BR112018009402B1 - método para reprocessamento de ácido alcanossulfônico - Google Patents

Abstract

A invenção refere-se a um processo para reprocessamento de ácido alcanossulfônico, o qual é usado em um processo químico como um agente, catalisador, ou solvente, que compreende as etapas que seguem: (a) separar uma corrente contendo ácido alcanossulfônico de uma mistura reacional que se acumula no processo químico, (b) alimentar a corrente contendo ácido alcanossulfônico como fusão de produção para cristalização por fusão, em que os cristais do ácido alcanossulfônico, de hidratos do ácido alcanossulfônico ou uma mistura dos dois são formados, suspensos no licor mãe, (c), realizar uma separação sólido-líquido a fim de separar os cristais do licor mãe, (d) se necessário, lavar os cristais a fim de remover o licor mãe que se adere aos cristais, (e) alimentar outra vez os cristais separados do licor mãe e possivelmente lavados no processo químico.

Description

Descrição

[001] A invenção procede de um método para reprocessamento de ácido alcanossulfônico empregado em um processo químico como um agente, catalisador ou solvente.

[002] Um campo de aplicação para o ácido alcanossulfônico, em particular ácido metanossulfônico (MSA), é a alquilação catalítica de benzeno ou benzeno substituído com olefinas para produzir alquilbenzeno linear. Este, por sua vez, é um material de partida para a produção de ácidos alquilbenzenossulfônicos lineares, os tensoativos mais geralmente usados.

[003] Os catalisadores tipicamente empregados na produção de alquilbenzenos lineares incluem, por exemplo, trifluoreto de boro, tricloreto de alumínio, ácido sulfúrico ou ácido hidrofluórico. Entre estes, o ácido hidrofluórico é o catalisador mais geralmente empregado apesar de sua corrosividade, toxicidade e volatilidade e os problemas de descarte, segurança e manutenção consideráveis que seguem, para operação da fábrica.

[004] O WO-A 2013/061336 descreve que o ácido metanossulfônico pode ser empregado como um catalisador alternativo na produção de alquilbenzenos lineares. Este documento considera necessário recuperar, no lugar de dispor de, o ácido metanossulfônico uma vez que tenha sido usado na produção dos alquilbenzenos lineares. Entretanto, a manutenção da atividade catalítica do ácido metanossulfônico recuperado até um nível suficiente é problemática. O problema aqui é que durante a reação catalítica o ácido metanossulfônico absorve impurezas que podem reduzir a atividade catalítica. Não segue do WO-A 2013/061336 como a remoção das impurezas pode ser efetuada para reter a atividade catalítica.

[005] Além da produção de alquilbenzeno linear, os ácidos alcanossulfônicos também podem ser empregados como um catalisador acídico em outros processos químicos, em particular reações de esterificação e alquilações. Por conseguinte, por exemplo, catalisadores acídicos estabelecidos, tais como, ácido sulfúrico, ácido PARA-toluenossulfônico ou ácido hidrofluórico podem ser substituídos por efeito funcionalmente amplamente idêntico. A vantagem do ácido alcanossulfônico, em particular ácido metanossulfônico, é eficácia catalítica melhorada ou, comparada a HCl, sua toxicidade muito inferior.

[006] O uso de ácido metanossulfônico como catalisador na alquilação de ácidos salicílicos é descrito em, por exemplo, US 7.045.654 e o uso como catalisador na alquilação de aromáticos monocíclicos com α- olefinas é descrito em WO-A 02/074720. Ambos estes documentos descrevem que a fase compreendendo ácido metanossulfônico removido apresenta descoloração escura/castanha por causa de componentes que conferem cor formados na reação.

[007] A EP-A 323402 descreve um método para produção de misturas líquidas de 2-(2-hidroxifenil)benzotriazol alquilado com ácido metanossulfônico como catalisador. As α-olefinas empregadas como agentes de alquilação são de preferência lentamente adicionadas sob a superfície do meio de reação para reduzir a formação de componentes secundários, tais como, oligômeros das α-olefinas. A reação é de preferência conduzida em temperaturas elevadas de 170-180°C. A fase compreendendo ácido metanossulfônico separa-se após a reação da fase do produto. A reação forma compostos coloridos que permanecem na fase do produto e na fase compreendendo ácido metanossulfônico.

[008] Takahashi e outros, J. Jpn. Petrol. Inst. Vol. 50, No. 4, 2007, páginas 188-194 descrevem a oligomerização catalisada pelo ácido metanossulfônico de olefinas leves, tais como, etileno, propileno, 1-buteno e isobuteno para formar hidrocarbonetos líquidos em um reator de fluxo contínuo sob pressões elevadas de 3-105 Pa a 20°C a 40°C. No final da reação os hidrocarbonetos líquidos formados são removidos do ácido metanossulfônico empregado como catalisador por meio de separação de fase. Neste processo uma concentração elevada de água em ácido metanossulfônico tem um impacto negativo na produção de hidrocarbonetos. A fase compreendendo o ácido metanossulfônico removido apresenta descoloração escura devido aos componentes formados que conferem cor.

[009] Os documentos acima referenciados mostram que nas reações catalisadas pelo ácido metanossulfônico de olefinas, os compostos que conferem cor podem formar até mesmo em temperaturas muito baixas e podem acumular-se na fase do produto contendo hidrocarboneto e também na fase do ácido metanossulfônico. O reuso do ácido metanossulfônico sem uma etapa de purificação anterior pode, por conseguinte, resultar em teores de componentes que conferem cor na fase do produto que já não são toleráveis.

[0010] Uma vez que os ácidos alcanossulfônicos, em particular o ácido metanossulfônico, são as substâncias de valor substancialmente maior do que os ácidos até aqui empregado como catalisadores, recuperação e uso repetido são imperativos para utilização econômica. A este respeito foi constatado que a reciclagem simples sem purificação resulta em uma redução na conversão no sistema de reação com utilização catalítica do ácido metanossulfônico.

[0011] Uma alquilação catalisada pelo ácido metanossulfônico de aromáticos com olefinas destinadas a remover compostos olefínicos de hidrocarbonetos aromáticos é descrita em Tian e outros, Ind. Eng. Chem. Res., Vol. 51, 2012, páginas 13 627-13 631. A fase hidrofílica contendo ácido metanossulfônico é reutilizada como catalisador após a remoção sem uma etapa de purificação. Neste ponto, uma redução na atividade catalítica é observada com cada ciclo de reciclagem. Após o quinto ciclo de reciclagem, a conversão caiu de 90% a 66%.

[0012] Zhao e outros, Catalysis Letters, Vol. 102, 2005, páginas 219- 222 descrevem a alquilação catalisada pelo ácido metanossulfônico de α- metilnaftaleno com alquenos. Após a separação de fase, a fase hidrofílica contendo ácido metanossulfônico é reciclada no processo sem purificação. Após apenas dois ciclos de reciclagem, a conversão após 120 minutos foi observada para diminuir de 92,8% para 86,5%.

[0013] Além de usar como um catalisador ácido alcanossulfônico também pode ser empregado como solvente em um processo de produção química. As misturas reacionais compreendendo ácido alcanossulfônico são de modo geral bifásicas e separadas em uma fase hidrofílica e uma fase hidrofóbica uma vez que a reação tenha terminado. O ácido alcanossulfônico empregado é em seguida substancialmente na fase hidrofílica e impurificado com componentes de baixo ponto de ebulição e componentes de alto ponto de ebulição. Neste ponto também é necessário purificar o ácido alcanossulfônico antes da reciclagem no processo químico.

[0014] Os métodos possíveis de purificação do ácido alcanossulfônico são descritos em particular em conexão com o método para produção dos ácidos alcanossulfônicos.

[0015] Por exemplo, o WO-A 00/31027 descreve a produção de ácido alcanossulfônico por meio de oxidação de alquil mercaptanos, dialquildissulfetos ou dialquil polissulfetos com ácido nítrico. Isto gera óxidos de nitrogênio, água e subprodutos adicionais, tal como, ácido sulfúrico. O ácido nítrico é regenerado dos óxidos de nitrogênio por meio de oxidação com oxigênio e reciclado no processo. Para purificar o produto, componentes de baixo ponto de ebulição e componentes de alto ponto de ebulição são removidos por meio de destilação em dois estágios para obter ácido alcanossulfônico puro, praticamente anidroso. A água e o ácido nítrico são removidos do produto cru em uma coluna de remoção de água operada como uma coluna de extração em pressão ligeiramente reduzida. O produto de bases compreende de 1 % de peso de água e cerca de 1 % de peso de componentes de alto ponto de ebulição, especialmente ácido sulfúrico. A remoção dos componentes de alto ponto de ebulição é obtida por meio de destilação dos ácidos alcanossulfônicos com purezas maiores do que 99,5 % de peso e teores de ácido sulfúrico de menos do que 50 ppm sob vácuo elevado, isto é, em uma pressão a partir de 0,01 a 2 kPa (0,1 a 20 mbar) (abs).

[0016] O WO 2015/086645 descreve a produção de ácido metanossulfônico por meio de oxidação de dialquilsulfetos com óxidos de nitrogênio. Os óxidos de nitrogênio são regenerados com ar enriquecido com oxigênio, por exemplo. Os produtos da reação são subsequentemente liberados dos componentes de baixo ponto de ebulição e de alto ponto de ebulição através de duas colunas de destilações. O produto assim purificado compreende de uma concentração não especificada de ácido metanossulfônico.

[0017] A GB-A 1350328 descreve a síntese de ácidos alcanossulfônicos por meio da cloração de alquil mercaptanos ou dialquildissulfetos em HCl aquoso. O produto da reação é ácido alcanossulfônico em 70 a 85 % de peso de pureza. Este documento descreve um processo de dois estágios para produzir ácido metanossulfônico anidroso. Isto compreende uma primeira etapa em que a água é destilada e uma segunda etapa em que o ácido metanossulfônico é destilado fora do produto de bases com uma coluna curta e obtido acima.

[0018] A CN-A 1810780 descreve a síntese de ácido metanossulfônico por meio da reação de sulfeto de amônio com sulfato de dimetila. Esta produz metilsulfonato de amônio e sulfato de amônio. A adição de hidróxido de cálcio forma metilsulfonato de amônio solúvel e sulfato de cálcio insolúvel que pode ser removido facilmente. O ácido sulfúrico é adicionado para liberar o ácido metanossulfônico e mais uma vez forma e precipita o sulfato de cálcio. A solução aquosa formada é inicialmente submetida à destilação para remover a água e em seguida submetida à destilação sob pressão reduzida para obter o ácido metanossulfônico.

[0019] A DE-C 197 43 901 descreve a síntese de ácido metanossulfônico por meio da reação de íons de sulfeto com sulfato de dimetila. Estes íons de sulfeto são reagidos em um sistema aquoso em temperatura elevada e expostos a um ácido forte. O sulfato é formado como um subproduto, por exemplo, na forma de sulfato de sódio. A purificação do ácido é por meio de destilação.

[0020] A EP-A 0 675 107 descreve um processo para produção contínua de cloreto de alcanossulfonila (ASC) ou ácido alcanossulfônico (ASA) por meio da reação de um alcano mercaptano ou um dialcanodissulfeto com cloro em ácido hidroclórico aquoso em pressão elevada. HCl e outros componentes de baixo ponto de ebulição não condensáveis sob as condições do processo são dessorvidas após a descompressão da pressão superatmosférica. O ASC é produzido em uma gama de temperatura preferida a partir de 10°C a 35°C e purificado por meio de uma coluna de destilação. O ASA é obtido a partir de ASC por hidrólise em temperaturas a partir de mais do que 80°C a 135°C na presença de água. A purificação de ASC e/ou ASA também é realizada com um extrator de vapor, por exemplo, ASC residual também sendo hidrolisado aqui.

[0021] A remoção de água do ácido metanossulfônico aquoso por evaporação da água em um evaporador da película de queda em pressão reduzida é descrita na US 4.450.047. A água é retirada por cima e uma corrente de produto compreendendo mais do que 99,5 % de peso de ácido metanossulfônico é obtida.

[0022] A US 4.938.846 descreve a remoção de água do ácido metanossulfônico aquoso por evaporação da água em dois evaporadores das películas de quedas dispostos em série e ambos operados em pressão reduzida.

[0023] A desvantagem dos métodos de destilação da técnica anterior é que o processo é altamente intensivo em energia por causa das temperaturas elevadas e da pressão reduzida necessária. Além disso, não é possível remover os componentes de alto ponto de ebulição, tais como, ácido sulfúrico sem conversão particularmente intensiva em energia do ácido alcanossulfônico na fase gasosa. Da mesma forma, certos processos de purificação completam a tarefa de destilação com os evaporadores das películas de quedas que são utilizáveis em uma grande escala industrial apenas com dificuldade.

