BR112016001074B1

BR112016001074B1 - Vaso de conversão térmica para converter mistura de hidrólise de alfa- hidroxiisobutiramida, alfa-sulfatoisobutiramida, 2-metacrilamida e ácido metacrílico em mistura contendo 2-metacrilamida e processo para amidificação de acetona cianidrina

Info

Publication number: BR112016001074B1
Application number: BR112016001074-4A
Authority: BR
Inventors: Yves BERNARDIN; Xavier Marcarian; Romain BILLON
Original assignee: Arkema France
Priority date: 2013-07-19
Filing date: 2014-07-18
Publication date: 2021-07-06
Also published as: CN105555396A; FR3008627B1; CN105555396B; US9840458B2; US10358410B2; BR112016001074A2; MX2016000641A; WO2015007909A1; FR3008627A1; US20160137590A1; BR112016001074A8; EP3021959A1; US20180079713A1

Abstract

VASO DE CONVERSÃO TÉRMICA USADO EM UM PROCESSO PARA AMIDIFICAÇÃO DE ACETONA CIANIDRINA A invenção se refere a um vaso de conversão térmica (200) usado durante etapa de amidificação de acetona cianidrina (ACH) no processo industrial para produção de metil metacrilato (MMA) ou ácido metacrílico (MAA). O vaso de conversão térmica (200) é usado para converter uma mistura de hidrólise de alfa-hidroxiisobutiramida (HIBAM), alfa- sulfatoisobutiramida (SIBAM), 2-metacrila-mida (MACRYDE) e ácido metacrílico (MAA), em uma mistura de 2-metacrilamida (MACRYDE). Compreende: - pelo menos um compartimento (C1, C2, C3,...Ci) contendo uma parede interna (206a, 206b, 206i) separando compartimento em duas partes comunicando-se (C1a, C1b) por uma passagem provida entre a base do vaso e a parede interna, - o compartimento tendo um espaço acima da parede interna, para separar a fase gasosa da fase líquida durante conversão térmica, - o compartimento sendo conectado a uma válvula de saída (204a, 204b,...204i). Tal vaso permite obter-se uma conversão térmica de alta produção em condições muito seguras.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se a um processo industrial contínuo para a produção de metil metacrilato (MMA) ou ácido metacrílico (MAA). Refere-se, mais particularmente, a uma etapa de tal processo industrial, que diz respeito à etapa de amidificação de acetona cianidrina. A invenção refere-se, mais precisamente, a um vaso de conversão térmica usado durante esta etapa de amidificação para converter uma mistura de hidrólise em uma mistura de metacrilamida, que é ainda esterificada para produzir metil metacrilato (MMA) ou hidrolisada a fim de produzir ácido metacrílico (MAA).

ESTADO DA TÉCNICA

[0002] Numerosos processos comerciais são utilizados para preparar monômero selecionado de ácido metacrílico (também chamado “MAA” na seguinte descrição) e/ou metil metacrilato (também chamado “MMA” na seguinte descrição). Um destes processos consiste em preparar tal monômero de acetona cianidrina (ACH). Um tal processo é, por exemplo, descrito no Pedido de Patente US US2010/0069662. Neste processo, acetona cianidrina ACH é hidrolisada por ácido sulfúrico para produzir-se uma mistura de hidrólise de α-hidroxiisobutiramida (também chamada “HIBAM” na seguinte descrição), seu éster de sulfato, α-sulfatoisobutiramida (também chamada “SIBAM” na seguinte descrição), 2-metacrilamida (também chamado “MAM” na seguinte descrição) e ácido metacrílico MAA. A mistura de hidrólise assim produzida é, em seguida, termicamente convertida, em um reator de conversão térmica aquecido, em uma mistura compreendendo 2-metacrilamida MAM e uma pequena quantidade de MAA. Durante esta reação, a conversão térmica de SIBAM em MAM ocorre mais rapidamente do que a conversão térmica de HIBAM em MAM. A fim de facilitar a conversão térmica de HIBAM em MAM, devem ser providos tanto calor como aumentado tempo de permanência da mistura dentro do reator de conversão térmica. Uma diminuição na conversão térmica do produto desejado (isto é, MAM) resulta em uma diminuição na produção total do processo de produção de MMA ou MAA.

[0003] MAM pode ser usada para produzir MMA por reação de esterificação com metanol, ou pode ser usada para produzir MAA por reação de hidrólise com água.

[0004] Metil metacrilato MMA é principalmente usado para produzir polímero, tal como polimetilmetacrilato (também chamado “PMMA”), que tem múltiplas aplicações como, por exemplo, automotivas, de transporte, aeroespaciais, fotovoltaicas, de informática, em telecomunicações, de energia eólica, ou em edificações. MMA pode também ser usado para produzir outros metacrilatos por meio de transesterificação.

[0005] Os MMA e MAA comerciais são extremamente sensíveis ao custo. Uma ligeira melhoria na produção do processo pode resultar em uma significativa vantagem comercial.

[0006] Particularmente, foi descoberto que, durante a etapa de conversão térmica de SIBAM e HIBAM, uma retromistura dos componentes da mistura de hidrólise, isto é, HIBAM, SIBAM, MAM e MAA, aparece no reator de conversão térmica. Uma tal retromistura implica em uma variação no tempo de retenção de cada componente da mistura dentro do reator de conversão térmica. Alguns dos componentes terão tempo de retenção insuficiente dentro do reator, de modo que haja uma baixa conversão de HIBAM. Ao contrário, alguns dos componentes terão um tempo de retenção estendido dentro do reator de conversão térmica, o que pode conduzir a uma alta conversão ou degradação de SIBAM, MAM e MAA. Tal variação no tempo de retenção dentro do reator de conversão térmica degrada a etapa de conversão térmica e, assim, o rendimento total da produção de MMA ou MAA, é diminuído.

[0007] Para resolver este problema de retromistura durante a etapa de conversão térmica, o documento EP 0999200 descreve um reator de conversão térmica contendo um aparelho de conversão térmica de fluxo obturante, que possibilita evitar retromistura. Tal aparelho de conversão térmica de fluxo obturante é um tubo cujo diâmetro é de modo que permita ter-se uma velocidade de fluido no tubo que seja quase a mesma por toda a seção transversal do tubo. A velocidade sendo a mesma ao longo de todo o tubo evita-se a aparição de uma retromistura. Neste documento, o tubo tem que ter um comprimento suficiente para prover o tempo de retenção desejado da mistura dentro do reator craqueador.

