BR112016003939B1 - processo para a preparação de um composto - Google Patents

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Evert Van Der Heide
Pieter Huizenga
Govinda Subbanna Wagle
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Shell Internationale Research Maatschappij B.V.
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Abstract

A invenção fornece um processo para a preparação de etileno glicol e 1,2-propileno glicol a partir de material de partida compreendendo um ou mais sacarídeos, sendo que o processo compreende as etapas de: i) fornecer o material de partida e hidrogênio a um primeiro reator, cujo primeiro reator opera com misturação; ii) reagir os ditos material de partida e hidrogênio no primeiro reator na presença de solvente e um sistema de catalisador; iii) continuamente remover do primeiro reator uma corrente de produto do primeiro reator; iv) fornecer pelo menos uma porção da corrente de produto do primeiro reator a um segundo reator, cujo reator opera essencialmente em uma maneira de fluxo tamponado; e v) adicionalmente reagir a corrente de produto do primeiro reator com hidrogênio na presença de um solvente e opcionalmente um sistema de catalisador no segundo reator.

Description

Campo da Invenção
[001] A presente invenção refere-se a um processo para a preparação de etileno glicol e de polietileno glicol a partir de uma carga de alimentação contendo sacarídeo.
Fundamentos da Invenção
[002] Etileno glicol e polietileno glicol são materiais valiosos com uma multiplicidade de aplicações comerciais, por exemplo como meios de transferência de calor, anticongelante, e precursores para polímeros, como PET. Os etileno e polietileno glicóis são tipicamente produzidos em uma escala industrial pela hidrólise dos óxidos de alquileno correspondentes, que são os produtos de oxidação de etileno e de propileno, produzidos a partir de combustíveis fósseis.
[003] Nos últimos anos, esforços aumentados têm se concentrado na produção de substâncias químicas, incluindo glicóis, a partir de cargas de alimentação renováveis, como materiais à base de açúcar. A conversão de açúcares em glicóis pode ser vista como um uso eficiente dos materiais de partida com os átomos de oxigênio permanecendo intactos no produto desejado.
[004] Os métodos atuais para a conversão de sacarídeos em açúcares centram-se em um processo de hidrogenação/hidrogenólise como descrito em Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 8510-8513.
[005] Um objetivo importante nesta área é o fornecimento de um processo que é de alto rendimento em produtos desejáveis, como etileno glicol e polietileno glicol, e que pode ser realizado em uma maneira comercialmente viável. Uma metodologia preferida para um processo em escala comercial seria o uso da tecnologia de fluxo contínuo, na qual a alimentação é continuamente fornecida a um reator e o produto é continuamente removido do mesmo. Pela manutenção do fluxo de alimentação e pela remoção de produto nos mesmos níveis, o conteúdo do reator permanece em um volume mais ou menos constante.
[006] Processos de fluxo contínuo para a produção de glicóis a partir de carga de alimentação à base de sacarídeo estão descritos em US 2011/0313212, CN 102675045A, CN 102643165A, WO 2013/015955 e CN 103731258A. Um processo para a coprodução de biocombustíveis e glicóis está descrito em WO 2012/174087.
[007] Os processos de fluxo contínuo podem ser realizados em um reator operando essencialmente em uma maneira de fluxo tamponado. Em um tal sistema há pouca ou nenhuma retromisturação. Na partida do reator haverá uma concentração alta de reagentes. A concentração de materiais de partida decresce à medida que o material se move ao longo do reator como um ‘tampão’ e a reação continua. Problemas ocorrem quando a concentração alta de reagentes causa decomposição e a formação de subprodutos, resultando em rendimentos reduzidos dos produtos desejados.
[008] Um processo de fluxo contínuo com um alto grau de retromisturação também pode ser realizado, por exemplo, em um reator de tanque agitado de fluxo contínuo. Em um tal sistema a concentração de reagentes em qualquer ponto será muito reduzida, evitando qualquer decomposição devido às altas concentrações. Entretanto, em um tal processo, visto que um pouco da mistura de reação é continuamente removido do reator, haverá um pouco de material que não reagirá até a completitude. Isto resulta em uma corrente de produto que contém material de partida e/ou intermediários, reduzindo o rendimento total do processo e exigindo a separação do material de partida/intermediário do produto desejado e a sua remoção ou reciclo.