[0024] A US 4.035.242 descreve um método igualmente muito intensivo em energia em que o ácido metanossulfônico aquoso é purificado em um processo de destilação de dois estágios. Na primeira coluna de destilação uma grande parte da água é removida como um componente de baixo ponto de ebulição em pressão reduzida. O produto de bases compreendendo ácido metanossulfônico é evaporado e separado em uma segunda coluna de retificação em pressão reduzida para obter o ácido metanossulfônico.

[0025] A US 6.337.421 descreve a remoção de ácido sulfúrico do ácido metanossulfônico usando resinas básicas de permuta de ânions. Outros métodos de remoção de ácido sulfúrico também são descritos, por exemplo, destilação ou fracionamento de cristalização e também separação por meio de nanofiltragem, mas nenhum destes atinge os resultados adequados de acordo com a descrição da US 6.337.421.

[0026] A purificação do ácido metanossulfônico compreendendo compostos oxidáveis é descrita nas EP-A 0 505 692 e EP-A 0 373 305. A EP- A 0 505 692 descreve a provisão de cloro para converter as impurezas em cloreto de metanossulfonila que é hidrolisado para produz o ácido metanossulfônico e HCl em uma etapa adicional. A EP-A 0 373 305 descreve a provisão de ozônio que converte metil tiossulfato em ácido metanossulfônico. Entretanto, a desvantagem destes dois métodos é que componentes com alto ponto de ebulição, tais como, ácido sulfúrico não podem ser removidos com o resultado de que as etapas adicionais de purificação são necessárias.

[0027] O fracionamento da cristalização do ácido metanossulfônico e também de ácido etanossulfônico é conhecido em princípio de R. A. Craig e outros, J. Am. Chem. Soc., 1950, Vol. 72, páginas de 163 a 164 ou A. Berthoud, Helv. Chim. Acta, 1929, Vol. 12, página 859, mas nenhuma indicação é dada de como os métodos descritos aqui podem ser implementados em uma grande escala industrial.

[0028] Em comparação com as impurezas originando-se da produção dos ácidos alcanossulfônicos, um ácido alcanossulfônico, em particular ácido metanossulfônico, empregado em um processo químico pode compreender impurezas adicionais. Estas são tipicamente distintas nos componentes de baixo ponto de ebulição e componentes de alto ponto de ebulição, o ponto de ebulição dos componentes de baixo ponto de ebulição sendo abaixo do ponto de ebulição do ácido alcanossulfônico e o ponto de ebulição dos componentes de alto ponto de ebulição sendo acima do ponto de ebulição do ácido alcanossulfônico.

[0029] Os componentes de baixo ponto de ebulição típicos que podem estar presentes em um ácido alcanossulfônico empregado nos processos químicos incluem, por exemplo, água, ácido nítrico, cloreto de hidrogênio, cloro, alquil mercaptanos, dialquildissulfetos, dialquil polissulfetos, metil metanossulfonato (MMS), dióxido de enxofre, amônia, sulfato de dimetila, sulfato de monometil, hidrocarbonetos de cadeia curta, olefinas, hidrocarbonetos aromáticos, benzeno, alcoóis aromáticos e alifáticos de cadeia curta, ésteres de ácido metilsulfônico, ácidos sulfônicos aromáticos, ácidos alquilsulfônico, ácidos carboxílicos e ésteres carboxílicos.

[0030] Os exemplos de impurezas do componente de alto ponto de ebulição que podem estar presentes incluem ácido sulfúrico, sais, por exemplo, sulfato de sódio, hidrogenossulfato de sódio, metilsulfato de sódio, sulfeto de amônio, metilsulfato de amônio, sulfato de amônio, hidróxido de cálcio, sulfato de cálcio e metilsulfato de cálcio, hidrocarbonetos de cadeia longa, hidrocarbonetos aromáticos, olefinas, álcoois alifáticos de cadeia longa, álcoois aromáticos, ésteres de ácido metilsulfônico, ácido sulfônico aromático, ácidos alquilsulfônicos, ácidos carboxílicos ou ésteres carboxílicos.

[0031] Além das impurezas acima mencionadas, outros componentes de alto ponto de ebulição não identificados ou não identificáveis, em particular substâncias que conferem cor (doadores de cor), também podem estar presentes.

[0032] A EP-A 323402 descreve um método para produção de misturas líquidas de 2-(2-hidroxifenil)benzotriazol alquilado com ácido metanossulfônico como catalisador. Em uma modalidade do método, a mistura reacional é misturada com água uma vez que a reação tenha terminado. A fase do produto cru é subsequentemente separada da fase contendo ácido metanossulfônico. A partir da fase contendo ácido metanossulfônico, o ácido metanossulfônico é processado por meio de destilação e reciclado no processo. Esta destilação é uma destilação de múltiplos estágios. No primeiro estágio de destilação, a água é removida e o ácido metanossulfônico é finalmente destilado acima.

[0033] A US 5.284.993 descreve a regeneração de um catalisador de alquilação para a alquilação de hidrocarbonetos olefínicos com hidrocarbonetos isoparafínicos consistindo em ácidos fortes, tais como, ácido fluorossulfônico e ácido metanossulfônico. O catalisador é impurificado com os assim chamados óleos solúveis em ácido os quais são subprodutos indesejados da reação de alquilação catalisada por ácido. É descrito que uma concentração excessivamente elevada destes óleos solúveis em ácido tem um efeito negativo na atividade do catalisador e do produto a ser formado. Para regenerar o catalisador, o ácido forte é removido em uma primeira etapa por meio de uma destilação instantânea. A água é em seguida adicionada à mistura de ácido metanossulfônico e óleos solúveis em ácido até que a separação de fase seja obtida. As fases são separadas em uma fase hidrofóbica compreendendo óleos solúveis em ácido e uma fase hidrofílica compreendendo ácido metanossulfônico e água. A água é removida da fase hidrofílica por meio de um processo ainda não descrito aqui e o ácido metanossulfônico é reciclado no processo de alquilação.

[0034] O WO-A 2013/061336 descreve um processo para produção de alquilbenzeno linear de um alqueno C10-C14 com excesso de benzeno em que o ácido metanossulfônico é citado como um catalisador. A descrição do processo também se refere a uma unidade para recuperação do catalisador sem descrever o modo de operação desta etapa do processo. Os reagentes são alimentados juntamente com uma mistura de alcano como solvente para uma etapa de alquilação. A mistura reacional é subsequentemente separada em correntes de resíduos, correntes de reciclagens e correntes de produtos em um dispositivo de separação. O dispositivo de separação compreende, por exemplo, dois separadores de fase e um dispositivo de destilação. A mistura reacional é bifásica e uma vez que a reação tenha terminado separa-se no primeiro separador de fase em uma fase hidrofóbica e uma fase hidrofílica do catalisador. A fase hidrofóbica pode ser liberada do catalisador residual por meio de lavagem com água ou uma solução de alquila. A dita fase é subsequentemente separada por meio de destilação para obter o produto. O benzeno removido na destilação e os alcanos e as olefinas não convertidas são recicladas na etapa de alquilação. A água e o catalisador usados são descarregados através de uma retirada adicional. A fase hidrofílica compreendendo o ácido metanossulfônico retirado do primeiro separador de fase ou é reciclado diretamente no processo ou alimentado em uma unidade para recuperação do catalisador ainda não descrito em WO-A 2013/061336.

[0035] A formação de dodecilbenzeno de benzeno e 1-dodeceno com ácido metanossulfônico como catalisador em um sistema de reação isento de solvente foi investigado por B.X. Luong e outros em Journal of Catalysis, Vol. 226, 2004, páginas 301-307. Foi revelado que a reciclagem direta da fase catalisadora contendo ácido metanossulfônico resultou em queda severa, inaceitável, na atividade do ácido metanossulfônico até mesmo após apenas alguns ciclos de reciclagem. Esta queda de reatividade acredita-se ser devido à presença de mais do que 0,25 % de peso de água e de produtos com alto ponto de ebulição, cataliticamente inibidores, se acumulando na fase de catalisador. Para restabelecer a atividade catalítica do ácido metanossulfônico, a fase compreendendo ácido metanossulfônico é diluída com água e extraída com diclorometano. A água é em seguida removida por meio de destilação. A introdução e a remoção necessária de água adicional e do diclorometano solvente resultam em processo de purificação de múltiplos estágios, altamente complexo, para o ácido metanossulfônico.

[0036] A desvantagem de todos os métodos conhecidos da técnica anterior é que ou requerem gasto de capital muito alto e/ou grandes consumos de energia para remover as impurezas ou que devido às impurezas presentes no ácido alcanossulfônico reciclado, a atividade catalítica, e, por conseguinte, a conversão no processo químico empregando ácido alcanossulfônico como catalisador, diminui.

[0037] A reatividade do ácido alcanossulfônico nos processos de destilação também necessita ser levada em conta. Os ácidos alcanossulfônicos podem reagir com as substâncias orgânicas, por exemplo, olefinas ou aromáticos, de vários modos. Dependendo das condições da reação e do tipo dos reagentes orgânicos esta pode formar os produtos de decomposição de ácido alcanossulfônico, por exemplo, o éster de metila de ácido metanossulfônico, dióxido de enxofre ou H2S. Takeuchi e outros, J. do Japan Petroleum Institute, Vol. 50(4), 2007, páginas 88-194 descreve a formação de oligômeros de olefinas voláteis com ácido metanossulfônico. Com as olefinas aromáticas menos voláteis, as quais também estão presentes no processo para produzir alquilbenzenos lineares (processo LAB), uma reação do ácido metanossulfônico com as olefinas para formar produtos escuros no fundo da destilação é observada. Acima de 150°C e em tempos de reação mais longos como são típicos nos métodos de produção contínua de produtos químicos, produtos tipo alcatrão, até mesmo de alta viscosidade, são formados. A reação é promovida pelo uso de uma temperatura elevada e uma baixa concentração de água. Entretanto, estas são precisamente as condições encontradas em uma operação de purificação destilativa para o ácido alcanossulfônico. Por exemplo, a obtenção da atividade catalítica suficiente do ácido metanossulfônico requer um teor de água de menos do que 1 % de peso. A fim de ser capaz de atingir esta concentração por meio de destilação, em pressões subatmosféricas moderadas de cerca de 0,01 kPa (0,1 bar) (abs) de temperaturas de cerca de 190°C são necessárias. Estas condições no fundo de uma destilação resultam em formação maciça de componentes de alto ponto de ebulição escuros que torna impraticável uma etapa solitária do processo de destilação para purificação do ácido metanossulfônico em um método que recicla o ácido metanossulfônico. A destilação do ácido metanossulfônico acima requer temperaturas ainda mais altas e/ou requer pressões baixas que implicam em enorme custo e complexidade. Ao mesmo tempo que um tal regime de destilação produz ácido metanossulfônico puro na parte de cima de uma coluna de destilação, é muito intensivo em energia, resulta na perdas de produções e deixa para trás olefinas com alto ponto de ebulição, altamente impurificadas, no fundo da destilação.

[0038] A presente invenção, por conseguinte, tem para seu objeto a provisão de um método para reprocessamento de ácido alcanossulfônico empregado em um processo químico como um agente, catalisador ou solvente que pode ser realizado com gasto de capital relativamente baixo e uso de energia relativamente baixo.

[0039] O objeto é obtido por meio de um método para reprocessamento de ácido alcanossulfônico empregado em um processo químico como um agente, catalisador ou solvente e compreendendo as etapas de: (a) remover uma corrente compreendendo ácido alcanossulfônico de uma mistura reacional gerada no processo químico, (b) alimentar a corrente compreendendo ácido alcanossulfônico em uma cristalização por fusão como a fusão de partida para formar os cristais do ácido alcanossulfônico, de hidratos do ácido alcanossulfônico ou de uma mistura de ambos suspensos no licor mãe, (c) realizar uma separação sólido-líquido para remover os cristais do licor mãe, (d) opcionalmente lavar os cristais para remover o licor mãe que se adere aos cristais, (e) reciclar os cristais lavados ou não lavados removidos do licor mãe no processo químico.

[0040] Atualmente foi constatado que, surpreendentemente, a cristalização por fusão torna possível remover as impurezas do ácido alcanossulfônico em quantidades suficientes para permitir o dito ácido ser reutilizado no processo químico sem uma diminuição apreciável na conversão no processo químico ao mesmo tempo que adicionalmente reduzindo a necessidade de energia necessária em comparação ao método da técnica anterior de purificação do ácido alcanossulfônico.

