BR112017005823B1 - Processo para a preparação de um extrato - Google Patents

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Abstract

PREPARAÇÃO E SEPARAÇÃO DE UMA MISTURA CONTENDO ÁCIDO DICARBOXÍLICO USANDO UMA FORMA DE DICARBOXILATO DE UMA RESINA DE CROMATOGRAFIA DE TROCA ANIÔNICA. Processos para a separação de um ácido dicarboxílico ou um sal do mesmo a partir de uma mistura contendo o ácido dicarboxílico ou um sal do mesmo e um ou mais outros componentes são fornecidos. Também os meios de separação úteis para estes processos de separação são fornecidos. Em particular, são descritos processos para a preparação de um ácido aldárico, tal como o ácido glucárico a partir da glucose, o que inclui a separação do ácido aldárico a partir do produto de reação. Além disso, vários produtos de ácido glucárico são descritos.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[0001] A presente invenção refere-se, de modo geral, a processos para a separação de um ácido dicarboxílico ou um seu sal a partir de uma mistura que contém o ácido dicarboxílico ou um seu sal e um ou mais outros componentes. A presente invenção também se relaciona com os meios de separação que são úteis para estes processos de separação. Além disso, a presente invenção refere-se genericamente a processos para a preparação de um ácido aldáricos, tal como o ácido glucárico a partir da glucose, o que inclui a separação do ácido aldárico a partir do produto de reação. Além disso, a presente invenção refere-se a vários produtos de ácido glucárico.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
[0002] Os processos para a preparação de ácidos dicarboxílicos são conhecidos por produzir misturas em bruto que contém vários ácidos carboxílicos dentro da rota e fora da rota. Várias correntes de resíduos provenientes de outros processos podem também conter ácidos dicarboxílicos. Assim, a separação dessas misturas e correntes é necessária a fim de obter um produto suficientemente puro ou recuperar frações úteis de correntes de resíduos que contêm os ácidos dicarboxílicos. Os métodos para a separação e purificação de ácidos carboxílicos foram divulgados (Ver, por exemplo, a Patente US N° 6284904, Publicação de Pedido de Patente US N 2013/0345473; J. Chromatogr. A. 850, 1999, P187; J. Chromatogr. 57, 1971, p353; J. Chromatogr. 253, 1982, p87). Vários dos métodos descritos na técnica descrevem a utilização de cromatografia em coluna de permuta aniônica com eluentes particulares, tais como ácidos orgânicos (por exemplo, ácido acético ou ácido fórmico), bases (por exemplo, bicarbonato de sódio ou tetraborato de sódio) e ácidos fortes (por exemplo, ácido sulfúrico ou ácido clorídrico).
[0003] Embora os métodos de separação cromatográfica industrial sejam uma abordagem para a separação de ácidos monocarboxílicos e ácidos dicarboxílicos, a utilização de ácidos fortes, ácidos orgânicos, bases ou outros componentes eluentes do que a água, podem ser necessários para produzir uma separação efetiva e a eluição não é desejável. Esses componentes adicionais aumentam o custo dos reagentes e podem exigir eliminação, se a recuperação não é possível após o uso. Além disso, esses componentes adicionais podem necessitar de equipamento adicional para a remoção e a recuperação após a sua utilização, o que aumenta os custos do processo. Por conseguinte, continua a haver uma necessidade de um processo industrialmente vantajoso de separação em que o eluente não introduza componentes irrelevantes no processo de corrente. Além disso, em processos para a produção de ácidos dicarboxílicos em que o solvente da reação é água, continua a haver uma necessidade de um processo de separação industrialmente vantajoso em que a água possa ser utilizada como o eluente primário para facilitar a separação e a eluição de ácidos dicarboxílicos de outros componentes presentes na mistura de reação em bruto.
[0004] Além disso, nos processos para a preparação de ácidos dicarboxílicos, tais como a oxidação de glucose em ácido glucárico, tal como descrito na Patente U.S. n° 8.669.397, e a oxidação de uma pentose para um ácido pentárico (por exemplo, xilose em ácido xilárico), tal como descrito na Patente U.S. n° 8.785.683, que são incorporadas neste documento por referência, permanece a necessidade de técnicas de separação eficientes e de baixo custo para o ácido dicarboxílico desejado para facilitar rendimentos melhorados e economia do processo.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0005] Resumidamente, a presente invenção inclui processos para a produção de um extrato que compreende um ácido dicarboxílico ou um seu sal que compreende: fazer entrar em contato um meio de separação em uma zona de separação com uma mistura de alimentação que compreende o ácido dicarboxílico ou um seu sal e um segundo componente, em que pelo menos uma porção do ácido dicarboxílico ou um seu sal é separado a partir do segundo componente e um rafinado é formado que compreende, pelo menos, uma porção do segundo componente; remover o rafinado da zona de separação; e eluir o ácido dicarboxílico ou um seu sal a partir do meio de separação com um eluente que compreende água para formar o extrato que compreende o ácido dicarboxílico ou um seu sal, em que a concentração de ácido extrínseca do eluente, antes do contato com o meio de separação, é inferior a cerca de 1% em peso, menos do que cerca de 0,5% em peso, menos do que cerca de 0,2% em peso, menos do que cerca de 0,1% em peso, menos do que cerca de 0,05% em peso, ou menos do que cerca de 0,01 em peso.%.
[0006] Outros processos para a produção de um extrato que compreende um ácido dicarboxílico ou um seu sal que compreende: o contato de um meio de separação em uma zona de separação com uma mistura de alimentação que compreende o ácido dicarboxílico ou um seu sal e um segundo componente, em que pelo menos uma porção do ácido dicarboxílico ou um seu sal é separada a partir do segundo componente, e um rafinado é formado compreendendo, pelo menos, uma porção do segundo componente; remover o rafinado da zona de separação; e eluir o ácido dicarboxílico ou um seu sal a partir dos meios de separação com um eluente para formar o extrato que compreende o ácido dicarboxílico ou um seu sal, em que o eluente é (i) água de composição e/ou (ii) água de processo que compreende água e, opcionalmente, constituintes de mistura de alimentação.
[0007] Por exemplo, vários processos para a produção de um extrato que compreende um ácido dicarboxílico ou um seu sal incluem: fazer entrar em contato um meio de separação em uma zona de separação com uma mistura de alimentação que compreende o ácido dicarboxílico ou um seu sal e um segundo componente, em que pelo menos uma porção do ácido dicarboxílico ou um seu sal e o segundo componente são retidos no meio de separação; eluir pelo menos uma porção do segundo componente do meio de separação com um eluente de modo a formar um rafinado que compreende o segundo componente; remover o rafinado da zona de separação; eluir pelo menos uma porção de ácido dicarboxílico ou seu respectivo sal do meio de separação com o eluente para formar o extrato que compreende o ácido dicarboxílico ou sal, retirar o extrato da zona de separação; em que a proporção do peso do ácido dicarboxílico ou sal para o segundo componente no extrato é maior do que a relação do peso do ácido dicarboxílico ou sal para o segundo componente na mistura de alimentação e/ou rafinado. Em vários processos, o eluente compreende água e a concentração de ácido extrínseca do eluente, antes do contato com o meio de separação, é inferior a cerca de 1% em peso, menos do que cerca de 0,5% em peso, menos do que cerca de 0,2% em peso, menos do que cerca de 0,1% em peso, menos do que cerca de 0,05% em peso, ou menos do que cerca de 0,01 em peso.%. Nestes e noutros processos, o eluente é (i) água de composição e/ou (ii) águas de processo que compreende água e, opcionalmente, componentes de mistura de alimentação.
[0008] Ainda adicionalmente, outros processos para a produção de um extrato que compreendem um ácido dicarboxílico ou um seu sal da presente invenção compreendem: o contato de um meio de separação em uma zona de separação com uma mistura de alimentação que compreende o ácido dicarboxílico ou um seu sal e um segundo componente, em que pelo menos uma porção do ácido dicarboxílico ou um seu sal é separado a partir do segundo componente e um rafinado é formado que compreende, pelo menos, uma porção do segundo componente; remover o rafinado da zona de separação; e eluir o ácido dicarboxílico ou um seu sal a partir dos meios de separação com um eluente que compreendendo água para formar o extrato que compreende o ácido dicarboxílico ou um seu sal, em que o meio de separação compreende uma forma de di- carboxilato de uma resina de cromatografia de troca aniônica.
[0009] Por exemplo, processos para a produção de um extrato que compreende um ácido dicarboxílico ou um seu sal incluem: fazer entrar em contato um meio de separação em uma zona de separação com uma mistura de alimentação que compreende o ácido dicarboxílico ou um seu sal e um segundo componente, em que pelo menos uma porção do ácido dicarboxílico ou um seu sal e o segundo componente são retidos no meio de separação; eluir pelo menos uma porção do segundo componente do meio de separação com um eluente que compreende água de modo a formar um rafinado que compreende o segundo componente; remover o rafinado da zona de separação; eluir pelo menos uma porção de ácido dicarboxílico ou seu respectivo sal do meio de separação com o eluente que compreende água para formar o extrato que compreende o ácido dicarboxílico ou sal, retirar o extrato da zona de separação; em que a proporção do peso do ácido dicarboxílico ou sal para o segundo componente no extrato é maior do que a relação do peso do ácido dicarboxílico ou sal para o segundo componente na mistura de alimentação e/ou rafinado; e em que o meio de separação compreende uma forma de di-carboxilato de uma resina de cromatografia de troca aniônica.
[0010] A presente invenção também inclui processos para a preparação de um ácido aldárico, tais como o ácido glucárico a partir da glicose. Os processos compreendem: oxidar uma aldose com oxigênio na presença de um catalisador de oxidação em uma zona de reação de oxidação para formar um produto de oxidação que compreende o ácido aldárico e intermediários dentro da rota ao ácido aldárico; remover o produto de oxidação da presença do catalisador de oxidação; e produzir um extrato que compreende o ácido aldárico, de acordo com qualquer um dos processos de separação descritos neste documento, em que a mistura de alimentação compreende o ácido aldárico como o ácido dicarboxílico e realiza intermediação dentro da rota para o ácido aldárico como o segundo componente obtido a partir do produto de oxidação.
[0011] A presente invenção também inclui vários processos para a preparação de ácido glucárico. Alguns dos processos compreendem: a fazer reagir a glicose com o oxigênio na presença de um catalisador de oxidação em uma zona de reação de oxidação para formar um produto de oxidação que compreende ácido glucárico e intermediários dentro da rota para ácido glucárico; remover o produto de oxidação da presença do catalisador de oxidação em um ponto final da reação, em que o rendimento molar de ácido glucárico e lactonas dos mesmos no final da reação não ultrapasse cerca de 30%, cerca de 40%, cerca de 45%, cerca de 50%, ou cerca de 60% e a percentagem dentro da rota no final da reação, que é a soma de (a) os rendimentos molares de ácido glucárico, ácido glucônico, ácido gulurônico e de ácido glucurônico, e (b) a percentagem de glucose não convertida, é, pelo menos, cerca de 60%, pelo menos cerca de 70%, pelo menos cerca de 75%, ou pelo menos cerca de 80%, pelo menos cerca de 85%, ou pelo menos cerca de 90%; separar um produto de ácido glucárico a partir de intermediários dentro da rota para ácido glucárico obtido no produto de oxidação; e reciclagem dos intermediários dentro da rota para a zona de reação de oxidação.
[0012] Outros processos da presente invenção incluem, por exemplo, um processo para a preparação de ácido adípico que compreende fazer reagir pelo menos uma porção do ácido glucárico e lactonas dos mesmos obtidos em qualquer um dos processos de oxidação descritos neste documento com hidrogênio na presença de um composto que contém halogênio e um catalisador numa zona de reação de hidrodessoxigenação para formar o ácido adípico.
[0013] A presente invenção é ainda dirigida a vários meios de separação, incluindo os meios de separação que compreendem uma resina de cromatografia de permuta aniônica na forma de um di-carboxilato.
[0014] A presente invenção é também dirigida a vários produtos de ácido glucárico. Um produto de ácido glucárico compreende: De cerca de 20% em peso de ácido glucárico a cerca de 65% em peso, de cerca de 25% em peso de ácido glucônico a cerca de 70% em peso, menos do que cerca de 10% em peso de um ou mais ácidos cetoglucônicos, menos do que cerca de 5% em peso de um ou mais diácidos C2-C5 e menos de cerca de 5% em peso de glucose, em que cada porcentagem em peso baseada no conteúdo de sólidos dissolvidos do produto de ácido glucárico. Outro produto de ácido glucárico inclui um produto de ácido glucárico concentrado que compreende entre cerca de 85% em peso de ácido glucárico a cerca de 99% em peso, menos do que cerca de 5% em peso de ácido glucônico, menos do que cerca de 2,5% em peso de um ou mais ácidos cetoglucônico, menos do que cerca de 10% em peso ou um ou mais diácidos C2C5, e menos do que cerca de 1 % em peso de glucose, em que cada percentagem em peso é baseada no teor de sólidos dissolvidos do produto de ácido glucárico concentrado.
[0015] Outros objetos e atributos serão ora aparentes, ora salientados deste ponto em diante.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[0016] FIG. 1 descreve um exemplo de um diagrama de fluxo de processo para um processo de oxidação, incluindo um processo de separação, de acordo com a presente invenção. Outras variações são possíveis.
[0017] FIG. 2 representa o cromatograma de cromatografia de íons para a alimentação concentrada no Exemplo 2.
[0018] FIG. 3 representa o cromatograma de cromatografia de íons para o fluido de extrato concentrado no Exemplo 2.
[0019] FIG. 4 apresenta um perfil de concentração representativo de uma resina de separação operada em condições de sobrecarga.
DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERENCIAIS
[0020] Vários aspectos da presente invenção dizem respeito a processos para a separação de um ácido dicarboxílico a partir de uma mistura que contém o ácido dicarboxílico e um ou mais outros componentes. Outros aspectos da presente invenção referem-se os meios de separação que são úteis para estes processos de separação. Além disso, aspectos da presente invenção referem-se a processos para a preparação de um ácido aldáricos, tal como o ácido glucárico a partir da glucose, o que inclui a separação do ácido aldárico a partir do produto de reação. Além disso, vários aspectos da presente invenção referem-se a processos para a preparação de um ácido aldárico a partir de uma aldose, em que os processos melhoraram o rendimento global do processo. Mais ainda, aspectos da presente invenção dizem respeito a vários produtos de ácido glucárico.
[0021] Tal como utilizados neste documento, os termos “ácidos aldáricos,” “ácido aldônico,” e espécies dos mesmos, tais como “ácido glucárico” ou “ácido glucônico” ou “ácido xilárico” ou “ácido xilônico” referem-se, cada um, coletivamente, ao ácido e quaisquer lactonas correspondentes das espécies que podem estar presentes. Por exemplo, na presença de água, ácido glucárico é conhecido por estar em equilíbrio com glucaro-1,4-lactona, glucaro-6,3-lactona, e glucaro-1,4: 6,3-dilactona. Portanto, a menos que especificado de outra maneira, a referência a “ácido glucárico” inclui estas espécies glucarolactona também. Além disso, embora a seguinte descrição refira-se a misturas de alimentação contendo vários ácidos monocarboxílicos e ácidos dicarboxílicos, os processos de separação da presente invenção incluem aquelas onde pelo menos uma porção desses ácidos são na forma de sal, tal como sódio, potássio, cálcio, magnésio e sais (por exemplo, glucarato de sódio) e o extrato compreende um ácido dicarboxílico ou um seu sal.
[0022] Um aspecto da presente invenção é dirigido a um processo de separação cromatográfico para separar um ácido dicarboxílico de uma mistura que contém ácido dicarboxílico e um ou mais outros componentes, em que o eluente compreende água. Um processo de separação cromatográfica que utiliza a água como eluente é vantajoso porque a introdução de ácidos extrínsecos ou bases (por exemplo, ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido acético, ácido fórmico, bicarbonato de sódio, tetraborato de sódio, etc.) como eluentes é reduzida ou evitada. Um processo de separação cromatográfica que utiliza a água como eluente é especialmente benéfico em processos onde a água é o solvente primário porque o equipamento adicional para a separação do ácido dicarboxílico do eluente pode não ser necessário.
[0023] Um outro aspecto da presente invenção é dirigido a um processo de separação cromatográfica para separar um ácido dicarboxílico a partir de uma mistura de alimentação que contém o ácido dicarboxílico e um ou mais outros componentes, em que o meio de separação é altamente seletivo para separar o ácido dicarboxílico a partir de outros componentes na alimentação. Um processo, e um meio de separação altamente eficientes para a utilização destes meios, vantajosamente fornece um extrato que contém uma maior porção do ácido dicarboxílico desejado a partir da alimentação e um rafinado que contém uma porção maior de componentes da alimentação que pode ser reciclada.
[0024] Ainda um outro aspecto da presente invenção é dirigido a um processo de oxidação para a preparação de ácido aldárico a partir de uma aldose a com rendimento de processo globalmente melhorado. Surpreendentemente, verificou-se que um rendimento de processo de ácido aldáricos globalmente alto pode ser obtido quando a reação de oxidação é controlada dentro de certos limites de pontos finais e o componente de ácido dicarboxílico do produto de oxidação é eficientemente separado da aldose que não reagiu e de intermediários dentro da rota, e facilitando-se, assim, a reciclagem dos intermediários dentro da rota para a etapa de reação de oxidação.
[0025] Num outro aspecto da invenção, os processos de separação da presente invenção podem também incluir uma separação de membrana seletiva (por exemplo, membranas de nanofiltração) em combinação com os processos de separação cromatográficos descritos neste documento. A separação por membrana seletiva pode ser realizada a montante e/ou a jusante de uma separação cromatográfica. Por exemplo, técnicas de separação por membrana seletiva, tais como separação por membrana de nanofiltração (NF) podem ser usados para reduzir a quantidade de impurezas contidas em uma mistura (por exemplo, uma mistura do produto obtida a partir de um processo de oxidação para a preparação de ácido aldáricos de uma aldose) antes alimentar a mistura a uma separação cromatográfica.
[0026] Além disso, outro aspecto da presente invenção é dirigido a vários processos integrados que incluem o processo de separação ou meios de separação da presente invenção.
[0027] Além disso, um outro aspecto da presente invenção é dirigido a vários meios de separação, incluindo os meios de separação que compreendem uma resina de cromatografia de permuta aniônica na forma de di-carboxilato (por exemplo, uma resina de permuta aniônica de base fraca na forma de glucarato).
[0028] Mais ainda, outro aspecto da presente invenção é dirigido a vários produtos de ácido glucárico preparados de acordo com diversos processos descritos neste documento.
Processos e Meios de Separação
[0029] Os processos de separação da presente invenção incluem processos de separação cromatográfica utilizando um meio de separação para produzir um extrato que compreende um ácido dicarboxílico. Tipicamente, os processos compreendem fazer entrar em contato um meio de separação em uma zona de separação com uma mistura de alimentação que compreende o ácido dicarboxílico e um segundo componente, em que pelo menos uma porção do ácido dicarboxílico e do segundo componente são retidos no meio de separação. O segundo componente pode compreender um componente ou uma mistura de diferentes constituintes. Após o contato do meio de separação com a mistura de alimentação, o processo compreende a eluição, pelo menos, de uma porção do segundo componente do meio de separação com um eluente, de modo a formar um rafinado que compreende o segundo componente. Nesta etapa, pelo menos uma porção do ácido dicarboxílico está separada do segundo componente e um rafinado é formado que compreende, pelo menos, uma parte do segundo componente. Os processos incluem ainda a remoção do rafinado da zona de separação e eluir, pelo menos, uma porção do ácido dicarboxílico do meio de separação com o eluente para formar o extrato que compreende o ácido dicarboxílico. O eluente nestes processos compreende água. As etapas do processo de separação podem ser realizadas em qualquer ordem e/ou simultaneamente. Por exemplo, mistura de alimentação pode ser posta em contato com os meios de separação ao mesmo tempo em que o rafinado é removido da zona de separação e o eluente pode ser adicionado ao mesmo tempo em que o rafinado e, em seguida, o extrato são removidos da zona de separação.
[0030] Os processos de separação da presente invenção podem também incluir uma etapa de enxágue opcional que compreende lavar o meio de separação, por exemplo, com um líquido tal como eluente ou outro líquido de lavagem para remover constituintes de alimentação restantes. Após lavagem, o líquido de enxágue pode ser descarregado da zona de separação.
[0031] Opcionalmente, uma etapa de recirculação de ciclo fechado pode ser realizada. Durante a recirculação, a fase móvel é recontatada com o meio de separação. Tipicamente, mistura de alimentação e eluente não são introduzidos na zona de separação e rafinado não é removido durante a recirculação do extrato.
[0032] Surpreendentemente, em vários processos de separação da presente invenção, verificou-se que a água é um eluente eficaz para eluir o ácido dicarboxílico do meio de separação. Portanto, em processos de separação, de acordo com a presente invenção, o eluente pode compreender água. Em várias modalidades, o eluente que compreende água contém pouco ou nenhum ácido extrínseco. Nesta e em outras modalidades, o eluente que compreende água contém pouca ou nenhuma base estranha. “Ácido extrínseco” refere-se ao ácido que é adicionado ao eluente. Da mesma forma, “base estranha” refere-se a base que é adicionada ao eluente. Ácidos extrínsecos também podem incluir ácidos que não estão presentes na mistura de alimentação de separação. Ácidos extrínsecos podem incluir ácidos inorgânicos tais como ácido sulfúrico e ácido clorídrico. Ácidos extrínsecos também podem incluir ácidos orgânicos tais como ácido acético, ácido fórmico e ácido oxálico. O ácido oxálico pode estar presentes na mistura de alimentação de alguns processos. Assim, em alguns processos, o ácido extrínseco inclui ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido acético e ácido fórmico. As bases incluem, por exemplo, hidróxido de sódio e hidróxido de potássio.
[0033] Por conseguinte, um processo para a produção de um extrato que compreende um ácido dicarboxílico, de acordo com a presente invenção, compreende: fazer entrar em contato um meio de separação em uma zona de separação com uma mistura de alimentação que compreende o ácido dicarboxílico e um segundo componente, em que pelo menos uma porção do ácido dicarboxílico é separado a partir do segundo componente e um rafinado é formado que compreende, pelo menos, uma porção do segundo componente; remover o rafinado da zona de separação; e eluir o ácido dicarboxílico a partir do meio de separação com um eluente que compreende água para formar o extrato que compreende o ácido dicarboxílico, em que a concentração de ácido extrínseco do eluente, antes do contato com o meio de separação, é menos do que cerca de 1% em peso, menos do que cerca de 0,9% em peso, menos do que cerca de 0,8 % em peso, menos do que cerca de 0,6% em peso, menos do que cerca de 0,4% em peso, menos do que cerca de 0,2% em peso, menos do que cerca de 0,05% em peso, ou menos do que cerca de 0,01% em peso. Em várias modalidades, o eluente não contém qualquer ácido extrínseco (por exemplo, não contém qualquer quantidade mensurável de ácido extrínseco). Além disso, em algumas modalidades, o eluente é constituído essencialmente por água ou é água. Nestes vários processos, quando o meio de separação é colocado em contato com a mistura de alimentação, pelo menos uma porção do ácido dicarboxílico e do segundo componente são retidas no meio de separação. Além disso, o rafinado que compreende o segundo componente é formado por eluição de, pelo menos, uma porção do segundo componente do meio de separação com o eluente. Como resultado destes processos de separação, a proporção em peso do ácido dicarboxílico para o segundo componente no extrato é maior do que a proporção em peso do ácido dicarboxílico para o segundo componente na mistura de alimentação e/ou o rafinado.
[0034] Em diversos processos de separação da presente invenção, o eluente é água da composição e/ou água de processo. Água de composição pode ser, por exemplo, água deionizada ou destilada. Água de processo é tipicamente obtida a partir de uma etapa do processo que gera água. Por exemplo, os processos de integração de um processo de separação da presente invenção podem incluir uma ou mais fases para a concentração de várias correntes, tais como o extrato, rafinado ou a mistura de alimentação. Nestas fases, a água pode ser removida destas correntes de processo, por exemplo, através de flashing ou evaporação para formar água de processo. A água de processo removida destas correntes pode conter quantidades menores de componentes de mistura de alimentação não extrínsecos, tais como ácidos mono e dicarboxílico.