[009] Portanto, seria vantajoso fornecer um processo contínuo para a preparação de etileno glicol e de 1,2-propileno glicol a partir de cargas de alimentação contendo sacarídeo no qual é alcançada conversão substancialmente completa do material de partida e/ou dos intermediários e no qual a formação de subprodutos é reduzida.
Sumário da Invenção
[0010] Consequentemente, a presente invenção fornece um processo contínuo para a preparação de etileno glicol e 1,2-propileno glicol a partir de material de partida compreendendo um ou mais sacarídeos, sendo que o processo compreende as etapas de: i) fornecer o material de partida e hidrogênio a um primeiro reator, cujo primeiro reator opera com misturação; ii) reagir os ditos material de partida e hidrogênio no primeiro reator na presença de solvente e um sistema de catalisador; iii) continuamente remover do primeiro reator uma corrente de produto do primeiro reator; iv) fornecer pelo menos uma porção da corrente de produto do primeiro reator a um segundo reator, cujo reator opera essencialmente em uma maneira de fluxo tamponado; e v) adicionalmente reagir a corrente de produto do primeiro reator com hidrogênio na presença de um solvente e opcionalmente um sistema de catalisador no segundo reator.
Descrição Detalhada da Invenção
[0011] Surpreendentemente, verificou-se que com o uso de um sistema de múltiplos reatores compreendendo um reator com misturação seguido por um reator operando essencialmente com fluxo tamponado fornece um processo no qual a conversão substancialmente completa de sacarídeos pode ser alcançada na conversão de sacarídeos em etileno glicol e 1,2- propileno glicol.
[0012] O material de partida para o presente processo compreende pelo menos um sacarídeo selecionado do grupo que consiste em monossacarídeos, dissacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos. Exemplos de polissacarídeos incluem celulose, hemiceluloses, amido, glicogênio, quitina e suas misturas. Se o material de partida compreende oligossacarídeos ou polissacarídeos, é preferível que ele seja submetido ao pré-tratamento antes de ser alimentado ao reator sob uma forma que pode ser convertida no processo da presente invenção. Métodos de pré-tratamento adequados são conhecidos na técnica e um ou mais podem ser selecionados do grupo incluindo, mas não se limitando a, dimensionamento, secagem, moagem, tratamento com água quente, tratamento com vapor de água, hidrólise, pirólise, tratamento térmico, tratamento químico, tratamento biológico.
[0013] Preferencialmente, o material de partida fornecido ao primeiro reator após o pré-tratamento compreende um ou mais sacarídeos selecionados do grupo consistindo em glicose, sacarose e amido. O dito sacarídeo está adequadamente presente como uma solução, uma suspensão ou uma pasta fluida no solvente.
[0014] O solvente pode ser água ou um álcool C1 a C6 ou suas misturas. Preferencialmente, o solvente é água. Mais solvente também pode ser adicionado ao reator em uma corrente de alimentação separada ou pode ser adicionado à corrente de alimentação contendo sacarídeo antes de ela entrar no reator. O dito solvente também é adequadamente água ou um álcool C1 a C6 ou suas misturas. Preferencialmente, ambos os solventes são iguais. Mais preferencialmente, ambos os solventes compreendem água. Com a máxima preferência, ambos os solventes são água.
[0015] No processo desta invenção, o material de partida é reagido com hidrogênio na presença de um sistema de catalisador no primeiro reator. Opcionalmente, um sistema de catalisador também pode estar presente no segundo reator. Em uma modalidade da invenção, o segundo reator é operado na ausência de um sistema de catalisador. Em uma tal modalidade, é possível que alguma quantidade pequena de sistema de catalisador do primeiro reator esteja presente no segundo reator, mas nenhum sistema de catalisador é fornecido ao segundo reator.
[0016] Se um sistema de catalisador estiver presente no segundo reator, o sistema de catalisador usado em cada um dos reatores pode ser igual ou diferente. Uma outra vantagem da invenção é que diferentes catalisadores, adaptados para a alimentação sendo fornecida a cada reator, podem ser usados em cada reator.
[0017] Cada sistema de catalisador e os componentes contidos no mesmo podem ser heterogêneos ou homogêneos em relação ao solvente ou as solventes presente(s) nos reatores durante o processo da presente invenção.