[0041] As impurezas estão, de modo geral, presentes na forma de componentes de baixo ponto de ebulição ou componentes de alto ponto de ebulição. O termo "componentes de baixo ponto de ebulição" é para ser entendido como significando água e todos os componentes tendo um ponto de ebulição abaixo do ponto de ebulição do ácido alcanossulfônico. O termo "componentes de alto ponto de ebulição" é para ser entendido como significando todos os componentes tendo um ponto de ebulição acima do ponto de ebulição do ácido alcanossulfônico. O ácido alcanossulfônico é, em particular, o ácido metanossulfônico.

[0042] Outra vantagem é que, em comparação com os métodos até aqui empregados de purificação destilativa do ácido alcanossulfônico, o método de acordo com a invenção torna possível obter elevadas purezas de forma simples, em particular, na purificação do ácido metanossulfônico. O método de acordo com a invenção além disso remove a maior parte dos componentes de alto ponto de ebulição do ácido alcanossulfônico que é obtido na técnica anterior apenas através de destilação intensiva em energia do meio da conversão do ácido alcanossulfônico na fase gasosa. Entretanto, esta conversão do ácido alcanossulfônico, em particular, o ácido metanossulfônico, tem a desvantagem adicional de que o dito ácido é altamente corrosivo sob as condições na destilação gasosa, por conseguinte, necessitando de uso de aparelhos resistentes à corrosão complexos.

[0043] A fim de ser capaz de recuperar o ácido alcanossulfônico, é necessário em uma primeira etapa remover inicialmente o dito ácido da mistura reacional gerada no processo químico. Para este fim, é possível, por exemplo, adicionar água, o ácido alcanossulfônico sendo transferido na fase aquosa neste caso. Alternativamente, muitas aplicações, por exemplo, a produção de alquilbenzenos lineares, em que o ácido alcanossulfônico é usado como catalisador em qualquer caso gerar uma mistura reacional bifásica tendo uma fase hidrofílica e uma fase hidrofóbica. Nestes casos em que a mistura reacional é bifásica ou uma segunda fase é gerada pela adição de água, a corrente compreendendo ácido alcanossulfônico é, de preferência, removida da mistura reacional por meio de separação de fase. Esta pode ser obtida usando quaisquer aparelhos para separação de fase conhecidos para aqueles versados na técnica. Os métodos alternativos são, por exemplo, métodos cromatográficos ou extrativos. Entretanto, estes têm a desvantagem de baixa seletividade ou são muito caros e complexos.

[0044] A cristalização faz as impurezas serem removidas do ácido alcanossulfônico e se acumular no licor mãe. Entretanto, uma vez que o licor mãe ainda compreende uma grande proporção de ácido alcanossulfônico não cristalizado é preferível quando o licor mãe, após a remoção dos cristais na etapa (c) e/ou o licor mãe gerado na etapa (b), é pelo menos parcialmente reciclado na cristalização por fusão na etapa (b).

[0045] Dependendo do teor de água na corrente compreendendo ácido alcanossulfônico alimentada para a cristalização por fusão ou ácido alcanossulfônico ou o hidrato de ácido alcanossulfônico cristaliza. Uma vez que igualmente a cristalização do ácido metanossulfônico e a cristalização do hidrato do ácido alcanossulfônico requerem um certo teor de água na fusão, isto pode requerer que o teor de água seja ajustado antes da corrente compreendendo ácido alcanossulfônico ser alimentado na cristalização por fusão na etapa (b). Particularmente quando o ácido alcanossulfônico e não o hidrato é empregado no processo químico isto pode requerer que a água seja removida da corrente compreendendo ácido alcanossulfônico antes da cristalização. Uma vez que a água é um componente de baixo ponto de ebulição comparado ao ácido alcanossulfônico, a corrente compreendendo ácido alcanossulfônico pode, para este fim, por exemplo, antes de ser alimentada na cristalização por fusão na etapa (b) ser destilada para remover os componentes de baixo ponto de ebulição, em que os componentes de baixo ponto de ebulição são retirados da parte de cima de uma coluna de destilação e uma corrente de material compreendendo ácido alcanossulfônico, componentes de alto ponto de ebulição e componentes de baixo ponto de ebulição residuais é retirada do fundo da coluna de destilação e a corrente compreendendo ácido alcanossulfônico, componentes de alto ponto de ebulição e componentes de baixo ponto de ebulição residuais é alimentada para a cristalização por fusão na etapa (b). Alternativamente, no caso de um teor de água insuficiente também pode ser necessário adicionar água. Este é o caso particularmente quando o monoidrato de ácido alcanossulfônico é para ser cristalizado.

[0046] Quando o ácido alcanossulfônico, em particular, o ácido metanossulfônico, recuperado de um processo químico tem um teor de água excessivo, por exemplo, com atividade catalítica resultante insuficiente, o teor de água é para ser diminuído pela remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição para, por exemplo, abaixo de 1 % de peso para obter atividade catalítica suficiente.

[0047] Neste ponto, empregando-se uma cristalização, o teor de água pode ser ajustado vantajosamente comparado a uma remoção puramente destilativa dos componentes de baixo ponto de ebulição por dois métodos alternativos.

[0048] Por um lado, é possível por meio da remoção destilativa de componente de baixo ponto de ebulição para reduzir o teor de água da fusão contendo ácido alcanossulfônico para não mais do que 25 % em mol com base na quantidade de água e ácido alcanossulfônico e então obter o ácido alcanossulfônico puro tendo um teor de água abaixo de 1 % de peso por meio da cristalização por fusão. Isto pode poupar energia na destilação e também submeter o fundo ao estresse térmico reduzido com a vantagem de que menos impurezas adicionais são formadas por meio da reação do ácido alcanossulfônico com as impurezas já presentes.

[0049] Uma remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição pode ser conduzida, por exemplo, por meio de destilação para preparar o ácido metanossulfônico puro em temperaturas abaixo de 150°C e pressões moderadas reduzidas de cerca de 5 a 15 kPa (50 a 150 mbar) a fim de que pouca energia necessite ser consumida e o teor de água é apenas reduzido para 4 % de peso no fundo. Estas condições não resultam em reação significante do ácido metanossulfônico com, por exemplo, olefinas aromáticas para produz produtos muito escuros. Igualmente a água residual e os produtos escuros podem ser amplamente removidos por meio de uma subsequente cristalização.

[0050] Por contraste, uma redução puramente destilativa da concentração de água para menos do que 1 % de peso a 190°C e 10 kPa (100 mbar) resulta na maior formação de componentes secundários por causa da temperatura mais elevada.

[0051] Por outro lado, a fusão contendo ácido alcanossulfônico recuperado de um processo químico pode ser diretamente cristalizada e em seguida alimentada para uma remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição. Este método é vantajoso particularmente quando, por exemplo, por uma remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição ou adição de água, a concentração da fusão contendo ácido metanossulfônico é ajustada para 31 a 75 % em mol, de preferência de 45 a 63 % em mol e particularmente de preferência de 47 a 55 % em mol e hidrato de ácido metanossulfônico é cristalizada. Uma remoção subsequente dos componentes de baixo ponto de ebulição para obter uma concentração abaixo de 1 % de peso e uma atividade catalítica suficiente pode ser realizada sem a possibilidade de impurezas adicionais sendo formadas na remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição uma vez que as impurezas capazes de agir como reagentes para o ácido alcanossulfônico estão amplamente ausentes.

[0052] Uma vez que a cristalização e subsequente separação sólido- líquido não podem de modo geral obter a remoção completa do produto da fusão de partida, o licor mãe que sai do cristalizador ainda compreende uma grande proporção de produto. É portanto preferível quando o licor mãe empobrecido de ácido alcanossulfônico que sai do cristalizador é completamente ou pelo menos parcialmente reciclado de volta para o processo de reprocessamento ou então para os estágios de purificação do processo químico. No caso de reciclagem no processo de reprocessamento, o licor mãe empobrecido de ácido alcanossulfônico pode ser devolvido ou para o cristalizador, referido como o ciclo de cristalização, ou então de volta para a destilação para remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição, referido como o cilco de destilação. A reciclagem para a destilação tem a vantagem de que os componentes de baixo ponto de ebulição os quais se acumulam no licor mãe devido à remoção do produto são igualmente removidos.

[0053] É preferível quando a totalidade do licor mãe que é removido do cristalizado na etapa (c) ou escorre do cristalizador é reciclado para a destilação para remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição ou na cristalização por fusão.

[0054] Quando a lavagem dos cristais na etapa (d) é adicionalmente realizada, o líquido de lavagem impurificado é gerado o qual é reciclado no processo para o reprocessamento do ácido alcanossulfônico. Neste caso é preferível quando o líquido de lavagem é combinado com o licor mãe.

[0055] Uma vez que a cristalização do ácido alcanossulfônico faz os componentes de alto ponto de ebulição se acumularem no licor mãe particularmente no caso de reciclagem na destilação ou a cristalização por fusão, é, além disso, preferível quando o licor mãe removido na etapa (c) é pelo menos parcialmente alimentado para uma remoção de componentes de alto ponto de ebulição para remover os componentes de alto ponto de ebulição do licor mãe. Após a remoção dos componentes de alto ponto de ebulição, o licor mãe é reciclado no processo para o reprocessamento do ácido alcanossulfônico. A alimentação do licor mãe na remoção de componentes de alto ponto de ebulição e subsequente reciclagem no processo para o reprocessamento do ácido alcanossulfônico é referido como o ciclo dos componentes de alto ponto de ebulição. Esta remoção de componentes de alto ponto de ebulição é, de preferência, efetuada antes da introdução do licor mãe na destilação para remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição ou na cristalização por fusão. É particularmente preferível quando o licor mãe após a remoção dos componentes de alto ponto de ebulição é reciclado na destilação para remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição. Isto torna possível aos componentes de baixo ponto de ebulição permanecer no licor mãe as impurezas para igualmente serem removidos do licor mãe na destilação. Em uma opção alternativa, o licor mãe após a remoção dos componentes de alto ponto de ebulição é parcialmente condensado e a porção condensada é reciclada na destilação para remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição e a porção não condensada é descarregada do processo como componentes de baixo ponto de ebulição. No caso de reciclagem da porção condensada do licor mãe na destilação para remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição, a condensação parcial do licor mãe e o descarregamento da porção não condensada dos componentes de baixo ponto de ebulição reduz a proporção dos componentes de baixo ponto de ebulição a ser removida na destilação, por conseguinte, permitindo a destilação como um todo a ser configurada para uma produtividade reduzida que, por sua vez, torna possível produzir gasto de capital e, em particular, economias de energia.

[0056] A remoção de componentes de alto ponto de ebulição pode ser realizada, por exemplo, através de uma evaporação. Esta evapora os componentes de baixo ponto de ebulição presentes no licor mãe, o ácido alcanossulfônico e os componentes de alto ponto de ebulição permanecerem na fase líquida. A fim de não prejudicar o ácido alcanossulfônico e permitir a evaporação ser realizada nas temperaturas mais baixas possíveis, a evaporação é, de preferência, realizada em uma pressão abaixo da pressão atmosférica. Os vapores compreendendo o ácido alcanossulfônico formados durante a evaporação podem ser condensados e devolvidos como um líquido na destilação para remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição ou na cristalização por fusão na etapa (b) ou, particularmente, de preferência, no processo químico. A condensação dos vapores também provê a opção de remoção de componentes de baixo ponto de ebulição. Neste caso, a condensação é realizada de modo que o ácido alcanossulfônico condensa ao mesmo tempo que os componentes de baixo ponto de ebulição permanecem na fase gasosa. A fase líquida compreendendo o ácido alcanossulfônico e a fase gasosa compreendendo o componente de baixo ponto de ebulição podem em seguida serem separadas em um separador de fase líquido-gasoso e os componentes de baixo ponto de ebulição presentes na fase gasosa podem ser descarregada do processo. Uma evaporação também pode ser facilitada por meio de um gás de arrastamento no contexto de uma extração.

[0057] A fração compreendendo o componente de alto ponto de ebulição gerado na evaporação, de modo geral, também compreende uma proporção de ácido alcanossulfônico que pode opcionalmente ser recuperada em uma subsequente etapa de purificação.

