BR112018004546B1 - Processo para preparar glicóis a partir de uma matéria-prima que contém sacarídeo - Google Patents
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Abstract
processo para recuperar um componente metálico. trata-se de um processo para recuperar um componente metálico a partir de uma corrente de produto de hidrocarboneto. a corrente de produto de hidrocarbone-to é submetida a uma oxidação térmica. um processo para preparar glicóis a partir de uma matéria-prima que contém sacarídeo é, adicionalmente, revelado.
Description
[001] A presente invenção refere-se a um processo para recuperar um com-ponente metálico a partir de uma corrente de hidrocarboneto e a um processo para preparar glicóis a partir de uma matéria-prima que contém sacarídeo.
[002] Etilenoglicol e propilenoglicol são materiais valiosos com uma multitude de aplicações comerciais, por exemplo, como meio de transferência de calor, anti-congelante e precursores a polímeros, tal como PET. Etileno e propilenoglicóis são tipicamente produzidos a partir de uma escala industrial por hidrólise dos óxidos al- quilenos correspondentes, que são os produtos de oxidação de etileno e propileno, produzidos a partir de combustíveis fósseis.
[003] Em tempos recentes, esforços crescentes focaram em produzir subs-tâncias químicas, que incluem glicóis, a partir de matérias-primas renováveis, tais como materiais com base em açúcar. A conversão de açúcares para glicóis pode ser vista como um uso eficaz dos materiais de partida com os átomos de oxigênio per-manecendo intactos no produto desejado.
[004] Métodos atuais para a conversão de sacarídeos para açúcares revol-vem ao redor de um processo de hidrogenação/hidrogenólise conforme descrito em Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 8.510 a 8.513.
[005] O documento no WO 2015028398 descreve um processo contínuo para a conversão de uma matéria-prima que contém sacarídeo em glicóis. Nesse proces-so, a matéria-prima que contém sacarídeo é colocada em contato em um reator com uma composição catalisadora que compreende pelo menos dois componentes cata-líticos ativos, como um primeiro componente catalisador ativo, um ou mais materiais selecionados a partir de metais de transição a partir de grupos 8, 9 ou 10 ou com- postos dos mesmos, com capacidades de hidrogenação catalítica; e, como um se-gundo componente catalisador ativo, um ou mais materiais selecionados a partir de tungstênio, molibdênio e compostos ou complexos dos mesmos. O segundo compo-nente catalisador ativo pode estar presente em forma homogênea.
[006] Os catalisadores homogêneos são, tipicamente, reciclados ao reator como componentes de uma corrente que é retirada do reator e parcialmente retor-nada ao reator. A corrente consiste, principalmente, em produtos de hidrocarboneto pesado que são formados no processo de produção de glicol, por exemplo, a corrente pode compreender C3+polióis e ácidos carboxílicos. Essa corrente também conterá, potencialmente componentes de tampão que são usados no reator para manter o pH (uma faixa preferencial é a partir de 4 a 6). Uma corrente de purga é aplicada ao reciclo para evitar acúmulo de inertes e contaminantes no processo. A corrente de purga pode ser descartada por meio de queima. Essa queima tipicamente destrói catalisadores homogêneos que estão presentes na corrente de purga, e pode levar à liberação de gases que contêm metal no ambiente.
[007] Buscou-se fornecer um processo em que os componentes metálicos (tipicamente o catalisador homogêneo e quaisquer componentes de tampão que es-tão presentes) podem ser recuperados a partir da corrente de purga de hidrocarbo- neto produzida no processo para a produção de glicóis. A recuperação de tais com-ponentes permitiria uso adicional do metal e também auxiliaria a evitar a liberação de emissões que resultam dos componentes metálicos.
[008] Consequentemente, a presente invenção fornece um processo para re-cuperar um componente metálico a partir de uma corrente de produto de hidrocar- boneto que compreende as etapas de: (a) submeter a corrente de produto de hidrocarboneto a uma oxidação térmi-ca em uma temperatura a partir de 300 a 750 °C, fornecendo, desse modo, um resí- duo sólido; e (b) coletar o resíduo sólido.