[0018] Em uma modalidade da presente invenção, um sistema de catalisador homogêneo é usado no primeiro reator. Nesta modalidade, o sistema de catalisador pode permanecer na corrente de produto de primeiro reator e ser fornecido ao segundo reator dentro daquela corrente. Alternativamente, uma etapa de separação pode ser incluída entre os dois reatores para permitir que qualquer catalisador na corrente de produto de primeiro reator seja separado e, opcionalmente, reciclado para o primeiro reator. Um outro sistema de catalisador, preferencialmente diferente, pode estar então presente no segundo reator. Este outro sistema de catalisador pode estar presente no segundo reator como um sistema heterogêneo ou pode ser outro sistema de catalisador homogêneo adicionado ao segundo reator, ou à corrente de produto de primeiro reator antes de ela entrar no segundo reator. Alternativamente, nenhum sistema de catalisador pode estar presente no segundo reator.
[0019] Em uma outra modalidade da invenção, um sistema de catalisador heterogêneo é usado no primeiro reator. Nesta modalidade, o segundo reator também pode conter o mesmo ou um sistema de catalisador heterogêneo diferente ou nenhum sistema de catalisador. Alternativamente, o sistema de catalisador presente no segundo reator pode ser um sistema de catalisador homogêneo adicionado ao segundo reator, ou à corrente de produto de primeiro reator antes de ela entrar no segundo reator.
[0020] Deve ser facilmente entendido que cada sistema de catalisador também pode conter ambos componentes heterogêneos e homogêneos.
[0021] Dependendo do estado físico dos sistemas de catalisador de quaisquer componentes contidos nos mesmos, eles podem ser pré-carregados para dentro dos reatores ou, se eles estão sob forma líquida ou presentes como uma solução ou pasta fluida em um solvente, eles podem ser alimentados ao reator conforme requerido em uma maneira contínua ou descontínua durante o processo da presente invenção.
[0022] Em cada reator, o sistema de catalisador usado preferencialmente compreende pelo menos dois componentes catalíticos ativos compreendendo, como um primeiro componente catalítico ativo, um ou mais materiais selecionados dentre metais de transição dos grupos 8, 9 ou 10 ou seus compostos, com capacidades de hidrogenação catalítica; e, como um segundo componente catalítico ativo, um ou mais materiais selecionados dentre tungstênio, molibdênio e seus compostos e complexos.
[0023] Preferivelmente, o primeiro componente catalítico ativo consiste em um ou mais do grupo selecionado dentre ferro, cobalto, níquel, rutênio, ródio, paládio, irídio e platina. Este componente pode estar presente sob a forma elementar ou como um composto. Também é adequado que este componente esteja presente em combinação química com um ou outros ingredientes no sistema de catalisador. É exigido que o primeiro componente catalítico ativo tenha capacidades de hidrogenação catalítica e seja capaz de catalisar a hidrogenação de material presente no reator.
[0024] Preferivelmente, o segundo componente catalítico ativo compreende um ou mais compostos, complexos ou materiais elementares compreendendo tungstênio, molibdênio, vanádio, nióbio, cromo, titânio ou zircônio. Mais preferencialmente o segundo componente catalítico ativo compreende um ou mais materiais selecionados da lista consistindo em ácido túngstico, ácido molíbdico, tungstato de amônio, metatungstato de amônio, paratungstato de amônio, compostos de tungstato compreendendo pelo menos um elemento do Grupo I ou II, compostos de metatungstato compreendendo pelo menos um elemento do Grupo I ou II, compostos de paratungstato compreendendo pelo menos um elemento do Grupo I ou II, heteropolicompostos de tungstênio, heteropolicompostos de molibdênio, óxidos de tungstênio, óxidos de molibdênio, óxidos de vanádio, metavanadatos, óxidos de cromo, sulfato de cromo, etóxido de titânio, acetato de zircônio, carbonato de zircônio, hidróxido de zircônio, óxidos de nióbio, etóxido de nióbio, e suas combinações. O componente metálico está sob uma forma diferente de um carbeto, nitreto ou fosfeto. Preferivelmente, o segundo componente catalítico ativo compreende um ou mais compostos, complexos ou materiais elementares selecionados dentre aqueles contendo tungstênio ou molibdênio.
[0025] Preferencialmente, pelo menos um dos componentes catalíticos ativos está suportado sobre um suporte sólido. Nesta modalidade, qualquer outro componente catalítico ativo pode estar presente quer sob forma heterogênea quer sob forma homogênea. O dito qualquer outro componente catalítico ativo também pode estar suportado sobre um suporte sólido. Em uma modalidade, o primeiro componente catalítico ativo está suportado sobre um suporte sólido e o segundo componente catalítico ativo está suportado sobre um segundo suporte sólido que pode compreender material igual ou diferente. Em uma outra modalidade, ambos os componentes catalíticos ativos estão suportados sobre um suporte sólido.
