BR112016008635B1

BR112016008635B1 - Unidade de esterificação para produzir metil metacrilato bruto, processo de esterificação usando dita unidade, e planta compreendendo dita unidade

Info

Publication number: BR112016008635B1
Application number: BR112016008635-0A
Authority: BR
Inventors: Yves BERNARDIN; Romain BILLON; Xavier Marcarian; Florent VALLET
Original assignee: Trinseo Europe Gmbh
Priority date: 2013-10-18
Filing date: 2014-10-17
Publication date: 2022-04-12
Also published as: US20200270195A1; US20160257639A1; BR112016008635A2; CN105612142A; US10131614B2; CN105612142B; US11084774B2; FR3012139B1; WO2015055842A1; FR3012139A1; EP3057932B1; EP3057932A1; MX2016004486A

Abstract

unidade de esterificação para produzir metil metacrilato bruto, processo de esterificação usando dita unidade, e planta compreendendo dita unidade. a invenção refere-se a uma unidade de esterificação (150) e processo de esterificação para produzir metil metacrilato bruto (mma) a partir de metacrilamida (mam), que possibilita particularmente melhorar a produção, significando que os ácidos orgânicos consumidos são poucos; e, ao mesmo tempo, prover mma bruto com especialmente boa qualidade, significando que a concentração de mma no mma bruto é um tanto alta e, preferivelmente, de 50 % em peso a 80 % em peso. de acordo com a invenção, a unidade de esterificação compreende reatores de esterificação (1, ..., 5 (ou 6)) instalados em modo seriado, de modo que haja um fluxo contracorrente entre a fase gasosa e a fase líquida, a fase líquida fluindo do primeiro reator (1) da série para o último reator (5 (ou 6)), e a fase gasosa fluindo do reator para o primeiro reator (1).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se a um processo industrial contínuo para a produção de metil metacrilato (MMA). Refere-se, mais particularmente, a uma etapa de tal processo industrial e, particularmente, à etapa de esterificação. A presente invenção refere-se mais precisamente a uma melhoria da unidade de esterificação para produzir metil metacrilato bruto (MMA) a partir de metacrilamida, também chamada “MAM” (ou “MACRYDE”).

[0002] Em termos gerais, o metil metacrilato é geralmente produzido por meio do processo de acetona cianoidrina. Ácido cianídrico é primeiro sintetizado e em seguida é reagido com acetona, para formar acetona cianoidrina. Finalmente, a acetona cianoidrina é misturada com ácido sulfúrico para formar metacrilamida. Esta amida é reagida com metanol para formar metil metacrilato. O subproduto principal deste processo é ácido consumido na saída da esterificação. O metil metacrilato bruto é recuperado pela unidade de esterificação.

[0003] A invenção refere-se, mais particularmente, a uma unidade melhorada para produzir uma reação de esterificação otimizada de metacrilamida com pelo menos um reagente, para formar metil metacrilato. A invenção também diz respeito a um processo de esterificação usando dita unidade e planta para produzir metil metacrilato continuamente (MMA) compreendendo dita unidade de esterificação. ESTADO DA TÉCNICA

[0004] Numerosos processos comerciais são usados para preparar monômero selecionado de ácido metacrílico MAA e/ou metil metacrilato MMA. Um destes processos consiste em preparar tal monômero de acetona cianoidrina (ACH). Tal processo é, por exemplo, descrito no Pedido de Patente US US2010/0069662. Neste processo, acetona cianoidrina ACH é hidrolisada em ácido sulfúrico para produzir uma mistura de hidrólise de α-hidroxiisobutiramida (também chamada “HIBAM”), seu éster de sulfato, α-sulfatoisobutiramida, também chamado “SIBAM”, 2-metacrilamida MAM, e ácido metacrílico MAA. A mistura de hidrólise assim produzida é, em seguida, termicamente convertida, dentro de um reator de conversão térmica aquecido, em uma mistura principalmente compreendendo 2- metacrilamida MAM e uma pequena quantidade de MAA.

[0005] A acetona cianoidrina ACH é submetida a uma amidificação, para produzir 2-metacrilamida (também chamada “MACRYDE”).

[0006] MAM (MACRYDE) pode ser usada para produzir MMA pela reação de esterificação com metanol, ou pode ser usada para produzir MAA pela reação de hidrólise com água.

[0007] Metil metacrilato MMA é principalmente usado para produzir polímero, tal como polimetil metacrilato (também chamado “PMMA”), que tem múltiplas aplicações, como, por exemplo, automotiva, transporte, aeroespacial, fotovoltaica, informática, telecomunicação, energia eólica, ou construção de edifícios. MMA pode também ser usado para produzir outros metacrilatos por meio de transesterificação.

[0008] A etapa de esterificação segue a etapa de amidificação, e a seção de amidificação provê metacrilamida (MAM) em excesso de ácido sulfúrico à unidade de esterificação.

[0009] O documento do Pedido de Patente US 2010/029881 descreve um método para preparar metacrilato de alquila, compreendendo como etapas prover a acetona cianoidrina; contatar a acetona cianoidrina com um ácido inorgânico, para obter metacrilamida; contatar a metacrilamida com um álcool na presença de um ácido inorgânico em um reator, para obter metacrilato de alquila. Nesse documento, a etapa de esterificação é obtida por uma unidade de esterificação com pelo menos um tanque ou, preferivelmente, dois tanques. O documento descreveu a modalidade preferida com dois tanques. O primeiro tanque compreende entrada na região superior para água e solvente orgânico, amida e álcool, e uma entrada na região de alavanca inferior do tanque para álcool. Para isto, uma linha de solvente, que conduz água e solventes orgânicos, e uma linha de amida conectada a uma seção de amidificação, abrem dentro do tanque.

[0010] O primeiro tanque é conectado a outro tanque, via uma linha de vapor de éster e à linha de álcool tanto da base como do topo. Este outro tanque também é conectado à linha de álcool tanto pela base como pelo topo. A linha de vapor de éster é conectada à região superior do segundo tanque e abre-se na base de uma coluna. Além disso, uma linha para diluir ácido sulfúrico está presente na região superior deste segundo tanque. Uma tal implementação de esterificação não é inteiramente satisfatória por causa do produto de reação e por causa da qualidade do MMA bruto produzido.

[0011] O documento EP 0945423 descreve um processo para preparar alfa- hidroxicarboxilato. O processo usa uma unidade compreendendo diversos reatores em modo seriado. Entretanto, o éster sai do reator por condutos de líquido da base.