[009] A recuperação de quaisquer componentes metálicos, particularmente quaisquer componentes catalisadores, é econômica e ambientalmente vantajosa. Constatou-se que esse processo pode ser usado para recuperar os componentes metálicos a partir da corrente de purga de hidrocarboneto que resulta a partir de um processo para a produção de glicóis a partir de matéria-prima de sacarídeo. Conse-quentemente, a presente invenção fornece, adicionalmente, um processo para pre-pararglicóis a partir de uma matéria-prima que contém sacarídeo que compreende as etapas de: (i) fornecer uma matéria-prima que contém sacarídeo, água e hidrogênio a um reator, em que o reator contém pelo menos dois componentes ativos catalíticos, sendo que os ditos componentes de catalisação ativos compreendem, como um primeiro componente catalisador ativo, um ou mais materiais selecionados a partir de metais de transição a partir dos grupos 8, 9 ou 10 ou compostos dos mesmos, com capacidades de hidrogenação catalítica; e, como um segundo componente ca-talisador ativo, um ou mais catalisadores homogêneos selecionados a partir de tungstênio, molibdênio, lantânio, estanho, ou compostos ou complexos dos mesmos; (ii) retirar uma corrente de produto de reator do reator; (iii) separar a corrente de produto de reator em pelo menos uma corrente de produto de glicol e uma corrente de hidrocarbonetos pesados, em que a corrente de hidrocarbonetos pesados é pelo menos parcialmente reciclada de volta ao reator; (iv) purgar uma corrente de produto de hidrocarboneto a partir da corrente de hidrocarbonetos pesados à medida que a mesma é reciclada ao reator; (v) submeter a corrente de produto de hidrocarboneto a uma oxidação térmi-ca em uma temperatura a partir de 300 a 750 °C, fornecendo, desse modo, um resí-duosólido; e (vi) coletar o resíduo sólido.
[010] Uma corrente de purga é tipicamente usada para evitar acumulação de componentes pesados que não podem ser quebrados para fornecer glicóis. A cor-rente de purga também remove e, desse modo, evita acúmulo de poluentes que po-dem estar presentes na matéria-prima que contém sacarídeo. No processo da pre-sente invenção, os componentes metálicos a partir da corrente de purga (tipicamente componentes catalisadores homogêneos e componentes de tampão) são recupe-rados realizando-se uma oxidação térmica controlada e coletando-se o resíduo sólido resultante. Os componentes metálicos podem ser reutilizados e as emissões devido à combustão dos componentes metálicos são evitadas.
[011] A Figura 1 mostra um exemplo de um processo, de acordo com a in-venção, em que glicóis são preparados a partir de uma matéria-prima que contém sacarídeo.
[012] A Figura 2 mostra um exemplo de um sistema de múltiplos fornos que pode ser usado no processo da presente invenção.
[013] No processo da presente invenção um ou mais componentes metálicos são recuperados a partir de uma corrente de produto de hidrocarboneto. Nessa des-crição, o termo “hidrocarboneto” é usado para cobrir não apenas as espécies quími-cas que são compostas apenas de hidrogênio e carbono, mas também cobrir as es-pécies químicas que são compostas de hidrogênio, carbono e oxigênio. Oxigenatos, tais como açúcares, polióis, álcoois, dióis e ácidos carboxílicos são considerados como compostos de “hidrocarboneto” para fins da presente invenção. Preferencial-mente, a corrente de produto de hidrocarboneto é pelo menos 80% em peso de hi- drocarboneto, mais preferencialmente, pelo menos 90% em peso de hidrocarboneto. A corrente de produto de hidrocarboneto compreende um componente metálico que pode adequadamente ser um catalisador homogêneo metálico, os produtos de de-gradação que podem resultar quando tais catalisadores metálicos degradam ou um componente de tampão metálico. O componente metálico na corrente de produto de hidrocarboneto adequadamente compreende um ou mais compostos, materiais complexos ou elementares que compreendem tungstênio, molibdênio, lantânio ou estanho. Preferencialmente, o composto metálico compreende um ou mais compos-tos, materiais complexos ou elementares selecionados a partir desses que contêm tungstênio ou molibdênio. Mais preferencialmente, o componente metálico compre-ende um ou mais materiais selecionados a partir da lista que consiste em ácido túngstico, ácido molíbdico, tungstato de amônio, metatungstato de amônio, para- tungstato de amônio, compostos de tungstato que compreendem pelo menos um elemento de Grupo I ou II, compostos de metatungstato que compreendem pelo me-nos um elemento de Grupo I ou II, compostos de paratungstato que compreendem pelo menos um elemento de Grupo I ou II, compostos heteropólios de tungstênio, compostos heteropólios de molibdênio, óxidos de tungstênio, óxidos de molibdênio e combinações dos mesmos. Mais preferencialmente, o composto metálico compreen-de metatungstato de sódio.