[0026] Os suportes sólidos podem estar sob a forma de um pó ou sob a forma de formatos regulares ou irregulares como esferas, extrusados, pílulas, glóbulos, comprimidos, estruturas monolíticas. Alternativamente, os suportes sólidos podem estar presentes como revestimentos de superfície, por exemplo sobre as superfícies de tubos ou de trocadores de calor. Os materiais de suporte sólido adequados são conhecidos pela pessoa versada e incluem, mas não se limitam a aluminas, sílicas, óxido de zircônio, óxido de magnésio, óxido de zinco, óxido de titânio, carbono, carbono ativado, zeólitas, argilas, sílica-alumina e suas misturas.
[0027] Adequadamente, a razão entre o peso do primeiro componente catalítico ativo e o peso do segundo componente catalítico ativo está na faixa de 0,02:1 a 3.000:1, preferencialmente na faixa de 0,1:1 a 100:1, em uma base em peso de metal presente em cada componente. A razão em peso dos componentes catalíticos ativos pode ser variada entre os primeiro e segundo reatores e pode ser vantajoso alterar a composição dos sistemas de catalisador entre os reatores para ajustar as diferentes correntes de alimentação fornecidas a cada reator.
[0028] A razão entre o peso do primeiro componente catalítico ativo (com base na quantidade de metal em dito componente) e o peso de açúcar está adequadamente na faixa de 1:100 a 1:1.000. A razão entre o peso do segundo componente catalítico ativo (com base na quantidade de metal em dito componente) e o peso de açúcar está adequadamente na faixa de 1:10 a 1:100.
[0029] A temperatura em cada um dos reatores é adequadamente pelo menos 130°C, preferencialmente pelo menos 150°C, mais preferencialmente pelo menos 170°C, com a máxima preferência pelo menos 190°C. A temperatura no reator é adequadamente no máximo 300°C, preferencialmente no máximo 280°C, mais preferencialmente no máximo 270°C, ainda mais preferencialmente no máximo 250°C. Preferencialmente, o reator é aquecido para uma temperatura dentro destes limites antes da adição de qualquer material de partida e é mantido em uma tal temperatura até que toda a reação esteja completa.
[0030] A pressão em cada um dos reatores é adequadamente pelo menos 1 MPa, preferencialmente pelo menos 2 MPa, mais preferencialmente pelo menos 3 MPa. A pressão no reator é adequadamente no máximo 12 MPa, preferencialmente no máximo 10 MPa, mais preferencialmente no máximo 8 MPa. Preferencialmente, o reator é pressurizado para uma pressão dentro destes limites pela adição de hidrogênio antes da adição de qualquer material de partida e é mantido em uma tal pressão até que toda a reação esteja completa mediante a adição contínua de hidrogênio.
[0031] De novo, pode ser vantajoso variar as condições, por exemplo a temperatura e a pressão, entre os primeiro e segundo reatores. Isto pode resultar em um processo mais adaptado para se ajustar as diferentes constituintes das alimentações fornecidas a cada reator.
[0032] O processo da presente invenção ocorre na presença de hidrogênio. Preferencialmente, o processo da presente reação ocorre na ausência de ar ou oxigênio. Com a finalidade de se alcançar isto, é preferível que a atmosfera no reator seja evacuada e substituída por hidrogênio repetidamente, após o carregamento de quaisquer conteúdos iniciais do reator, antes do início da reação.
[0033] Misturação precisa ocorrer no primeiro reator. A dita misturação deve ser realizada em uma tal extensão que as concentrações dos materiais no reator sejam relativamente consistentes do começo ao fim. O grau de misturação para um reator é medido em termos de número de Péclet. Um reator de tanque idealmente agitado teria um número de Péclet de 0. No primeiro reator, o número de Péclet é preferencialmente no máximo 0,4, mais preferencialmente no máximo 0,2, ainda mais preferencialmente no máximo 0,1, com a máxima preferência no máximo 0,05.
