BR112013028740B1 - reator de amoximação para a produção de oxima de ciclo-hexanona - Google Patents

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Abstract

reator de amoximação para a produção de oxima de ciclo-hexanona reator de amoximação para a produção de oxima de ciclo-hexanona, que compreende: (a) um vaso de reator equipado com um agitador, (b) um sistema de filtração interno, (c) uma serpentina de evaporação de amônia líquida interna, (d) um distribuidor toroidal de amônia gasosa interno, (e) um distribuidor toroidal externo de ciclo-hexanona, (f) um distribuidor toroidal de peróxido de hidrogênio interno; (g) um tubo de aspiração cilíndrico interno; (h) uma jaqueta de refrigeração externa. o referido reator de amoximação permite a obtenção de uma melhor mistura dos componentes da reação de amoximação e maximizar ambos os coeficientes de transferência de calor e os coeficientes de transferência de massa. além disso, o referido reator de amoximação permite aumentar o tempo de empacotamento do catalisador utilizado na reação de amoximação sobre o sistema de filtração (por exemplo, os fenômenos de entupimento), de modo a evitar a necessidade de realizar as retrolavagens com nitrogênio. além disso, o referido reator de amoximação não necessita de unidades de separação a jusante externas para separar o catalisador a partir da mistura de reação obtida a partir da reação de amoximação.

Description

REATOR DE AMOXIMAÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE OXIMA DE CICLO-HEXANONA
DESCRIÇÃO
A presente invenção refere-se a um reator de amoximação.
Mais em particular, a presente invenção refere-se a um reator de amoximação para a produção de oxima de ciclohexanona, compreendendo: (a) um vaso de reator equipado com um agitador, (b) um sistema de filtragem interno, (c) uma serpentina de evaporação de amônia líquida interna, (d) um distribuidor toroidal de amônia gasosa interna, (e) um distribuidor toroidal de ciclo-hexanona externo, (f) um distribuidor toroidal de peróxido de hidrogênio interno, (g) um tubo de descarga cilíndrico interno, (h) uma jaqueta de resfriamento externo.
referido reator de amoximação permite a obtenção de uma melhor mistura dos componentes da reação de amoximação. Além disso, referido reator de amoximação permite maximizar tanto os coeficientes de transferência de calor e os coeficientes de transferência de massa. Além disso, o referido reator de amoximação permite aumentar o tempo de empacotamento do catalisador utilizado na reação de amoximação sobre o sistema de filtragem (por exemplo, os fenômenos de entupimento), de modo a evitar a necessidade de realizar as retrolavagens com nitrogênio. Além disso, o referido reator de amoximação pode ser utilizado em contínuo durante um longo período de tempo sem a necessidade de parar a produção de ciclo-hexanona, a fim de fazer intervenções externas (por exemplo, limpezas mecânicas). Além disso, o referido reator de amoximação não
2/16 necessita de unidades de separação a jusante externa para separar o catalisador a partir da mistura de reação obtida a partir da reação de amoximação. Por conseguinte, graças às caracter!sticas mencionadas, o referido reator de amoximação permite tanto a obtenção de uma elevada redução dos custos de produção e para manter altos níveis de produtividade.
Como é sabido, ciclo-hexanona oxima é um importante intermediário para a preparação de ε-caprolactama que é o monômero usado na produção de nylon 6.
Vários processos são conhecidos por produzir εcaprolactama, a partir de matérias-primas, tanto aromáticas e não aromáticas. Nos últimos anos, as pesquisas estão focadas principalmente no desenvolvimento de processos para a produção de ε-caprolactama, que permitem a redução ou mesmo a eliminação da formação de subprodutos, em particular, de sulfato de amônia.
Os processos convencionais para a produção de εcaprolactama geralmente compreendem quatro fases distintas: a produção de ciclo-hexanona, a produção de hidroxilamina, a produção de oxima de ciclo-hexanona a partir de intermediários acima (ou seja, ciclo-hexanona e hidroxilamina) e rearranjo final da oxima de ciclo-hexanona obtida (o chamado rearranjo de Beckmann) com sulfúrico ácido para dar ε-caprolactama.
Ciclo-hexanona pode ser produzido a partir de ciclohexano (através da oxidação catalítica) ou fenol (por meio de hidrogenação catalítica).