[0008] Todavia, tal aparelho de conversão térmica de fluxo obturante apresenta outro inconveniente. Na verdade, tal aparelho requer, para a reação de conversão e para prover o tempo de retenção desejado, diversas voltas, comprimento de tubo longo, e várias costuras de solda, cujas últimas são sensíveis a problemas de corrosão. Devido ao fato de que o comprimento do tubo tem que ser suficiente para ter-se um tempo de retenção desejado, e devido ao material de constituição ser uma liga específica, tal como Hastelloy® B, B2 ou B3 (liga de níquel/molibdênio), tal tubo é muito caro. Além disso, tal tubo é difícil de limpar e conservar.

[0009] Além disso, uma vez que o comprimento tenha sido escolhido para um tempo de retenção, não é mais possível mudar o comprimento, de modo que a temperatura da mistura e a taxa de fluxo da mistura alimentando o tubo têm que ser muito precisas. Para o ajuste da taxa de fluxo, o tubo descrito neste documento tem uma parte de expansão gradual na entrada e uma parte de constrição gradual na saída. Entretanto, este tubo não é flexível e é muito difícil ter-se as condições ótimas, isto é, a temperatura, a taxa de fluxo de alimentação e o tempo de retenção desejados, porque, uma vez que o diâmetro e o comprimento tenham sido escolhidos, eles não podem mais ser facilmente mudados. Assim, com tal tubo, parece impossível o ajuste da produção do produto monomérico final, isto é, MMA ou MAA.

[0010] Finalmente, durante a conversão térmica, a decomposição dos componentes conduz à liberação de gás. Entretanto, nada no tubo parece destinado a remover os gases produzidos. Consequentemente, se a pressão dos gases aumentar e tornar-se muito alta dentro do tubo, pode ocorrer ruptura do reator.

[0011] O documento WO2006/083251 descreve um método para realizar reações químicas em um reator de fluxo obturante segmentado contínuo. O reator de fluxo obturante compreende elementos de transferência térmica em cada câmara de reação interna. Além de promover uma elevada transferência térmica, os elementos de transferência térmica também estão lá para ter um fluxo turbulento em cada câmara de reação para mistura mais uniforme. Cada câmara também pode compreender elementos de mistura adicionais. O reator contém somente uma saída na extremidade. Isto é inconveniente, fazendo com que o tempo de retenção desejado da mistura de reação com o produto desejado no reator não possa ser adaptado em vista da produtividade e conversão.

[0012] O documento DE2330716 descreve aparelho para continuamente realizar reações químicas na fase líquida. O aparelho compreende um dispositivo de agitação em cada compartimento. Os respectivos dispositivos de agitação são fixados ao eixo atravessando o aparelho inteiro. O dispositivo de agitação perturba o fluxo laminar no aparelho.

[0013] Portanto, há uma necessidade por melhorar a etapa de conversão térmica, a fim de aumentar o produto de conversão térmica, enquanto mantendo-se a segurança.

PROBLEMA TÉCNICO

[0014] A presente invenção objetiva evitar pelo menos um dos inconvenientes do estado da arte. Mais particularmente, a invenção objetiva propor um aparelho de conversão térmica mais simples, que evite retromistura dos componentes e possibilite ter-se um tempo de retenção controlado, seja qual for a taxa de alimentação da mistura de líquidos e a temperatura dentro do aparelho que sejam seguras e evitem quaisquer riscos de ruptura devido à sobrepressão.

BREVE DESCRIÇÃO

[0015] Para este fim, a invenção refere-se a um vaso de conversão térmica para converter uma mistura de hidrólise de α-hidroxiisobutiramida (HIBAM), α- sulfatoisobutiramida (SIBAM), 2-metacrilamida (MACRYDE) e ácido metacrílico (MAA), em uma mistura compreendendo 2-metacrilamida (MACRYDE), o vaso sendo caracterizado pelo fato de que compreende: • pelo menos um compartimento contendo uma parede interna separando o compartimento em duas partes comunicantes por uma passagem provida entre a base do vaso e a parede interna, • o compartimento tendo um espaço acima da parede interna, para separar a fase gasosa da fase líquida durante conversão térmica, • o compartimento sendo conectado a uma válvula de saída.

[0016] Assim, o vaso de conversão térmica da invenção permite separar duas fases, isto é, os gases da decomposição térmica da mistura são separados da fase líquida, que se localiza abaixo da fase gasosa, de modo que se torne possível descarregar os gases e controlar a pressão dentro do vaso, para evitar-se qualquer risco de explosão. As paredes internas permitem evitar um risco de retromistura, devido a mistura encher o compartimento pelo escoamento sempre na mesma direção.

[0017] De acordo com outra particularidade, o vaso de conversão térmica compreende pelo menos dois compartimentos separados entre si por uma parede de extravazamento, através da qual a mistura de hidrólise a ser convertida flui para passar de um compartimento para o outro, cada compartimento sendo conectado a uma válvula de saída.

[0018] Um tal vaso de conversão térmica, tendo mais do que um compartimento, permite ter um tempo de permanência controlado e regulado seja qual for a taxa de alimentação da mistura de hidrólise de líquido. De fato, se a taxa de alimentação for alta, uma válvula de saída distante da abertura de alimentação é aberta, para criar uma saída para a MAM produzida. Ao contrário, se a taxa de alimentação for baixa, então é uma válvula de saída que está próxima da abertura de alimentação que é aberta para criar uma saída para a MAM produzida. Quanto às paredes internas, as paredes de extravazamento permitem evitar o risco de retromistura, porque forçam o líquido a fluir sempre na mesma direção. O vaso da invenção é, portanto, flexível e torna-se possível com este vaso ajustar-se a temperatura dentro do vaso de acordo com o tempo de permanência. O tempo de permanência é controlável, seja qual for a taxa de alimentação da mistura a ser convertida, porque, dependendo da taxa de fluxo da mistura enchendo o vaso, a válvula de saída a ser aberta estará mais ou menos longe da abertura de alimentação. Consequentemente, o tempo de permanência é mantido ótimo para ter-se um elevado produto de conversão, e o vaso permite muita flexibilidade, em razão de ajustar a taxa de alimentação à produção desejada sem quaisquer consequências sobre o produto de conversão térmica.