[0035] O eluente (por exemplo, água com pouco ou nenhum conteúdo de ácido extrínseco, água de composição e/ou água de processo) pode também ser caracterizado pelo seu pH. Por conseguinte, o pH da água que compreende eluente pode estar entre cerca de 5 e cerca de 7,5, entre cerca de 5,5 e cerca de 7,5, entre cerca de 6 e cerca de 7,5, entre cerca de 6,5 e cerca de 7,5, entre cerca de 5 e cerca de 7, entre cerca de 5,5 e cerca de 7, entre cerca de 6 e cerca de 7, entre cerca de 6,5 e cerca de 7 ou aproximadamente neutro.
[0036] Geralmente, a taxa de fluxo do eluente para a zona de separação é pelo menos cerca de 1, pelo menos cerca de 10, pelo menos cerca de 50, pelo menos cerca de 100, pelo menos cerca de 500 ou, pelo menos, cerca de 1.000 kg/hr ou pelo menos 10.000 kg/hr.
[0037] A mistura de alimentação pode, opcionalmente, ser desgaseificada (ou oxigenada), utilizando procedimentos padrão para prevenir ou limitar o dano oxidativo aos meios de separação e, assim, prolongar o tempo de vida operacional dos meios de separação. Os procedimentos padrão podem incluir fazer borbulhar um gás inerte, tal como nitrogênio, através da solução de alimentação e também podem incluir submeter a solução de alimentação ao vácuo ou à baixa pressão para facilitar o protocolo de desgaseificação.
[0038] Uma grande variedade de meios de separação pode ser utilizada nos processos de separação da presente invenção (por exemplo, sílicas, aluminas, sílicas funcionalizadas, átomos de carbono, poliestireno funcionalizados e não funcionalizados, poliacrilamida, poliestirenos reticulados, poliacrilatos e outras resinas). Por exemplo, verificou-se que os meios de separação que compreende um meio básico de cromatografia são particularmente úteis para os processos de separação da presente invenção. Os meios básicos de cromatografia podem compreender uma resina de cromatografia básica. Mais particularmente, a resina de cromatografia básica pode compreender uma resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0039] Em várias modalidades, o meio de cromatografia básico compreende uma resina de cromatografia de permuta aniônica fracamente básica. Resina de cromatografia de permuta aniônica fracamente básica pode ser mais bem especificada com a percentagem de funcionalidade de base fraca e base forte. Funcionalidade de base fraca de uma resina de cromatografia de permuta aniônica é normalmente produzida através da ativação da resina com uma amina secundária, resultando em grupos funcionais de aminas primárias, secundárias ou terciárias. Por outro lado, funcionalidade de base forte de uma resina de cromatografia de permuta aniônica é normalmente produzida através da ativação da resina com uma amina terciária, resultando em grupos funcionais de amina quaternária. Resinas básicas de cromatografia de troca aniônica podem ser bifuncionais através da inclusão de uma mistura de base fraca e grupos funcionais de base forte. Patentes U.S. n° 4.952.608; 4.988.738; 5.464.875; e 6.699.913, que são incorporadas neste documento por referência, descrevem vários processos para a preparação de resinas básicas de cromatografia de permuta aniônica. Por conseguinte, em várias modalidades o meio de cromatografia básico compreende desde cerca de 60% a cerca de 100%, desde cerca de 60% a cerca de 90%, desde cerca de 70% a cerca de 90%, desde cerca de 70% a cerca de 85 %, desde cerca de 70% a cerca de 80%, ou desde cerca de 75 % a funcionalidade base fraca de cerca de 80%. Nestas e em outras modalidades, o meio de cromatografia básico compreende desde cerca de 0% a cerca de 40%, desde cerca de 10% a cerca de 25%, desde cerca de 0% a cerca de 10%, desde cerca de 5% a cerca de 40%, desde cerca de 5% a cerca de 25%, desde cerca de 5% a cerca de 10%, desde cerca de 10% a cerca de 40%, desde cerca de 10% a cerca de 35%, desde cerca de 15% a cerca de 35%, desde cerca de 15% a cerca de 30%, desde cerca de 20% a cerca de 30%, ou desde cerca de 20% a funcionalidade de base forte a cerca de 25%.
[0040] Os inventores verificaram que um meio de separação que compreende uma forma de di-carboxilato de uma resina de cromatografia de permuta aniônica são especialmente apropriados para vários processos de separação da presente invenção. Por conseguinte, os meios de separação que compreende a forma de di-carboxilato de metilo da resina de cromatografia de permuta aniônica da presente invenção podem ser utilizados em vários processos de separação, incluindo qualquer um dos processos de separação descritos neste documento. Ainda outro processo para a produção de um extrato que compreende um ácido dicarboxílico, de acordo com a presente invenção, compreende fazer entrar em contato um meio de separação em uma zona de separação com uma mistura de alimentação que compreende o ácido dicarboxílico e um segundo componente, em que pelo menos uma porção do ácido dicarboxílico é separado a partir do segundo componente e um refinado é formado que compreende, pelo menos, uma porção do segundo componente; remover o refinado da zona de separação; e eluir o ácido dicarboxílico a partir dos meios de separação com um eluente que compreendendo água para formar o extrato que compreende o ácido dicarboxílico, em que o meio de separação compreende uma forma de di- carboxilato de uma resina de cromatografia de permuta aniônica. Como notado, quando o meio de separação é colocado em contato com a mistura de alimentação, pelo menos uma porção do ácido dicarboxílico e do segundo componente são retidas no meio de separação. Além disso, o rafinado que compreende o segundo componente é formado por eluição de, pelo menos, uma porção do segundo componente do meio de separação com o eluente. Como resultado destes processos de separação, a proporção em peso do ácido dicarboxílico para o segundo componente no extrato é maior do que a proporção em peso do ácido dicarboxílico para o segundo componente na mistura de alimentação e/ou o rafinado.
[0041] Sem estar limitado pela teoria, os inventores acreditam que os meios de separação que compreende a forma de di-carboxilato de uma resina de cromatografia de permuta aniônica não funcionam principalmente como resinas convencionais de permuta iônica onde os íons na resina permutam com um ou mais componentes na solução de alimentação, criando, assim, uma ligação reversível do componente com a resina de permuta. Em vez disso, acredita-se que o meio de separação da presente invenção liga ou atrai o ácido dicarboxílico principalmente por afinidade química. Embora não seja essencial, como um resultado desta funcionalidade, a água pode ser utilizada de forma mais eficaz como um eluente, quando utilizando os meios de separação da presente invenção.
[0042] O meio de separação, de acordo com a presente invenção e para utilização em vários processos de separação descritos neste documento, pode compreender uma forma de C2-C6 dicarboxilato da resina de cromatografia de permuta aniônica. Em várias modalidades, a forma de dicarboxilato de metil da resina de cromatografia de permuta aniônica compreende uma forma aldarato da resina de cromatografia de permuta aniônica. Em outras modalidades, a forma de dicarboxilato de metil da resina de cromatografia de permuta aniônica é selecionada dentre o grupo consistindo em oxalato, tartronato, malonato, tartarato, succinato, xilarato, arabinarato, ribarato, glutarato, glucarato, adipato, e misturas dos mesmos. Uma forma preferida da resina de cromatografia de troca aniônica inclui a forma glucarato. Outra forma preferida de a resina de cromatografia de troca aniônica inclui a forma xilarato. Ainda outra forma preferida de a resina de cromatografia de troca aniônica inclui a forma oxalato.
[0043] A forma dicarboxilato da resina de cromatografia de permuta aniônica pode ser preparada por condicionamento da resina de cromatografia de permuta aniônica com uma solução de ácido dicarboxílico (isto é, fazendo fluir uma solução de ácido dicarboxílico através de uma coluna que contém a resina). Por exemplo, para preparar a forma glucarato da resina de cromatografia de permuta aniônica, a resina de cromatografia de troca aniônica pode ser condicionada fazendo-se fluir uma solução de ácido glucárico através da resina.
[0044] O ácido dicarboxílico utilizado para condicionar a resina de cromatografia de permuta aniônica pode compreender um ácido dicarboxílico, que é o mesmo que um ácido que está presente na mistura de alimentação para o processo de separação. Por exemplo, em vários processos de separação da presente invenção, a mistura de alimentação compreende um ácido dicarboxílico, o qual pode incluir ácido glucárico, e os meios de separação podem compreender a forma glucarato de uma resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0045] Além disso, o ácido dicarboxílico utilizado para condicionar os meios de cromatografia de permuta aniônica pode compreender um ácido dicarboxílico que está presente na mistura de alimentação para o processo de separação e é também a mais elevada concentração de ácido dicarboxílico na mistura de alimentação. Por exemplo, em vários processos de separação da presente invenção, a mistura de alimentação compreende ácido glucárico e se o ácido glucárico é a mais alta concentração de ácido dicarboxílico na alimentação, em seguida, os meios de separação podem compreender a forma glucarato de uma resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0046] Além disso, o ácido dicarboxílico utilizado para condicionar a resina de cromatografia de permuta aniônica pode compreender um ácido dicarboxílico que está presente na mistura de alimentação para o processo de separação e é também o ácido dicarboxílico com a menor pKa na mistura de alimentação. Por exemplo, em vários processos de separação da presente invenção, a mistura de alimentação compreende uma mistura de ácidos dicarboxílicos, tais como ácido oxálico e ácido glucárico, e uma vez que o ácido oxálico tem um pKa menor do que o ácido glucárico, os meios de separação podem compreender a forma oxalato de uma resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0047] Em várias modalidades, a mistura de alimentação pode ser utilizada para condicionar a resina de cromatografia de permuta aniônica. Utilizando a mistura de alimentação, que compreende o ácido dicarboxílico escolhido como o ácido de condicionamento, evita vantajosamente os custos associados com o uso de uma fonte purificada do ácido dicarboxílico como agente de condicionamento.
[0048] O condicionamento da resina de cromatografia de permuta aniônica é de preferência realizado de um modo em que uma elevada percentagem (por exemplo, 90-100 %) dos locais funcionais sejam condicionados para a forma di-carboxilato. Por exemplo, em algumas circunstâncias, o pH da solução de condicionamento pode ser ajustado (por exemplo, ajustado para um pH mais elevado) para melhorar o processo de condicionamento de tal forma que uma elevada percentagem dos locais funcionais da resina seja convertida na forma de di-carboxilato. Medições de condutividade e pH podem ser utilizadas na resina efluente de agente de condicionamento para monitorar o ponto no qual o condicionamento é concluído.
[0049] O meio de separação, tal como descrito neste documento, pode compreender uma resina (por exemplo, um polímero reticulado ou copolímero de acrilonitrila, ácido acrílico ou ácido metacrílico). Em várias modalidades, a resina compreende um copolímero de estireno-divinilbenzeno (DVB). Em modalidades adicionais, a resina compreende um copolímero de acrilato de divinilbenzeno (DVB), copolímero de acrilato de metil-divinilbenzeno (DVB), polímero poliacrilonitrilo, polímero de poliacrilato, ou polímero de polimetacrilato. Por exemplo, um meio de separação preferido, de acordo com a presente invenção compreende uma resina de cromatografia de permuta aniônica na forma de di- carboxilato de etilo em que a resina compreende um copolímero de estireno- divinilbenzeno (DVB).
[0050] A resina pode ser do tipo gel ou resinas macroporosas. As resinas do tipo gel são polímeros de gel que desenvolvem porosidade intercadeias quando se expandem por um líquido miscível e têm uma distribuição de tamanho de poro que tem uma fração significativa de microporos (isto é, poros com diâmetros inferiores a 20 A). No processo de polimerização de resinas do tipo gel, um agente de reticulação é mais ou menos uniformemente distribuído por toda a matriz. Os poros são muito pequenos e o seu tamanho é tipicamente apenas alguns Angstroms (A), mas o tamanho é relativamente constante. Assim, a matriz de resina do tipo gel tem uma estrutura pseudocristalina. Resinas macroporosas são material polimérico poroso com uma estrutura de poro permanente não-deformável em ambos os estados secos e solvatados e têm uma distribuição de tamanho de poro que tem uma fração significativa dos macroporos (isto é, poros com diâmetros maiores do que 500 A). Resinas macroporosas podem ser preparados utilizando porogênios ou extensores de fase para criar porosidade artificial na matriz tridimensional. Uma vez que a reação de polimerização tiver terminado, o porogênio é removido a partir da matriz, deixando espaços vazios na estrutura do polímero. Em várias modalidades, o meio de separação compreende uma resina macroporosa.
[0051] Os processos de separação da presente invenção envolvem fracionamento (ou seja, separação) de um ácido dicarboxílico a partir de uma mistura de alimentação que compreende um ácido dicarboxílico e um segundo componente. Tipicamente, a mistura de alimentação compreende o ácido dicarboxílico e o segundo componente dissolvido em água. Assim, o teor de sólidos dissolvidos da mistura de alimentação é, pelo menos, cerca de 20% em peso, pelo menos cerca de 30% em peso, pelo menos cerca de 40% em peso, ou pelo menos cerca de 50% em peso, ou pelo menos cerca de 60% em peso. O teor de sólidos dissolvidos da mistura de alimentação pode ser de cerca de 20% em peso a cerca de 70% em peso, desde cerca de 20% em peso a cerca de 60% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 70% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 60% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 50% em peso, ou desde cerca de 40% em peso a cerca de 60% em peso. A concentração de ácido dicarboxílico na mistura de alimentação pode ser, pelo menos, cerca de 20% em peso, pelo menos cerca de 30% em peso, pelo menos cerca de 40% em peso, ou pelo menos cerca de 50% em peso do teor de sólidos dissolvidos. A concentração de ácido dicarboxílico na mistura de alimentação é de cerca de 20% em peso a cerca de 70% em peso, desde cerca de 20% em peso a cerca de 60% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 70% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 60% em peso, desde cerca de 40% em peso a cerca de 70% em peso, ou desde cerca de 40% em peso a cerca de 60% em peso do teor de sólidos dissolvidos. A concentração do segundo componente na mistura de alimentação é de cerca de 10% em peso a cerca de 80% em peso, desde cerca de 20% em peso a cerca de 80% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 80% em peso, desde cerca de 20% em peso a cerca de 50% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 50% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 40% em peso, desde cerca de 35% em peso até cerca de 50% em peso, ou desde cerca de 35% em peso a cerca de 45% em peso do teor de sólidos dissolvidos.
[0052] Geralmente, os processos de separação da presente invenção formam um extrato que compreende pelo menos uma porção do ácido dicarboxílico. Nestes processos de acordo, o extrato pode compreender pelo menos cerca de 50% em peso, pelo menos cerca de 60% em peso, pelo menos cerca de 70% em peso, pelo menos cerca de 80% em peso, ou pelo menos cerca de 90% em peso do teor de ácido dicarboxílico da mistura de alimentação. Em várias modalidades o extrato compreende desde cerca de 55% em peso a cerca de 100% em peso, desde cerca de 55% em peso a 99% em peso, desde cerca de 55% em peso a cerca de 95% em peso, desde cerca de 55% em peso a cerca de 90% em peso, desde cerca de 55% em peso até cerca de 85% em peso, desde cerca de 55% em peso a cerca de 80% em peso, desde cerca de 60% em peso a cerca de 90% em peso, desde cerca de 60% em peso a cerca de 85% em peso, desde cerca de 60% em peso a cerca de 80% em peso, desde cerca de 70% em peso a cerca de 90% em peso, desde cerca de 70% em peso a cerca de 85% em peso, ou desde cerca de 70% em peso a cerca de 80% em peso do teor de ácido dicarboxílico da mistura de alimentação.
[0053] Geralmente, os processos de separação também formam um rafinado que compreende pelo menos uma parte do segundo componente. O rafinado pode compreender pelo menos cerca de 60% em peso, pelo menos cerca de 70% em peso, pelo menos cerca de 80% em peso, pelo menos cerca de 90% em peso, ou pelo menos cerca de 95% em peso do conteúdo do segundo componente da mistura de alimentação. Em várias modalidades, o rafinado compreende desde cerca de 60% em peso a cerca de 100% em peso, desde cerca de 60% em peso a cerca de 95% em peso, desde cerca de 60% em peso desde cerca de 90%, desde cerca de 70% em peso até cerca de 100% em peso, desde cerca de 70% em peso até cerca de 95% em peso, desde cerca de 70% em peso até cerca de 90% em peso, desde cerca de 80% a cerca de 100% em peso, desde cerca de 80% em peso a cerca de 95% em peso, ou desde cerca de 80% em peso até cerca de 90% em peso do conteúdo do segundo componente da mistura de alimentação.
[0054] Os processos de separação, de acordo com a presente invenção, são úteis para a separação de um ácido dicarboxílico (isto é, pelo menos um ácido dicarboxílico ou uma mistura de dois ou mais ácidos dicarboxílico) e/ou o seu sal correspondente de uma mistura de alimentação. O ácido dicarboxílico pode compreender um C2 para C6 ácido dicarboxílico. Além disso, o ácido dicarboxílico pode compreender um ácido aldárico, tal como um C3 para C6 ácido aldárico. Em várias modalidades, ácido dicarboxílico compreende um ou mais ácidos selecionados dentre o grupo que consiste em ácido oxálico, ácido tartrônico, ácido malônico, ácido tartárico, ácido succínico, ácido xilárico, ácido arabinárico, ácido ribárico, ácido glutárico, ácido glucárico, ácido adípico e misturas dos mesmos.
[0055] Em várias modalidades, o ácido dicarboxílico compreende um ácido C6 dicarboxílico. Um ácido C6 dicarboxílico preferencial compreende ácido glucárico. Em outras modalidades, o ácido dicarboxílico compreende um ácido C5 dicarboxílico. Ácidos C5 dicarboxílicos preferenciais incluem C5 ácidos aldáricos. Em várias modalidades, o C5 ácido aldárico compreende pelo menos um ácido selecionado dentre o grupo que consiste em ácido xilárico, ácido ribárico, ácido arabinárico, e misturas dos mesmos.
[0056] O segundo componente da mistura de alimentação inclui, geralmente, um ou mais constituintes que não o ácido dicarboxílico. Por exemplo, o segundo componente pode compreender um ácido monocarboxílico (isto é, pelo menos um ácido monocarboxílico ou uma mistura de dois ou mais ácidos monocarboxílicos). O ácido monocarboxílico pode compreender um C1 para C6 monocarboxílico. Além disso, o segundo componente pode compreender um ácido aldônico, tal como um C3 para C6 ácido aldônico. Em várias modalidades o segundo componente compreende um ácido monocarboxílico selecionado dentre o grupo que consiste em um grupo C2 monocarboxílico, um C3 monocarboxílico, um C4 monocarboxílico, um C5 monocarboxílico, um C6 monocarboxílico, e misturas dos mesmos.
[0057] Em várias modalidades o segundo componente compreende um C6 ácido monocarboxílico selecionado dentre o grupo que consiste em ácido glucônico, ácido gulurônico, ácido glucurônico e misturas dos mesmos. Noutras modalidades, o segundo componente compreende uma mistura que compreende ácido glucônico, ácido gulurônico, ácido glucurônico, um ou mais ácidos cetoglucônico. Em outras modalidades, o segundo componente compreende pelo menos um C5 ácido aldônico. Em várias modalidades, o C5 ácido aldônico compreende pelo menos um ácido selecionado dentre o grupo que consiste em ácido xilônico, ácido ribônico, ácido arabinônico e misturas dos mesmos.
[0058] O segundo componente também pode compreender um açúcar (por si só ou em combinação com um ou mais ácidos monocarboxílicos). Normalmente, o açúcar é selecionado a partir do grupo que consiste em uma pentose, hexose e suas misturas. Em várias modalidades, o segundo componente compreende glucose. Em outras modalidades, o segundo componente compreende uma pentose. Em várias modalidades, a pentose compreende pelo menos um açúcar selecionado de entre o grupo que consiste em xilose, ribose, arabinose, e suas misturas.
[0059] Por conseguinte, o segundo componente pode compreender uma mistura de açúcares e ácidos monocarboxílicos mencionados acima.
[0060] Além disso, embora a descrição refira-se neste documento a vários ácidos monocarboxílicos e os ácidos dicarboxílicos, deve notar-se que os processos da presente invenção também são adequados para utilização em conjunto com a separação de tais ácidos em circunstâncias em que pelo menos uma porção destes ácidos está na forma de sal, tal como sódio (por exemplo, glucarato de sódio), potássio, cálcio, magnésio ou outro sal.
[0061] Além disso, a mistura de alimentação, extração e/ou de rafinado pode ser essencialmente isenta de ácido nítrico e os seus sais. Por exemplo, a mistura de alimentação, extração e/ou de rafinado pode conter menos do que a cerca de 0,1% em peso ou menos do que cerca de 0,01% em peso de ácido nítrico e os seus sais. A mistura de alimentação, extração e/ou de rafinado pode ser isenta de ácido nítrico e os seus sais.
[0062] Os processos de separação da presente invenção podem ser descontínuos, semidescontínuos ou contínuos. Vantajosamente, os processos de separação da presente invenção podem ser processos de separação contínua. Como resultado, estes processos de separação podem ser integrados em processos contínuos existentes, sem impactar significativamente as taxas de produção. Em qualquer um dos processos de separação descritos neste documento fazer entrar em contato o meio de separação com a mistura de alimentação; eluir o segundo componente do meio de separação; remover o rafinado da zona de separação; e eluir o ácido dicarboxílico dos meios de separação pode ser realizado de forma contínua.
[0063] Em diversos processos de separação da presente invenção, a zona de separação pode ser uma etapa de cromatografia de leito em movimento simulada (SMB). Além disso, a zona de separação pode compreender uma pluralidade de leitos de cromatografia. A etapa de SMB podem compreender SMB sequencial (SSMB). Além disso, a etapa de cromatografia de SMB compreende SMB contínuo.
[0064] SMB é geralmente considerado um processo de separação contínuo, que tem muitas aplicações industriais importantes. Em comparação com cromatografia em lotes, processos de SMB muitas vezes têm produtividades mais elevadas, purezas de produto mais elevadas e menor consumo de solvente. Ver capítulo 1 em Encyclopedia of Industrial Biotechnology: Bioprocesses, Bioseparation and Cell Technology: Wiley and Sons, 2009. SMB foi usado na recuperação e purificação de vários produtos químicos em grande escala, incluindo p-xileno, etilbenzeno, p-cresol e p-cimeno. SMB é empregue em grande escala para a separação de glicose e frutose na produção de xaropes de milho com alto teor de frutose utilizando apenas água como um eluente. Ver, por exemplo, Chem. Eng. Sci. 1989, 44, p 1011. SMB também tem sido utilizada para a separação de ácidos carboxílicos. Ver, por exemplo, Biotechnol. Prog. 2004, 20, p179 e J. Chromatogr. A. 2009, 1216, p8793.
[0065] Em um processo de SMB, o uso de múltiplas colunas num anel fechado, acoplado com a válvula de comutação coordenada entre as colunas, permite o movimento simulado da fase estacionária (meios de separação) numa direção de contracorrente para o movimento da fase móvel. Uma mistura de alimentação que contém dois ou mais componentes a serem separados é alimentada para o meio da configuração da coluna. O componente que tem a afinidade mais elevada para a fase sólida se desloca no sentido do movimento simulado da fase estacionária, enquanto o componente com a menor afinidade para a fase estacionária viaja na direção do fluxo de fase líquida. Isto permite a separação e a retirada das fracções enriquecidas dos componentes como extrato e correntes de rafinado.