[0012] O documento EP 0594008 descreve um processo para produzir metil metacrilato. O processo usa uma resina de troca iônica como catalisador heterogênio para a esterificação de ácido metacrílico com metanol para produzir metil metacrilato. Além disso, o processo descrito usa agitadores como um sistema de agitação mecânico.

[0013] O documento US 3.006.950 descreve um processo de produzir metil metacrilato. O processo descrito é essencialmente um processo de batelada, que não compreende diversos reatores instalados em modo seriado. O processo produz metil metacrilato e ácido metacrílico ao mesmo tempo. A produção do processo, de acordo com os exemplos, é entre 90,5 % e 91,5 % com relação à acetona cianoidrina, e de cerca de 96,5 % com relação à amida. Além disso, o processo descrito usa agitadores como um sistema de agitação mecânico.

[0014] O MMA e MAA comercializados são extremamente sensíveis ao custo. Uma ligeira melhoria na produção do processo pode resultar em uma significativa vantagem comercial.

PROBLEMA TÉCNICO

[0015] A presente invenção objetiva evitar pelo menos um dos inconvenientes do estado da técnica.

[0016] De fato, há uma necessidade contínua em prover um equipamento e processo para produzir metil metacrilato bruto (MMA) que possibilitem particularmente prover uma produção de mais do que 95 % e, preferivelmente, de mais do que 97 %, significando que os orgânicos nos ácidos consumidos são poucos. Os ácidos consumidos são o subproduto principal da etapa de esterificação. Ao mesmo tempo, o equipamento para produzir MMA bruto deve produzir MMA bruto com, de preferência, boa qualidade, significando que a concentração de MMA no MMA bruto é, sem dúvida, alta e preferivelmente de 50 % em peso a 80 % em peso. Além disso, foi outro objetivo da presente invenção prover um equipamento para produzir metil metacrilato a partir de metacrilamida em um significado de forma confiável, sem paralisação de esterificação não planejada devido à obstrução de polímeros. Como resultado, a unidade de esterificação e processo de esterificação propostos têm uma melhorada produção e são completamente seguros.

[0017] Mais particularmente, a invenção objetiva propor uma unidade de esterificação para produzir metil metacrilato bruto compreendido de metacrilamida (MAM), e pelo menos metanol e água, compreendendo diversos reatores (1, ...n, n+1, ..., ...N), cada reator tendo uma parte superior e uma parte inferior, e em que, os reatores são instalados em um modo seriado, de modo que haja um fluxo contracorrente entre a fase gasosa e a fase líquida, a fase líquida fluindo do primeiro reator (1) para o último reator (N ou (N+1)), e a fase gasosa fluindo do último reator para o primeiro reator, - o primeiro reator da série compreendendo: - entradas laterais de metacrilamida, metanol e água, - pelo menos uma saída de fase líquida localizada na base da parte inferior, - o último reator compreendendo uma entrada de vapor lateral localizada na parte inferior, - e cada reator também compreendendo: - pelo menos uma saída de fase gasosa, no topo da parte superior, - pelo menos uma entrada de fase gasosa na parte inferior, os reatores sendo conectados de tal maneira que a saída da fase gasosa do reator n+1 é ligada à entrada da fase gasosa do reator n, - pelo menos uma entrada de fase líquida lateral localizada na parte inferior, os reatores sendo conectados de tal maneira que a saída da fase líquida do reator n é ligada à entrada da fase líquida lateral do reator n+1 - pelo menos outra entrada de fase líquida lateral localizada na parte inferior, a saída da fase líquida do reator n sendo ligada a dita outra entrada de fase liquida lateral de dito reator n.

[0018] De acordo com outros aspectos da invenção: - o segundo e/ou terceiro reator da série compreende uma entrada de fase líquida na parte inferior alimentada por metanol. - cada reator compreende um distribuidor de fase gasosa localizado dentro da parte inferior de dito reator. - o distribuidor da fase gasosa compreende um tubo indo horizontalmente da parede lateral do reator até o centro, com, em sua extremidade, pelo menos três bocais da fase líquida. - dita unidade inclui um reator adicional (N+1) compreendendo: - pelo menos uma primeira e uma segunda entrada de fase líquida lateral localizada na parte inferior, - pelo menos uma saída de fase gasosa no topo da parte superior, - pelo menos uma saída de fase líquida localizada na base da parte inferior, - pelo menos uma entrada de vapor lateral localizada na parte inferior, - dito reator adicional N+1 sendo conectado em um modo paralelo ao último reator N da série, de tal maneira que dito reator adicional N+1 é alternativamente ligado (via uma válvula) ao penúltimo reator N-1, sua saída de fase gasosa sendo ligada à entrada de fase gasosa lateral de dito penúltimo reator, e a saída de fase líquida de dito penúltimo reator N-1 é ligada à primeira entrada de fase líquida do reator N+1; a saída de fase líquida de dito reator N+1 sendo ligada a sua segunda entrada de fase líquida lateral. - dita unidade compreende um meio de separação, para separar ácido metacrílico de metil metacrilato bruto (MMA), dito meio de separação sendo conectado à saída de fase gasosa do primeiro reator. - dito meio de separação compreende: - um primeiro condensador parcial (<100 % em peso, 2 % em peso a 50 % em peso), para liquefazer a fase gasosa, tendo pelo menos uma entrada ligada à saída de fase gasosa do primeiro reator com uma temperatura entre 98 °C a 102 °C, preferivelmente, de 98 °C a 100 °C, e pelo menos uma saída provendo a fase líquida em uma temperatura entre 80 °C e 84 °C, - um dispositivo tambor capaz de separar a fase líquida obtida da fase gasosa, separando ácidos do MMA bruto, dito dispositivo tambor tendo uma entrada conectada à saída do primeiro condensador parcial; e uma saída de ácidos ligada à entrada de líquido lateral do primeiro reator e tendo uma saída de MMA bruto de fase gasosa, - um condensador total para liquefazer a fase gasosa, preferivelmente, pelo menos 99 % de dita fase gasosa de MMA bruto, dito condensador total compreendendo uma entrada de fase gasosa ligada à saída de fase gasosa do dispositivo tambor, e uma saída para fase gasosa do MMA bruto, - um tambor ligado à saída do condensador total, para recuperar MMA bruto, compreendendo uma saída de MMA bruto e uma saída de componentes leves, - um condensador coletor, ligado à saída do componente leve do tambor, para recuperar ditos componentes leves (metanol) e compreendendo um evento de saída, - e dispositivo de esfriamento, para esfriar MMA bruto, compreendendo uma entrada ligada à saída de MMA bruto de dito tambor de recuperação e compreendendo uma saída de MMA bruto com uma concentração de MMA sendo de 50 % a 80 %, evitando a polimerização. - cada reator compreende duas saídas de fase líquida localizadas na base da parte inferior, uma primeira bomba centrífuga sendo conectada a dita uma saída, e uma segunda bomba centrífuga sendo conectada a outra dita saída, cada bomba centrífuga tendo uma saída, dita saída sendo ligada às entradas de fase líquida laterais localizadas na parte inferior dos dois sucessivos reatores. - cada saída é conectada a uma bomba centrífuga (P), via filtros de cesta (F) e, preferivelmente, com um filtro de cesta na terceira bomba até a última bomba do reator esterificador (P). - cada reator compreende pelo menos um dispositivo de controle de temperatura (TA), um dispositivo de controle de pressão (PA), e dispositivo de controle de nível (LC), dito dispositivo de controle de nível regula o fluxo de saída de líquido para obter um nível de líquido constante dentro de cada reator, - o fluxo de fase líquida lateral é alimentado aos reatores n e n+1, via dispositivos de válvula de controle ativados pelo dispositivo de controle de nível (LC). - dita unidade compreende um dispositivo de fluxo de controle de vapor capaz de regular o fluxo de vapor de acordo com uma predeterminada taxa de fluxo (FC), - condensador parcial (70) e condensador total são esfriados por água com fluxo controlado (CW), - dita unidade compreende 3 a 8 reatores de esterificação n, mais preferivelmente 4 a 6 reatores de esterificação, e muitíssimo preferivelmente 5, sendo instalados em modo seriado, e um reator de esterificação adicional sendo conectado em modo paralelo ao último reator. - os materiais dos vasos reatores incluem, preferivelmente, materiais revestidos de vidro; os últimos reatores 5 (e 6) são de zircônio, titânio, chumbo, ligas baseadas em níquel, como ligas de níquel/molibdênio do tipo hastelloy® B, B2 ou B3, ou liga de ferro/níquel, como incoloys®, ligas de tântalo; o distribuidor de vapor (90) e filtros de cesta (F) são, mais preferivelmente, de liga de ferro/níquel, como hastelloy® ou de zircônio; e tubos gasosos externos são tubos revestidos de vidro.

