BR112018010232B1 - Processo para a preparação de monoetileno glicol a partir de material de partida compreendendo um ou mais sacarídeos - Google Patents
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Abstract
sistema catalisador e processo para a produção de glicóis. a invenção fornece um sistema catalisador que compreende: a) uma ou mais espécies que contêm tungstato de prata; e b) um ou mais espécies catalíticas adequadas para hidrogenação, em que a razão de peso das ditas uma ou mais es-pécies que contêm tungstato de prata para a uma ou mais espécies catalíticas ade-quadas para hidrogenação é maior do que 2,5:1, com base no peso total do sistema catalisador; e um processo para a preparação de monoetileno glicol do material de partida que compreende um ou mais sacarídeos, colocando-se em contato o dito material de partida com hidrogênio em um reator em uma temperatura de reator na faixa de 145 a 190 ºc na presença de um solvente e do dito sistema catalisador.
Description
[001] A presente invenção refere-se a um processo para a produção de glicóis, em particular, monoetileno glicol e monopropileno glicol, de uma matéria-prima que contém sacarídeo.
[002] Monoetileno glicol (MEG) e monopropileno glicol (MPG) são materiais valiosos com uma multitude de aplicações comerciais, por exemplo, como meios de transferência de calor, anticongelamento, e precursores para polímeros, tais como te- reftalato de polietileno (PET).
[003] Os ditos glicóis são atualmente produzidos em uma escala industrial por hidrólise dos óxidos de alquileno correspondentes, que são os produtos de oxidação de etileno e propileno geralmente produzidos a partir de combustíveis fósseis.
[004] Nos últimos anos, esforços elevados se focavam em reduzir a segurança em combustíveis fósseis como uma fonte primária para o fornecimento de combustíveis e produtos químicos genéricos. Carboidratos e “biomassa” relacionada são vistos como recursos renováveis principais nos esforços para fornecer novos combustíveis e rotas alternativas aos produtos químicos desejáveis.
[005] Em particular, determinados carboidratos podem ser reagidos com hidrogênio na presença de um sistema catalisador para gerar polióis e álcoois de açúcar. Métodos atuais para a conversão de sacarídeos em glicóis envolvem, em geral, um processo de hidrogenação/hidrogenólise.
[006] Processos relatados exigem, em geral, uma primeira espécie catalítica para realizar a reação de hidrogenólise, que é postulada para ter um mecanismo re- troaldólico, e uma segunda espécie catalítica para hidrogenação.
[007] Processos para a conversão de celulose em produtos que incluem MEG são descritos em Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 8510 a 8513 e Catalysis Today 147 (2009), 77 a 85 com o uso de catalisadores de carboneto de tungstênio promovidos por níquel.
[008] O documento no U.S. 2011/0312487 A1 descreve um processo para gerar pelo menos um poliol de uma matéria-prima que contém sacarídeo e um sistema catalisador para uso no mesmo, em que o dito sistema catalisador compreende a) um componente não suportado que compreende um composto selecionado a partir do grupo que consiste em um composto de tungstênio, um composto de molibdênio e qualquer combinação dos mesmos; e b) um composto suportado que compreende um componente de metal ativo selecionado a partir do grupo que consiste em Pt, Pd, Ru, Rh, Ni, Ir, e combinações dos mesmos em um suporte de catalisador sólido.
[009] Exemplos do componente catalisador não suportado no documento no U.S. 2011/0312487 A1 são ditos por incluir ácido túngstico (H2WO4), tungstato de amônio ((NH4)10H2(W2O7)6), metatungstato de amônio ((NH4)6H2(W12O40).xH2O), pa- ratungstato de amônio ((NH4)10[H2W12O42].4H2O), compostos de e tungstato, meta- tungstato e paratungstato que compreendem pelo menos elementos do Grupo I ou II.
[010] Sistemas catalisadores testados no documento no U.S. 2011/0312487 A1 utilizam ácido túngstico, óxido de tungstênio (WO2), ácido fosfotúngstico (H3PW12O40) e metatungstato de amônio como o componente catalisador não suportado em conjunto com vários componentes catalisadores suportados de níquel, platina e paládio.
