BR112016022494B1

BR112016022494B1 - Processo para a produção de furano

Info

Publication number: BR112016022494B1
Application number: BR112016022494-9A
Authority: BR
Inventors: Jean Paul Andre Marie Joseph Ghislain Lange; Sipke Hidde Wadman
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij B.V.
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2021-07-20
Also published as: US9914715B2; RU2016142388A; CA2939851A1; EP3126342A1; EP3126342B1; WO2015150241A1; RU2721422C2; RU2016142388A3; US20170137395A1; CN106132942A

Abstract

resumo ?processo para a produção de furano e seus derivados? processo para a produção de furano e seus derivados. a presente invenção fornece um processo para a produção de furano, o re-ferido processo compreendendo as etapas de: i) colocar o furfural em contato com um catalisador de descarbonilação em um reator de descarbonilação para produzir uma corrente de produto da reação de descarbonilação gasosa compreendendo furano e monóxido de carbono; ii) colocar a referida corrente de produto da reação de descarbonilação gasosa em contato com uma corrente de solvente contendo furfural; iii) absorver pelo menos uma parte do furano presente na corrente de produto da reação de descarbonilação na corrente de solvente para fornecer uma corrente de solvente contendo furano e uma corrente gasosa contendo monóxido de carbono; iv) separar o furano da corrente de solvente contendo furano por destila-ção para fornecer uma primeira corrente de furano; e v) utilizar pelo menos uma parte da corrente de solvente remanescente contendo furfural como pelo menos uma parte do furfural a ser abastecido no reator de descarbonilação.

Description

Campo da Invenção

[001] A presente invenção refere-se a um processo para produção de furano e seus derivados.

Antecedentes da Invenção

[002] O furano e seus derivados são precursores úteis para substâncias químicas industriais na área, por exemplo, farmacêutica, de herbicidas e polímeros. O furano pode ser rapidamente convertido em tetraidrofurano (THF) e butano-1,4- diol (1,4-BDO), que são valiosas substâncias químicas utilizadas industrialmente como solventes e na produção de fibras elásticas tais como elastano/spandex, teref- talato de polibutirato e derivados de gama-butirolactona.

[003] Estas substâncias químicas são usualmente produzidas industrialmente por meio de diversas rotas a partir de insumos petroquímicos, obtidos a partir de combustíveis fósseis. Uma rota industrial para a produção de 1,4-BDO requer a reação de acetileno com dois equivalentes de formaldeído, seguida da hidrogenação do butino-1,4-diol para formação do butano-1,4-diol. Em um processo alternativo, o óxido de propileno é convertido em álcool alílico. O álcool alílico é, então, submetido à hidroformilação para formar 4-hidroxibutiraldeído, que pode ser hidrogenado para formar butano-1,4-diol. Outras rotas tradicionais utilizam butadieno, acetato alílico ou ácido succínico como materiais de partida.

[004] O butano-1,4-diol pode ser também produzido como um produto secundário em um método de produção de tetraidrofurano (THF) pela oxidação de n- butano a anidrido maléico bruto seguido pela hidrogenação catalítica.

[005] Nos últimos anos, esforços aumentados foram direcionados para a produção de substâncias químicas, incluindo furano e seus derivados, tais como 1,4- BDO e THF, a partir de insumos renováveis, tais como materiais à base de açúcar.

[006] Um método para a obtenção de furano a partir de fontes baseadas em combustível não-fóssil envolve a descarbonilação do furfural. Exemplos de proces-sos de reação para alcançar isto e a subsequente conversão do furano em seus de-rivados podem ser encontrados em Hoydonck, H.E., Van Rhijn, W.M., Van Rhijn, W., De Vos, D.E. & Jacobs, P.A. (2012) Furfural and Derivatives, em Ulmann’s Encyclo-pedia of Industrial Chemistry (volume 16, p. 285-313), Wiley-VCH Verlag GmBH & Co. KGaA, Weinheim; Dunlop, A.P. e Peters, F.N., em The Furans Reinhold Publ. Co, 1953; K.J. Zeitsch, em "The Chemistry and Technology of Furfural and its Many By-products" Sugar Series 13, Elsevier, 2000; Lange, J-P, van der Heide, E, van Buijtenen, J., e Price, R.; Furfural—A Promising Platform for Lignocellulosic Biofuels; ChemSusChem 2012, 5, 150 - 166 e Watson, J.M., Ind. Eng. Chem. Prod. Res. De-velop., 1973, 12(4), 310. O furfural pode ser obtido a partir da hemicelulose por hi-drólise ácida na fase líquida bem como na fase gasosa, conforme descrito em WO 2002/22593 e WO 2012/041990.