[014] Se o componente metálico resultou (pelo menos em parte) a partir de um tampão (por exemplo, bicarbonato de sódio), o mesmo tipicamente compreenderá um metal alcalino, tal como sódio.
[015] A corrente de produto de hidrocarboneto tipicamente compreende a partir de 0,1 a 20% em peso de componentes metálicos, com base no peso do metal comparado ao peso da corrente de produto de hidrocarboneto, preferencialmente, a partir de 2 a 18% em peso, mais preferencialmente, a partir de 5 a 15% em peso.
[016] A corrente de produto de hidrocarboneto é submetida a uma oxidação térmica em uma temperatura a partir de 300 a 750 °C. Durante a oxidação térmica, os hidrocarbonetos que estão presentes na corrente de produto de hidrocarboneto são queimados, o que, dessa forma, fornece dióxido de carbono gasoso e água. Componentes inorgânicos que são dissolvidos na corrente de produto de hidrocar- boneto permanecerão como um resíduo sólido. É importante que a temperatura da oxidação térmica seja abaixo de 750 °C à medida que componentes metálicos, tal como tungstênio começam a volatizar em 750 °C (consultar a discussão na página 86 de tungstênio: Properties, Chemistry, Technology of the Element, Alloys and Chemical Compounds by Erik Lassner and Wolf-Dieter Schubert). Esse é o motivo pelo qual a queima tipicamente destrói catalisadores homogêneos que estão presen-tes na corrente de purga que resulta durante o processo para preparar glicóis a partir de matérias-primas que contêm sacarídeo. É importante que a temperatura da oxi-dação térmica seja de 300 °C ou acima, visto que isso é o suficiente para queimar os hidrocarbonetos, o que, desse modo, transforma os mesmos em componentes ga-sosos. Adicionalmente, uma temperatura de menos que 300 °C pode proporcionar oxidação incompleta dos componentes orgânicos que levam a depósitos de materi-aiscarbonáceos.
[017] A temperatura da oxidação térmica é a partir de 300 a 750 °C, prefe-rencialmente, a partir de 300 a 600 °C e, mais preferencialmente, a partir de 350 a 500 °C. Uma temperatura de menos que 500 °C é preferencial visto que temperaturas mais altas exigirão entrada de energia maior, e também pelo fato de que foi ob-servado que alguma evaporação de materiais, tal como tungstênio pode ocorrer entre 500 e 750 °C.
[018] A oxidação térmica, preferencialmente, acontece em pressão atmosfé-rica. A oxidação térmica, preferencialmente, acontece em ar, porém oxigênio também pode ser fornecido.
[019] Adequadamente, um sistema de múltiplos fornos é usado para realizar a oxidação térmica. A corrente de produto de hidrocarboneto é adequadamente for-necida a um primeiro forno no sistema de múltiplos fornos, então, após um período de tempo, a corrente de hidrocarboneto é fornecida a um segundo forno no sistema de múltiplos fornos. Enquanto a corrente de hidrocarboneto é fornecida ao segundo forno, o resíduo sólido pode ser coletado a partir do primeiro forno. Após um período adicional de tempo, a corrente de hidrocarboneto pode ser fornecida novamente ao primeiro forno de modo que o resíduo sólido possa ser coletado a partir do segundo forno. Ter tal sistema de balanço em que a corrente de produto de hidrocarboneto possa ser redirecionada a diferentes fornos permite que o resíduo sólido seja coleta-do sem interromper o processo.
