BR112018012056B1

BR112018012056B1 - Processo e sistema de reação para produção de carbonato de etileno e/ou etilenoglicol

Info

Publication number: BR112018012056B1
Application number: BR112018012056-1A
Authority: BR
Inventors: Jesse Raymond Black; Wayne Errol Evans
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij B.V
Priority date: 2015-12-15
Filing date: 2016-12-13
Publication date: 2022-02-22
Also published as: RU2721603C2; EP3390376B1; KR102667368B1; BR112018012056A2; RU2018125530A; EP3390376A1; US20180370936A1; CN108368074B; RU2018125530A3; TW201726233A; TWI723100B; KR20180093922A; US10450287B2; WO2017102698A1; CN108368074A

Abstract

PROCESSO E SISTEMA DE REAÇÃO PARA PRODUÇÃO DE ÓXIDO DE ETILENO, CARBONATO DE ETILENO E/OU ETILENOGLICOL A PARTIR DE ETILENO. Trata-se de processos para reduzir a quantidade de uma impureza que contém iodeto gasoso presente em uma corrente de gás de reciclagem usada na produção de óxido de etileno, em particular uma impureza de iodeto de alquila. Processos para produzir óxido de etileno, carbonato de etileno e/ou etilenoglicol, e sistemas de reação associados são fornecidos de maneira similar.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um processo e sistema de reação para a preparação de óxido de etileno, carbonato de etileno e/ou etilenoglicol a partir de etileno.

ANTECEDENTES

[002] Monoetilenoglicol é usado como uma matéria-prima na fabricação de fibras de poliéster, plásticos de tereftalato de polietileno (PET) e resinas. O mesmo também é incorporado em líquidos anticongelantes para automóvel. Carbonato de etileno é tipicamente usado como um solvente.

[003] Monoetilenoglicol pode ser comercialmente preparado a partir de óxido de etileno através de vários métodos conhecidos. Esses métodos, embora sejam variados, envolvem todos, de modo geral, um sistema de reação em dois estágios, em que o etileno é primeiro convertido em óxido de etileno, que é convertido depois em etilenoglicol. Na maior parte das operações de glicol em escala industrial, o processo para a produção e recuperação de óxido de etileno é integrado com o processo para a produção de etilenoglicol para maximizar utilização de energia e reduzir custos.

[004] No primeiro estágio, óxido de etileno é tipicamente produzido reagindo-se etileno com ar ou oxigênio elementar na presença de um catalisador adequado, tal como um catalisador de epoxidação à base de prata, e frequentemente na presença de moderadores orgânicos, tais como haletos orgânicos, em um reator de epoxidação. (CONSULTAR Kirk Othmer’s Encyclopedia of Chemical Technology, 4a edição, Vol. 9, páginas 923 a 940). Essa reação ocorre, de modo geral, em pressões de 1 a 3 MPa (10 a 30 bar) e temperaturas de 200 a 300 °C, e produz um produto de reação de epoxidação que compreende óxido de etileno, reagentes não reagidos (tais como etileno e oxigênio), várias impurezas (tais como impurezas de aldeído, incluindo formaldeído e acetaldeído) e opcionalmente outros gases e/ou subprodutos (tais como nitrogênio, argônio, metano, etano, água e/ou dióxido de carbono).