[007] A corrente de produto de um processo de reação incluindo a descarbo- nilação do furfural irá conter furano, monóxido de carbono, hidrogênio e outros subprodutos. O furano pode ser recuperado da corrente de gás diluído por condensação após compressão e resfriamento consideráveis da corrente compreendendo furano, CO e H2 a, por exemplo, mais de 1,5 MPa e menos de 20°C. Entretanto, devido ao baixo ponto de ebulição do furano (31,3°C), é difícil recuperar, de forma essencial, todo o furano desta corrente de gás. Uma remoção acentuada de monóxido de carbono da corrente de furano é, também, crítica, pois o monóxido de carbono pode agir como contaminante para os catalisadores utilizados em reações subsequentes para conversão do furano em THF e 1,4-BDO.

[008] CN 101967133 descreve um processo para produção de furano pela descarbonilação do furfural, onde, após a reação de descarbonilação, a mistura gasosa resultante é condensada e um produto furano líquido é coletado. Mais furano é, então, recuperado da fase de gás remanescente pela absorção com um solvente. Solventes preferenciais são furfural, benzeno, tolueno e xileno. Estes solventes podem ser reciclados para reuso na etapa de absorção.

[009] JP 2013-159594A descreve um método para a produção de furano, onde furfural é inserido em um reator como matéria-prima. O furano é, então, produzido pela reação de descarbonilação na presença de um catalisador. Um gás misto contendo o produto furano como principal componente é extraído em uma saída do reator. O referido gás misto é, então, colocado em contato com um solvente para separar o furano do gás misto, onde o furfural é utilizado como solvente. Após a separação do solvente furfural, este é reciclado para reuso.

[010] Seria vantajoso fornecer um método mais eficiente e integrado para a produção do furano a partir do furfural, no qual o furano pudesse ser separado dos subprodutos indesejáveis que se formam na sua produção, sem perdas significativas dos materiais úteis e sem contaminação com subprodutos indesejáveis, tais como o monóxido de carbono.

Sumário da Invenção

[011] Em conformidade, a presente invenção fornece um processo para a produção de furano, o referido processo compreendendo as etapas de: i) colocar o furfural em contato com um catalisador de descarbonilação em um reator de descarbonilação para produzir uma corrente de produto da reação de descarbonilação gasosa compreendendo furano e monóxido de carbono; ii) colocar a referida corrente de produto da reação de descarbonilação gasosa em contato com uma corrente de solvente contendo furfural; iii) absorver pelo menos uma parte do furano presente na corrente de produto da reação de descarbonilação na corrente de solvente para fornecer uma corrente de solvente contendo furano e uma corrente gasosa contendo monóxido de carbono; iv) separar o furano da corrente de solvente contendo furano por destila- ção para fornecer uma primeira corrente de furano; e v) utilizar pelo menos uma parte da corrente de solvente remanescente contendo furfural como pelo menos uma parte do furfural a ser abastecido no reator de descarbonilação.

Breve Descrição dos Desenhos

[012] As figuras 1 e 2 são diagramas esquemáticos de modalidades exemplares, mas não-limitantes, do processo descrito aqui.

Descrição Detalhada da Invenção

[013] Os presentes inventores descobriram, de forma surpreendente, que o furano pode ser separado da corrente de produto da reação de descarbonilação contendo furano e monóxido de carbono por meio do contato da referida corrente de produto da reação com uma corrente de solvente compreendendo furfural e absorção do furano pela referida corrente de solvente. Após a separação do furano e do furfural, o furfural pode ser utilizado como pelo menos uma parte da fonte de furfural para a reação de descarbonilação. Isto permite uma redução na carga de destilação, já que a completa separação do furano e do furfural é desnecessária. Qualquer quantidade de furano remanescente no furfural será reciclada via reator de descar- bonilação e não será eliminada do processo.