[0066] O SMB pode ser contínuo ou sequencial ou compreender uma combinação de método contínuo e método sequencial. SMB sequencial pode ser considerado um “processo contínuo” de um ponto de processo global se operado sob certas condições. Em um processo SMB contínuo, alimentação, eluente, rafinado e fluxos de extrato normalmente fluem continuamente. No processo de SMB sequencial, alguns dos fluxos não necessariamente fluem continuamente. O processo SMB sequencial compreende normalmente três fases básicas: uma fase de alimentação, uma fase de eluição e uma fase de circulação. Durante a fase de alimentação, uma solução de alimentação e possivelmente também um eluente durante uma fase de eluição simultânea é introduzido numa coluna predeterminada que contém um ou mais leitos embalados e, simultaneamente, uma fracção de produto ou frações são retiradas. Durante a fase de eluição, o eluente é introduzido num leito embalado predeterminado ou leitos embalados predeterminados e, durante estas fases, duas, três ou até quatro frações de produto são retiradas. Durante a fase de circulação as colunas são conectadas em loop, em que nenhuma solução de alimentação ou eluente é fornecida aos leitos parcialmente empacotados e nenhuma fração de produto é retirada. No entanto, a circulação, como tal, ocorre durante as três fases.
[0067] O processo de SMB contínuo tem sido descrito, por exemplo, na Patente U.S. n° 2.985.589 (Universal Oil Prod. Co (UOP)). Neste processo, a mistura a ser fraccionada é introduzida num leito parcialmente empacotado e o eluente é introduzido num outro leito parcialmente empacotado e duas fracções de produto são retiradas substancialmente simultaneamente. A Patente U.S. n° 5.198.120 (Japão Organo Co., Ltd.) descreve um processo de SMB contínuo, em que o ponto de alimentação é fixo. A alimentação é introduzida sequencialmente uma vez por ciclo e simultaneamente com a introdução da alimentação, uma primeira fração de extrato e refinado é levada para fora do sistema. Os exemplos desta patente usam um SMB que consiste em oito colunas empacotadas ligadas umas nas outras em série.
[0068] Processos de SMB sequencial (SSMB) são descritos nas Patentes U.S. n° 4.332.623 (Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.), 4.379.751 (Sanmatsu Kogyo Co., Ltd.) e 4.970.002 (Mitsubishi Kasei Technoengineers Ltd.), por exemplo. Um processo de SMB sequencial para a recuperação de betaína e sacarose a partir do melaço de beterraba é descrito na Patente U.S. n° 5.127.957 (Heikkila, H. et al.). SSMB é uma versão melhorada do processo de cromatografia SMB original, proposto no início da década de 1980 por Yoritomi et al (Patente U.S. 4.379.751). Estes processos de SSMB são hoje os processos cromatográficos mais eficientes para a separação de uma corrente de alimentação em duas correntes de produtos, o “extrato” e as correntes de “rafinado”, e são usados em uma ampla gama de aplicações e indústrias (alimentos, química, antibióticos e produtos farmacêuticos). Enquanto SMB convencional tem apenas uma etapa por coluna (seis passos para um projeto de seis colunas), processos SSMB tem, pelo menos, duas ou três etapas por coluna, o que permite uma separação melhor, aumentando a precisão de injeção e de recuperação.
[0069] Para aumentar a capacidade de separação, rendimentos e pureza da fracção e concentrações de substância seca de fracções, incluindo modos de SMB que incluem dois ou mais loops ou dois ou mais perfis de separação têm sido desenvolvidos. Nas Patentes U.S. n° 6.093.326 (Danisco Finlândia Oy) e 5.637.225 (Xyrofin Oy), estão descritos processos SMB incluindo ciclos múltiplos. A patente U.S. 6.224.776 (Cultor Corp.) revela um método para o fraccionamento de uma solução em duas ou mais fracções num processo SMB, onde o sistema de separação inclui pelo menos dois perfis de separação no mesmo circuito. Além disso, WO 2001/054790 A1 (também US 7.390.408) (Amalgamated Res. Inc.) descreve um aparelho de coluna para um sistema de processamento de líquidos contendo um leito raso de material entre as placas de distribuição de fluidos de projeto fractal (SMB de Leito Raso e Distribuição de Fluidos Fractal).
[0070] Métricas de desempenho importantes para SMB à escala comercial são 1) a produtividade da separação expressa em unidades de g (alimentação processada) por litro da fase estacionária (resina), por dia, e 2) a proporção entre eluente (ou água) e alimentação que é definida como a proporção entre o volume de eluente (ou água) necessário para processar um volume de material de alimentação através da unidade de SMB para a separação desejada. A produtividade da separação em g (alimentos processados) por litro de material da fase estacionária (resina) por dia está diretamente relacionada com a) a quantidade de resina necessária para a separação desejada e b) o tamanho e número dos sistemas SMB necessários em escala comercial. Por conseguinte, a produtividade tem uma relação inversa com o custo da unidade de SMB em escala e uma produtividade elevada é desejável para uma separação de menor custo. A proporção entre água (ou eluente) e alimentação também influencia o custo da separação e purificação do produto, na medida em que uma maior proporção entre água/eluente e alimentação irá aumentar a diluição do produto durante a separação e exige uma despesa maior para evaporar a água para o isolamento (ou outro processamento posterior) do produto. Por conseguinte, é desejável executar a separação com uma baixa proporção entre água/eluente e alimentação.
[0071] A presente invenção dirige-se a vários processos de separação, que combinam qualquer uma das características descritas neste documento. Por exemplo, vários processos para a produção de um extrato que compreende um ácido dicarboxílico que inclui uma combinação de características pode incluir: - o contato de um meio de separação em uma zona de separação com uma mistura de alimentação compreendendo o ácido dicarboxílico e um segundo componente, em que pelo menos uma porção do ácido dicarboxílico está separado do segundo componente e um refinado é formado compreendendo, pelo menos, uma porção do segundo componente; - remover o refinado da zona de separação; e - eluir o ácido dicarboxílico a partir dos meios de separação com um eluente constituído por água, para formar o extrato compreendendo o ácido dicarboxílico. A concentração de ácido extrínseco de eluente, antes do contato com o meio de separação, pode ser inferior a cerca de 1% em peso, menos do que cerca de 0,5% em peso, menos do que cerca de 0,2% em peso, menos do que cerca de 0,1% em peso, menos do que cerca de 0,05% em peso, ou menos do que cerca de 0,01 em peso e/ou o eluente é (i) água de composição e/ou (ii) água de processo que compreende água e, opcionalmente, componentes de mistura de alimentação. Além disso, o meio de separação pode compreender uma forma de di-carboxilato de uma resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0072] Mais particularmente, vários processos para a produção de um extrato que compreende um ácido dicarboxílico que inclui uma combinação de características pode incluir: - fazer entrar em contato um meio de separação em uma zona de separação com uma mistura de alimentação que compreende o ácido dicarboxílico e um segundo componente, em que pelo menos uma porção do ácido dicarboxílico e do segundo componente são retidos no meio de separação; - eluir, pelo menos, de uma porção do segundo componente do meio de separação com um eluente, de modo a formar um refinado que compreende o segundo componente; - remover o refinado da zona de separação; e - eluir o ácido dicarboxílico a partir do meio de separação com o eluente para formar o extrato que compreende o ácido dicarboxílico, em que a proporção em peso do ácido dicarboxílico para o segundo componente no extrato é maior do que a proporção em peso de ácido dicarboxílico para o segundo componente na mistura de alimentação e/ou rafinado. O eluente compreende água e a concentração de ácido extrínseco de eluente, antes do contato com o meio de separação, pode ser inferior a cerca de 1% em peso, menos do que cerca de 0,5% em peso, menos do que cerca de 0,2% em peso, menos do que cerca de 0,1% em peso, menos do que cerca de 0,05% em peso, ou menos do que cerca de 0,01 em peso e/ou o eluente é (i) água de composição e/ou (ii) água de processo que compreende água e, opcionalmente, componentes de mistura de alimentação. Além disso, o meio de separação pode compreender uma forma de di-carboxilato de uma resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0073] Qualquer uma das características acima descritas ou modificações podem ser incorporadas no presente processo. Por exemplo, o contato do meio de separação com a mistura de alimentação; removendo o rafinado da zona de separação; e eluição do ácido dicarboxílico (por exemplo, ácido glucárico) a partir do meio de separação são realizados continuamente. Além disso, a zona de separação pode ser uma etapa de cromatografia de SMB. A zona de separação pode compreender uma pluralidade de leitos de cromatografia. Além disso, a etapa de SMB pode compreender SMB sequencial e/ou cromatografia de SMB contínua.
[0074] Os processos de separação da presente invenção também podem incluir técnicas de separação adicionais. Por exemplo, pode ser benéfico remover certos componentes de impurezas da mistura de alimentação antes da etapa de separação. Certos componentes de impureza que pode se ligam preferencialmente aos meios de separação podem prejudicar a eficiência da separação e, potencialmente, reduzir o tempo de vida dos meios de separação. Os componentes que podem preferencialmente se ligarem podem incluir oligômeros ou polímeros, ou outras impurezas, tais como corpos de cores. Tais componentes de impurezas podem estar presentes em baixas concentrações na mistura de alimentação. A remoção de tais impurezas podem ser conseguida fazendo passar a mistura de alimentação através de uma coluna que contém um material absorvente, tal como resina de poliestireno, resina de permuta iônica e/ou carvão ativado. Por exemplo, resinas de permuta iônica exemplares incluem resinas de permuta aniônica.
[0075] Os processos de separação da presente invenção podem também incluir uma separação de membrana seletiva (por exemplo, membranas de nanofiltração) em combinação com os processos de separação cromatográficos descritos neste documento. A separação por membrana seletiva pode ser realizada a montante e/ou a jusante de uma separação cromatográfica. Por exemplo, técnicas de separação por membrana seletiva, tais como separação por membrana de nanofiltração (NF) podem ser usadas para reduzir a quantidade de impurezas contidas em uma mistura antes alimentar a mistura a uma separação cromatográfica. Em várias modalidades, uma membrana NF com um adequado Peso Molecular de Corte (MWCO) pode ser usado para separar peso de ácido dicarboxílico molecular mais baixo, tais como um ou mais de C2-C5 ácidos dicarboxílicos (incluindo o ácido oxálico, ácido tartrônico, ácido tartárico e/ou ácido trihidróxiglutárico), quando presente, a partir de ácidos dicarboxílicos de maior peso molecular, tais como C6 ácidos dicarboxílicos (por exemplo, ácido glucárico). Exemplos específicos de membranas de NG adequadas incluem, por exemplo, e sem limitação, membranas NF espiraladas com um MWCO de 150-300, disponibilizadas pela GE Water & Process Technologies, Inc. (DURACID KH-type, DL-type, HL-type, DK-type), Dow Water and Process Solutions (FilmTec Series), Koch Membrane Systems (SELRO series), Evonik Membrane Extraction Technologies (DURAMEM Series) e Borsig Membrane Technology GmbH (GMT- oNF Series). A separação por membrana NF produz um permeado que compreende um ou mais dos C2-C5 ácidos dicarboxílicos e um retentado que compreende uma maior concentração dos ácidos de peso molecular mais elevado, tais como o ácido glucárico, ácido glucônico, ácido gulurônico, ácido glucurônico e ácidos cetoglucônico.
[0076] Além disso, o extrato que compreende o ácido dicarboxílico obtido a partir de um processo de separação cromatográfica descrito neste documento pode também conter C2-C5-diácidos produzidos no processo de oxidação. Por conseguinte, várias modalidades da presente invenção incluem a utilização de membranas de separação NF para purificar adicionalmente o extrato através de separação mais baixa em ácidos dicarboxílicos de peso molecular, tais como C2-C5 ácidos dicarboxílicos, ácidos de peso molecular superior, incluindo os ácidos dicarboxílicos (por exemplo, ácido glucárico). Nestas modalidades, a separação por membrana NF produz um permeado que compreende um ou mais dos C2-C5 ácidos dicarboxílicos e um retentado que compreende uma concentração mais elevada (e mais elevada de pureza) de ácidos de maior peso molecular, incluindo os ácidos dicarboxílicos. Além disso, uma vez que a água pode passar para o permeado, a separação por membrana também irá concentrar os ácidos contidos no retentado. Técnicas de separação por membrana NF podem ser usadas para purificar e concentrar a solução de extrato a partir de um processo de separação cromatográfica descrito neste documento.
[0077] Geralmente, uma zona de separação NF pode compreender uma ou mais membranas NF ou módulos e pode ser configurada como uma passagem única ou um sistema de múltiplas passagens. Os módulos de membrana podem ser de várias geometrias e influir: plana (placa), tubular, capilar ou elementos de membranas espiralados e as membranas podem ser uma construção mono ou multicamadas. As membranas de separação e outros componentes (por exemplo, a estrutura de suporte) dos módulos de membrana são construídos, preferencialmente, para suportar devidamente as condições apresentadas pelos produtos a serem purificados. Por exemplo, as membranas de separação são tipicamente feitas de polímeros orgânicos, como poliamidas aromáticas reticuladas sob a forma de um ou mais materiais compósitos de película fina.
[0078] Métodos de separação por membrana, tal como separação por membrana NF, são processos de separação conduzidos por pressão conduzidos pela diferença entre a pressão operacional e a pressão osmótica da solução da solução na parte de alimentação ou de retenção de uma membrana. A pressão operacional no interior de uma unidade de separação por membrana irá variar dependendo do tipo de membrana utilizado, pois a pressão osmótica depende do nível de transmissão de solutos pela membrana. As pressões operacionais na unidade de separação por membrana são devidamente obtidas passando-se o fluxo de alimentação (por exemplo, os componentes de reação recebidos na combinação removidos da zona de reação ou sistema de separação cromatográfica) por meio de uma ou mais bombas à montante da unidade de membrana, por exemplo, uma bomba de combinação de reforço e um arranjo de bomba de alta pressão. De modo geral, as operações de ultrafiltração apresentam pressões osmóticas mais baixas do que as operações de NF, dada a mesma solução de alimentação. A força motriz para o transporte através da membrana (ou seja, fluxo permeado) aumenta com a pressão operacional. No entanto, os benefícios do aumento da pressão operacional devem ser avaliados em relação aos requisitos de aumento de energia (isto é, o bombeamento) e os efeitos negativos (ou seja, a compactação) sobre a vida da membrana.
[0079] Tipicamente, a pressão operacional utilizada na operação de ultrafiltração é inferior a cerca de 800 kPa absolutos e preferencialmente de cerca de 200 a cerca de 500 kPa absolutos. Tipicamente, a pressão operacional utilizada na operação de NF é inferior a cerca de 1200 kPa absolutos e preferencialmente de cerca de 600 a cerca de 900 kPa absolutos. Elevadas temperaturas tendem a diminuir a vida útil das membranas seletivas. Por conseguinte, a temperatura da combinação aquosa introduzida na unidade de separação por membrana NF é geralmente de cerca de 20°C até cerca de 100°C e de cerca de 30°C até cerca de 60°C ou de cerca de 30°C até cerca de 50 °C. Se necessário, a mistura alimentada para a zona de separação por membrana pode ser arrefecida antes de ser introduzida, por exemplo, por permuta de calor indireta com outras correntes do processo ou com água de arrefecimento (por exemplo, como parte da etapa de extinção).
[0080] A fim de manter ou melhorar a eficiência de separação por membrana e do fluxo permeado, as membranas são limpas periodicamente, de modo a remover os contaminantes da superfície da membrana. A limpeza adequada inclui as operações de limpeza no local (CIP) em que a superfície da membrana é exposta a uma solução de limpeza, quando instalada.
Processos de oxidação
[0081] Outros aspectos da presente invenção são dirigidos a vários processos para a preparação de um ácido aldárico pela oxidação seletiva de uma aldose. Aldoses incluem, por exemplo, pentoses e hexoses (por exemplo, C-5 e C6 monossacarídeos). Pentoses incluem ribose, arabinose, xilose, lixose e, hexoses e incluem glucose, alose, altrose, manose, gulose, idose, galactose e talose. Geralmente, os processos para a oxidação seletiva de uma aldose para um ácido aldárico compreendem fazer reagir a aldose com oxigênio na presença de um catalisador de oxidação em uma zona de reação de oxidação, para formar um produto de oxidação que compreende o ácido aldárico. Os processos para a oxidação seletiva de glucose para ácido glucárico e pentose para ácido pentárico (por exemplo, xilose em ácido xilárico) são descritos na Patente U.S. n° 8.669.397 e Patente U.S. n° 8.785.683, respectivamente.
[0082] A oxidação seletiva de uma aldose normalmente produz não só o ácido aldárico, mas vários intermediários dentro da rota para o ácido aldárico. Intermediários dentro da rota incluem, por exemplo, vários ácidos aldônicos, ácidos urônicos e/ou aldose que não reagiu, a qual após a oxidação adicional proporciona o ácido aldárico. A recuperação e de reciclagem destes intermediários dentro da rota aumenta o rendimento global do processo de ácido aldárico e melhora a economia do processo. Por conseguinte, um processo de oxidação, de acordo com a presente invenção compreende: fazer reagir uma aldose com oxigênio na presença de um catalisador de oxidação em uma zona de reação de oxidação para formar um produto de oxidação que compreende o ácido aldárico e intermediários dentro da rota ao ácido aldárico; remover o produto de oxidação da presença do catalisador de oxidação; e produzir um extrato que compreende o ácido aldárico, de acordo com qualquer um dos processos de separação da presente invenção descritos neste documento, em que a mistura de alimentação compreende o ácido aldárico como o ácido dicarboxílico e realiza intermediação dentro da rota para o ácido aldárico como o segundo componente obtido a partir do produto de oxidação.
[0083] Por exemplo, um processo de oxidação, em conformidade com a presente invenção, compreende fazer reagir uma aldose com oxigênio na presença de um catalisador de oxidação em uma zona de reação de oxidação, para formar um produto de oxidação que compreende o ácido aldáricos e intermediários dentro da rota para o ácido aldáricos; remover o produto de oxidação da presença do catalisador de oxidação; fazer entrar em contato um meio de separação em uma zona de separação com uma mistura de alimentação que compreende o ácido aldárico e intermediários dentro da rota, em que pelo menos uma porção do ácido aldárico é separada dos intermediários dentro da rota e um rafinado é formado que compreende, pelo menos, uma porção dos intermediários dentro da rota; remover o rafinado da zona de separação; e eluir o ácido aldárico a partir dos meios de separação com um eluente constituído por água, para formar o extrato que compreende o ácido aldárico. Quando o meio de separação é colocado em contato com a mistura de alimentação, pelo menos uma porção do ácido aldárico e dos intermediários dentro da rota são retidos no meio de separação. Além disso, o rafinado, que compreende os intermediários dentro da rota, é formado por eluição de, pelo menos, uma porção dos intermediários dentro da rota do meio de separação com o eluente. Como resultado, a proporção em peso do ácido aldárico para os intermediários dentro da rota no extrato é maior do que a proporção em peso do ácido aldárico para os intermediários dentro da rota da mistura de alimentação e/ou do rafinado.
[0084] FIG. 1 representa um diagrama de fluxo de processo para um processo de oxidação, de acordo com a presente invenção. Alimentação de reator de oxidação 1 que compreende uma aldose, tal como glucose, é introduzida na zona de reação de oxidação 2. Produto de oxidação 3 sai da zona de reação de oxidação 2 e pode ser coletado como produto, reciclado e/ou dado para a zona de concentração opcional 4 onde a água 5 pode ser removida para concentrar o produto de oxidação. Em várias modalidades, a zona de reator de oxidação pode ser operada com o circuito fechado de recirculação 16 para aumentar o controle de temperatura e de transporte de massa. Neste cenário, o fluxo de reciclagem e o fluxo de produto de oxidação 3 da zona 2 para a zona opcional 4 são operados continuamente. Coleta de produto a partir do circuito de reciclagem permite a coleta de produtos de ácido glucárico úteis adicionais descritos neste documento. Zona de concentração opcional 4 pode incluir, por exemplo, um ou mais evaporadores e/ou separadores de flash. O produto de oxidação 3 ou 6 do mesmo concentrado (mistura de alimentação da área de separação) pode então ser alimentado à zona de separação 7 (a zona de separação cromatográfica). Nesta zona, o ácido dicarboxílico (isto é, ácido aldáricos, tais como o ácido glucárico) está separado de um segundo componente (por exemplo, que compreende ácido aldônico, tais como ácido glucônico) da mistura de alimentação da área de separação. O meio de separação na zona de separação é colocado em contato com a mistura de alimentação. Os componentes da mistura de alimentação são retidos no meio de separação. Eluente é, então, introduzido na zona de separação. Rafinado 9, que compreende, pelo menos, uma porção do segundo componente é eluído e removido da zona de separação e, opcionalmente, reciclado para o reator de oxidação, quer diretamente quer em combinação com a aldose na alimentação 1. Eluente também é introduzido na zona de separação para a produção de extrato 10 que compreende, pelo menos, uma porção do ácido dicarboxílico. Uma porção de refinado 9 pode, opcionalmente, ser purgada (14) conforme necessário, para evitar a acumulação de intermediários fora da rota. Água de composição fresca 15 pode ser adicionada ao rafinado 9 que é reciclado. Alternativamente, o rafinado pode ser introduzido a uma zona de concentração (não mostrado) para remover a água antes de reciclar para o reator de oxidação.
[0085] Extrato 10 é removido da zona de separação 7 e pode ser introduzido na zona de concentração opcional 11 para concentrar ainda mais o extrato. Extrato 10 ou extrato concentrado 13 pode ser removido do processo como produtos ou enviados para um processo a jusante para posterior conversão. As águas de processo 5, água de processo 12 ou fracções dos mesmos, que são removidos das zonas de concentração opcional 4 e 11 (e, opcionalmente, a partir da corrente de rafinado 9) podem ser recicladas para utilização como eluente 8. Várias variações do esquema do processo mostrado na FIG. 1 são possíveis.
[0086] Quaisquer características descritas neste documento no que diz respeito ao processo de separação pode ser utilizada individualmente ou em combinação, em conjunto com a separação de um ácido dicarboxílico a partir do produto de oxidação produzido como descrito neste documento. Por exemplo a concentração de ácido extrínseco do eluente, antes do contato com o meio de separação, pode ser inferior a cerca de 1% em peso, menos do que cerca de 0,5% em peso, menos do que cerca de 0,2 % em peso, menos do que cerca de 0,1% em peso, menos do que cerca de 0,05% em peso, ou menos do que cerca de 0,01 em peso. Além disso, o eluente pode ser (i) água de composição e/ou (ii) águas de processo que compreende água e, opcionalmente, componentes de mistura de alimentação. Além disso, o meio de separação pode compreender uma forma de di-carboxilato de uma resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0087] Como notado acima, em diversas modalidades, a aldose é a glicose. A glicose pode ser convertida em ácido glucárico por reação de glucose com oxigênio (por exemplo, ar, ar enriquecido com oxigênio, oxigênio sozinho ou oxigênio com outros constituintes substancialmente inertes à reação) na presença de um catalisador de oxidação, de acordo com a seguinte reação:
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A oxidação pode ser conduzida na ausência de base adicionada (por exemplo, KOH) ou em que o pH inicial do meio de reação e/ou o pH do meio reacional em qualquer ponto na reação não é maior do que cerca de 7, não é maior do que 7,0, não é superior a cerca de 6,5, ou não é maior do que cerca de 6. O pH inicial da mistura de reação é o pH da mistura reacional antes do contato com o oxigênio na presença de um catalisador de oxidação. Na verdade, a seletividade catalítica pode ser mantida para alcançar um rendimento de ácido glucárico em excesso de cerca de 30%, cerca de 40%, cerca de 50%, cerca de 60% e, em alguns casos, atingir rendimentos superiores a 65% ou superior. A ausência de base adicionada, vantajosamente, facilita a separação e o isolamento do ácido glucárico, proporcionando assim um processo que é mais susceptível de aplicação industrial e melhora a economia global do processo por eliminação de um componente de reação. A “ausência de base adicionada”, tal como utilizado neste documento, significa que a base, se presente (por exemplo, como um constituinte de uma matéria-prima), está presente em uma concentração que não tem essencialmente nenhum efeito sobre a eficácia da reação; ou seja, a reação de oxidação é conduzida, essencialmente, livre de base adicionada.
