BR112014017366B1 - Processo de produção de acrilato de 2-octila por transesterificação - Google Patents

Processo de produção de acrilato de 2-octila por transesterificação Download PDF

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Abstract

resumo patente de invenção: "processo de produção de acrilato de 2-octila por transesterificação". a invenção refere-se à produção industrial de acrilato de 2-octila de pureza muito elevada com um rendimento elevado conforme um processo em contínuo por transesterificação. o processo, de acordo com a invenção, utiliza o titanato de etila em solução no 2-octanol e o titanato de 2-octila, como catalisador de transesterificação, e utiliza um processo de purificação, compreendendo uma separação prévia do catalisador por destilação seguida de uma purificação com o auxílio de uma ou de duas colunas de destilação. 21798182v1 1/1 21798182v1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PROCESSO DE PRODUÇÃO DE ACRILATO DE 2-OCTILA POR TRANSESTERIFICAÇÃO.
Domínio da invenção [001] A presente invenção refere-se à produção de acrilato de 2octila, conforme um processo em contínuo por transesterificação. Planejamento técnico [002] É conhecida a produção dos ésteres acrílicos, utilizando uma reação de transesterificação entre um acrilato de álcool leve (denominado acrilato leve) e um álcool pesado.
[003] Essa reação catalisada equilibrada com produção de álcool leve, conforme a fórmula (I):
CH2 = CH - COOR1 + R2 - OH <-> CH2 = CH - COOR2 + R1 - OH [004] É necessário eliminar o álcool leve produzido no decorrer da reação para deslocar o equilíbrio no sentido da produção do éster acrílico.
[005] Essa reação é acompanhada geralmente de reações secundárias, produzindo impurezas que é necessário eliminar, visando obter o éster acrílico com uma pureza elevada satisfazendo as exigências técnicas ligadas à sua utilização final como monômero para fabricar polímeros utilizáveis em numerosos domínios de aplicação.
[006] Por outro lado, por razões econômicas evidentes, os produtos valorizáveis presentes na mistura bruta reacional, notadamente os reagentes não reagidos e o catalisador, são na medida do possível reciclados no meio do processo.
[007] Para esses fins, procede-se geralmente a um processo de separação / purificação comportando um conjunto de destilações, de extrações e/ou decantações, que é, ao mesmo tempo, relativamente complexo de aplicar, notadamente devido à presença de misturas azeotrópicas e onerosas no plano energético.
2/15 [008] Diferentes processos de transesterificação para produzir ésteres acrílicos foram já descritos na técnica anterior.
[009] Pode-se citar, por exemplo, o documento US 7.268.251, no qual o efluente reacional da transesterificação é tratado da seguinte forma:
[0010] - ou se separa inicialmente a maior parte do éster acrílico pesquisado e se isola-o, em seguida, do catalisador utilizado por destilação (separação de catalisador), [0011] - ou é isolado inicialmente o catalisador utilizado por destilação (separação de catalisador) e, em seguida, se separa a maior parte do éster acrílico; e [0012] - em seguida, se separam por destilação da mistura obtida os compostos com ponto de ebulição inferior àquele do éster acrílico pesquisado (separação das substâncias com baixo ponto de ebulição) e, em seguida, se destila o éster acrílico (destilação no estado puro).
[0013] Esse processo necessita da utilização de pelo menos quatro colunas de destilação ou de retificação, das quais um evaporador para separar o catalisador, geralmente um alcoolato de titânio.
[0014] Mesmo se o processo descrito no documento US 7.268.251 se referir à produção de acrilatos de alquila por transesterificação, a partir de um acrilato de alquila e de um álcool que apresenta um comprimento de cadeia superior de pelo menos um carbono em relação à cadeia alquila do acrilato de partida, esse processo é ilustrado apenas com a produção de acrilato de dimetil amino etila, a partir de dimetil amino etanol e de acrilato de metila ou de acrilato de etila em uma cascata de dois reatores.
[0015] Mostrou-se que o processo descrito no documento US
7.268.251 é complicado de desenvolver na escala industrial, devido à otimização das condições operacionais da sucessão dos quatro elementos de destilação / retificação, para obter um produto de uma
3/15 grande pureza e uma produtividade satisfatória.