[020] O resíduo sólido pode ser coletado em forma sólida, ou o mesmo pode ser dissolvido em um solvente, fornecendo, desse modo, uma solução que pode ser submetida a processamento adicional. Dissolver o resíduo sólido em um solvente pode ser preferencial se o resíduo sólido compreende depósitos carbonáceos além do componente metálico. Os depósitos carbonáceos podem estar presentes no resí-duosólido se houve combustão incompleta dos hidrocarbonetos e esses não dissol-verão no solvente, o que permite separação dos depósitos carbonáceos por filtração. O componente metálico que estará presente no resíduo sólido (ou uma solução do mesmo) pode exigir reativação. Em uma modalidade preferencial da invenção, o componente metálico que é recuperado é um componente catalisador ativo (e não existe reativação) e o mesmo pode ser dissolvido em uma corrente de processo e reciclado de volta a um processo para preparar glicóis.
[021] A invenção fornece um processo para preparar glicóis a partir de uma matéria-prima que contém sacarídeo. A matéria-prima que contém sacarídeo prefe-rencialmentecontém amido. A mesma também pode compreender um ou mais saca- rídeos adicionais selecionados a partir do grupo que consiste em monossacarídeos, dissacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos diferentes e amido. Exemplos de polissacarídeos diferentes de amido incluem celulose, hemicelulose, glicogênio, qui- tina e misturas dos mesmos.
[022] A matéria-prima que contém sacarídeo pode ser derivada de grãos, tais como milho, trigo, painço, aveia, centeio, sorgo, cevada ou trigo sarraceno, de arroz, de leguminosos, tais como soja, ervilha, grão de bico ou lentilha, de bananas e/ou de tubérculos, tais como batata, inhame, batata doce, mandioca e beterraba sacarina, ou quaisquer combinações dos mesmos. Uma fonte preferencial de matéria-prima que contém sacarídeo é milho.
[023] A matéria-prima que contém sacarídeo, água e hidrogênio são forneci-dos a um reator. Adequadamente, a razão de matéria-prima que contém sacarídeo e água é ajustada de tal modo que a matéria-prima de reator contenha água: sacarí- deo em uma razão de entre 1:1 e 5:1. A pressão de hidrogênio é adequadamente maior que 1 MPa (10 bar), preferencialmente, maior que 7 MPa (70 bar) e, mais pre-ferencialmente, ao redor de 10 MPa (100 bar). A quantidade de hidrogênio consumi-dodependerá da quantidade de sacarídeo que é fornecido (1 molar de glucose rea-girá com 3 molares de hidrogênio).
[024] O reator contém pelo menos dois componentes catalíticos ativos, sendo que os ditos componentes catalisadores compreendem, como um primeiro com-ponente catalisador ativo, um ou mais materiais selecionados a partir de metais de transição a partir de grupos 8, 9 ou 10 ou compostos dos mesmos, com capacidades de hidrogenação catalítica; e, como um segundo componente catalisador ativo, um ou mais catalisadores homogêneos selecionados a partir de tungstênio, molibdênio, lantânio, estanho, ou compostos ou complexos dos mesmos. O segundo componen-te catalisador ativo funciona como um catalisador retroaldólico, que corta, seletiva-mente, as moléculas de sacarídeo em componentes menores. O primeiro compo-nente catalisador ativo age como um catalisador de hidrogenação.
