inferior do mesmo para reagir esses materiais. Esses procedimentos são ciciados para continuar a reação.
[000117] Observa-se que a amina primária e/ou secundária podem ser fornecidas não ao reator de coluna 1, porém ao tanque de amortecimento 3 para conduzir a reação (ii) separadamente no tanque de amortecimento 3 a partir das reações (i) e (iii) progredindo no reator de coluna 1.
[000118] Uma amina primária ou secundária gasosa não reagida e umidade no tangue de amortecimento 3 são continuamente descarregadas através de um conduto 26a e um alinha 27 com uma válvula (por exemplo, válvula eletromagnética) 34 aberta.
[000119] Em componentes que passam pelo conduto 26a, vapor ou névoa de um álcool e/ou uma amina terciária produzida podem ser contidos além do acima. O vapor ou névoa é condensado em uma coluna empacotada 4 e retornada através de uma linha 26b para o tanque de amortecimento 3.
[000120] No método da presente invenção, uma taxa de fornecimento G (Nm3/H) de um reagente gasoso, calculado com base no volume de estado padrão, varia e preferivelmente a taxa de fornecimento de gás é controlada dependendo de uma atividade de um catalisador acondicionado no reator de coluna 1.
[000121] Uma razão da taxa de fornecimento de gás G para uma taxa de fornecimento L (m3/H) de um álcool liquido ou uma mistura de um álcool e um produto de reação, G/L, é preferivelmente 0,1 a 50, mais preferivelmente 0,3 a 30 e ainda mais preferivelmente 1 a 20. A partir do ponto de vista de tempo de permanência de um reagente gasoso, G/L é preferivelmente não menor do que 0,1, mais preferivelmente não menor do que 0,3, e ainda mais preferivelmente não menor do que 1. Para reduzir uma descarga de gás não reagido, G/L é preferivelmente não maior do que 50, mais preferivelmente não maior do que 30, e ainda mais preferivelmente não maior do que 20.
[000122] No método da presente invenção, uma pressão em um campo de reação catalítica é preferivelmente 0,013 a 0,3 MPa, mais preferivelmente 0,04 a 0,25 MPa, e ainda mais preferivelmente 0,1 a 0,2 MPa em pressão absoluta. Uma baixa pressão em um local de reação catalítica facilita descarga de umidade gerada juntamente com a reação a partir do sistema de reação para promover o avanço da reação e reter uma atividade do catalisador. A reação sob uma pressão mais baixa do que pressão comum fornece uma carga em instalações, como aparelho a vácuo.
[000123] Uma temperatura de reação, que pode variar de acordo com um tipo do catalisador, é preferivelmente 150 a 300°C, e mais preferivelmente 160 a 250°C. Em uma temperatura de reação na faixa adequada, a reação avança em uma taxa controlada e uma reação secundária pode ser evitada.
[000124] No método da presente invenção, uma diferença de pressão entre pressão em uma entrada e uma saida do reator de coluna 1 é preferivelmente não maior do que 0,2 MPa em pressão manométrica. Em uma perda de pressão compreendida nessa faixa, uma reação secundária é suprimida para obter um melhor rendimento, e uma amina primária ou secundária gasosa dificilmente se torna liquida, e um controle de aquecimento pode ser mais fácil.
[000125] Para produzir eficientemente uma amina terciária, o método da presente invenção continua preferivelmente a reação até que uma quantidade de um álcool não reagido em uma mistura de reação atina 0 a 5% em massa, mais preferivelmente 0,1 a 3% em massa, e ainda mais preferivelmente 0,5 a 2% em massa.
[000126] De acordo com o método da presente invenção, uma amina primária ou secundária gasosa pode ser eficientemente reagida com um álcool liquido para produzir uma amina terciária pretendida em rendimento elevado.