[005] No segundo estágio, óxido de etileno é convertido emetilenoglicol através de um dos diversos métodos. Em um método bastante conhecido, o produto de reação de epoxidação do reator de epoxidação é fornecido a um absorvedor de óxido de etileno, juntamente com uma solução absorvente de recirculação, tipicamente denominada “absorvente magro”, para absorver o óxido de etileno do produto de reação de epoxidação. O absorvedor de óxido de etileno produz uma corrente de produto aquosa que compreende óxido de etileno, normalmente denominada “absorvente de gordura”, que é então fornecida a um extrator de óxido de etileno, em que vapor é normalmente introduzido no sentido de contracorrente para separar o óxido de etileno como uma corrente de vapor. O óxido de etileno separado é retirado no ou próximo ao topo do extrator de óxido de etileno, conforme uma corrente de óxido de etileno aquosa mais concentrada, enquanto uma corrente aquosa retirada do extrator de óxido de etileno como parte de fundo é tipicamente recirculada para o absorvedor de óxido de etileno para reutilização como absorvente magro. A corrente de óxido de etileno aquosa retirada do extrator de óxido de etileno é, então, adicionalmente reagida para fornecer etilenoglicol, seja por hidrólise direta em um reator de hidrólise (isto é, reagindo-se termicamente óxido de etileno com um grande excesso de água) ou alternativamente, reagindo-se o óxido de etileno com dióxido de carbono em um reator de carboxilação na presença de um catalisador de carboxilação para produzir carbonato de etileno. O carbonato de etileno pode, então, ser fornecido, juntamente com água, a um reator de hidrólise e submetido a hidrólise na presença de um catalisador de hidrólise para fornecer etilenoglicol. Hidrólise direta de óxido de etileno produz, tipicamente, um produto de glicol de aproximadamente 90 a 92% em peso de monoetilenoglicol (MEG) (sendo que o restante é predominantemente dietilenoglicol (DEG), um pouco de trietilenoglicol (TEG) e uma pequena quantidade de homólogos superiores), embora a reação por meio do intermediário de carbonato de etileno produza, tipicamente, um produto de glicol em excesso de 99% em peso de MEG.

[006] Esforços foram feitos para simplificar o processo para obter etilenoglicol a partir de óxido de etileno, reduzir o equipamento que é necessário e reduzir o consumo de energia. Por exemplo, o documento no GB 2107712 descreve um processo para preparar monoetilenoglicol, em que os gases do reator de epoxidação são fornecidos diretamente a um reator, sendo que o óxido de etileno é convertido em carbonato de etileno ou em uma mistura de etilenoglicol e carbonato de etileno.

[007] De modo similar, o documento no EP 0776890 descreve um processo em que os gases do reator de epoxidação são fornecidos a um absorvedor de óxido de etileno, sendo que a solução de absorção contém, principalmente, carbonato de etileno e etilenoglicol. O óxido de etileno na solução de absorção é fornecido a um reator de carboxilação e deixado para reagir com dióxido de carbono na presença de um catalisador de carboxilação, tal como um catalisador de carboxilação que contém iodeto. O carbonato de etileno na solução de absorção é subsequentemente fornecido, com a adição de água, a um reator de hidrólise e submetida a hidrólise na presença de um catalisador de hidrólise, tal como um hidróxido de metal alcalino.

[008] O documento no EP 2178815 descreve um processo de absorção reativo para preparar monoetilenoglicol, em que os gases do reator de epoxidação são fornecidos a um absorvedor e o óxido de etileno é colocado em contato com absorvente magro que compreende pelo menos 20% em peso água na presença de um ou mais catalisadores que promovem carboxilação e hidrólise, e a maior parte do óxido de etileno é convertido em carbonato de etileno ou etilenoglicol no absorvedor.

[009] Em cada um desses casos, uma corrente de gás de reciclagem que contém gases que não são absorvidos pela corrente de absorvente de recirculação será produzida a partir do absorvedor de óxido de etileno. Tipicamente, pelo menos uma porção dessa corrente de gás de reciclagem é tratada em uma coluna de absorção de dióxido de carbono e, então, recombinada com qualquer porção da corrente de gás de reciclagem que desvia da coluna de absorção de dióxido de carbono. Os gases combinados são, então, reciclados para o reator de epoxidação.