[014] O furano é produzido a partir do furfural por uma reação de descarboni- lação na qual o furfural é colocado em contato com um catalisador de descarbonila- ção em um reator de descarbonilação, preferencialmente na presença de hidrogênio. A natureza do catalisador de descarbonilação não é crucial para a presente invenção e qualquer catalisador apropriado para a descarbonilação do furfural pode ser utilizado.

[015] Catalisadores exemplares e adequados para descarbonilação incluem catalisadores suportados, heterogêneos. Estes catalisadores de descarbonilação contêm apropriadamente um metal selecionado do grupo contendo ferro (Fe), rutênio (Ru), ósmio (Os), cobalto (Co), ródio (Rh), irídio (Ir), níquel (Ni), paládio (Pd), platina (Pt) e mistura destes.

[016] Preferencialmente, o metal no catalisador de descarbonilação é selecionado do grupo contendo Rh, Ir, Pd, Pt e misturas destes. Mais preferencialmente, o metal no catalisador de descarbonilação é selecionado do grupo consistindo em Pd, Pt e uma mistura de Pd e Pt. Ainda mais preferencialmente, o metal no catalisador de descarbonilação é Pd ou Pt. Mais preferencialmente, o metal no catalisador de descarbonilação é Pd.

[017] A quantidade total do metal ou metais selecionados do grupo consistindo em Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt e misturas destes pode variar dentro de amplas faixas, e pode variar de 0,01 a 20% em peso, 0,1 a 10% em peso ou 0,5 a 5% em peso com base no peso total do catalisador. Preferencialmente, a quantidade total do referido metal ou metais é de pelo menos 0,01% em peso, mais preferencialmente de pelo menos 0,05% em peso, mais preferencialmente de pelo menos 0,1% em peso, mais preferencialmente de pelo menos 0,3% em peso, mais preferencialmente de pelo menos 0,5% em peso, ainda mais preferencialmente de pelo menos 0,7% em peso. Ademais, a quantidade total do referido metal ou metais é de preferencialmente até 20% em peso, mais preferencialmente de até 15% em peso, mais preferencialmente de até 10% em peso, mais preferencialmente de até 8% em peso, mais preferencialmente de até 5% em peso, ainda mais preferencialmente de 3% em peso.

[018] Além do metal ou dos metais supracitados, o catalisador de descarbo- nilação usado no processo da presente invenção pode conter um ou mais metais adicionais como, por exemplo, metais promotores. Exemplos adequados de tais metais adicionais são metais alcalinos e/ou metais alcalino-terrosos. Preferencialmente, o metal alcalino é selecionado do grupo consistindo em sódio, potássio, rubídio e césio. Mais preferencialmente, o metal alcalino é o potássio.

[019] A quantidade total do referido metal ou metais adicionais pode variar dentro de uma faixa ampla, e pode variar de 0,1 a 25% em peso, 0,5 a 15% em peso ou 1 a 10% em peso com base no peso total do catalisador.

[020] A natureza do suporte para o catalisador utilizado no processo da presente invenção não é essencial. O referido suporte pode compreender carbono ou um ou mais óxidos selecionados do grupo consistindo em sílica, alumina, sulfato de bário, dióxido de titânio, dióxido de zircônio, silicato de magnésio, terra diatomácea e sílica em gel. No caso de o suporte compreender carbono, este poderá compreender, por exemplo, carbono ativado ou fibras de carbono.

[021] Durante a etapa de descarbonilação do processo da presente invenção, o furfural pode ser colocado em contato com o catalisador a uma temperatura na faixa de 100 a 450°C, preferencialmente na faixa de 100 a 350°C, mais preferencialmente na faixa de 200 a 350°C, ainda mais preferencialmente na faixa de 200 a 300°C, como mencionado acima. A pressão durante a descarbonilação pode estar na faixa de 0,1 a 10 MPa, mais adequadamente de 0,2 a 3 MPa, ainda mais adequadamente de 0,3 a 1,5 MPa.

[022] A etapa de descarbonilação pode ser realizada na fase líquida ou na fase gasosa. Preferencialmente, esta é realizada na fase gasosa. Se o hidrogênio estiver presente, a razão molar de hidrogênio:furfural é de preferencialmente pelo menos 0,1:1, mais preferencialmente de pelo menos 0,5:1. A razão molar de hidro- gênio:furfural é de preferencialmente até 100:1, mais preferencialmente de até 10:1, ainda mais preferencialmente de até 2:1.