[000127] A amina terciária produzida a partir do álcool e a amina primária ou secundária pelo método da presente invenção têm um grupo de alquila e/ou alquenila derivado do álcool e um átomo de nitrogênio derivado da amina primária ou secundária, em que um átomo de hidrogênio ligando ao átomo de nitrogênio é substituido com o grupo de alquila e/ou alquenila. Por exemplo, álcool de dodecila e dimetil amina produzem uma amina terciária correspondente, N-dodecil-N,N-dimetil amina, que é distinguido do subproduto de aminas terciárias, N,N-didodecil- N-metil amina e N,N,N-tridodecil amina, de metilamina e amónia geradas do desproporcionamento de dimetil amina.
[000128] A presente invenção revela ainda os seguintes métodos referentes às modalidades descritas acima: 1. Um método para produzir uma amina terciária, utilizando um reator de coluna empacotado com camadas de catalisador, contendo fornecer matérias-primas gasosas e liquidas a partir da parte inferior da coluna, reagir as matérias-primas na coluna, e descarregar um produto a partir do topo da coluna, em que o reator de coluna inclui duas ou mais camadas de catalisador de colmeia como as camadas de catalisador, espaços entre duas ou mais camadas de catalisador de colmeia, e uma seção de retificação como meio para evitar um contrafluxo parcial ou total das matérias-primas, dispostos no espaço sem contatar com a camada de catalisador de colmeia; 2. O método para produzir uma amina terciária de acordo com (1) em que as matérias-primas são um álcool liquido e uma amina primária ou secundária gasosa; 3. Método para produzir uma amina terciária de acordo com 1 ou 2, em que o álcool é preferivelmente um álcool alifático linear ou ramificado, saturado ou insaturado tendo 6 a 36 átomos de carbono, mais preferivelmente tendo 8 a 22 átomos de carbono, ainda mais preferivelmente tendo 10 a 18 átomos de carbono, e ainda mais preferivelmente tendo 12 a 14 átomos de carbono, como álcool de hexila, álcool de octila, álcool de decila, álcool de decila, álcool de laurila, álcool de miristila, álcool de palmitila, álcool de estearila, álcool de beenila ou álcool de oleila, ou alcoóis misturados dos mesmos, ou um álcool Ziegler produzido pelo método Ziegler, um álcool oxo produzido pelo método oxo ou um álcool Guerbet; 4. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualguer um de 1 a 3, em que a amina primária ou secundária é preferivelmente uma amina primária ou secundária alifática como metilamina, dimetil amina, etil amina ou dietil amina; 5. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 1 a 4, em que o espaço no reator de coluna tem preferivelmente um comprimento de 5 a 1000 mm, mais preferivelmente 10 a 500 mm, e ainda mais preferivelmente 20 a 200 mm; 6. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 1 a 4, em que o espaço no reator de coluna tem preferivelmente um comprimento não menor do que 5 mm, mais preferivelmente não menor do que 10 mm, e ainda mais preferivelmente não menor do que 20 mm; 7. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 1 a 4, em que o espaço no reator de coluna tem preferivelmente um comprimento não maior do que 1000 mm, mais preferivelmente não maior do que 500 mm, e ainda mais preferivelmente não maior do que 200 mm; 8. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 1 a 7, em que o número de camadas de catalisador de colmeia no reator de coluna é preferivelmente não menor do que 3, e mais preferivelmente não menor do que 4; 9. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 1 a 8, em que uma placa perfurada tem preferivelmente uma espessura de 0,5 a 20 mm, mais preferivelmente 0,8 a 10 mm, ainda mais preferivelmente 1 a 5 como a seção de retificação do reator de coluna; 10. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 1 a 8, em que uma placa perfurada tem preferivelmente uma espessura não menor do que 0,5 mm, mais preferivelmente não menor do que 0,8 mm, e ainda mais preferivelmente não menor do que 1 mm como a seção de retificação do reator de coluna; 11. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 1 a 8, em que uma placa perfurada tem preferivelmente uma espessura não maior do que 20 mm, mais preferivelmente não maior do que 10 mm, e ainda mais preferivelmente não maior do que 5 mm como a seção de retificação do reator de coluna; 12. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 1 a 11, em que a seção de retificação no reator de coluna tem preferivelmente um calibre de passagem de 0,5 a 8 mm, mais preferivelmente 2 a 7 mm, e ainda mais preferivelmente 3 a 6 mm; 13. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 1 a 11, em que a seção de retificação no reator de coluna tem preferivelmente um calibre de passagem não menor do que 0,5 mm, mais preferivelmente não menor do que 2 mm, e ainda mais preferivelmente não menor do que 3 mm; 14. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 1 a 11, em que a seção de retificação no reator de coluna tem preferivelmente um calibre de passaqem não maior do que 8 mm, mais preferivelmente não maior do que 7 mm, e ainda mais preferivelmente não maior do que 6 mm; 15. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 1 a 14, em que a seção de retificação no reator de coluna tem preferivelmente uma razão de abertura de 1 a 70%, mais preferivelmente 10 a 60%, ainda mais preferivelmente 20 a 50%, e ainda mais preferivelmente 31 a 45%; 16. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 1 a 14, em que a seção de retificação no reator de coluna tem preferivelmente uma razão de abertura não menor do que 1%, mais preferivelmente não menor do que 10%, ainda mais preferivelmente não menor do que 20%, e ainda mais preferivelmente não menor do que 31%; 17. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 1 a 14, em que a seção de retificação no reator de coluna tem preferivelmente uma razão de abertura não maior do que 7 0%, mais preferivelmente não maior do que 60%, ainda mais preferivelmente não maior do que 50%, e ainda mais preferivelmente não maior do que 45%; 18. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 1 a 17, em que uma pressão em um campo de reação catalítica no reator de coluna é preferivelmente 0,013 a 0,3 MPa, mais preferivelmente 0,04 a 0,25 MPa, e ainda mais preferivelmente 0,1 a 0,2 MPa em pressão absoluta; 19. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 1 a 17, em que uma pressão em um campo de reação catalítica no reator de coluna é preferivelmente não menor do que 0,013 MPa, mais preferivelmente não menor do que 0,04 MPa, ainda mais preferivelmente não menor do que 0,1 MPa em pressão absoluta; 20. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 1 a 17, em que um a pressão em um campo de reação catalítica no reator de coluna é preferivelmente não maior do que 0,3 MPa, mais preferivelmente não maior do que 0,25 MPa, ainda mais preferivelmente não maior do que 0,2 MPa em pressão absoluta; 21. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 1 a 20, em que uma temperatura de reação em um campo de reação catalítica no reator de coluna é preferivelmente 150 a 300°C e mais preferivelmente 160 a 250°C; 22. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 1 a 21, em que uma distância entre uma seção de retificação e a camada de catalisador de colmeia adjacente no reator de coluna é preferivelmente 0,5 a 999 mm, mais preferivelmente 1 a 499 mm e ainda mais preferivelmente 2 a 199 mm; 23. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 1 a 21, em que uma distância entre uma seção de retificação e a camada de catalisador de colmeia adjacente no reator de coluna é preferivelmente não menor do que 0,5 mm, mais preferivelmente não menor do que 1 mm, e ainda mais preferivelmente não menor do que 2 mm; 24. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 1 a 21, em que uma distância entre uma seção de retificação e a camada de catalisador de colmeia adjacente no reator de coluna é preferivelmente não maior do que 999 mm, mais preferivelmente não maior do que 499 mm, e ainda mais preferivelmente não maior do que 199 mm; 25. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 1 a 24, em que matérias-primas liquidas e qasosas são introduzidas no mesmo espaço, passadas através de uma passaqem e, então, fornecidas ao reator de coluna; 26. Método para produzir uma amina terciária de acordo com 25, em que uma razão de um diâmetro interno (dl) da passaqem para um diâmetro máximo (d2) de uma rota de fornecimento de uma fase misturada das matérias-primas liquidas e qasosas levando ao passaqem, dl/d2, está preferivelmente compreendida na faixa de 0,01 a 0,9, mais preferivelmente 0,01 a 0,3, e ainda mais preferivelmente 0,03 a 0,3; 27. Método para produzir uma amina terciária de acordo com 25, em que uma razão de um diâmetro interno (dl) da passaqem para um diâmetro máximo (d2) de uma rota de fornecimento de uma fase misturada das matérias-primas liquidas e qasosas levando ao passaqem, dl/d2, é preferivelmente não menor do que 0,01, mais preferivelmente não menor do que 0,01, e ainda mais preferivelmente não menor do que 0,03; 28. Método para produzir uma amina terciária de acordo com 25, em que uma razão de um diâmetro interno (dl) da passagem para um diâmetro máximo (d2) de uma rota de fornecimento de uma fase misturada das matérias-primas liquidas e gasosas levando ao passagem, dl/d2, é preferivelmente não maior do que 0,9, e mais preferivelmente não maior do que 0,3; 29. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 25 a 28, em que uma fase misturada do álcool liquido e a amina primária ou secundária gasosa são preferivelmente fornecida em uma pressão de 0,005 a 0,9 MPa, mais preferivelmente 0,01 a 0,2 MPa, e ainda mais preferivelmente 0,02 a 0,1 MPa em pressão manométrica; 30. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 25 a 28, em que uma fase misturada do álcool liquido e a amina primária ou secundária gasosa são preferivelmente fornecidas em uma pressão não menor do que 0,005 MPa, mais preferivelmente não menor do que 0,02 MPa, e ainda mais preferivelmente não menor do que 0,02 MPa em pressão manométrica; e 31. Método para produzir uma amina terciária de acordo com qualquer um de 25 a 28, em que uma fase misturada do álcool liquido e a amina primária ou secundária gasosa são preferivelmente fornecidas em uma pressão não maior do que 0,9 MPa, mais preferivelmente não maior do que 0,2 MPa, e ainda mais preferivelmente não maior do que 0,1 MPa em pressão manométrica.
Exemplos
[000129] Os seguintes exemplos demonstram a presente invenção. Os exemplos pretendem ilustrar a presente invenção e não limitar a presente invenção.
[000130] Nos exemplos, "%" e "parte (s)" se referem a "% em massa" e "parte (s) em massa", respectivamente.
Exemplo de preparação 1 (preparação de catalisador de filme)
[000131] Um catalisador de filme foi preparado por fixar um catalisador de pó e um suporte de filme com uma resina de fenol como aglutinante.
[000132] Um frasco de 1 L foi carregado com um zeólito sintético e então uma solução aquosa contendo nitrato de cobre, nitrato de niquel, e cloreto de rutênio em tais quantidades como aquelas proporções molares de átomos de metal eram Cu ; Ni : Ru = 4 : 1 : 0,01. A mistura foi aquecida com agitação. Na temperatura de 90°C, uma solução aquosa de carbonato de sódio a 10% foi adicionada em gotas para ajustar o pH para 9 a 10.
[000133] A mistura foi envelhecida por 1 hora, a seguir, um precipitado foi filtrado, lavado com água, seco por 10 horas a 80°C, calcinado por 3 horas a 600°C para obter o catalisador de pó. O catalisador de pó continha 50% de óxidos de metal e 50% de zeólito sintético.
[000134] A 100 partes do catalisador em pó foi adicionada uma resina de fenol (Sumitomo Bakelite Co. Ltd., PR-9480, matéria não volátil: 56%) como aglutinante em tal quantidade que a matéria não volátil da resina de fenol era 25 partes. A essa foi adicionado 4-metil-2-pentanona como solvente em tal quantidade que a matéria sólida (o catalisador em pó e a matéria não volátil da resina de fenol) respondeu por 57% da mistura inteira.