[0010] No entanto, constatou-se que naqueles processos em que a reação de carboxilação é realizada no absorvedor de óxido de etileno com o uso de um catalisador de carboxilação que contém iodeto, materiais em decomposição e produtos secundários podem estar presentes na corrente de gás de reciclagem e/ou na corrente de absorvente de gordura. Exemplos de tais materiais em decomposição e produtos secundários incluem impurezas que contêm iodeto gasoso, tais como iodetos de alquila (por exemplo, iodeto de metila, iodeto de etila, etc.) e iodeto de vinila.

[0011] Os catalisadores de epoxidação à base de prata tipicamente usados em um reator de epoxidação são suscetíveis a intoxicação por catalisador, em particular, intoxicação por impurezas que contêm iodeto gasoso, tal como iodetos de alquila e iodeto de vinila. Intoxicação de catalisador influencia no desempenho de catalisador de epoxidação, em particular na seletividade e/ou na atividade, e encurta o período de tempo que o catalisador de epoxidação pode permanecer no reator de epoxidação antes de se tornar necessário trocar o catalisador por catalisador novo. Consequentemente, é desejável remover tais intoxicações de catalisador tanto quanto possível da corrente de gás de reciclagem antes das mesmas entrarem em contato com o catalisador de epoxidação. Por exemplo, o uso de uma zona de purificação ou um leito de guarda a montante de um reator de epoxidação é revelado nos documentos no EP 2285795, EP 2279182 e EP 2155375.

[0012] Os presentes inventores constataram que a sensibilidade de catalisadores de epoxidação para determinadas impurezas que contêm iodeto gasoso, particularmente iodetos de alquila e iodeto de vinila, é ainda maior que a esperada anteriormente. Os presentes inventores procuraram, portanto, fornecer materiais de leito de guarda melhorados e processos melhorados para remover determinadas impurezas que contêm iodeto gasoso de uma corrente de gás de reciclagem na fabricação de óxido de etileno, carbonato de etileno e/ou etilenoglicol.

SUMÁRIO

[0013] Consequentemente, em um aspecto, um processo para produzir óxido de etileno é fornecido, sendo que o processo compreende:colocar em contato pelo menos uma porção de uma corrente de gás de reciclagem que compreende uma impureza de iodeto de alquila com um material de leito de guarda para render uma corrente de gás de reciclagem tratada, sendo que o material de leito de guarda compreende um material de suporte esférico que tem um diâmetro menor que 2 mm, e é depositado no material de suporte esférico, prata em uma quantidade de 2% a 10% em peso; ecolocar em contato um gás de alimentação de epoxidação que compreende etileno, oxigênio e pelo menos uma porção da corrente de gás de reciclagem tratada com um catalisador de epoxidação para render um produto de reação de epoxidação que compreende óxido de etileno.

[0014] Adicionalmente, em conformidade com outro aspecto, um processo para produzir carbonato de etileno e/ou etilenoglicol é fornecido, sendo que o processo compreende:colocar em contato pelo menos uma porção de uma corrente de gás de reciclagem que compreende uma impureza de iodeto de alquila com um material de leito de guarda para render uma corrente de gás de reciclagem tratada, sendo que o material de leito de guarda compreende um material de suporte esférico que tem um diâmetro menor que 2 mm, e é depositado no material de suporte esférico, prata em uma quantidade de 2% a 10% em peso;colocar em contato um gás de alimentação de epoxidação que compreende etileno, oxigênio e pelo menos uma porção da corrente de gás de reciclagem tratada com um catalisador de epoxidação para render um produto de reação de epoxidação que compreende óxido de etileno; e colocar em contato pelo menos uma porção do produto de reação de epoxidação que compreende óxido de etileno com absorvente magro na presença de um catalisador de carboxilação que contém iodeto para render uma corrente de absorvente de gordura que compreende carbonato de etileno e/ou etilenoglicol e a corrente de gás de reciclagem que compreende a impureza de iodeto de alquila.

