BR112017011051B1 - Processo para preparar um catalisador, processo para preparar um carbonato aromático, e, processo para produzir um policarbonato - Google Patents

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Abstract

processos para secar um carreador de catalisador ou secar um catalisador que compreende um carreador, para preparar um catalisador que compreende um carreador e preparar um carbonato aromático e para produzir um policarbonato. a invenção se refere a um processo para secar um carreador de catalisador ou secar um catalisador que compreende um carreador no qual um metal é suportado, em que o carreador ou catalisador é colocado em contato com um agente de secagem que compreende um carbonato orgânico. adicionalmente, a invenção se refere a um processo para preparar um catalisador que compreende um carreador no qual um metal é suportado, sendo que o dito processo compreende secar o carreador colocando-se o carreador em contato com um agente de secagem que compreende um carbonato orgânico, resultando em um carreador seco; e impregnar o carreador seco com uma solução, em que um composto que contém o metal é dissolvido em um solvente que é um carbonato orgânico ou um álcool. ainda adicionalmente, a invenção se refere a um processo para preparar um carbonato aromático, tal como um carbonato de diarila, com o uso do catalisador preparado ou seco desse modo; e a um processo para produzir um policarbonato a partir do carbonato de diarila preparado desse modo.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção refere-se a um processo para secar um carreador de catalisador ou um catalisador; a um processo para preparar um catalisador que envolve uma etapa de secagem de carreador de catalisador; a um processo para preparar um carbonato aromático, tal como um carbonato de diarila, com o uso do catalisador preparado desse modo ou seco; e a um processo para produzir um policarbonato a partir do carbonato de diarila preparado desse modo.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[002] É conhecida a produção de carbonatos aromáticos a partir de um carbonato de dialquila e um álcool arílico. Por exemplo, o carbonato aromático pode ser um carbonato de diarila, tal como carbonato de difenila, que pode ser preparado a partir de um carbonato de dialquila e um álcool arílico. Em tais processos, o carbonato de dialquila é convertido em carbonato de diarila por meio das etapas a seguir. Em uma primeira etapa, a transesterificação do carbonato de dialquila com o álcool arílico ocorre para proporcionar alquil aril carbonato (também um carbonato aromático) e álcool alquílico. Em uma segunda etapa, a desproporção do carbonato alquil aril ocorre para proporcionar carbonato de diarila e carbonato de dialquila. Adicionalmente, a transesterificação do alquil aril carbonato com álcool arílico que proporciona carbonato de diarila e álcool alquílico também pode ocorrer.
[003] Por exemplo, o documento no WO2011067263 revela um processo para preparar um carbonato de diarila (preferencialmente, carbonato de difenila) a partir de um carbonato de dialquila (tal como carbonato de dimetila ou carbonato de dietila) e um álcool arílico (preferencialmente, fenol), em que o catalisador pode ser um selecionado a partir de uma grande variedade de catalisadores. Por exemplo, o dito documento no WO2011067263 revela o uso de um composto de fórmula TiX4, em que X pode ser um grupo acetóxi, alcóxi, arilalcóxi ou arilóxi. O dito composto de fórmula TiX4 pode ser usado como um catalisador homogêneo. Entretanto, antes do uso como um catalisador, uma solução que compreende o dito composto de fórmula TiX4 também pode ser usada para impregnar um carreador, resultando em um catalisador suportado contendo titânio heterogêneo.
[004] Um exemplo da impregnação mencionada acima é revelado no documento no WO2011014374. No parágrafo [00106] do dito documento no WO2011014374, é revelado que os suportes podem exigir a remoção de água condensada nos poros antes de colocar compostos organometálicos em contato com os suportes para realizar a imobilização, em que a água condensada em um suporte é definida como teor de água que pode ser removido secando-se o suporte a uma temperatura na faixa de cerca de 50 °C a cerca de 400 °C em fluxo de gás seco ou sob um vácuo, dependendo da composição química do suporte. No Experimento 3 do dito documento no WO2011014374, um catalisador suportado que contém titânio foi preparado do modo a seguir (conforme resumido) envolvendo secagem e impregnação conforme mencionado acima. Primeiramente, uma sílica gel granular (o carreador) foi tratada com uma solução de hidróxido de sódio aquosa. Tal tratamento é destinado a aumentar o número de grupos silanol (Si-OH) na superfície do carreador de sílica que é benéfico para carregar uma quantidade relativamente grande de titânio no carreador durante o tratamento mencionado abaixo com uma solução de n-butóxido de titânio. Então, a sílica gel foi lavada, primeiro com água fria e, depois, com água quente (cerca de 80 °C), para remover quantidades traço de sódio na sílica. A sílica gel tratada resultante foi seca a 125 °C durante 2 horas e, então, a 300 °C durante 2 horas sob purga de nitrogênio. Adicionalmente, uma solução de n-butóxido de titânio foi preparada dissolvendo-se n-butóxido de titânio em tolueno seco. Essa solução foi circulada com fluxo ascendente através de um reator em que o suporte de sílica gel granular seco foi carregado. Após circular a solução de n-butóxido de titânio através do reator à temperatura ambiente durante 15 minutos, o reator foi aquecido a 168 °C e a circulação foi continuada naquela temperatura durante 4,5 horas. Após resfriar o reator e drenar solução em excesso do reator, o catalisador suportado foi lavado com fluxo ascendente de tolueno seco durante 1,5 hora. Por fim, o catalisador lavado foi seco a 168 °C em gás nitrogênio (fluxo ascendente) durante 2 horas.
[005] Na prática, os carreadores de catalisador, tais como, por exemplo, a sílica mencionada acima, podem conter água até certo ponto, conforme também reconhecido no documento no WO2011014374 discutido acima. Dependendo do teor de umidade na atmosfera em que um carreador de catalisador é armazenado, o teor de água pode ser até 15% em peso, tipicamente de 1 a 3% em peso. Adicionalmente, a água pode se originar de qualquer processo de pré-tratamento de carreador incluindo o tratamento mencionado acima com uma solução de hidróxido de sódio aquoso seguido de uma ou mais etapas de lavagem de água. A presença de água no carreador pode ser problemática, em que essa água pode reagir com um composto contendo metal, tal como TiX4 mencionado acima, usado para impregnar o carreador e/ou pode levar a reações indesejadas em qualquer etapa de reação subsequente em que o catalisador é usado, tal como no processo mencionado acima para preparar um carbonato aromático a partir de um carbonato de dialquila e um álcool arílico.