[0058] Tanto a destilação para remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição quanto a evaporação do ácido alcanossulfônico para remover os componentes de alto ponto de ebulição são realizadas em uma pressão abaixo da pressão atmosférica. É preferível quando a destilação para remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição e a evaporação para remover os componentes de alto ponto de ebulição são realizadas em uma pressão na gama de 0,5 a 50 kPa (5 a 500 mbar) (abs), de preferência, de 1 a 10 kPa (10 a 100 mbar) (abs). Isto permite a destilação/evaporação que é suave com relação ao produto do ácido alcanossulfônico. Em pressões mais elevadas, as temperaturas necessárias para a destilação/evaporação seriam de uma magnitude de modo que o comprometimento do produto, em particular, a decomposição do ácido alcanossulfônico, não pode ser descartada. É conhecido que os métodos de destilação usando os agentes de arrastamento, assim chamados métodos de extração, podem ser realizados em pressões mais elevadas. Este procedimento é considerado como equivalente para o uso de pressão reduzida no contexto da invenção.

[0059] Quando o ácido alcanossulfônico é o ácido metanossulfônico e o ácido metanossulfônico puro é para ser cristalizado, a destilação para remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição é para ser realizada de modo que a fusão de partida tem uma concentração de pelo menos 76 % em mol, de preferência de pelo menos 82 % em mol e particularmente de preferência de pelo menos 90 % em mol. Os parâmetros de temperatura e pressão para a destilação para remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição podem, por conseguinte, ser variados dentro dos limites amplos, mas são relacionados uns com os outros através de curvas de pressão de vapor de substância específica. O valor particularmente preferido para a concentração de ácido metanossulfônico em uma mistura de água/ácido metanossulfônico de 90 % em mol é obtenível em uma gama preferida de pressão a partir de 40 a 13 kPa (130 mbar) e a temperatura do fundo correspondente varia a partir de 160°C a 200°C. A gama de temperatura relatada é tipicamente em torno de 10 a 20 K mais alta do que o especificado por meio das propriedades físicas da substância específica uma vez que o fluxo na coluna pode dar origem às quedas de pressão e fragilidades de isolamento podem dar origem às perdas de calor.

[0060] Quando o ácido alcanossulfônico é o ácido metanossulfônico e o hidrato de ácido metanossulfônico é para ser cristalizado, a destilação para remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição é para ser realizada de modo que a fusão de partida tem uma concentração de 31 a 75 % em mol, de preferência de 45 a 63 % em mol e particularmente de preferência de 47 a 55 % em mol. Neste ponto também, os parâmetros de temperatura e apressão para a destilação para remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição podem ser variados dentro dos limites amplos. Um valor particularmente preferido para a concentração de ácido metanossulfônico de 51 % em mol é obtenível, por exemplo, em uma pressão a partir de 4 a 13 kPa (40 a 130 mbar) e uma temperatura de fundo a partir de 80°C a 120°C.

[0061] Quando o ácido alcanossulfônico é acido etanossulfônico e ácido etanossulfônico puro é para ser cristalizado, a destilação para remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição é para ser realizada de modo que a fusão de partida tem uma concentração de pelo menos 76 % em mol, de preferência de pelo menos 82 % em mol e particularmente de preferência de pelo menos 90 % em mol. Os parâmetros de temperatura e pressão para a destilação para remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição podem, por conseguinte, ser variados dentro dos limites amplos como na produção de ácido metanossulfônico. Uma vez que o ácido etanossulfônico tem uma pressão de vapor marcadamente mais baixa do que o ácido metanossulfônico, as pressões de destilação preferidas são correspondentemente mais baixas. Um aumento alternativo das temperaturas de destilação muito além de 200°C é problemático por causa da decomposição apreciável do ácido etanossulfônico.

[0062] Quando o ácido alcanossulfônico é o ácido etanossulfônico e o hidrato de ácido etanossulfônico é para ser cristalizado, a destilação para remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição é para ser realizada de modo que a fusão de partida tem uma concentração a partir de 31 a 75 % em mol, de preferência de 45 a 63 % em mol e particularmente de preferência de 47 a 55 % de peso.

[0063] A destilação pode ser realizada em qualquer dispositivo de destilação desejado conhecido para aqueles versados na técnica. A destilação é tipicamente realizada em uma coluna de destilação que pode compreender interiores. Os interiores típicos incluem, por exemplo, bandejas ou embalagens estruturadas ou não estruturadas. As bandejas úteis incluem todas as bandejas conhecidas, por exemplo, pratos perfurados, pratos com borbulhadores, pratos de túnel ou pratos de válvulas. As embalagens estruturadas podem ser, por exemplo, aquelas feitas de materiais cerâmicos ou materiais plásticos, tais como, PFTE ou PFA. As embalagens não estruturadas são, por exemplo, embalagens aleatórias e todos os elementos de embalagem geralmente usados podem ser empregados, por exemplo, aqueles feitos de materiais cerâmicos, materiais plásticos, tais como, PFTE ou PFA.

[0064] A corrente compreendendo ácido alcanossulfônico é, de modo geral, introduzida perto da parte de cima da coluna de destilação. Os componentes de baixo ponto de ebulição são removidos acima e provido para um processamento ou descarte. Uma corrente de material compreendendo ácido alcanossulfônico, componentes de alto ponto de ebulição e componentes de baixo ponto de ebulição residuais, em particular água, é retirada do fundo da coluna de destilação e alimentada para a cristalização por fusão como a fusão de partida. Esta fusão de partida é, de modo geral, um líquido monofásico. Isto significa que o ácido alcanossulfônico também é completamente compreendido na fase líquida.

[0065] Uma vez que a destilação e a cristalização por fusão são realizadas em diferentes temperaturas é necessário, independente do dispositivo de destilação empregado, para resfriar a corrente de material compreendendo o ácido alcanossulfônico antes de ser alimentada para a cristalização por fusão. Até mesmo quando a remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição é realizada nas pressões subatmosféricas indicadas a título de exemplo é necessário realizar a destilação com aquecimento a fim de estabelecer uma temperatura de fundo na gama de 160°C a 191°C no caso de cristalização de ácido metanossulfônico puro e na gama de 86°C a 112°C no caso de cristalização de hidrato de ácido metanossulfônico. Visto que, dependendo do teor de água, o ponto de fusão de uma mistura de água/ácido metanossulfônico está na gama de -54°C a +20°C, o resfriamento apropriado da descarga de fundo de preferência a uma temperatura apenas acima do ponto de fusão da fusão de partida deve primeiro ser efetuada. Alternativamente, também é possível super-resfriar a fusão antes de entrar no cristalizador. Entretanto um tal modo de operação não é preferido uma vez que é difícil controlar a cristalização indesejável em um trocador de calor. Quando um diferente ácido alcanossulfônico é para ser purificado, as temperaturas devem, por conseguinte, ser equiparadas ao ponto de ebulição/ponto de fusão do ácido alcanossulfônico.

[0066] A destilação para remoção de componentes de baixo ponto de ebulição de preferência libera a corrente compreendendo ácido alcanossulfônico dos componentes de baixo ponto de ebulição a um nível de modo que, ignorando a água, a proporção de impurezas a corrente de material compreendendo ácido alcanossulfônico, componentes de alto ponto de ebulição e componentes de baixo ponto de ebulição residuais alimentados para a cristalização por fusão como a fusão de partida não é de mais do que 6 % de peso, de preferência de não mais do que 3 % de peso, na fusão de partida. É particularmente preferível quando a proporção de impurezas ignorando a água é de menos do que 2 % de peso.

[0067] Estas indicações são valores meramente típicos que, além disso, dependem do processo químico em que o ácido alcanossulfônico é empregado e o teor de componentes de alto ponto de ebulição.

[0068] Em comparação com a destilação que é realizada em uma pressão abaixo da pressão atmosférica, a cristalização por fusão é, de modo geral, efetuada em pressão atmosférica. No caso de ácido metanossulfônico puro esta cristalização por fusão é, de preferência, realizada na gama de -10°C a 19°C.

[0069] A fim da cristalização por fusão produzir o ácido metanossulfônico puro, isto é, ácido metanossulfônico tendo uma proporção de impurezas e água de menos do que 1 % de peso, de preferência de menos do que 0,5 % de peso e em particular de menos do que 0,2%, a cristalização por fusão é provida com uma corrente de material compreendendo ácido alcanossulfônico, componentes de alto ponto de ebulição e componentes de baixo ponto de ebulição residuais que compreendem pelo menos 76 % em mol, de preferência pelo menos 82 % em mol e particularmente de preferência pelo menos 90 % em mol de ácido metanossulfônico com base na quantidade total de ácido metanossulfônico e água a corrente de material compreendendo ácido alcanossulfônico, componentes de alto ponto de ebulição e componentes de baixo ponto de ebulição residuais.

[0070] Antes as correntes de reciclagens são alimentados em, a corrente de material compreendendo ácido alcanossulfônico, componentes de alto ponto de ebulição e componentes de baixo ponto de ebulição residuais, além disso, compreendem de não mais do que 6 % de peso, de preferência não mais do que 3 % de peso e em particular não mais do que 2 % de peso de impurezas com base na massa total da corrente de material compreendendo ácido alcanossulfônico, componentes de alto ponto de ebulição e componentes de baixo ponto de ebulição residuais. Quando a mistura de substâncias compreende de impurezas assim como água e ácido alcanossulfônico, as relações de concentração molar de água para ácido alcanossulfônico adequado para cristalização não se alteram substancialmente. A reciclagem no ciclo dos componentes de alto ponto de ebulição pode motivar as concentrações de impurezas, por exemplo, de ácido sulfúrico, para exceder os valores relatados, por conseguinte, reduzindo a proporção de água. Quando maiores concentrações de impurezas estão presentes, menores temperaturas de cristalização são possíveis e necessárias.

[0071] Para obter o ácido metanossulfônico puro, a cristalização por fusão é realizada em uma temperatura na gama de -50°C a 19°C e de preferência na gama de -10°C a 19°C, mais de preferência em uma temperatura na gama de -2°C a 18°C e em particular em uma temperatura na gama de 6°C a 16°C. Elevadas temperaturas de cristalização são preferidas uma vez que as necessidades de energia para a cristalização são, por conseguinte, mais baixas do que para as mais baixas temperaturas de cristalização.

[0072] Para obter o monoidrato de ácido metanossulfônico em uma cristalização por fusão, a corrente de material compreendendo ácido alcanossulfônico, componentes de alto ponto de ebulição e componentes de baixo ponto de ebulição residuais alimentados para a cristalização por fusão como a fusão de partida compreende de preferência de 31 a 75 % em mol, de preferência de 45 a 63 % em mol, particularmente de preferência de 47 a 55 % em mol e em particular de 48 a 52 % em mol de ácido metanossulfônico em cada caso com base na quantidade total de água e ácido metanossulfônico a corrente de material compreendendo ácido alcanossulfônico, componentes de alto ponto de ebulição e componentes de baixo ponto de ebulição residuais. Neste ponto também a proporção de impurezas não é, de preferência, de mais do que 6 % de peso, mais de preferência de não mais do que 3 % de peso e em particular de não mais do que 2 % de peso com base na massa total da corrente de material compreendendo ácido alcanossulfônico, componentes de alto ponto de ebulição e componentes de baixo ponto de ebulição residuais. Quando a mistura de substâncias compreende de impurezas assim como água e ácido alcanossulfônico, as relações de concentração molar de água para ácido alcanossulfônico adequado para cristalização não se alteram substancialmente. Estas indicações são valores meramente típicos que, além disso, dependem do método para produção MSA e o teor dos componentes de alto ponto de ebulição. Quando altas concentrações de impurezas estão presentes, mais baixas temperaturas de cristalização são possíveis e necessárias.

[0073] A temperatura em que a cristalização por fusão do monoidrato de ácido metanossulfônico é realizada está na gama de -50°C a 12°C, de preferência na gama de -15°C a 12°C, mais de preferência na gama de -8°C a 12°C e em particular na gama de 0°C a 12°C. As elevadas temperaturas de cristalização são preferidas uma vez que implicam em mais baixas necessidades de energia para a cristalização.

[0074] As condições ideais de cristalização podem variar dependendo do tipo e da concentração das impurezas. As ditas condições devem, por conseguinte, ser determinadas pelo experimento, por exemplo. Para baixas concentrações de impurezas, as condições de cristalização são muito próximas àquelas para as misturas puras de duas substâncias de água e ácido metanossulfônico.