[023] Bem como o hidrogênio, outros gases podem ser incluídos à etapa de descarbonilação como uma corrente de alimentação de gás e o referido gás ou referidos gases podem ser selecionados do grupo consistindo em gases nobres, nitrogênio, monóxido de carbono, dióxido de carbono, metano e vapor d’água. Um gás nobre adequado é o argônio. Preferencialmente, se um ou mais gases adicionais forem usados, a referida corrente de alimentação de gás irá conter hidrogênio e o gás ou gases adicionais, como, por exemplo, nitrogênio, em uma razão volumar maior que 0,01:1 (hidrogênio:gás ou gases adicionais), mais preferencialmente maior que 0,1:1, mais preferencialmente maior que 1:1, mais preferencialmente maior que 5:1, mais preferencialmente maior que 10:1, mais preferencialmente maior que 50:1, mais preferencialmente maior que 100:1 e ainda mais preferencialmente maior que 1000:1.

[024] Adicionalmente, o gás hidrogênio é adequadamente adicionado à etapa de descarbonilação a uma taxa de 0,01 a 100 NL/g/h (litro normal por grama de catalisador por hora), preferencialmente de 0,1 a 10 NL/g/h, mais preferencialmente de 0,5 a 2 NL/g/h. Ademais, o furfural pode ser adicionado a uma taxa de 0,1 a 100 g/g/h (grama por grama de catalisador por hora), preferencialmente de 0,5 a 10 g/g/h.

[025] A corrente de produto da reação de descarbonilação que deixa o reator onde a etapa de descarbonilação ocorre é gasosa. A corrente de produto da reação de descarbonilação é opcionalmente submetida à compressão e/ou resfriamento. Pode não ser aplicada compressão alguma. No entanto, se ocorrer compressão, a corrente de produto da reação de descarbonilação é adequadamente comprimida a até 5 MPa, preferencialmente até 2 MPa, mais preferencialmente até 1 MPa, ainda mais preferencialmente até 0,5 MPa. Pode não ser aplicado resfriamento algum. No entanto, se ocorrer resfriamento, a corrente de produto da reação de descarbonila- ção é adequadamente resfriada a uma temperatura não superior a 150°C, preferencialmente não superior a 100°C, mais preferencialmente não superior a 50°C, ainda mais preferencialmente não superior a 25°C. Tais níveis de resfriamento podem ser atingidos usando ar ou água de resfriamento na maior parte do mundo. Em outra modalidade, um resfriamento mais severo pode ser efetuado para gelar a corrente de produto da reação de descarbonilação a temperaturas de 0°C ou menores, tais como temperaturas menores que -10°C ou temperaturas menores que -20°C.

[026] Se compressão e/ou resfriamento for/forem aplicado(s) à corrente de produto da reação de descarbonilação, poderá ocorrer condensação do material líquido contendo furano. Este material líquido pode ser separado da corrente de produto da reação de descarbonilação e, opcionalmente, recombinado com a corrente contendo furano após a etapa de absorção.

[027] Após qualquer compressão e/ou resfriamento e/ou separação do material condensado, a corrente de produto da reação de descarbonilação é colocada em contato com uma corrente de solvente líquido compreendendo furfural.

[028] A corrente de solvente compreendendo furfural é colocada em contato com a corrente de produto da reação de descarbonilação gasosa por meio de qualquer método de contato gás/líquido. O contato pode ocorrer em fluxo coordenado, contra-fluxo ou fluxo cruzado. Métodos adequados exemplares para promover o referido contato incluem, mas não estão limitados a, borbulhar a corrente de gás na corrente de solvente líquido, aspergir a corrente de solvente líquido na corrente de gás ou escoar as correntes líquida e gasosa em dispositivos de contato gás/líquido. Por exemplo, os dispositivos para contato gás/líquido podem consistir em estruturas monolíticas como pratos de destilação, grades ou pratos corrugados, misturadores estáticos. No entanto, estes podem consistir em leitos estruturados ou aleatórios de estruturas não porosas ou porosas, tais como microesferas, anéis, cilindros, selas (SADDLES) e similares.