[011] O documento no U.S. 2011/03046419 A1 descreve um método para produzir etileno glicol a partir um composto de polidróxi, tal como amido, hemicelulose, glicose, sacarose, frutose e frutano na presença de catalisador que compreende um primeiro ingrediente ativo e um segundo ingrediente ativo, sendo que o primeiro ingre- diente ativo compreende um metal de transição selecionado dentre ferro, cobalto, ní-quel,rutênio, ródio, paládio, irídio, e platina, ou uma mistura dos mesmos; sendo que o segundo ingrediente ativo compreende um estado metálico de molibdênio e/ou tungstênio, ou um carboneto, nitreto ou fosforeto do mesmos.
[012] Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 3249-3253 descreve um processo para a conversão seletiva de celulose em etileno glicol e propileno glicol na presença de um catalisador de rutênio e trióxido de tungstênio (WO3).
[013] O AIChE Journal, 2014, 60 (11), pp. 3804 a 3813 descreve a condensação retroaldólica de glicose com o uso de metatungstato de amônio como catalisador.
[014] Os processos contínuos para gerar pelo menos um poliol a partir de uma matéria-prima que contém sacarídeo são descritos nos documentos no WO 2013/015955A, no CN 103731258 A e no WO 2015/028398 A1.
[015] Os produtos dos processos supracitados são tipicamente uma mistura de materiais que compreendem MEG, MPG, 1,2-butanodiol (1,2-BDO) e outros subprodutos.
[016] A temperatura de reator selecionada em processos para a conversão de matérias-primas que contêm sacarídeo em glicóis depende da natureza da matéria- prima que contém sacarídeo e é tipicamente selecionada para alcançar um saldo satisfatório de atividade retroaldólica que é favorecida em temperaturas maiores e hidro- genação que é favorecida em temperaturas inferiores.
[017] Em geral, os ditos processos são tipicamente realizados em temperaturas de reator dentro da faixa de 195 a 245 °C.
[018] Por exemplo, quando glicose é o sacarídeo de partida, então as temperaturas de reator típicas estão na faixa de 195 a 230 °C. Quando temperaturas inferiores são empregadas, o subproduto de sorbitol da hidrogenação de glicose aumenta e o rendimento de glicóis diminui.
[019] De modo a efetuar economias de energia, é altamente desejável ter capacidade de utilizar temperaturas de reator inferiores sem afetar de modo adverso o rendimento de glicóis de produto na conversão de matérias-primas que contêm saca- rídeo. Outros benefícios de temperatura de reator inferior incluem menos do material de partida que é convertido em subprodutos e então há um potencial de aumentar mais os rendimentos de glicol. Outra vantagem seria ter capacidade de operar em uma pressão de hidrogênio inferior visto que a hidrogenação é favorecida em temperatura inferior.
[020] Ademais, a operação em temperatura inferior resultaria potencialmente em menores taxas de corrosão de metalurgia.
[021] A presente invenção constatou de modo surpreendente que determinados sistemas catalisadores podem ser utilizados em temperaturas de reator inferiores enquanto ainda exibem desempenho vantajoso na conversão de matérias-primas que contêm sacarídeo em polióis.
[022] Consequentemente, em um primeiro aspecto, a presente invenção, é fornecido um sistema catalisador que compreende:
[023] a) uma ou mais espécies que contêm tungstato de prata; e
[024] b) uma ou mais espécies catalíticas adequadas para hidrogenação, em que a razão de peso da dita uma ou mais espécies que contêm tungstato de prata a uma ou mais espécies catalíticas adequadas para hidrogenação é maior do que 2,5:1, com base no peso total do sistema catalisador.
[025] Em um segundo aspecto, a presente invenção fornece um processo para a preparação de monoetileno glicol de material de partida que compreende um ou mais sacarídeos, colocando em contato o dito material de partida com hidrogênio em um reator em uma temperatura de reator na faixa de 145 a 190 °C na presença de um solvente e do dito sistema catalisador.
[026] A Figura 1 é um diagrama esquemático de uma modalidade exemplifica- tiva, porém, não limitadora do processo da invenção.
[027] Na presente invenção, foi constatado de modo surpreendente um sistema catalisador que gera rendimentos vantajosos de etileno glicol e propileno glicol a partir de matérias-primas que contêm sacarídeo em baixas temperaturas de reator na faixa de 145 a 190 °C.