[0015] Adicionalmente, em conformidade com ainda outro aspecto, um sistema de reação para a produção de carbonato de etileno e/ou etilenoglicol é fornecido, sendo que o sistema de reação compreende: um circuito de gás de reciclagem conectado de modo fluido a uma fonte de etileno e oxigênio; um reator de epoxidação que compreende um catalisador de epoxidação, uma entrada e uma saída, sendo que a entrada do reator de epoxidação está conectada de modo fluido ao circuito de gás de reciclagem; um absorvedor de óxido de etileno que compreende um catalisador de carboxilação que contém iodeto, uma entrada e uma saída, sendo que a saída do reator de epoxidação está conectado de modo fluido à entrada do absorvedor de óxido de etileno, a saída do absorvedor de óxido de etileno está conectada de modo fluido ao circuito de gás de reciclagem e o absorvedor de óxido de etileno é configurado para produzir uma corrente de gás de reciclagem que compreende uma impureza de iodeto de alquila e uma corrente de absorvente de gordura que compreende carbonato de etileno e/ou etilenoglicol; e um sistema de leito de guarda que compreende uma entrada, uma saída e um ou mais vasos de leito de guarda que compreendem um material de leito de guarda, sendo que o material de leito de guarda compreende um material de suporte esférico que tem um diâmetro menor que 2 mm, e é depositado no material de suporte esférico, prata em uma quantidade de 2% a 10% em peso, sendo que a entrada e a saída do sistema de leito de guarda estão conectadas de modo fluido ao circuito de gás de reciclagem, e o material de leito de guarda é configurado para remover pelo menos uma porção da impureza de iodeto de alquila de pelo menos uma porção da corrente de gás de reciclagem.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0016] Algumas modalidades exemplificativas específicas da revelação podem ser entendidas referindo-se, em parte, à seguinte descrição e aos desenhos anexos.

[0017] As Figuras 1 a 4 são ilustrações esquemáticas que mostram modalidades exemplificativas da presente revelação.

[0018] Embora a presente revelação seja suscetível a várias modificações e formas alternativas, modalidades exemplificativas específicas foram mostradas nas Figuras e são descritas no presente documento em mais detalhes. Deve ser entendido, no entanto, que a descrição de modalidades exemplificativas específicas não se destina a limitar a invenção às formas particulares reveladas, pelo contrário, esta revelação deve cobrir todas as modificações e equivalentes, conforme ilustrado, em parte, pelas reivindicações anexas.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0019] Constatou-se que quando óxido de etileno é cataliticamente reagido no absorvedor de óxido de etileno na presença de um catalisador de carboxilação que contém iodeto, então, impurezas que contêm iodeto gasoso podem ser formadas, as quais deixam o absorvedor de óxido de etileno com a corrente de gás de reciclagem. Essas impurezas que contêm iodeto gasoso, particularmente iodetos de alquila e iodeto de vinila, podem intoxicar o catalisador de epoxidação no reator de epoxidação, mesmo em quantidades ínfimas.

[0020] Tratar a corrente de gás de reciclagem colocando-se a corrente em contato com um material de leito de guarda que tem capacidade para, pelo menos parcialmente, absorver tais impurezas que contêm iodeto pode reduzir a quantidade de tais impurezas na corrente de gás de reciclagem e, assim, proteger o desempenho do catalisador de epoxidação, em particular a seletividade e/ou atividade do catalisador, assim como o período de tempo que o catalisador de epoxidação pode permanecer no reator de epoxidação antes de se tornar necessário trocar o catalisador por catalisador de epoxidação novo.

[0021] Consequentemente, são descritos no presente documento processos e sistemas associados para produzir óxido de etileno, carbonato de etileno e/ou etilenoglicol, sendo que uma corrente de gás de reciclagem que compreende uma impureza de iodeto de alquila, tal como iodeto de metila, iodeto de etila ou uma combinação dos mesmos, é colocada em contato com um material de leito de guarda que compreende um material de suporte esférico que tem um diâmetro menor que 2 mm, e é depositado no material de suporte esférico, prata em uma quantidade de 2% a 10% em peso para reduzir a quantidade da impureza de iodeto de alquila presente na corrente de gás de reciclagem.