[006] Por exemplo, em um caso em que o dito TiX4 é tetraalcóxido de titânio (Ti(ou)4), a água reage com o dito composto do modo a seguir: Ti(OR)4 + 4H2O ^ Ti(OH)4 + 4ROH (hidrólise) Ti(OH)4 ^ TO2.XH2O + (2-x)H2O (condensação)
[007] Desse modo, a dita reação resulta na produção de dióxido de titânio de fórmula TiO2, também conhecido como óxido de titânio(IV) ou titânia. A presença de tal TiO2 é desvantajosa visto que tem pouca a nenhuma atividade catalítica, mais especialmente no processo mencionado acima para preparar carbonatos aromáticos a partir de um carbonato de dialquila e um álcool arílico. Portanto, é desejável evitar a formação de TiO2 e, portanto, a perda de metal Ti valioso, o máximo possível. Além disso, TiO2 é um pó que não é solúvel na maior parte dos solventes. Portanto, outra desvantagem da formação de TiO2 é que esse pó cobre a superfície do carreador de catalisador pretendido, bloqueando, desse modo, o acesso aos poros de carreador de catalisador para a solução de impregnação que contém o composto contendo metal, de modo que apenas uma parte relativamente pequena da superfície interna e externa do carreador de catalisador seja impregnada com a dita solução. Em suma, a presença de água pode resultar em um catalisador cuja atividade pode ser muito menor do que o nível de atividade desejado.
[008] Além disso, a presença de água pode ser problemática durante o uso do catalisador. Por exemplo, em um caso em que um catalisador heterogêneo é usado, por exemplo, um catalisador suportado contendo titânio, tal como o catalisador conforme preparado no Experimento 3 do documento no WO2011014374 mencionado acima, a água pode ser introduzida para uma variedade de razões. Por exemplo, se, durante a manutenção, a coluna que contém tal catalisador precisar ser aberta, o catalisador pode entrar em contato com umidade do ar e reter, desse modo, uma determinada quantidade de água. Essa água pode, então, reagir com grupos contendo metal, tais como grupos - (ou)3Ti-O-Si-, de tal modo que Ti(OH)4 seja formado que pode ser convertido adicionalmente em pó de TiO2 conforme ilustrado acima. Além disso, quando se usa de tal catalisador suportado que contém uma determinada quantidade de água, um catalisador homogêneo também é usado, tal como uma solução contendo Ti(ou)4, as reações de hidrólise e condensação mencionadas acima que resultam em pós de TiO2 também podem ocorrer.
[009] Portanto, na prática, há uma necessidade de remover água de um carreador antes de a impregnação ser realizada e o catalisador ser preparado. Da mesma maneira, há uma necessidade de remover água de um catalisador suportado após o catalisador ter sido preparado. O documento no WO2011014374 mencionado acima ensina a remover tal água, antes da impregnação do carreador, secando-se a 125 °C durante 2 horas e, então, a 300 °C durante 2 horas sob purga de nitrogênio. É uma desvantagem que tal temperatura alta seja necessária para efetuar a secagem. Uma desvantagem adicional é que uma corrente de gás nitrogênio deve ser usada. Uma primeira desvantagem associada ao uso de uma corrente de gás de nitrogênio é que armazenamento dispendioso para gás nitrogênio é exigido. Em segundo lugar, o uso de corrente de gás nitrogênio resulta em uma corrente que compreende nitrogênio e água, a partir da qual a água precisa ser separada antes de o nitrogênio poder ser reciclado em cuja separação, um compressor é necessário. Alternativamente, se não houver reciclagem de nitrogênio, mas o nitrogênio for usado uma vez no processo de secagem, isso resultará em perda de nitrogênio valioso, mas também na necessidade de lavar a corrente de nitrogênio usada antes de o gás nitrogênio poder ser escapado para o ar. Todas as opções anteriores resultam em equipamento adicional para armazenar gás nitrogênio, para separar água do gás nitrogênio usado e para lavar gás nitrogênio usado antes de ser escapado para o ar. Em terceiro lugar, uma desvantagem adicional associada ao uso de uma corrente de gás nitrogênio é que o gás nitrogênio não é um agente de secagem muito eficiente, visto que é um gás que tem que remover um líquido (água). Interações entre um gás e um líquido são, em geral, relativamente menos fortes. Uma desvantagem ainda adicional é que é pouco prático e complicado medir o teor de água em uma corrente de gás nitrogênio que foi usada como um agente de secagem, de modo a determinar se a secagem foi concluída. Métodos fáceis de determinação de teor de água, como métodos Karl Fischer, não podem ser aplicados a correntes de gás nitrogênio.
[0010] Além disso, no processo de preparação de catalisador descrito acima revelado no documento no WO2011014374, o carreador seco é impregnado com uma solução de n-butóxido de titânio em tolueno. Por fim, o dito carreador é seco a 168 °C em gás nitrogênio (fluxo ascendente) durante 2 horas. Tal etapa de secagem (remoção de tolueno) é desvantajosa em que uma alta temperatura precisa ser aplicada e o gás nitrogênio deve ser usado. A referência também é feita à discussão acima de desvantagens associadas ao uso de gás nitrogênio como um agente de secagem. Além disso, o uso de tolueno é geralmente indesejado, visto que é inflamável e, portanto, um produto químico perigoso. Não é desejado ter uma existência (armazenamento) de hidrocarboneto adicional em um sítio de produção de produto químico, especialmente se o hidrocarboneto em questão for perigoso, como o tolueno. Adicionalmente, a corrente de gás nitrogênio resultando de tal etapa de remoção de tolueno precisará ser enviada para um sistema de lavador antes de o gás nitrogênio ser escapado para o ar e o tolueno remanescente precisará ser queimado. Isso resultará na perda tanto de gás nitrogênio (agente de secagem valioso) quanto de tolueno (solvente valioso). O tolueno deve ser removido visto que a presença do mesmo em qualquer etapa subsequente em que o catalisador é usado para catalisar uma determinada reação, deve ser minimizada, tal como no processo mencionado acima para preparar um carbonato aromático a partir de um carbonato de dialquila e um álcool arílico. É difícil remover completamente o tolueno do sistema uma vez que a reação desejada principal (por exemplo, que produz um carbonato aromático) é iniciada e isso representa um risco em que o tolueno contaminará diversas correntes de processo que resultam de tal reação principal. Mais em particular, na preparação de um carbonato aromático a partir de um carbonato de dialquila e um álcool arílico, o dito carbonato de dialquila (um dos materiais iniciais) é geralmente usado como o solvente e deseja-se que nenhum outro solvente seja introduzido que não corresponda a qualquer um dos materiais iniciais ou produtos de tal processo de produção de carbonato de diarila. Portanto, é também desejado omitir o uso de um solvente como tolueno ou qualquer outro solvente no processo de preparação de catalisador cujo solvente precisará ser completamente removido antes do uso do catalisador.
[0011] É um objetivo da presente invenção fornecer um processo para secar um carreador de catalisador ou secar um catalisador que compreende um carreador no qual um metal é suportado, e um processo para preparar um catalisador a partir de tal carreador de catalisador seco, cujo catalisador pode ser usado em um processo para preparar carbonatos aromáticos a partir de um carbonato de dialquila e um álcool arílico, em que o catalisador compreende um carreador no qual um metal é suportado e em que o catalisador é preparado impregnando-se o carreador seco com uma solução em que um composto que contém o metal é dissolvido, em cujo processo uma ou mais dentre as desvantagens mencionadas acima não ocorrem ou ocorrem em uma menor extensão.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0012] De maneira surpreendente, constatou-se que tal carreador de catalisador ou processo de secagem de catalisador e processo de preparação de catalisador possa ser alcançado colocando-se o carreador em contato com um agente de secagem que compreende um carbonato orgânico.