[028] Em particular, constatou-se que a presente invenção utiliza um sistema catalisador que compreende quantidades aumentadas de espécies que contêm tungs- tato de prata para catalisar hidrogenólise em combinação com uma ou mais espécies catalíticas adequadas para hidrogenação, de modo surpreendente, é possível operar em temperaturas de reator menores do que são tipicamente usadas na conversão de matérias-primas que contêm sacarídeo em polióis, enquanto ainda alcançam rendimentos de produto vantajosos.
[029] A uma ou mais espécies catalíticas presentes no sistema catalisador que são adequadas para hidrogenação de material presente no reator podem estar presentes em forma elementar ou como um ou mais compostos. É também adequado que essas uma ou mais espécies catalíticas podem estar presentes em combinação química com um ou mais outros ingredientes no sistema catalisador.
[030] A uma ou mais espécies catalíticas que são adequadas para a hidroge- nação não são limitadas e podem ser selecionadas de modo conveniente dentre um ou mais metais de transição dos Grupos 8, 9 ou 10 da Tabela periódica, e compostos dos mesmos. Preferencialmente, as ditas espécies catalíticas podem ser um ou mais metais de transição selecionados dentre o grupo de cobalto, ferro, platina, paládio, rutênio, ródio, níquel, irídio e compostos dos mesmos.
[031] Em uma modalidade da presente invenção, a uma ou mais espécies catalíticas adequadas para hidrogenação são espécies sólidas não suportadas. Exemplos de tais espécies incluem Ni Raney.
[032] Em outra modalidade da presente invenção, a uma ou mais espécies catalíticas adequadas para hidrogenação estão em forma homogênea.
[033] Em ainda outra modalidade da presente invenção, a uma ou mais espé-ciescatalíticas adequadas para hidrogenação estão em um ou mais suportes de ca-talisadorsólidos.
[034] Os suportes sólidos podem estar na forma de um pó ou na forma de formatos regulares ou irregulares, tais como esferas, extrudados, pílulas, péletes, tabletes, estruturas monolíticas. Alternativamente, os suportes sólidos podem estar presentes como revestimentos de superfície, por exemplo, nas superfícies de tubos ou trocadores de calor.
[035] Os materiais de suporte sólido adequados são os mesmos conhecidos pela pessoa versada na técnica e incluem, mas não limitadamente, aluminas, sílicas, óxido de zircônio, óxido de magnésio, óxido de zinco, óxido de titânio, carbono, carbono ativado, zeólitos, argilas, sílica alumina e misturas dos mesmos.
[036] No sistema catalisador da presente invenção, a uma ou mais espécies que contêm tungstato de prata podem estar presentes no sistema catalisador em forma não suportada ou, alternativamente, podem também estar presentes em um suporte inerte. Exemplos de suportes adequados incluem, porém, sem limitação, aluminas, sílicas, óxido de zircônio, óxido de magnésio, óxido de zinco, óxido de titânio, carbono, carbono ativado, zeólitos, argilas, alumina-sílica e misturas dos mesmos.
[037] No sistema catalisador da presente invenção, a razão de peso da uma ou mais espécies que contêm tungstato de prata para a uma ou mais espécies catalíticas adequadas para hidrogenação é preferencialmente maior do que 3:1, mais preferencialmente, maior do que 4:1 com base no peso total do sistema catalisador.
[038] A presente invenção fornece adicionalmente um processo para a preparação de monoetileno glicol a partir do material de partida que compreende um ou mais sacarídeos, colocando-se em contato o dito material de partida com hidrogênio em um reator em uma temperatura de reator na faixa de 145 a 190 °C na presença de um solvente e um sistema catalisador conforme descrito anteriormente no presente documento.
[039] Em uma modalidade da presente invenção, a uma ou mais espécies que contêm tungstato de prata estão presentes como as espécies catalíticas adequadas para hidrogenólise na mistura de reação em uma quantidade na faixa de 0,005 a 10% em peso, preferencialmente na faixa de 0, 005 a 8% em peso, mais preferencialmente na faixa de 0, 01 a 6 % em peso, com base no peso total da mistura de reação.
[040] Por “mistura de reação” na presente invenção, é representado o peso total do material de partida, sistema catalisador, hidrogênio, solvente presentes no reator.