[0019] De acordo com outro aspecto, a invenção se refere a um processo para produzir metil metacrilato bruto (MMA) de metacrilamida (MAM) e pelo menos metanol e água com uma série (1, ., n, n+l,...,N) de reatores ligados, caracterizado pelo fato de que compreende uma implementação de um fluxo contracorrente entre a fase gasosa e a fase líquida, a fase líquida fluindo de um primeiro reator (1) da série para o último reator (N ou (N+1)), e a fase gasosa fluindo do último reator para o primeiro reator pela: - introdução de líquidos lateralmente na parte inferior dos reatores, - extração da fase gasosa do topo dos reatores e introdução da fase gasosa do reator n+1 no reator n, - extração da fase líquida da base dos reatores e introdução da fase líquida do reator n no reator n+1, - introdução de vapor lateralmente no último reator.

[0020] Preferivelmente, a mistura de fase gasosa e fase líquida em dito processo é feita com um distribuidor de fase gasosa que distribui vapor. Mais preferivelmente, a mistura da fase gasosa e fase líquida na série (1, ., n, n+1,...,N), dos reatores ligados em dito processo, é feita com um distribuidor de fase gasosa que distribui vapor em cada reator.

[0021] Além disso, o processo de esterificação compreende vantajosa e opcionalmente uma das seguintes etapas de: - introduzir a fase gasosa fluindo para fora do reator n+1 com um distribuidor localizado dentro do reator n, para misturar dita fase gasosa com fluxo de líquido; - parcialmente reciclar a fase líquida para o mesmo reator (n) para garantir mistura, e parte remanescente do líquido para o reator seguinte (n+1), após filtrar pequenos polímeros de dita fase líquida; - realizar uma primeira separação de ácidos do MMA bruto na saída do primeiro reator e reciclar ditos ácidos, alimentando a entrada de líquido lateral de dito primeiro reator e obtendo 60 % em peso a 70 % em peso de MMA bruto; - realizar uma segunda separação de ácidos da fase gasosa após primeira separação, para obter MMA bruto contendo principalmente 50 % em peso a 80 % em peso de MMA, 10 % em peso a 20 % em peso de água, e 10 % em peso a 20 % em peso de metanol e impurezas; - controlar o nível de líquido (L) de cada reator e manter dito nível de líquido, regulando-se a fase líquida de introdução de fluxo com este nível de controle de líquido (L) em um nível constante, dito nível sendo entre, preferivelmente, 25 % a 75 % da altura total do reator; - controlar o fluxo de vapor do último reator de acordo com uma predeterminada taxa de fluxo, - alimentar lateralmente o primeiro reator com metacrilamida, água e metanol, usando 5 a 40 % de metanol para alimentar o segundo e/ou o terceiro reator lateralmente, - alimentar lateralmente o último reator com vapor, com uma pressão de preferivelmente 3 barg a 8 barg, e tendo uma relação molar entre vapor e metacrilamida entre 1 e 2,5, a água total, líquido e vapor alimentados sendo entre 4 a 6,5, e metanol sendo colocado em um excesso, em comparação com metacrilamida, de preferivelmente 1,1 a 2; - introduzir um aditivo anti-incrustação e/ou inibidores de polimerização pelo menos no primeiro reator, ditos inibidores de polimerização incluindo inibidores de polimerização solúveis em água ou solúveis em álcool e, introduzir inibidores de polimerização na primeira separação de ácidos do MMA bruto.

[0022] A invenção também se refere a uma planta para produzir metil metacrilato (MMA) continuamente, compreendendo uma unidade de esterificação, como descrito acima.

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 esquemático simplificado de uma planta 100 para preparar ácido metacrílico e/ou metil metacrilato, - A Figura 2 representa uma vista detalhada da unidade de esterificação 150 de acordo com a invenção, - A Figura 3 representa uma vista da seção transversal detalhada ao longo de um primeiro eixo geométrico XX’ de uma parte inferior de um reator e distribuidor de vapor de acordo com a Figura 2, - A Figura 4 representa uma vista detalhada da seção transversal ao longo de um segundo eixo geométrico YY’, perpendicular ao primeiro eixo geométrico XX’ da parte inferior do reator da Figura 3.

ESPECIFICAÇÃO

[0024] Os termos “topo”, “superior”, ou “acima” e “abaixo”, “base” ou “inferior” são usados para definir uma parte do reator com relação ao eixo geométrico XX’ de dito reator.