[0013] Assim, a presente invenção se refere a um processo para secar um carreador de catalisador ou secar um catalisador que compreende um carreador no qual um metal é suportado, em que o carreador é colocado em contato com um agente de secagem que compreende um carbonato orgânico.
[0014] Adicionalmente, assim, a presente invenção se refere a um processo para preparar um catalisador que compreende um carreador no qual um metal é suportado, sendo que o dito processo compreende secar o carreador colocando-se o carreador em contato com um agente de secagem que compreende um carbonato orgânico resultando em um carreador seco; e impregnar o carreador seco com uma solução em que um composto que contém o metal é dissolvido em um solvente que é um carbonato orgânico ou um álcool.
[0015] O processo de secagem da presente invenção, de modo surpreendente, não tem muitas das desvantagens mencionadas acima conforme identificado acima em relação ao processo de secagem da técnica anterior. Adicionalmente, é uma vantagem adicional da presente invenção que tanto o agente de secagem usado no processo de secagem mencionado acima e na etapa de secagem do processo de preparação de catalisador, e o solvente usado na etapa de impregnação do processo de preparação de catalisador podem ser um carbonato orgânico, preferencialmente o mesmo carbonato orgânico, e podem, portanto, ser escolhidos para serem os mesmos do carbonato de dialquila a ser usado em qualquer etapa subsequente de preparar um carbonato aromático reagindo-se um carbonato de dialquila e um álcool arílico na presença do catalisador preparado desse modo ou seco.
[0016] Constatou-se de modo surpreendente que um carbonato orgânico, tal como um carbonato de dialquila, é um bom agente de secagem de carreador de catalisador, tão bom quanto ou melhor do que agentes de secagem convencionais tais como uma corrente de gás de nitrogênio. Os carbonatos orgânicos têm uma capacidade de absorção de água relativamente alta e removem água de modo relativamente rápido. Além disso, constatou-se, de modo surpreendente, que tal carbonato orgânico também é um bom solvente para preparar uma solução em que o composto contendo metal é dissolvido, em cuja solução o carreador de catalisador seco deve ser impregnado, tão bom quanto ou melhor do que os solventes convencionais tais como tolueno. Visto que no processo de preparação de catalisador, o carbonato orgânico (agente de secagem e solvente) pode ser o mesmo que o carbonato de dialquila a ser usado em qualquer etapa subsequente de preparar um carbonato aromático reagindo-se um carbonato de dialquila e um álcool arílico na presença do catalisador preparado desse modo, o carbonato orgânico usado na etapa de impregnação não precisa ser removido. Isso leva a uma preparação de catalisador e procedimento de iniciação simplificados, de duração mais curta e mais eficientes. Além disso, a presente invenção evita de modo vantajoso o uso de solventes diferentes de carbonatos orgânicos, em que outros solventes podem ser inflamáveis, tal como tolueno.
[0017] Alternativamente, na presente invenção, o solvente para a solução de impregnação pode ser um álcool que ainda resulta em muitas das vantagens mencionadas acima discutidas em conjunto com o uso de um carbonato orgânico na etapa de secagem. Além do mais, tal álcool pode ser escolhido de modo vantajoso para ser o mesmo que um álcool a ser usado ou conforme formado em qualquer etapa subsequente de preparação de um carbonato aromático reagindo-se um carbonato de dialquila e um álcool arílico na presença do catalisador preparado desse modo. Por exemplo, um álcool arílico (como fenol) pode ser usado como tal solvente de impregnação. Alternativamente, um álcool alquílico pode ser usado como tal solvente de impregnação, preferencialmente um álcool alquílico que é o mesmo que o álcool alquílico que é produzido ao preparar um carbonato aromático do modo supramencionado, por exemplo etanol no caso de carbonato de dietila ser usado como um dos materiais iniciais.
[0018] Adicionalmente, a presente invenção se refere a um processo para preparar um carbonato aromático, que pode ser um alquil aril carbonato ou um carbonato de diarila, com o uso do catalisador preparado em conformidade com o processo de preparação de catalisador da presente invenção ou o catalisador seco em conformidade com o processo de secagem da presente invenção. Ainda adicionalmente, a presente invenção se refere a um processo para produzir um policarbonato a partir de um carbonato de diarila preparado em conformidade com o processo de preparação de carbonato aromático da presente invenção.
BREVE DESCRIÇÃO DO DESENHO
[0019] A Figura 1 mostra uma modalidade da presente invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0020] No processo de secagem e no processo de preparação de catalisador da presente invenção, o carreador é colocado em contato com um agente de secagem que compreende um carbonato orgânico.
[0021] O dito carreador de catalisador pode ser qualquer carreador. Preferencialmente, o dito carreador é um carreador inorgânico poroso. Adicionalmente, de modo preferencial, a superfície do carreador contém grupos hidroxilas, grupos alcóxi ou uma mistura desses grupos, mais preferencialmente, grupos hidroxila. Os carreadores adequados que podem conter grupos hidroxila e/ou grupos alcóxi em sua superfície são carreadores de óxido de metal, materiais zeolíticos e materiais carbonáceos. Exemplos adequados de materiais zeolíticos são MCM-41, MCM-48 e SBA-15. Se o carreador for o carreador de óxido de metal supramencionado, o óxido de metal é preferencialmente um óxido de metal selecionado a partir do grupo que consiste em sílica, alumina, zircônia, titânia, óxido de vanádio e óxido de molibdênio, mais preferencialmente, sílica, alumina e zircônia, ainda mais preferencialmente sílica e alumina, ou misturas dos mesmos, tal como sílica- alumina. Mais preferencialmente, o carreador é sílica. Um exemplo particular de sílica é sílica gel.
[0022] O carreador de catalisador pode ter qualquer forma. O mesmo pode ser na forma de péletes, extrudados, esferas, grânulos, bolhas e similares, em tamanhos na faixa de 1 mm a 5 mm para diversos reatores de leito fixo. Alternativamente, pode-se escolher usar pano tecido ou malha deita a partir de fibra de vidro ou fibra de carbono ou ambos como suporte juntamente com materiais de embalagem estruturados, que são conformados e dimensionados de modo adequado dependendo do tipo de reatores. Os suportes em formas de pó ou microesfera também podem ser usados para a preparação de catalisadores a serem usados para reator agitado ou pasta fluida.
[0023] As propriedades adicionais de um carreador de catalisador poroso que pode ser usado na presente invenção, tal como área de superfície de BET (“BET” = Brunauer-Emmett-Teller), volume de poro e diâmetro de poro médio, podem variar dentro de amplas faixas. Por exemplo, a área de superfície BET pode ser de 50 a 700 m2/g, o volume de poro pode ser de 0,4 a 1,0 cm3/g e/ou o diâmetro de poro médio pode ser de 50 a 500 Â. Há uma grande variedade de carreadores comercialmente disponíveis que têm uma ou mais dentre as propriedades supracitadas.