[0075] Foi constatado que tanto na produção de ácido metanossulfônico puro e quanto na produção do hidrato de ácido metanossulfônico, uma respectiva proporção de 6 % de peso de ácido sulfúrico com base na massa total da corrente de material compreendendo ácido alcanossulfônico, componentes de alto ponto de ebulição e componentes de baixo ponto de ebulição residuais não é crítico e tem, mas pouco efeito nas condições de cristalização. Acontece, por exemplo, que uma impureza de 4 % de peso de ácido sulfúrico em uma mistura de água e ácido metanossulfônico reduz a temperatura de cristalização de ácido metanossulfônico para cerca de 3°C. Além disso, acontece, por exemplo, que uma impureza de 4 % de peso de ácido sulfúrico em uma mistura de água e ácido metanossulfônico reduz a temperatura de cristalização de ácido metanossulfônico para cerca de 2°C.

[0076] O cristalizador em que a cristalização por fusão é realizada pode ser qualquer aparelho adequado para realizar uma cristalização. O calor pode ser removido do cristalizador por meio de, por exemplo, resfriamento de jaqueta ou por tubos interiores adequados, por exemplo, através dos quais um líquido refrigerante flui, até que uma temperatura baixe o suficiente para a cristalização ser obtida. Um exemplo de um líquido refrigerante adequada o qual no caso de resfriamento de jaqueta flui através de uma parede dupla do cristalizador ou é empregado nos tubos de corrente de passagem é uma mistura de água e etileno glicol. É alternativamente possível realizar o resfriamento direto por meio de uma evaporação do líquido refrigerante, por exemplo, dióxido de carbono.

[0077] Em uma modalidade, em outras palavras o método de cristalização por suspensão, o resfriamento no cristalizador converte a fusão de partida em uma suspensão compreendendo cristais de ácido alcanossulfônico. Para obter isto, os cristais sólidos de ácido alcanossulfônico podem se desenvolver diretamente na fusão, por conseguinte, formando a suspensão ou alternativamente os cristais sólidos podem se depositar com uma camada em uma parede resfriada a partir das quais são subsequentemente raspados e ressuspensos no licor mãe. Os aparelhos adequados incluem, por exemplo, tanques agitados, refrigeradores de superfície raspada ou cristalizadores de disco.

[0078] Uma modalidade alternativa compreende realizar uma cristalização em camada. Neste ponto, o cristalizado é formado com uma camada aderente não interrompida em uma superfície resfriada do cristalizador. Neste caso, a separação sólido-líquido é efetuada por meio de escoamento do licor mãe sob gravidade. A cristalização em camada pode ser realizada ou como uma cristalização em camada estática ou como uma cristalização em camada dinâmica.

[0079] Na cristalização em camada estática, a fusão de partida é carregada em um trocador de calor adequado, por exemplo, um trocador de calor de feixe de tubos ou um trocador de calor de placas, e resfriado por redução gradual de temperatura para parcialmente solidificar a fusão de partida. Em uma etapa adicional, o licor mãe é drenado e a temperatura é aumentada novamente. Esta inicialmente derrete uma fração altamente impurificada da camada de cristal antes que o produto seja fundido em elevada pureza. Entretanto, a desvantagem do método de cristalização estática é a produção espaço-tempo tipicamente baixa, uma vez que o transporte de material e calor para as superfícies de deposição é efetuado apenas por meio de transmissão livre. Por contraste, a cristalização dinâmica compreende estabelecer transmissão forçada por meio de circulação bombeada do licor mãe através dos tubos totalmente de corrente de passagem, pela introdução como uma película de gotejamento, por alimentar o gás inerte em um tubo cheio com licor mãe ou por meio de sincronização.

[0080] Na cristalização por suspensão, uma suspensão em que os cristais são suspensos no licor mãe é retirada do cristalizador. Uma vez que o ácido alcanossulfônico é cristalizado fora da fusão de partida, a proporção de fundido ácido alcanossulfônico no licor mãe retirado do cristalizador é mais baixa do que aquela na fusão de partida provida para o cristalizador. A concentração de impurezas no licor mãe também é mais elevada, uma vez que este amplamente não se cristaliza. Apenas a porção líquida, isto é, a fase líquida da suspensão, é referida como licor mãe.

[0081] A fim de remover o licor mãe e as impurezas que se aderem aos cristais é possível e preferível lavar os cristais na etapa (d). Isto compreende o contato dos cristais com um líquido de lavagem com o qual as impurezas são removidas.

[0082] Qualquer meio de lavagem adequado pode ser usado para lavar os cristais na etapa (d). É possível neste ponto empregar um meio de lavagem separado ou realizar a separação sólido-líquido e lavagem em um aparelho. Um aparelho adequado por essa razão é, por exemplo, uma coluna de lavagem. Na coluna de lavagem, os cristais a serem purificados e o líquido de lavagem são, de preferência, executados em contracorrente. Uma vez que ácidos alcanossulfônicos, em particular, ácido metanossulfônico, é corrosivo é necessário para configurar não apenas os aparelhos de produção, mas também o cristalizador, o aparelho para separação sólido-líquido e o meio de lavagem de um tal modo que são duráveis no processo. É, em particular, necessário evitar o ácido alcanossulfônico de se tornar contaminado por constituintes corroídos e destacados do aparelho. Os materiais resistentes à corrosão adequados que podem ser usados para fabricar o meio de lavagem incluem, por exemplo, vidros, aços resistentes à corrosão, aços esmaltados ou materiais plásticos. Os materiais plásticos podem ser empregados ou como materiais de revestimento ou em uma capacidade de suporte de carga. Um material plástico adequado é, por exemplo, polietileno de alta densidade ou então PTFE. Os materiais plásticos são adequados principalmente como um material de construção ou para prover isolamento contra corrosão da superfície externa do aparelho. É possível que algumas partes do aparelho possam estar sob um nível muito alto de tensão mecânica para os materiais plásticos. A construção pode em seguida ser efetuada de um tal modo que as partes salientadas da indústria são fabricadas de, por exemplo, aço esmaltado, mecanicamente estável.

[0083] Os líquidos de lavagens úteis incluem, por exemplo, água, ácido alcanossulfônico aquoso, ácido sulfúrico ou outros solventes. Entretanto, todos estes têm a desvantagem de que os cristais de ácido alcanossulfônico podem ser dissolvidos. As impurezas também podem ser introduzidas. É, portanto, preferível empregar o cristalizado fundido como a solução de lavagem ao invés dos líquidos de lavagens acima mencionados. O cristalizado fundido remove o licor mãe que se adere aos cristais e as impurezas. Uma vez que o cristalizado fundido empregado conforme o líquido de lavagem se torna impurificado pelo licor mãe e pelas impurezas que são lavadas dos cristais e o líquido de lavagem compreende uma grande proporção de produto de valor por causa de sua composição é preferível quando o cristalizado fundido empregado como o líquido de lavagem é reciclado na destilação para remoção de componentes de baixo ponto de ebulição ou na cristalização por fusão após a lavagem.

[0084] Quando o cristalizado fundido é usado como o líquido de lavagem um pouco do líquido de lavagem de modo geral também se cristaliza nos cristais a serem purificados.

[0085] A fim de evitar a sedimentação dos cristais da suspensão durante o transporte entre os aparelhos individuais, em particular entre o cristalizador e o meio de lavagem, é preferível homogenizar a suspensão. Esta pode ser obtida usando agitadores ou bombas, por exemplo. O meio de lavagem ou pode ser diretamente provido com a suspensão retirada do cristalizador ao mesmo tempo que uma opção alternativa compreende submeter à suspensão ao processamento antes de ser alimentado para a meio de lavagem. Isto compreende inicialmente a remoção dos cristais suspensos no licor mãe por meios mecânicos. Esta pode ser obtida usando qualquer método de separação conhecido para separações sólido-líquido. Os métodos de separação adequados incluem, por exemplo, peneiração, prensagem, filtragem, centrifugação, sedimentação e decantação. Após a remoção do licor mãe, os cristais são ressuspensos no líquido de lavagem e a suspensão é alimentada no meio de lavagem.

[0086] Quando o cristalizado fundido é empregado como líquido de lavagem é preferível quando a temperatura é selecionada, de modo que o cristalizado fundido para lavar os cristais tem uma temperatura de 0,1°C a 15°C acima da temperatura de solidificação do ácido alcanossulfônico. É preferível quando a temperatura do cristalizado empregado como líquido de lavagem é de 1°C a 10°C acima a temperatura de solidificação do ácido alcanossulfônico e, em particular, de 2°C a 4°C acima a temperatura de solidificação do ácido alcanossulfônico.

[0087] O meio de lavagem é, de preferência, operado de modo que o tempo de permanência dos cristais a serem lavados na lavadora está na gama de 1 a 25 minutos e de preferência na gama de 1 a 15 minutos. Entretanto, particularmente, mas não exclusivamente quando a suspensão compreendendo os cristais e o líquido de lavagem cristalizado fundido são executadas em contracorrente foi constatado que eficácia da purificação suficiente é obtida até mesmo com um tempo de permanência de 2 a 8 minutos.

[0088] Os cristais podem ser lavados repetidamente para melhorar a eficácia da purificação. Para este fim, a lavagem na etapa (d) ou então a sequência compreendendo a cristalização na etapa (b), separação sólido- líquido na etapa (c) e lavagem na etapa (d) pode ser realizada repetidamente ou então operada com a reciclagem parcial. Entretanto, preferência é dada para realizar a cristalização e a lavagem apenas uma vez. A lavagem dos cristais pode, até mesmo, ser evitada quando as necessidades de pureza do produto são baixas.

[0089] Os três ciclos de corrente de material citados, em outras palavras o ciclo de destilação, ciclo de cristalização e ciclo dos componentes de alto ponto de ebulição passam através dos setores da fábrica os quais, em alguns casos têm muitos diferentes níveis de temperatura. A fim de fazer bom uso da energia introduzida no método ao mesmo tempo que além disso mantendo a quantidade de energia necessária para o aquecimento e o resfriamento das correntes de materiais tão baixa quanto possível é preferível, quando os ciclos de corrente de material são passados através dos transferidores de calor que transferem calor na contracorrente. Por exemplo, a corrente de material retirada da descarga de fundo dos componentes de baixo ponto de ebulição destilação e compreendendo ácido alcanossulfônico, componentes de alto ponto de ebulição e componentes de baixo ponto de ebulição residuais e componentes de alto ponto de ebulição é resfriado antes de ser alimentado para a cristalização por fusão ao mesmo tempo que, inversamente, o licor mãe empobrecido de ácido alcanossulfônico reciclado na destilação é aquecido. É, por conseguinte, particularmente preferível quando calor da corrente de material compreendendo ácido alcanossulfônico, componentes de alto ponto de ebulição e componentes de baixo ponto de ebulição residuais e componentes de alto ponto de ebulição que é para ser resfriado é transferido para o licor mãe empobrecido de ácido alcanossulfônico o qual é para ser aquecido.

[0090] Quando os métodos eficientes de cristalização e lavagem estão disponíveis, os componentes de baixo ponto de ebulição e os componentes de alto ponto de ebulição podem ser acumulados em altas concentrações no ciclo dos componentes de alto ponto de ebulição, isto é, na recirculação do licor mãe, a não ser que os ácidos alcanossulfônicos cristalizados não consigam cumprir as especificações de pureza da indústria. As quantidades totais de impurezas do componente de alto ponto de ebulição e componente de baixo ponto de ebulição na fusão de partida de até 8 % de peso podem ser toleradas sem problemas. Isto permite que os volumes de corrente que são passados através de grandes diferenças de temperaturas no ciclo dos componentes de alto ponto de ebulição a serem mantidos suficientemente pequenos para as necessidades de aquecimento e resfriamento dos mesmos a serem pequenos comparados às necessidades de calor em qualquer caso necessário em termos de engenharia de processo. O método de acordo com a invenção, por conseguinte, requer menos energia do que os métodos convencionais.

[0091] O processo químico em que o ácido alcanossulfônico é empregado é, por exemplo, uma reação de esterificação ou uma alquilação. Entretanto, além de estes dois tipos de reação, as reações adicionais realizadas na presença de um catalisador acídico também são concebíveis. É, particularmente preferível, quando o processo químico é uma alquilação de ácido salicílico ou de aromáticos substituídos ou não substituídos. O método de acordo com a invenção é muito particularmente adequado para o reprocessamento do ácido metanossulfônico empregado como catalisador na produção de alquilbenzeno linear de benzeno ou benzeno substituído por uma olefina.

[0092] O ácido alcanossulfônico empregado no processo químico e reprocessado de acordo com o método de acordo com a invenção é, em particular, ácido metanossulfônico.

[0093] Os exemplos de trabalho da invenção são mostrados nas figuras e são mais particularmente descritos na descrição que segue.