[0016] O documento US 6.977.310 descreve um processo de produção em contínuo de ésteres alquílicos de ácido (met)acrílico a partir de (met)acrilato de metila e de um álcool em C2-C12, em presença de titanato de tetra alquila com catalisador de transesterificação. Esse processo consiste em submeter a mistura reacional a uma destilação sob pressão reduzida que separa os compostos facilmente voláteis (reagentes não reagidos); depois, a fração resultante, que sai na base da coluna, compreendendo o éster produzido, o catalisador, os inibidores de polimerização e os produtos secundários com ponto de ebulição elevado, é enviada para um estágio de destilação sob vácuo que permite recuperar na cabeça o éster produzido de grande pureza. Segundo esse processo, ilustrado unicamente com a produção de metacrilato de butila ou de metacrilato de isobutila, o metacrilato pesquisado se acha no fluxo de base da primeira coluna de destilação sob pressão reduzida, antes de ser separado do catalisador e purificado.
[0017] O documento EP 960 877, em nome da Sociedade Depositante, ilustra um outro processo de produção de acrilato de dimetil amino etila, mais geralmente de acrilato de dialquil amino alquila, por transesterificação a partir de dimetil amino etanol e de acrilato de metila ou de acrilato de etila.
[0018] Esse processo consiste em uma eliminação do catalisador e produtos pesados (retirada), seguida de uma eliminação dos compostos leves (retirada) e de uma retificação final de uma mistura bruta reacional de transesterificação obtida com o auxílio de um catalisador escolhido dentre os titanatos de tetra butila, de tetra etila e de tetra de (2-etil hexila). Esse processo apresenta assim a vantagem de comportar apenas três colunas de destilação no processo de purificação da mistura reacional.
[0019] Todavia, o processo descrito no documento EP 960 877
4/15 não é aplicável à produção de acrilato de alquila de cadeia longa, por exemplo, o acrilato de 2-octila por reação de transesterificação de um acrilato leve com 2-octanol. Com efeito, a transesterificação dos titanatos, seja com o álcool leve liberado no decorrer da reação, seja com o 2-octanol de partida, provoca o aparecimento de impurezas, tais como o acrilato de butila ou acrilato de 2-etil hexila, na mistura reacional ou na mistura azeotrópica éster leve / álcool leve e complica a purificação do acrilato de 2-octila.
[0020] Subexiste, portanto, ainda uma necessidade de dispor de um processo de produção de acrilato de 2-octila que apresenta uma produtividade compatível com uma produção na escala industrial e levando a um acrilato de 2-octila respondendo às exigências de pureza ligadas à sua utilização final, notadamente quanto à possibilidade de utilizar esse monômero para a produção de látex com baixo teor em compostos orgânicos voláteis.
[0021] A Sociedade Depositante procurou resolver os diferentes problemas dos processos precitados, em particular aqueles ligados à utilização do 2-octanol na reação de transesterificação, para produzir acrilato de 2-octila de pureza muito elevada com um rendimento elevado, incluindo a reciclagem dos produtos valorizáveis, tais como os reagentes não reagidos e o catalisador.
[0022] A solução proposta consiste em utilizar titanato de etila em solução no 2-octanol ou do titanato de 2-octila como catalisador de transesterificação, e em utilizar um processo de purificação comportando uma separação prévia do catalisador por destilação seguida de uma purificação com o auxílio de pelo menos uma coluna de destilação.
[0023] A presente invenção permite, além disso, produzir um éster acrílico, comportando carbono de origem renovável ligado à utilização do 2-octanol, que é um álcool derivado de matérias vegetais.