[0088] A reação de oxidação pode ser conduzida sob maiores pressões de oxigênio parcial e/ou temperaturas de mistura de reação de oxidação mais elevadas, o que tende a aumentar o rendimento do ácido glucárico, quando a reação é conduzida na ausência de base adicionada, ou a um pH abaixo de cerca de 7. Tipicamente, a pressão parcial de oxigênio é pelo menos cerca de 15 libras por polegada quadrada absoluta (psia) (104 kPa), de pelo menos cerca de 25 psia (172 kPa), de pelo menos cerca de 40 psia (276 kPa), ou pelo menos cerca de 60 psia (414 kPa). A pressão parcial de oxigénio pode ser de até cerca de 1.000 psia (6895 kPa), mais tipicamente no intervalo desde cerca de 15 psia (104 kPa) até cerca de 500 psia (3447 kPa), a partir de cerca de 40 psia (276 KPa) a cerca de 250 psia (1724 kPa), a partir de cerca de 75 psia (517 kPa) até cerca de 500 psia (3447 kPa), a partir de cerca de 100 psia (689 kPa) até cerca de 500 psia (3447 kPa), a partir de cerca de 150 psia (1034 kPa) até cerca de 500 psia (3447 kPa). Geralmente, a temperatura da mistura da reação de oxidação é pelo menos cerca de 40°C, pelo menos cerca de 60°C, pelo menos cerca de 70°C, pelo menos cerca de 80°C, pelo menos cerca de 90°C, pelo menos cerca de 100°C, pelo menos cerca de 110° C, pelo menos cerca de 120°C ou superior. A temperatura da mistura de reação de oxidação pode ser de cerca de 40°C a cerca de 200°C, desde cerca de 60°C a cerca de 200°C, de cerca de 70°C a cerca de 200°C, de cerca de 200°C até cerca de 80°C, entre cerca de 180°C a cerca de 80°C, de cerca de 150°C a cerca de 80°C, de cerca de 90°C a cerca de 180°C ou desde cerca de 90°C a cerca de 150°C.
[0089] A oxidação da glucose para ácido glucárico também pode ser conduzida na ausência de nitrogênio como um constituinte ativo de reação. Alguns processos empregam compostos de nitrogênio, tais como o ácido nítrico, como um oxidante. A utilização de nitrogênio numa forma em que é um componente de reação ativo, tal como nitrato ou ácido nítrico, resulta na necessidade de tecnologia de redução de NOX e tecnologia de regeneração de ácido, ambas as quais aumentam o custo significativamente para a produção de ácido glucárico a partir destes processos conhecidos, bem como proporcionam um ambiente corrosivo, que pode afetar prejudicialmente o equipamento utilizado para realizar o processo. Em contraste, por exemplo, no caso em que ar ou ar enriquecido com oxigênio é usado na reação de oxidação da presente invenção como fonte de oxigênio, o nitrogênio é, essencialmente, um componente inativo ou inerte. Uma reação de oxidação utilizando ar ou ar enriquecido com oxigênio é uma reação realizada essencialmente sem nitrogênio numa forma em que seria um componente de reação ativo. Assim, em várias modalidades, a mistura da reação de oxidação (isto é, correntes de produto e processo do ácido glucárico obtidas a partir destes, incluindo a mistura de alimentação para o processo de separação cromatográfico, tal como descrito neste documento, o extrato resultante e/ou o rafinado podem ser livres ou essencialmente livres de ácido nítrico e de seus sais. Por exemplo, estas correntes de processo podem conter menos do que a cerca de 0,1% em peso ou menos do que cerca de 0,01% em peso de ácido nítrico e os seus sais.
[0090] Geralmente, o catalisador de oxidação compreende pelo menos um metal de bloco-d como o componente cataliticamente ativo. Mais tipicamente, a oxidação compreende pelo menos um metal selecionado a partir do grupo que consiste em platina, paládio e uma combinação destes. Os catalisadores de oxidação preferidos compreendem, pelo menos, a platina como um componente cataliticamente ativo. O catalisador de oxidação pode compreender um segundo metal. Um segundo metal preferido inclui ouro. Os catalisadores de oxidação são descritos na Publicação do Pedido de Patente U.S. 2011/0306790, que é incorporado neste documento por referência. Esta publicação descreve vários catalisadores de oxidação que compreendem platina e ouro, os quais são úteis para a oxidação seletiva de composições compostas de um grupo álcool primário e pelo menos um grupo álcool secundário (por exemplo, glucose). Assim, um catalisador de oxidação preferido compreende, pelo menos, platina e ouro como componente cataliticamente ativo.
[0091] O catalisador de oxidação é de preferência um catalisador heterogêneo. Suportes de catalisador para o catalisador heterogêneo incluem zircônias, óxido de titânio ou de carbono (especialmente suportes de negro de fumo porosos) tal como descrito no documento PCT/US2015/028358. Os suportes podem ser suportes esculpidos, tais como esferas, extrudados, cilindros, pelotas, formas de múltiplos lóbulos, anéis, estrelas, rodas, etc. Suportes em esculpidos preferidos incluem cilindros extrudados ou formas de múltiplos lóbulos extrudados, como trilóbulos. Por conseguinte, um catalisador de oxidação compreende platina e ouro sobre um suporte negro de fumo poroso. A platina e o ouro podem, opcionalmente, estar numa camada exterior ou perto de superfícies externas do suporte negro de fumo poroso e esculpido. Por exemplo, um catalisador de oxidação contém platina e ouro em um invólucro, em que a espessura do invólucro é de cerca de 10 μm a 400 μm.
[0092] A oxidação da glucose para ácido glucárico pode ser realizada em vários formatos de reatores industriais conhecidos, tais como pasta de lote, pasta contínua baseada em tanques agitados ou reatores de circuito fechado, de leito fixo, leito ebulatado, coluna de bolhas, etc. Um reator preferido é um reator de leito fixo de fluxo contínuo. A zona da reação de oxidação pode compreender um ou mais reatores.
[0093] A oxidação da glucose para ácido glucárico prossegue de acordo com uma via de reação de múltiplas etapas, como mostrado abaixo. A reação pode prosseguir através da oxidação seletiva dos átomos de carbono C-1 e C-6 em qualquer ordem. Para uma reação seletiva, o álcool primário C-6 deve ser oxidado, preferencialmente, através dos grupos C-2 a C-5 de álcool secundários.
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Assim, como mostrado no esquema acima, os principais produtos intermediários dentro da rota presentes na oxidação seletiva de glicose são os ácidos monocarboxílicos: ácido glucônico, ácido gulurônico e ácido glucurônico.
[0094] Em muitos processos para a oxidação catalítica direta de glicose a ácido glucárico, rendimentos molares de ácido glucárico são limitados a cerca de 65% e abaixo. Uma das razões para a limitação de rendimento está associada com o fato do ácido glucárico pode ser posteriormente oxidado sob as condições de reação, e, consequentemente, na medida em que a concentração de ácido glucárico aumenta na mistura de reação, a oxidação de ácido glucárico acontece, o que normalmente produz uma cadeia mais curta, ácidos dicarboxílicos com um número de carbonos menor (por exemplo, ácido dicarboxílico com 5 átomos de carbono (por exemplo ácido xilárico), 4 átomos de carbono (por exemplo ácido tartárico), 3 átomos de carbono (por exemplo, ácido tartrônico) e 2 átomos de carbono (por exemplo ácido oxálico)). Além disso, a produção de outros produtos secundários é também conhecida por reduzir o rendimento do ácido glucárico. Ácidos cetoglucônicos podem ser produzidos a partir da oxidação dos grupos álcool secundário de ácido glucônico intermediário. Ácidos cetoglucônicos também podem ser oxidados para se obter diácidos de cadeias mais curtas e, assim, reduzir o rendimento de ácido glucárico. Consequentemente, várias reações em competição podem reduzir a seletividade para a oxidação da glucose para ácido glucárico, resultando em rendimentos mais baixos do que seria desejável.
[0095] Uma consequência direta da presença de elevadas quantidades de intermediários dentro da rota, tais como ácido glucônico e ácido gulurônico e intermediários fora da rota, tais como os ácidos cetoglucônicos e numerosos outros ácidos dicarboxílicos, é uma purificação difícil e dispendiosa de ácido glucárico a partir de uma complexa mistura de produto de reação. No entanto, os inventores verificaram que os processos de separação da presente invenção são especialmente adequados para a separação de ácido glucárico a partir de uma mistura de reação de oxidação complexa. Por conseguinte, um outro processo de oxidação, de acordo com a presente invenção compreende fazer reagir uma glucose com oxigênio na presença de um catalisador de oxidação em uma zona de reação de oxidação para formar um produto de oxidação que compreende o ácido glucárico e intermediários dentro da rota ao ácido glucárico; remover o produto de oxidação da presença do catalisador de oxidação; e produzir um extrato que compreende o ácido glucárico, de acordo com qualquer um dos processos de separação da presente invenção descritos neste documento, em que a mistura de alimentação para o processo de separação compreende o ácido glucárico como o ácido dicarboxílico e realiza intermediação dentro da rota para o ácido glucárico como o segundo componente obtido a partir do produto de oxidação. Glucose que não reagiu também pode ser separada do de ácido glucárico com os intermediários dentro da rota.
[0096] Um outro processo de oxidação, em conformidade com a presente invenção, compreende fazer reagir uma glucose com oxigênio na presença de um catalisador de oxidação em uma zona de reação de oxidação, para formar um produto de oxidação que compreende o ácido glucáricos e intermediários dentro da rota para o ácido glucáricos; remover o produto de oxidação da presença do catalisador de oxidação; fazer entrar em contato um meio de separação em uma zona de separação com uma mistura de alimentação que compreende o ácido glucárico e intermediários dentro da rota, em que pelo menos uma porção do ácido glucárico é separada dos intermediários dentro da rota e um rafinado é formado que compreende, pelo menos, uma porção dos intermediários dentro da rota; remover o rafinado da zona de separação; e eluir o ácido glucárico a partir dos meios de separação com um eluente constituído por água, para formar o extrato que compreende o ácido glucárico. Quando o meio de separação é colocado em contato com a mistura de alimentação, pelo menos uma porção do ácido glucárico e dos intermediários dentro da rota são retidos no meio de separação. Além disso, o rafinado que compreende os intermediários dentro da rota são formados por eluição de, pelo menos, uma porção dos intermediários dentro da rota do meio de separação com o eluente. Como resultado destes processos de separação, a proporção em peso do ácido glucárico para os intermediários dentro da rota no extrato é maior do que a proporção em peso do ácido glucárico para os intermediários dentro da rota da mistura de alimentação e/ou do rafinado.
[0097] Verificou-se que um rendimento de processo de ácidos glucáricos globalmente alto pode ser obtido quando a reação de oxidação é controlada dentro de certos limites de pontos finais, o componente de ácido dicarboxílico do produto de oxidação é separado de intermediários dentro da rota, e os intermediários dentro da rota são reciclados para a reação de oxidação. O processo verificado pelos inventores reduz a concentração de intermediários fora da rota como C2-C5 diácidos, proporcionando rendimentos relativamente elevados de ácido glucárico sob as condições de reação de oxidação. Este processo para a preparação de ácido glucárico, de acordo com a presente invenção, geralmente compreende a reação da glicose com o oxigênio na presença de um catalisador de oxidação em uma zona de reação de oxidação, para formar um produto de oxidação que compreende ácido glucárico e intermediários dentro da rota para ácido glucárico; removendo o produto de oxidação da presença do catalisador de oxidação em um ponto final da reação; separação de um produto de ácido glucárico de intermediários dentro da rota para glucárico-ácido obtido no produto de oxidação; e; e reciclagem dos intermediários dentro da rota para a zona de reação de oxidação. Neste processo, o produto de ácido glucárico pode ser um extrato preparado de acordo com qualquer um dos processos de separação da presente invenção descrita neste documento, em que a mistura de alimentação para o processo de separação compreende ácido glucárico como o ácido dicarboxílico e o segundo componente compreende os intermediários dentro da rota para glucárico-ácido obtido a partir do produto de oxidação.
[0098] Nos processos de oxidação da presente invenção, o ponto final da reação pode ser estabelecido de acordo com um determinado rendimento máximo molar de ácido glucárico e lactonas dos mesmos (coletivamente referidos como rendimento de ácido glucárico). Como observado, lactonas de ácido glucárico geralmente incluem glucaro-1,4-lactona, glucaro-1,4: 3,6-dilactona, e glucaro-3,6- lactona. Os inventores verificaram que se o rendimento de ácido glucárico molar é controlado dentro de um certo intervalo, então a concentração de cadeia mais curta menos desejável de subprodutos de ácido dicarboxílico de menor número de carbonos é reduzida e a maior parte dos constituintes da mistura de reação são ácidos glucáricos mais intermediários dentro da rota para ácido glucárico (isto é, ácido glucônico, ácido gulurônico e ácido glucurônico). Mais particularmente, produto de oxidação pode ser removido da presença do catalisador de oxidação em um ponto final da reação, em que o rendimento molar de ácido glucárico e lactonas dos mesmos no ponto final da reação não ultrapasse cerca de 30%, cerca de 40%, cerca de 45%, cerca de 50%, ou cerca de 60%. Em várias modalidades, o produto de oxidação pode ser removido da presença do catalisador de oxidação em um ponto final da reação, em que o rendimento molar de ácido glucárico e lactonas dos mesmos no ponto final da reação é de cerca de 30% a cerca de 65%, a partir de cerca de 30% a cerca de 60%, desde cerca de 30% a cerca de 50%, desde cerca de 40% a cerca de 65%, desde cerca de 40% a cerca de 60%, desde cerca de 50% a cerca de 65%, ou desde cerca de 50% a cerca de 60%
[0099] Outra métrica importante para um alto rendimento global de processo para o ácido glucárico é a “percentagem dentro da rota” para o ácido glucárico que inclui glicose não convertida na saída do reator, intermediários dentro da rota para ácido glucárico e ácido glucárico. Para efeitos do estabelecimento de um ponto final de reação (com base em percentual dentro da rota), a porcentagem dentro da rota é calculada de acordo com a equação (A):
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em que os intermediários dentro da rota são (i) ácido glucônico, (ii) ácido gulurônico, e (iii) ácido glucurônico. A menos que indicado de outra forma, “rendimentos” dos componentes reacionais referidos neste documento são calculados de acordo com a equação (B):
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[0100] Por conseguinte, o produto de oxidação pode ser removido a partir da presença do catalisador de oxidação em um ponto final da reação, em que a percentagem dentro da rota (de acordo com a equação (A)), no ponto final da reação é de pelo menos cerca de 60%, pelo menos cerca de 70%, pelo menos cerca de 75%, ou pelo menos cerca de 80%, pelo menos cerca de 85%, ou pelo menos cerca de 90%. Em várias modalidades, produto de oxidação pode ser removido da presença do catalisador de oxidação em um ponto final da reação, em que a percentagem dentro da rota no ponto final da reação é de cerca de 60% a cerca de 100%, desde cerca de 65 % a cerca de 100%, desde cerca de 70% a cerca de 100%, desde cerca de 60% a cerca de 99%, desde cerca de 65% a cerca de 99%, desde cerca de 70% a cerca de 99%, desde cerca de 60% a cerca de 95%, desde cerca de 65% a cerca de 95%, ou desde cerca de 70% a cerca de 95%.
[0101] Em diversos processos, de acordo com a presente invenção, uma combinação do rendimento molar de ácido glucárico e suas lactonas e a percentagem dentro da rota podem ser utilizados como uma métrica importante para ajudar a maximizar o rendimento global do processo de ácido glucárico. Por conseguinte, um outro processo da presente invenção para a preparação de ácido glucárico compreende fazer reagir a glicose com o oxigênio na presença de um catalisador de oxidação em uma zona de reação de oxidação, para formar um produto de oxidação que compreende ácido glucárico e intermediários dentro da rota para ácido glucárico; remover o produto de oxidação da presença do catalisador de oxidação em um ponto final da reação, em que o rendimento molar de ácido glucárico e lactonas dos mesmos no ponto final da reação não ultrapasse cerca de 30%, cerca de 40%, cerca de 45%, cerca de 50%, ou cerca de 60% e a percentagem dentro da rota no ponto final da reação é de pelo menos cerca de 60%, pelo menos cerca de 70%, pelo menos cerca de 75%, ou pelo menos cerca de 80%, ou pelo menos cerca de 85%, ou pelo menos cerca de 90 %, produzindo um extrato que compreende ácido glucárico, em que a mistura de alimentação compreende ácido glucárico como o ácido dicarboxílico e intermediários dentro da rota para ácido glucárico como o segundo componente obtida do produto de oxidação; e reciclagem dos intermediários dentro da rota para a zona de reação de oxidação.
[0102] Em certos casos, os inventores verificaram que se o rendimento molar ácido glucárico é limitado, então a percentagem dentro da rota é alta. Em particular, quando o rendimento de ácido glucárico molar é limitado a menos do que cerca de 60%, então a percentagem dentro da rota é de pelo menos cerca de 75%. Em alguns casos, quando o rendimento de ácido glucárico molar é limitado a menos do que cerca de 60%, a percentagem dentro da rota é pelo menos cerca de 80%. Em alguns outros casos, quando o rendimento de ácido glucárico molar é limitado a menos do que cerca de 50%, a percentagem dentro da rota é pelo menos cerca de 85% ou, em algumas modalidades, pelo menos cerca de 90%.
[0103] Os inventores verificaram que um processo para converter glucose em ácido glucárico em que a reação de oxidação é executada para reduzir os rendimentos molares com alta percentagem dentro da rota em conjunto com uma separação eficiente de ácido glucárico e reciclagem de glucose e dos intermediários da reação permite um rendimento de processo de ácido glucárico de, pelo menos, cerca de 75%, pelo menos cerca de 80%, pelo menos cerca de 85%, ou pelo menos cerca de 90%, onde o rendimento é calculado de acordo com a equação B.
[0104] A forma em que o rendimento molar de ácido glucárico é limitado (ou seja, para impedir a continuação da oxidação no ponto final da reação) pode ser realizada em vários reatores industriais conhecidos. Por exemplo, um reator de fluxo contínuo de leito fixo que contém a composição de catalisador de oxidação pode ser executado de uma forma a limitar o rendimento molar de ácido glucárico, escolhendo uma temperatura adequada, pressão parcial de oxigênio, proporção molar de oxigênio para glicose e um tempo de residência no reator de leito fixo.
[0105] A presente invenção dirige-se a vários processos de oxidação, que combinam qualquer uma das características descritas neste documento. Por exemplo, um processo com uma combinação de características é um processo para a preparação de ácido glucárico. Este processo compreende - reagir a glicose com o oxigênio na presença de um catalisador de oxidação em uma zona de reação de oxidação, para formar um produto de oxidação que compreende ácido glucárico e intermediários dentro da rota para ácido glucárico; - remover o produto de oxidação da presença do catalisador de oxidação em um ponto final da reação, em que o rendimento molar de ácido glucárico e lactonas dos mesmos no ponto final da reação não ultrapasse cerca de 30%, cerca de 40%, cerca de 45%, cerca de 50%, ou cerca de 60% e a percentagem dentro da rota no ponto final da reação é, pelo menos, cerca de 60%, pelo menos cerca de 70%, pelo menos cerca de 75%, ou pelo menos cerca de 80%, pelo menos cerca de 85%, ou pelo menos cerca de 90%. - fazer entrar em contato de um meio de separação em uma zona de separação com uma mistura de alimentação que compreende o ácido glucárico e intermediários dentro da rota, em que pelo menos uma porção do ácido glucárico está separado dos intermediários dentro da rota e um rafinado é formado compreendendo, pelo menos, uma porção dos intermediários dentro da rota; - remover o refinado da zona de separação; e - eluir o ácido glucárico a partir dos meios de separação com um eluente constituído por água, para formar o extrato compreendendo o ácido glucárico; e - reciclar os intermediários dentro da rota para a zona de reação de oxidação. Quando o meio de separação é colocado em contato com a mistura de alimentação, pelo menos uma porção do ácido glucárico e dos intermediários dentro da rota são retidos no meio de separação. Além disso, o rafinado que compreende os intermediários dentro da rota são formados por eluição de, pelo menos, uma porção dos intermediários dentro da rota do meio de separação com o eluente. Como resultado destes processos de separação, a proporção em peso do ácido glucárico para os intermediários dentro da rota no extrato é maior do que a proporção em peso do ácido glucárico para os intermediários dentro da rota da mistura de alimentação e/ou do rafinado. De acordo com a presente invenção, a concentração de ácido extrínseco de eluente, antes do contato com o meio de separação, pode ser inferior a cerca de 1% em peso, menos do que cerca de 0,5% em peso, menos do que cerca de 0,2% em peso, menos do que cerca de 0,1% em peso, menos do que cerca de 0,05% em peso, ou menos do que cerca de 0,01% em peso e/ou o eluente é (i) água de composição e/ou (ii) água de processo que compreende água e, opcionalmente, componentes de mistura de alimentação. Além disso, os meios de separação podem compreender uma forma di-carboxilato de uma resina de cromatografia de permuta aniônica, mais particularmente a forma glucarato de uma resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0106] Qualquer uma das características acima descritas ou modificações podem ser incorporadas no presente processo. Por exemplo, o contato do meio de separação com a mistura de alimentação; removendo o rafinado da zona de separação; e eluição de ácido glucárico a partir do meio de separação são realizados continuamente. Além disso, a zona de separação pode ser uma etapa de cromatografia de SMB. A zona de separação pode compreender uma pluralidade de leitos de cromatografia. Além disso, a etapa de SMB pode compreender SMB sequencial e/ou cromatografia de SMB contínua.
Produtos de Ácido Glucárico
[0107] Ainda um outro aspecto da presente invenção é dirigido a vários produtos de ácido glucárico obtidos a partir de processos descritos neste documento. Um produto de ácido glucárico pode ser obtido a partir da zona de reação de oxidação ou subsequente(s) zona(s) de concentração. Não só este produto é útil como um intermediário na produção de compostos, tais como ácido adípico, mas também em aplicações comerciais, tais como fluidos de degelo, acidulantes, agentes encorpantes detergentes, reguladores de pH, quelantes, desincrustantes, inibidores de corrosão, agentes de limpeza de metais e de acabamento, um componente de formulações de cimento (aditivos para concreto, incluindo formulações de redução de água e definição de retardamento). Geralmente, os sólidos dissolvidos deste produto ácido glucárico são uma mistura que compreende grandes porções de ácido glucárico ou um seu sal e o ácido glucônico ou o seu sal e podem, opcionalmente, incluir porções menores de ácidos cetoglucônico (isto é, ácido 2-cetoglucônico, ácido 3-cetoglucônico, ácido 4- cetoglucônico e ácido 5-cetoglucõnico), C2-C5 diácidos (por exemplo, ácidos xilárico, ácido tartárico, ácido tartrônico e ácido oxálico), sais de qualquer um dos ácidos acima mencionados e glucose. Particularmente, um produto de ácido glucárico compreende cerca de 30% em peso de ácido glucárico a cerca de 65% em peso, de cerca de 25% em peso de ácido glucônico a cerca de 70% em peso, menos do que cerca de 10% em peso de um ou mais ácidos cetoglucônicos, menos do que cerca de 5% em peso de um ou mais C2-C5 diácidos e menos de cerca de 5% em peso de glucose, em que cada porcentagem em peso baseada no conteúdo de sólidos dissolvidos do produto de ácido glucárico. Em outras modalidades, os produtos da presente invenção incluem aqueles em que pelo menos uma porção dos vários ácidos monocarboxílico e dicarboxílicos componentes descritos neste documento estão na forma de sal, tal como na forma de um sal de sódio, de potássio, de cálcio, de magnésio ou de outro sal (por exemplo, glucarato de sódio).