[025] O primeiro componente catalisador ativo é, adequadamente, um catali-sadorheterogêneo. Quando o primeiro componente catalisador ativo é heterogêneo, não haverá quantidades significativas de metal a partir do primeiro componente cata- lisador ativo na corrente de produto de hidrocarboneto, embora seja possível que possa existir níveis muito baixos de metal (por exemplo, até 10 ppm) que lixiviou do catalisador heterogêneo que são encontrados na corrente de produto de hidrocarbo- neto. O segundo componente catalisador ativo é um catalisador homogêneo, portan-to, a corrente de produto de hidrocarboneto conterá um ou mais compostos que são o catalisador homogêneo ou produtos de degradação que resultam do catalisador homogêneo.
[026] Adequadamente, o primeiro componente catalisador ativo consiste em um ou mais do grupo selecionado a partir de ferro, cobalto, níquel, rutênio, ródio, paládio, irídio e platina. Esse componente pode estar presente na forma elementar ou como um composto. Um catalisador preferencial é níquel Raney. Outro catalisa-dorpossível é rutênio disperso em carbono.
[027] O segundo componente catalisador ativo preferencialmente compreen-de um ou mais catalisadores homogêneos selecionados a partir de tungstênio ou molibdênio, ou compostos ou complexos dos mesmos, Mais preferencialmente, o segundo catalisador ativo compreende um ou mais materiais selecionados a partir da lista que consiste em ácido túngstico, ácido molíbdico, tungstato de amônio, me- tatungstato de amônio, paratungstato de amônio, compostos de tungstato que com-preendem pelo menos um elemento de Grupo I ou II, compostos de metatungstato que compreendem pelo menos um elemento de Grupo I ou II, compostos de para- tungstato que compreendem pelo menos um elemento de Grupo I ou II, compostos heteropólios de tungstênio, compostos heteropólios de molibdênio, óxidos de tungs- tênio, óxidos de molibdênio e combinações dos mesmos.
[028] Um tampão é, preferencialmente, fornecido ao reator. O propósito do tampão é manter o pH do reator em uma faixa preferencial. Os tampões adequados serão conhecidos pela pessoa versada, porém incluem bicarbonato de sódio. A quantidade de tampão fornecida ao reator é adequadamente a partir de 0,05 a 5% em peso de tampão com base no peso total de matéria-prima fornecida ao reator, preferencialmente, a partir de 0,1 a 1% em peso de tampão. Se um tampão é usado, a corrente de produto de hidrocarboneto conterá um composto metálico que resulta a partir do tampão e isso pode ser recuperado no processo da presente invenção.
[029] A matéria-prima, hidrogênio e água são fornecidos ao reator. Reatores adicionais podem ser apresentados a jusante do reator. Adequadamente, as condi-ções de reação, particularmente, temperatura e pressão, podem ser variadas entre os reatores se reatores adicionais são usados.
[030] A temperatura no reator é, adequadamente, pelo menos 130 °C, prefe-rencialmente, pelo menos 150 °C, mais preferencialmente, pelo menos 170 °C, com máxima preferência, pelo menos 190 °C. A temperatura no reator é, adequadamente, no máximo 300 °C, preferencialmente, no máximo 280 °C, mais preferencialmente, no máximo 270 °C, até mesmo mais preferencialmente, no máximo 250 °C. Pre-ferencialmente, o reator é aquecido a uma temperatura dentro desses limites antes da adição de qualquer material de partida e é mantido em tal temperatura à medida que a reação procede.
[031] A pressão no reator é, adequadamente, pelo menos 1 MPa, preferenci-almente, pelo menos 2 MPa, mais preferencialmente, pelo menos 3 MPa. A pressão no reator é, adequadamente, no máximo 15 MPa, preferencialmente, no máximo 12 MPa, mais preferencialmente, no máximo 10 MPa, com máxima preferência, no má-ximo 8 MPa. Preferencialmente, o reator é pressurizado a uma pressão dentro desses limites adicionando-se hidrogênio antes da adição de qualquer matéria-prima que contém sacarídeo ou água e é mantido em tal pressão à medida que a reação procede através da adição contínua de hidrogênio.