[0025] O termo “reator” é usado para definir o reator de esterificação.

[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 metil metacrilato (MMA) ou ácido metacrílico (MAA).

Concernente 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 100, 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 é, por exemplo, descrito no documento US 1934838.

[0028] Tais monômeros podem ser ainda usados para produzir, por exemplo, polimetil metacrilato (PMMA), que é um polímero amplamente usado em um grupo de aplicações, como, por exemplo, automotiva, transporte, aeroespacial, fotovoltaica, informática, telecomunicação, energia eólica, ou construção de edifícios...

Preparação de cianeto de hidrogênio HCN

[0029] Primeiro de tudo (etapas S1 e S2), o HCN é produzido em uma primeira unidade 110, de uma mistura de gás contendo metano, amônia e ar eventualmente enriquecido 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 de catalisador 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 a polimerização de HCN. Para isto, a amônia que não reagiu 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 cianoidrina ACH

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

Amidificação de acetona cianoidrina

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

[0032] Primeiro, na etapa S4, ácido sulfúrico (H2SO4) é adicionado em excesso em comparação com acetona cianoidrina ACH. Por exemplo, a relação molar de H2SO4/ACH é compreendida entre 1,2 e 2, preferivelmente, entre 1,25 e 1,8, e, mais preferivelmente, entre 1,3 e 1,6.

[0033] A primeira reação ocorrendo é uma reação de hidrólise de ACH por ácido sulfúrico (H2SO4), que fornece um sal intermediário, chamado SIBAM (α- sulfatoisobutiramida). Esta reação é a seguinte: (CH3)2COHCN + H2SO4 ^ (CH3) 2COSO3HCONH2 (1)

Acetona cianoidrina (ACH) α-sulfatoisobutiramida (SIBAM)

[0034] Esta reação é rápida e exotérmica. A temperatura é compreendida entre 80 °C e 110 °C, e a pressão é próxima à pressão atmosférica.

[0035] A segunda reação (etapa S5) é uma reação lenta e endotérmica. Ela ocorre em pressão atmosférica e 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: (CH3) 2COSO3HCONH2 ^ CH2C (CH3) CONH2 + H2SO4 (2) α-sulfatoisobutiramida (SIBAM) 2-metacrilamida (MACRYDE)

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

[0037] A primeira reação de hidrólise de ACH com uma pequena quantidade de água pode criar uma quantidade significativa de HIBAM (α-hidroxiisobutiramida). Uma tal reação é muito rápida. Ela é a seguinte: (CH3)2COHCN + H2O > (CH3) 2COHCONH2 (3)

Acetona cianoidrina (ACH) α-hidroxiisobutiramida (HIBAM)

[0038] Na segunda etapa S5, HIBAM também pode criar MACRYDE, mas esta reação é muito lenta. Assim, há uma grande quantidade de HIBAM não convertida no fim da etapa de amidificação S5. A reação é a seguinte: (CH3) 2COHCONH2 ^ CH2C (CH3) CONH2 + H2O (4) α-hidroxiisobutiramida (HIBAM) metacrilamida (MACRYDE)

[0039] A hidrólise de HIBAM pode criar HIBA (ácido α-hidroxiisobutirico) (CH3) 2COHCONH2 , H2SO4 + H2O ^ (CH3) 2COHCOOH + NH4HSO4 (5) α-hidroxiisobutiramida (HIBAM) ácido a-hidroxiisobutírico (HIBA) + bissulfato de amônio

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

[0041] A mistura de MACRYDE e MAA, também chamada de mistura compreendendo 2-metacrilamida, 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 por 150 unidades da planta, a fim de obter-se metil metacrilato MMA. A reação de esterificação (etapa S6) é feita misturando-se ditos componentes com metanol (CH3OH).

[0043] As reações principais são estas duas abaixo: CH2C (CH3) CONH2, H2SO4 + CH3OH - CH2C (CH3) COOCH3 + NH4HSO4 (7) metacrilamida (MACRYDE) + metanol metimetacrilato (MMA) + bissulfato de amônio CH2C (CH3) COOH + CH3OH - CH2C (CH3) COOCH3 + H2O (8) ácido metacrílico (MAA) + metanol metimetacrilato (MMA)

Hidrólise

[0044] Os componentes obtidos após amidificação também podem ser hidrolisados misturando-os com água (etapa S7). Tal reação de hidrólise permite obter-se ácido metacrílico de acordo com a seguinte reação: CH2C (CH3) CONH2, H2SO4 + H2O ^ CH2C (CH3) COOH + NH4HSO4 (9) metacrilamida (MACRYDE) ácido metacrílico (MAA) + bissulfato de amônio Purificação de MMA bruto ou MAA obtido

[0045] O metil metacrilato (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 técnica, a fim de removerem-se compostos residuais.

[0046] O H2SO4 usado da esterificação ou hidrólise pode ser usado para produzir sulfato de amônio ou pode ser recuperado para produzir ácido sulfúrico/óleo, que pode ser reciclado dentro do processo. Concernente à Unidade de esterificação 150,

[0047] A Figura 2 mostra uma vista da unidade de esterificação 150, para produzir metil metacrilato MMA bruto, de acordo com a invenção. A unidade de esterificação 150 compreende 3 a 8 reatores de esterificação n e, mais preferivelmente, 4 a 6 reatores de esterificação. Na modalidade preferida, representada na Figura 2, a unidade de esterificação compreende cinco reatores de esterificação 1, 2, 3, 4, 5. Cada reator n (1, 2, 3, 4, 5) compreende uma parte inferior definida pelo nível L de fase líquida e uma parte superior acima deste nível L contendo fase gasosa. A fase líquida é extraída da base dos reatores, isto é, da base da parte inferior, e a fase gasosa é extraída do topo dos reatores, isto é, do topo da parte superior.

[0048] Vantajosamente, o último reator 5 é dobrado com um reator 6 adicional (n+1), igual aos outros, instalado em modo paralelo com dito último reator 5, de tal maneira que o reator 6 opere alternativamente com o último reator 5. De fato, o último reator é sensível à incrustação. Portanto, deve ser limpo regularmente. Adicionando-se um último reator suplementar na série, um reator, por exemplo, o reator 5, permanece em funcionando enquanto o outro reator, o reator 6, permanece em operação de limpeza ou operação manutenção. A mudança entre ambos os reatores é feita graças à válvula V5. Deste modo, a confiabilidade da esterificação pode ser amplamente melhorada.