A hidroxilamina pode ser produzida com diferentes métodos, tais como, por exemplo: o método de sulfato de
3/16 hidroxilamina (método HSO ou método de Raschig), o método de redução do óxido nitrico (método NO) , método do fosfato de hidroxilamina (método HPO) . No entanto, referidos métodos podem apresentar alguns inconvenientes tais como, por exemplo, a produção de sulfato de amônia, que é um subproduto de baixo valor, no caso do método HSO, a produção de óxido de nitrogênio (NOX) , que não só são prejudiciais, mas também a principal causa de problemas ambientais, tais como, por exemplo, o efeito de estufa, no caso de método NO; dificuldades técnicas e operacionais, no caso do método HPO.
A fim de ultrapassar os inconvenientes acima relatados, é conhecida a utilização do processo de nitrosação fotoquímica que contorna as etapas intermédias de preparação de hidroxilamina e permite a obtenção de oxima de ciclohexanona diretamente a partir de ciclo-hexano, por reação com cloreto de nitrosila e peróxido de hidrogênio. 0 referido processo, não obstante a economia de custos graças à eliminação de unidades de processamento (ou seja, a eliminação da unidade em relação à preparação da hidroxilamina), exige elevados consumos de energia elétrica e custos adicionais devido às intervenções de manutenção em
equipamentos de produção, em especial nos reatores, o que
muitas vezes são necessárias a fim de manter os níveis de
produtividade elevados.
Esforços já foram feitos a fim de ultrapassar os
inconvenientes acima relatados.
Por exemplo, os processos para a produção de oxima de ciclo-hexanona que compreende a reação de amoximação de ciclo-hexanona com o peróxido de hidrogênio e amônia, na
4/16 presença de silicalito de titânio como catalisador, foram descritos nas patentes americanas US 4.745.221, US 4.794.198, US 5.227.525, US 5.312.987, ou no pedido de patente europeia EP 1674449. Referidos processos não necessitam de neutralização do ácido sulfúrico com amônia, que é normalmente exigido em um método convencional de óxido de sulfato de hidroxilamina (método HSO ou método de Raschig) acima relatados, e também tem a vantagem de que a separação do catalisador a partir da mistura de reação obtida a partir da reação de amoximação é fácil, porque é um processo de reação de catalisador sólido.
Além disso, além da redução dos custos do processo devido à eliminação das etapas de formação de hidroxilamina, o referido processo não envolve a produção de sulfato de amônia, ao contrário da maioria das outras tecnologias comerciais.
Recentemente, Sumitomo tem comercializado um reator de rearranjo de Beckmann de leito fluidizado que não exige o uso de óleum (ácido sulfúrico), na produção de εcaprolactama, evitando assim a produção de sulfato de amônia. A combinação do processo para a produção de oxima de ciclo-hexanona que compreende a reação de amoximação de ciclo-hexanona com o acima descrito em rearranjo de Beckmann de leito fluidizado da Sumitomo, permite eliminar a formação de sulfato de amônia em todo o processo de produção de ε-caprolactama.
A reação de amoximação acima descrita é qeralmente realizada pela alimentação de ciclo-hexanona, peróxido de hidrogênio e amônia, para um reator de amoximação, mantendo sob agitação a mistura de reação resultante, que opera a
5/16 uma temperatura variando entre 50°C e 120°C, de preferência variando entre 70°C a 100°C, a uma pressão que varia de 200 kPa. g a 400 kPa. g (2 barg a 4 barg) , utilizando um álcool terc-butilico (TBA) como solvente e silicaüto de titânio
como catalisador. A reação de amoximação é fortemente
exotérmica, e uma das características mais importantes na
concepção do reator de amoximação é o sistema de
resfriamento, que tem a função de manter sob controle a
temperatura de reação.
Além disso, um outro ponto critico da reação de
amoximação é a remoção do catalisador a partir da mistura
de reação obtida a partir da reação de amoximação que é normalmente realizada através do transporte da mistura de reação obtida por uma unidade externa, como descrito, por exemplo, no pedido de patente Chinesa CN 101747228.
A fim de ultrapassar os inconvenientes acima relatados, alguns esforços já têm sido feitos na técnica.