[041] O material de partida para uso no processo da presente invenção compreende um ou mais sacarídeos selecionados a partir do grupo que consiste em mo- nossacarídeos, dissacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos. Exemplos de po- lissacarídeos incluem celulose, hemiceluloses, amido, glicogênio, quitina e misturas dos mesmos. Se o material de partida compreender oligossacarídeos ou polissacarí- deos, então, opcionalmente, o dito material de partida pode ser submetido a um pré- tratamento antes de ser alimentado ao reator em uma forma que pode ser convertido de modo mais conveniente no processo da presente invenção. Métodos de pré-tratamento adequados são conhecidos na técnica e um ou mais podem ser selecionados dentre o grupo que inclui, porém, sem limitação, dimensionamento, secagem, retificação, tratamento com água quente, tratamento com vapor, hidrólise, pirólise, tratamento térmico, tratamento químico, tratamento biológico.
[042] Preferencialmente, o material de partida para uso no processo da presente invenção compreende um ou mais sacarídeos selecionados a partir do grupo que consiste em glicose, sacarose e amido. Os ditos sacarídeos estão adequadamente presentes como uma solução, uma suspensão ou uma pasta fluida no solvente.
[043] O solvente presente no reator não é limitado e pode ser selecionado de modo conveniente dentre água, C1 a C6 álcoois, éteres e outros compostos orgânicos adequados e misturas dos mesmos. Preferencialmente, o solvente é água. Se o material de partida for fornecido ao reator como uma solução, a suspensão ou pasta fluida em um solvente, o dito solvente é também adequadamente água ou um C1 a C6 álcoois,éteres, e outros compostos orgânicos adequados ou misturas dos mesmos. Preferencialmente, ambos os solventes são os mesmos. Mais preferencialmente, ambos os solventes compreendem água. Mais preferencialmente, ambos os solventes são água.
[044] A temperatura no reator está geralmente na faixa de 145 a 190 °C, pre-ferencialmente, na faixa de 150 a 190 °C, mais preferencialmente, na faixa de 150 a 185 °C e, com máxima preferência, na faixa de 155 a 185 °C.
[045] Preferencialmente, o reator é aquecido a uma pressão dentro desses limites antes da adição de qualquer material de partida e é mantido em tal temperatura até que toda a reação seja concluída.
[046] A pressão no reator é, em geral, pelo menos 1 MPa, preferencialmente pelo menos 2 MPa, mais preferencialmente pelo menos 3 MPa. A pressão no reator é geralmente, no máximo, 25 MP a, mais preferencialmente no máximo 20 MPa, mais preferencialmente, no máximo, 18 MPa. Preferencialmente, o reator é pressurizado a uma pressão dentro desses limites pela adição de hidrogênio antes da adição de qualquer material de partida e é mantido em tal pressão até que toda a reação seja concluída. Isso pode ser alcançado pela adição subsequente de hidrogênio.
[047] O processo da presente invenção acontece na presença de hidrogênio. Preferencialmente, o processo da presente reação ocorre na ausência de ar ou oxigênio. De modo a realizar isso, é preferencial que a atmosfera no reator seja evacuada e substituída por hidrogênio repetidamente, após o carregamento de quaisquer conteúdos de reator iniciais. Também pode ser adequado adicionar mais hidrogênio ao reator conforme a reação continua.
[048] O reator na presente invenção pode ser qualquer reator adequado conhecido na técnica.
[049] O processo pode ser realizado como um processo de batelada ou como um processo de fluxo contínuo.
[050] Em uma modalidade da invenção, o processo é um processo de batelada. Em tal processo, o reator pode ser carregado com o sistema catalisador, solvente e um ou mais sacarídeos, e o reator pode ser então purgado e pressurizado com hidrogênio em temperatura ambiente, vedado e aquecido à temperatura de reação.