[0024] No processo de secagem da presente invenção, tanto o carreador de catalisador mencionado acima é seco ou um catalisador é seco cujo catalisador compreende um carreador no qual um metal é suportado. Tal catalisador a ser seco pode ser preparado em conformidade com o processo de preparação de catalisador da presente invenção conforme descrito adicionalmente abaixo. Adicionalmente, o carreador de tal catalisador a ser seco pode ser um carreador conforme descrito acima. Ainda adicionalmente, o metal suportado em tal carreador a ser seco pode ser um metal conforme descrito abaixo.
[0025] Adicionalmente, na presente invenção, o agente de secagem usado para secar o carreador de catalisador descrito acima ou catalisador compreende um carbonato orgânico. Qualquer carbonato orgânico pode ser usado. Para que a secagem ocorra, em geral, o teor de água do carbonato orgânico antes da secagem deve ser menor do que o teor de água final que se deseja alcançar para o carreador de catalisador ou catalisador a ser seco. Desse modo, se alguma porção de água estiver presente no carbonato orgânico antes da secagem, o teor de água daquele carbonato orgânico, que é dependente do teor de água alvo para o carreador de catalisador, pode variar dentro de faixas amplas. De modo adequado, antes da secagem, o carbonato orgânico não contém água ou tem um teor de água de no máximo 1% em peso (= 10.000 partes por milhão em peso (ppmw)), de modo mais adequado, no máximo 5.000 ppmw, de modo mais adequado, no máximo 2.000 ppmw, de modo mais adequado, no máximo 1.000 ppmw, de modo mais adequado, no máximo 500 ppmw, de modo mais adequado, no máximo 200 ppmw, de modo mais adequado, no máximo 100 ppmw, de modo mais adequado, no máximo 50 ppmw, de modo mais adequado, no máximo 20 ppmw, de modo mais ainda adequado, no máximo 10 ppmw.
[0026] Preferencialmente, o agente de secagem de carbonato orgânico não contém nenhum ou não contém substancialmente nenhum catalisador. Tal catalisador pode ser, por exemplo, o catalisador conforme definido adicionalmente abaixo no presente documento, ou seja, um composto contendo metal que, além do metal, contém um ou mais ligantes, que podem ser iguais ou diferentes e um ou mais desses ligantes são selecionados preferencialmente a partir do grupo que consiste em grupos alcóxi, arilalcóxi, arilóxi, alquilarilóxi, alquila, arilalquila, arila, alquilarila, hidróxido, carboxilato, carbonato e haleto. No presente relatório descritivo, por “substancialmente nenhum” em relação à quantidade de um componente específico, tal como o dito catalisador, entende-se uma quantidade que é, no máximo, 1.000, preferencialmente no máximo 500, mais preferencialmente no máximo 100, mais preferencialmente no máximo 50, mais preferencialmente no máximo 30, mais preferencialmente no máximo 20, e ainda mais preferencialmente no máximo 10 ppmw (partes por milhão em peso) do componente em questão, com base na quantidade total (isto é, peso).
[0027] Adicionalmente, o carreador de catalisador pode ter qualquer teor de água, por exemplo até 15% em peso, tipicamente de 1 a 3% em peso. O teor de água alvo para o carreador de catalisador que pode ser alcançado depende do teor de água do agente de secagem de carbonato orgânico, conforme explicado acima. Por exemplo, realizando-se o processo de secagem ou a etapa de secagem do processo de preparação de catalisador da presente invenção, um carreador de catalisador seco ou catalisador seco pode ser obtido tendo um teor de água de no máximo 1% em peso (= 10.000 partes por milhão em peso (ppmw)), de modo mais adequado no máximo 5.000 ppmw, de modo mais adequado, no máximo 2,000 ppmw, de modo mais adequado, no máximo 1.000 ppmw, de modo mais adequado, no máximo 500 ppmw, de modo mais adequado, no máximo 200 ppmw, de modo mais adequado, no máximo 100 ppmw, de modo mais adequado, no máximo 50 ppmw, de modo mais adequado, no máximo 20 ppmw, de modo mais ainda adequado, no máximo 10 ppmw.
[0028] Em relação à composição química do agente de secagem de carbonato orgânico, qualquer carbonato orgânico pode ser usado. Por exemplo, o carbonato orgânico pode ser um composto de fórmula ROC(=O)OR’, em que R e R’ podem ser iguais ou diferentes, e são, cada um, um grupo alquila ou arila, ou seja, um composto selecionado a partir do grupo que consiste em carbonatos de dialquila, carbonatos de diarila e carbonatos de alquil aril. O dito grupo alquila pode ter de 1 a 4, de modo adequado de 1 a 3 átomos de carbono. De modo adequado, o dito grupo alquila é um grupo metila ou grupo etila, de modo mais adequado, um grupo etila. O dito grupo arila pode ter de 6 a 12 átomos de carbono. De modo adequado, o dito grupo arila é um grupo fenila. Um exemplo adequado do dito carbonato de diarila é carbonato de difenila. Exemplos adequados do dito alquil aril carbonato são carbonato de metil fenil e carbonato de etil fenil. Preferencialmente, o dito carbonato orgânico de fórmula ROC(=O)OR’ é um carbonato de dialquila em que R e R’ são grupos alquila C1-4, preferencialmente, grupos alquila C1-3. Mais preferencialmente, o dito carbonato de dialquila é carbonato de dimetila ou carbonato de dietila, mais preferencialmente, carbonato de dietila. Adicionalmente, o carbonato orgânico pode ser um carbonato cíclico, como um carbonato de alquileno, por exemplo, um carbonato de alquileno que tem de 3 a 6, de modo adequado, 3 a 4 átomos de carbono. Exemplos adequados de carbonatos de alquileno são carbonato de etileno e carbonato de propileno.
[0029] No processo de preparação de catalisador da presente invenção, um catalisador é preparado que compreende um carreador no qual um metal é suportado. Após a etapa de secagem daquele processo, o carreador seco é impregnado com uma solução em que um composto que contém o metal é dissolvido em um solvente que é um carbonato orgânico ou um álcool.
[0030] Preferencialmente, o catalisador a ser preparado é um catalisador adequado para uso em um processo para preparar um carbonato aromático, que compreende reagir um carbonato de dialquila ou um alquil aril carbonato com um álcool arílico ou um alquil aril carbonato, resultando em um carbonato aromático que é um alquil aril carbonato ou um carbonato de diarila. Há uma grande variedade de catalisadores que pode ser usada em tal processo de produção de carbonato aromático. Por exemplo, referência é feita à passagem na página 4, linha 31 a página 6, linha 29 do documento no WO2011067263 mencionado acima. No processo de preparação de catalisador da presente invenção, é especialmente preferencial que o composto contendo metal dissolvido na solução na qual o carreador de catalisador seco é impregnado, seja um composto contendo metal que é sensível à presença de água no carreador de catalisador. Tal sensibilidade pode se manifestar através de reação do metal e/ou qualquer ligante com água. Por exemplo, ligantes, tais como, por exemplo, um ligante de alcóxido, podem reagir com a água.