[029] A corrente de solvente compreendendo furfural pode ser colocada em contato com a corrente de produto da reação de descarbonilação uma única vez ou repetidas vezes para que o furano seja absorvido pela corrente de solvente. Em uma modalidade alternativa da invenção, a corrente de solvente compreendendo furfural pode conter uma série de correntes de solvente separadas compreendendo furfural que são colocadas em contato individualmente com a corrente de produto da reação de descarbonilação gasosa e, então, combinados.

[030] Apropriadamente, a corrente de solvente contém furfural em tal quantidade que a razão molar de furfural:furano é de pelo menos 0,1:1, preferencialmente de pelo menos 0,2:1, mais preferencialmente de pelo menos 0,5:1. Ademais, a corrente de solvente adequadamente contém furfural em tal quantidade que a razão molar de furfural:furano é de até 50:1, preferencialmente de até 20:1, mais preferencialmente de até 10:1.

[031] Pelo menos uma parte do furano da corrente de produto da reação de descarbonilação é absorvida pela corrente de solvente compreendendo furfural para fornecer uma corrente de solvente contendo furano. Preferencialmente, pelo menos 90% em peso, mais preferencialmente pelo menos 95% em peso, mais preferencialmente pelo menos 99,5% em peso, ainda mais preferencialmente 99,9% em peso do furano da corrente de produto da reação de descarbonilação são absorvidos pela corrente de solvente compreendendo furfural para fornecer uma corrente de solvente contendo furano.

[032] Após a absorção do furano pela corrente de solvente compreendendo furfural, a corrente gasosa remanescente compreende hidrogênio e monóxido de carbono. É provável que esta corrente também contenha um pouco de furano e solvente. Esta corrente pode ser reciclada, parcialmente reciclada, utilizada como combustível ou fornecida a uma reação diferente, por exemplo, uma reação de deslocamentoágua-gás.

[033] Em uma modalidade preferida da presente invenção, o furano é separado da corrente de solvente contendo furano por destilação para fornecer uma corrente de furano. Isto pode ser alcançado sem qualquer perda substancial do furano. Ademais, é preferível que o furano possa ser obtido a partir da corrente de solvente contendo furano com mínima contaminação pelo solvente. Se a corrente de solvente contendo furano for submetida a uma etapa de destilação na qual o furano seja se- parado do furfural, a destilação poderá ocorrer sob qualquer condição de adequada.

[034] Após a destilação do furano, pelo menos uma parte da corrente de solvente remanescente compreendendo furfural é utilizada como pelo menos uma parte da fonte de furfural para a reação de descarbonilação. Como alternativa, uma parte da corrente de solvente remanescente compreendendo furfural pode ser utilizada como fonte de furfural para a descarbonilação e uma parte da corrente de solvente remanescente compreendendo furfural pode ser reciclada para reuso como a corrente de solvente. Ambas as opções citadas possuem a vantagem de ser desnecessário separar completamente o furano da corrente de solvente remanescente compreendendo furfural, já que qualquer quantidade de furano remanescente na corrente permanecerá no processo. E isto reduziria a carga de destilação neste estágio.

[035] A corrente de furano separada da corrente de solvente contendo furano, ou a corrente de solvente contendo furano na modalidade da invenção onde o solvente utilizado é um material que é compatível, presente ou formado em uma transformação posterior do furano, pode ser subsequentemente colocada em contato com hidrogênio na presença de um catalisador de hidrogenação para formar uma corrente de produto da reação de hidrogenação contendo THF e/ou 1,4-BDO.

[036] Qualquer catalisador de hidrogenação adequado e condições adequadas podem ser aplicados nesta etapa do processo. Catalisadores adequados incluem, mas não estão limitados, ao grupo de metais suportados 8-11 em suportes padrão e metais “skeletal/Raney” não suportados.

[037] A reação de hidrogenação pode ocorrer na fase líquida ou na fase ga-sosa.Condições adequadas para a produção de principalmente THF incluem o uso de um solvente inerte ou moderadamente polar tal como um hidrocarboneto ou oxi- genato, uma temperatura na faixa de 50 a 250°C, uma pressão de 0,1 a 10 MPa e uma razão molar H2:furano na faixa de 0,2:1 a 100:1, preferencialmente na faixa de 0,2:1 a 10:1.