[000135] A mistura foi agitada por 30 minutos com um agitador de tinta (Toyo Seiki Seisaku-sho Ltd., 164,5 g da tinta contendo catalisador e 102 g de contas de vidro de 1,0 mm foram alimentadas em um recipiente de plástico de 250 mL) para obter um revestimento de dispersão contendo o catalisador.
[000136] O revestimento foi aplicado nas duas superficies de folha de cobre (uma folha tendo dimensões de 6,5 cm por 410 cm e uma espessura de 4 0 um) como suporte com um revestidor de barra, e seco por 1 minuto a 130°C.
[000137] Metade da folha seca foi dobrada para formar um padrão corrugado, enquanto a outra metade permanece plana. A folha foi curada por 90 minutos a 150 °C para fixar o catalisador em um formato de filme nos dois lados da folha de cobre. O catalisador de filme resultante continha matérias sólidas em um peso de 18,75 g por metro quadrado por lado excluindo a folha de cobre.
Exemplo de preparação 2 (preparação de catalisador de colmeia)
[000138] Um catalisador de filme preparado como no Exemplo de preparação 1 foi utilizado para preparar um catalisador de colmeia.
[000139] Para um recipiente de catalisador de colmeia, foi utilizado um cilindro de aço inoxidável (SUS304) tendo um diâmetro externo de 27 mm, um diâmetro interno de 24,2 mm, e uma altura de 80 mm com um fundo de malha SUS304 fixo tendo uma abertura de 5 mm.
[000140] Catalisadores de filme plano e corrugado preparados e curados como no Exemplo de preparação 1 foram alternadamente dispostos em camadas e enrolados em um tubo, e acondicionados no recipiente como construindo uma estrutura de colmeia.
[000141] Cinco recipientes foram preparados e verticalmente empilhados em um cilindro SUS304 (coluna 11) tendo um diâmetro interno de 28,0 mm para obter um reator de coluna 1.
[000142] Em um tanque de amortecimento 3, 820 g de álcool de laurila (Kalcol 2098, Kao Corporation) foram alimentados.
[000143] Álcool de laurila foi introduzido em 9 L/h no reator de coluna 1 através de um tubo tendo um diâmetro interno de 6 mm (linha 25) conectando ao fundo do reator de coluna 1, e circulado entre o tanque de amortecimento 3 e o reator de coluna 1.
[000144] Um filtro de metal tendo um diâmetro de furo de 0,025 mm foi utilizado como um alimentador de gás 2. Ao reator de coluna 1 foi fornecido gás hidrogênio em uma taxa de fluxo de 50 L/h, calculado com base no volume de estado padrão, enquanto uma temperatura interna do reator de coluna 1 foi elevada a 185°C. O reator de coluna 1 foi deixado em repouso nesse estado por 1 hora para reduzir o catalisador. A seguir, o reator de coluna 1 foi resfriado e o álcool de laurila foi removido para obter um catalisador de colmeia.
Exemplo 1 (produção de N-dodecil-N,N-dimetil amina)
[000145] Uma amina terciária foi produzida de acordo com o fluxo de produção mostrado na figura 1. Cilindros tendo, individualmente um diâmetro externo de 27 mm, um diâmetro interno de 24,2 mm, e um comprimento de 30 mm foram inseridos abaixo do mais baixo dos cinco recipientes (camada de catalisador de colmeia 12a no recipiente de coluna 11) e cada entre as camadas de catalisador de colmeia 12a a 12e para fornecer espaços 13a a 13e no reator de coluna 1 utilizado para preparar o catalisador de colmeia no Exemplo de preparação 2.