[0031] Consequentemente, na presente invenção, o dito composto contendo metal é um composto que, além do metal, contém um ou mais ligantes, que podem ser iguais ou diferentes e um ou mais desses ligantes são selecionados preferencialmente a partir do grupo que consiste em grupos alcóxi, arilalcóxi, arilóxi, alquilarilóxi, alquila, arilalquila, arila, alquilarila, hidróxido, carboxilato, carbonato e haleto. Um grupo “alcóxi” é um grupo de fórmula R-O-em que R é um grupo alquila. Um grupo “arilalcóxi” é um grupo de fórmula Ar-R-O-em que Ar é um grupo arila e R é um grupo alquila. Um grupo “arilóxi” é um grupo de fórmula Ar-O-em que Ar é um grupo arila. Um grupo “alquilarilóxi” é um grupo de fórmula R-Ar-O-em que R é um grupo alquila e Ar é um grupo arila. Um grupo “alquila” é de fórmula R. Um grupo “arilalquila” é um grupo de fórmula Ar-R em que Ar é um grupo arila e R é um grupo alquila. Um grupo “arila” é um grupo de fórmula Ar. Um grupo “alquilarila” é um grupo de fórmula R-Ar em que R é um grupo alquila e Ar é um grupo arila. Um grupo “hidróxido” é um grupo de fórmula HO-. Um grupo carboxilato é um grupo de fórmula R’-C(=O)-O-em que R’ pode ser um grupo alquila, arilalquila, arila ou alquilarila. Por exemplo, o dito grupo carboxilato pode ser um grupo acetóxi. Um grupo carbonato é um grupo de fórmula -O-C(=O)-O-. A natureza dos grupos alquila e arila que formam os ditos grupos alcóxi, arilalcóxi, arilóxi, alquilarilóxi, alquila, arilalquila, arila, alquilarila e carboxilato não é essencial. Esses grupos alquila e arila podem ser substituídos ou não substituídos. Adicionalmente, o grupo alquila pode ser um grupo alquila C1-C6 ramificado ou linear, preferencialmente linear, preferencialmente grupo alquila C1-C4, mais preferencialmente grupo alquila C1-C2 (grupo metila ou etila), mais preferencialmente grupo alquila C2 (grupo etila). O grupo arila pode ser um grupo fenil. Um grupo de haleto pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em fluoreto (F-), cloreto (Cl-), brometo (Br-) e iodeto (I-).
[0032] Preferencialmente, um ou mais dentre os ditos ligantes são selecionados a partir do grupo que consiste em grupos alcóxi, arilalcóxi, arilóxi, alquilarilóxi, alquila, arilalquila, arila, alquilarila, hidróxido, carboxilato, carbonato e haleto, mais preferencialmente a partir do grupo que consiste em grupos alcóxi, arilalcóxi, arilóxi, alquilarilóxi, alquila, arilalquila, arila, alquilarila e hidróxido, mais preferencialmente, a partir do grupo que consiste em grupos alcóxi, arilalcóxi, arilóxi e alquilarilóxi, mais preferencialmente a partir do grupo que consiste em grupos alcóxi e arilalcóxi, mais preferencialmente a partir do grupo que consiste em grupos alcóxi. Desse modo, se um grupo alcóxi for selecionado, pode ser um grupo alcóxi C1-C6 ramificado ou linear, preferencialmente linear, preferencialmente grupo alcóxi C1-C4, mais preferencialmente grupo alcóxi C1-C2 (grupo metóxi ou etóxi), mais preferencialmente, grupo alcóxi C2 (grupo etóxi).
[0033] O composto contendo metal pode conter um ou mais metais diferentes. O dito metal (ou metais) pode estar em um estado oxidado, em cujo caso o mesmo metal pode ter um estado de oxidação ou dois ou mais estados diferentes de oxidação. Por exemplo, no caso em que o composto contendo metal contém um metal que tem um estado de oxidação e um ou mais ligantes negativamente carregados, o dito composto pode ser da fórmula a seguir:
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em que: M é o metal; m é um número inteiro que pode ser 1, 2, 3 ou 4, de modo adequado, 2, 3 ou 4, de modo mais adequado, 3 ou 4, de modo ainda mais adequado, 4; L é o ligante; l é um número inteiro que pode ser 1, 2, 3 ou 4, de modo adequado, 1, 2 ou 3, de modo mais adequado 1 ou 2, de modo ainda mais adequado, 1; e m é o produto de n e l (m=n*l) de modo que o composto seja eletricamente neutro.
[0034] O metal pode ser qualquer metal que em um estado oxidado pode formar um composto que, além do metal, contém um ou mais ligantes, que podem ser iguais ou diferentes e um ou mais desses ligantes são preferencialmente selecionados a partir do grupo que consiste em grupos alcóxi, arilalcóxi, arilóxi, alquilarilóxi, alquila, arilalquila, arila, alquilarila, hidróxido, carboxilato, carbonato e haleto, em que os ligantes são conforme definidos acima. Por exemplo, o metal pode ser um metal selecionado a partir do grupo que consiste em grupos 2, 3, 4, 5, 6, 12, 13, 14, 15 e 16 da tabela periódica dos elementos químicos, de modo adequado, grupos 4 e 14 da mesma. Exemplos de metais ativos adequados desses grupos incluem magnésio (Mg), cálcio (Ca), lantânio (La), actínio (Ac), titânio (Ti), zircônio (Zr), háfnio (Hf), vanádio (V), nióbio (Nb), tântalo (Ta), cromo (Cr), molibdênio (Mo), tungstênio (W), zinco (Zn), estanho (Sn), chumbo (Pb) e antimônio (Sb). Preferencialmente, o dito metal é selecionado a partir do grupo que consiste em titânio (Ti), chumbo (Pb) e estanho (Sn). Mais preferencialmente, o metal é titânio. O dito titânio pode ser usado no estado de oxidação +3 ou +4, de modo adequado +4. Um exemplo de tal composto contendo titânio é tetraalcóxido de titânio (Ti(ou)4), em que o alcóxido é conforme definido acima, tal como tetraetóxido de titânio (Ti(OEt)4). Outros exemplos adequados de compostos contendo titânio são tetrametóxido de titânio, tetrapropóxido de titânio, tetrabutóxido de titânio e tetrafenóxido de titânio. Exemplos adequados de compostos contendo estanho incluem alcóxidos de estanho, alcóxidos de estanho de alquila, óxidos de estanho alquila e hidróxidos de estanho de alquila.
[0035] No presente processo de preparação de catalisador, o composto contendo metal usado na etapa de impregnação é dissolvido em um solvente que é um carbonato orgânico ou um álcool. Preferencialmente, o dito solvente é um carbonato orgânico. No caso em que o solvente usado na etapa de impregnação é um álcool, qualquer álcool pode ser usado. Preferencialmente, o dito álcool é um álcool alquílico ou um álcool arílico, mais preferencialmente um álcool alquílico. Um “álcool alquílico” é um composto de fórmula R-OH em que R é um grupo alquila. Um “álcool arílico” é um composto de fórmula Ar-OH em que o R é um grupo arila. A natureza dos grupos alquil e aril que formam o dito álcool alquílico e álcool arílico não é essencial. Esses grupos alquila e arila podem ser substituídos ou não substituídos. Adicionalmente, o grupo alquila pode ser um grupo alquila C1-C6 ramificado ou linear, preferencialmente linear, preferencialmente grupo alquila C1-C4, mais preferencialmente grupo alquila C1-C2 (grupo metila ou etila), mais preferencialmente grupo alquila C2 (grupo etila). O grupo arila pode ser um grupo fenil.