Por exemplo, o Modelo de Utilidade Chinesa CN 201596496 refere-se a um reator de amoximação para a produção de oxima de ciclo-hexanona compreendendo um corpo de reator equipado com um agitador, um filtro de membrana instalado dentro do corpo do reator, uma serpentina de evaporação de amônia liquida na parte inferior, um distribuidor ligado à saida da serpentina. O reator acima relatado é dito para evitar tanto o uso de filtros de membranas externas e do sistema de retrolavagem, para encurtar o processo, para evitar o calor da reação de resfriamento através de um meio de resfriamento, para economizar energia e custos.
No entanto, estudos dirigidos para a melhoria do reator de amoximação são ainda de interesse.
6/16
O requerente enfrentou o problema de encontrar um reator de amoximação melhorado que, além de eliminar os inconvenientes do reator de amoximação conhecido na técnica, permite tanto a obtenção de uma maior redução dos custos de produção quanto manter elevados níveis de produtividade.
requerente verificou que é possível obter todas as vantagens acima por um reator de amoximação tendo um desenho interno específico, em particular, tendo um projeto de tubo cilíndrico no interior do vaso do reator. 0 referido reator de amoximação permite a obtenção de uma melhor mistura dos componentes da reação de amoximação. Além disso, referido reator de amoximação permite maximizar tanto os coeficientes de transferência de calor e os coeficientes de transferência de massa. Além disso, o referido reator de amoximação permite aumentar o tempo de empacotamento do catalisador utilizado na reação de amoximação sobre o sistema de filtragem (por exemplo, os fenômenos de entupimento), de modo a evitar a necessidade de realizar as retrolavagens com nitrogênio. Além disso, o referido reator de amoximação pode ser utilizado em contínuo durante um longo período de tempo sem a necessidade de parar a produção de ciclo-hexanona, a fim de fazer intervenções externas (por exemplo, limpezas mecânicas). Além disso, o referido reator de amoximação não necessita de unidades de separação a jusante externa para separar o catalisador a partir da mistura de reação obtida a partir da reação de amoximação. Por conseguinte, graças às características mencionadas, o referido reator de amoximação permite tanto a obtenção de uma elevada redução
7/16
de custos de produção quanto manter elevados níveis de
produtividade .
Um objeto da presente invenção, portanto, refere-se a um reator de amoximação para a produção de oxima de ciclohexanona, compreendendo:
(a) um vaso de reator equipado com um aqitador, (b) um sistema de filtraqem interno, (c) uma serpentina de evaporação de amônia liquida interna,
(d) um distribuidor toroidal de amônia gasosa interna,
(e) um distribuidor toroidal de ciclo-hexanona externo,
(f) um distribuidor toroidal de peróxido de hidrogênio
interno,
(g) um tubo de descarga cilíndrico interno,
(h) uma jaqueta de resfriamento externo.
Para o objetivo da presente invenção e das
reivindicações seguintes, as definições das variações
numéricas compreendem sempre os extremos, a menos que
especificado em contrário.
De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção, o referido agitador pode ser um misturador de alto desempenho.
De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção, o referido sistema de filtragem interna
compreende um conjunto de filtros tubulares (velas),
dispostos em duas coroas circulares concêntricas, as partes inferiores de cada filtro tubular (vela) sendo ligados entre si para formar dois tubos de ligação toroidal continua. Preferencialmente, os referidos filtros tubulares
podem ser fabricados de aço inoxidável, que pode ser
8/16 selecionado, por exemplo, a partir dos seguintes tipos: AISI 316L, AISI 316, AISI 304. Preferencialmente o número total dos ditos filtros tubulares em cada tubo de ligação toroidal continua pode variar de 30 a 80, mais preferencialmente de 40 a 70. De preferência, referidos filtros tubulares podem ter uma taxa de filtração que varia de 1 pm a 10 pm. A mistura de reação filtrada liquida obtida a partir da reação de amoximação é recolhida e recuperada a partir da tomada de extremidades dos referidos dois tubos de ligação toroidal continua. Os filtros tubulares são, respectivamente, ligados ao vaso do reator e ao tubo de aspiração cilíndrico por meio de suportes.