[0034] Será evidente para a pessoa versada, entretanto, que as concentrações de quaisquer materiais podem ser consideravelmente mais altas ou mais baixas na vizinhança imediata de uma entrada para o reator. Os reatores adequados para serem usados como o primeiro reator incluem aqueles considerados como sendo reator de tanque agitado contínuo que podem ser utilizados como o primeiro reator. Exemplos incluem reatores de pasta fluida, reatores de leito fluidizado por injeção contínua de gás e líquido, reatores de mistura por fluxos de jato, reatores mecanicamente agitados, colunas com borbulhamento, como colunas de lama com borbulhamento e reatores com malha de reciclo externa. O uso destes reatores permite a diluição da mistura de reação em uma extensão que fornece altos graus de seletividade para o produto de glicol desejado (principalmente etileno glicol e polietileno glicol).
[0035] Em um reator operando com essencialmente um fluxo tamponado, toda a corrente de alimentação move-se com a mesma velocidade radialmente uniforme e, portanto, tem o mesmo tempo de residência. A concentração dos reagentes no reator de fluxo tamponado alterará à medida que ela progride ao longo do reator. Embora a mistura de reação essencialmente completamente misture em direção radial e preferencialmente essencialmente não misture na direção axial (para frente ou para trás) na prática pode ocorrer alguma misturação na direção axial (também chamada de retroalimentação). Os reatores adequados operando com fluxo essencialmente tamponado incluem, mas não são limitados a reatores tubulares, reatores de tubos, reatores de filmes descendentes, reatores em estágios, reatores de leito recheado e trocadores de calor de tipo casco e tubo.
[0036] O reator de fluxo tamponado pode ser, por exemplo, operado em uma área de transição entre fluxo laminar e fluxo turbulento ou na área de fluxo turbulento, de tal modo que seja formado um perfil de reação uniforme e homogêneo.
[0037] Um fluxo tamponado pode ser, por exemplo, formado em um reator tubular. Também pode ser formado em um reator tubular compartimentalizado ou em outro reator ou em uma série de reatores tendo múltiplos compartimentos sendo transportados para frente, onde preferencialmente cada um destes compartimentos é essencialmente completamente misturado. Um exemplo de um reator tubular compartimentalizado operado em fluxo tamponado pode ser um reator tubular compreendendo uma rosca.
[0038] Preferencialmente um número de Péclet de pelo menos 3, mais preferencialmente pelo menos 6, e ainda mais preferencialmente pelo menos 20, com a máxima preferência pelo menos 100 é mantido dentro de um reator de fluxo tamponado.
[0039] Um tal reator tipicamente não pode ser aplicado para a conversão de sacarídeos em etileno glicol e polietileno glicol porque a concentração de sacarídeo na entrada para o reator e nos pontos iniciais do reator resultaria em um nível alto inaceitável de degradação de açúcar e incrustação sob as condições de reação exigidas.
[0040] Preferencialmente pelo menos 50% em peso do material de partida experimenta reação no primeiro reator. Mais preferencialmente pelo menos 70% em peso, ainda mais preferencialmente pelo menos 80% em peso, muito mais preferencialmente pelo menos 90% em peso, com a máxima preferência pelo menos 95% em peso do material de partida experimenta reação no primeiro reator.
[0041] O tempo de residência no primeiro reator é adequadamente pelo menos 1 minuto, preferencialmente pelo menos 2 minutos, mais preferencialmente pelo menos 5 minutos. Adequadamente o tempo de residência no primeiro reator é não maior que 5 horas, preferencialmente não maior que 2 horas, mais preferencialmente não maior que 1 hora.
[0042] Após adicionalmente reagir a corrente de produto do primeiro reator com hidrogênio na presença de a solvente e um sistema de catalisador no segundo reator na etapa (v) do processo da invenção, adequadamente pelo menos 98% em peso, preferencialmente pelo menos 99% em peso, mais preferencialmente pelo menos 99,5% em peso do material de partida reagiu até a completitude. A reação até a completitude significa que o material de partida e quaisquer componentes insaturados como hidroxil-cetonas e hidroxil-aldeídos não estão mais presentes na mistura de reação.