[0036] No caso em que o solvente usado na etapa de impregnação é um carbonato orgânico, qualquer carbonato orgânico pode ser usado. A descrição acima do carbonato orgânico usado como agente de secagem na etapa de secagem do presente processo de preparação de catalisador também se aplica ao carbonato orgânico usado como solvente na etapa de impregnação do mesmo processo. Preferencialmente, o carbonato orgânico usado na etapa de secagem e o carbonato orgânico usado na etapa de impregnação são iguais.
[0037] De modo adequado, o carbonato orgânico ou solvente de álcool usado na etapa de impregnação não contém água ou tem um teor de água de no máximo 1% em peso (= 10.000 partes por milhão em peso (ppmw)), de modo mais adequado, no máximo 5.000 ppmw, de modo mais adequado, no máximo 2.000 ppmw, de modo mais adequado, no máximo 1.000 ppmw, de modo mais adequado, no máximo 500 ppmw, de modo mais adequado, no máximo 200 ppmw, de modo mais adequado, no máximo 100 ppmw, de modo mais adequado, no máximo 50 ppmw, de modo mais adequado, no máximo 20 ppmw, de modo ainda mais adequado, no máximo 10 ppmw.
[0038] A concentração do composto contendo metal na solução usada na etapa de impregnação não é essencial e pode variar dentro de faixas amplas. Por exemplo, a dita concentração pode ser de 500 partes por milhão em peso (ppmw) a 5% em peso, de modo adequado 1.000 ppmw a 3% em peso, com base no metal.
[0039] A temperatura e a pressão no processo de secagem e etapa de secagem mencionados acima e na etapa de impregnação não são essenciais e podem variar dentro de faixas amplas. Por exemplo, a temperatura no processo de secagem e na etapa de secagem pode ser de 20 a 300 °C, de modo adequado de 100 a 250 °C, de modo mais adequado de 120 a 200 °C. A pressão no processo de secagem e na etapa de secagem pode ser de pressão a vácuo a 1 MPa (10 bars), de modo adequado 0,1 a 0,8 MPa (1 a 8 bars), de modo mais adequado 0,1 a 0,4 MPa (1 a 4 bars). Adicionalmente, por exemplo, a temperatura na etapa de impregnação pode ser de 20 a 300 °C, de modo adequado de 100 a 250 °C, de modo mais adequado de 120 a 200 °C. A pressão na etapa de impregnação pode ser de pressão a vácuo a 1 MPa (10 bars), de modo adequado 0,1 a 0,8 MPa (1 a 8 bars), de modo mais adequado 0,1 a 0,4 MPa (1 a 4 bars). É especialmente vantajoso que, em conformidade com a invenção, a secagem possa ser simplesmente realizada à temperatura e pressão ambientes. Uma vantagem adicional é que, na presente invenção, a secagem e a impregnação podem ser realizadas na mesma temperatura e pressão que é, portanto, preferencial.
[0040] Embora qualquer processo que incorpora a presente invenção seja descrito em termos de “que compreende”, “que contém” ou “que inclui” diversas etapas, os mesmos também podem “consistir essencialmente em” ou “consistir” nas diversas etapas descritas.
[0041] Por exemplo, entre as etapas de secagem e impregnação mencionadas acima do processo de preparação de catalisador da presente invenção, não precisa haver qualquer etapa intermediária. Entretanto, se a etapa de secagem for, por exemplo, realizada de modo por batelada, em vez de modo contínuo, uma possível etapa intermediária pode ser a separação da secagem de carbonato orgânico que tem um teor de água aumentado a partir do carreador de catalisador seco. Ou seja, na presente invenção, cada uma dentre as etapas de secagem e impregnação pode ser realizada por batelada ou continuamente.
[0042] Uma modalidade de um processo em conformidade com a presente invenção é ilustrada na Figura 1. No processo mostrado na Figura 1, carbonato orgânico fresco é alimentado na coluna de destilação 1 por meio da linha 1. Qualquer porção de água no carbonato orgânico é removida como por cima por meio da linha 2. O carbonato orgânico seco que sai da parte inferior da coluna de destilação 1 é alimentado à parte inferior da coluna de destilação reativa 2 por meio da linha 3 e flui de modo ascendente através de um leito de catalisador que compreende um carreador de catalisador úmido. A alimentação de carbonato orgânico fresco é interrompida quando há níveis de líquido suficiente em ambas as colunas 1 e 2. Uma modalidade em que o carbonato orgânico seco flui de modo descendente (não mostrado na Figura 1), em vez de fluir de modo ascendente, através da coluna de destilação reativa 2 é também prevista. A água é removida do leito de catalisador pelo carbonato orgânico seco. O carbonato orgânico úmido chegando do topo de coluna de destilação reativa 2 é reciclado de volta para a coluna de destilação 1 por meio da linha 4 para remoção de água. Uma vez que o leito de catalisador é seco, a alimentação de carbonato orgânico seco por meio da linha 3 é interrompida e uma solução em que um composto contendo metal é dissolvido em um carbonato orgânico é alimentada no topo da coluna de destilação reativa 2 por meio da linha 5 e flui de modo descendente através do leito de catalisador para impregnar o carreador de catalisador. A dita solução deixa a coluna 2 por meio da linha 6 (operação única). Alternativamente, a dita solução na linha 6 pode ser parcial ou completamente enviada, por meio da linha 7, para a linha 5 e misturada com alimentação fresca (operação de reciclagem).
[0043] Adicionalmente, a presente invenção se refere a um processo para preparar um carbonato aromático, com o uso do catalisador preparado em conformidade com o processo de preparação de catalisador da presente invenção ou o catalisador seco em conformidade com o processo de secagem da presente invenção. Assim, a presente invenção se refere a um processo para preparar um carbonato aromático, que compreende reagir um carbonato de dialquila ou um alquil aril carbonato com um álcool arílico ou um alquil aril carbonato, na presença de um catalisador preparado em conformidade com o processo de preparação de catalisador descrito acima ou um catalisador seco em conformidade com o processo de secagem descrito acima, resultando em um carbonato aromático que é um alquil aril carbonato ou um carbonato de diarila. Adicionalmente, assim, a presente invenção se refere a um processo para preparar um carbonato aromático, que compreende preparar um catalisador em conformidade com o processo de preparação de catalisador descrito acima ou secar um catalisador em conformidade com o processo de secagem descrito acima, e reagir um carbonato de dialquila ou um alquil aril carbonato com um álcool arílico ou um alquil aril carbonato, na presença do catalisador preparado desse modo ou seco, resultando em um carbonato aromático que é um alquil aril carbonato ou um carbonato de diarila. As modalidades e preferências, conforme descrito acima com referência à preparação de catalisador e processos de secagem da presente invenção também se aplicam à dita preparação de catalisador ou etapa de secagem do processo de preparação de carbonato aromático da presente invenção.