Deve ser notado que o referido sistema de filtração interna permite que a mistura de reação filtrada líquida obtida deixe o reator e o catalisador utilizado na reação de amoximação permanecer no interior, evitando assim a necessidade das unidades de separação à jusante externas.
De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção, o referido sistema de filtração tem uma área de filtração (metro quadrado da superfície de filtração dos filtros tubulares por cada metro cúbico por hora da mistura de reação filtrada líquida obtida) que pode variar entre 0,7 (m2 x hora)/m3 a 3 (m2 x hora)/m3,
preferencialmente de 1,5 (m2 x hora) /m3 a 2,5 (m2 X
hora)/m3.
De acordo com uma forma de realização preferida da
presente invenção, a referida serpentina de evaporação de
amônia líquida pode ser em forma de laço, ou em forma helicoidal. Alternativamente, a referida serpentina de evaporação de amônia líquida pode ter diferentes formas.
9/16
De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção, o referido distribuidor toroidal de amônia gasosa pode ser diretamente ligado à extremidade de saida da serpentina de evaporação. De preferência, os bocais de saida podem ser igualmente dispostos na parte inferior do referido distribuidor toroidal de amônia gasosa. 0 referido distribuidor toroidal de amônia gasosa está ligado ao vaso do reator por meio de suportes.
De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção, o referido distribuidor toroidal de ciclo-hexanona externo pode estar dotado com bicos de alimentação orientados dispostos circularmente.
De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção, o referido distribuidor toroidal de peróxido de hidrogênio pode ser dotado de orifícios uniformemente dispostos, tanto na sua parte inferior e na sua parte superior. 0 referido distribuidor toroidal de peróxido de hidrogênio está ligado ao vaso do reator através de suportes.
De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção, o referido tubo de aspiração cilíndrica pode ser suspenso, por meio de suportes, no centro do vaso do reator.
De acordo com uma outra forma de realização preferida, a relação entre o diâmetro interno do vaso do reator (DR) e o diâmetro interno do referido tubo de aspiração cilíndrico (Dc) pode variar entre 0,25 a 0,8, mais preferivelmente de 0,5 a 0,7.
De acordo com uma outra forma de realização preferida, a distância (HDT) entre a parte inferior do vaso do reator
10/16 (T.L.) e o fundo do referido tubo de aspiração cilíndrico, pode variar de 10 mm a 800 mm, mais de preferência de 25 a 300 mm.
De acordo com uma outra forma de realização preferida, o referido tubo de aspiração cilíndrico permite obter no reator uma velocidade de subida de fora da mistura de reação que pode variar entre 0,5 m/s a 5 m/s, de preferência a partir de 1 m/seg e 2,5 m/seg.
Tem de ser notado que a referida velocidade de subida de fora, permite maximizar tanto os coeficientes de transferência de calor e os coeficientes de transferência de massa. Além disso, tem que ser notado que ambas, a referida velocidade de subida de fora e a referida área específica de filtração, permite aumentar o tempo de empacotamento do catalisador utilizado na reação de amoximação no sistema de filtração (isto é, os fenômenos de entupimento), de modo a evitar a necessidade de realização das retrolavagens com nitrogênio. Além disso, deve ser notado que, graças à presença de ambas as referidas velocidade de subida de fora e a referida área de filtração específica, o referido reator de amoximação pode ser utilizado em contínuo durante um tempo superior a um ano, sem fazer intervenções externas (por exemplo, limpezas mecânicas): consequentemente, o fator de operação do referido reator de amoximação é altamente aumentado.
A fim de remover uma parte do calor de reação, referido tubo de aspiração cilíndrico pode ser fluxado com água de resfriamento.
A referida jaqueta de refrigeração externa permite remover completamente o calor da reação.
11/16
Como relatado acima, o reator de amoximação objeto da presente invenção é particularmente útil para a produção de oxima de ciclo-hexanona.
A referida produção de oxima de ciclo-hexanona envolve um processo de amoximação que compreende a reação de ciclohexanona, amônia (NH3) , peróxido de hidrogênio (H202) para dar oxima de ciclo-hexanona e água, na presença de álcool terc-butilico (TBA) como solvente e de silicalito de titânio como catalisador. As condições de operação (por exemplo, temperatura, pressão, etc.), bem como as quantidades dos diferentes componentes da reação de amoximação, são conhecidos na técnica. Mais detalhes podem ser encontrados, por exemplo, no pedido de patente Européia EP 1674449, acima citada.