[0094] A Figura 1 mostra um diagrama de fluxo do processo de um reprocessamento de ácido alcanossulfônico por meio de cristalização,

[0095] a Figura 2 mostra um diagrama de fluxo do processo de um reprocessamento de ácido alcanossulfônico por meio de cristalização com a remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição,

[0096] a Figura 3 mostra um diagrama de fluxo do processo de um reprocessamento de ácido metanossulfônico por meio de destilação e cristalização.

[0097] A Figura 1 mostra um diagrama de fluxo do processo para um processo químico com um reprocessamento de ácido alcanossulfônico por meio de cristalização.

[0098] Um processo químico 1, por exemplo, uma alquilação para produção de alquilbenzenos lineares, é provido com reagentes 3. Na produção de alquilbenzenos lineares os reagentes 3 empregados são tipicamente olefinas lineares e benzeno substituído ou não substituído. Estes reagentes 3 podem compreender outras adições, por exemplo, solvente. Uma vez que a reação prossegue na presença de um catalisador, um catalisador deve ser adicionado além dos reagentes 3. De acordo com a invenção o catalisador é ácido alcanossulfônico, em particular ácido metanossulfônico.

[0099] Uma mistura reacional compreendendo o ácido alcanossulfônico 7 é retirada do processo químico 1. A mistura reacional 7 é alimentada em um separador 9. No separador 9, a mistura reacional é separada em uma corrente compreendendo ácido alcanossulfônico 11 e uma corrente de produto cru 13. Além do produto produzido no processo químico, por exemplo, alquilbenzeno linear, a corrente de produto cru 13 tipicamente compreende adicionalmente reagentes, solventes e possivelmente subprodutos formados durante a reação. Uma pequena proporção de ácido alcanossulfônico também pode ainda estar presente.

[00100] De acordo com a invenção, a corrente compreendendo ácido alcanossulfônico 11 é alimentado em um cristalizador 15 e purificado por meio de cristalização porque a corrente compreendendo ácido alcanossulfônico 11 ainda compreende as impurezas que na reciclagem direta no processo químico 1 pode ter repercussões prejudiciais, em particular na forma de uma perda de atividade do ácido alcanossulfônico empregado como catalisador.

[00101] No cristalizador, a corrente compreendendo ácido alcanossulfônico 11 é provida como fusão de partida e resfriado a fim de que o ácido alcanossulfônico cristalize. O cristalizado é retirado, opcionalmente lavado, fundido e reciclado de volta no processo químico como retorno 17.

[00102] As perdas de ácido alcanossulfônico que podem surgir, por exemplo, devido à remoção com a corrente de produto cru 13 ou devido à remoção de impurezas da cristalização podem ser compensadas através de uma alimentação do catalisador 5. Isto pode compreender alimentar o ácido alcanossulfônico através da alimentação do catalisador 5 ou no retorno 17 como representado neste ponto ou então diretamente no processo químico 1.

[00103] A Figura 2 mostra um diagrama de fluxo do processo de um reprocessamento de ácido alcanossulfônico por meio de cristalização com a remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição.

[00104] Em comparação com a modalidade representada na figura 1, a modalidade representada na figura 2 compreende adicionalmente uma remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição 19. Neste caso a corrente de material compreendendo o ácido alcanossulfônico 11 retirada do separador 9 é inicialmente alimentado na remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição 19. Na remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição 19, os componentes de baixo ponto de ebulição presentes como impurezas são removidos da corrente de material compreendendo o ácido alcanossulfônico de preferência por meio de destilação. Após a remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição, a corrente de material compreendendo o ácido alcanossulfônico é em seguida alimentado como a fusão de partida no cristalizador 15 em que o ácido alcanossulfônico cristaliza.

[00105] O licor mãe compreendendo o ácido alcanossulfônico não cristalizado no cristalizador 15 pode ser totalmente ou parcialmente reciclado na remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição 19 através de um primeiro reciclo 21. Alternativamente, ou, além disso, também é possível totalmente ou parcialmente reciclar o licor mãe no cristalizador 15 através de um segundo reciclo 23. Entretanto, a reciclagem na remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição 19 é preferida uma vez que os componentes de baixo ponto de ebulição anteriormente não removidos também podem se acumular no licor mãe.

[00106] Além da remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição 19, uma remoção de componentes de alto ponto de ebulição também é vantajosa. A dita remoção não é representada nas figuras 1 e 2 e é de preferência efetuada a jusante da cristalização. Para efetuar a remoção de componentes de alto ponto de ebulição é possível, por exemplo, destilar o licor mãe não cristalizado a partir do cristalizador 15, por conseguinte, evaporando o ácido alcanossulfônico presente no licor mãe. Os componentes de alto ponto de ebulição, por conseguinte, permanecem no fundo na fase líquida. O ácido alcanossulfônico evaporado pode ser condensado e reciclado no processo químico 1. Alternativamente, a reciclagem na remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição 19 também é possível. Isto tem a vantagem de que os componentes de baixo ponto de ebulição presentes no licor mãe os quais são igualmente convertidos na fase gasosa durante a remoção destilativa de componentes de alto ponto de ebulição ainda podem ser removidos. É, além disso, também possível reciclar o ácido alcanossulfônico após a condensação no cristalizador 15 de acordo com o segundo reciclo 23. Entretanto, preferência é dada para a introdução do ácido alcanossulfônico condensado a partir da remoção de componentes de alto ponto de ebulição no processo químico 1 ou da remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição 19.

[00107] A Figura 3 representa um diagrama de fluxo do processo de um reprocessamento de um ácido alcanossulfônico usando o ácido metanossulfônico como um exemplo por meio de destilação e cristalização.

[00108] Uma corrente compreendendo o ácido alcanossulfônico 11 removida de um processo químico é alimentada em uma remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição 19. A remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição 19 é efetuada, por exemplo, como representado, neste ponto, por meio de destilação. Para este fim, a corrente compreendendo o ácido alcanossulfônico 11 é introduzida na região superior de uma coluna de destilação 31. A coluna de destilação 31 para remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição pode compreender interiores adequados. Os interiores que podem ser provido incluem, por exemplo, bandejas ou embalagens como são conhecidos por aqueles versados na técnica. As bandejas adequadas incluem, por exemplo, pratos perfurados, bandejas tampa bolha, bandejas tipo tunnel-cap ou bandejas perfuradas. As embalagens usadas podem ser estruturadas ou embalagens aleatórias. As embalagens aleatórias, de modo geral, compreendem os elementos de embalagem, por exemplo, anéis Raschig®, anéis Pall, assentos, assentos Berl, elementos cilíndricos de embalagem ou qualquer outra forma de elementos de embalagem. Na remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição 19, a corrente de material compreendendo o ácido alcanossulfônico é conduzida para uma concentração adequada para a cristalização.

[00109] Na parte de cima da uma coluna de destilação 31, os componentes de baixo ponto de ebulição, em particular, água, são retirados como corrente superior 33. A corrente superior 33 é passada através de uma bomba 35, por exemplo, uma bomba de anel líquido, com a qual a pressão desejada para a destilação é gerada. A corrente superior 33 é subsequentemente retirada do processo e processada separadamente ou eliminada.

[00110] No fundo da coluna de destilação 31, uma corrente inferior compreendendo o ácido alcanossulfônico 37 é retirada. A destilação estabelece uma concentração de água na corrente inferior 37 de modo que a corrente inferior 37 compreende uma concentração cristalizável de ácido alcanossulfônico.

[00111] Uma vez que a cristalização é realizada em uma temperatura substancialmente mais baixa do que a temperatura de fundo na destilação, a corrente inferior 37 é resfriado em um primeiro transferidor de calor 39. Após o resfriamento no primeiro transferidor de calor, a corrente inferior é alimentada no cristalizador 15 como fusão de partida 41. A cristalização pode ser realizada como uma cristalização em camada ou então como uma cristalização por suspensão. No processo representado, neste ponto, a título de exemplo, a cristalização é uma cristalização por suspensão.

[00112] Uma suspensão 42 de cristais do ácido alcanossulfônico e de licor mãe é retirada do cristalizador 15 e alimentada em uma separação sólido-líquido e um meio de lavagem 43 em que os cristais de ácido alcanossulfônico são removidos e lavados para remover o licor mãe e as impurezas aderindo a eles. Para este fim, é possível, por exemplo, executar os cristais de ácido alcanossulfônico suspensos no licor mãe em contracorrente a um líquido de lavagem, por exemplo, cristalizado fundido. O líquido de lavagem lava o licor mãe e as impurezas dos cristais. Após a separação dos cristais do líquido de lavagem por meio de um método de separação sólido- líquido, o ácido alcanossulfônico purificado é obtido e retirado do processo e devolvido no processo químico através do retorno 17.

[00113] Um pouco do ácido alcanossulfônico purificado pode ser fundido e devolvido através de um conduto 45 como líquido de lavagem.

[00114] O líquido de lavagem compreendendo licor mãe e impurezas é igualmente retirado do aparelho para separação sólido-líquido e meio de lavagem 43 como uma corrente empobrecida de ácido alcanossulfônico. Uma vez que esta corrente de material ainda compreende uma grande proporção de ácido alcanossulfônico, a dita corrente não é, de preferência, removida do processo.

[00115] É, por conseguinte, possível, por exemplo, reciclar o líquido de lavagem e a corrente de material empobrecido de ácido alcanossulfônico retirada do meio de lavagem 43 na cristalização por fusão 9 através do segundo reciclo 23. Isto pode compreender a reciclagem ou toda a corrente ou apenas uma subcorrente.

[00116] Para opor-se a um nível inadmissível de acúmulo de componentes de baixo ponto de ebulição neste reciclo, o líquido de lavagem e a corrente empobrecida de ácido alcanossulfônico retirada do meio de lavagem pode ser reciclada na coluna de destilação 31 para remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição 19 através do primeiro reciclo 21. Isto é aconselhável particularmente quando o ácido alcanossulfônico puro no lugar do monoidrato de ácido alcanossulfônico é obtido no cristalizador 15. Por contraste, na cristalização do monoidrato, uma concentração adequada de componentes de baixo ponto de ebulição pode alternativamente ser estabelecida por ajustar a temperatura de fundo da coluna de destilação 31 empregada para remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição 19. Deve ser observado que outra opção compreende a reciclagem de uma subcorrente da corrente de material compreendendo o líquido de lavagem e o licor mãe empobrecido de ácido alcanossulfônico na remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição 19 através do primeiro reciclo 21 e uma subcorrente adicional no cristalizador 15 através do segundo reciclo 23.

[00117] Na modalidade representada na figura 3, a corrente de material empobrecido de ácido alcanossulfônico retirada do meio de lavagem 43 é alimentado em um segundo transferidor de calor 47. Um acoplamento adequado do primeiro transferidor de calor 39 e do segundo transferidor de calor 47 utiliza a temperatura baixa da corrente de material empobrecido de ácido alcanossulfônico retirada do meio de lavagem 43 para resfriar a corrente inferior compreendendo o ácido alcanossulfônico 37 retirado da remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição. Como resultado da grave corrosividade da transferência direta de calor do ácido alcanossulfônico da corrente quente para a corrente fria é possível apenas com um alto nível de complexidade técnica, se não todo. A corrente inferior 37, por conseguinte, libera calor para um meio de transferência de calor no primeiro transferidor de calor 39. O meio de transferência de calor flui através de um circuito de meio de transferência de calor 49 no segundo transferidor de calor 47 em que o dito meio libera o calor anteriormente absorvido para a corrente de material empobrecido de ácido alcanossulfônico retirada do meio de lavagem 43, por conseguinte, aquecendo a dita corrente. O meio de transferência de calor resfriado e seguida flui de volta para o primeiro transferidor de calor 39 através do circuito de meio de transferência de calor 49.

[00118] Uma vez que a destilação para a remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição é realizada em uma temperatura muito mais elevada do que da cristalização, o primeiro reciclo 21 é, além disso, provido com um primeiro transferidor de calor 51 em que a corrente de material empobrecido de ácido alcanossulfônico reciclada é aquecida até a temperatura necessária para reciclagem na remoção de componente de baixo ponto de ebulição 19.