[051] Em modalidades da invenção, a adição de porções adicionais de material de partida pode ocorrer de maneira contínua ou as porções podem ser adicionadas de maneira descontínua com tempo que transcorre entre o fim da adição de uma porção e o início da adição da próxima porção. Na modalidade da invenção em que as porções são adicionadas de maneira descontínua, o número e tamanho de cada porção dependerão da escala do reator. Preferencialmente, o número total de porções que inclui a primeira porção é não menos do que 5, mais preferencialmente, não menos do que 8, ainda mais preferencialmente, não menos do que 10. A quantidade de tempo no qual cada porção é adicionada, e o tempo a ser transcorrido entre o fim da adição de uma porção e o início da adição da próxima porção, também dependerão da escala do reator. Preferencialmente, o tempo a ser transcorrido entre o fim da adição de uma porção e o início da adição da próxima porção será maior do que a quantidade de tempo no qual cada porção é adicionada.
[052] Em modalidades da invenção em que o processo é um processo de batelada,após a adição de todas as porções do material de partida, a reação pode ser então permitida para continuar a conclusão para um período de tempo adicional. O produto de reação será então removido do reator.
[053] Em modalidades da invenção em que o processo é realizado como um processo de fluxo contínuo, após o carregamento inicial de alguns ou todos os catalisadores e, opcionalmente, solvente, o reator pressurizado com hidrogênio e aquecido, e, então, a primeira porção de material de partida é introduzida no reator e permitida a reagir. Porções adicionais de material de partida são então fornecidas ao reator. O produto de reação é removido do reator de maneira contínua. Em algumas modalidades da invenção, os catalisadores podem ser adicionados de modo contínuo.
[054] Em modalidades da presente invenção, o material de partida é adequadamente uma matéria-prima de sacarídeo que compreende pelo menos 1% em peso de sacarídeo como uma solução, suspensão ou pasta fluida em um solvente. Preferencialmente, a dita matéria-prima de sacarídeo compreende pelo menos 2% em peso, mais preferencialmente pelo menos 5% em peso, ainda mais preferencialmente pelo menos 10% em peso, mais preferencialmente, pelo menos 20% em peso de sacarídeo em um solvente. Adequadamente, a matéria-prima de sacarídeo contém não mais do que 50% em peso, preferencialmente, não mais do que 40% em peso de sacarídeo em um solvente.
[055] A razão de peso do sistema catalisador para os sacarídeos no material de partida é adequadamente na faixa de 1:100 a 1:10000.
[056] A Figura 1 é um diagrama esquemático de uma modalidade exemplifica- tiva, porém, não limitadora do processo da invenção. Um alimentador 101 que compreende polissacarídeos e solvente é fornecido a uma unidade de pré-tratamento 102 para converter o mesmo principalmente em glicose, sacarose e/ou amido em solvente para formar o alimentador 103. A unidade de pré-tratamento 102 pode consistir em múltiplas unidades de pré-tratamento que realizam as mesmas funções de pré-tratamento ou funções de pré-tratamento diferentes. O pré-tratamento é uma etapa opcional, no caso o alimentador é oligossacarídeo. O alimentador 103 é então alimentado ao reator principal 104 em que o mesmo sofre hidrogenação/hidrogenólise na presença de catalisador para produzir uma corrente de produto que compreende MEG 105.
[057] O processo da presente invenção não é limitado a nenhum reator particular ou configurações de fluxo, e aqueles retratados na Figura 1 são meramente exemplificadores. Ademais, a sequência na qual vários componentes de alimentação são introduzidos no processo e seus respectivos pontos de introdução, assim como as conexões de fluxo, pode ser variada daquela retratada na Figura 1.
[058] A invenção é ilustrada adicionalmente pelos exemplos a seguir.
[059] Autoclaves de bateladas Hastelloy C de 75 ml, com barras de agitamento magnético, foram usadas para os experimentos. Nos experimentos típicos, pesos conhecidos de catalisadores e matérias-primas foram adicionados às autoclaves junto com 30 ml do solvente (tipicamente água). Se os catalisadores ou matérias-primas estiverem presentes como pastas fluidas ou soluções, o volume total dos mesmos, assim como o solvente, foi mantido a 30 ml.
[060] No exemplo 1, 0,3 g de glicose foi dissolvido em 30 ml de água. A autoclave carregada foi, então, purgada três vezes com nitrogênio, seguido por purga de hidrogênio. A pressão de hidrogênio foi, então, elevada para ~14 MPa (2.000 psig) de hidrogênio, e a autoclave foi vedada e deixada em agitação de um dia para o outro para realizar um teste de vazamento.