[0044] No processo de preparação de carbonato aromático da presente invenção, o grupo alquila no carbonato de dialquila e alquil aril carbonato pode ter de 1 a 4, de modo adequado de 1 a 3 átomos de carbono. De modo adequado, o dito grupo alquila é um grupo metila ou grupo etila, de modo mais adequado, um grupo etila. Adicionalmente, no processo de preparação de carbonato aromático da presente invenção, o grupo arila no álcool arílico, alquil aril carbonato e carbonato de diarila podem ter de 6 a 12 átomos de carbono. Preferencialmente, o dito grupo arila é um grupo fenila. Portanto, preferencialmente, o dito álcool arílico é fenol e o dito carbonato de diarila é carbonato de difenila. Exemplos adequados do dito alquil aril carbonato são carbonato de metil fenil e carbonato de etil fenil. Preferencialmente, o dito carbonato de dialquila é de fórmula ROC(=O)OR’, em que R e R’ podem ser iguais ou diferentes, e são grupos alquila C1-4, preferencialmente, grupos alquila C1-3. Mais preferencialmente, o dito carbonato de dialquila é carbonato de dimetila ou carbonato de dietila, mais preferencialmente, carbonato de dietila. Adicionalmente, de modo preferencial, no processo de preparação de carbonato aromático da presente invenção, um carbonato de dialquila é reagido com um álcool arílico resultando no alquil aril carbonato correspondente.
[0045] Preferencialmente, no processo de preparação de carbonato aromático da presente invenção, o catalisador é um catalisador preparado em conformidade com o processo de preparação de catalisador descrito acima em que o solvente usado na etapa de impregnação do processo de preparação de catalisador é um carbonato orgânico. É adicionalmente preferencial que o carbonato orgânico usado na etapa de secagem do processo de preparação de catalisador e o carbonato orgânico usado na etapa de impregnação do processo de preparação de catalisador sejam iguais, e que o dito carbonato orgânico seja um carbonato de dialquila, um alquil aril carbonato ou um carbonato de diarila, mais preferencialmente, um carbonato de dialquila.
[0046] Adicionalmente, de modo preferencial, no processo de preparação de carbonato aromático da presente invenção, o catalisador é um catalisador seco em conformidade com o processo de secagem descrito acima e o carbonato orgânico usado no processo de secagem é um carbonato de dialquila, um alquil aril carbonato ou um carbonato de diarila, mais preferencialmente, um carbonato de dialquila.
[0047] De maneira vantajosa, no processo de preparação de carbonato aromático da presente invenção, a mesma configuração de processo pode ser aplicada como a configuração de processo aplicada na preparação de catalisador precedente ou processo de secagem da presente invenção. Por exemplo, em um caso em que um carbonato de dialquila é reagido com um álcool arílico resultando no alquil aril carbonato correspondente, e o carbonato de dialquila usado no processo de preparação de carbonato aromático e o carbonato orgânico usado no processo de secagem ou nas etapas de secagem e impregnação do processo de preparação de catalisador são iguais, a mesma configuração de processo conforme mostrado na Figura 1 pode ser aplicada ao processo de preparação de carbonato aromático da presente invenção, desde que em tal caso, uma corrente inferior que compreende alquil aril carbonato, opcionalmente carbonato de diarila, e fenol deixe a coluna de destilação reativa 1 por meio da linha 6, a corrente de topo da dita coluna na linha 4 compreende carbonato de dialquila e álcool alquílico em vez de carbonato de dialquila e água e, assim, a corrente de topo que sai da coluna de destilação 1 por meio da linha 2 compreende álcool alquílico em vez de água. Adicionalmente, por meio da linha 1, o carbonato de dialquila fresco é alimentado. Opcionalmente, por meio da linha 5, uma solução de catalisador homogêneo pode ser alimentada. A reciclagem da linha 7 não seria usada no processo de preparação de carbonato aromático.
[0048] Para concluir a conversão de um carbonato de dialquila e um álcool arílico em um carbonato de diarila através da formação intermediária de um alquil aril carbonato, uma série de duas ou três, preferencialmente três colunas de destilação reativas no total pode ser aplicada. As diversas modalidades, conforme revelado no documento mencionado acima no WO2011067263, que revela um processo em que três colunas de destilação reativas são usadas, podem ser aplicadas ao presente processo de preparação de carbonato aromático. A revelação do documento no WO2011067263 é incorporada no presente documento a título de referência.
[0049] As pressões nas ditas três colunas de destilação reativas podem variar dentro de limites amplos. A pressão no topo da primeira coluna de destilação reativa pode ser 0,2 a 0,7 MPa (2 a 7 bar), preferencialmente 0,25 a 0,5 MPa (2,5 a 5 bar). A pressão no topo da segunda coluna de destilação reativa pode ser 0,01 a 0,3 MPa (0,1 a 3 bar), preferencialmente 0,03 a 0,15 MPa (0,3 a 1,5 bar). A pressão no topo da terceira coluna de destilação reativa pode ser de 0,001 a 0,06 MPa (10 a 600 mbar), preferencialmente 0,002 a 0,05 MPa (de 20 a 500 mbar). Preferencialmente, a pressão no topo da primeira coluna de destilação reativa é maior do que aquela da segunda coluna de destilação reativa que, por sua vez, é maior do que aquela da terceira coluna de destilação reativa.
[0050] As temperaturas nas ditas três colunas de destilação reativas também podem variar dentro de limites amplos. A temperatura na parte inferior da primeira, segunda e terceira colunas de destilação reativas pode ser de 50 a 350 °C, preferencialmente, de 120 a 280 °C, mais preferencialmente, de 150 a 250 °C, mais preferencialmente, de 160 a 240 °C.
[0051] O catalisador em uma ou mais dentre as ditas três colunas de destilação reativas pode ser um catalisador preparado em conformidade com o processo de preparação de catalisador da presente invenção ou um catalisador seco em conformidade com o processo de secagem da presente invenção. Esses catalisadores são catalisadores heterogêneos. Além disso, um catalisador homogêneo pode ser usado, desde que pelo menos 1 dessas colunas de destilação reativas, preferencialmente a primeira, também contenha o dito catalisador heterogêneo. Tal catalisador homogêneo pode ser adicionado alimentando-se uma solução em que um composto que contém um metal é dissolvido em um solvente que é um carbonato orgânico ou um álcool, conforme descrito acima com referência ao processo de preparação de catalisador da presente invenção.
[0052] Ainda adicionalmente, a presente invenção se refere a um processo para produzir um policarbonato a partir de um carbonato de diarila preparado em conformidade com o processo de preparação de carbonato aromático da presente invenção. Assim, a presente invenção se refere a um processo para produzir um policarbonato, que compreende reagir um composto aromático diidróxi com um carbonato de diarila preparado em conformidade com o processo de preparação de carbonato aromático descrito acima. Adicionalmente, assim, a presente invenção se refere a um processo para produzir um policarbonato, que compreende preparar um carbonato de diarila em conformidade com o processo de preparação de carbonato aromático descrito acima, e reagir um composto aromático diidróxi com o carbonato de diarila obtido desse modo. As modalidades e preferências conforme descrito acima com referência ao processo de preparação de carbonato aromático da presente invenção também se aplicam à dita etapa de preparação de carbonato de diarila do processo de produção de policarbonato da presente invenção.