[038] Condições adequadas para a produção de uma mistura de BDO e THF incluem co-alimentação com água como gás ou líquido a uma razão molar água:furano na faixa de 0,2:1 a 100:1. Nesta modalidade, condições adequadas adicionais incluem o uso de um solvente compreendendo água e/ou hidrocarboneto ou oxigenatos, preferencialmente o produto da reação (THF) ou eventualmente subprodutos, uma temperatura na faixa de 100 a 350°C, preferencialmente 150 a 250°C, uma pressão de 0,1 a 15 MPa e uma razão molar H2:furano na faixa de 0,2:1 a 100:1, preferencialmente na faixa de 2:1 a 10:1.

[039] A corrente de produto da reação de hidrogenação também irá compreender hidrogênio e subprodutos da reação de hidrogenação. Estes serão separados do THF, NBA e/ou 1,4-BDO. A corrente resultante contendo hidrogênio pós- separação está a uma pressão levemente baixa e necessitaria ser moderadamente recomprimida para reuso na reação de hidrogenação. Preferencialmente, uma corrente de purga é removida desta corrente para prevenir o acúmulo de contaminan- tes.

[040] Poderá restar alguma quantidade de monóxido de carbono na corrente de furano separada da corrente de solvente contendo furano. É preferível que este seja removido antes que a corrente de furano seja colocada em contato com o hidrogênio na presença de um catalisador de hidrogenação, já que diversos catalisadores de hidrogenação são sensíveis à presença de monóxido de carbono. Qualquer método para remoção de qualquer monóxido de carbono presente na corrente de furano é adequado para este processo. No entanto, em uma modalidade adicional da presente invenção, a corrente de furano é colocada em contato com uma corrente gasosa compreendendo hidrogênio e qualquer monóxido de carbono presente é removido da corrente de furano e absorvido pela corrente gasosa. Em uma modali-dade preferida da invenção, a corrente gasosa compreendendo hidrogênio é uma corrente de processo já presente no processo. Em uma modalidade particularmente preferida da presente invenção, a corrente gasosa compreendendo hidrogênio é formada a partir de pelo menos uma parte da corrente contendo hidrogênio pós- separação, mais preferencialmente a corrente de purga é utilizada. É ainda mais preferível que a corrente gasosa compreendendo hidrogênio, depois de colocada em contato com a corrente de furano, seja fornecida ao reator de descarbonilação como uma fonte de hidrogênio.

Descrição Detalhada dos Desenhos

[041] A invenção será agora apresentada com referência às modalidades não limitantes mostradas nos desenhos. Nos desenhos, o primeiro algarismo de cada número de referência refere-se ao número da figura, por exemplo, 1XX para Figura 1 e 2XX para Figura 2. As figuras restantes estão relacionadas a características individuais de cada figura. O mesmo número é utilizado para fazer referência à mesma característica em cada figura. Portanto, 107 refere-se à mesma característica na Figura 1 como 207 refere-se na Figura 2.

[042] Em uma modalidade preferida, mas não limitante, da invenção ilustrada na Figura 1, o furfural 101 e o hidrogênio 102 são fornecidos ao reator de descarbo- nilação 103 no qual está contido o catalisador de descarbonilação. A corrente de produto resultante da reação de descarbonilação 104 é colocada em contato com uma corrente de solvente compreendendo furfural 106 em um vaso 105 para formar uma corrente de solvente contendo furano 108. O hidrogênio e o monóxido de carbono são removidos como uma corrente gasosa 107. A corrente de solvente contendo furano 108 é submetida à destilação em uma coluna de destilação 109, fornecendo uma corrente de furano 110 e furfural separado 111. Pelo menos uma parte do furfural separado 111 é fornecido ao reator de descarbonilação 103 como fonte de furfural. Opcionalmente, parte do furfural pode ser reciclada para a absorvedora. Nesta modalidade, a alimentação de furfural cru 101 poderia ser reduzida ou completamente removida.

[043] Em uma modalidade preferida adicional, mas não limitante, da invenção ilustrada na Figura 2, a corrente de furano 210 é colocada em contato com uma corrente gasosa compreendendo hidrogênio 219 em um vaso 212 e o monóxido de carbono presente na corrente de furano 210 é removido e absorvido pela corrente gasosa compreendendo hidrogênio. A corrente de furano resultante (esgotada em CO) 213 é colocada em contato com hidrogênio 214 em um reator de hidrogenação 215 contendo um catalisador de hidrogenação.