[00119] Para remover os componentes de alto ponto de ebulição da corrente de material empobrecido de ácido alcanossulfônico retirada do meio de lavagem 43, pelo menos um pouco do licor mãe, a assim chamada purificação dos componentes de alto ponto de ebulição 53, é alimentada em um evaporador 55. Alternativamente, a purificação dos componentes de alto ponto de ebulição 53 também pode ser diretamente eliminado. Entretanto, o descarte é aconselhável apenas quando uma grande parte do licor mãe foi devolvida para o processo de purificação através do primeiro reciclo 21 e/ou o segundo reciclo 23. No evaporador 55, o ácido alcanossulfônico e os componentes de baixo ponto de ebulição são evaporados e retirados como vapores 57. As porções não evaporadas são retiradas do evaporador na forma líquida como fluxo de purificação dos componentes de alto ponto de ebulição processados 59 e providos para descarte ou uso adicional.

[00120] Os vapores 57 retirados do evaporador 55 são reciclados ou para a remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição 19 como representado neste ponto ou, de preferência após a condensação, no processo químico. Na modalidade representada, neste ponto, os vapores 57 fluem em um condensador parcial 61. No condensador parcial 61, o ácido alcanossulfônico presente nos vapores condensa e é reciclado na remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição 19 como condensado 63. Sem condensação parcial, os vapores podem, apenas com dificuldade, ser passados diretamente na remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição 19 na forma gasosa porque o evaporador 55 e a coluna de destilação 31 empregados para remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição 19 são tipicamente operados em diferentes níveis de pressão. Uma opção alternativa de reciclagem para os vapores condensados é usada, após o resfriamento, como líquido de lavagem para o meio de lavagem 43.

[00121] A porção não condensada compreendendo componentes de baixo ponto de ebulição é retirada do condensador parcial 61 na forma gasosa e retirada do processo juntamente com a corrente de material compreendendo os componentes de baixo ponto de ebulição 33 da coluna de destilação 31.

[00122] Para reduzir a pressão do condensado 63 que é devolvido na coluna de destilação 31, uma bomba a jato 65 pode ser provida a corrente de material retirada na forma gasosa do condensador parcial 61. Como alternativa para uma bomba a jato também é possível empregar qualquer outro aparelho conhecido por aqueles versados na técnica com o qual um gás pode ser convertido e a pressão reduzida gerada. O uso da bomba a jato 65 reduz a pressão no condensador parcial 61 e o condensado 63, portanto, também sai do condensador parcial 61 em uma pressão mais baixas do que a pressão no evaporador 55.

[00123] Por razões de economia de energia é aconselhável usar a menor purificação possível dos componentes de alto ponto de ebulição 53. O limite mais baixo para reduzir a quantidade de purificação de componentes de alto ponto de ebulição 53 é a quantidade em que apenas quantidades suficientes de componentes de alto ponto de ebulição ainda são descarregada do ciclo para manter a concentração dos ditos componentes de alto ponto de ebulição abaixo da concentração acima que impedem a cristalização.

Exemplos Exemplo 1

[00124] Para produzir o dodecilbenzeno com 100% de ácido metanossulfônico como catalisador, 164 g de benzeno, 50 g de 1-dodeceno e 283 g de n-octano juntamente com 769 g de ácido metanossulfônico (Lutropur® 100 da BASF SE) foram carregados em um reator de vidro de paredes duplas de 2,5 l de volume. O reator de vidro foi provido com um agitador, um condensador e um termoelemento. O experimento foi realizado sob uma atmosfera de gás inerte argônio. Após agitar a solução durante 2 minutos a 1000 rpm o agitador foi parado. Uma separação de fase ocorreu em cerca de 120 segundos. Uma vez que as fases se separaram, uma amostra inicial da fase orgânica foi retirada. A mistura reacional foi subsequentemente aquecida a 60°C durante 30 minutos com agitação a 1000 rpm e em seguida agitada por mais de cinco horas nesta temperatura. Após cada hora o agitador foi brevemente parado e, após a separação de fase, uma amostra da fase orgânica foi retirada. Uma vez que reação terminou, o agitador foi parado e a mistura reacional foi resfriada em temperatura ambiente. Isto motivou as fases se separarem. A fase hidrofóbica superior era límpida e incolor. A fase inferior contendo ácido metanossulfônico apresentou leve descoloração castanha. Esta fase foi drenada. Esta produz 428 g de fase hidrofóbica e 777 g de fase hidrofílica contendo ácido metanossulfônico. As amostras de fase orgânica foram analisadas por meio de cromatografia gasosa para monitorar o progresso da reação. A diminuição na concentração de dodeceno e a formação de isômeros de dodecilbenzeno foram observadas. As áreas dos sinais da GC para o isômeros de dodeceno, para os isômeros de dodecilbenzeno e para o n-octano foram medidas e as relações dos isômeros de dodeceno/octano e isômeros de dodecilbenzeno/octano foram calculadas. Para observar a diminuição na concentração de dodeceno, as concentrações foram normalizadas até o valor da amostra inicial.

Exemplos de 2 a 8

[00125] Os exemplos descrevem a produção de dodecilbenzeno com a reciclagem da fase hidrofílica contendo ácido metanossulfônico.

[00126] Os experimentos foram realizados semelhantemente ao exemplo 1. Entretanto, ao invés dos 769 g de ácido metanossulfônico fresco, a fase hidrofílica contendo ácido metanossulfônico do experimento anterior foi empregada. As perdas de ácido metanossulfônico originando-se do amostragem e análise da fase foram substituídas por 100% de ácido metanossulfônico de fresco. Por conseguinte, após o experimento descrito no exemplo 1 e a análise da fase hidrofílica contendo ácido metanossulfônico, 748 g da fase hidrofílica permaneceram. Para compensar a perda, 21 g de ácido metanossulfônico a 100% foram adicionados a esta quantidade.

[00127] A aparência, o teor de ácido metanossulfônico e o teor de água da fase hidrofílica após os experimentos são relatados na tabela 1.

[00128] Após sete ciclos de reciclagem, a fase hidrofílica foi amarela/castanho e a fase hidrofóbica do produto apresentou uma cor avermelhada. Os experimentos mostram que durante a reação catalisada pelo ácido metanossulfônico de dodeceno com benzeno, os compostos coloridos são formados os quais se acumulam na fase hidrofílica contendo ácido metanossulfônico. Quando estes componentes não são removidos, a reciclagem do ácido metanossulfônico resulta na fase hidrofóbica compreendendo dodecilbenzeno igualmente se torna descolorida.

[00129] Foi constatado que o teor de água na mistura reacional aumentou ligeiramente para cada reciclagem. A análise das respectivas fases orgânicas por hora experimentadas revelou que um teor de água na fase contendo ácido metanossulfônico de mais do que 0,25 % de peso resulta em uma queda significante na atividade catalítica.

Exemplos de 9 a 12

[00130] Os Exemplos de 9 a 12 descrevem a produção de dodecilbenzeno com diferentes concentrações de água na fase contendo ácido metanossulfônico.

[00131] Os experimentos foram realizados semelhantemente ao exemplo 1. Entretanto, uma pequena quantidade de água foi adicionada ao ácido metanossulfônico antes de cada experimento. Após a separação de fase da mistura reacional, o teor de água na fase hidrofílica contendo ácido metanossulfônico foi analisado. Os teores de água para os experimentos individuais são igualmente relatados na tabela 1.

[00132] As curvas de conversão para o dodeceno nos experimentos e a formação de dodecilbenzeno claramente mostram o impacto da água na atividade catalítica do ácido metanossulfônico. Neste ponto também, a conversão diminuiu consideravelmente com o aumento do teor de água. Tabela 1: Composição da fase hidrofílica

n.d.: não determinado

Exemplo 13

[00133] O exemplo descreve a produção de dodecilbenzeno e a remoção destilativa da água da fase hidrofílica.

[00134] 164 g de benzeno, 50 g de 1-dodeceno e 94 g de n-octano juntamente com 765,2 g de ácido metanossulfônico (Lutropur® 100 da BASF SE) e 3,8 g de água (correspondendo a 0,5 % de peso de água na fase hidrofílica) foram carregados em um reator de vidro de paredes duplas de 2,5 l de volume. O reator de vidro foi provido com um agitador, um condensador e um termoelemento. O experimento foi realizado sob uma atmosfera de gás inerte argônio. Após a misturação, a solução durante 2 minutos a 1000 rpm o agitador foi parado. Uma vez que as fases se separaram, uma amostra inicial da fase orgânica foi retirada. A mistura reacional foi subsequentemente aquecida a 80°C durante 45 minutos com agitação a 1000 rpm e em seguida agitada por mais de cinco horas nesta temperatura. Após cada hora o agitador foi brevemente parado e, após a separação de fase, uma amostra da fase orgânica foi retirada. Uma vez que reação terminou, o agitador foi parado e a mistura reacional foi resfriada em temperatura ambiente. Isto motivou as fases se separarem. A fase inferior contendo ácido metanossulfônico teve uma leve descoloração amarela. Esta fase foi drenada. Esta produz 233 g de fase hidrofóbica e 772 g de fase hidrofílica contendo ácido metanossulfônico. As fases foram analisadas como descrito no exemplo 1.

[00135] 757 g da fase hidrofílica ligeiramente amarela tendo um teor de água de 0,7 % de peso foram incipientemente destilados em um evaporador rotativo a 160°C em uma pressão de 0,4 kPa (4 mbar) (abs). 34 g de destilados foram coletados no frasco receptor. Os fundos escurecem durante a destilação. Uma vez que a destilação terminou, 689 g de fase hidrofílica amarela permaneceu no fundo. A fase hidrofílica restante tinha um teor de água de 0,05 % de peso.

Exemplos de 14 a 21

[00136] Os exemplos de 14 a 21 descrevem a produção de dodecilbenzeno com fase hidrofílica reciclada após a remoção destilativa da água em um aparelho de laboratório.

[00137] Os experimentos foram realizados semelhantemente à descrição do exemplo 13. Entretanto, no lugar dos 765,2 g de ácido metanossulfônico fresco, a fase hidrofílica contendo ácido metanossulfônico do experimento anterior foi empregada. As perdas de ácido metanossulfônico originando-se da amostragem e da análise da fase foram substituídas por ácido metanossulfônico a 100%.

[00138] Após realizar o exemplo 19 e a análise química da fase hidrofílica contendo ácido metanossulfônico, 675 g da fase hidrofílica permaneceram. Para compensar as perdas, 90,2 g de ácido metanossulfônico a 100% foram adicionados a esta quantidade.

[00139] Os parâmetros de destilação do exemplo 19 são descritos neste ponto a título de exemplo. 780,6 g de fase hidrofílica foram empregados neste experimento. A temperatura de fundo no final da destilação foi de 143°C. A temperatura acima foi de 135°C em uma pressão acima de 0,2 kPa (2 mbar). 25,3 g d uma primeira fração da parte de cima compreendendo principalmente benzeno e 58.0 g de uma segunda fração da parte de cima compreendendo essencialmente água e ácido metanossulfônico foram obtidas. Os fundos sofreram grave descoloração escura durante a destilação. Os fundos tinham uma concentração de água de 0,4 % de peso (por meio de titulação de Karl- Fischer). Os fundos (677,3 g) foram empregados no experimento 21. As perdas do ácido metanossulfônico foram compensadas com 100 % de peso de ácido metanossulfônico.

[00140] Após o experimento 21 e a separação de fase, 236,8 g de uma fase hidrofóbica turva apresentando leve descoloração de acastanhado e 775,6 g de uma fase ligeiramente hidrofílica contendo ácido metanossulfônico apresentando descoloração castanha escura foram obtidos.

[00141] Após destilação repetida, a cor da fase hidrofílica contendo ácido metanossulfônico escureceu gravemente. As partículas divididas de sólidos finamente também foram formadas. Na fase hidrofóbica também, os componentes coloridos resultaram em escurecimento apreciável.

[00142] Os experimentos mostram que sob as condições de uma destilação, o ácido metanossulfônico passa por reação química com os produtos da reação do processo LAB. Os produtos da reação da reação de ácido metanossulfônico são muitos escuros e após destilação repetida, em particular nas temperaturas acima de 150°C, podem formar óleos ou partículas insolúveis.

[00143] Embora as condições de destilação para remoção da água foram abaixo de 145°C, a reação do ácido metanossulfônico com olefinas aromáticas foi inevitável. Embora a redução da pressão de destilação em princípio permite a destilação em temperaturas mais baixas com formação reduzida impurezas, este método requer pressões muito baixas, por exemplo, abaixo de 1 kPa (10 mbar), que correspondentemente implicar em mais custo e complexidade.