De acordo com a presente invenção, antes de entrar no distribuidor toroidal de amônia gasosa, a amônia liquida (NH3) é alimentada, através de um tubo, para a serpentina de evaporação de amônia liquida instalada na parte inferior do vaso do reator em que é vaporizada utilizando parte do calor produzido pela reação de amoximação. A extremidade de saída da referida serpentina de evaporação está diretamente liqada ao referido distribuidor toroidal de amônia gasosa, em que a amônia gasosa, que passa através de orifícios uniformemente dispostos, é injetada na mistura de reação.
ciclo-hexanona é alimentado tanqencialmente, para dentro do vaso do reator, por meio de um distribuidor toroidal de ciclo-hexanona externo dotado de bocais de alimentação dispostos circularmente orientados que garantem uma boa mistura de ciclo-hexanona na mistura de reação. Preferencialmente, a referida alimentação de bocais pode
12/16 estar presente no referido distribuidor toroidal de ciclohexanona em um número que varia de 4 a 30, mais preferencialmente de 8 a 20.
peróxido de hidrogênio (H202) é alimentado, através de um tubo, para o vaso do reator através de um distribuidor toroidal de peróxido de hidrogênio.
catalisador (isto é, silicalito de titânio) e o álcool terc-butílico (TBA) também são alimentados para dentro do vaso do reator. 0 vaso do reator é carregado com catalisador fresco antes do início da reação de amoximação e descontínua recuperação do catalisador fresco ocorre a partir de uma unidade de alimentação de catalisador dedicado. Uma quantidade de catalisador correspondente à composição é extraída do fundo do vaso de reação, em um volume determinado de mistura de reação, e é alimentada a uma unidade externa de filtração de catalisador dedicado.
A mistura de reação filtrada líquida obtida a partir da reação de amoximação é recolhida e recuperada a partir das extremidades de saída dos referidos dois tubos de ligação toroidal contínuos, quando o catalisador é retido no interior do vaso do reator por meio dos referidos filtros tubulares.
Para uma melhor compreensão do objeto da presente invenção, será feita referência ao desenho da figura 1 anexa, que representa uma forma de realização ilustrativa e não limitativa.
Em particular, a figura 1 representa esquematicamente uma seção longitudinal de uma forma de realização do reator de amoximação de acordo com a presente invenção.
De acordo com a figura 1, o reator de amoximação (A)
13/16 compreende :
- um vaso de reator (B) , equipado com um agitador (F);
- um sistema de filtração interno (E) , que compreende um conjunto de filtros tubulares (velas), dispostos em duas coroas circulares concêntricas, as partes inferiores de cada filtro tubular (vela) serem ligadas entre si para formar dois tubos de ligação toroidal continua, a partir das extremidades de saida dos referidos dois tubos de ligação toroidal continua da mistura liquida de reação filtrada (I), obtida a partir da reação de amoximação, é recolhido e recuperado;
- uma serpentina de evaporação de amônia liquida interna (C) instalada na parte inferior do dito vaso do reator (B);
- um distribuidor toroidal de amônia gasosa interno (Dl) , diretamente ligado à extremidade de saida da serpentina de evaporação (C);
- um distribuidor toroidal de ciclo-hexanona externo (não representado na figura 1) com bocais de alimentação orientados dispostos circularmente [(D2) representa um bico de alimentação] por meio do qual a ciclo-hexanona é alimentada para o vaso do reator (B);
- um distribuidor toroidal de peróxido de hidrogênio interno (D3);
- um tubo de aspiração cilíndrico interno (G);
- uma jaqueta de resfriamento externo (L).
Como relatado anteriormente, a figura 1:
- (DR) indica o diâmetro interno do vaso do reator (B);
- (Dc) indica o diâmetro interno do tubo de aspiração cilíndrico (G);
14/16
- (Hdt) indica a distância entre a parte inferior (T.L.) do vaso do reator (B) e a parte inferior do tubo de aspiração cilíndrico (G).