[0108] A concentração de ácido glucárico do produto de ácido glucárico pode ser de cerca de 20% em peso a cerca de 65% em peso, de cerca de 25% a cerca de 65% em peso, de cerca de 30% em peso a cerca de 65% em peso de ácido glucárico, desde cerca de 40% em peso a cerca de 65% em peso, desde cerca de 40% em peso a cerca de 60% em peso, desde cerca de 45% em peso a cerca de 65% em peso, desde cerca de 45% em peso a cerca de 60% em peso, desde cerca de 50% em peso a cerca de 65% em peso, ou desde cerca de 50% em peso a cerca de 60% em peso do conteúdo de sólidos dissolvidos. Além disso, a concentração de ácido glucônico pode ser de cerca de 25% em peso a cerca de 65% em peso, desde cerca de 25% em peso a cerca de 60% em peso, desde cerca de 25% em peso a cerca de 55% em peso, desde cerca de 25% em peso a cerca de 50% em peso, desde cerca de 25% em peso a cerca de 45% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 70% em peso, a partir de cerca de 30% em peso a cerca de 65% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 60% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 55% em peso, desde cerca de 30% em peso até cerca de 50% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 45% em peso, desde cerca de 30% em peso e cerca de 40% em peso, ou desde cerca de 50% em peso a cerca de 70% em peso do conteúdo de sólidos dissolvidos. A concentração dos ácidos cetoglucônicos pode ser inferior a cerca de 5% em peso, de cerca de 1% em peso a cerca de 10% em peso ou desde cerca de 1% em peso a cerca de 5% em peso dos teores de sólidos dissolvidos. A concentração do C2C5 diácidos é de cerca de 1% em peso a cerca de 5% em peso dos teores de sólidos dissolvidos. Além disso, a concentração de glucose pode ser inferior a cerca de 2,5% em peso, desde cerca de 0,01% em peso a cerca de 5% em peso, ou desde cerca de 0,1% em peso a cerca de 2,5% em peso, ou desde cerca de 0,001% em peso a cerca de 2,5% em peso do conteúdo de sólidos dissolvidos.
[0109] O produto de ácido glucárico pode compreender ainda entre cerca de 1% em peso a cerca de 20% em peso, desde cerca de 1% em peso a cerca de 15% em peso, desde cerca de 1% em peso a cerca de 10% em peso, desde cerca de 1% em peso a cerca de 5% em peso, desde cerca de 5% em peso a cerca de 20% em peso, desde cerca de 5% em peso a cerca de 15% em peso, ou desde cerca de 5% e peso a cerca de 10% em peso de ácido gulurônico com base no teor de sólidos dissolvidos. Produto de ácido glucárico pode compreender ainda desde cerca de 0,01% em peso a cerca de 1% em peso ou de cerca de 0,01% em peso a cerca de 0,5% em peso de ácido glucurônico com base no teor de sólidos dissolvidos.
[0110] Em várias modalidades, o produto de ácido glucárico compreende de cerca de 30% em peso a cerca de 50% em peso de ácido glucárico, de cerca de 20% em peso a cerca de 45% em peso de ácido glucônico, de cerca de 5% em peso a cerca de 15% em peso de ácido glurônico, menos do que cerca de 2% em peso de ácido glucorônico, menos do que 6% em peso de um ou mais ácidos cetoglucônicos, menos do que cerca de 5% em peso de um ou mais C2-C5 diácidos e menos de cerca de 2% em peso de glucose, em que cada porcentagem em peso baseada no conteúdo de sólidos dissolvidos do produto de ácido glucárico.
[0111] Em algumas modalidades, o produto de ácido glucárico compreende de cerca de 35% em peso a cerca de 45% em peso de ácido glucárico, de cerca de 25% em peso a cerca de 40% em peso de ácido glucônico, de cerca de 5% em peso a cerca de 15% em peso de ácido glurônico, menos do que cerca de 2% em peso de ácido glucorônico, menos do que 6% em peso de um ou mais ácidos cetoglucônicos, menos do que cerca de 5% em peso de um ou mais C2-C5 diácidos e menos de cerca de 2% em peso de glucose, em que cada porcentagem em peso baseada no conteúdo de sólidos dissolvidos do produto de ácido glucárico.
[0112] Além disso, o produto de ácido glucárico tipicamente não contém uma fracção significativa de sólidos não dissolvidos, tais como partículas de catalisador heterogêneas. Portanto, o produto de ácido glucárico pode ter um teor de sólidos não dissolvidos de menos do que cerca de 5% em peso, menos do que cerca de 1% em peso, ou menos do que cerca de 0,1% em peso com base no peso total do produto de ácido glucárico.
[0113] Além disso, o produto de ácido glucárico tipicamente não contém uma porção significativa de contaminantes de metal. Por conseguinte, o produto de ácido glucárico pode ter um teor de metal inferior a cerca de 1% em peso, menos do que cerca de 0,1% em peso, menos do que cerca de 0,01% em peso, menos do que cerca de 0,001% em peso, menos do que cerca de 1 ppm, ou menos do que cerca de 0,1 ppm com base no peso total do produto de ácido glucárico. Além disso, o produto de ácido glucárico pode ter um teor em metal de transição inferior a cerca de 1% em peso, menos do que cerca de 0,1% em peso, menos do que cerca de 0,01% em peso, menos do que cerca de 0,001% em peso, menos do que cerca de 1 ppm, ou menos do que cerca de 0,1 ppm com base no peso total do produto de ácido glucárico. Mais particularmente, o produto de ácido glucárico pode ter um teor de metal nobre inferior a cerca de 1% em peso, menos do que cerca de 0,1% em peso, menos do que cerca de 0,01% em peso, menos do que cerca de 0,001% em peso, menos do que cerca de 1 ppm, ou menos do que cerca de 0,1 ppm com base no peso total do produto de ácido glucárico.
[0114] Além disso, um produto de ácido glucárico concentrado pode ser obtido a partir da zona de separação ou zona(s) de concentração no período subsequente. Não só é este produto útil como um intermediário na produção de compostos, tais como ácido adípico, mas também pode ser utilizado em produtos farmacêuticos, alimentos e outras aplicações comerciais, tais como estruturadores para detergentes, inibidores de corrosão, agentes de limpeza de metais e agentes de acabamento, um componente de formulações de cimento e sequestro de metal. Geralmente, os sólidos dissolvidos deste produto ácido glucárico concentrado compreendem uma grande porção de ácido glucárico e, opcionalmente, pode incluir porções menores de ácido glucônico, ácidos cetoglucônico (isto é, ácido 2- cetoglucônico, ácido 3-cetoglucônico, ácido 4-cetoglucônico e ácido 5- cetoglucõnico), C2-C5 diácidos (por exemplo, ácidos pentáricos, ácido tartárico, ácido tartrônico e ácido oxálico) e glucose. Particularmente, este produto de ácido glucárico concentrado compreende entre cerca de 85% em peso de ácido glucárico a cerca de 99% em peso, menos do que cerca de 5% em peso de ácido glucônico, menos do que cerca de 2,5% em peso de um ou mais ácidos cetoglucônico e menos do que cerca de 10 % em peso ou um ou mais C2-C5 diácidos, menos do que cerca de 1% em peso de glucose, em que cada percentagem em peso é baseada no teor de sólidos dissolvidos do produto de ácido glucárico concentrado.
[0115] A concentração de ácido glucárico do produto ácido glucárico concentrada pode ser de cerca de 90% em peso a cerca de 99% em peso ou desde cerca de 90% em peso a cerca de 95% em peso do conteúdo de sólidos dissolvidos. A concentração de ácido glucônicos pode ser de cerca de 1% em peso a cerca de 5% em peso ou de cerca de 1% em peso a cerca de 2,5% do teor de sólidos dissolvidos. A concentração de ácidos cetoglucônicos pode ser de menos do que cerca de 1% em peso, menos do que cerca de 0,5% em peso, menos do que cerca de 0,1, inferior a cerca de 0,01% em peso, ou desde cerca de 0,01% em peso até cerca de 1% em peso do teor de sólidos dissolvidos. A concentração de C2-C5 diácidos pode ser de menos de cerca de 7,5% em peso, menos do que cerca de 5% em peso, de cerca de 1% em peso até cerca de 10% em peso, de cerca de 1% em peso até cerca de 7,5% em peso, ou desde cerca de 2,5% em peso a cerca de 7,5% em peso do teor de sólidos dissolvidos. A concentração de glucose pode ser de menos do que cerca de 0,5% em peso, menos do que cerca de 0,1 ou menos do que cerca de 0,01% em peso do conteúdo de sólidos dissolvidos.
[0116] O produto de ácido glucárico concentrado pode compreender ainda entre cerca de 0,1% em peso a cerca de 5% em peso, ou desde cerca de 0,1% em peso a cerca de 2,5% em peso de ácido gulurônico com base no teor de sólidos dissolvidos.
[0117] O produto de ácido glucárico e ácido glucárico concentrado pode ser essencialmente isento de ácido nítrico e sais deste. Por exemplo, o produto de ácido glucárico e ácido glucárico concentrado pode conter menos do que a cerca de 0,1% em peso ou menos do que cerca de 0,01% em peso de ácido nítrico e seus sais. O produto ácido glucárico e ácido glucárico concentrado podem ser livres de ácido nítrico e os seus sais.
[0118] Como mencionado em outro local neste documento, os termos “ácido glucárico” “ácido glucônico,” e “ácido gulurônico” referem-se coletivamente, cada um, ao ácido e quaisquer lactonas correspondentes que podem estar presentes. Por exemplo, o termo “ácido glucárico” inclui ácido glucárico, glucaro-1,4-lactona, glucaro-6,3-lactona e glucaro-1,4: 6,3-dilactona.
Processos integrados
[0119] Um aspecto adicional da presente invenção é dirigido a vários processos integrados que incluem o processo de separação, os meios de separação, e/ou processos de oxidação em conformidade com vários outros aspectos da invenção. Por exemplo, um processo inclui a hidrodesoxigenação promovida por haleto seletiva de um ácido aldáricos ou sal, éster ou lactona do mesmo para um ácido dicarboxílico. Como tal, a presente invenção também se dirige a um processo para hidrodesoxigenação seletiva promovida por haleto de um ácido aldárico que compreende fazer reagir o ácido aldáricos ou um seu sal, éster ou lactona da mesmo que é obtido a partir de qualquer um dos processos de oxidação da presente invenção com hidrogênio na presença de um composto que contém um halogênio e uma composição catalisadora, tal como descrito neste documento, para formar um ácido dicarboxílico. Ácidos aldáricos preferidos incluem ácido glucárico (e lactonas do mesmo) e ácido xilárico.
[0120] Tipicamente, a composição catalisadora compreende pelo menos um metal nobre como um componente cataliticamente ativo. Patentes U.S. n° 8.669.397 e 8.669.397 referenciadas acima e incorporadas neste documento por referência, descrevem processos de catalisação química para a hidrodesoxigenação de ácido glucárico para ácido adípico e de ácido xilárico para ácido glutárico.
[0121] O ácido adípico é um ácido dicarboxílico industrial especialmente útil. Por conseguinte, um outro processo da presente invenção é dirigido a um processo para a preparação de ácido adípico. O processo compreende a reação de pelo menos uma porção do ácido glucárico e lactonas do mesmo, obtido a partir de qualquer um do processo de oxidação da presente invenção, com hidrogênio na presença de um composto que contém halogênio e um catalisador na zona de reação de hidrodesoxigenação para formar o ácido adípico.
[0122] O ácido adípico ou seus sais e ésteres podem ser preparados fazendo reagir, na presença de um catalisador de hidrodesoxigenação e de uma fonte de halogênio, ácido glucárico ou um seu sal, éster ou lactona do mesmo, e hidrogênio, de acordo com a seguinte reação:
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[0123] Na reação anterior, o ácido glucárico ou um seu sal, éster, lactona do mesmo é convertido num produto de ácido adípico por hidrodesoxigenação catalítica em que os grupos de carbono-hidroxilo são convertidos em grupos de carbono-hidrogênio. Em várias modalidades, a hidrodesoxigenação de catalisador é seletiva de hidroxilo, em que a reação é completada sem conversão substancial da um ou mais outros grupos funcionais não hidroxilo do substrato.
[0124] A fonte de halogênio pode estar numa forma selecionada a partir do grupo que consiste em iônico, molecular e suas misturas. Fontes de halogênio incluem ácidos hidro-halogenados (por exemplo, HCl, HBr, HI e suas misturas; de preferência HBr e/ou HI), sais de haleto, haletos de alquilo (substituídos ou não substituídos) ou halogênios moleculares (diatômicos) (por exemplo, cloro, bromo, iodo ou suas misturas; de preferência bromo e/ou iodo). A fonte de halogênio pode ser ácido diatômico, halídrico, ou sal de haleto e, mais preferivelmente, a forma diatômica ou ácido hidrohálico. Em certas modalidades, a fonte de halogênio é um ácido hidrohálico, em especial, brometo de hidrogênio.
[0125] Geralmente, a razão molar de halogênio para o ácido glucárico ou um seu sal, éster ou lactona é aproximadamente igual ou inferior a cerca de 1. A proporção molar de halogênio ao ácido glucárico ou um seu sal, éster ou lactona pode ser tipicamente de cerca de 1:1 a cerca de 0,1:1, mais tipicamente de cerca de 0,7:1 a cerca de 0,3:1, e ainda mais tipicamente de cerca de 0,5:1. Tipicamente, a reação permite a recuperação de fonte de halogênio e quantidades catalíticas (onde proporção molar de halogênio para o ácido glucárico ou um seu sal, éster ou lactona é menor do que cerca de 1) de halogênio pode ser utilizado, recuperado e reciclado para uso continuado como uma fonte de halogênio.
[0126] Geralmente, a temperatura da mistura de reação hidrodesoxigenação é pelo menos cerca de 20°C, tipicamente pelo menos cerca de 80°C, e mais tipicamente pelo menos cerca de 100°C. A temperatura da reação hidrodesoxigenação pode ser realizada no intervalo de desde cerca de 20°C até cerca de 250°C, de cerca de 80°C até cerca de 200°C, a partir de cerca de 120°C a cerca de 180°C ou entre cerca de 140°C a 180°C. Tipicamente, a pressão parcial de hidrogênio é pelo menos cerca de 25 psia (172 kPa), mais tipicamente pelo menos cerca de 200 psia (1379 kPa) ou pelo menos cerca de 400 psia (2758 kPa). A pressão parcial de hidrogênio pode ser de cerca de 25 psia (172 KPa) a cerca de 2500 psia (17237 kPa), a partir de cerca de 200 psia (1379 kPa) a cerca de 2000 psia (13790 kPa), ou de cerca de 400 psia (2758 kPa) para cerca de 1500 psia (10343 kPa).
[0127] A reação hidrodesoxigenação pode ser conduzida na presença de um solvente. Solventes adequados para a reação seletiva de hidrodesoxigenação incluem ácidos carboxílicos e água, amidas, ésteres, lactonas, sulfóxidos, sulfonas e suas misturas. Os solventes preferidos incluem água, misturas de água e de ácido carboxílico fraco e ácido carboxílico fraco. Um ácido carboxílico fraco preferido é ácido acético.
[0128] O componente cataliticamente ativo pode incluir metais nobres selecionados a partir do grupo que consiste em rutênio, ródio, paládio, platina e suas combinações. O catalisador de hidrodesoxigenação pode compreender dois ou mais metais. Por exemplo, o primeiro metal pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em cobalto, níquel, rutênio, ródio, paládio, ósmio, irídio e platina (mais particularmente, rutênio, ródio, paládio e platina) e o segundo metal é selecionado a partir do grupo constituído por titânio, vanádio, crômio, manganês, ferro, cobalto, níquel, cobre, molibdênio, rutênio, ródio, paládio, prata, tungstênio, irídio, platina e ouro (mais particularmente, molibdênio, rutênio, ródio, paládio, irídio, platina e ouro). De preferência, o primeiro metal pode ser selecionado a partir do grupo de platina, ródio e paládio, e o segundo metal é selecionado a partir do grupo constituído por rutênio, ródio, paládio, platina e ouro. Mais preferencialmente, o primeiro metal é a platina e o segundo metal é ródio. A proporção molar de platina para ródio da composição catalisadora da presente invenção é tipicamente no intervalo de cerca de 3: 1 a cerca de 1:2 ou entre cerca de 3:1 a cerca de 1:1.
[0129] Tendo-se descrito a invenção detalhadamente, será evidente que variações e modificações são possíveis sem que se incorra em afastamento do escopo da invenção definido nas reivindicações anexas.
EXEMPLOS
[0130] Os exemplos não limitantes a seguir são providos para ilustrar adicionalmente a presente invenção.
Exemplo 1. Oxidação de Glicose em Ácido Glucárico com Rendimento Moderado de Ácido Glucárico de Passagem Única e Alta Percentagem Dentro da Rota
[0131] 137,8 g de pó de negro de fumo (Monarch 700 fornecido por Cabot) foram adicionados em múltiplas porções a uma solução aquosa (603,5 g) contendo 30,7% em peso. ADM de dextrose (ED 99) e 3,3% em peso de hidroxietilcelulose (Sigma-Aldrich, SKU 54290, 2% em H2O). A mistura foi bem agitada para produzir uma pasta. Esta pasta foi carregada numa seringa e o material foi extrudado em cordões do tipo espaguete com aproximadamente 1,5 mm de diâmetro. Após secagem em um forno de 80°C durante 16 horas sob uma purga de ar seco, estes cordões foram cortados em pedaços pequenos de cerca de 6,0 mm de comprimento. Em seguida, eles foram tratados em 800° C durante 2 horas, após aquecimento a 800° C a uma taxa de rampa de 5°C/min sob fluxo contínuo de N2 para produzir produtos extrudados de negro de fumo.
[0132] Para 91,5 g destes extrudados, uma solução aquosa (32,0 ml) contendo 0,73 g Au sob a forma de Me4NAuO2 e 1,10 g Pt sob a forma de PtO (NO3) foi adicionada. A mistura foi agitada para impregnar o suporte de negro de fumo e secou-se a 70°C sob uma purga de ar seco. A amostra foi então reduzida a 350°C sob uma atmosfera de gás de formação (5% de H2 e 95% N2) durante 4 horas, após aquecimento a 350°C com uma taxa de rampa de temperatura de 2°C/min. O catalisador final era composto de ca. 0,80% em peso de Au e 1,2% em peso de Pt. As receitas foram repetidas em lotes para gerar a quantidade de material necessário para o teste no reator de leito fixo.
Ensaios de Au/Pt sobre catalisador extrudado de negro de fumo em um reator de leito fixo para a oxidação da glicose
[0133] As reações foram realizadas em um OD de 1 polegada por 5,5 pés (66 polegadas) de tubo de aço inoxidável 316 com alimentação de co-corrente de fluxo para baixo de gás e líquido. O tubo foi embalado com esferas de vidro de 1,0 mm na parte inferior do tubo (30 cm de profundidade), seguido de catalisador (344 g, 0,80% em peso de Au + 1,2% em peso de Pt em péletes de negro de fumo), em seguida, esferas de vidro de 1,0 mm na parte superior a aproximadamente 18 cm de profundidade.
[0134] A temperatura do tubo reator com enchimento foi controlada através do uso de um revestimento de óleo com um fluxo contínuo de óleo ligado a um reservatório equipado com controle de temperatura. Fluxos de gás (ar comprimido seco) e líquidos foram regulamentados pelo controlador de fluxo de massa, bombas e medidores de fluxo Coriolis, respectivamente. Uma válvula de controle de pressão é utilizada para regular a pressão do reator. Uma solução a 30% em peso de glucose foi alimentada para o reator sob 2 condições de escoamento diferentes: Primeira condição de fluxo = 1,3 kg/hora de fluxo da solução de glicose, juntamente com um fluxo de ar a uma pressão de 775 psi e com um caudal de 700 litros padrão por hora. Segunda Condição de fluxo = 0,65 kg/h juntamente com a glicose numa corrente de ar a uma pressão de 775 psi e com um caudal de 350 litros padrão por hora. Sob ambas as condições, o leito de catalisador foi mantido a uma temperatura de 140°C. Produto recolhido a partir da saída do reator foi analisado por cromatografia iônica. Foi utilizado um sistema de cromatografia Dionex ICS-3000 equipado com um detector de Corona CAD (Thermo Scientific). As amostras foram primeiramente diluídas com água deionizada a concentrações adequadas, então separadas numa coluna de AS11-HC Ionpac® e quantificadas por condutividade e detecção de CAD Corona através de comparação com padrões de calibração. Produto para análises de amostras representativas recolhidas são mostrados na Tabela 1 (rendimentos molares). Uma amostra representativa de uma condição de escoamento foi tomada em cerca de 1200 horas de operação contínua em corrente. Para a condição de fluxo 2, uma amostra representativa foi tomada após 50 horas adicionais em corrente.
Exemplo 2. Separação do Ácido Glucárico de Ácido Glucônico e outros Intermediários Dentro da Rota
[0135] O sistema de leito móvel simulado sequencial (SSMB-6) utilizado para este exemplo foi construído por Novasep e compreende seis colunas em que duas correntes diferentes podem ser alimentadas por duas bombas, e duas saídas diferentes são ligados a cada coluna. Cada coluna é equipada com cinco válvulas automáticas. Cada fluxo de entrada é controlado e monitorado por fluxo, enquanto as saídas são controladas por pressão para garantir uma taxa de fluxo constante nas colunas, além de um controle de circuito com medidor de bomba e fluxo. As colunas são revestidas para proporcionar controle preciso da temperatura. Para cada coluna, duas válvulas de entrada de ar selecionam a corrente de alimentação (alimentação ou eluente), uma válvula permite a ligação para a coluna seguinte, e duas válvulas de saídas selecionam o fluxo de saída (extrato ou refinado). As seis colunas são ligadas em série.
[0136] A resina utilizada para a separação SMB sequencial (SSMB) foi Lanxess Lewatit MDS 4368, uma resina de permuta aniônica de estireno/divinilbenzeno reticulada macroporosa (75-80% de base fraca + 25-20% de funcionalidade de base forte) com 1,4 eq./L de capacidade de permuta e tamanho de grânulo de 0,3 mm. Antes de carregar na unidade SSMB, as formas de base livre e OH- de resina foram convertidas para a forma glucarato através de tratamento com uma solução 1 M de ácido glucárico (preparado através da hidrólise de uma solução de D-glucaro-1,4: 6,3-dilactona em água à temperatura ambiente durante 24 horas). Após o tratamento, a resina foi bem lavada com água Dl (monitorada por condutividade) para remover o excesso de ácido glucárico.
[0137] A resina na forma glucarato foi carregada para uma unidade SSMB de seis colunas. Cada coluna era de 2,5 cm de diâmetro e 2 m de comprimento, contendo cerca de 1 L de cada resina. As temperaturas das colunas foram reguladas a 60° C. O eluente foi composto de água desgaseificada e desmineralizada pré-aquecida a 60°C. A solução de alimentação foi preparada através da concentração de produto a partir do reator de oxidação do Exemplo 1 a 48% em peso de sólidos dissolvidos (DS) num evaporador contínuo tubular de fluxo ascendente operando a 40°C e 100 mbar de vácuo. A alimentação foi pré-aquecida a 60°C.
[0138] A análise dos componentes de alimentação, extrato e fluxos de rafinado foi realizada utilizando cromatografia de íons (IC) com condutividade e detecção de Corona CAD, como anteriormente descrito do Exemplo 1.
[0139] A separação foi realizada em 284 L de alimentação concentrada, que recolheu 920 L de extrato e 330 L de rafinado, respectivamente. Soluções de extrato e refinado da separação SSMB foram concentradas (utilizando o mesmo equipamento e condições de evaporação que a solução de alimentação) de 120 L e 175 L, respectivamente. As Tabelas 2, 3 e 4 mostram a) as concentrações mM, b) a %mol dos sólidos dissolvidos, e c) o balanço de massa dos componentes do concentrado de alimentação, extrato e fluxos de rafinado. A Tabela 5 mostra a % de recuperação de produtos intermediários dentro da rota na corrente de rafinado. A Tabela 6 mostra os parâmetros de funcionamento do SSMB, incluindo a produtividade de separação e proporção eluente (água)/alimentação. As FIGS. 2 e 3 mostram os cromatogramas de íons de cromatografia para os fluxos de alimentação e extrato concentrado.