[0049] Além disso, de acordo com um aspecto da invenção, os reatores 1, 2, 3, 4, e 5 (ou 6) são instalados em modo seriado, de modo que haja um fluxo contracorrente entre a fase gasosa e a fase líquida.

[0050] De fato, os reatores n são ligados de tal maneira que o padrão de fluxo seja fluxo contracorrente. Isto significa que a fase líquida flui do primeiro reator 1 da série para o último reator 5 (ou 6) e, a fase gasosa flui do último reator 5 (ou 6) para o primeiro reator 1 da série.

[0051] Todo o líquido é introduzido lateralmente em cada reator pelas entradas laterais identificadas 9, 10, 15, e 18 do reator 1; 26, 25 do reator 2; 36, 35 do reator 3; 46, 45 do reator 4; 56, 55 do reator 5, e 66, 65 do reator 6.

[0052] As fases líquidas são extraídas da base dos reatores pelas saídas identificadas 12, 13 do reator 1; 22, 23 do reator 2; 32, 33 do reator 3; 42, 43 do reator 4; 52, 53 do reator 5; e 62, 63 do reator 6.

[0053] A fase gasosa flui pelas saídas no topo dos reatores para os reatores 1, 2, 3 e 4. Estas saídas são identificadas como 11 no reator 1; 21 no reator 2; 31 no reator 3; 41 no reator 4; 51 no reator 5; e 61 no reator 6.

[0054] Os fluxos gasosos são introduzidos pela entrada lateral dos reatores. As entradas gasosas, para alimentar o reator n com fase gasosa do reator n+1, são identificadas como 14 no reator 1; 24 no reator 2; 34 no reator 3; 44 no reator 4;

[0055] O fluxo de vapor é introduzido pela entrada lateral dos reatores 5 ou 6; estas entradas são identificadas por 54 no reator 5; 64 no reator 6.

[0056] O reator n compreende, preferivelmente, uma entrada de líquido lateral, que é usada por algum deles, primeiro, segundo ou terceiro, para alimentar metanol. A entrada de metanol é identificada por 17 no reator 1, 27 no reator 2, e 37 no reator 3.

[0057] A matéria prima principal, isto é, metacrilamida em ácido sulfúrico excedente, vinda da unidade de amidificação 130, é alimentada ao primeiro reator 1 pela entrada 9. Alguma solução de água, vinda da unidade de purificação (S8- da Figura 1), ou alguma água potável, é alimentada ao primeiro reator 1 pela entrada identificada por 10. O metanol é alimentado principalmente ao primeiro reator 1, via entrada 17, porém alguma parte, preferivelmente 5 a 40 % de metanol, pode ser alimentada ao segundo reator 2 ou ao terceiro reator 3 por meio de dispositivo de válvula V10 e de um dispositivo de válvula de controle VM2. Água, metanol e metacrilamida são introduzidos no primeiro reator, via dispositivos de válvula de controle, respectivamente, V0, VM1, VE. Cada reator compreende um dispositivo de controle de nível LC para manter o nível de líquido constante, dito dispositivo de controle de nível é capaz de ativar dispositivos de válvula de controle e, deste modo, regular o fluxo de saída de líquido. Nenhum amoníaco é introduzido em qualquer reator ou está presente no meio de reação.

[0058] Vapor em baixa pressão, preferivelmente de 3 barg a 8 barg, é alimentado ao último reator 5 (ou 6) por meio de dispositivo de válvula de controle V20 e válvulas V8 ou V9. O dispositivo de válvula de controle V20 é ajustado por um predeterminado fluxo FC. A relação molar entre água e metacrilamida, sem considerar o ácido sulfúrico, é entre 3 e 4. É vantajoso alimentar água, porque a esterificação direta de metacrilamida em MMA com metanol não é uma maneira rápida pelo lado cinético. É mais rápido produzir hidrólise de metacrilamida em ácido metacrílico com água e, em seguida, obter esterificação de ácido metacrílico em metil metacrilato com metanol. Assim, com introdução de água, a produção da esterificação é mais elevada. A relação molar entre vapor e metacrilamida é entre 1 e 2,5. Assim, a água total (líquido e vapor) alimentada à unidade de esterificação é entre 4 a 6,5. Metanol é colocado em excesso em comparação com metacrilamida de 1,1 a 2. De fato, o objetivo é favorecer a conversão de ácido metacrílico em metil metacrilato. A concentração em massa de ácido sulfúrico na metacrilamida sulfúrica vinda da unidade de amidificação é entre 55 % e 70 %. Este número depende da produção e dos parâmetros de amidificação.

[0059] O fluxo contracorrente entre vapor e líquido é para obtenção de um efeito de extração em cada reator. Significa extrair orgânicos valiosos do ácido consumido. A pressão gasosa varia da mínima de 0,1 barg, no primeiro reator 1, à máxima de 1,5 barg, no último reator 5 (ou 6). A temperatura varia de 98 °C a 102 °C, preferivelmente, de 98 °C a 100 °C no primeiro reator 1; acima de 135 °C à máxima de 145 °C no último reator 5 (ou 6) e, preferivelmente, de 135 °C a 138 °C em dito último reator. No topo do primeiro reator, saída 11, a fase gasosa flui para um condensador parcial 70. A temperatura de saída do condensador parcial 70 é entre 80 e 84 °C. A meta dos dispositivos 70 e 71 é obter uma primeira separação entre ácido metacrílico e MMA bruto. De fato, o líquido do condensador parcial 70 é alimentado a um tambor 71. O tambor é capaz de separar a fase líquida da fase gasosa, a fase líquida sendo reciclada para o primeiro reator 1. A fase gasosa flui até o condensador total 72. O “MMA bruto” líquido é recuperado em um tambor 74. Há um condensador coletor 73 acima do tambor, para evitar a perda de MMA nas ventilações. O MMA bruto é em seguida esfriado, via dispositivo de esfriamento 80, e enviado para a seção de purificação S8. A concentração de ácido metacrílico em MMA bruto é geralmente menor do que 1 % em peso no processo. Pela extração de MMA no topo do primeiro reator 1, a conversão de esterificação de metacrilamida em ácido metacrílico e em metil metacrilato é otimizada. De fato, a reação de esterificação é um equilíbrio químico. Por outro lado, o ácido consumido tem um baixo teor de orgânicos descendendo no último reator: entre 2 % em peso a 6 % em peso. O MMA é facilmente vaporizado em cada reator, porque ele forma uma mistura azeotrópica com metanol ou com água.