5/15
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0024] A presente invenção tem por objeto um processo de produção em contínuo de acrilato de 2-octila por reação de transesterificação entre um acrilato de álcool leve e do 2-octanol em presença de um titanato de alquila, como catalisador de transesterificação e de pelo menos um inibidor de polimerização, a mistura azeotrópica composta de acrilato de álcool leve e de álcool leve gerado pela reação de transesterificação sendo estirada em contínuo durante a reação, a mistura reacional sendo submetida a um tratamento de purificação, comportando pelo menos duas colunas de destilação, a fim de se obter, por um lado, o acrilato de 2-octila puro, por outro lado, os compostos 2octanol e acrilato de álcool leve não reagidos destinados a serem reciclados, e também o catalisador destinado a ser reciclado, processo caracterizado pelo fato de:
[0025] - (i) se escolher o catalisador dentre o titanato de etila em solução no 2-octanol e no titanato de 2-octila;
[0026] - (ii) se efetuar uma separação prévia do catalisador, endereçando a uma primeira coluna de destilação (C1) sob pressão reduzida a mistura bruta reacional, compreendendo o acrilato de 2-octila pesquisado com, como produtos leves, o 2-octanol e o acrilato de álcool leve que não reagiu, e como produtos pesados, o catalisador, o ou os inibidores de polimerização, assim como produtos de reação pesados, e efetua-se, nessa primeira coluna (C1), uma destilação permitindo obter:
[0027] · na cabeça, um fluxo composto essencialmente do acrilato de 2-octila e produtos leves, comportando uma fração minoritária de inibidores de polimerização, mas isento ou sensivelmente isento de catalisador; e [0028] · na base, um fluxo de produtos de reação pesados com o catalisador, o(s) inibidor(es) de polimerização e uma fração minoritária
6/15 de acrilato de 2-octila, esse fluxo sendo reciclado na etapa de reação; depois [0029] - (iii) se separarem por destilação, do fluxo de cabeça da primeira coluna de destilação (C1), os compostos 2-octanol e acrilato de álcool leve não reagidos, uma fração comportando inibidores de polimerização, e o acrilato de 2-octila puro;
[0030] - (iv) se recuperar o acrilato de 2-octila puro pesquisado;
[0031] - (v) se reciclarem os compostos 2-octanol e acrilato de álcool leve não reagidos na etapa de reação;
[0032] - (vi) enviar-se uma fração que comporta inibidores de polimerização à coluna (C1) de separação do catalisador.
[0033] De acordo com um primeiro modo de realização da invenção, a etapa (III) do processo é realizada a partir das duas subetapas (iii1) e (iii2) seguintes:
[0034] - (iii1) se endereça o fluxo de cabeça da primeira coluna de destilação (C1) a uma segunda coluna de destilação (C2) sob 0pressão reduzida, na qual é efetuada uma destilação que permite obter:
[0035] · na cabeça, um fluxo composto essencialmente de 2octanol e de acrilato de álcool leve que não reagiu, com uma fração minoritária de acrilato de 2-octila; e [0036] · na base, o acrilato de 2-octila contendo traços de produtos não reagidos e de inibidores de polimerização; depois [0037] - (iii2) se endereça o fluxo de base da segunda coluna de destilação (C2) a uma terceira coluna de destilação (C3) sob pressão reduzida, na qual é efetuada uma retificação, permitindo separar: [0038] · na cabeça, o acrilato de 2-octila puro pesquisado; e [0039] · na base, os inibidores de polimerização em solução no acrilato de 2-octila.
[0040] De acordo com um segundo modo de realização da inven
7/15 ção, as etapas (iii) e (iv) do processo são realizadas simultaneamente endereçando o fluxo de cabeça da primeira coluna (C1) a uma segunda coluna (C2') sob pressão reduzida, na qual é efetuada uma destilação, permitindo obter:
[0041] · na cabeça, um fluxo composto essencialmente de 2octanol e de acrilato de álcool leve que não reagiu, com uma fração minoritária de acrilato de 2-octila;
[0042] · na base, um fluxo contendo os inibidores de polimerização com uma fração de acrilato de 2-octila;
[0043] e de recuperar o acrilato de 2-octila puro pesquisado via um estiramento lateral.
[0044] A invenção é, então, descrita mais detalhadamente e de forma não limitativa na descrição que se segue, com referência às figuras 1 e 2 anexadas que representam, de maneira esquemática, uma instalação que permite aplicar o processo, de acordo com a invenção, respectivamente conforme o primeiro modo e conforme o segundo modo de realização descritos acima.
DESCRIÇÃO DETALHADA [0045] Um dos objetivos da invenção é de utilizar matérias-primas de origem natural e renovável, isto é, biopesquisadas.
[0046] O 2-octanol pesquisado no processo, de acordo com a invenção, é um álcool de origem renovável, em particular pode ser obtido por tratamento alcalino do ácido ricinoleico derivado do óleo de rícino.