[000146] Placas perfuradas tendo cada, um diâmetro de furo de 3 mm, uma espessura de 1 mm, e uma razão de abertura de 33% foram adicionalmente fixas nos espaços 13a a 13e, como seções de retificação 14a a 14e, em uma porção intermediária de cada espaço na direção vertical, de modo que cada distância a partir da superficie superior do espaço até a superficie superior da placa perfurada era 14,5 mm, para preparar um reator de coluna 1 para produzir a amina terciária.
[000147] Em um tanque de amortecimento 3, 820 g de álcool de laurila foram alimentados. Álcool de laurila foi circulado em uma taxa de fluxo de 9 L/h. um filtro de metal tendo um diâmetro de furo de 0,025 mm foi utilizado como um alimentador de gás 2. Ao reator de coluna 1 foi fornecido gás hidrogênio em uma taxa de fluxo de 25 L/h, calculado com base no volume de estado padrão, enquanto a temperatura foi elevada. A reação foi iniciada por fornecer dimetil amina e continuou em um sistema de ciclagem.
[000148] Uma temperatura de reação foi elevada para 220°C. Uma taxa de fornecimento de dimetil amina foi ajustada de acordo com o avanço da reação. Uma amostra da mistura de reação foi periodicamente tirada do tanque de amortecimento 3 e analisada por cromatografia de gás para quantificar os componentes de suas percentagens de área de pico.
[000149] A análise mostrou que um tempo que leva para reagir até uma quantidade de álcool de laurila não reagida na mistura de reação atingir 1,0% foi de 3,8 horas a partir do inicio de fornecimento de dimetil amina. Uma quantidade integrada de dimetil amina fornecida foi 1,21 molar vezes a quantidade do álcool de laurila de partida. Uma diferença de pressão entre a entrada e a saida do reator de coluna 1 foi 0,02 MPa (pressão manométrica).
Exemplo 2
[000150] A reação foi conduzida através das mesmas operações, exceto que placas perfuradas tendo cada, um diâmetro de furo de 2 mm, uma espessura de 1 mm, e uma razão de abertura de 40% foram utilizadas como seções de retificação 14a a 14e em vez de placas utilizadas no exemplo 1.
[000151] A análise mostrou que a reação demorou 4 horas a partir do inicio de fornecimento de dimetil amina para reaqir até uma quantidade de álcool de laurila não reagida na mistura de reação atingir 1,0%. Uma quantidade integrada de dimetil amina fornecida foi 1,22 molar vezes a quantidade do álcool de laurila de partida. Uma diferença de pressão entre a entrada e a saida do reator de coluna 1 foi 0,02 MPa (pressão manométrica).
Exemplo 3
[000152] A reação foi conduzida através das mesmas operações, exceto que um liquido e matéria-prima de gás foram fornecidas juntas ao reator de coluna 1 a partir da parte inferior através de um bocal tendo uma passagem estreita (bocal 2A mostrado na figura 4(a), tendo um formato cilíndrico com um diâmetro interno (di) de 1,6 mm, d2 de 4,0 mm, e um comprimento (L) de 5 mm) em vez do alimentador de gás no exemplo 1.
[000153] A análise mostrou que a reação demorou 4,1 horas a partir do inicio de fornecimento de dimetil amina para reagir até uma quantidade de álcool de laurila não reagida na mistura de reação atingir 1,0%. Uma quantidade integrada de dimetil amina fornecida foi 1,16 molar vezes a quantidade do álcool de laurila de partida. Uma diferença de pressão entre a entrada e a saida do reator de coluna 1 foi 0,02 MPa (pressão manométrica).
Exemplo 4
[000154] Um recipiente de catalisador de colmeia como utilizado no Exemplo de preparação 2 foi utilizado. Catalisadores de filme plano e corrugado preparados e curados como no Exemplo de preparação 1 foram alternadamente empilhados e enrolados em um tubo e instalados no recipiente como construindo uma estrutura de colmeia.