[0019] De acordo com outro aspecto, a invenção refere-se a uma unidade para amidificação de acetona cianidrina (ACH) em uma mistura compreendendo 2- metacrilamida (MACRYDE), a unidade compreendendo um primeiro equipamento para hidrolisar acetona cianidrina (ACH) por ácido sulfúrico, para produzir uma mistura de hidrólise de α-hidroxiisobutiramida (HIBAM), α-sulfatoisobutiramida (SIBAM), 2- metacrilamida (MACRYDE) e ácido metacrílico (MAA), a unidade sendo caracterizada pelo fato de que compreende ainda: • meio de aquecimento, para aquecer a mistura de hidrólise em uma temperatura compreendida entre 110 °C e 165 °C, preferivelmente, entre 125 °C e 150 °C e, mais preferivelmente, entre 130 °C e 145 °C, • vaso de conversão térmica, descrito acima, em que a mistura de hidrólise aquecida é introduzida e flui através de pelo menos um compartimento (s) durante um tempo de retenção predeterminado, durante o qual a mistura de hidrólise converte-se na mistura compreendendo 2-metacrilamida.

[0020] A fim de evitar uma diminuição de produção, esta mistura compreendendo 2-metacrilamida é, preferivelmente, não armazenada. Assim, a mistura obtida compreendendo 2-metacrilamida flui através de pelo menos uma válvula de saída do vaso e é direcionada à próxima etapa de reação do processo global para a produção de um monômero selecionado de ácido metacrílico (MAA) e/ou metil metacrilato (MMA).

[0021] De acordo com outro aspecto, a invenção refere-se a um processo para amidificação de acetona cianidrina (ACH) compreendendo uma primeira etapa de hidrolisar acetona cianidrina por ácido sulfúrico, para produzir uma mistura de hidrólise de α-hidroxiisobutiramida (HIBAM), α-sulfatoisobutiramida (SIBAM), 2-metacrilamida (MACRYDE) e ácido metacrílico (MAA), e uma segunda etapa de converter termicamente a mistura de hidrólise em uma mistura compreendendo 2-metacrilamida (MACRYDE), o processo sendo caracterizado pelo fato de que a segunda etapa de conversão térmica compreende as seguintes etapas: • aquecer a mistura de hidrólise a uma temperatura predeterminada entre 110 °C e 165 °C, preferivelmente, entre 125 °C e 150 °C e, mais preferivelmente, entre 130 °C e 145 °C, • alimentar o vaso, descrito acima, com a mistura de hidrólise aquecida, em uma taxa de alimentação predeterminada, • deixar a mistura de hidrólise fluir através de compartimentos do vaso por um tempo de retenção predeterminado, compreendido entre 3 e 16 minutos, preferivelmente, entre 5 e 12 minutos, para produzir a mistura compreendendo 2- metacrilamida, • abrir toda(s) a(s) válvula(s) de saída do vaso a jusante de uma válvula de saída, que é determinada dependendo do tempo de retenção predeterminado, e a taxa de alimentação predeterminada.

[0022] Finalmente, a invenção refere-se a um processo para preparar um monômero selecionado de ácido metacrílico (MAA) e/ou metil metacrilato (MMA) compreendendo as etapas de: • preparar cianeto de hidrogênio (HCN) pelo processo de Andrussow, • preparar acetona cianidrina (ACH) a partir de cianeto de hidrogênio e acetona, • hidrolisar acetona cianidrina (ACH) para produzir uma mistura de hidrólise compreendendo α-hidroxiisobutiramida, α-sulfatoisobutiramida, 2- metacrilamida e ácido metacrílico, • converter termicamente a mistura de hidrólise em um aparelho de conversão térmica, com o tempo de retenção necessário para produzir uma mistura compreendendo 2-metacrilamida, • reagir a mistura obtida compreendendo 2-metacrilamida em pelo menos um reator, com um material selecionado de metanol ou água, para produzir um monômero selecionado de metil metacrilato (MMA) ou ácido metacrílico (MAA), o processo sendo caracterizado pelo fato de que a etapa de conversão térmica é feita de acordo com o processo para amidificação de acetona cianidrina, descrito acima, empregando-se o vaso, descrito acima, conectado a montante ao meio de aquecimento.

INTRODUÇÃO DAS FIGURAS

[0023] Outros aspectos e vantagens da invenção tornar-se-ão evidentes na leitura da seguinte descrição fornecida por meio de exemplos ilustrativos e não-limitantes, com referência às Figuras anexas, em que: • A Figura 1 representa um diagrama de blocos simplificado de uma planta para preparar ácido metacrílico e/ou metil metacrilato, • A Figura 2 representa um diagrama de blocos esquemático simplificado de uma parte de planta da Figura 1, correspondente à seção de amidificação da planta, • A Figura 3 representa uma vista em seção esquemática de um vaso de conversão térmica da invenção, • As Figuras 4A e 4B representam uma vista em seção esquemática ao longo do diâmetro do vaso da Figura 3, mostrando, respectivamente, uma parede de extravasamento e uma parede interna.

ESPECIFICAÇÃO

[0024] O vaso de conversão térmica, descrito na especificação, tem um formato substancialmente cilíndrico, a altura do cilindro definindo o eixo geométrico horizontal do vaso, paralelo ao solo em que é colocado, e o diâmetro definindo o eixo geométrico vertical, perpendicular ao solo.

[0025] Os termos “topo”, “superior” ou “acima” e “abaixo”, “base”, ou “debaixo”, são usados para definir uma parte do vaso com respeito ao eixo geométrico vertical do vaso.

[0026] Os termos “a montante” e “a jusante” são definidos em relação à direção de um fluido escoando através dos dispositivos de uma planta para a produção de um produto final, tal como metilmetacrilato (MMA) ou ácido metacrílico (MAA).

Referente à síntese de monômero selecionado de ácido metacrílico e/ou seus ésteres

[0027] A Figura 1 mostra um diagrama de blocos esquemático simplificado de uma planta para a produção de ácido metacrílico e/ou seus ésteres de acetona e cianeto de hidrogênio (HCN) preparados pelo processo de Andrussow. O processo de Andrussow está, por exemplo, descrito no documento US 1934838.