[0047] O acrilato de álcool leve utilizado como matéria-prima no processo, de acordo com a invenção, é obtido por esterificação direta do ácido acrílico essencialmente produzido no plano industrial, a partir de propileno, com um álcool leve, geralmente o metanol ou o etanol.
[0048] Independentemente da utilização do 2-octanol de origem renovável, a invenção se estende à utilização de um acrilato de álcool
8/15 leve derivado de ácido acrílico de origem renovável, podendo ser, em particular, obtido a partir de glicerol, de acordo com um processo que comporta uma primeira etapa de desidratação do glicerol em acroleína, seguida de uma etapa de oxidação em fase gás de acroleína assim obtida; ou obtido por desidratação dos ácidos 2-hidróxi propiônico (ácido láctico) ou 3-hidróxi propiônico e de seus ésteres.
[0049] A invenção se estende também à utilização de um acrilato de um álcool leve derivado de um álcool biopesquisado, tal como o bioetanol.
[0050] De maneira geral, a reação de transesterificação é realizada em um reator agitado (R) com uma relação molar acrilato de álcool leve / 2-octanol que pode ir de 1 a 3, de preferência, compreendido entre 1,3 e 1,8.
[0051] Como acrilato de álcool leve, utiliza-se o acrilato de metila, o acrilato de etila ou o acrilato de butila, de preferência, o acrilato de etila.
[0052] O catalisador de transesterificação é o titanato de etila em solução no 2-octanol, por exemplo, uma solução a 90% de titanato de etila no 2-octanol, ou o titanato de 2-octila, obtida previamente por reação a 100 oC do titanato de etila com o 2-octanol), de preferência, o titanato de 2-octila.
[0053] Utiliza-se o catalisador à razão de 5.10-4 a 5.10-2 mol por mol de 2-octanol, de preferência, à razão de 10-3 a 10-2 mol por mol de 2-octanol.
[0054] Conduz-se geralmente a reação de transesterificação no reator (R) a uma pressão compreendida entre 500 mm Hg e a pressão atmosférica e a uma temperatura que vai de 90 oC a 130 oC, de preferência, de 100 oC a 120 oC.
[0055] A reação é efetuada em presença de um ou vários inibidores de polimerização que são introduzidos no reator, à razão de 1000
9/15 a 5000 ppm em relação à mistura bruta reacional. Como inibidores de polimerização utilizáveis, podem-se citar, por exemplo, a fenotiazina, a hidroquinona, o éter mono metílico de hidroquinona, o diterbutil paracresol (BHT) o TEMPO (2,2,6,6-tetra metil -1-piridinilóxi), o di-tercio butil catecol, ou os derivados do TEMPO, tal como o 4-hidróxi (OH) TEMPO, sozinhos ou suas misturas em quaisquer proporções. Um acréscimo suplementar de inibidor de polimerização é geralmente efetuado no nível do tratamento posterior de purificação, em particular no nível de cada uma das colunas de destilação.
[0056] O álcool leve, formado pela reação de transesterificação, é arrastado em contínuo por destilação em uma coluna que se sobrepõe ao reator sob a forma de uma mistura azeotrópica com o acrilato de álcool leve.
[0057] Após reação com um tempo de permanência no reator geralmente compreendido entre 3 e 6 horas, a mistura bruta reacional (1) contém o acrilato de 2-octila pesquisado com, como produtos leves, o 2-octanol e o acrilato de álcool leve que não reagiu e, como produtos pesados, o catalisador, o ou os inibidores de polimerização, assim como subprodutos de reação pesados.
[0058] Com referência à figura 1, a mistura reacional é submetida a um tratamento de purificação que pode comportar três colunas de destilação (C1), (C2) e (C3), a fim de se obter, por um lado, o acrilato de 2-octila puro (coluna C3), por outro lado, os compostos 2-octanol e acrilato de álcool leve não reagidos destinados a serem reciclados (coluna C2) e também o catalisador destinado a ser reciclado (coluna C1). [0059] Como variante e conforme ilustrado pela figura 2, o tratamento de purificação comporta apenas duas colunas de destilação (C1) e (C2') que separam o catalisador destinado a ser reciclado (coluna C1), o acrilato de 2-octila puro pesquisado e os compostos 2octanol e acrilato de álcool leve não reagidos destinados a serem reci10/15 clados (coluna C2').