[032] O processo acontece na presença de hidrogênio. Preferencialmente, o processo acontece na ausência de ar ou oxigênio. A fim de alcançar isso, é preferível que a atmosfera no reator seja evacuada e substituída por um gás inerte, tal co mo nitrogênio e, então, com hidrogênio repetidas vezes, após o carregamento de quaisquer teores de reator inicial, antes que o reator inicie.
[033] Os reatores adequados incluem reatores de tanque de agitação, reato-res de pasta fluida, reatores de leito de ebulição, reatores de fluxo a jato, reatores mecanicamente agitados, colunas de borbulhamento, tal como colunas de borbu- lhamento de pasta fluida e reatores de laço de reciclo externo. O uso desses reatores permite diluição da matéria-prima de reação e intermedia até um certo ponto que fornece altos graus de seletividade ao produto de glicol desejado (principalmente, etileno e propilenoglicóis), tal como por mistura por refluxo eficaz.
[034] O tempo de residência no reator é, adequadamente, pelo menos 1 mi-nuto, preferencialmente, pelo menos 2 minutos, mais preferencialmente, pelo menos 5 minutos. Adequadamente, o tempo de residência no reator não é mais que 5 horas, preferencialmente, não mais que 2 horas, mais preferencialmente, não mais que 1 hora.
[035] Uma corrente de produto de reator é retirada do reator. Tipicamente, essa corrente contém água, hidrocarbonetos, catalisador homogêneo e tampão (se usado). A corrente de produto de reator é separada em pelo menos uma corrente de produto de glicol e uma corrente de hidrocarbonetos pesados. Preferencialmente, a corrente de produto de reator é, adicionalmente, separada em uma corrente de hi- drocarboneto leve e água. Em uma etapa de separação preferencial, a corrente de hidrocarboneto leve é primeiro separada da corrente de produto de reator e, então, a água é removida por destilação. A corrente de produto de glicol é, então, separada da corrente de hidrocarbonetos pesados por destilação (a corrente de hidrocarbone- tos pesados é o produto de fundo dessa destilação).
[036] A corrente de produto de glicol compreende pelo menos um monoetile- noglicol (MEG), monopropilenoglicol (MPG) e 1,2-butanodiol (1,2-BDO). Os diferen-tesglicóis podem ser coletados como correntes separadas ou como uma corrente combinada.
[037] Uma corrente de hidrocarbonetos pesados é separada da corrente de produto de reator, e é pelo menos parcialmente reciclada de volta ao reator, tanto direta como indiretamente. A corrente de hidrocarbonetos pesados tipicamente con-tém hidrocarbonetos pesados, o segundo componente catalisador ativo e o tampão (se usado). A reciclagem dessa corrente permite a reutilização do segundo compo-nente catalisador ativo homogêneo.
[038] Uma corrente de produto de hidrocarboneto é purgada a partir da cor-rente de hidrocarbonetos pesados à medida que a mesma é reciclada ao reator. Nesse contexto, “purgação” significa remover pequenas quantidades de material do reciclo regularmente. Adequadamente, a partir de 1 a 20% em peso e, preferencial-mente, ao redor de 10% em peso da corrente de hidrocarbonetos pesados são pur-gados para fornecer a corrente de produto de hidrocarboneto. Isso é adequadamente feito continuamente dividindo-se a corrente de hidrocarbonetos pesados em uma corrente menor (que se torna a corrente de produto de hidrocarboneto) e uma cor-rente maior (que é reciclada ao reator).
[039] A corrente de produto de hidrocarboneto é submetida a uma oxidação térmica em uma temperatura a partir de 300 a 750 °C, fornecendo, desse modo, um resíduo sólido. A temperatura da oxidação térmica é a partir de 300 a 750 °C, prefe-rencialmente, a partir de 300 a 600 °C e, mais preferencialmente, a partir de 350 a 500 °C. A oxidação térmica, preferencialmente, acontece em pressão atmosférica. A oxidação térmica, preferencialmente, acontece em ar, porém oxigênio também pode ser fornecido. Adequadamente um sistema de múltiplos fornos (conforme descrito acima) é usado para realizar a oxidação térmica.