[0060] Cada reator é um vaso vertical com, por exemplo, cabeças torisféricas. As cabeças podem também ser hemisféricas ou elipsoides. O vaso descrito tem um formato substancialmente cilíndrico, a altura do cilindro definindo o eixo geométrico vertical XX’ do vaso, e o diâmetro definindo o eixo geométrico horizontal YY’, perpendicular ao eixo geométrico XX’.

[0061] Vantajosamente, cada reator compreende duas saídas de líquido, (12, 13; ..., 62, 63) na parte de base para efluxo dos ácidos consumidos. Estas duas saídas são ligadas aos dois filtros de cesta F e duas bombas centrífugas P. Na liberação das bombas, o fluxo de líquido é parcialmente reciclado para o mesmo reator para garantir mistura, e parte remanescente do líquido é enviada para o próximo reator. Esta divisão é feita graças a um dispositivo de válvula de controle VI do reator 1 e 2, V2 do reator 2 e 3, V3 do reator 3 e 4, V4 do reator 4, e o último esterificador funcionando. Para o último esterificador funcionando, há um fluxo de líquido parcialmente reciclado para o mesmo reator e parte remanescente do líquido é enviada para cristalização ou tratamento, graças ao dispositivo de válvula de controle V6 ou V7 do exemplo. A finalidade dos filtros de cesto F é remover pequenos polímeros da fase líquida. A linha de líquido é dobrada até as bombas, para evitar incrustação, obstrução ou cavitação das bombas. Em operação normal, ambas as bombas P estão trabalhando juntas. A bomba P é paralisada e isolada somente se uma obstrução ou cavitação for detectada. A operação de limpeza pode ser obtida para o filtro ou para a bomba sem parar toda a seção de esterificação.

[0062] Cada reator compreende como um distribuidor de fase gasosa, um distribuidor de vapor 90. Os distribuidores 90 são localizados dentro da parte inferior de cada reator 1, ..., 6. Vista detalhada do distribuidor de vapor 90 é representada nas Figuras 4 e 5. O distribuidor de vapor compreende um tubo indo horizontalmente da parede lateral do reator até o centro do reator com três ou quatro bocais 91, ..., 94 faceando baixo em comparação com a horizontal. A inclinação do bocal é entre 10 ° a 45 ° em comparação com a horizontal. Os comprimentos dos bocais são curtos em comparação com o diâmetro do reator, preferivelmente, menores do que 1/20e do diâmetro. De fato, é preferível evitar muitos dispositivos internos dentro do reator, para evitar pontos de incrustação. E quando a mistura de reação é altamente corrosiva, os bocais são sensíveis à vibração e corrosão. Os distribuidores de vapor 90 garantem boa mistura e efeito de extração entre a fase gasosa e a fase líquida. Devido aos distribuidores de vapor 90, nenhuma agitação mecânica é necessária na unidade de esterificação ou no processo de esterificação de acordo com a invenção.

[0063] Os distribuidores de vapor introduzem somente vapor no reator. Nenhum gás inerte ou álcool é introduzido.

[0064] De fato, em cada reator há uma fase líquida e uma fase gasosa. O nível de líquido L é mantido entre 25 % a 75 % da altura total de cada reator. A fase gasosa eflui do topo do reator pelas saídas. A parte superior do reator é útil para evitar arraste de gotículas de líquido para longe com o fluxo gasoso. O diâmetro do vaso é fixado de acordo com a velocidade superior máxima do gás no reator. O volume e a altura são fixados, a fim de garantir suficiente tempo de permanência de líquido em cada reator e, portanto, boa conversão de metacrilamida em MMA.

[0065] Preferivelmente, um aditivo anti-incrustação e um inibidor de polimerização, representados pelo bloco INHIB na Figura 2, são adicionados aos reatores, ao condensador parcial, e ao condensador total e condensador coletor de MMA bruto. Mais preferivelmente, as injeções de inibidor são feitas no primeiro e terceiro reator.

[0066] Um exemplo de inibidores disponíveis é listado abaixo. Além disso, pode ser vantajoso e útil adicionar um desemulsificante. Os inibidores de polimerização são úteis para evitar polimerização tanto durante o processo de preparação de MMA como durante armazenagem e embarque de MMA. O inibidor de polimerização pode incluir um inibidor de polimerização solúvel em água ou solúvel em álcool. Exemplos adequados incluem, porém não são limitados a hidroquinona; 4-metoxifenol; 4-etoxifenol; 4-propoxifenol; 4-butoxifenol; 4-heptoxifenol; hidroquinona monobenziléter; 1,2-diidroxibenzeno; 2-metoxifenol; 2,5- dicloroidroquinona; 2,5-di-terc-butilidroquinona; 2-acetilidroquinona; monobenzoato de hidroquinona; 1,4-dimercaptobenzeno; 1,2-dimercaptobenzeno; 2,3,5- trimetilidroquinona; 4-aminofenol; 2-aminofenol; 2-N,N-dimetilaminofenol; 2- mercaptofenol; 4-mercaptofenol; catecol; monobutiléter; 4-etilaminofenol; 2,3- diidroxiacetofenona; pirogalol; 1,2-dimetiléter; 2-metiltiofenol; t-butil catecol; di-terc- butilnitróxido; di-terc-amilnitróxido; 2,2,6,6-tetrametil-piperidinilóxi; 4-hidróxi-2,2,6,6- tetrametil-piperidinilóxi; 4-oxo-2,2,6,6-tetrametil-piperidinilóxi; 4-dimetilamino 2,2,6,6-tetrametil-piperidinilóxi; 4-amino-2,2,6,6-tetrametil-piperidinilóxi; 4- etanoilóxi-2,2,6,6-tetrametil-piperidinilóxi; 2,2,5,5-tetrametil-pirrolidinilóxi; 3-amino- 2,2,5, 5-tetrametil-pirrolidinilóxi; 2,2,5,5-tetrametil-1-oxa-3-azaciclopentil-3-óxi; ácido 2,2,5,5-tetrametil-3-pirrolinil-1-óxi-3-carboxílico; 2,2,3,3,5,5,6,6-octametil-1,4- diazacicloexil-1,4-dióxi; nirosofenolato de sódio; compostos de cobre, tais como dimetilditiocarbamato de cobre; dietilditiocarbamato de cobre; dibutilditiocarbamato de cobre; salicilato de cobre; azul de metileno; ferro; fenotiazina; 1,4- benzenodiamina, N-(1,4-dimetilpentil)-N'-fenila; 1,4-benzenodiamina, N-(1,3- dimetilbutil)-N'-fenila; seus isômeros; misturas de dois ou mais deles; ou misturas de um ou mais dos acima com oxigênio molecular. O inibidor de polimerização é tipicamente usado em níveis variando de 100 ppm a 4.000 ppm em peso.