[0043] A presente invenção é adicionalmente ilustrada nos seguintes Exemplos. Exemplos Exemplo 1
[0044] 30 mL de água deionizada, 0,300 g de um catalisador consistindo em W(10,88)-Ni(3,63)-Pt(0,05) e ZrO2 e 0,300 g de um catalisador consistindo em catalisador Ru(1,0%) sobre SiO2 foram carregados para dentro de um autoclave de 60 mL equipado com um agitador a gás e fornecimento de hidrogênio. O autoclave foi fechado, a fase gasosa foi substituída por nitrogênio, então por hidrogênio e o autoclave foi pressurizado para pressão de 30 bara (3.000 kPa absoluta). O autoclave foi agitado a 1.450 rpm, aquecido para 195°C em 15 minutos e pressurizado com hidrogênio para pressão de 75 bara (7.500 kPa absoluta). 5 mL de uma solução de glicose a 20% em peso em água foram alimentados ao reator. Após 5 minutos, uma amostra de 5 mL de líquido é removida do autoclave. O processo de alimentação e amostragem é repetido durante outros 5 ciclos com a finalidade de se aproximar das condições em um reator de tanque agitado de fluxo contínuo.
[0045] O reator foi então esfriado para a temperatura ambiente em 15 minutos, despressurizado, aberto, e o conteúdo do reator foi filtrado. Foram obtidos 30 mL de líquido do reator com uma concentração inicial média de 12% em peso de glicose. Além disso, foram obtidos 30 mL de líquido de amostras combinadas com uma concentração inicial média de 8% em peso de glicose. Os rendimentos de MEG, MPG e 1,2-butanodiol (1,2-BDO) foram quantificados por GC-FID (cromatografia gasosa-detector de ionização por chama), aplicando uma coluna CPSil-5 e podem ser vistos na Tabela 1. Tabela 1
Figure img0001
Exemplo 2
[0046] O líquido do reator (30mL) do Exemplo 1 e 0,300g de um catalisador de Ru(1,0)/SiO2 foram carregados para dentro de um autoclave de 60 mL equipado com um agitador a gás e fornecimento de hidrogênio. O autoclave foi fechado, e a fase gasosa foi substituída por nitrogênio, então por hidrogênio. O autoclave foi então pressurizado para 30 bara (3.000 kPa absoluta). O autoclave foi agitado a 1.450 rpm, aquecido para 195°C em 15 minutos, pressurizado para 85 bara (8.500 kPa absoluta) e mantido nas condições de reação durante 75 minutos. Tais condições foram representativas para um reator de fluxo tamponado. O reator foi então esfriado para a temperatura ambiente em 15 minutos, despressurizado, aberto e uma amostra líquida foi retirada para análise. Os rendimentos de MEG, MPG e 1,2- butanodiol (1,2-BDO) foram quantificados por GC-FID, aplicando uma coluna CPSil-5. Os rendimentos são mostrados na Tabela 2. Exemplo 3
[0047] O líquido filtrado de amostras combinadas (30mL) do Exemplo 1 e 0,200g de um catalisador de Ru(1,0)/SiO2 foram carregados para dentro de um autoclave de 60 mL equipado com um agitador a gás e fornecimento de hidrogênio. O autoclave foi fechado, e a fase gasosa foi substituída por nitrogênio, então por hidrogênio. O autoclave foi pressurizado para 30 bara (3.000 kPa absoluta). O autoclave foi agitado a 1.450 rpm, aquecido para 195°C em 15 minutos, pressurizado para 85 bara (8.500 kPa absoluta) e mantido nas condições de reação durante 75 minutos. O reator foi então esfriado para a temperatura ambiente em 15 minutos, despressurizado, aberto e uma amostra líquida foi retirada para análise. Os rendimentos de MEG, MPG e 1,2-butanodiol (1,2-BDO) foram quantificados por GC-FID, aplicando uma coluna CPSil-5. Os rendimentos são mostrados na Tabela 2. Tabela 2
Figure img0002
Exemplo 4
[0048] 15mL de filtrado do Exemplo 2, 0,350g de um catalisador de W(10,88)-Ni(3,63)-Pt(0,05)/ZrO2 e 0,350g de um catalisador de Ru(1,0)/SiO2 foram carregados para dentro de um autoclave de 60 mL equipado com um agitador a gás e fornecimento de hidrogênio. O autoclave foi fechado, a fase gasosa foi substituída por nitrogênio, então por hidrogênio e o autoclave foi então pressurizado para 30 bara (3.000 kPa absoluta). O autoclave foi agitado a 1.450 rpm e aquecido para 195°C em 12-15 minutos. O autoclave foi mantido a 195°C enquanto uma solução de 4,2g glicose dissolvidos em 15mL de água deionizada era alimentada quente ao reator. A pressão do reator foi ajustada para 85 bara (8.500 kPa absoluta). A quantidade total de adição de glicose é 6 gramas, correspondendo a uma concentração cumulativa de 20% em peso glicose. Amostras foram removidas após 1 minuto e 5 minutos de reação e a reação foi permitida continuar durante 75 minutos. O reator foi então esfriado para a temperatura ambiente em 15 minutos, despressurizado, aberto, uma amostra de líquido de 0,3 mL foi retirada para análise, os rendimentos de MEG, MPG e 1,2-butanodiol (1,2-BDO) foram quantificados por GC-FID, aplicando uma coluna CPSil-5. Os rendimentos são mostrados na Tabela 3. Tabela 3