[040] O resíduo sólido pode ser coletado em forma sólida, ou o mesmo pode ser dissolvido em um solvente, fornecendo, desse modo, uma solução que pode ser submetida a processamento adicional. Adequadamente, a solução é filtrada para permitir a separação de depósitos carbonáceos que podem estar presentes no resí-duosólido se houve combustão incompleta dos hidrocarbonetos (tais depósitos car- bonáceos não se dissolveram no solvente). O solvente pode ser um solvente aquoso, tal como água ou uma corrente aquosa que se origina a partir do processo para preparar glicóis a partir da matéria-prima que contém sacarídeo. O solvente pode, alternativamente, ser um solvente de hidrocarboneto (em que o termo hidrocarbone- to inclui oxigenatos, tais como glicóis), tal como uma corrente de hidrocarboneto que se origina a partir do processo para preparar glicóis a partir da matéria-prima que contém sacarídeo.
[041] A Figura 1 mostra um exemplo de um processo, de acordo com a in-venção, em que glicóis são preparados a partir de uma matéria-prima que contém sacarídeo. Uma matéria-prima que contém sacarídeo, água, hidrogênio, um catali-sadorretroaldólico homogêneo e um tampão são alimentados (1) a um reator (2). O reator (2) contém dois componentes catalíticos ativos, especificamente, um catalisa-dor de hidrogenação heterogêneo e catalisador retroaldólico homogêneo. A matéria- prima que contém sacarídeo reage para fornecer glicóis. Uma corrente de produto de reator (3) a partir do reator (2) é fornecida a um separador (4). Água (5) é retirada do separador (4). Uma corrente de produto de glicóis (6) é retirada do separador (4). Uma corrente de hidrocarbonetos pesados (7) é retirada a partir do separador (4) e é reciclada ao reator (2). Uma corrente de produto de hidrocarboneto (8) é purgada da corrente de hidrocarbonetos pesados (7) e é fornecida a um forno (9). No forno (9), a corrente de produto de hidrocarboneto (8) é submetida a uma oxidação térmica em uma temperatura a partir de 300 a 750 °C. Um resíduo sólido é coletado do forno (9).
[042] A figura 2 mostra um exemplo de um sistema de múltiplos fornos que pode ser usado na presente invenção. A corrente de produto de hidrocarboneto (8) é fornecida a um primeiro forno (9a) ou um segundo forno (9b) 'por meio de válvulas que podem direcionar o fluxo. Ar quente (10) é fornecido aos fornos (9a, 9b) por meio de válvulas para aquecer a corrente de produto de hidrocarboneto nos fornos. O solvente (11), que é tipicamente uma corrente de produto do processo de produção de glicol, é fornecido aos fornos (9a, 9b) por meio de válvulas para coletar o resíduo sólido. Uma solução ou dispersão (12) do resíduo sólido é coletada de ambos os fornos. Esse aparelho permite processamento contínuo da corrente de produto de hidrocarboneto (8). A corrente de produto de hidrocarboneto (8) e ar quente (10) po-dem ser fornecidos ao primeiro forno (9a) de tal modo que a oxidação térmica acon-teça no primeiro forno. Então, as válvulas podem ser comutadas de tal modo que a corrente de produto de hidrocarboneto (8) e ar quente (10) sejam fornecidos ao se-gundo forno (9b) de tal modo que a oxidação térmica aconteça no segundo forno. O solvente (11) pode, então, ser fornecido ao primeiro forno (9a) de tal modo que o resíduo sólido no primeiro forno seja dissolvido ou disperso e retirado como uma so-lução ou dispersão (12) do primeiro forno (9a). As válvulas podem, então, ser comu-tadas de novo de tal modo que a corrente de produto de hidrocarboneto (8) e ar quente (10) sejam novamente fornecidos ao primeiro forno (9a), o solvente (11) seja fornecido ao segundo forno (9b) e uma solução ou dispersão (12) seja retirada do segundo forno (9b).