[0028] Tais monômeros podem ser ainda usados para produzir, por exemplo, polimetilmetacrilato (PMMA), que é um polímero amplamente utilizado em muitas aplicações como, por exemplo, automotivas, de transporte, aeroespaciais, fotovoltaicas, de informática, em telecomunicações, de energia eólica, ou em edificações... Preparação de cianeto de hidrogênio HCN

[0029] Primeiro de tudo (etapas S1 e S2), HCN é produzido em uma primeira unidade 110, a partir de uma mistura de gás, contendo metano, amônia e ar, eventualmente enriquecida com oxigênio. Uma mistura de gases reagentes é preparada (etapa S1) e introduzida (etapa S2) em um reator tipo de Andrussow, contendo telas catalisadoras baseadas em telas de platina/ródio. A mistura de gases passa através das telas catalisadoras e reage em uma temperatura compreendida entre 750 °C e 1250 °C e, preferivelmente, entre 1000 °C e 1200 °C, para formar HCN. O ar enriquecido de oxigênio possibilita aumentar a produtividade e reduzir o consumo de metano. O HCN produzido é rapidamente esfriado e tratado, a fim de evitar-se a polimerização de HCN. Para isso, amônia, que não foi reagida, é absorvida pela reação com ácido sulfúrico, e o HCN é absorvido e estabilizado em uma coluna de absorção e, em seguida, destilado em uma coluna de destilação, para alcançar uma pureza de 99, 5 % em peso.

Preparação de acetona cianidrina ACH

[0030] O assim sintetizado HCN é, em seguida, misturado com a acetona (C3H6O), em uma unidade 120 designada para a produção de acetona cianidrina ACH (etapa S3). A acetona cianidrina bruta obtida é, em seguida, purificada por destilação. Amidificação de acetona cianidrina

[0031] Uma terceira unidade 130 da planta é provida para amidificação de acetona cianidrina. Tal amidificação de ACH requer duas etapas S4 e S5 para produzir 2- metacrilamida (também chamado “MACRYDE” na seguinte descrição).

[0032] Primeiro, na etapa S4, ácido sulfúrico (H2SO4) é adicionado em excesso em comparação com acetona cianidrina ACH. Por exemplo, a relação molar de H2SO4/ACH é compreendida entre 1,25 e 1,8, mais preferivelmente, entre 1,3 e 1,6.

[0033] A primeira reação ocorrendo é uma reação de hidrólise de ACH por ácido sulfúrico, que fornece um sal intermediário, chamado SIBAM (α-sulfatoisobutiramida). Esta reação é a seguinte:

[0034] Esta reação é rápida e exotérmica. A temperatura é em torno de 90 °C - 95 °C e a pressão é próxima a da pressão atmosférica.

[0035] A segunda reação (etapa S5) é uma reação lenta e endotérmica. Ela ocorre em pressão atmosférica e em uma variação de temperatura entre 110 °C e 165 °C, preferivelmente, entre 125 °C e 150 °C e, mais preferivelmente, entre 130 °C e 145 °C. Esta reação é uma reação de cozimento que dura entre 3 e 16 minutos. Esta reação é a seguinte:

[0036] Durante as reações de síntese há muitos outros subprodutos. A principal reação secundária é descrita abaixo.

[0037] A primeira reação de hidrólise de ACH por uma pequena quantidade de água pode criar uma quantidade significativa de HIBAM (α-hidroxiisobutiramida). Tal reação é muito rápida. Ela é a seguinte:

[0038] Na segunda etapa S5, HIBAM também pode criar MACRYDE, mas esta reação é muito lenta. Há uma grande quantidade de HIBAM não convertido no fim da etapa de amidificação S5. A reação é a seguinte:

[0039] A hidrólise de HIBAM pode criar HIBA (ácido a-hidroxiisobutírico):

[0040] Ao mesmo tempo, uma quantidade significativa de ácido metacrílico MAA é produzida pela hidrólise de SIBAM por água. Esta reação é a seguinte: (CH3) 2COSO3HCONH2 + H2O ^ CH2C (CH3) COOH + NH4HSO4 (6)

[0041] A mistura de MACRYDE e MAA, também chamada de mistura compreendendo 2-metacrilamida na descrição, obtida após amidificação, é, em seguida, hidrolisada (etapa S7), adicionando-se água à mistura de MACRYDE, ou esterificada (etapa S6), adicionando-se metanol à mistura de MACRYDE.

Esterificação

[0042] Os componentes obtidos após amidificação, isto é, a metacrilamida e o ácido metacrílico, são esterificados, a fim de obter-se metilmetacrilato MMA. A reação de esterificação (etapa S6) é feita misturando-se os componentes com metanol (CH3OH).

[0043] As reações principais são estas duas abaixo:

Hidrólise

[0044] Os componentes obtidos após amidificação podem também ser hidrolisados misturando-os com água (etapa S7). Tal reação de hidrólise permite obter-se ácido metacrílico de acordo com a seguinte reação:

Purificação de MMA bruto ou MAA obtido

[0045] O metilmetacrilato MMA bruto, obtido após esterificação (S6), ou o ácido metacrílico MAA bruto, obtido após hidrólise (S7) é, em seguida, purificado (etapa S8) pelo processo clássico conhecido na arte, a fim de removerem-se os compostos residuais.