[0060] A primeira coluna de destilação (C1) funciona geralmente sob uma pressão que vai de 20 a 50 mm Hg (0,027 1 05 Pa a 0,067 105 Pa) a uma temperatura de base indo de 120 oC a 150 oC.
[0061] O fluxo (2) de base de coluna (C1) é constituído do catalisador, subprodutos pesados, de acrilato de 2-octila e inibidores de polimerização. Esse fluxo é vantajosamente reciclado em parte na reação, a outra parte sendo eliminada via um evaporador com película, de evitar um acúmulo de fração pesado na instalação.
[0062] O fluxo (3) de cabeça de coluna (C1) é assim isento ou sensivelmente isento de catalisador e de produtos pesados, e ele é composto essencialmente do acrilato de 2-octila pesquisado e produtos leves não reagidos (acrilato de álcool leve e 2-octanol).
[0063] De acordo com o primeiro modo de realização da invenção, ilustrado na figura 1, esse fluxo (3) é submetido a uma destilação em uma segunda coluna de destilação (C2) que funciona geralmente sob uma pressão de 20 a 50 mm Hg (0,027 1 05 Pa a 0,067 1 05 Pa) e uma temperatura de base que vai de 120 oC a 150 oC.
[0064] O fluxo (4) de cabeça da coluna (C2) é composto essencialmente de 2-octanol e de acrilato de álcool leve que não reagiu, com uma fração minoritária de acrilato de 2-octila; é vantajosamente reciclado na reação.
[0065] Na base da coluna (C2), obtém-se em um fluxo (5) o acrilato de 2-octila contendo traços de produtos não reagidos e de subprodutos pesados e o ou os inibidores de polimerização.
[0066] O fluxo (5) é purificado em uma terceira coluna de destilação (C3) que funciona geralmente sob uma pressão que vai de 20 a 50 mm Hg (0,027 1 05 Pa a 0,067 105 Pa) a uma temperatura que vai de 120 a 150 oC.
[0067] Os inibidores de polimerização separados no fluxo de base
11/15 da coluna (C3) são vantajosamente reciclados notadamente no nível da coluna (C1).
[0068] O acrilato de 2-octila puro (6) é recuperado na cabeça da coluna (C3). A pureza é superior a 99,5% até mesmo superior a 99,8%.
[0069] De acordo com o segundo modo de realização da invenção ilustrado na figura 2, o fluxo (3) é submetido a uma destilação em uma segunda coluna de destilação (C2') que funciona geralmente sob uma pressão de 20 a 50 mm Hg (0,027 105 Pa a 0,067 1 05 Pa) e uma temperatura de base que vai de 120 oC a 150 oC). A coluna (C2') é, em geral, uma coluna de destilação que comporta de 15 a 25 pratos teóricos.
[0070] O funcionamento da coluna (C2') é modificado em relação ao funcionamento da coluna (C2): essa coluna (C2') é provida de um estiramento lateral, permitindo extrair pela linha 6, localizada em um nível intermediário, o fluxo de acrilato de 2-octila puro pesquisado, e na cabeça o fluxo (4) composto essencialmente de 2-octanol e de acrilato de álcool leve que não reagiu, esse fluxo (4) sendo vantajosamente reciclado na reação .
[0071] O fluxo (5), separado na base da coluna (C2'), comporta essencialmente o acrilato de 2-octila com os inibidores de polimerização; esse fluxo é vantajosamente reciclado na base da coluna (C1).
[0072] O estiramento lateral do produto puro pesquisado é feito, em geral, em fase líquida ou em fase gasosa, de preferência, em fase gasosa, a um nível intermediário situado na parte inferior da coluna, em particular entre os pratos teóricos 14 e 24 para um número de pratos teóricos de 15 a 25 da coluna.
[0073] Esse modo de realização é particularmente vantajoso, já que utiliza apenas uma única coluna de destilação, após a separação do catalisador e que leva à obtenção de um acrilato de 2-octila de pu12/15 reza superior a 99,8%.
[0074] A reciclagem do catalisador, dos produtos reagentes não reagidos, assim como inibidores de polimerização, torna o processo da invenção particularmente de bom desempenho em termos de produtividade.
[0075] Os exemplos seguintes ilustram a presente invenção, sem, todavia, limitar-lhe o alcance.