[061] Na manhã seguinte, a autoclave foi despressurizada para a pressão-alvo de hidrogênio 10,1 MPa (1.450 psig) em temperatura ambiente, e fechada. Em se-guida, a temperatura foi intensificada para a temperatura-alvo de execução tanto como uma intensificação rápida como em etapas.
[062] No exemplo 1, houve uma intensificação rápida de temperatura. A autoclave foi mantida na temperatura-alvo por durações conhecidas de tempo (75 min), enquanto tanto a temperatura quanto a pressão foram monitoradas. Depois que o tempo de execução necessário transcorrera, o aquecimento foi interrompido, e o reator foi resfriado à temperatura ambiente, despressurizado, purgado com nitrogênio e então aberto.
[063] O teor da autoclave foi, então, analisado por meio de Cromatografia a Gás (GC) ou Cromatografia de Líquido de Alta Pressão (HPLC) depois de ser filtrado.
[064] A Tabela 1 fornece detalhes nos sistemas catalisadores testados no Exemplo 1.
[065] O sistema catalisador B (catalisadores B-1 a B-3) é comparativo em natureza. Adicionalmente, O catalisador A-1 é também comparativo em natureza. Catalisadores A-2 e a-3 estão de acordo com a presente invenção.
[066] Nas tabelas de resultados no presente documento, MEG = monoetileno glicol, MPG monopropileno glicol, Ha = hidroxiacetona, 1, 2-BDO = 1, 2-butanodiol e 1H2BO= 1-hidróxi-2-butanona.
[067] A tabela 2 apresenta a resultados de cromatografia a gás (GC) de cata-lisador comparativo de teste A-1 em várias temperaturas.
*hidroxiacetona**1, 2-butanodiol1-hidróxi-2-butanona
[068] É evidente a partir da Tabela 2 que, visto que a temperatura de reator é diminuída de 230 a 160 °C, o rendimento de MEG e o rendimento total de (MEG + MPG) diminui.
[069] A Tabela 3 apresenta os resultados de GC do catalisador comparativo de teste B-2 que compreende fosfotungstato de sódio como o componente catalisador de hidrogenólise e Ni Raney como o componente catalisador de hidrogenação
*hidroxiacetona**1,2-butanodiol*** 1-hidroxi-2-butanona
[070] É evidente a partir da Tabela 3 que, quando o catalisador B-2 comparativo se moveu de uma temperatura de reator de 195 °C para uma temperatura inferior de 160 °C, houve uma grande diminuição na quantidade de MEG produzido e também uma queda significativa na razão de MEG:(MPG+HA).
[071] A tabela 4 apresenta os resultados de GC de teste de vários sistemas catalisadores comparativos que compreendem fosfotungstato de sódio como o componente catalisador de hidrogenólise 10 e Ni Raney como o componente catalisador de hidrogenação a 160 °C.
[072] É evidente que o aumento da razão de fosfotungstato de sódio para catalisador de hidrogenação no sistema catalisador B não tem efeito positivo no desempenho do catalisador. Ou seja, os resultados para sistemas catalisadores B-1, B-2, B- 3 e B-4 são todos fracos em baixas temperaturas de reator de 160 °C.TABELA 4
*hidroxiacetona**1,2-butanodiol*** 1-hidroxi-2-butanona
[073] O sistema catalisador A compreende uma combinação de tungstato de prata como catalisador de hidrogenólise (a) e Ni Raney como o catalisador de hidro- genação (b), em quantidades variadas.
[074] A Tabela 5 apresenta os resultados de teste de diferentes razões dos ditos componentes catalisadores no sistema catalisador A em uma temperatura de 180 °C para um tempo de execução de 75 minutos.
[075] É evidente a partir da Tabela 5 que catalisadores A-2 e A-3 funcionam muito melhor do que o catalisador A-1 comparativo em temperaturas inferiores de 180 °C. Isso mostra claramente que, aumentando-se a quantidade de catalisador de hidro- genólise no sistema catalisador, altos rendimentos também podem ser obtidos em temperaturas inferiores.
*hidroxiacetona**1,2-butanodiol*** 1-hidroxi-2-butanona
[076] O sistema catalisador A compreende uma combinação de tungstato de prata como catalisador de hidrogenólise (a) e Ni Raney como o catalisador de hidro- genação (b), em quantidades variadas.