Referente à etapa de conversão térmica por meio de um vaso de conversão térmica

[0046] A Figura 2 mostra um diagrama de blocos esquemático, simplificado, de uma parte de planta da Figura 1, correspondendo à unidade de amidificação 130 da planta. Esta unidade 130 compreende primeiro equipamento 131, para hidrolisar acetona cianidrina ACH por ácido sulfúrico H2SO4, para produzir a mistura de hidrólise de α-hidroxiisobutiramida (HIBAM), α-sulfatoisobutiramida (SIBAM), 2- metacrilamida (MACRYDE) e ácido metacrílico (MAA) (etapa S4 do processo para produção de MMA ou MAA). A mistura de hidrólise assim sintetizada é, em seguida, termicamente convertida em uma mistura compreendendo 2-metacrilamida (MACRYDE) e uma pequena quantidade de ácido metacrílico (MAA). Para isto, a unidade de amidificação 130 compreende meio de aquecimento 132, para aquecer a mistura de hidrólise em uma temperatura que tem que estar compreendida entre 110 °C e 165 °C, preferivelmente, entre 125 °C e 150 °C e, mais preferivelmente, entre 130 °C e 145 °C, a fim de garantir uma conversão ótima da mistura de hidrólise. Tal aquecimento é provido por meio de um trocador de calor 132, funcionando com uma corrente de aquecimento. A mistura de hidrólise aquecida é introduzida em um vaso de conversão térmica 133 por um tempo de retenção predeterminado. O vaso é um vaso interno confinado cuja mistura é mantida na temperatura de conversão durante o tempo de retenção predeterminado, para ter-se um ótimo produto de conversão. Quando o tempo de retenção é alcançado, a mistura compreendendo 2-metacrilamida flui através de pelo menos uma válvula de saída do vaso. O papel das válvulas de saída é o de remover o produto desejado ou mistura compreendendo o produto do vaso de reação após o tempo de retenção desejado. O papel das válvulas de saída na presente invenção não é o de remover subprodutos durante a reação.

[0047] Então, a mistura obtida compreendendo 2-metacrilamida é rapidamente direcionada à próxima etapa de reação (etapa S6 ou S7 na Figura 1) do processo para preparar um monômero selecionado de ácido metacrílico e/ou metil metacrilato, a fim de evitar-se sua polimerização.

[0048] Opcionalmente, é possível prover meio de resfriamento imediatamente a jusante do vaso.

[0049] Cada um dos equipamentos desta unidade de amidificação 130, isto é, o equipamento de hidrólise 131, o meio de aquecimento 132, e o vaso 133, é equipado com pelo menos um respiradouro conectado a uma rede de coleta de escape 135, a fim de descarregar os gases que se formam devido à decomposição dos componentes das misturas em curso do processo de amidificação.

[0050] A unidade 130 poderia, além disso, ser conectada a uma unidade de controle 50, que controla vários alarmes de regulações e interloques de segurança, como, por exemplo, a temperatura da reação de hidrólise 131, a taxa de fluxo de alimentação de ACH e ácido sulfúrico, a temperatura de aquecimento da mistura de hidrólise líquida, e a temperatura de esfriamento da mistura de metacrilamida na saída do vaso. Por outro lado, a abertura e/ou fechamento, de pelo menos uma válvula de saída do vaso 133 é controlada manualmente. Uma tal regulação permite ter-se um produto de conversão ótimo da mistura de hidrólise na mistura de metacrilamida em condições seguras. O ácido consumido (H2SO4) a partir da esterificação ou hidrólise pode ser usado para produzir sulfato de amônio, ou pode ser recuperado para produzir ácido/óleo, que pode ser reciclado no processo.

[0051] A Figura 3 mostra uma vista em seção esquemática do vaso de conversão térmica. Nesta Figura, o vaso de conversão térmica é referenciado 200.

[0052] O vaso tem um formato substancialmente cilíndrico, cuja altura define um eixo geométrico horizontal paralelo ao solo em que ele é colocado. Assim, o eixo geométrico vertical, perpendicular ao solo, é definido pelo diâmetro do cilindro.

[0053] Este vaso compreende pelo menos um compartimento C1. Na Figura 3, o vaso é esquematizado com seis compartimentos. Preferivelmente, o vaso compreende pelo menos dois compartimentos e, mais preferivelmente, pelo menos três compartimentos (C1, C2, C3, ..Ci) compreendendo uma parede interna (206a, 206b, ... 206i) separando o compartimento em duas partes comunicantes (C1a, C1b) por uma passagem provida entre a base do vaso e a parede interna. Preferivelmente, o vaso compreende entre 1 e 16 compartimentos e, mais preferivelmente, entre 2 e 12, vantajosamente, entre 3 e 12.

[0054] Cada compartimento tem uma parede interna, 206a, 206b, ...206i, separando o compartimento C1 em duas partes comunicantes, C1a e C1b, por uma passagem abaixo da parede interna, para forçar a mistura líquida cair dentro da primeira parte C1a do compartimento, para fluir entre a base do compartimento C1 e a parede interna 206a, e para entrar na segunda parte C1b do compartimento C1. A parede interna, 206a, 206b, ...206i, é fixada à parede lateral interna do vaso, como na Figura 4b. A parede interna não é giratória ou parte de um sistema de agitação.

[0055] Um espaço é provido acima da parede interna 206a, na parte superior do vaso, localizado entre o topo do vaso e o topo da parede interna 206a. Tal espaço é provido para separar a fase gasosa da fase líquida durante a conversão térmica. De fato, durante a conversão térmica da mistura de hidrólise, há uma liberação de gás devido à decomposição de metacrilamida em acetona, CO, HCN ou SO2. Tal fase gasosa é separada da fase líquida e pode ser removida graças à presença de uma saída de respiradouro 209, que é conectada a uma rede de ventilação. Tal saída de gás permite que o vaso opere abaixo de uma pressão de 0,5 barg (isto é, 0,5 bar acima da pressão atmosférica). Assim, riscos de explosão são altamente diminuídos com tal separação de fases e saída de gás.

[0056] Preferivelmente, o vaso compreende mais do que um compartimento. Mais preferivelmente, o vaso compreende pelo menos três compartimentos. Para isto, cada compartimento C1, C2,..Ci é separado entre si por uma parede de extravasamento 205a, 205b, ..., 205i. O termo “parede de extravasamento” significa uma parede acima da qual uma mistura líquida flui para passar de um compartimento para outro. Tais paredes de extravasamento são providas de modo que a mistura líquida alimentando o vaso flua de um compartimento para o seguinte, escoando através de cada parede de extravasamento. Assim, a mistura de hidrólise flui para o primeiro compartimento C1, de tal forma que ela caia primeiro dentro da parte C1a do primeiro compartimento, flua entre a base do compartimento C1 e a parede interna 206a, e entre na segunda parte C1b do compartimento, em seguida, continue fluindo através da parede de extravasamento 205a para cair na primeira parte C2a do segundo compartimento C2, etc...