[0053] Adicionalmente, preferencialmente, o dito composto aromático diidróxi é bisfenol A, que é 4,4'-(propan-2-ilideno)difenol. A produção de policarbonato pela polimerização de carbonato de diarila com um composto diidróxi aromático, tal como bisfenol A, é bem conhecida. Consulte, por exemplo o documento no US5747609, noWO2005026235 e no WO2009010486, cujas revelações são incorporadas no presente documento a título de referência.
[0054] A presente invenção é ilustrada adicionalmente pelos exemplos a seguir.
EXEMPLOS
[0055] No exemplo que exemplifica a presente invenção, uma coluna de destilação reativa que tem um diâmetro de (1 polegada) foi preenchida com sílica úmida, que contém cerca de 2% em peso de água (umidade), como carreador de catalisador. A sílica usada foi uma sílica que tem uma área de superfície de BET de 400 m2/g, um volume de poro de 0,6 cm3/g e um diâmetro de poro médio de 60 Â. A dita coluna foi refluxada com carbonato de dietila seco (DEC) alimentado à parte inferior da coluna (0,23 kg/hr de alimentação de DEC), sendo que o dito DEC seco tem um teor de água de menos do que 10 ppmw, para remover a água do leito de sílica a uma pressão de (2,8 bars) e uma temperatura de 188 °C. O DEC úmido foi removido da dita coluna como por cima (0,23 kg/hr de fluxo aéreo; 0,45 kg/hr de refluxo). Esse processo foi realizado até o fluxo aéreo conter menos do que 10 ppmw de água. O teor de umidade no fluxo aéreo de DEC foi medido com o uso de um método Karl Fischer que é um método fácil para medir teor de umidade. Após isso ser alcançado, a dita alimentação de DEC seco foi interrompida e uma solução de tetraetóxido de titânio dissolvida em DEC seco (1540 ppmw Ti; menos do que 10 ppmw de água) foi, então, alimentada no topo do leito de sílica a uma taxa de fluxo descendente de 0,14 kg/hr durante 6 horas, e na mesma temperatura e pressão conforme aplicado na etapa de secagem (isto é, 188 °C e 0,28 MPa (2,8 bars), respectivamente). Então, o fenol foi alimentado na coluna para iniciar a reação de transesterificação entre fenol e DEC, a uma alimentação de catalisador de titânio reduzida de 0,12 kg/hr.
[0056] No Exemplo que não estava em conformidade com a presente invenção (Exemplo Comparativo), a mesma coluna e sílica conforme descrito acima foram usados. Entretanto, nesse caso, o leito de sílica úmido foi seco com uma corrente de gás nitrogênio que flui de modo ascendente durante 14 horas a uma temperatura de 152 °C, uma pressão de 0,1 MPa (1 bar) e um fluxo de 16 Nm3/hr. O fluxo de nitrogênio foi, então, interrompido para permitir que a coluna resfriasse para cerca de 50 °C. Então, uma solução de tetraetóxido de titânio dissolvida em tolueno seco (1,29% em peso de Ti; menos do que 10 ppmw de água) foi alimentada na parte inferior do leito de sílica a uma taxa de fluxo ascendente de 3,6 kg/hr a uma temperatura de 50 °C e uma pressão de 0,24 MPa (2,4 bars) durante 45 minutos, então, a uma taxa de fluxo de 7,3 kg/hr a uma temperatura de 135 °C e uma pressão de 0,24 MPa (2,4 bars) durante 6 horas. A solução que sai do topo do leito de sílica foi reciclada para a parte inferior do leito (cerca de 4 ciclos de circulação). Posteriormente, o aquecimento da coluna foi interrompido enquanto a circulação da solução de catalisador de titânio continuava. Uma vez que a coluna foi resfriada a cerca de 35 °C, a alimentação de solução de catalisador de titânio foi interrompida, e o líquido foi drenado da coluna. O excesso de titânio foi removido do leito de sílica com tolueno a uma taxa de fluxo ascendente de 1,4 kg/hr durante 2 horas. Após o tolueno ser drenado da coluna, a coluna foi purgada adicionalmente com DEC em uma taxa de fluxo ascendente de 1,4 kg/hr durante 1 hora. O leito de catalisador de sílica estava, então, pronto para operação normal para a reação de transesterificação entre DEC e fenol, tal como a operação conforme descrito acima para o Exemplo que exemplifica a presente invenção.

Claims (8)

1. Processo para preparar um catalisador que compreende um carreador no qual um metal é suportado, o processo caracterizadopelo fato de que compreende secar o carreador colocando-se o carreador em contato com um agente de secagem que compreende um carbonato orgânico, resultando em um carreador seco; e impregnar o carreador seco com uma solução, em que um composto que contém o metal é dissolvido em um solvente que é um carbonato orgânico ou um álcool.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o carbonato orgânico usado como agente de secagem é um composto de fórmula ROC(=O)OR’, em que R e R’ podem ser iguais ou diferentes, e são, cada um, um grupo alquila ou arila, preferencialmente, um carbonato de dialquila em que R e R’ são grupos alquila C1-4, mais preferencialmente, carbonato de dimetila ou carbonato de dietila.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o solvente usado na etapa de impregnação é um carbonato orgânico.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o carbonato orgânico é um composto de fórmula ROC(=O)OR’, em que R e R’ podem ser iguais ou diferentes, e são, cada um, um grupo alquila ou arila, preferencialmente, um carbonato de dialquila em que R e R’ são grupos alquila C1-4, mais preferencialmente, carbonato de dimetila ou carbonato de dietila.
5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 ou 4, caracterizadopelo fato de que o carbonato orgânico usado na etapa de secagem e o carbonato orgânico usado na etapa de impregnação são iguais.
6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizadopelo fato de que o composto que contém o metal usado na etapa de impregnação é um composto que, além do metal, contém um ou mais ligantes, que podem ser iguais ou diferentes, e um ou mais desses ligantes são selecionados a partir do grupo que consiste em grupos alcóxi, arilalcóxi, arilóxi, alquilarilóxi, alquila, arilalquila, arila, alquilarila, hidróxido, carboxilato, carbonato e haleto, mais preferencialmente, a partir do grupo que consiste em grupos alcóxi e arilalcóxi, mais preferencialmente, a partir do grupo que consiste em grupos alcóxi.
7. Processo para preparar um carbonato aromático, compreendendo preparar um catalisador em conformidade com o processo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizadopelo fato de que compreende reagir um carbonato de dialquila ou um alquil aril carbonato com um álcool arílico ou um alquil aril carbonato, na presença do catalisador, resultando em um carbonato aromático que é um alquil aril carbonato ou um carbonato de diarila.
8. Processo para produzir um policarbonato, compreendendo preparar um carbonato diarila em conformidade com o processo como definido na reivindicação 7, caracterizadopelo fato de que compreende reagir um composto aromático diidróxi com o carbonato de diarila obtido.
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