[0140] A Tabela 3 mostra que SSMB permitiu enriquecimento do teor de ácido glucárico de 47,9% mol na solução de alimentação a 90,1% mol no extrato ativado. Além disso, a Tabela 5 mostra que a maioria (97% em massa) da glicose não convertida e intermediários dentro da rota estão concentrados na corrente de rafinado, assim disponíveis para a reciclagem para o reator de oxidação. A Tabela 6 mostra que a separação SSMB pode ser realizada com produtividade muito elevada em relação ao volume de resina requerido por massa de produto separado, realizado com uma baixa proporção de água para alimentação abaixo de 3,5. Tabela 1. Análise do produto (% de rendimento molar, a menos que indicado)
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Tabela 2 Composição de Correntes de Alimentação Concentradas, Extrato e Refinado de Separação SSMB (mM)
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Tabela 3 Composição de Correntes de Alimentação Concentradas, Extrato e Refinado de Separação SSMB (% molar de sólidos dissolvidos)
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Tabela 4 Balanço de Massa Analítico de Correntes de Alimentação Concentradas, Extrato e Refinado de Separação SSMB (kg de sólidos dissolvidos)
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Tabela 5. % de Recuperação de Intermediários Dentro da Rota
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Tabela 6. Métricas de desempenho de SSMB
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Exemplo 3 Teste de Sobrecarga com Ácidos Glucônico e Glucárico Usando Resina de Permuta Aniônica Finex AA 543 em Formas de Oxalato, Glucarato e Sulfato
[0141] O teste de sobrecarga fornece informações sobre a absorção competitiva de ácido glucárico e ácido glucônico numa resina de separação em condições de sobrecarga e indica a possibilidade de a resina ser implantada em um sistema de cromatografia em leito móvel simulado industrial.
[0142] O teste de sobrecarga foi realizado utilizando os equipamentos listados abaixo: 1) Uma coluna de cromatografia (comprimento de leito de 1 m e 2,5 cm de diâmetro equipado com um revestimento duplo). 2) Um banho de água ligado ao revestimento duplo da coluna de cromatografia para controle da temperatura. 3) Uma bomba com um controle de taxa de fluxo regulada. 4) Um tanque de alimentação. 5) Um tanque de eluição que contém água desmineralizada. 6) Um coletor de frações
[0143] A coluna de cromatografia foi embalada com Finex AA 543, uma resina de permuta aniônica de base fraca de acrílico divinil benzeno de diâmetro de 400-500 μm de Finex Oy, Kotka, Finlândia. As formas oxalato, glucarato e sulfato da resina foram testadas. A resina foi convertida em formas de oxalato e glucarato fazendo-se fluir uma solução contendo ácido correspondente (isto é, ácido oxálico, ácido glucárico e ácido sulfúrico, respectivamente) através da coluna numa direção ascendente. A temperatura do banho de água foi fixada em 30°C para os testes de sobrecarga.
[0144] O teste de sobrecarga foi realizado em duas etapas: (1) carga de produto e adsorção e (2) dessorção e eluição com o eluente, utilizando o protocolo descrito como se segue. Dois volumes de leito de uma solução de produto contendo 345 g/L de ácido glucárico e 181 g/L de ácido glucônico foram bombeados em modo descendente através da coluna a uma velocidade de escoamento de 2,5 m/hora, após o que a coluna foi lavada com volumes de leito de 6,5 de água, também a uma velocidade de escoamento de 2,5 m/h. As frações foram recolhidas regularmente a partir da saída da coluna e analisadas para o ácido glucônico e as concentrações de ácido glucárico usando um Dionex HPLC equipado com uma IonPac AS 15 de coluna de permuta iônica e um sistema de detecção de condutividade calibrado com ácido glucônico e padrões de calibração de ácido glucárico.
[0145] O desempenho da resina no teste de sobrecarga foi por meio da determinação de parâmetros 1-4: 8) Tempo de retenção Excelente: O volume de leito (de escoamento de líquido) que corresponde ao ácido glucônico ou ácido glucárico atinge 50% da concentração de alimentação durante a fase de adsorção. 9) Tempo de retenção Insuficiente: O volume de leito (de escoamento de líquido) que corresponde ao ácido glucônico ou ácido glucárico atinge 50% da concentração de alimentação durante a fase de desadsorção. 10) A resolução: A diferença de volume do leito entre os tempos de retenção excelente e insuficiente de ácido glucônico e ácido glucárico. 11) Volume de lavagem: O volume de eluente necessário para enxaguar o ácido glucárico a uma concentração abaixo de 10 g/L durante a fase de desadsorção Parâmetros 1-4 são ilustrados por um representante de separação na FIG. 4.
[0146] FIG. 4 mostra que o composto B é adsorvido mais fortemente do que o composto A, o que leva a uma separação parcial. As diferenças entre excelente e insuficiente (a resolução) na Fig. 4 indicam que a resina pode executar uma separação eficaz de composto A a partir do composto B, quando utilizado um sistema de cromatografia em leito móvel simulado industrial. Um volume de lavagem abaixo de três volumes de leito vai minimizar a diluição dos compostos separados, o que é importante para manter baixos os custos de isolamento de produto.
[0147] A Tabela 7 mostra os dados do teste de sobrecarga usando resina de permuta aniônica Finex AA 543 em formas de oxalato, glucarato e sulfato, utilizando água como eluente. A Tabela 7 demonstra que a separação efetiva de ácido glucônico a partir de ácido glucárico pode ser realizada utilizando resina de permuta aniônica Finex AA 543 em formas de oxalato e glucarato que utilizam água como o eluente. Tabela 7. Resultados de Teste de Sobrecarga Usando Finex AA 543 com Água como Eluente
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* BV: volumes de leito
[0148] Testes de sobrecarga adicionais foram realizados com a forma de oxalato e glucarato das seguintes resinas e usando água como eluente: AA532 Finex (um ânion de forte base tipo 2, resina PS/DVB), Finex etilamina (um ânion de base fraca, resina PS-DVB), Finex Dimetillamina (a 64% ânion de base fraca/36% ânion de base forte, resina PS-DVB ), Finex butilamina (ânion de base fraca, resina PS-DVB), Mitsubishi UMA150 (ânion de base forte Tipo 1, resina PS-DVB), Mitsubishi WAG-M1 (ânion de base fraca, resina DVB poliacrílico), Lanxess MDS 4368 (75-80% ânion de base fraca/20-25% de ânion de base forte, resina PS-DVB), Lanxess MDS 4468 (92% ânion de base fraca/8% de ânion de base forte, resina PS-DVB), Lanxess MDS 4568 (ânion de base fraca, resina PS-DVB), Lanxess MDS FO36ZII (ânion de base fraca, resina PS-DVB) e Lanxess KPN 19494 (79,5 ânion de base fraca/20,5 cátion de ácido fraco, resina PS-DVB). Os resultados para estas resinas foram similares àqueles para a Finex AA543 e demonstram que a separação efetiva de ácido glucônico a partir de ácido glucárico pode ser realizada utilizando estas resinas com a água como o eluente.
[0149] A Tabela 8 apresenta os dados do teste de sobrecarga utilizando resina de permuta aniônica Finex AA 543 em formas de oxalato, glucarato e de sulfato, mas usando várias soluções que contêm ácidos, como os eluentes (isto é, ácido oxálico, ácido glucárico (como uma solução de glucarodilactona) e ácido sulfúrico). Tabela 8. Resultados do Teste de Sobrecarga Usando Finex AA 543 com soluções contendo ácido como eluentes
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* BV: volume de leito
Modalidades
[0150] Para mais ilustração, modalidades adicionais não limitantes da divulgação presente são definidas abaixo.
[0151] Por exemplo, modalidade A1 é um processo para produzir um extrato compreendendo um ácido dicarboxílico, compreendendo o processo: o contato de um meio de separação em uma zona de separação com uma mistura de alimentação compreendendo o ácido dicarboxílico e um segundo componente, em que pelo menos uma porção do ácido dicarboxílico está separado do segundo componente e um rafinado é formado compreendendo, pelo menos, uma porção do segundo componente; remover o rafinado da zona de separação; e eluir o ácido dicarboxílico do meio de separação com um eluente que compreende água para formar o extrato que compreende o ácido dicarboxílico, em que a concentração de ácido extrínseco do eluente, antes do contato com o meio de separação, é inferior a cerca de 1% em peso, menos do que cerca de 0,5% em peso, menos do que cerca de 0,2% em peso, menos do que cerca de 0,1% em peso, menos do que cerca de 0,05% em peso, ou menos do que cerca de 0,01% em peso.
[0152] Em qualquer uma das modalidades, quando o meio de separação é colocado em contato com a mistura de alimentação, pelo menos uma porção do ácido dicarboxílico e do segundo componente são retidas no meio de separação. Além disso, o rafinado que compreende o segundo componente é formado por eluição de, pelo menos, uma porção do segundo componente do meio de separação com o eluente. Como resultado destes processos de separação, a proporção em peso do ácido dicarboxílico para o segundo componente no extrato é maior do que a proporção em peso do ácido dicarboxílico para o segundo componente na mistura de alimentação e/ou o rafinado.
[0153] Além disso, embora as seguintes modalidades refiram-se a vários ácidos monocarboxílicos e ácidos dicarboxílicos, os processos da presente invenção incluem aquelas onde pelo menos uma porção desses ácidos são na forma de sal, tal como sódio, potássio, cálcio, magnésio e sais (por exemplo, glucarato de sódio, etc.).
[0154] Modalidade A2 é o processo da modalidade A1, em que o eluente é água de composição e/ou água de processo obtidas a partir da concentração do extrato, refinado ou a mistura de alimentação.
[0155] Modalidade A3 é o processo da modalidade A1 ou A2, em que o eluente é constituído essencialmente por água.
[0156] Modalidade A4 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A3 em que o eluente não contém qualquer ácido extrínseco.
[0157] Modalidade A5 é o processo de qualquer uma das modalidades de A1 a A4 em que o eluente é água.
[0158] Modalidade A6 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A5, em que o pH do eluente esteja entre cerca de 5 e cerca de 7,5, entre cerca de 5,5 e cerca de 7,5, entre cerca de 6 e cerca de 7,5, entre cerca de 6,5 e cerca de 7,5, entre cerca de 5 e cerca de 7, entre cerca de 5,5 e cerca de 7, entre cerca de 6 e cerca de 7, entre cerca de 6,5 e cerca de 7, ou aproximadamente neutro.
[0159] Modalidade A7 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A6, em que o meio de separação compreende um meio básico de cromatografia.
[0160] Modalidade A8 é o processo da modalidade A7 em que o meio de base de cromatografia compreende uma resina de base de cromatografia.
[0161] Modalidade A9 é o processo da modalidade A8 em que a resina de base de cromatografia compreende uma resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0162] Modalidade A10 é o processo da modalidade A9 em que a resina de cromatografia de permuta aniônica compreende uma forma de di-carboxilato de uma resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0163] Modalidade A11 é o processo da modalidade A10 em que a forma de di-carboxilato da resina de cromatografia de permuta aniônica compreende um C2C6 forma di-carboxilato da resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0164] Modalidade A12 é o processo da modalidade A11 em que a forma de di-carboxilato da resina de cromatografia de permuta aniônica compreende uma forma aldarato da resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0165] Modalidade A13 é o processo da modalidade A11 em que a forma de di-carboxilato da resina de cromatografia de permuta aniônica é selecionada dentre o grupo consistindo em oxalato, tartronato, malonato, tartarato, succinato, xilarato, arabinarato, ribarato, glutarato, glucarato, adipato, e misturas dos mesmos.
[0166] Modalidade A14 é o processo de qualquer uma das modalidades A10 até A13, em que a forma de di-carboxilato da resina de cromatografia de permuta aniônica é preparada por condicionamento da resina de cromatografia de permuta aniônica com um ácido dicarboxílico.
[0167] Modalidade A15 é o processo da modalidade A14 em que o ácido dicarboxílico utilizado para condicionar a resina de cromatografia de permuta aniônica compreende um ácido dicarboxílico que está presente na mistura de alimentação.
[0168] Modalidade A16 é o processo da modalidade A15 em que o ácido dicarboxílico utilizado para condicionar os meios de cromatografia de permuta aniônica compreende um ácido dicarboxílico que está presente na mistura de alimentação e é também a mais elevada concentração de ácido dicarboxílico na mistura de alimentação.
[0169] Modalidade A17 é o processo da modalidade A14 ou A16, em que o ácido dicarboxílico utilizado para condicionar os meios de cromatografia de permuta aniônica compreende um ácido dicarboxílico que está presente na mistura de alimentação e é também o ácido dicarboxílico com o menor pKa na mistura de alimentação.
[0170] Modalidade A18 é o processo de qualquer uma das modalidades A7 a A17 em que o meio de base de cromatografia compreende uma resina fracamente de base de cromatografia de resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0171] Modalidade A19 é o processo de qualquer uma das modalidades A7 a A18 em que o meio de base de cromatografia compreende desde cerca de 60% a cerca de 100%, desde cerca de 60% a cerca de 90%, desde cerca de 70% a cerca de 90%, desde cerca de 70% a cerca de 85%, desde cerca de 70% a cerca de 80%, ou desde cerca de 75% a funcionalidade base fraca de cerca de 80%.
[0172] Modalidade A20 é o processo de qualquer uma das modalidades A7 a A16 em que o meio de base de cromatografia compreende desde cerca de 0% a cerca de 40%, desde cerca de 10% a cerca de 25%, desde cerca de 0% a cerca de 10%, desde cerca de 5% a cerca de 40%, desde cerca de 5% a cerca de 25%, desde cerca de 5% a cerca de 10%, desde cerca de 10% a cerca de 40%, desde cerca de 10% a cerca de 35%, desde cerca de 15% a cerca de 35%, desde cerca de 15% a cerca de 30%, desde cerca de 20% a cerca de 30%, ou desde cerca de 20% a funcionalidade de base forte a cerca de 25%.
[0173] Modalidade A21 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A20 em que o extrato compreende pelo menos cerca de 50% em peso, pelo menos cerca de 60% em peso, pelo menos cerca de 70% em peso, pelo menos cerca de 80% em peso, ou pelo menos cerca de 90% em peso do teor de ácido dicarboxílico da mistura de alimentação.
[0174] Modalidade A22 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A20 em que o extrato compreende desde cerca de 55% em peso a cerca de 100% em peso, desde cerca de 55% em peso a 99% em peso, desde cerca de 55% em peso a cerca de 95% em peso, desde cerca de 55% em peso a cerca de 90% em peso, desde cerca de 55% em peso até cerca de 85% em peso, desde cerca de 55% em peso a cerca de 80% em peso, desde cerca de 60% em peso a cerca de 90% em peso, desde cerca de 60% em peso a cerca de 85% em peso, desde cerca de 60% em peso a cerca de 80% em peso, desde cerca de 70% em peso a cerca de 90% em peso, desde cerca de 70% em peso a cerca de 85% em peso, ou desde cerca de 70% em peso a cerca de 80% em peso do teor de ácido dicarboxílico da mistura de alimentação.
[0175] Modalidade A23 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A22, em que o rafinado compreende pelo menos cerca de 60% em peso, pelo menos cerca de 70% em peso, pelo menos cerca de 80% em peso, pelo menos cerca de 90% em peso, ou pelo menos cerca de 95% em peso do conteúdo do segundo componente da mistura de alimentação.
[0176] Modalidade A24 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A22, em que o rafinado compreende desde cerca de 60% em peso a cerca de 100% em peso, desde cerca de 60% em peso a cerca de 95% em peso, desde cerca de 60% em peso desde cerca de 90%, desde cerca de 70% em peso até cerca de 100% em peso, desde cerca de 70% em peso até cerca de 95% em peso, desde cerca de 70% em peso até cerca de 90% em peso, desde cerca de 80% a cerca de 100% em peso, desde cerca de 80% em peso a cerca de 95% em peso, ou desde cerca de 80% em peso até cerca de 90% em peso do conteúdo do segundo componente da mistura de alimentação.
[0177] Modalidade A25 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A24, em que a concentração de ácido dicarboxílico na mistura de alimentação é, pelo menos, cerca de 20% em peso, pelo menos cerca de 30% em peso, pelo menos cerca de 40% em peso, ou pelo menos cerca de 50% em peso do teor de sólidos dissolvidos.
[0178] Modalidade A26 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A24, em que a concentração de ácido dicarboxílico na mistura de alimentação é de cerca de 20% em peso a cerca de 70% em peso, desde cerca de 20% em peso a cerca de 60% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 70% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 60% em peso, desde cerca de 40% em peso a cerca de 70% em peso, ou desde cerca de 40% em peso a cerca de 60% em peso do teor de sólidos dissolvidos.
[0179] Modalidade A27 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A26 em que a segunda concentração do componente na mistura de alimentação é de cerca de 10% em peso a cerca de 80% em peso, desde cerca de 20% em peso a cerca de 80% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 80% em peso, desde cerca de 20% em peso a cerca de 50% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 50% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 40% em peso, desde cerca de 35% em peso até cerca de 50% em peso, ou desde cerca de 35% em peso a cerca de 45% em peso do teor de sólidos dissolvidos.
[0180] Modalidade A28 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A27 em que o segundo componente compreende um ácido monocarboxílico.
[0181] Modalidade A29 é o processo da modalidade A28, em que o ácido monocarboxílico compreende um C1 a C6 monocarboxílico.
[0182] Modalidade A30 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A29 em que o segundo componente compreende um ácido monocarboxílico selecionado dentre o grupo que consiste em um grupo C2 monocarboxílico, um C3 monocarboxílico, um C4 monocarboxílico, um C5 monocarboxílico, um C6 monocarboxílico, e misturas dos mesmos.
[0183] Modalidade A31 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A30 em que o segundo componente compreende um C6 ácido monocarboxílico selecionado dentre o grupo que consiste em ácido glucônico, ácido gulurônico, ácido glucurônico e misturas dos mesmos.
[0184] Modalidade A32 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A31, em que o segundo componente compreende pelo menos um C5 ácido aldônico.
[0185] Modalidade A33 é o processo da modalidade A32 em que o C5 ácido aldônico compreende pelo menos um ácido selecionado dentre o grupo que consiste em ácido xilônico, ácido ribônico, ácido arabinônico, e misturas dos mesmos.
[0186] Modalidade A34 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A33 em que o segundo componente compreende um açúcar selecionado dentre o grupo que consiste em uma pentose, hexose, e misturas dos mesmos.
[0187] Modalidade A35 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A34 em que o segundo componente compreende glicose.
[0188] Modalidade A36 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A35 em que o segundo componente compreende uma pentose.
[0189] Modalidade A37 é o processo da modalidade A36 em que a pentose compreende pelo menos um açúcar selecionado dentre o grupo que consiste em xilose, ribose, arabinose, e misturas dos mesmos.
[0190] Modalidade A38 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A37 na qual o ácido dicarboxílico compreende um C2 a C6 dicarboxílico.
[0191] Modalidade A39 é o processo da modalidade A38, em que o ácido dicarboxílico compreende um ou mais ácidos selecionados dentre o grupo que consiste em ácido oxálico, ácido tartrônico, ácido malônico, ácido tartárico, ácido succínico, ácido xilárico, ácido arabinárico, ácido ribárico, ácido glutárico, ácido glucárico, ácido adípico e misturas dos mesmos.
[0192] Modalidade A40 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A39 na qual o ácido dicarboxílico compreende um C6 dicarboxílico.
[0193] Modalidade A41 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A40 na qual o ácido dicarboxílico compreende ácido glucárico.
[0194] Modalidade A42 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A41 na qual o ácido dicarboxílico compreende um C5 dicarboxílico.
[0195] Modalidade A43 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A42 na qual o ácido dicarboxílico compreende um C5 ácido aldárico.
[0196] Modalidade A44 é o processo da modalidade A43 em que o C5 ácido aldárico compreende pelo menos um ácido selecionado dentre o grupo que consiste em ácido xilárico, ácido ribárico, ácido arabinárico, e misturas dos mesmos.
[0197] Modalidade A45 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A44, em que a mistura de alimentação compreende o ácido dicarboxílico e o segundo componente dissolvido em água.
[0198] Modalidade A46 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A45, em que o processo é um processo de separação contínua.
[0199] Modalidade A47 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A46, em que a zona de separação é uma fase de cromatografia de leito móvel simulado.
[0200] Modalidade A48 é o processo da modalidade A47 em que a zona de separação compreende uma pluralidade de leitos de cromatografia.
[0201] Modalidade A49 é o processo da modalidade A47 ou A48, em que a fase de cromatografia de leito móvel simulado composta por cromatografia em leito móvel simulado sequencial.
[0202] Modalidade A50 é o processo da modalidade A47 ou A48, em que a fase de cromatografia de leito móvel simulado composto por cromatografia em leito móvel simulado contínuo.
[0203] Modalidade A51 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A50, em que o contato do meio de separação com a mistura de alimentação; removendo o rafinado da zona de separação; e eluição do ácido dicarboxílico a partir do meio de separação são realizados continuamente.
[0204] Modalidade A52 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A51, em que o teor de sólidos dissolvidos da mistura de alimentação é, pelo menos, cerca de 20% em peso, pelo menos cerca de 30% em peso, pelo menos cerca de 40% em peso, ou pelo menos cerca de 50% em peso, ou pelo menos cerca de 60% em peso.
[0205] Modalidade A53 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A51, em que o teor de sólidos dissolvidos da mistura de alimentação é de cerca de 20% em peso a cerca de 70% em peso, desde cerca de 20% em peso a cerca de 60% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 70% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 60% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 50% em peso, ou desde cerca de 40% em peso a cerca de 60% em peso.
[0206] Modalidade A54 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A53, em que o ácido tecidual é selecionado a partir do grupo que compreende ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido acético, ácido oxálico e ácido fórmico.
[0207] Modalidade A55 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A54 em que o segundo componente compreende uma mistura que compreende ácido glucônico, ácido gulurônico, ácido glucurônico, um ou mais ácidos cetoglucônicos.
[0208] Modalidade A56 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A55, em que a taxa de fluxo do eluente para a zona de separação é pelo menos cerca de 1, pelo menos cerca de 10, pelo menos cerca de 50, pelo menos cerca de 100, pelo menos cerca de 500, pelo menos cerca de 1000 kg/h, ou, pelo menos, 10.000 kg/h.
[0209] Modalidade A57 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A56, que compreende ainda a lavagem do meio de separação.
[0210] Modalidade A58 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a A57, que compreende ainda a recirculação do extrato compreendendo o ácido dicarboxilico para a zona de separação.
[0211] Modalidade B1 é um processo para produzir um extrato compreendendo um ácido dicarboxílico, compreendendo o processo: o contato de um meio de separação em uma zona de separação com uma mistura de alimentação compreendendo o ácido dicarboxílico e um segundo componente, em que pelo menos uma porção do ácido dicarboxílico está separado do segundo componente e um rafinado é formado compreendendo, pelo menos, uma porção do segundo componente; remover o rafinado da zona de separação; e eluir o ácido dicarboxílico a partir do meio de separação com um eluente para formar o extrato compreendendo o ácido dicarboxílico, em que o eluente é (i) água a composição e/ou (ii) águas de processo que compreende água e, opcionalmente, componentes de mistura de alimentação.
[0212] Modalidade B2 é o processo da modalidade B1, em que a água de processo é água obtida a partir de um ou mais estágios de concentração do extrato, rafinado e/ou mistura de alimentação.
[0213] Modalidade B3 é o processo da modalidade B1 ou B2, em que a concentração dos constituintes da mistura de alimentação da água do processo não é maior do que cerca de 1% em peso.%.
[0214] Modalidade B4 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B3 em que a água da composição é selecionada a partir do grupo constituído por água deionizada e destilada.
[0215] Modalidade B5 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B4, em que o eluente, antes do contato com o meio de separação, tem uma concentração estranha de ácido de menos do que cerca de 1% em peso, menos do que cerca de 0,5% em peso, menos do que cerca de 0,2% em peso, menos do que cerca de 0,1% em peso, menos do que cerca de 0,05% em peso, ou menos do que cerca de 0,01% em peso.%.