[00144] Os produtos da reação formados indicam que uma destilação, que resulta em concentrações muito baixas de água de menos do que 1 % de peso no ácido metanossulfônico reciclado, é uma etapa inadequada do processo em um processo LAB reciclado. Por conseguinte, a destilação não é um meio adequado para a reciclagem do ácido metanossulfônico.

Exemplo 22

[00145] O exemplo descreve a produção de dodecilbenzeno com a fase hidrofílica reciclada do experimento 21.

[00146] O experimento foi conduzido semelhantemente ao Exemplo 1. Entretanto, no lugar dos 769 g de ácido metanossulfônico fresco, a fase hidrofílica contendo ácido metanossulfônico (681 g) do exemplo 22 foi empregada. Para compensar a perda, 88 g de ácido metanossulfônico a 100% foram adicionados a esta quantidade. Entretanto, em comparação com exemplo 1, as separações de fases nestes experimentos não ocorreram dentro de 120 segundos, mas de preferência requereram pelo menos 10 minutos. Uma vez que reação terminou, uma fase intermediária formada entre a fase hidrofílica muito escura e a fase hidrofóbica acastanhada. Todas as três fases foram isoladas. A fase intermediária separada em uma fase hidrofóbica e uma fase hidrofílica somente após ser deixada em repouso durante um longo período de várias horas.

[00147] Este exemplo mostra que o tensoativo e os compostos que conferem cor podem se formar e se acumular na fase hidrofílica.

Exemplo 23

[00148] O exemplo descreve a produção de dodecilbenzeno com ácido metanossulfônico a 100% como catalisador.

[00149] 78,7 g de benzeno, 24,0 g de 1-dodeceno e 135,8 g de n-octano juntamente com 370 g de ácido metanossulfônico purificado por meio de cristalização foram carregados em um reator de vidro de paredes duplas de 2,5 l de volume. O reator de vidro foi provido com um agitador, um condensador e um termoelemento. O experimento foi realizado sob uma atmosfera de gás inerte argônio. Após um curto período de misturação o agitador foi parado. Uma separação de fase ocorreu em cerca de 30 segundos. Uma vez que as fases se separaram, uma amostra da fase orgânica foi retirada. Subsequentemente, a mistura reacional foi aquecida a 60°C com agitação e a mistura foi agitada por mais de cinco horas. Após cada hora o agitador foi brevemente parado e, após a separação de fase, uma amostra da fase orgânica foi retirada. Uma vez que reação terminou, o agitador foi parado e a mistura reacional foi resfriada em temperatura ambiente. Isto motivou as fases se separarem. A fase hidrofóbica superior era límpida e incolor. A fase inferior contendo ácido metanossulfônico estava turva e apresentou leve descoloração castanha. A dita fase foi drenada e analisada quanto ao teor de água. Continha 0,22 % de peso de água.

Exemplo 24

[00150] O exemplo descreve a produção de dodecilbenzeno com o ácido metanossulfônico que foi purificado por meio de cristalização.

[00151] 78,7 g de benzeno, 24,0 g de 1-dodeceno e 135,8 g de n-octano juntamente com 370 g de ácido metanossulfônico purificado por meio de cristalização (do exemplo 25) foram carregados em um reator de vidro de paredes duplas de 2,5 l de volume. O reator de vidro foi provido com um agitador, um condensador e um termoelemento. O experimento foi realizado sob uma atmosfera de gás inerte argônio. Após um curto período de misturação o agitador foi parado. Uma separação de fase ocorreu em cerca de 30 segundos. Uma vez que as fases se separaram, uma amostra da fase orgânica foi retirada. Subsequentemente, a mistura reacional foi aquecida a 60°C com agitação e a mistura foi agitada por mais de cinco horas. Após cada hora o agitador foi brevemente parado e, após a separação de fase, uma amostra da fase orgânica foi retirada. Uma vez que reação terminou, o agitador foi parado e a mistura reacional foi resfriada em temperatura ambiente. Isto motivou as fases se separarem. A fase hidrofóbica superior era límpida e incolor. A fase inferior contendo ácido metanossulfônico estava turva e apresentou leve descoloração castanha. A dita fase foi drenada e analisada quanto ao seu teor de água. Continha 0,15 % de peso de água. A comparação do progresso da reação, por exemplo, 23 e o exemplo 24 não apresentou desvio.

[00152] O exemplo 24 mostra que o ácido metanossulfônico pode ser purificado por meio de cristalização a um nível de modo que obtém uma qualidade adequada para reciclagem em um processo catalisado pelo ácido metanossulfônico.

Exemplo 25

[00153] O exemplo descreve a cristalização de ácido metanossulfônico a partir da fase impurificada contendo ácido metanossulfônico a partir da produção de alquilbenzeno linear.

[00154] Os componentes de baixo ponto de ebulição e a água foram removidos por meio de destilação de 1510 g de ácido metanossulfônico impurificado a partir de uma produção simulada em laboratório de alquilbenzeno linear para obter uma concentração residual de água de 0,35 % de peso em uma pressão sob condições idênticas ao do exemplo 19. Os fundos mais escuros da coluna de destilação foram em seguida carregados em um recipiente agitado de parede dupla de 1 litro de 150 mm de diâmetro equipado com um agitador helicoidal de folga entre as peças. A mistura foi em seguida resfriada de 15°C para 2,8°C em uma taxa de resfriamento de 1 K/h. A temperatura foi medida na mistura com um termoelemento PT100 imerso. Durante o resfriamento os cristais formados na mistura, estes sendo mantidos na suspensão por meio de agitação a 250 rpm. Os cristais obtidos na suspensão foram removidos em um filtro de pressão em torno de 0,35 kPa (3,5 bar) dentro de menos do que 1 minuto. O licor mãe da cristalização foi coletado. O cristalizado foi lavado com ácido metanossulfônico puro em uma relação de 1:1 e em seguida fundido. A solução de lavagem foi igualmente coletada separadamente. O cristalizado fundido é um líquido incolor tendo um teor de água de 0,10 % de peso.

[00155] O licor mãe obtido a partir da cristalização, o filtrado de lavagem e o cristalizado fundido lavado foram analisados com um espectrômetro PerkinElmer Lambda 900® UV/Vis. A referência empregada foi água de maior pureza de uma instalação de água de referência Millipore Milli-Q® tendo uma resistência superior a 18,2 MO e um teor de TOC de menos do que 5 ppb.

[00156] A análise espectral foi realizada em temperatura ambiente em uma taxa de varredura de 267 nm/min com um tempo de integração de 0,20 segundos, um intervalo de dados de 1 nm, uma largura de fenda de 2 nm e uma gama de comprimento de onda de 200 a 800 nm em uma cubeta de sílica fundida de 0,1 cm de diâmetro.

[00157] A análise espectral produziu as extinções a seguir a 400 nm:

[00158] É claramente evidente a partir dos espectros de absorção obtidos para que os componentes que dão cor gerados pelas condições de destilação não suaves podem ser virtualmente completamente removidos do ácido metanossulfônico por meio de cristalização. Uma comparação dos valores de água para o material de partida e o ácido metanossulfônico cristalizado mostra que os componentes de baixo ponto de ebulição, tal como, água também podem ser removidos do ácido metanossulfônico por meio de cristalização.

Exemplo 26

[00159] O exemplo descreve a purificação de ácido metanossulfônico por meio de cristalização para remover água.

[00160] Uma fusão de partida do ácido metanossulfônico tendo um teor de ácido metanossulfônico de 96 % de peso e um teor de 3,0 % de peso de água e impurezas adicionais e uma temperatura de 15°C foi carregada em pressão atmosférica em um recipiente agitado encamisado de 1 l de volume e 150 mm de diâmetro equipado com um agitador helicoidal de folga entre as peças. A fusão de partida foi em seguida resfriada a 6,5°C em uma taxa de resfriamento de 1 K/h. A temperatura foi medida na fusão de partida com um termoelemento PT100. Os cristais foram formados durante o resfriamento, estes sendo mantidos na suspensão por meio de agitação a 150 rpm. Os cristais obtidos na suspensão foram removidos em um filtro de pressão em torno de 0,35 kPa (3,5 bar) dentro de menos do que 1 minuto. O licor mãe da cristalização foi coletado. O cristalizado foi lavado com ácido metanossulfônico puro em uma relação de 1:1 relação e em seguida fundido. A solução de lavagem foi igualmente coletada separadamente. O cristalizado de ácido metanossulfônico fundido tem um teor de água de 0,27 % de peso.

[00161] O exemplo mostra que a cristalização é um método adequado de remoção de água de uma mistura de água-ácido metanossulfônico.

Lista dos números de referência

[00162] 1 processo químico 3 reagentes 5 alimentação do catalisador 7 mistura reacional 9 separador 11 corrente compreendendo ácido alcanossulfônico 13 corrente de produto cru 15 cristalizador 17 returno 19 remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição 21 primeiro reciclo 23 segundo reciclo 31 coluna de destilação 33 corrente nas partes de cima 35 bomba 37 corrente do fundo 39 primeiro transferidor de calor 41 fusão de partida 42 suspensão 43 meios de lavagem 45 conduto 47 segundo transferidor de calor 49 circuito médio de transferência de calor 51 terceiro transferidor de calor 53 purificação dos componentes de alto ponto de ebulição 55 evaporador 57 vapores 59 corrente de purificação dos componentes de alto ponto de ebulição 61 condensador parcial 63 condensado 65 bomba a jato

Claims (15)

1. Método para reprocessamento de ácido alcanossulfônico empregado em um processo químico como um agente, catalisador ou solvente e, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a) remover uma corrente compreendendo ácido alcanossulfônico de uma mistura reacional gerada no processo químico, (b) alimentar a corrente compreendendo ácido alcanossulfônico em uma cristalização por fusão como a fusão de partida para formar os cristais do ácido alcanossulfônico, de hidratos do ácido alcanossulfônico ou de uma mistura de ambos suspensos no licor mãe, (c) realizar uma separação sólido-líquido para remover os cristais do licor mãe, (d) opcionalmente lavar os cristais para remover o licor mãe que se adere aos cristais. (e) reciclar os cristais lavados ou não lavados removidos do licor mãe no processo químico.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a mistura reacional na etapa (a) é bifásica e a corrente compreendendo ácido alcanossulfônico é removida da mistura reacional por meio de separação de fase.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o licor mãe após a remoção dos cristais na etapa (c) e/ou o licor mãe gerado na etapa (b) é/são pelo menos parcialmente reciclado(s) na cristalização por fusão na etapa (b).

4. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a corrente que compreende ácido alcanossulfônico antes de ser alimentado na cristalização por fusão na etapa (b) é destilada para remover componentes de baixo ponto de ebulição, em que os componentes de baixo ponto de ebulição são retirados da parte de cima de uma coluna de destilação e uma corrente de material compreendendo ácido alcanossulfônico, componentes de alto ponto de ebulição e componentes de baixo ponto de ebulição residuais é retirada do fundo da coluna de destilação e a corrente compreendendo ácido alcanossulfônico, componentes de alto ponto de ebulição e componentes de baixo ponto de ebulição residuais é alimentada para a cristalização por fusão na etapa (b).

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o licor mãe após a remoção dos cristais na etapa (c) e/ou o licor mãe gerado na etapa (b) é/são pelo menos parcialmente reciclado(s) na cristalização por fusão ou na destilação para remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição.

6. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os cristais da etapa (c) ou da etapa (d) são alimentados a uma destilação para remoção de água.

7. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o licor mãe após a remoção dos cristais na etapa (c) e/ou o licor mãe gerado na etapa (b) é/são pelo menos parcialmente alimentados para uma remoção de componentes de alto ponto de ebulição em que o ácido alcanossulfônico é removido por evaporação.

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o ácido alcanossulfônico removido por evaporação é reciclado no processo químico.

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o ácido alcanossulfônico removido por evaporação é pelo menos parcialmente condensado antes de ser reciclado no processo químico.

10. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o licor mãe após a remoção dos componentes de alto ponto de ebulição é parcialmente condensado e a porção condensada é reciclada na destilação para remoção dos componentes de baixo ponto de ebulição ou na cristalização por fusão na etapa (b) e a porção não condensada é descarregada do processo como componentes de baixo ponto de ebulição.

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o ácido alcanossulfônico é ácido metanossulfônico.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o processo químico é uma alquilação ou uma reação de esterificação.

13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o processo químico é uma alquilação de ácido salicílico ou de aromáticos substituídos ou não substituídos.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o processo químico é a produção de alquilbenzeno linear de benzeno ou benzeno substituído com uma olefina na presença de ácido alcanossulfônico como catalisador.

15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a cristalização por fusão é uma cristalização em suspensão ou uma cristalização em camada.

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