A presente invenção será ainda ilustrada a seguir por meio de um exemplo aplicativo, que é dado a título puramente indicativo e sem qualquer limitação da presente invenção.
As análises de ciclo-hexanona e oxima de ciclo-hexanona foram realizadas utilizando cromatografia em fase gasosa e, com base nos resultados da análise, a conversão de ciclohexanona, a seletividade de oxima de ciclo-hexanona e o rendimento de peróxido de hidrogênio, foram calculados. EXEMPLO 1 reator de amoximação utilizado no exemplo é como mostrado esquematicamente na figura 1.
Para o vaso de reação (B) , os seguintes componentes foram alimentados continuamente:
- amônia líquida (NH3) (405 kg/hora) através da serpentina de evaporação de amônia líquida (C) e o distribuidor toroidal de amônia gasosa (Dl);
- ciclo-hexanona (1300 kg/h) por meio do distribuidor toroidal de ciclo-hexanona externo (não representado na figura 1) através de bocais de alimentação orientadas dispostos circularmente [ (D2) representa um bico de alimentação)];
- 50% p/p de uma solução aquosa de peróxido de hidrogênio (H2O2) (993 kg/hora) por meio do distribuidor toroidal de peróxido de hidrogênio (D3).
A reação de amoximação contínua foi realizada, sob agitação vigorosa, a uma temperatura de 85°C, a uma pressão
15/16 de 250 kPa. g (2,5 barg) e com urn tempo de residência entre 1,2 e 1,3 horas, enquanto continuamente descarreqando a mistura de reação filtrada líquido (I), obtida a partir da reação de amoximação, a partir das extremidades de saída dos dois tubos de ligação toroidal contínua.
álcool terc-butílico (TBA) foi continuamente alimentado para o vaso de reação (B), a fim de manter a sua concentração igual a 55% em peso na mistura de reação. Durante a reação de amoximação, o catalisador (isto é, silicalito de titânio TS-1 de Polimeri Europa) estava presente no vaso do reator (B), com uma concentração variando de 2% em peso a 6% em peso na mistura de reação.
A mistura de reação filtrada liquida (I), descarregada continuamente do vaso de reação (B), foi analisada obtendo os seguintes dados:
- conversão de ciclo-hexanona: 98,5%;
- seletividade de oxima de ciclo-hexanona: 99,4%;
- rendimento de peróxido de hidrogênio na base de oxima de ciclo-hexanona: 88,8%;
- concentração de amônia: 2%.
Os dados obtidos mostram que o reator de amoximação de acordo com a presente invenção é dotado de elevados níveis de produtividade.
A fim de apoiar a elevada redução dos custos de produção, os sequintes ensaios foram realizados.
reator de amoximação convencional precisa de uma retrolavagem com nitrogênio cada mês, com uma perda de produtividade relativa equivalente a 10 horas/mês.
Além disso, devido ao empacotamento do catalisador no sistema de filtração interna (ou seja, os fenômenos de
16/16 entupimento), que aumenta com o tempo, duas limpezas mecânicas em um ano (uma a cada 6 meses), são normalmente necessárias para o sistema de filtração interna, envolvendo tipicamente um período de paralisação de 10 dias para cada limpeza, com uma perda de produtividade relativa equivalente a 480 horas/ano. Como resultado, para um reator convencional, a perda de produtividade global é equivalente a 600 horas/ano.
Os ensaios experimentais realizados no reator de amoximação como esquematicamente mostrado na fiqura 1 demonstram que as operações de retrolavagem são completamente eliminadas e o reator de amoximação foi continuamente operado durante 1 ano, sem parar. Como resultado, a perda de produtividade total diminui para 240 horas/ano.
A diferença (Δ) entre a produtividade usando um reator de amoximação tradicional e a produtividade usando o reator de amoximação de acordo com a presente invenção foi igual a 360 horas/ano. A referida diferença (Δ) , em uma planta tradicional para a produção de ε-caprolactama com uma capacidade nominal horária de 12,5 Mton/hora de εcaprolactama, significa uma diferença (Δ) na produção de εcaprolactama igual a 4500 Mton/ano. Assumindo por εcaprolactama uma margem de custo variável de 600 $/Mton o reator de amoximação de acordo com a presente invenção podem permitir a obtenção de um aumento do lucro de 2,7 milhões de dólares por ano em comparação com a tecnologia convencional do reator de amoximação.