PARTE EXPERIMENTAL [0076] Nos exemplos, as percentagens são indicadas em peso, salvo indicação contrária e as seguintes abreviaturas foram utilizadas: [0077] AE : acrilato de etila [0078] A2OCT : acrilato de 2-octila [0079] PTZ : fenotiazina [0080] EMHQ : éster metílico de hidroquinona
EXEMPLO 1 (de acordo com a invenção) [0081] Em um reator R perfeitamente agitado, aquecido por um trocador externo e sobreposto por uma coluna a destilar de 12 pratos teóricos, carrega-se o acrilato de etila, o 2-octanol, uma mistura de titanato de etila em solução em 2-octanol (mistura a 90% de titanato de etila no 2-octanol) com o inibidor fenotiazina, nas proporções mássicas 53,8 / 45,6 / 0,6.
[0082] Coloca-se o reator em aquecimento, sob bolha de ar e desde que a temperatura atinja 115 oC sob 500 mm Hg (0,67 1 05 Pa), introduz-se em contínuo o AE estabilizado com 2000 ppm de PTZ (10), o 2-octanol (20) e o titanato de etila em solução no 2-octanol (30), em proporções mássicas 53,8 / 45,6 / 0,6.
[0083] Na cabeça de coluna, estira-se em contínuo o azeotropo AE/Etanol (40) com uma composição mássica 35/65.
[0084] O bruto reacional (1), obtido por reação em contínuo, contém o A2OCT, o AE não reagido, o 2-octanol não reagido e uma mistu
13/15 ra compreendendo o catalisador com os inibidores de polimerização e dos derivados pesados, em proporções mássicas 73/20, 1/6, 3/0,6.
[0085] O fluxo (1) é enviado em contínuo para uma primeira coluna de destilação C1 de 12 pratos teóricos, operando sob pressão reduzida e aquecida por um trocador externo a uma temperatura de 140 oC.
[0086] Na cabeça de coluna C1, introduz-se uma mistura com 2500 ppm de PTZ em AE.
[0087] A coluna C1 separa, na cabeça, uma mistura (3) AE/2octanol/A2OCT de composição mássica 21/9/70, e na coluna uma mistura (2) compreendendo os produtos pesados, os inibidores de polimerização e o catalisador e uma fração de A2OCT.
[0088] A mistura (2) é enviada em parte à reação.
[0089] A mistura (3) é enviada para uma segunda coluna de destilação C2.
[0090] A coluna C2 de 12 pratos teóricos é aquecida por um trocador externo e funciona sob um vácuo de 20 mm Hg (0,027 105 Pa) na cabeça da coluna.
[0091] Na cabeça de coluna C2, introduz-se uma mistura a 2500 ppm de PTZ em AE.
[0092] A coluna C2 separa na cabeça uma mistura (4) AE/2octanol/A2OCT de composição mássica 60/25/15 e na base uma mistura (5) enriquecida em A2OCT. A mistura (5) tem a seguinte composição:
- A2OCT 99,7%
- AE traços
- 2-octanol 200 ppm
- PTZ 0,25%
- outros 300 ppm [0093] A mistura (4) é reciclada na reação no reator R.
[0094] A mistura (5) é enviada para uma terceira coluna de C3. A
14/15 coluna C3 de 12 pratos teóricos é aquecida por um trocador e funciona sob um vácuo de 50 mm Hg (0,067 105 Pa) na cabeça de coluna.
[0095] Na cabeça da coluna C3, introduz-se uma mistura a 2500 ppm de EMHQ no A2OCT.
[0096] A coluna C3 separa na cabeça o A2OCT (6) de pureza 99,85%, os reagentes restantes estando presentes no estado de traços (2-octanol : 300 ppm).
[0097] Os inibidores de polimerização separados na base da coluna C3 são vantajosamente reciclados na coluna C1.
[0098] O baixo teor em 2-octanol contido no acrilato de 2-octila puro é compatível com a fabricação de látex com baixo teor em compostos orgânicos voláteis.
EXEMPLO 2 (comparativo) [0099] Realizou-se a mesma síntese que no exemplo 1, mas utilizando como catalisador o titanato de butila em substituição do titanato de etila.