[077] A Tabela 6 apresenta os resultados de teste de diferentes razões dos ditos componentes catalisadores no sistema catalisador A a 160 °C para um tempo de execução de 75 minutos. O sistema catalisador a compreende uma combinação de tungstato de prata e Ni Raney em quantidades variadas.
[078] É evidente a partir da Tabela 6 que os catalisadores A-2 e A-3 funcionam muito melhor do que o catalisador A-1 comparativo em temperaturas inferiores de 160 ° C. Novamente, isso mostra claramente que, aumentando-se a quantidade de catalisador de hidrogenólise no sistema catalisador, altos rendimentos também podem ser obtidos em temperaturas inferiores.
[079] De fato, pela comparação dos resultados nas Tabelas 2 e 6, é de nota que o rendimento de MEG que usa o catalisador A-3 a 160 °C excede o rendimento de MEG obtido com o uso do catalisador A-1 em temperatura maior de 180 °C.
[080] Ademais, o catalisador A-3 não somente mostra rendimentos satisfatórios de MEG em execuções de teste em temperatura de reator de 160 °C, mas também mostra razões de C2:C3 (MEG:(MPG+HA) ) muito altas sob a dita baixa temperatura.
*hidroxiacetona**1,2-butanodiol*** 1-hidroxi-2-butanona
[081] Até o momento na técnica anterior, não foi possível obter altos rendimentos de glicol em temperaturas inferiores.
[082] No entanto, é evidente a partir dos resultados nos exemplos no presente documento que, na presente invenção, foi constatado de modo surpreendente que, aumentando-se a quantidade de espécies que contêm tungstato de prata que atuam como catalisadores de hidrogenólise em um sistema catalisador que compreende o dito catalisador de hidrogenólise em combinação com uma ou mais espécies catalíticas adequadas para hidrogenação, o sistema catalisador resultante exibe resultados vantajosos na preparação de monoetileno glicol do material de partida que compreende um ou mais sacarídeos em baixas temperaturas de reator na faixa de 145 a 190 °C conforme comparado a outros sistemas catalisadores
Claims (9)
1. Processo para a preparação de monoetileno glicol a partir de material de partida compreendendo um ou mais sacarídeos CARACTERIZADO pelo fato de que contata o dito material de partida com hidrogênio em um reator em uma temperatura do reator na faixa de 145 a 190 °C na presença de um solvente e o sistema catalisador compreendendo:a) tungstato de prata; eb) uma ou mais espécies catalíticas adequadas para hidrogenação, em que a uma ou mais espécies catalíticas adequadas para hidrogenação são selecionadas a partir de um ou mais metais de transição dos Grupos 8, 9 ou 10 da tabela periódica, em que a razão em peso do tungstato de prata para a uma ou mais espécies catalíticas adequadas para hidrogenação é maior do que 2,5:1, com base no peso total do sistema catalisador.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os sacarídeos são selecionados a partir do grupo que consiste em monossa- carídeos, dissacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as espécies catalíticas adequadas para hidrogenólise no sistema catalisador estão presentes em uma quantidade na faixa de 0,005 a 10% em peso com base no peso total da mistura de reação.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a uma ou mais espécies catalíticas adequadas para hidrogenação são selecionadas de um ou mais metais de transição selecionados a partir do grupo de cobalto, ferro, platina, paládio, rutênio, ródio, níquel, irídio, preferivelmente níquel Raney.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a uma ou mais espécies catalíticas adequadas para hidrogenação são espécies sólidas não suportadas.
6. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a uma ou mais espécies catalíticas adequadas para hidrogenação estão em suporte de catalisador sólido.
7. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o suporte de catalisador sólido é selecionado de aluminas, sílicas, óxido de zircônio, óxido de magnésio, óxido de zinco, óxido de titânio, carbono, carbono ativado,zeólitos, argilas, alumina-sílica e misturas destes.
8. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a razão em peso do tungstato de prata para a uma ou mais espécies catalíticas adequadas para hidrogenação é maior do que 3:1, com base no peso total do sistema catalisador.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a razão em peso do tungstato de prata para a uma ou mais espécies catalíticas adequadas para hidrogenação é maior do que 4:1, com base no peso total do sistema catalisador.
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