[0216] Modalidade B6 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B5, em que o pH do eluente esteja entre cerca de 5 e cerca de 7,5, entre cerca de 5,5 e cerca de 7,5, entre cerca de 6 e 7,5, entre cerca de 6,5 e 7,5, entre cerca de 5 e cerca de 7, entre cerca de 5,5 e cerca de 7, entre cerca de 6 e cerca de 7, entre cerca de 6,5 e cerca de 7, ou aproximadamente neutro.
[0217] Modalidade B7 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B6, em que o meio de separação compreende um meio básico de cromatografia.
[0218] Modalidade B8 é o processo da modalidade B7 em que o meio de base de cromatografia compreende uma resina de base de cromatografia.
[0219] Modalidade B9 é o processo da modalidade B8 em que a resina de base de cromatografia compreende uma resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0220] Modalidade B10 é o processo da modalidade B9 em que a resina de cromatografia de permuta aniônica compreende uma forma de di-carboxilato de uma resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0221] Modalidade B11 é o processo da modalidade B10 em que a forma de di-carboxilato da resina de cromatografia de permuta aniônica compreende um C2C6 forma di-carboxilato da resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0222] Modalidade B12 é o processo da modalidade B11 em que a forma de di-carboxilato da resina de cromatografia de permuta aniônica compreende uma forma aldarato da resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0223] Modalidade B13 é o processo da modalidade B11 em que a forma de di-carboxilato da resina de cromatografia de permuta aniônica é selecionada dentre o grupo consistindo em oxalato, tartronato, malonato, tartarato, succinato, xilarato, arabinarato, ribarato, glutarato, glucarato, adipato, e misturas dos mesmos.
[0224] Modalidade B14 é o processo de qualquer uma das modalidades B10 até B13, em que a forma de di-carboxilato da resina de cromatografia de permuta aniônica é preparada por condicionamento a resina de cromatografia de permuta aniônica com um ácido dicarboxílico.
[0225] Modalidade B15 é o processo da modalidade B14 em que o ácido dicarboxílico utilizado para condicionar a resina de cromatografia de permuta aniônica compreende um ácido dicarboxílico que está presente na mistura de alimentação.
[0226] Modalidade B16 é o processo da modalidade B15 em que o ácido dicarboxílico utilizado para condicionar os meios de cromatografia de permuta aniônica compreende um ácido dicarboxílico que está presente na mistura de alimentação e é também a mais elevada concentração de ácido dicarboxílico na mistura de alimentação.
[0227] Modalidade B17 é o processo da modalidade B14 ou B16, em que o ácido dicarboxílico utilizado para condicionar os meios de cromatografia de permuta aniônica compreende um ácido dicarboxílico que está presente na mistura de alimentação e é também o ácido dicarboxílico com o menor pKa na mistura de alimentação.
[0228] Modalidade B18 é o processo de qualquer uma das modalidades B7 a B17 em que o meio de base de cromatografia compreende uma resina fracamente de base de cromatografia de resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0229] Modalidade B19 é o processo de qualquer uma das modalidades B7 a B18 em que o meio de base de cromatografia compreende desde cerca de 60% a cerca de 100%, desde cerca de 60% a cerca de 90%, desde cerca de 70% a cerca de 90%, desde cerca de 70% a cerca de 85%, desde cerca de 70% a cerca de 80%, ou desde cerca de 75% a funcionalidade base fraca de cerca de 80%.
[0230] Modalidade B20 é o processo de qualquer uma das modalidades B7 a B16 em que o meio de base de cromatografia compreende desde cerca de 0% a cerca de 40%, desde cerca de 10% a cerca de 25%, desde cerca de 0% a cerca de 10%, desde cerca de 5% a cerca de 40%, desde cerca de 5% a cerca de 25%, desde cerca de 5% a cerca de 10%, desde cerca de 10% a cerca de 40%, desde cerca de 10% a cerca de 35%, desde cerca de 15% a cerca de 35%, desde cerca de 15% a cerca de 30%, desde cerca de 20% a cerca de 30%, ou desde cerca de 20% a funcionalidade de base forte a cerca de 25%.
[0231] Modalidade B21 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B20 em que o extrato compreende pelo menos cerca de 50% em peso, pelo menos cerca de 60% em peso, pelo menos cerca de 70% em peso, pelo menos cerca de 80% em peso, ou pelo menos cerca de 90% em peso do teor de ácido dicarboxílico da mistura de alimentação.
[0232] Modalidade B22 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B20 em que o extrato compreende desde cerca de 55% em peso a cerca de 100% em peso, desde cerca de 55% em peso a 99% em peso, desde cerca de 55% em peso a cerca de 95% em peso, desde cerca de 55% em peso a cerca de 90% em peso, desde cerca de 55% em peso até cerca de 85% em peso, desde cerca de 55% em peso a cerca de 80% em peso, desde cerca de 60% em peso a cerca de 90% em peso, desde cerca de 60% em peso a cerca de 85% em peso, desde cerca de 60% em peso a cerca de 80% em peso, desde cerca de 70% em peso a cerca de 90% em peso, desde cerca de 70% em peso a cerca de 85% em peso, ou desde cerca de 70% em peso a cerca de 80% em peso do teor de ácido dicarboxílico da mistura de alimentação.
[0233] Modalidade B23 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B22, em que o rafinado compreende pelo menos cerca de 60% em peso, pelo menos cerca de 70% em peso, pelo menos cerca de 80% em peso, pelo menos cerca de 90% em peso, ou pelo menos cerca de 95% em peso do conteúdo do segundo componente da mistura de alimentação.
[0234] Modalidade B24 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B22, em que o rafinado compreende desde cerca de 60% em peso a cerca de 100% em peso, desde cerca de 60% em peso a cerca de 95% em peso, desde cerca de 60% em peso desde cerca de 90%, desde cerca de 70% em peso até cerca de 100% em peso, desde cerca de 70% em peso até cerca de 95% em peso, desde cerca de 70% em peso até cerca de 90% em peso, desde cerca de 80% a cerca de 100% em peso, desde cerca de 80% em peso a cerca de 95% em peso, ou desde cerca de 80% em peso até cerca de 90% em peso do conteúdo do segundo componente da mistura de alimentação.
[0235] Modalidade B25 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B24, em que a concentração de ácido dicarboxílico na mistura de alimentação é, pelo menos, cerca de 20% em peso, pelo menos cerca de 30% em peso, pelo menos cerca de 40% em peso, ou pelo menos cerca de 50% em peso do teor de sólidos dissolvidos.
[0236] Modalidade B26 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B24, em que a concentração de ácido dicarboxílico na mistura de alimentação é de cerca de 20% em peso a cerca de 70% em peso, desde cerca de 20% em peso a cerca de 60% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 70% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 60% em peso, desde cerca de 40% em peso a cerca de 70% em peso, ou desde cerca de 40% em peso a cerca de 60% em peso do teor de sólidos dissolvidos.
[0237] Modalidade B27 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B26 em que a segunda concentração do componente na mistura de alimentação é de cerca de 10% em peso a cerca de 80% em peso, desde cerca de 20% em peso a cerca de 80% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 80% em peso, desde cerca de 20% em peso a cerca de 50% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 50% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 40% em peso, desde cerca de 35% em peso até cerca de 50% em peso, ou desde cerca de 35% em peso a cerca de 45% em peso do teor de sólidos dissolvidos.
[0238] Modalidade B28 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B27 em que o segundo componente compreende um ácido monocarboxílico.
[0239] Modalidade B29 é o processo da modalidade B28, em que o ácido monocarboxílico compreende um C1 a C6 monocarboxílico.
[0240] Modalidade B30 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B29 em que o segundo componente compreende um ácido monocarboxílico selecionado dentre o grupo que consiste em um grupo C2 monocarboxílico, um C3 monocarboxílico, um C4 monocarboxílico, um C5 monocarboxílico, um C6 monocarboxílico, e misturas dos mesmos.
[0241] Modalidade B31 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B30 em que o segundo componente compreende um C6 ácido monocarboxílico selecionado dentre o grupo que consiste em ácido glucônico, ácido gulurônico, ácido glucurônico e misturas dos mesmos.
[0242] Modalidade B32 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B31, em que o segundo componente compreende pelo menos um C5 ácido aldônico
[0243] Modalidade B33 é o processo da modalidade B32 em que o C5 ácido aldônico compreende pelo menos um ácido selecionado dentre o grupo que consiste em ácido xilônico, ácido ribônico, ácido arabinônico, e misturas dos mesmos.
[0244] Modalidade B34 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B33 em que o segundo componente compreende um açúcar selecionado dentre o grupo que consiste em uma pentose, hexose, e misturas dos mesmos.
[0245] Modalidade B35 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B34 em que o segundo componente compreende glucose.
[0246] Modalidade B36 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B35 em que o segundo componente compreende uma pentose.
[0247] Modalidade B37 é o processo da modalidade B36 em que a pentose compreende pelo menos um açúcar selecionado dentre o grupo que consiste em xilose, ribose, arabinose, e misturas dos mesmos.
[0248] Modalidade B38 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B37 na qual o ácido dicarboxílico compreende um C2 a C6 dicarboxílico.
[0249] Modalidade B39 é o processo da modalidade B38, em que o ácido dicarboxílico compreende um ou mais ácidos selecionados dentre o grupo que consiste em ácido oxálico, ácido tartrônico, ácido malônico, ácido tartárico, ácido succínico, ácido xilárico, ácido arabinárico, ácido ribárico, ácido glutárico, ácido glucárico, ácido adípico e misturas dos mesmos.
[0250] Modalidade B40 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B39 na qual o ácido dicarboxílico compreende um C6 dicarboxílico.
[0251] Modalidade B41 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B40 na qual o ácido dicarboxílico compreende ácido glucárico.
[0252] Modalidade B42 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B41 na qual o ácido dicarboxílico compreende um C5 dicarboxílico.
[0253] Modalidade B43 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B42 na qual o ácido dicarboxílico compreende um C5 ácido aldárico.
[0254] Modalidade B44 é o processo da modalidade B43 em que o C5 ácido aldárico compreende pelo menos um ácido selecionado dentre o grupo que consiste em ácido xilárico, ácido ribárico, ácido arabinárico, e misturas dos mesmos.
[0255] Modalidade B45 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B44, em que a mistura de alimentação compreende o ácido dicarboxílico e o segundo componente dissolvido em água.
[0256] Modalidade B46 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B45, em que o processo é um processo de separação contínua.
[0257] Modalidade B47 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B46, em que a zona de separação é uma fase de cromatografia de leito móvel simulado.
[0258] Modalidade B48 é o processo da modalidade B47 em que a zona de separação compreende uma pluralidade de leitos de cromatografia.
[0259] Modalidade B49 é o processo da modalidade B47 ou B48, em que a fase de cromatografia de leito móvel simulado composta por cromatografia em leito móvel simulado sequencial.
[0260] Modalidade B50 é o processo da modalidade B47 ou B48, em que a fase de cromatografia de leito móvel simulado composto por cromatografia em leito móvel simulado contínuo.
[0261] Modalidade B51 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B50, em que o contato do meio de separação com a mistura de alimentação; removendo o rafinado da zona de separação; e eluição do ácido dicarboxílico a partir do meio de separação são realizados continuamente.
[0262] Modalidade B52 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B51, em que o teor de sólidos dissolvidos da mistura de alimentação é, pelo menos, cerca de 20% em peso, pelo menos cerca de 30% em peso, pelo menos cerca de 40% em peso, ou pelo menos cerca de 50% em peso, ou pelo menos cerca de 60% em peso.
[0263] Modalidade B53 é o processo de qualquer uma das modalidades A1 a B51, em que o teor de sólidos dissolvidos da mistura de alimentação é de cerca de 20% em peso a cerca de 70% em peso, desde cerca de 20% em peso a cerca de 60% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 70% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 60% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 50% em peso, ou desde cerca de 40% em peso a cerca de 60% em peso.
[0264] Modalidade B54 é o processo de qualquer uma das modalidades B5 a B53 em que o ácido estranho compreende ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido acético, ácido oxálico e ácido fórmico.
[0265] Modalidade B55 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B54 em que o segundo componente compreende uma mistura que compreende ácido glucônico, ácido gulurônico, ácido glucurônico, um ou mais ácidos cetoglucônicos.
[0266] Modalidade B56 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B55, em que a taxa de fluxo do eluente para a zona de separação é pelo menos cerca de 1, pelo menos cerca de 10, pelo menos cerca de 50, pelo menos cerca de 100, pelo menos cerca de 500, pelo menos cerca de 1000 kg/h, ou, pelo menos, 10.000 kg/h.
[0267] Modalidade B57 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B56, que compreende ainda a lavagem do meio de separação.
[0268] Modalidade B58 é o processo de qualquer uma das modalidades B1 a B57, que compreende ainda a recirculação do extrato compreendendo o ácido dicarboxilico para a zona de separação.
[0269] Modalidade C1 é um processo para produzir um extrato compreendendo um ácido dicarboxílico, compreendendo o processo: o contato de um meio de separação em uma zona de separação com uma mistura de alimentação compreendendo o ácido dicarboxílico e um segundo componente, em que pelo menos uma porção do ácido dicarboxílico está separado do segundo componente e um rafinado é formado compreendendo, pelo menos, uma porção do segundo componente; remover o rafinado da zona de separação; e eluir o ácido dicarboxílico a partir do meio de separação com um eluente compreendendo água para formar o extrato compreendendo o ácido dicarboxílico, em que o meio de separação compreende uma forma de di-carboxilato de uma resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0270] Modalidade C2 é o processo da modalidade C1 em que a forma de di-carboxilato da resina de cromatografia de permuta aniônica compreende uma forma C2-C6 di-carboxilato da resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0271] Modalidade C3 é o processo da modalidade C1 ou C2 em que a forma de di-carboxilato da resina de cromatografia de permuta aniônica compreende uma forma aldarato da resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0272] Modalidade C4 é o processo da modalidade C2 em que a forma de di-carboxilato da resina de cromatografia de permuta aniônica compreende uma forma selecionada dentre o grupo consistindo em oxalato, tartronato, malonato, tartarato, succinato, xilarato, arabinarato, ribarato, glutarato, glucarato, adipato, e misturas dos mesmos.
[0273] Modalidade C5 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 até C4, em que a forma de di-carboxilato da resina de cromatografia de permuta aniônica é preparada por condicionamento a resina de cromatografia de permuta aniônica com um ácido dicarboxílico.
[0274] Modalidade C6 é o processo da modalidade C5 em que o ácido dicarboxílico utilizado para condicionar a resina de cromatografia de permuta aniônica compreende um ácido dicarboxílico que está presente na mistura de alimentação.
[0275] Modalidade C7 é o processo da modalidade C6 em que o ácido dicarboxílico utilizado para condicionar os meios de cromatografia de permuta aniônica compreende um ácido dicarboxílico que está presente na mistura de alimentação e é também a mais elevada concentração de ácido dicarboxílico na mistura de alimentação.
[0276] Modalidade C8 é o processo da modalidade C6 ou C7, em que o ácido dicarboxílico utilizado para condicionar os meios de cromatografia de permuta aniônica compreende um ácido dicarboxílico que está presente na mistura de alimentação e é também o ácido dicarboxílico que é o ácido dicarboxílico com o menor pKa na mistura de alimentação.
[0277] Modalidade em C9 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C8 em que a resina de cromatografia de permuta aniônica compreende uma resina fracamente básica de cromatografia de permuta aniônica.
[0278] Modalidade C10 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C9 em que a resina de permuta aniônica de cromatografia compreende desde cerca de 60% a cerca de 100%, desde cerca de 60% a cerca de 90%, desde cerca de 70% a cerca de 90%, desde cerca de 70% a cerca de 85%, desde cerca de 70% a cerca de 80%, ou desde cerca de 75% a funcionalidade base fraca de cerca de 80%.
[0279] Modalidade C11 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C10 em que a resina de permuta aniônica de cromatografia compreende desde cerca de 0% a cerca de 40%, desde cerca de 10% a cerca de 25%, desde cerca de 0% a cerca de 10%, desde cerca de 5% a cerca de 40%, desde cerca de 5% a cerca de 25%, desde cerca de 5% a cerca de 10%, desde cerca de 10% a cerca de 40%, desde cerca de 10% a cerca de 35%, desde cerca de 15% a cerca de 35%, desde cerca de 15% a cerca de 30%, desde cerca de 20% a cerca de 30%, ou desde cerca de 20% a funcionalidade de base forte a cerca de 25%.
[0280] Modalidade C12 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C11 em que o extrato compreende pelo menos cerca de 50% em peso, pelo menos cerca de 60% em peso, pelo menos cerca de 70% em peso, pelo menos cerca de 80% em peso, ou pelo menos cerca de 90% em peso do teor de ácido dicarboxílico da mistura de alimentação.
[0281] Modalidade C13 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C11 em que o extrato compreende desde cerca de 55% em peso a cerca de 100% em peso, desde cerca de 55% em peso a 99% em peso, desde cerca de 55% em peso a cerca de 95% em peso, desde cerca de 55% em peso a cerca de 90% em peso, desde cerca de 55% em peso até cerca de 85% em peso, desde cerca de 55% em peso a cerca de 80% em peso, desde cerca de 60% em peso a cerca de 90% em peso, desde cerca de 60% em peso a cerca de 85% em peso, desde cerca de 60% em peso a cerca de 80% em peso, desde cerca de 70% em peso a cerca de 90% em peso, desde cerca de 70% em peso a cerca de 85% em peso, ou desde cerca de 70% em peso a cerca de 80% em peso do teor de ácido dicarboxílico da mistura de alimentação.
[0282] Modalidade C14 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C13, em que o rafinado compreende pelo menos cerca de 60% em peso, pelo menos cerca de 70% em peso, pelo menos cerca de 80% em peso, pelo menos cerca de 90% em peso, ou pelo menos cerca de 95% em peso do conteúdo do segundo componente da mistura de alimentação.
[0283] Modalidade C15 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C13, em que o rafinado compreende desde cerca de 60% em peso a cerca de 100% em peso, desde cerca de 60% em peso a cerca de 95% em peso, desde cerca de 60% em peso desde cerca de 90%, desde cerca de 70% em peso até cerca de 100% em peso, desde cerca de 70% em peso até cerca de 95% em peso, desde cerca de 70% em peso até cerca de 90% em peso, desde cerca de 80% a cerca de 100% em peso, desde cerca de 80% em peso a cerca de 95% em peso, ou desde cerca de 80% em peso até cerca de 90% em peso do conteúdo do segundo componente da mistura de alimentação.
[0284] Modalidade C16 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C15, em que a concentração de ácido dicarboxílico na mistura de alimentação é, pelo menos, cerca de 20% em peso, pelo menos cerca de 30% em peso, pelo menos cerca de 40% em peso, ou pelo menos cerca de 50% em peso do teor de sólidos dissolvidos.
[0285] Modalidade C17 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C15, em que a concentração de ácido dicarboxílico na mistura de alimentação é de cerca de 20% em peso a cerca de 70% em peso, desde cerca de 20% em peso a cerca de 60% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 70% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 60% em peso, desde cerca de 40% em peso a cerca de 70% em peso, ou desde cerca de 40% em peso a cerca de 60% em peso do teor de sólidos dissolvidos.
[0286] Modalidade C18 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C17 em que a segunda concentração do componente na mistura de alimentação é de cerca de 10% em peso a cerca de 80% em peso, desde cerca de 20% em peso a cerca de 80% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 80% em peso, desde cerca de 20% em peso a cerca de 50% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 50% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 40% em peso, desde cerca de 35% em peso até cerca de 50% em peso, ou desde cerca de 35% em peso a cerca de 45% em peso do teor de sólidos dissolvidos.
[0287] Modalidade C19 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C18 em que o segundo componente compreende um ácido monocarboxílico.
[0288] Modalidade C20 é o processo da modalidade C19, em que o ácido monocarboxílico compreende um C1 a C6 monocarboxílico.
[0289] Modalidade C21 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C20 em que o segundo componente compreende um ácido monocarboxílico selecionado dentre o grupo que consiste em um grupo C2 monocarboxílico, um C3 monocarboxílico, um C4 monocarboxílico, um C5 monocarboxílico, um C6 monocarboxílico, e misturas dos mesmos.
[0290] Modalidade C22 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C21 em que o segundo componente compreende um C6 ácido monocarboxílico selecionado dentre o grupo que consiste em ácido glucônico, ácido gulurônico, ácido glucurônico e misturas dos mesmos.
[0291] Modalidade C23 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C22, em que o segundo componente compreende pelo menos um C5 ácido aldônico
[0292] Modalidade C24 é o processo da modalidade C23 em que o C5 ácido aldônico compreende pelo menos um ácido selecionado dentre o grupo que consiste em ácido xilônico, ácido ribônico, ácido arabinônico, e misturas dos mesmos.
[0293] Modalidade C25 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C24 em que o segundo componente compreende um açúcar selecionado dentre o grupo que consiste em uma pentose, hexose, e misturas dos mesmos.
[0294] Modalidade C26 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C25 em que o segundo componente compreende glucose.
[0295] Modalidade C27 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C26 em que o segundo componente compreende uma pentose.
[0296] Modalidade C28 é o processo da modalidade C27 em que a pentose compreende pelo menos um açúcar selecionado dentre o grupo que consiste em xilose, ribose, arabinose, e misturas dos mesmos.
[0297] Modalidade C29 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C28 na qual o ácido dicarboxílico compreende um C2 a C6 dicarboxílico.
[0298] Modalidade C30 é o processo da modalidade C29, em que o ácido dicarboxílico compreende um ou mais ácidos selecionados dentre o grupo que consiste em ácido oxálico, ácido tartrônico, ácido malônico, ácido tartárico, ácido succínico, ácido xilárico, ácido arabinárico, ácido ribárico, ácido glutárico, ácido glucárico, ácido adípico e misturas dos mesmos.
[0299] Modalidade C31 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C30 na qual o ácido dicarboxílico compreende um C6 dicarboxílico.
[0300] Modalidade C32 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C31 na qual o ácido dicarboxílico compreende ácido glucárico.
[0301] Modalidade C33 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C32 na qual o ácido dicarboxílico compreende um C5 dicarboxílico.
[0302] Modalidade C34 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C33 na qual o ácido dicarboxílico compreende um C5 ácido aldárico.
[0303] Modalidade C35 é o processo da modalidade C34 em que o C5 ácido aldárico compreende pelo menos um ácido selecionado dentre o grupo que consiste em ácido xilárico, ácido ribárico, ácido arabinárico, e misturas dos mesmos.
[0304] Modalidade C36 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C35, em que a mistura de alimentação compreende o ácido dicarboxílico e o segundo componente dissolvido em água.
[0305] Modalidade C37 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C36, em que o processo é um processo de separação contínua.
[0306] Modalidade C38 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C37, em que a zona de separação é uma fase de cromatografia de leito móvel simulado.
[0307] Modalidade C39 é o processo da modalidade C38 em que a zona de separação compreende uma pluralidade de leitos de cromatografia.
[0308] Modalidade C40 é o processo da modalidade C38 ou C39, em que a fase de cromatografia de leito móvel simulado composta por cromatografia em leito móvel simulado sequencial.
[0309] Modalidade C41 é o processo da modalidade C38 ou C39, em que a fase de cromatografia de leito móvel simulado composto por cromatografia em leito móvel simulado contínuo.
[0310] Modalidade C42 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C41, em que o contato do meio de separação com a mistura de alimentação; removendo o rafinado da zona de separação; e eluição do ácido dicarboxílico a partir do meio de separação são realizados continuamente.
[0311] Modalidade C43 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C42, em que o teor de sólidos dissolvidos da mistura de alimentação é, pelo menos, cerca de 20% em peso, pelo menos cerca de 30% em peso, pelo menos cerca de 40% em peso, ou pelo menos cerca de 50% em peso, ou pelo menos cerca de 60% em peso.
[0312] Modalidade C44 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C42, em que o teor de sólidos dissolvidos da mistura de alimentação é de cerca de 20% em peso a cerca de 70% em peso, desde cerca de 20% em peso a cerca de 60% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 70% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 60% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 50% em peso, ou desde cerca de 40% em peso a cerca de 60% em peso.