[044] A corrente de produto resultante da reação de hidrogenação 216 é separada em uma coluna 217 para fornecer uma corrente de produto 218 contendo 1,4-BDO e/ou THF e a corrente resultante contendo hidrogênio pós-separação 219, uma parte da qual é, então, reciclada para uso na remoção do monóxido de carbono da corrente de furano e o restante pode ser reciclado para fornecer hidrogênio à reação de hidrogenação.

Exemplos Exemplo 1 (Comparativo)

[045] Uma linha de processo foi desenvolvida in ASPEN, utilizando um ajuste por razão da plataforma de dados termodinâmicos. A corrente de produto ex-reator de descarbonilação consistiu em 98 kmol/h de furano, 2 kmol/h de furfural, 18 kmol/h H2 e 98 kmol/h de CO, a 5 bar abs e 50°C. Dois estágios de compressão para esta corrente a 15 e 40 bar abs, respectivamente, com resfriamento a 10°C resultaram na condensação do furano e do furfural. Após a separação das correntes líquidas, a corrente gasosa contém 2,2 kmol/h de furano e 1,2x10-7kmol/h de furfural. Em conformidade, 2,2 % molar de furano são perdidos na fase gasosa.

Exemplo 2 (da Invenção)

[046] A linha de processo descrita no exemplo 1 foi modificada para conter apenas um único estágio de compressão, a 15 bar abs com resfriamento a 50°C. Após separação do condensado, a corrente gasosa contém 20 kmol/h de furano. Esta corrente de gás é, então, colocada em contato com 100 kmol/h de furfural a 40°C em um extrator de contracorrente a 50°C e 15 bar abs. A corrente de gás ex- extrator contém 4X10-5kmol/h de furano e 0,08 kmol/h de furfural. A corrente líquida de furfural/furano é combinada com a corrente de condensado e o furano é isolado por destilação. Em conformidade, 0,4 ppm do furano é perdida na fase gasosa.

Claims

1. Processo para a produção de furano, CARACTERIZADO pelo fato de que o referido processo compreende as etapas de: i) colocar o furfural em contato com um catalisador de descarbonilação em um reator de descarbonilação para produzir uma corrente de produto da reação de descarbonilação gasosa compreendendo furano e monóxido de carbono; ii) colocar a referida corrente de produto da reação de descarbonilação gasosa em contato com uma corrente de solvente compreendendo furfural; iii) absorver pelo menos uma parte do furano presente na corrente de produto da reação de descarbonilação gasosa na corrente de solvente para fornecer uma corrente de solvente contendo furano e uma corrente gasosa compreendendo monóxido de carbono; iv) separar o furano da corrente de solvente contendo furano por destilação para fornecer uma primeira corrente de furano; e v) utilizar pelo menos uma parte da corrente de solvente remanescente compreendendo furfural como pelo menos uma parte do furfural fornecida ao reator de descarbonilação.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a corrente da reação de descarbonilação é submetida a resfriamento e/ou compressão antes de ser colocada em contato com uma corrente de solvente na etapa ii) e qualquer líquido condensado é separado.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o processo compreende ainda as etapas de: vi) colocar a primeira corrente de furano em contato com uma primeira corrente gasosa pobre em CO; e vii) extrair pelo menos uma parte de qualquer monóxido de carbono remanescente na primeira corrente de furano na primeira corrente gasosa para produzir uma segunda corrente de furano líquida compreendendo menos monóxido de carbono do que a primeira corrente de furano e uma segunda corrente gasosa enriquecida com CO.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o processo compreende ainda as etapas de: viii) colocar a segunda corrente de furano em contato com hidrogênio na presença de um catalisador de hidrogenação para produzir uma corrente de produto da reação de hidrogenação compreendendo THF, NBA e/ou 1,4-BDO e hidrogênio; ix) separar a corrente de produto da reação de hidrogenação em uma corrente compreendendo THF, NBA e/ou 1,4-BDO e uma terceira corrente gasosa compreendendo hidrogênio; e x) utilizar pelo menos uma parte da referida terceira corrente gasosa com-preendendohidrogênio como a primeira corrente gasosa pobre em CO.