[000155] Sete recipientes foram preparados e verticalmente empilhados em um cilindro SUS304 (coluna 11) tendo um diâmetro interno de 28,0 mm. Para fins ilustrativos, os sete recipientes acondicionados de catalisador de colmeia foram atribuídos como 12a a 12g, iniciando a partir da parte inferior de acordo com a figura 1. Aos espaços e as seções de retificação foram atribuídos 13a a 13g e 14a a 14g, iniciando a partir da parte inferior, respectivamente do mesmo modo.
[000156] Uma placa perfurada tendo um diâmetro de furo de 3 mm, uma espessura de 1 mm, e uma razão de abertura de 33% foi fixada no interior de cada cilindro, como seções de retificação 14a a 14g, no intermediário de espaços 13a a 13g na direção vertical de tal modo que uma distância a partir da superfície superior do cilindro (coluna 11) até a superfície superior da placa perfurada na mesma era 14,5 mm para obter um reator de coluna 1.
[000157] Na parte inferior do reator, o bocal 2A utilizado no exemplo 3 foi disposto.
[000158] Álcool de laurila a 209°C em uma taxa de fluxo de 1,3 L/h e hidrogênio em uma taxa de fluxo de 18 L/h calculado com base no volume de estado padrão foram fornecidos através do bocal 2A para reagir no reator.
[000159] Uma amostra foi tirada na saida do reator de coluna durante realização da reação e analisada por cromatografia de gás para quantificar componentes a partir de suas percentagens de área de pico.
[000160] A análise mostrou que uma taxa de conversão de álcool de lauril em um aldeido na saida foi de 4,6%. Uma diferença de pressão entre a entrada e a saida do reator de coluna foi de 0,02 MPa (pressão manométrica).
[000161] Esse exemplo mostrou que N-dodecil-N,N-dimetil amina poderia ser produzido através de um fluxo de produção contendo esse reator em vez do reator 1 na figura 1 ou 2 e um tanque de amortecimento 3 recebendo dimetil amina em vez do reator 1 na figura 1 ou 2 e conduzindo as reações (i) e (iii) nesse reator e a reação (ii) no tanque de amortecimento 3.
Exemplo comparativo 1
[000162] A reação foi conduzida através das mesmas operações que no exemplo 1, exceto que o reator de coluna 1 não tinha espaços 13a a 13e ou seções de retificação (placas perfuradas) 14a a 14e.
[000163] A reação demorou 4 horas a partir do inicio da reação até que uma quantidade de álcool de laurila não reagida na mistura de reação atingiu 1,0%. Uma quantidade integrada de dimetil amina fornecida era 1,43 molar vezes a quantidade do álcool de laurila de partida. Uma diferença de pressão entre a entrada e a saida do reator de coluna 1 foi 0,02 MPa (pressão manométrica).
Exemplo comparativo 2
[000164] A reação foi conduzida através das mesmas operações que no exemplo 1, exceto que o reator de coluna 1 não tinha seções de retificação (placas perfuradas) 14a a 14e, porém espaços 13a a 13e.
[000165] A reação demorou 5,0 horas a partir do início da reação até que uma quantidade de álcool de laurila não reaqida na mistura de reação atinqiu 1,0%. Uma quantidade inteqrada de dimetil amina fornecida era 1,28 molar vezes a quantidade do álcool de laurila de partida. Uma diferença de pressão entre a entrada e a saída do reator de coluna 1 era 0,02 MPa (pressão manométrica).