Figure img0003
 Exemplo 5
[0049] 15mL de filtrado do Exemplo 3, 0,400g de um catalisador de W(10,88)-Ni(3,63)-Pt(0,05)/ZrO2 e 0,400g de um catalisador de Ru(1,0)/SiO2 foram carregados para dentro de um autoclave de 60 mL equipado com um agitador a gás e fornecimento de hidrogênio. O autoclave foi fechado, a fase gasosa foi substituída por nitrogênio, então por hidrogênio e o autoclave foi pressurizado para 30 bara (3.000 kPa absoluta). O autoclave foi agitado a 1.450 rpm, aquecido para 195°C em 12-15 minutos. A temperatura de reação foi mantida a 195°C e uma solução de 4,8g de glicose dissolvidos em 15mL de água deionizada foi alimentada quente ao reator. A quantidade total de adição de glicose foi 6g, correspondendo a uma concentração cumulativa de 20% em peso de glicose. A pressão do reator foi ajustada para 85 bara (8.500 kPa absoluta). Amostras foram removidas após 1 minuto e 5 minutos de reação e a reação foi permitida continuar durante 75 minutos. O reator foi então esfriado para a temperatura ambiente em 15 minutos, despressurizado, aberto e uma amostra de líquido de 0,3 mL foi retirada para análise, os rendimentos de MEG, MPG e 1,2-butanodiol (1,2-BDO) foram quantificados por GC-FID, aplicando uma coluna CPSil-5 (Tabela 4). Tabela 4
Figure img0004

Claims (9)

1. Processo para a preparação de um composto, o composto sendo etileno glicol e 1,2-propileno glicol a partir de material de partida compreendendo um ou mais sacarídeos, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: i) fornecer o material de partida e hidrogênio a um primeiro reator, cujo primeiro reator opera com misturação; ii) reagir o material de partida e o hidrogênio no primeiro reator na presença de solvente e um sistema de catalisador; iii) continuamente remover do primeiro reator uma corrente de produto do primeiro reator; iv) fornecer pelo menos uma porção da corrente de produto do primeiro reator a um segundo reator, cujo reator opera essencialmente em uma maneira de fluxo tamponado; e, v) adicionalmente reagir a corrente de produto do primeiro reator com hidrogênio na presença de um solvente e, opcionalmente, um sistema de catalisador no segundo reator.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os sistemas de catalisador presentes em cada um dos primeiro e segundo reatores individualmente e independentemente compreendem pelo menos dois componentes catalíticos ativos compreendendo, um primeiro componente catalítico ativo, um ou mais materiais selecionados dentre metais de transição dos grupos 8, 9 ou 10 ou seus compostos, com capacidades de hidrogenação catalítica; e, como um segundo componente catalítico ativo, um ou mais materiais selecionados dentre tungstênio, molibdênio, e seus compostos e complexos.
3. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o material de partida compreende um ou mais sacarídeos selecionados do grupo consistindo em glicose, sacarose e amido.
4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro reator é mantido com um número de Péclet de no máximo 0,4.
5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o primeiro reator é selecionado do grupo consistindo em reatores de pasta fluida, reatores de leito fluidizado por injeção contínua de gás e líquido, reatores de mistura por fluxos de jato, reatores mecanicamente agitados, colunas com borbulhamento, e reatores com malha de reciclo externa.
6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o segundo reator é mantido com um número de Péclet de pelo menos 3.
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o segundo reator é selecionado do grupo consistindo em reatores tubulares, reatores de tubos, reatores de filmes descendentes, reatores em estágios, reatores de leito recheado e trocadores de calor de tipo casco e tubo.
8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que pelo menos 95% em peso do material de partida experimenta reação no primeiro reator.
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que após a etapa v), pelo menos 98% em peso do material de partida reagiu até a completitude.
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