[0057] Cada compartimento é vantajosamente conectado a uma válvula de saída 204a, 204b, 204c, ...204i. A abertura 203 do vaso 200, através da qual a mistura de hidrólise é alimentada, é disposta no topo do vaso, acima do primeiro compartimento. Cada válvula de saída de cada compartimento é disposta na base do vaso, apenas abaixo de cada compartimento, e conectada a uma saída 210. A tarefa das válvulas de saída é remover a mistura compreendendo o produto desejado do vaso de reação após o tempo de retenção desejado. As válvulas de saída da presente invenção não são para remover somente subprodutos durante a reação.

[0058] As paredes internas e paredes de extravasamento são da mesma altura, mas não estão dispostas identicamente dentro do vaso. De fato, as paredes internas são dispostas a fim de prover uma passagem de comunicação na base, entre duas partes de um compartimento, enquanto as paredes de extravasamento são dispostas para separar cada compartimento, a fim de que não provejam qualquer passagem de comunicação na base entre cada compartimento.

[0059] Todas as paredes de extravasamento e paredes internas permitem evitar a aparição de área estagnada e a retromistura da mistura líquida. A mistura líquida cai da abertura 203, localizada no topo do vaso, e seu fluxo é sempre guiado a fim de encher sucessivamente uma primeira parte de um compartimento e a segunda parte e, em seguida, passar através de uma parede de extravasamento para continuar a encher um compartimento adjacente da mesma maneira. A retromistura sendo evitada, uma grande taxa de decomposição da mistura compreendendo 2- metacrilamida (MACRYDE) é assim evitada.

[0060] O número total de paredes de extravasamento e paredes internas é vantajosamente compreendido entre 3 e 32 e, preferivelmente, entre 5 e 28 e, mais preferivelmente, entre 10 e 24.

[0061] Um fluxo laminar é obtido e, de acordo com a invenção, um fluxo turbulento deve ser evitado. O vaso, de acordo com a invenção, não contém agitador ou elemento de mistura. Por agitador ou elementos de mistura queremos dizer dispositivos ou elementos que perturbem o fluxo laminar a fim de criar turbulências. Isto pode ser um agitador clássico, com um eixo geométrico rotativo e elementos de agitação ou defletores, ou introdução de bolhas de gás. Nenhum dos últimos elementos está presente no vaso, de acordo com a invenção.

[0062] As Figuras 4A e 4B representam uma vista em seção esquemática ao longo do diâmetro do vaso da Figura 3, mostrando, respectivamente, uma parede de extravasamento 205 e uma parede interna 206.

[0063] As paredes laterais do vaso 200 compreendem flanges 220 regularmente espaçados. Tais flanges são providos para fixação do extravasamento 205 e paredes internas 206. Para isso, cada parede de extravasamento e interna é fixada em alguns pontos 221 de cada flange 220, por meio de parafuso e porca ou rebite, ou outro meio equivalente. A parede de extravasamento 205, esquematizada na Figura 4A, é fixada de tal forma que não haja passagem de comunicação na parte inferior do vaso. Ao contrário, a parede interna 206, esquematizada na Figura 4B, é fixada de tal forma que sua posição seja mudada para a parte superior do vaso em relação à parede de extravasamento, de modo que uma passagem de comunicação seja provida na parte inferior do vaso. Nesta Figura, pode ser visto que o flange 220 também tem uma abertura 222 provida na base, de modo que a mistura líquida possa fluir através da passagem de comunicação sem qualquer obstáculo que possa impedir o fluxo.

[0064] A altura h das paredes de extravasamento 205 e paredes internas 206 é idêntica. Esta altura é determinada a fim de se preservar um espaço suficiente dentro do vaso, acima das paredes, para a fase gasosa. Portanto, a altura h das paredes de extravasamento ou paredes internas é, preferivelmente, compreendida entre 2/3 e 3/4 da altura H do vaso 200.

[0065] Um tal vaso é, assim, flexível, porque permite adaptar-se à produtividade desejada. Se a quantidade de produto final para produção for aumentada, então a taxa de fluxo da mistura de hidrólise alimentando o vaso é aumentada. A respeito deste aumento de taxa de alimentação, o tempo de retenção no interior do vaso é mantido constante a fim de ter-se uma conversão ótima da mistura de hidrólise na mistura compreendendo MACRYDE. De fato, quando a taxa de alimentação é aumentada, então o líquido flui mais rápido nos compartimentos do vaso, através das paredes de extravasamento, e enche mais compartimentos durante o mesmo tempo do que com uma taxa de alimentação inferior. Consequentemente, a fim de ter-se sempre o mesmo tempo de retenção, as válvulas de saída, que são abertas para saída da mistura obtida compreendendo MACRYDE, estarão mais distantes da abertura de alimentação 203 do vaso. Por exemplo, com uma taxa de alimentação aumentada, as válvulas de saída dispostas a jusante da válvula de saída 204e serão abertas, enquanto todas as válvulas de saída dispostas a montante da válvula de saída 204e permanecerão fechadas.

[0066] Ao contrário, se a produtividade desejada diminuir, então a taxa de alimentação da mistura de hidrólise é diminuída, de modo que a mistura líquida fluindo através dos compartimentos encha menos compartimentos durante o mesmo tempo do que com uma taxa de alimentação mais rápida. Consequentemente, a fim de terse o mesmo tempo de retenção constante dentro do vaso, a fim de obter-se uma ótima reação de conversão, as válvulas de saída, que são abertas para saída da mistura obtida compreendendo MACRYDE, serão fechadas a partir da abertura de alimentação 203 do vaso. Por exemplo, com a taxa de alimentação diminuída, as válvulas de saída, dispostas a jusante da válvula de saída 204b, serão abertas.

[0067] Além disso, a temperatura é vantajosamente ajustada dependendo do tempo de retenção desejado. De fato, o ótimo da reação de conversão depende da temperatura e do tempo de retenção. O tempo de retenção é vantajosamente compreendido entre 3 e 16 minutos e, preferivelmente, entre 5 e 12 minutos. Assim, de acordo com o tempo de retenção selecionado, a temperatura da mistura, que é aquecida antes de sua introdução dentro do vaso, é ajustada, dentro da faixa ótima de 110 °C a 165 °C, preferivelmente, entre 125 °C e 150 °C e, mais preferivelmente, entre 130 °C e 145 °C, para ter-se a melhor taxa para a conversão.