[0022] Com o uso dos processos e sistemas revelados no presente documento, a quantidade de uma impureza de iodeto de alquila, tal como iodeto de metila e/ou iodeto de etila, presente em uma corrente de gás de reciclagem é reduzida a níveis muito baixos, os quais os presentes inventores constataram, agora, serem necessários para que o desempenho do catalisador de epoxidação permaneça substancialmente não afetado por sua presença. Em particular, a quantidade de iodeto de alquila presente em uma corrente de gás de reciclagem tratada é, preferencialmente, de não mais que 6 ppbv, preferencialmente não mais que 5 ppbv, mais preferencialmente não mais que 3 ppbv, ainda mais preferencialmente não mais que 2 ppbv, com máxima preferência não mais que 1 ppbv. De modo similar, a quantidade de iodeto de alquila presente no gás de alimentação de epoxidação fornecido ao reator de epoxidação é, preferencialmente, de não mais que 6 ppbv, preferencialmente não mais que 5 ppbv, mais preferencialmente não mais que 3 ppbv, ainda mais preferencialmente não mais que 2 ppbv, com máxima preferência não mais que 1 ppbv.

[0023] Referência é feita à Figura 1, a qual é uma vista esquemática de um sistema de reação (27) para a produção de carbonato de etileno e/ou etilenoglicol, de acordo com uma modalidade da presente revelação. Sistema de reação (27) compreende de modo geral reator de epoxidação (3), absorvedor de óxido de etileno (5), sistema de leito de guarda (10) e absorvedor de dióxido de carbono (12). Estará claro para a pessoa habilidosa, que como os diagramas esquemáticos essas Figuras não mostram todas as admissões, emissões, correntes de reciclagem necessárias, etc., que podem estar presentes no sistema de reação. Ademais, nas Figuras no presente documento, conforme será verificado, elementos podem ser adicionados, trocados e/ou eliminados de modo a fornecer diversas modalidades adicionais e 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 representada. Adicionalmente, conforme será verificado, a proporção e a escala relativa dos elementos fornecidos na Figura são destinadas a ilustrar as modalidades da presente revelação, e não devem ser consideradas em um sentido limitante.

[0024] Conforme mostrado na Figura 1, gás de alimentação de epoxidação (2) é fornecido ao reator de epoxidação (3) por meio de uma entrada, tal como entrada (15), que está em comunicação fluida com o circuito de gás de reciclagem. Componentes de gás de alimentação de epoxidação (2) incluem pelo menos uma porção de corrente de gás de reciclagem tratada (11) e, tipicamente, compreendem adicionalmente etileno, oxigênio, gás de lastro (por exemplo, metano ou nitrogênio), e um modificador de reação (por exemplo, monocloroetano, cloreto de vinila ou dicloroetano), que podem ser fornecidos ao circuito de gás de reciclagem por meio de uma ou mais entradas, tal como entrada (1).

[0025] Em reator de epoxidação (3), etileno é reagido com oxigênio na presença de um catalisador de epoxidação para render corrente de produto de reação de epoxidação (4), que compreende tipicamente óxido de etileno, etileno e oxigênio não reagidos, modificador de reação, gás de lastro, vários subprodutos da reação de epoxidação (por exemplo, dióxido de carbono e água) e várias impurezas. Corrente de produto de reação de epoxidação (4) deixa o reator de epoxidação (3) por meio de uma saída, tal como saída (16), que está em comunicação fluida com uma entrada do absorvedor de óxido de etileno (5), tal como entrada (17). Preferencialmente, a corrente de produto de reação de epoxidação (4) é resfriada em um ou mais refrigerantes (não mostrados), preferencialmente com geração de vapor em um ou mais níveis de temperatura antes de ser fornecida ao absorvedor de óxido de etileno (5).