Exemplo comparativo 3
[000166] Desidrogenação foi conduzida através das mesmas operações como no exemplo 4, exceto que o reator de coluna não tinha cilindros. A reação resultou em uma taxa de conversão de álcool de laurila de 3,7% na saída do reator de coluna 1. TABELA 1
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Claims (16)

1. MÉTODO PARA PRODUZIR UMA AMINA TERCIÁRIA, caracterizado por compreender fornecer matérias-primas gasosas e liquidas a partir da parte inferior de um reator de coluna, empacotado com camadas de catalisador, reagir as matérias- primas na coluna, e descarregar um produto a partir do topo da coluna, em que o reator de coluna inclui duas ou mais camadas de catalisador de colmeia como as camadas de catalisador, um espaço entre duas ou mais camadas de catalisador de colmeia, e seções de retificação que são meios para evitar contrafluxo de parte ou todas as matérias-primas gasosas e liquidas, dispostas no espaço sem contatar a camada de catalisador de colmeia, as seções de retificação cada qual possuindo várias passagens de penetração.
2. Método para produzir uma amina terciária, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as matérias- primas serem um álcool liquido e uma amina primária ou secundária gasosa.
3. Método para produzir uma amina terciária, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o álcool ser um álcool alifático linear ou ramificado, saturado ou insaturado tendo 6 a 36 átomos de carbono.
4. Método para produzir uma amina terciária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a amina primária ou secundária ser uma amina primária ou secundária alifática.
5. Método para produzir uma amina terciária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o espaço no reator de coluna ter um comprimento de 5 a 1000 mm.
6. Método para produzir uma amina terciária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o número de camadas de catalisador de colmeia no reator de coluna não ser menor do que 3 estágios.
7. Método para produzir uma amina terciária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por a seção de retificação no reator de coluna ser uma placa perfurada tendo uma espessura de 0,5 a 20 mm, um diâmetro de furo de 0,5 a 8 mm, e uma razão de abertura de 1 a 70%.
8. Método para produzir uma amina terciária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por incluir ainda uma seção de retificação que é um meio para evitar contrafluxo de parte ou todas as matérias- primas, disposta abaixo da camada de catalisador de colmeia mais baixa sem contatar a camada de catalisador de colmeia.
9. Método para produzir uma amina terciária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por o catalisador de colmeia da camada de catalisador de colmeia no reator de coluna ser formado imobilizando um catalisador em pó com um aglutinante na superficie de um suporte de filme e moldando em uma estrutura de colmeia.
10. Método para produzir uma amina terciária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por compreender fornecer a matéria-prima liquida a partir de um tanque separado para a parte inferior do reator de coluna, fornecer a matéria-prima gasosa através de uma linha separada para a parte inferior do reator de coluna, descarregar uma mistura de reação a partir do topo da coluna, introduzir a mistura de reação descarregada no tanque contendo a matéria-prima liquida, e circular o conteúdo no tanque entre o tanque e o reator de coluna.
11. Método para produzir uma amina terciária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por a reação ser conduzida sob uma pressão de 0,013 a 0,3 MPa (pressão absoluta) em uma temperatura de 150 a 300 °C no reator de coluna empacotado com as camadas de catalisador.
12. Método para produzir uma amina terciária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por uma distância entre a seção de retificação e a camada de catalisador de colmeia no reator de coluna ser de 0,5 a 999 mm.
13. Método para produzir uma amina terciária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado por quando as matérias-primas liquidas e gasosas são fornecidas, as matérias-primas liquidas e gasosas são introduzidas no mesmo espaço, a seguir passadas através de uma passagem, e então fornecidas.
14. Método para produzir uma amina terciária, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por uma razão de um diâmetro interno (dl) da passagem para um diâmetro máximo (d2) de uma rota de fornecimento de uma fase misturada das matérias-primas liquidas e gasosas levando à passagem, dl/d2, estar dentro da faixa de 0,01 a 0,9.
15. Método para produzir uma amina terciária, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado por o reator de coluna ter um diâmetro interno 3 a 100 vezes tão grande quanto o diâmetro interno (dl) da passagem.
16. Método para produzir uma amina terciária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 15, caracterizado por uma fase misturada do álcool liquido e da amina primária ou secundária qasosa ser fornecida em uma pressão de 0,005 a 0,9 MPa em pressão manométrica.
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