[0313] Modalidade C45 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C44 em que o segundo componente compreende uma mistura que compreende ácido glucônico, ácido gulurônico, ácido glucurônico, um ou mais ácidos cetoglucônicos.
[0314] Modalidade C46 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C45, em que a taxa de fluxo do eluente para a zona de separação é pelo menos cerca de 1, pelo menos cerca de 10, pelo menos cerca de 50, pelo menos cerca de 100, pelo menos cerca de 500, pelo menos cerca de 1000 kg/h ou, pelo menos, 10.000 kg/h.
[0315] Modalidade C47 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C46, que compreende ainda a lavagem do meio de separação.
[0316] Modalidade C48 é o processo de qualquer uma das modalidades C1 a C47, que compreende ainda a recirculação do extrato compreendendo o ácido dicarboxilico para a zona de separação.
[0317] Modalidade D1 é um processo para a preparação de um ácido aldáricos, compreendendo o processo: oxidar uma aldose com oxigênio na presença de um catalisador de oxidação em uma zona de reação de oxidação, para formar um produto de oxidação que compreende o ácido aldáricos e intermediários dentro da rota para o ácido aldáricos; remover o produto de oxidação da presença do catalisador de oxidação; e produzir um extrato compreendendo o ácido aldárico como definido em qualquer uma das modalidades A1-A58, B1-B58, ou C1-C48, em que a mistura de alimentação compreende o ácido aldárico como o ácido dicarboxílico e dentro da rota de intermediários para o ácido aldárico como o segundo componente obtido a partir do produto de oxidação.
[0318] Modalidade D2 é o processo da modalidade D1, compreendendo ainda a reciclagem dos intermediários dentro da rota para a zona de reação de oxidação.
[0319] Modalidade D3 é o processo da modalidade D1 ou D2, em que o ácido aldárico compreende um ácido C5 ou C6 selecionado a partir do grupo que consiste em ácido xilárico, ácido glucárico e misturas dos mesmos.
[0320] Modalidade E1 é um processo para a preparação de ácido glucárico, compreendendo o processo: reagir a glicose com o oxigênio na presença de um catalisador de oxidação em uma zona de reação de oxidação, para formar um produto de oxidação que compreende ácido glucárico e intermediários dentro da rota para ácido glucárico; remover o produto de oxidação da presença do catalisador de oxidação; e produzir um extrato compreendendo o ácido glucárico como definido em qualquer uma das modalidades A1-A58, B1-B58, ou C1-C48, em que a mistura de alimentação compreende o ácido glucárico como o ácido dicarboxílico e dentro da rota de intermediários para o ácido glucárico como o segundo componente obtido a partir do produto de oxidação.
[0321] Modalidade E2 é o processo da modalidade E1, em que o produto de oxidação é removido da presença do catalisador de oxidação em um ponto final da reação, em que o rendimento molar de ácido glucárico e lactonas dos mesmos no ponto final da reação não ultrapasse cerca de 30%, cerca de 40%, cerca de 45%, cerca de 50%, ou cerca de 60%.
[0322] Modalidade E3 é o processo da modalidade E1, em que o produto de oxidação é removido da presença do catalisador de oxidação em um ponto final da reação, em que o rendimento molar de ácido glucárico e lactonas dos mesmos no ponto final da reação é de cerca de 30% a cerca de 65%, a partir de cerca de 30% a cerca de 60%, desde cerca de 30% a cerca de 50%, desde cerca de 40% a cerca de 65%, desde cerca de 40% a cerca de 60%, desde cerca de 50% a cerca de 65%, ou desde cerca de 50% a cerca de 60%
[0323] Modalidade E4 é o processo de qualquer uma das modalidades E1 a E3, em que o produto de oxidação é removido da presença do catalisador de oxidação em um ponto final da reação, em que a percentagem dentro da rota no ponto final da reação, que é a soma de (a) os rendimentos molares de ácido glucárico, ácido glucônico, ácido gulurônico e de ácido glucurônico e (b) a percentagem de glucose não convertida, é, pelo menos, cerca de 60%, pelo menos cerca de 70%, pelo menos cerca de 75%, ou pelo menos cerca de 80%, pelo menos cerca de 85%, ou pelo menos cerca de 90%.
[0324] Modalidade E5 é o processo de qualquer uma das modalidades E1 a E3, em que o produto de oxidação é removido da presença do catalisador de oxidação em um ponto final da reação, em que a percentagem dentro da rota no ponto final da reação, que é a soma de (a) os rendimentos molares de ácido glucárico, ácido glucônico, ácido gulurônico e de ácido glucurônico e (b) a percentagem de glucose não convertida, é desde cerca de 60% a cerca de 100%, desde cerca de 65% a cerca de 100%, desde cerca de 70% a cerca de 100%, desde cerca de 60% a cerca de 99%, desde cerca de 65% a cerca de 99%, desde cerca de 70% a cerca de 99%, desde cerca de 60% a cerca de 95%, desde cerca de 65% a cerca de 95%, ou desde cerca de 70% a cerca de 95%.
[0325] Modalidade E6 é o processo de qualquer uma das modalidades E1 a E5, compreendendo ainda a reciclagem dos intermediários dentro da rota para a zona de reação de oxidação.
[0326] Modalidade E7 é o processo de qualquer uma das modalidades E1 a E6 em que a glucose não convertida é reciclada com os intermediários dentro da rota para a zona de reação de oxidação.
[0327] Modalidade F1 é um processo para a preparação de ácido glucárico, compreendendo o processo: reagir a glicose com o oxigênio na presença de um catalisador de oxidação em uma zona de reação de oxidação, para formar um produto de oxidação que compreende ácido glucárico e intermediários dentro da rota para ácido glucárico; remover o produto de oxidação da presença do catalisador de oxidação em um ponto final da reação, em que o rendimento molar de ácido glucárico e lactonas dos mesmos no ponto final da reação não ultrapasse cerca de 30%, cerca de 40%, cerca de 45%, cerca de 50%, ou cerca de 60% e a percentagem dentro da rota no ponto final da reação, que é a soma de (a) os rendimentos molares de ácido glucárico, ácido glucônico, ácido gulurônico e de ácido glucurônico e (b) a percentagem de glucose não convertida, é, pelo menos cerca de 60%, pelo menos cerca de 70%, pelo menos cerca de 75%, ou pelo menos cerca de 80%, pelo menos cerca de 85%, ou pelo menos cerca de 90%; separar um produto de ácido glucárico a partir de intermediários dentro da rota para glucárico-ácido obtido no produto de oxidação; e reciclar os intermediários dentro da rota para a zona de reação de oxidação.
[0328] Modalidade F2 é o processo da modalidade F1, em que o produto de oxidação é removido da presença do catalisador de oxidação em um ponto final da reação, em que o rendimento molar de ácido glucárico e lactonas dos mesmos no ponto final da reação é de cerca de 30% a cerca de 65%, a partir de cerca de 30% a cerca de 60%, desde cerca de 30% a cerca de 50%, desde cerca de 40% a cerca de 65%, desde cerca de 40% a cerca de 60%, desde cerca de 50% a cerca de 65%, ou desde cerca de 50% a cerca de 60%.
[0329] Modalidade F3 é o processo das modalidades F1 ou F2, em que o produto de oxidação é removido da presença do catalisador de oxidação em um ponto final da reação, em que a percentagem dentro da rota no ponto final da reação é de cerca de 60% a cerca de 100%, desde cerca de 65% a cerca de 100%, desde cerca de 70% a cerca de 100%, desde cerca de 60% a cerca de 99%, desde cerca de 65% a cerca de 99%, desde cerca de 70% a cerca de 99%, desde cerca de 60% a cerca de 95%, desde cerca de 65% a cerca de 95%, ou desde cerca de 70% a cerca de 95%.
[0330] Modalidade F4 é o processo de qualquer uma das modalidades F1 a F3 em que a glucose não convertida é reciclada com os intermediários dentro da rota para a zona de reação de oxidação.
[0331] Modalidade F5 é o processo de qualquer uma das modalidades F1 a F3, em que o produto de ácido glucárico é um extrato produzido de acordo com um processo de separação conforme definido em qualquer uma das modalidades A1- A58, B1-B58, ou C1-C48, em que a mistura de alimentação compreende ácido glucárico como o ácido dicarboxílico e intermediários dentro da rota a ácido glucárico como o segundo componente obtido a partir do produto de oxidação.
[0332] Modalidade G1 é um meio de separação que compreende uma resina de cromatografia de permuta aniônica na forma de di-carboxilato.
[0333] Modalidade G2 é o meio de separação da modalidade G1 em que a forma de di-carboxilato da resina de cromatografia de permuta aniônica compreende uma forma C2-C6 di-carboxilato da resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0334] Modalidade G3 é o meio de separação da modalidade G1 em que a forma de di-carboxilato da resina de cromatografia de permuta aniônica compreende uma forma aldarato da resina de cromatografia de permuta aniônica.
[0335] Modalidade G4 é o meio de separação da modalidade G2 em que a forma de di-carboxilato da resina de cromatografia de permuta aniônica é uma forma selecionada dentre o grupo consistindo em oxalato, tartronato, malonato, tartarato, succinato, xilarato, arabinarato, ribarato, glutarato, glucarato, adipato, e misturas dos mesmos.
[0336] Modalidade G5 é o meio de separação da modalidade G4 em que a forma da resina de cromatografia de permuta aniônica é a forma glucarato.
[0337] Modalidade G6 é o meio de separação da modalidade G4 em que a forma da resina de cromatografia de permuta aniônica é a forma xilarato.
[0338] Modalidade G7 é o meio de separação de qualquer uma das modalidades G1 a G6 em que a resina compreende um copolímero de estireno- divinilbenzeno (DVB).
[0339] Modalidade G8 é o meio de separação de qualquer uma das modalidades G1 a G6 em que a resina compreende um polímero reticulado ou copolímero de acrilonitrila, ácido acrílico, ou ácido metacrílico.
[0340] Modalidade G9 é o meio de separação de qualquer uma das modalidades G1 a G8, em que a resina compreende um copolímero de acrilato- divinilbenzeno (DVB) ou copolímero de acrilato de metila-divinilbenzeno (DVB).
[0341] Modalidade H1 é um processo para a preparação de ácido adípico, o processo compreendendo:
[0342] reação de pelo menos uma porção do ácido glucárico e lactonas dos mesmos, obtidos no processo de qualquer uma das modalidades E1 a E7 ou F1 a F4 com hidrogênio na presença de um composto contendo halogênio e um catalisador na zona de reação hidrodesoxigenação para formar o ácido adípico.
[0343] Modalidade I1 é um produto de ácido glucárico compreendendo: desde cerca de 20% em peso até cerca de 65% em peso de ácido glucárico, a partir de cerca de 25% em peso e cerca de 70% em peso de ácido glucônico, menos do que cerca de 10% em peso de um ou mais ácidos cetoglucônico, menos do que cerca de 5% em peso de um ou mais C2-C5 diácidos, e menos do que cerca de 5% em peso de glucose, em que cada um por cento em peso é com base no teor de sólidos dissolvidos do produto ácido glucárico.
[0344] Modalidade I2 é o produto de ácido glucárico da modalidade I1 que compreende ainda entre cerca de 1% em peso a cerca de 10% em peso, ou desde cerca de 1% em peso a cerca de 5% em peso de ácido gulurônico com base no teor de sólidos dissolvidos.
[0345] Modalidade I3 é o produto de ácido glucárico de modalidade I1 ou I2, em que a concentração de ácido glucárico é de cerca de 25% em peso em ácido glucárico em cerca de 65% em peso, desde cerca de 30% em peso de ácido glucárico cerca de 65% em peso, desde cerca de 40% em peso até cerca de 65% em peso, desde cerca de 40% em peso até cerca de 60% em peso, desde cerca de 45% em peso até cerca de 65% em peso, desde cerca de 45% em peso até cerca de 60% em peso, desde cerca de 50% em peso até cerca de 65% em peso, ou desde cerca de 50% em peso até cerca de 60% em peso do conteúdo de sólidos dissolvidos.
[0346] Modalidade I4 é o produto de ácido glucárico de qualquer uma das modalidades I1 a I3 em que a concentração de ácido glucônico é de cerca de 25% em peso a cerca de 65% em peso, desde cerca de 25% em peso a cerca de 60% em peso, desde cerca de 25% em peso a cerca de 55% em peso, desde cerca de 25% em peso a cerca de 50% em peso, desde cerca de 25% em peso a cerca de 45% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 70% em peso, a partir de cerca de 30% em peso a cerca de 65% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 60% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 55% em peso, desde cerca de 30% em peso até cerca de 50% em peso, desde cerca de 30% em peso a cerca de 45% em peso, desde cerca de 30% em peso e cerca de 40% em peso, ou desde cerca de 50% em peso a cerca de 70% em peso do conteúdo de sólidos dissolvidos
[0347] Modalidade I5 é o produto de ácido glucárico de qualquer uma das modalidades I1 a I4 em que a concentração dos ácidos cetoglucônicos é menos do que cerca de 5% em peso, desde cerca de 1% em peso a cerca de 10% em peso, ou desde cerca de 1% em peso a cerca de 5% em peso do conteúdo de sólidos dissolvidos.
[0348] Modalidade I6 é o produto de ácido glucárico de qualquer uma das modalidades I1 a I5 em que os ácidos cetoglucônicos são ácido 2-cetoglucônico, ácido 3-cetoglucônico, ácido 4-cetoglucônico, e ácido 5-cetoglucônico.
[0349] Modalidade I7 é o produto de ácido glucárico de qualquer uma das modalidades I1 a I6 em que a concentração do C2-C5 diácidos é de cerca de 1% em peso a cerca de 5% em peso dos teores de sólidos dissolvidos.
[0350] Modalidade I8 é o produto de ácido glucárico de qualquer uma das modalidades I1 a I7 em que a concentração de glucose é inferior a cerca de 2,5% em peso, desde cerca de 0,01% em peso a cerca de 5% em peso, ou desde cerca de 0,1% em peso a cerca de 2,5% em peso, ou desde cerca de 0,001% em peso acerca de 2,5% em peso do conteúdo de sólidos dissolvidos.
[0351] Modalidade I9 é o produto de ácido glucárico de qualquer uma das modalidades l1 até I8 em que o C2-C5 diácidos incluem ácido xilárico, ácido tartárico, ácido tartrônico e ácido oxálico.
[0352] Modalidade I10 é o produto de ácido glucárico de qualquer uma das modalidades I1 a I9 compreendendo ainda de cerca de 0,01% em peso a cerca de 1% em peso ou de cerca de 0,01% em peso a cerca de 0,5% em peso de ácido glucurônico com base no teor de sólidos dissolvidos.
[0353] Modalidade I11 é o produto de ácido glucárico de qualquer uma das modalidades I1 a I10 em que o produto de ácido glucárico tem um teor de sólidos não dissolvidos de menos do que cerca de 5% em peso, menos do que cerca de 1% em peso, ou menos do que cerca de 0,1% em peso com base no peso total do produto de ácido glucárico.
[0354] Modalidade I12 é o produto de ácido glucárico de qualquer uma das modalidades I1 a I11 em que o produto de ácido glucárico tem um teor de metal inferior a cerca de 1% em peso, menos do que cerca de 0,1% em peso, menos do que cerca de 0,01% em peso, menos do que cerca de 0,001% em peso, menos do que cerca de 1 ppm, ou menos do que cerca de 0,1 ppm com base no peso total do produto de ácido glucárico.
[0355] Modalidade I13 é o produto de ácido glucárico de qualquer uma das modalidades I1 a I12 em que o produto de ácido glucárico tem um teor em metal de transição inferior a cerca de 1% em peso, menos do que cerca de 0,1% em peso, menos do que cerca de 0,01% em peso, menos do que cerca de 0,001% em peso, menos do que cerca de 1 ppm, ou menos do que cerca de 0,1 ppm com base no peso total do produto de ácido glucárico.
[0356] Modalidade I14 é o produto de ácido glucárico de qualquer uma das modalidades I1 a I13 em que o produto de ácido glucárico tem um teor de metal nobre de menos do que cerca de 1% em peso, menos do que cerca de 0,1% em peso, menos do que cerca de 0,01% em peso, menos do que cerca de 0,001% em peso, menos do que cerca de 1 ppm, ou menos do que cerca de 0,1 ppm com base no peso total do produto de ácido glucárico.
[0357] Modalidade J1 é um produto de ácido glucárico concentrado compreendendo: desde cerca de 85% em peso até cerca de 99% em peso de ácido glucárico, menos do que cerca de 5% em peso de ácido glucônico, menos do que cerca de 2,5% em peso de um ou mais ácidos cetoglucônicos, menos do que cerca de 10% em peso de um ou mais C2-C5 diácidos, e menos do que cerca de 1% em peso de glucose, em que cada um por cento em peso é com base no teor de sólidos dissolvidos do produto ácido glucárico concentrado.
[0358] Modalidade J2 é o produto de ácido glucárico concentrado da modalidade J1 que compreende ainda entre cerca de 0,1% em peso a cerca de 5% em peso, ou desde cerca de 0,1% em peso a cerca de 2,5% em peso de ácido gulurônico com base no teor de sólidos dissolvidos.
[0359] Modalidade J3 é o produto de ácido glucárico concentrado da modalidade J1 ou J2, em que a concentração de ácido glucárico é de cerca de 90% em peso a cerca de 99% em peso, ou desde cerca de 90% em peso a cerca de 95% em peso do conteúdo de sólidos dissolvidos.
[0360] Modalidade J4 é o produto de ácido glucárico concentrado de qualquer uma das modalidades J1 a J3 em que a concentração de ácido glucônico é de cerca de 1% em peso a cerca de 5% em peso, ou desde cerca de 1% em peso a cerca de 2,5% em peso do conteúdo de sólidos dissolvidos.
[0361] Modalidade J5 é o produto de ácido glucárico concentrado de qualquer uma das modalidades J1 a J4 em que a concentração dos ácidos cetoglucônico é menos do que cerca de 1% em peso, menos do que cerca de 0,5% em peso, menos do que cerca de 0,1, inferior a cerca de 0,01% em peso, ou desde cerca de 0,01% em peso até cerca de 1% em peso do conteúdo de sólidos dissolvidos.
[0362] Modalidade J6 é o produto de ácido glucárico concentrado de qualquer uma das modalidades J1 a J5 em que os ácidos cetoglucônicos são uma mistura de ácido 2-cetoglucônico, ácido 3-cetoglucônico, ácido 4-cetoglucônico, e ácido 5-cetoglucônico.
[0363] Modalidade J7 é o produto de ácido glucárico concentrado de qualquer uma das modalidades J1 a J6, em que a concentração de C2-C5 diácidos é de menos de cerca de 7,5% em peso, menos do que cerca de 5% em peso, de cerca de 1% em peso até cerca de 10% em peso, de cerca de 1% em peso até cerca de 7,5% em peso, ou desde cerca de 2,5% em peso a cerca de 7,5% em peso do conteúdo de sólidos dissolvidos.
[0364] Modalidade J8 é o produto de ácido glucárico concentrado de qualquer uma das modalidades J1 a J7, em que a concentração de glucose é inferior a cerca de 0,5% em peso, menos do que cerca de 0,1, ou menos do que cerca de 0,01% em peso do conteúdo de sólidos dissolvidos.
[0365] Modalidade J9 é o produto de ácido glucárico concentrado de qualquer uma das modalidades J1 até J8 em que o C2-C5 diácidos incluem ácido xilárico, ácido tartárico, ácido tartrônico e ácido oxálico.
[0366] Ao introduzir os elementos da presente invenção ou a(s) modalidade(s) preferenciai(s) da mesma, os artigos “um”, “uma”, “o(a)” e “referido(a)” destinam-se a significar que há um ou mais dos elementos. Os termos “compreendendo”, “incluindo” e “ter” destinam-se a ser inclusivos ou abertos e significa que pode haver elementos adicionais outros do que os elementos enumerados e não excluem elementos não citados ou etapas.
[0367] Tendo em conta o acima exposto, ver-se-á que os vários objetos da invenção são obtidos e outros resultados vantajosos são alcançados.
[0368] Como várias alterações podem ser feitas nas composições e processos anteriores sem se desviar do escopo da invenção, pretende-se que toda a matéria contida na descrição acima deva ser interpretada como ilustrativas e não em um sentido limitante.

Claims (16)

1. Processo para a produção de um extrato, caracterizado pelo fato de que compreende um ácido dicarboxílico C2 a C6 ou um sal do mesmo, o processo compreendendo: o contato de um meio de separação em uma zona de separação com uma mistura de alimentação que compreende o ácido dicarboxílico C2 a C6 ou um sal do mesmo e um segundo componente que compreende um ácido monocarboxílico C1 a C6, em que pelo menos uma porção do ácido dicarboxílico C2 a C6 ou um sal do mesmo e o segundo componente são retidos no meio de separação; eluir pelo menos uma porção do segundo componente a partir do meio de separação com um eluente compreendendo água para formar um rafinado compreendendo o segundo componente; remover o rafinado da zona de separação; e eluir o ácido dicarboxílico C2 a C6 ou um sal do mesmo a partir dos meios de separação com o eluente compreendendo água para formar o extrato compreendendo o ácido dicarboxílico C2 a C6 ou um sal do mesmo, em que o extrato compreende pelo menos 50% em peso do teor de ácido dicarboxílico C2 a C6 da mistura de alimentação, em que o meio de separação compreende uma forma de dicarboxilato de uma resina de cromatografia de troca aniônica, em que a forma de dicarboxilato da resina de cromatografia de troca aniônica é preparada para condicionar a resina de cromatografia de troca aniônica com o ácido dicarboxílico, e em que a concentração de ácido extrínseco do eluente, antes do contato com a zona de separação, é inferior a 0,1% em peso.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma concentração de ácido extrínseco do eluente, antes do contato com o meio de separação, é inferior a 0,01% em peso.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a forma do dicarboxilato da resina de cromatografia de troca aniônica compreende uma forma selecionada dentre o grupo consistindo em oxalato, tartronato, malonato, tartarato, succinato, xilarato, arabinarato, ribarato, glutarato, glucarato, adipato, e misturas dos mesmos.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o ácido di-carboxílico C2-C6 usado para condicionar a resina de cromatografia de troca aniônica compreende um ácido di-carboxílico C2-C6 que está presente na mistura de alimentação.
5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a resina de cromatografia de troca aniônica compreende uma resina de cromatografia de troca aniônica fracamente básica.
6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o extrato compreende pelo menos 60% em peso do teor de ácido dicarboxílico da mistura de alimentação.
7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o extrato compreende de 55% em peso a 99% em peso do teor de ácido dicarboxílico da mistura de alimentação e o rafinado compreende de 60% em peso a 95% em peso do teor do segundo componente da mistura de alimentação.
8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o teor de sólidos dissolvidos da mistura de alimentação é de 20% em peso a 70% em peso e a concentração de ácido dicarboxílico na mistura de alimentação é de 20% em peso a 70% em peso do teor de sólidos dissolvidos.
9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o segundo componente compreende, adicionalmente, um açúcar.
10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a forma de dicarboxilato da resina de cromatografia de troca aniônica compreende uma forma de dicarboxilato C2-C6 da resina de cromatografia de troca aniônica.
11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o segundo componente compreende um ácido monocarboxílico C6 selecionado dentre o grupo que consiste em ácido glucônico, ácido gulurônico, ácido glucurônico e misturas dos mesmos.
12. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o segundo componente compreende um açúcar selecionado dentre o grupo que consiste em uma pentose, hexose e misturas dos mesmos.
13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a mistura de alimentação e o extrato compreendem o ácido dicarboxílico C2 a C6.
14. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o ácido dicarboxílico C2 a C6 compreende um ou mais ácidos selecionados dentre o grupo que consiste em ácido oxálico, ácido tartrônico, ácido malônico, ácido tartárico, ácido succínico, ácido xilárico, ácido arabinárico, ácido ribárico, ácido glutárico, ácido glucárico, ácido adípico e misturas dos mesmos.
15. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que o ácido dicarboxílico C2 a C6 compreende ácido glucárico.
16. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que a zona de separação é uma fase de cromatografia de leito móvel simulado.
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