[0067] Os materiais dos vasos de reator incluem, preferivelmente, mas não são limitados a materiais revestidos de vidro. Em razão disto, é um material barato. Os últimos reatores 5 (e 6) não podem ser de material revestido com vidro, devido às operações de limpeza regulares e à fragilidade deste material. Outros possíveis materiais são: zircônio, titânio, chumbo, incoloys®, como, por exemplo, hastelloy® B, B2 ou B3, ou outras ligas incoloys®, de tântalo... . O distribuidor de vapor 90 e filtros de cesta F são mais preferivelmente da hastelloy® ou em zircônio. Os tubos gasosos externos são tubos revestidos de vidro. Os tubos de líquido externos são tubos de aço de carbono revestidos internamente com politetrafluoroetileno (PTFE), Perfluoro-etileno propileno (FEP), ou Perfluoroalcóxi (PFA). Bombas são revestidas com PFA. O condensador parcial 70 e o condensador total 72 são, preferivelmente, trocadores de calor de grafite. O tambor de MMA bruto 74 pode ser preferivelmente de aço inoxidável AISI 316L.

[0068] De acordo com a invenção, o metil metacrilato bruto recuperado da unidade de esterificação contém principalmente 50 % em peso a 80 % em peso de MMA, 10 % em peso a 20 % em peso de água, e 10 % em peso a 20 % em peso de metanol e outros (impurezas). Antes da etapa de destilação, a maior parte do metanol e da água é removida do metil metacrilato pela etapa de extração de água.

[0069] A vantagem principal desta invenção é obter esterificação com uma produção muito boa. Significa mais do que 95 % e, vantajosamente, mais do que 97 %. Significa, por exemplo, que são poucas as perdas orgânicas em ácidos consumidos.

[0070] A segunda vantagem principal desta invenção é obter a esterificação em um modo confiável. Significa que não há paralisação de esterificação não planejada devido à incrustação de polímeros.

[0071] A terceira vantagem desta invenção é produzir MMA bruto com especialmente boa qualidade. Significa que a acidez e mais particularmente o teor de ácido metacrílico no MMA é baixo. E significa que a concentração de MMA no MMA bruto é um tanto alta, isto é, de 50 % em peso a 80 % em peso.

Claims

1. Unidade de esterificação para produzir metil metacrilato bruto (MMA) a partir de metacrilamida (MAM), e pelo menos metanol e água, a dita unidade de esterificação compreendendo reatores (1, ...n, n+1, ..., ...N), em que “n” representa o número de cada reator na série de reatores (1, 2, 3, 4, 5, etc.), e “N” representa o pelo menos reator na série, cada reator tendo uma parte superior e uma parte inferior, caracterizada pelo fato de que os reatores são instalados em modo série, de modo que haja um fluxo contra corrente entre a fase gasosa e a fase líquida, a fase líquida fluindo do primeiro reator (1) da série para o último reator (N), e a fase gasosa fluindo do último reator (N) para o primeiro reator (1), o primeiro reator da série compreendendo: entradas laterais de metacrilamida, metanol e água, o último reator (N) compreendendo uma entrada de vapor lateral localizada na parte inferior, e cada reator (1, ...n, n+1, ..., ...N) também compreendendo: pelo menos uma saída de fase gasosa, no topo da parte superior, pelo menos uma entrada de fase gasosa na parte inferior, os reatores sendo conectados de tal maneira que a saída da fase gasosa do reator (n+1) é ligada à entrada da fase gasosa do reator (n), pelo menos uma saída de fase líquida localizada na base da parte inferior, pelo menos uma entrada de fase líquida lateral localizada na parte inferior, os reatores sendo conectados de tal maneira que a saída da fase líquida do reator (n) é ligada à entrada da fase líquida lateral do reator (n+1) pelo menos outra entrada de fase líquida lateral localizada na parte inferior, a saída da fase líquida do reator (n) sendo ligada à dita outra entrada de fase liquida lateral de dito reator (n); um distribuidor de fase gasosa (90) localizado dentro da parte inferior do reator; a dita unidade de esterificação compreendendo ainda um reator adicional (N+1) contendo: - pelo menos uma primeira e uma segunda entrada de fase líquida lateral localizadas na parte inferior, - pelo menos uma saída de fase gasosa no topo da parte superior, - pelo menos uma saída de fase líquida localizada na base da parte inferior, e - pelo menos uma entrada de vapor lateral localizada na parte inferior, o dito reator adicional (N+1) sendo conectado em modo paralelo ao último reator (N) da série, de tal maneira que dito reator adicional (N+1) é alternativamente ligado ao penúltimo reator (N-1), a saída de fase gasosa do reator adicional (N+1) sendo ligada à entrada de fase gasosa lateral de dito penúltimo reator (N-1), uma saída de fase líquida do dito penúltimo reator (N-1) é ligada à primeira entrada de fase líquida do reator adicional (N+1), e a saída de fase líquida do dito reator adicional (N+1) sendo ligada a segunda entrada de fase líquida lateral do dito reator adicional (N+1).

2. Unidade de esterificação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o segundo e/ou o terceiro reator da série compreendem uma terceira entrada de fase líquida na parte inferior alimentada por metanol.

3. Unidade de esterificação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o distribuidor de fase gasosa (90) compreende um tubo indo horizontalmente da parede lateral do reator até o centro do reator, o dito tubo horizontal tendo em sua extremidade pelo menos três bocais.

4. Unidade de esterificação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que um material dos distribuidores de fase gasosa (90) é selecionado dentre liga de ferro/níquel e zircônio.

5. Unidade de esterificação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a dita unidade compreende um meio de separação, para separar ácido metacrílico de metil metacrilato bruto (MMA), o dito meio de separação sendo conectado à saída de fase gasosa do primeiro reator.