[00100] Nesse caso, o fluxo (4) destilado na cabeça da coluna C2 contém, além disso, os reagentes não reagidos com uma fração minoritária de A2OCT, 15% de acrilato de butila proveniente da reação do catalisador com o AE.
[00101] Esse fluxo (4), destinado a ser reciclado na etapa reacional, tem a necessidade de uma purificação prévia por destilação sobre uma coluna suplementar para eliminar o acrilato de butila, a fim de limitar o acúmulo no decorrer do tempo de acrilato de butila na instalação, e o risco de poluição do A2OCT purificado.
EXEMPLO 3: (comparativo) [00102] Realizou-se a mesma síntese que no exemplo 1, mas utilizando como catalisador o titanato de 2-etil hexila em substituição do titanato de etila.
[00103] Nesse caso, obteve-se na cabeça da coluna C3, o A2OCT
15/15 de pureza 97,5% em razão da presença de 2% de acrilato de 2-etil hexila proveniente do catalisador no produto purificado.
[00104] O acrilato de 2-octila assim obtido não oferece os mesmos desempenhos nos adesivos sensíveis à pressão que um A2OCT de pureza 99,8%.
EXEMPLO 4 (comparativo) [00105] Reproduziu-se o exemplo 1, mas enviando o bruto reacional (1) diretamente para a coluna de destilação C2, depois enviando a fração de base da coluna C2 contendo o catalisador para a coluna C3.
[00106] Nesse caso, obteve-se o A2OCT, contendo 500 ppm de AE e 1500 ppm de 2-octanol, o catalisador sendo eliminado na base da coluna C3.
[00107] Essa qualidade do A2OCT não convém para as aplicações de revestimento a um teor muito baixo em compostos orgânicos voláteis.
EXEMPLO 5 (de acordo com a invenção) [00108] Realizou-se a mesma síntese que no exemplo 1, mas se enviou o fluxo 3 para uma coluna C2', comportando 15 pratos teóricos munida de um estiramento lateral no prato 14.
[00109] Obteve-se um A2OCT puro de pureza 99,85%, os reagentes restantes estando presentes no estado de traços (2-octanol : 300 ppm).

Claims (9)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Processo de produção em contínuo de acrilato de 2-octila por reação de transesterificação entre um acrilato de álcool leve e 2octanol na presença de um titanato de alquila como catalisador de transesterificação e de pelo menos um inibidor de polimerização, a mistura azeotrópica composta de acrilato de álcool leve e de álcool leve gerado pela reação de transesterificação sendo estirada em contínuo durante a reação, a mistura reacional sendo submetida a um tratamento de purificação compreendendo pelo menos duas colunas de destilação, a fim de se obter, por um lado, o acrilato de 2-octila puro e, por outro lado, os compostos 2-octanol e acrilato de álcool leve não reagidos destinados a serem reciclados, e também o catalisador destinado a ser reciclado, processo esse caracterizado pelo fato de que:
    - (i) o catalisador é escolhido dentre o titanato de etila em solução no 2-octanol e o titanato de 2-octila;
    - (ii) uma separação prévia do catalisador é efetuada, endereçando a uma primeira coluna de destilação (C1) sob pressão reduzida a mistura bruta reacional compreendendo o acrilato de 2-octila desejado com, como produtos leves, o 2-octanol e o acrilato de álcool leve que não reagiram, e como produtos pesados, o catalisador, o inibidor ou os inibidores de polimerização, assim como produtos de reação pesados, e uma destilação é efetuada nessa primeira coluna (C1), permitindo obter:
    • na cabeça, um fluxo composto essencialmente do acrilato de 2-octila e produtos leves, compreendendo uma fração minoritária de inibidores de polimerização, mas isento ou sensivelmente isento de catalisador; e • na base, um fluxo de produtos de reação pesados com o catalisador, o(s) inibidor(es) de polimerização e uma fração minoritária de acrilato de 2-octila, esse fluxo sendo reciclado na etapa de reação; depois
    Petição 870190073786, de 01/08/2019, pág. 5/10
  2. 2/3
    - (iii) por destilação do fluxo de cabeça da primeira coluna de destilação (C1), os compostos 2-octanol e acrilato de álcool leve não reagidos, uma fração compreendendo inibidores de polimerização e o acrilato de 2-octila puro são separados;
    - (iv) o acrilato de 2-octila puro desejado é recuperado;
    - (v) os compostos 2-octanol e acrilato de álcool leve não reagidos são reciclados para a etapa de reação;
    - (vi) uma fração compreendendo inibidores de polimerização são enviados à coluna (C1) para separação do catalisador.