[043] A presente invenção é adicionalmente ilustrada no Exemplo a seguir. EXEMPLO
[044] Uma corrente pesada foi retirada a partir de um processo para preparar glicóis a partir de uma matéria-prima que contém sacarídeo. O reator continha um catalisador de hidrogenação de níquel Raney, um catalisador retroaldólico de meta- tungstato de sódio e um tampão de bicarbonato de sódio. A corrente pesada continha metatungstato de sódio e carbonato de sódio. Uma porção da corrente pesada foi aquecida em uma atmosfera que continha oxigênio em 450 °C.
[045] Após o aquecimento, um sólido solúvel em água branco foi recuperado. Constatou-se que o sólido era Na2W2O7 e Na2WO4. Mostrou-se que o sólido era so- lúvel em água quente. O material catalítico recuperado teve atividade catalítica com-parável ao material catalítico novo alimentado ao reator.
[046] Em experimentos similares, os depósitos carbonáceos no sólido solúvel em água foram observados.
Claims (9)
1. Processo para preparar glicóis a partir de uma matéria-prima que contém sacarídeo, CARACTERIZADO pelo fato de que o processo compreende as etapas de: (i) fornecer uma matéria-prima que contém sacarídeo, água e hidrogênio a um reator, em que o reator contém pelo menos dois componentes catalíticos ativos, os ditos componentes catalíticos ativos compreendem, como um primeiro componente catalisador ativo, um ou mais materiais selecionados a partir de metais de transição dos grupos 8, 9 ou 10 ou compostos dos mesmos, com capacidades de hidrogenação catalítica; e, como um segundo componente catalisador ativo, um ou mais catalisadores homogêneos selecionados a partir de tungstênio, molibdênio, lantânio, estanho, ou compostos ou complexos dos mesmos; (ii) retirar uma corrente de produto do reator; (iii) separar a corrente de produto do reator em pelo menos uma corrente de produto de glicol e uma corrente de hidrocarbonetos pesados, em que a corrente de hidrocarbonetos pesados é pelo menos parcialmente reciclada de volta ao reator; (iv) purgar uma corrente de produto de hidrocarboneto a partir da corrente de hidrocarbonetos pesados à medida que a mesma é reciclada ao reator; (v) submeter a corrente de produto de hidrocarboneto a uma oxidação térmica em uma temperatura a partir de 300 a 750 °C, fornecendo, desse modo, um resíduo sólido; e (vi) coletar o resíduo sólido.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro componente catalisador ativo é um catalisador heterogêneo e consiste em um ou mais do grupo selecionado a partir de ferro, cobalto, níquel, rutê- nio, ródio, paládio, irídio e platina.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o segundo componente catalisador ativo compreende um ou mais catali-sadoreshomogêneos selecionados a partir de compostos ou complexos de tungstê- nio ou molibdênio.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o segundo catalisador ativo compreende um ou mais materiais selecionados a partir da lista que consiste em ácido túngstico, ácido molíbdico, tungstato de amô- nio, metatungstato de amônio, paratungstato de amônio, compostos de tungstato que compreendem pelo menos um elemento de Grupo I ou II, compostos de meta- tungstato que compreendem pelo menos um elemento de Grupo I ou II, compostos de paratungstato que compreendem pelo menos um elemento de Grupo I ou II, compostos heteropólios de tungstênio, compostos heteropólios de molibdênio, óxidos de tungstênio, óxidos de molibdênio e combinações dos mesmos.
5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que um tampão é fornecido ao reator.
6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura da oxidação térmica é de 350 a 500 °C.
7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o resíduo sólido é dissolvido em um solvente, fornecendo, desse modo, uma solução, e em que a solução é filtrada para permitir a separação de depósitos carbonáceos que podem estar presentes no resíduo sólido.
8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o solvente é uma corrente aquosa que se origina a partir do processo para preparar glicóis a partir da matéria-prima que contém sacarídeo.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o solvente é uma corrente de hidrocarboneto que se origina do processo para preparar glicóis a partir da matéria-prima que contém sacarídeo.
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