[0026] Corrente de produto de reação de epoxidação (4) e corrente de absorvente magro (24) são fornecidas ao absorvedor de óxido de etileno (5). No absorvedor de óxido de etileno (5), o produto de reação de epoxidação é colocado em contato estreito com o absorvente magro na presença de um catalisador de carboxilação que contém iodeto, e mais preferencialmente na presença de um catalisador de carboxilação que contém iodeto e um catalisador de hidrólise. Pelo menos uma porção do, e de preferência, substancialmente todo o óxido de etileno no produto de reação de epoxidação é absorvido no absorvente magro. Corrente de absorvente de gordura (6), que compreende carbonato de etileno e/ou etilenoglicol, é retirada do absorvedor de óxido de etileno (5) por meio de uma saída, tal como saída (18) e pode ser opcionalmente fornecida a um ou mais reatores de acabamento (não mostrado).

[0027] Quaisquer gases não absorvidos no absorvedor de óxido de etileno (5) são retirados no ou próximo ao topo do absorvedor de óxido de etileno (5) como corrente de gás de reciclagem (7) por meio de uma saída, tal como saída (19), que está em comunicação fluida com o circuito de gás de reciclagem. O circuito de gás de reciclagem compreende interconectar tubagem entre saída (19) de absorvedor de óxido de etileno (5) e entrada (15) do reator de epoxidação (3) e, opcionalmente, pode compreender adicionalmente trocador de calor (ou trocadores de calor), um separador de vapor e líquido, tal como separador de vapor e líquido (8) (por exemplo, vaso extrator, vaso de flash, etc.), um compressor de gás de reciclagem, tal como compressor de gás de reciclagem (9), e/ou um absorvedor de dióxido de carbono, tal como absorvedor de dióxido de carbono (12).

[0028] Corrente de gás de reciclagem (7) compreende uma impureza de iodeto de alquila, tal como iodeto de metila, iodeto de etila ou uma combinação dos mesmos, devido à presença do catalisador de carboxilação que contém iodeto em absorvedor de óxido de etileno (5) e às condições de reação no mesmo. Opcionalmente, a corrente de gás de reciclagem pode compreender adicionalmente uma impureza de iodeto de vinila. Tipicamente, corrente de gás de reciclagem (7) compreende adicionalmente um ou mais dentre etileno, oxigênio, modificador de reação, gás de lastro, dióxido de carbono e água. Para reduzir a quantidade da impureza de iodeto de alquila, corrente de gás de reciclagem (7) é fornecida ao sistema de leito de guarda (10) por meio de uma entrada, tal como entrada (20) que está em comunicação fluida com o circuito de gás de reciclagem.

[0029] No sistema de leito de guarda (10), corrente de gás de reciclagem (7) é colocada em contato com um leito compactado do material de leito de guarda em um vaso de leito de guarda. O material de leito de guarda compreende um material de suporte esférico que tem um diâmetro menor que 2 mm, e é depositado no material de suporte esférico, prata em uma quantidade de 2% a 10% em peso. Colocando-se a corrente de gás de reciclagem (7) em contato com o material de leito de guarda, pelo menos uma porção da impureza de iodeto de alquila é removida da corrente de gás de reciclagem (7) para render corrente de gás de reciclagem tratada (11), que compreende uma quantidade reduzida da impureza de iodeto de alquila com relação à corrente de gás de reciclagem (7). Corrente de gás de reciclagem tratada (11) deixa o sistema de leito de guarda (10) por meio de uma saída, tal como saída (21), que está em comunicação fluida com o circuito de gás de reciclagem.