6. Unidade de esterificação de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que dito meio de separação compreende: - um primeiro condensador parcial para liquefazer a fase gasosa, tendo pelo menos uma entrada ligada à saída de fase gasosa do primeiro reator com uma temperatura entre 98 °C a 102 °C, e pelo menos uma saída provendo a fase líquida em uma temperatura entre 80 °C e 84 °C, - um dispositivo tambor capaz de separar a fase líquida obtida da fase gasosa, separando ácidos do MMA bruto, o dito dispositivo tambor tendo uma entrada conectada à saída do primeiro condensador parcial; e uma saída de ácidos ligada à entrada de líquido lateral do primeiro reator e tendo uma saída de MMA bruto de fase gasosa, - um condensador total para liquefazer a fase gasosa de MMA bruto, o dito condensador total compreendendo uma entrada de fase gasosa ligada à saída de fase gasosa de MMa bruto do dispositivo tambor, e uma saída para uma fase líquida do MMA bruto, - um tambor de recuperação ligado à saída do condensador total, para recuperar MMA bruto de fase líquida, compreendendo uma saída de MMA bruto e uma saída de componentes leves, - um condensador coletor, ligado à saída do componente leve do tambor de recuperação, para recuperar ditos componentes leves, incluindo metanol e compreendendo um respiradouro de saída, - e um dispositivo de esfriamento, para esfriar MMA bruto, compreendendo uma entrada ligada à saída de MMA bruto do dito tambor de recuperação e compreendendo uma saída de MMA bruto com uma concentração de MMA sendo de 50 % a 80 %.

7. Unidade de esterificação de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o primeiro condensador parcial e o condensador total são esfriados por água resfriada com fluxo controlado (CW).

8. Unidade de esterificação de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o condensador total é configurado para condensar pelo menos 99% da fase gasosa do MMA bruto.

9. Unidade de esterificação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cada reator compreende uma saída de fase líquida adicional, fazendo duas saídas de fase líquida, uma primeira saída e uma segunda saída localizadas na base da parte inferior, uma primeira bomba centrífuga sendo conectada a dita primeira saída, e uma segunda bomba centrífuga sendo conectada à dita segunda saída, cada bomba centrífuga tendo uma saída, a dita saída sendo ligada às entradas de fase líquida laterais localizadas na parte inferior dos dois sucessivos reatores.

10. Unidade de esterificação de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que a dita primeira saída e a dita segunda saída são cada uma conectada respectivamente a dita primeira bomba centrífuga e a dita segunda bomba centrífuga via filtros de cesta (F).

11. Unidade de esterificação de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que um material dos filtros de cesta (F) é selecionado dentre uma liga de ferro/níquel e zircônio.

12. Unidade de esterificação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cada reator compreende pelo menos um dispositivo de controle de temperatura (TA), um dispositivo de controle de pressão (PA), e dispositivo de controle de nível (LC), o dito dispositivo de controle de nível regula o fluxo de saída através da saída de fase líquida de líquido para manter um nível de líquido constante dentro de cada reator.

13. Unidade de esterificação de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que o fluxo de fase líquida lateral é alimentado aos reatores (n) e (n+1), via dispositivos de válvula de controle ativados pelo dispositivo de controle de nível (LC).

14. Unidade de esterificação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a dita unidade compreende um dispositivo de fluxo de controle de vapor (V20, FC) capaz de regular o fluxo de vapor de acordo com uma taxa de fluxo predeterminada (FC).

15. Unidade de esterificação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a dita unidade compreende 3 a 8 reatores (1,...n, n+1,...N), sendo instalados em modo de série, e um reator adicional (N+1) sendo conectado em modo paralelo ao último reator (N).

16. Unidade de esterificação de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que a dita unidade compreende 5 ou 6 reatores, em que o material dos últimos reatores (N, N+1) é selecionado dentre zircônio, titânio, chumbo, ligas de níquel/molibdênio, ligas de ferro/níquel, e ligas de tântalo; e um material dos reatores remanescentes é selecionado dentre materiais revestidos de vidro.

17. Unidade de esterificação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a unidade compreende tubos externos para transportar a fase gasosa e os ditos tubos externos são tubos revestidos de vidro.

18. Processo de esterificação para produzir metil metacrilato bruto (MMA) a partir de metacrilamida (MAM) e pelo menos metanol e água com uma série (1, ., n, n+1,...,N) de reatores ligados como definidos na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma implementação de um fluxo contra corrente entre a fase gasosa e a fase líquida, a fase líquida fluindo de um primeiro reator (1) da série para o último reator (N ou (N+1)), e a fase gasosa fluindo do último reator para o primeiro reator pela: - introdução de líquidos lateralmente em uma parte inferior dos reatores, - extração da fase gasosa do topo dos reatores e introdução da fase gasosa do reator (n+1) no reator (n), - extração da fase líquida da base dos reatores e - introdução da fase líquida do reator (n) no reator (n+1), - introdução de vapor lateralmente no último reator - misturar a fase gasosa e a fase líquida com um distribuidor de fase gasosa que distribui vapor, o dito distribuidor de fase gasosa localizado dentro da parte inferior de cada reator.

19. Processo de esterificação de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de: - introduzir a fase gasosa fluindo para fora do reator (n+1) com um distribuidor localizado dentro do reator (n), para misturar dita fase gasosa com fluxo de líquido.

20. Processo de esterificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 ou 19, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de: - parcialmente reciclar a fase líquida para o mesmo reator (n) para garantir mistura, e parte remanescente do líquido para o reator seguinte (n+1), após filtrar pequenos polímeros de dita fase líquida.

21. Processo de esterificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 20, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de: - realizar uma primeira separação de ácidos do MMA bruto na saída do primeiro reator e reciclar ditos ácidos, alimentando uma entrada de líquido lateral de dito primeiro reator e obtendo 60 % em peso a 70 % em peso de MMA bruto; - realizar uma segunda separação de ácidos da fase gasosa após primeira separação, para obter MMA bruto contendo principalmente 50 % em peso a 80 % em peso de MMA, 10 % em peso a 20 % em peso de água, e 10 % em peso a 20 % em peso de metanol e impurezas.

22. Processo de esterificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 21, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de: - controlar o nível de líquido (L) de cada reator, - manter dito nível de líquido, regulando a fase líquida de introdução de fluxo com este nível de controle de líquido (L) em um nível constante, dito nível sendo entre, preferivelmente, 25 % a 75 % da altura total do reator.

23. Processo de esterificação de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de: - controlar o fluxo de vapor do último reator de acordo com uma predeterminada taxa de fluxo.

24. Processo de esterificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 23, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de: - alimentar lateralmente o primeiro reator com metacrilamida, água e metanol, e usar 5 a 40 % de metanol para alimentar o segundo e/ou o terceiro reator lateralmente; - alimentar lateralmente o último reator com vapor, com uma pressão de preferivelmente 3 barg a 8 barg, e tendo uma relação molar entre vapor e metacrilamida entre 1 e 2,5, água total, líquido e vapor alimentados sendo entre 4 a 6,5, e metanol sendo colocado em excesso em comparação com metacrilamida, de preferivelmente 1,1 a 2.

25. Planta para produzir continuamente metil metacrilato (MMA), caracterizada pelo fato de que compreende uma unidade de esterificação conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 17.