[0068] O vaso sendo um espaço confinado, a temperatura da mistura é mantida substancialmente constante. De fato, um ligeiro aumento ou, inversamente, uma ligeira diminuição de temperatura, pode ser observado devido a dois fenômenos competitivos. O primeiro fenômeno diz respeito à decomposição parcial de metacrilamida, que é exotérmica. O segundo fenômeno é devido ao ambiente externo natural do vaso, que esfria ligeiramente a mistura através das paredes do vaso. De qualquer modo, tal variação de temperatura dentro do vaso nunca excede 5 °C.

[0069] No caso de má regulação de temperatura, a reação poderia tornar-se uma reação descontrolada. Portanto, ela poderia gerar uma enorme quantidade de gás e acarretar em uma sobrepressão. A fim de evitar tal situação, um disco de ruptura 208 é vantajosamente provido no topo do vaso. Um tal disco de ruptura evita, assim, quaisquer riscos de explosão e torna o vaso seguro.

[0070] O vaso compreende também, pelo menos em uma extremidade, mas preferivelmente, em cada extremidade, uma entrada de inspeção 201a, 201b. Assim, cada entrada de inspeção pode ser aberta, por exemplo, articulando-se em torno de um eixo geométrico de rotação que é fixado sobre um flange 202, por exemplo. Uma tal configuração do vaso é vantajosa porque facilita a limpeza do mesmo. De fato, parece necessário limpar regularmente o vaso, por exemplo, uma vez por ano, a fim de removerem-se polímeros que podem cair na base do vaso.

[0071] Preferivelmente, um inibidor é misturado em ácido sulfúrico, que é usado na primeira reação de amidificação, que conduz à mistura de hidrólise líquida, que é então alimentada para o vaso antes da reação de amidificação. O inibidor permite evitar a polimerização de 2-metacrilamida (MACRYDE), obtida na mistura após a conversão térmica. Tal inibidor tem que ser solúvel em ácido sulfúrico, tal como fenotiazina.

[0072] A fim de resistir à mistura corrosiva, o vaso e suas paredes de extravasamento e interna, são, preferivelmente, feitos de ligas escolhidas pelo menos entre: ligas baseadas em níquel e, preferivelmente, ligas de níquel/molibdênio, como Hastelloy® B, B2 ou B3; liga de ferro/níquel, como Incoloy®, ou ligas de tântalo.

[0073] Finalmente, o vaso é provido com vários sensores no topo. Na Figura 3, é representado um sensor de temperatura 207a, 207b ...207i, por compartimento, colocado acima de cada compartimento. Entretanto, o número de sensores de temperatura pode ser mais ou menos. De fato, há pelo menos dois sensores de temperatura colocados, respectivamente, em cada extremidade do vaso, a fim de controlar que a temperatura seja constante ao longo de todo o vaso. Há também pelo menos um sensor de pressão 211, a fim de controlar a quantidade de formação de gás acima da fase líquida.

[0074] O vaso 200, permitindo conversão térmica da mistura de hidrólise previamente obtida em um primeiro equipamento da unidade de amidificação 130 de uma planta para produzir MMA ou MAA, que foi descrito, traz um monte de benefícios. Mais particularmente, tal vaso permite obter-se uma conversão térmica de alta produção em condições muito seguras, porque as fases líquida e gasosa são separadas e o gás é descarregado através do respiradouro de modo que a pressão seja mantida constante dentro do vaso, ligeiramente maior do que a pressão atmosférica.

[0075] Tal separação de fases líquida e gasosa é impossível com o tubo de fluxo obturante descrito no documento EP 0 999 200 previamente citado. A fim de evitar a formação de bolhas de gás no líquido fluindo através deste tubo de fluxo obturante, é necessário manter uma pressão que tenha que ser muito maior do que a pressão atmosférica, o que pode tornar-se problemático em termos de segurança, porque, em caso de descontrole da reação de conversão, pode não ser possível evitar uma explosão.

[0076] Além disso, para ter-se o mesmo tempo de retenção da mistura dentro do vaso, o vaso da presente invenção precisa de menos superfície de liga do que o tubo da arte anterior. Assim, o vaso da presente invenção é, portanto, menos dispendioso do que o tubo da arte anterior.

[0077] Além disso, o tubo da arte anterior tem um comprimento fixo e é, portanto, configurado para somente uma taxa de alimentação, a fim de ter-se o tempo de retenção ótimo. Tal tubo é, portanto, configurado para uma quantidade fixa de produção. Ao contrário, o vaso da presente invenção é flexível. De fato, este último permite ter-se um tempo de retenção constante da mistura qualquer que seja a taxa de alimentação e, portanto, qualquer que seja a produtividade desejada. Consequentemente, o vaso da invenção pode adaptar-se às mudanças da produção.

[0078] Enquanto o tubo de fluxo obturante da arte anterior requer um monte de voltas e, portanto, um monte de costuras de solda indo através do tubo do interior para o exterior, para ter-se o tempo de retenção desejado, o vaso da presente invenção não precisa de tantas costuras de solda, de modo que ele é menos sensível à corrosão e, consequentemente, mais resistente.

[0079] Finalmente, enquanto o tubo de fluxo obturante da arte anterior não pode ser facilmente limpo, o vaso da presente invenção pode ser fácil e regularmente limpo.