[0030] De modo adequado, o sistema de leito de guarda (10) pode estar localizado em qualquer lugar no circuito de gás de reciclagem. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 1, o sistema de leito de guarda (10) pode estar preferencialmente localizado no circuito de gás de reciclagem entre a saída (19) do absorvedor de óxido de etileno (5) e uma entrada do absorvedor de dióxido de carbono (12), tal como entrada (22), e mais preferencialmente entre uma saída do compressor de gás de reciclagem (9) e entrada (22) do absorvedor de dióxido de carbono (12). Além disso, conforme mostrado na Figura 1, o sistema de leito de guarda (10) pode estar preferencialmente localizado no circuito de gás de reciclagem entre uma saída do separador de vapor e líquido (8), tal como saída (25), e entrada (15) do reator de epoxidação (3), e mais preferencialmente entre a saída (25) do separador de vapor e líquido (8) e a entrada (22) do absorvedor de dióxido de carbono (12). Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 1, o sistema de leito de guarda (10) pode estar preferencialmente localizado no circuito de gás de reciclagem a montante da entrada (1), onde componente (ou componentes) adicional de gás de alimentação de epoxidação (2), tal como etileno, oxigênio, gás de lastro e/ou um modificador de reação, pode ser fornecido ao circuito de gás de reciclagem, ou alternativamente, a jusante de tal ponto, conforme mostrado na Figura 3, por exemplo.

[0031] Preferencialmente, conforme mostrado na Figura 1, pelo menos uma porção de corrente de gás de reciclagem tratada (11) é fornecida ao absorvedor de dióxido de carbono (12) por meio de uma entrada, tal como entrada (22), juntamente com corrente de absorvente de recirculação (14). No absorvedor de dióxido de carbono (12), a corrente de gás de reciclagem tratada é colocada em contato com corrente de absorvente de recirculação (14). Pelo menos uma porção do dióxido de carbono na corrente de gás de reciclagem tratada é absorvida na corrente de absorvente de recirculação e é retirada do absorvedor de dióxido de carbono (12) por meio de uma saída, tal como saída (26). A porção da corrente de gás de reciclagem tratada que foi fornecida ao absorvedor de dióxido de carbono (12), porém, não foi absorvida pela corrente de absorvente de recirculação sai por meio de uma saída, tal como saída (23), e é preferencialmente recombinada com qualquer porção da corrente de gás de reciclagem tratada que desviou do absorvedor de dióxido de carbono (12) por meio do desvio (13). A corrente de gás de reciclagem tratada é, então, reciclada para a entrada (15) do reator de epoxidação (3) como um componente do gás de alimentação de epoxidação (2).

[0032] Opcionalmente, um ou mais dispositivos de aquecimento ou resfriamento, tal como um trocador de calor, pode estar presente no circuito de gás de reciclagem de modo a alterar a temperatura da corrente de gás de reciclagem (7) (por exemplo, de modo a fornecer corrente de gás de reciclagem (7) ao sistema de leito de guarda (10) em uma temperatura ideal) e/ou de modo a alterar a temperatura da corrente de gás de reciclagem tratada (11) (por exemplo, de modo a fornecer corrente de gás de reciclagem tratada (11) ao reator de epoxidação (3)) ou para qualquer tratamento adicional da corrente de gás de reciclagem tratada antes de ser fornecida ao reator de epoxidação (3).

[0033] A Figura 2 é uma vista esquemática de um sistema de reação (27) para a produção de carbonato de etileno e/ou etilenoglicol, similar à Figura 1 exceto pelo fato de que o sistema de leito de guarda (10) está posicionado no circuito de gás de reciclagem a jusante do absorvedor de dióxido de carbono (12). Conforme mostrado na Figura 2, pelo menos uma porção de corrente de gás de reciclagem (7) é fornecida à entrada (22) do absorvedor de dióxido de carbono (12), enquanto a porção restante da corrente de gás de reciclagem (7) (se houver) desvia do absorvedor de dióxido de carbono (12) por meio de desvio (13). A porção da corrente de gás de reciclagem que foi fornecida ao absorvedor de dióxido de carbono (12), porém, não foi absorvida pela corrente de absorvente de recirculação sai por meio da saída (23), e é preferencialmente recombinada com qualquer porção da corrente de gás de reciclagem que desviou do absorvedor de dióxido de carbono (12) por meio de desvio (13) e é fornecida à entrada (20) do sistema de leito de guarda (10). Corrente de gás de reciclagem tratada (11) deixa o sistema de leito de guarda (10) por meio de saída (21), que está em comunicação fluida com o circuito de gás de reciclagem, e é reciclada para a entrada (15) do reator de epoxidação (3) como um componente de gás de alimentação de epoxidação (2).