    2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa (iii) do processo é realizada a partir das seguintes duas subetapas (iii1) e (iii2):
    - (iii1) o fluxo de cabeça da primeira coluna de destilação (C1) é enviado a uma segunda coluna de destilação (C2) sob pressão reduzida, na qual é efetuada uma destilação que permite obter:
    • na cabeça, um fluxo composto essencialmente de 2octanol e de acrilato de álcool leve que não reagiu, com uma fração minoritária de acrilato de 2-octila; e • na base, o acrilato de 2-octila compreendendo traços de produtos não reagidos e de inibidores de polimerização; depois
    - (iii2) o fluxo de base da segunda coluna de destilação (C2) é enviado a uma terceira coluna de destilação (C3) sob pressão reduzida, na qual é efetuada uma retificação, permitindo separar:
    • na cabeça, o acrilato de 2-octila puro desejado; e • na base, os inibidores de polimerização em solução no acrilato de 2-octila.
  3. 3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as etapas (iii) e (iv) do processo são realizadas simultaneamente enviando o fluxo de cabeça da primeira coluna (C1) a uma segunda coluna (C2') sob pressão reduzida, na qual é efetuada
    Petição 870190073786, de 01/08/2019, pág. 6/10
    3/3 uma destilação, permitindo obter:
    • na cabeça, um fluxo composto essencialmente de 2octanol e de acrilato de álcool leve que não reagiu, com uma fração minoritária de acrilato de 2-octila;
    • na base, um fluxo contendo os inibidores de polimerização com uma fração de acrilato de 2-octila;
    e para recuperar o acrilato de 2-octila puro desejado via um fluxo lateral.
  4. 4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o catalisador é o titanato de 2-octila.
  5. 5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o catalisador é usado em uma razão de 5 x 10-4 a 5 x 10-2 mol por mol de 2-octanol, de preferência, em uma razão de 10-3 a 10-2 mol por mol de 2-octanol.
  6. 6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a reação é realizada a partir de acrilato de etila.
  7. 7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a relação molar de acrilato de álcool leve / 2-octanol varia de 1 a 3, de preferência, entre
    1,3 e 1,8.
  8. 8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a reação de transesterificação é efetuada a uma pressão compreendida entre 500 mm Hg (0,67 x 105 Pa) e a pressão atmosférica (105 Pa) e a uma temperatura que varia de 90 oC a 130 oC, de preferência, de 100 oC a 120 oC.
  9. 9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o acrilato de álcool leve é o acrilato de etila de origem renovável.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3032198B1 (fr) * 2015-02-04 2017-01-13 Arkema France Valorisation de produits nobles dans un procede de production d'ester (meth)acrylique.
FR3069538B1 (fr) 2017-07-25 2020-05-15 Arkema France Procede de purification d'esters (meth)acryliques.

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0466555A (ja) * 1990-07-03 1992-03-02 Mitsubishi Gas Chem Co Inc （メタ）アクリル酸エステルの製造法
JPH11222461A (ja) * 1998-02-02 1999-08-17 Mitsubishi Rayon Co Ltd （メタ）アクリル酸エステルの製造方法
FR2777561B1 (fr) * 1998-04-21 2000-06-02 Atochem Elf Sa Procede de fabrication en continu de (meth)acrylates de dialkylaminoalkyle
ES2239155T3 (es) 2000-06-28 2005-09-16 Zambon Group S.P.A. Proceso para la preparacion de nitroalquenos.
DE10127939A1 (de) * 2001-06-08 2002-05-29 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von (Meth)acrylsäureestern
DE10200171A1 (de) * 2002-01-04 2003-07-10 Roehm Gmbh Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Alkyl(meth)acrylaten
DE10301007A1 (de) * 2003-01-13 2004-07-22 Röhm GmbH & Co. KG Verbessertes Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Alkyl(meth)acrylaten mit mehrfacher Katalysatorrezyklierung.
FR2934261B1 (fr) * 2008-07-25 2015-04-10 Arkema France Procede de synthese d'esters de l'acide acrylique

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