Claims (14)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Reator de amoximação (A) para a produção de oxima de ciclo-hexanona, caracterizado pelo fato de que compreende:
    (a) um vaso de reator (B) equipado com um agitador (F);
    (b) um sistema de filtração interna (E);
    (c) evaporação de uma serpentina de amônia líquida interna (C) instalada no fundo do vaso do reator (B);
    (d) um distribuidor toroidal de amônia gasosa interno (D1) ligado à extremidade de saída da serpentina de evaporação (C);
    (e) um distribuidor toroidal de ciclo-hexanona externo;
    (f) distribuidor toroidal de peróxido de hidrogênio interno (D3);
    (g) um de tubo de aspersão cilíndrico interno (G);
    (h) uma jaqueta de resfriamento externo (L);
    em que o referido sistema de filtração interno (E) compreende um conjunto de filtros tubulares (velas), disposto em duas coroas circulares concêntricas, as partes inferiores de cada filtro tubular (vela) sendo ligados entre si para formar dois tubos de ligação toroidal contínua.
  2. 2. Reator de amoximação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os referidos filtros tubulares (velas) são feitos de aço inoxidável, que é selecionado a partir dos seguintes tipos: AISI 316L, AISI 316, AISI 304.
  3. 3. Reator de amoximação, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o número total dos referidos filtros tubulares (velas) em cada tubo de ligação toroidal contínua varia de 30 a 80.
  4. 4. Reator de amoximação, de acordo com qualquer uma das
    Petição 870190048877, de 24/05/2019, pág. 14/16
    2/3
    reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que os referidos filtros tubulares (velas) têm uma taxa de filtração que varia de 1 pm a 10 i pm. 5. Reator de amoximação, de acordo com qualquer uma das
    reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o referido sistema de filtração (E) tem uma área de filtração (metro quadrado da superfície de filtração dos filtros tubulares (velas) por cada metro cúbico por hora da mistura de reação filtrada líquida obtida) que varia de 0,7 (m2 x hora/m3 a 3 (m2 x hora)/m3.
  5. 6. Reator de amoximação, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o referido sistema de filtração (E) tem uma área de filtração (metro quadrado da superfície de filtração dos filtros tubulares (velas) por cada metro cúbico por hora da mistura de reação filtrada líquida obtida) que varia de 1,5 (m2 x hora/m3 a 2,5 (m2 x hora/m3.
  6. 7. Reator de amoximação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a dita serpentina de evaporação (C) da amônia líquida está na forma de laço ou na forma helicoidal.
  7. 8. Reator de amoximação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o referido distribuidor toroidal de amônia gasosa está diretamente ligada à extremidade de saída da serpentina de evaporação (C).
  8. 9. Reator de amoximação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o referido distribuidor toroidal de ciclo-hexanona externo é dotado de bocais de alimentação orientados circularmente
    Petição 870190048877, de 24/05/2019, pág. 15/16
    3/3 dispostos.
  9. 10. Reator de amoximação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o referido distribuidor toroidal de peróxido de hidrogênio é dotado de bocais uniformemente dispostos, tanto na sua parte inferior quanto na sua parte superior.
  10. 11. Reator de amoximação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o dito tubo de aspiração cilíndrico está suspenso, por meio de suportes, no centro do reator.
  11. 12. Reator de amoximação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a relação entre o diâmetro interno do referido tubo de aspiração cilíndrico (Dc) e o diâmetro interno do vaso do reator (Dr) varia de 0,25 a 0,8.
  12. 13. Reator de amoximação, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a relação entre o diâmetro interno do referido tubo de aspiração cilíndrico (Dc) e o diâmetro interno do vaso do reator (Dr) varia de 0,5 a 0,7.
  13. 14. Reator de amoximação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a distância (Hdt) entre a parte inferior (T.L.) do vaso do reator (B) e o fundo do referido tubo de aspiração cilíndrico varia entre 10 mm a 800 mm.
  14. 15. Reator de amoximação, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a distância (Hdt) entre a parte inferior (T.L.) do vaso do reator (B) e o fundo do referido tubo de aspiração cilíndrico varia entre 25 mm a 300 mm.
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