Claims

1. Vaso de conversão térmica (200) para converter uma mistura de hidrólise de α-hidroxiisobutiramida (HIBAM), α-sulfatoisobutiramida (SIBAM), 2- metacrilamida (MACRYDE) e ácido metacrílico (MAA) em uma mistura contendo 2- metacrilamida (MACRYDE), caracterizado pelo fato de compreender: pelo menos três compartimentos (C1, C2, C3,..Ci) contendo uma parede interna (206a, 206b, ... 206i) separando o dito compartimento em pelo menos três partes comunicantes (C1a, C1b, C1c,... Ci) por uma passagem provida entre a base do vaso e a parede interna, o dito compartimento tendo um espaço acima da parede interna, para separar a fase gasosa da fase líquida durante conversão térmica, o compartimento sendo conectado a uma válvula de saída (204a, 204b, ...204i) na base dos compartimentos e cada válvula de saída (204a, 204b, ...204i) está na base do vaso, e em que dito vaso ainda compreende uma abertura (203) para alimentar com dita mistura de hidrólise, dita abertura (203) sendo no topo do vaso, e em que os pelo menos três compartimentos (C1, C2, C3, ..Ci) são separados entre si por uma parede de extravasamento (205a, 205b, ..., 205i), através da qual a mistura de hidrólise a ser convertida flui para passar de um compartimento para o outro, cada compartimento sendo conectado a uma válvula de saída (204a, 204b, ...204i) e em que a altura (h) de quaisquer das paredes de extravazamento (205a, 205b, ..., 205i) ou paredes internas (206a, 206b, ..., 206i) é compreendida entre 2/3 e 3/4 da altura (H) do vaso e em que a parede interna (206a, 206b, ..., 206i) é fixada à parede lateral do vaso.

2. Vaso de conversão térmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o vaso não contém qualquer elemento agitador.

3. Vaso de conversão térmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o número total de paredes de extravazamento e internas é compreendido entre 3 e 32.

4. Vaso de conversão térmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o vaso apresentar um formato cilíndrico.

5. Vaso de conversão térmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o vaso compreender uma entrada de inspeção (201a, 201b) em pelo menos uma extremidade.

6. Vaso de conversão térmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as paredes laterais do vaso compreendem flanges (220) regularmente afastadas, nos quais são fixadas as paredes de extravazamento e internas.

7. Vaso de conversão térmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o vaso e suas paredes de extravazamento e internas são feitas de liga escolhida pelo menos entre: ligas baseadas em níquel ou de tântalo.

8. Vaso de conversão térmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o vaso compreender adicionalmente um respiradouro (209) e um disco de ruptura (208).

9. Vaso de conversão térmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o vaso compreender adicionalmente pelo menos dois sensores de temperatura (207a, 207b, ..., 207i) e pelo menos um sensor de pressão (211).

10. Vaso de conversão térmica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser conectado à montante ao meio de aquecimento (132).

11. Processo para amidificação de acetona cianidrina (ACH) compreendendo uma primeira etapa de hidrolisar acetona cianidrina por ácido sulfúrico para produzir uma mistura de hidrólise de α-hidroxiisobutiramida (HIBAM), α-sulfatoisobutiramida (SIBAM), 2-metacrilamida (MACRYDE) e ácido metacrílico (MAA), e uma segunda etapa de termicamente converter a mistura de hidrólise em uma mistura compreendendo 2-metacrilamida (MACRYDE), caracterizado pelo fato de que a segunda etapa de conversão térmica compreende as seguintes etapas: aquecer a mistura de hidrólise a uma temperatura predeterminada entre 110°C e 165°C, alimentar o vaso de conversão térmica (200) tendo um topo e um fundo e tendo paredes laterais, com a mistura de hidrólise aquecida em uma taxa de alimentação predeterminada, em que dito vaso (200) compreende pelo menos três compartimentos (C1, C2, C3 ... Ci) separando ditos compartimentos em pelo menos três partes comunicantes (C1a, C1b, ... C1c), por uma passagem provida entre a base do dito vaso e a dita parede interna, os ditos compartimentos tendo um espaço acima da dita parede interna, para separar uma fase gasosa de uma fase líquida durante a conversão térmica, os ditos compartimentos sendo conectados a uma válvula de saída (204a, 204b,... 204i), deixar a mistura de hidrólise fluir através de compartimentos do vaso por um tempo de retenção predeterminado, compreendido entre 3 e 16 minutos, para produzir a mistura compreendendo 2-metacrilamida (MACRYDE), abrir toda(s) a(s) válvula(s) de saída do vaso a jusante de uma válvula de saída, que é determinada dependendo do tempo de retenção predeterminado, e da taxa de alimentação predeterminada, em que os pelo menos três compartimentos (C1, C2, C3, ...Ci) são separados entre si por uma parede de extravasamento (205a, 205b, ..., 205i), através da qual a mistura de hidrólise a ser convertida flui para passar de um compartimento para o outro, cada compartimento sendo conectado a uma válvula de saída (204a, 204b, ...204i), e em que a altura (h) de quaisquer das paredes de extravazamento (205a, 205b, ..., 205i) ou paredes internas (206a, 206b, ..., 206i) é compreendida entre 2/3 e 3/4 da altura (H) do vaso, e em que a parede interna (206a, 206b, ..., 206i) é fixada à parede lateral do vaso.

12. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dito vaso de conversão térmica não contém qualquer elemento agitador.

13. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de o dito vaso de conversão térmica compreender adicionalmente uma abertura (203) para alimentação com dita mistura de hidrólise, a abertura (203) sendo no topo do vaso e cada válvula de saída (204a, 204b, ..., 204i) sendo na base do vaso.

14. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que no dito vaso de conversão térmica o número total de paredes de extravazamento e internas é compreendido entre 3 e 32.

15. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dito vaso de conversão térmica apresenta um formato cilíndrico.

16. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de o dito vaso de conversão térmica compreender uma entrada de inspeção (201a, 201b) em pelo menos uma extremidade.

17. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que as paredes laterais do dito vaso de conversão térmica compreendem flanges (220) regularmente afastadas, nas quais são fixadas as paredes de extravazamento e internas.

18. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dito vaso de conversão térmica e suas paredes de extravazamento e internas são feitas de liga escolhida pelo menos entre: ligas baseadas em níquel ou de tântalo.

19. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dito vaso de conversão térmica compreende adicionalmente um respiradouro (209) e um disco de ruptura (208).

20. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dito vaso de conversão térmica compreende adicionalmente pelo menos dois sensores de temperatura (207a, 207b, ..., 207i) e pelo menos um sensor de pressão (211).

21. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que dita mistura de hidrólise compreende adicionalmente um inibidor de polimerização, que é um ácido solúvel.

22. Processo para amidificação de ACH, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a taxa de alimentação é regulada de acordo com uma quantidade de produção predeterminada, as válvulas de saída, tendo que ser abertas para ter-se um tempo de retenção predeterminado, são determinadas de acordo com a taxa de alimentação, e a temperatura de aquecimento é regulada de acordo com o tempo de retenção.