[0034] A Figura 3 é uma vista esquemática de um sistema de reação (27) para a produção de carbonato de etileno e/ou etilenoglicol, similar à Figura 2 exceto pelo fato de que o sistema de leito de guarda (10) está posicionado no circuito de gás de reciclagem a jusante da entrada (1), onde um ou mais componentes adicionais do gás de alimentação de epoxidação (2), tal como etileno, oxigênio, gás de lastro e/ou um modificador de reação, podem ser fornecidos ao circuito de gás de reciclagem.

[0035] A Figura 4 é uma vista esquemática de um sistema de reação (27) para a produção de carbonato de etileno e/ou etilenoglicol, similar à Figura 1 exceto pelo fato de que o sistema de leito de guarda compreende uma pluralidade de vasos de leito de guarda. Conforme mostrado na Figura 4, corrente de gás de reciclagem (7) é fornecida por meio de entrada (20A) a um sistema de leito de guarda que compreende dois vasos de leito de guarda (10A) e (10B) em que cada um compreende um leito compactado de material de leito de guarda. A corrente de gás que deixa o vaso de leito de guarda (10A) por meio da saída (21A) é subsequentemente fornecida ao vaso de leito de guarda (10B) por meio de entrada (20B). Corrente de gás de reciclagem tratada (11) deixa o sistema de leito de guarda por meio de saída (21B), que está em comunicação fluida com o circuito de gás de reciclagem. Preferencialmente, pelo menos uma porção de corrente de gás de reciclagem tratada (11) é fornecida ao absorvedor de dióxido de carbono (12) antes de ser reciclada para entrada (15) do reator de epoxidação (3) como um componente do gás de alimentação de epoxidação (2).

[0036] Um sistema de leito de guarda da presente revelação compreende uma entrada, uma saída e um ou mais vasos de leito de guarda que compreendem um material de leito de guarda. De modo adequado, a entrada do sistema de leito de guarda está conectada de modo fluido ao circuito de gás de reciclagem de modo que pelo menos uma porção de uma corrente de gás de reciclagem do absorvedor de óxido de etileno seja fornecida (seja direta ou indiretamente) ao sistema de leito de guarda. Dentro do sistema de leito de guarda, a corrente de gás de reciclagem passa pelo um ou mais vasos de leito de guarda e entra em contato com um material de leito de guarda, em que as impurezas de iodeto de alquila são removidas. Uma corrente de gás de reciclagem tratada é removida de uma saída do sistema de leito de guarda. A dita corrente de gás de reciclagem tratada conterá uma quantidade reduzida de iodeto de alquila em comparação com a corrente de gás de reciclagem. De modo adequado, a saída do sistema de leito de guarda está conectada de modo fluido ao circuito de gás de reciclagem, de modo que pelo menos uma porção de uma corrente de gás de reciclagem tratada do sistema de leito de guarda seja fornecida (seja direta ou indiretamente) a uma entrada do reator de epoxidação.

[0037] Preferencialmente, um sistema de leito de guarda compreende dois ou mais vasos de leito de guarda. Opcionalmente, o sistema de leito de guarda compreende mais que dois, por exemplo, três ou quatro, vasos de leito de guarda. Quando dois ou mais vasos de leito de guarda estão presentes no sistema de leito de guarda, os vasos de leito de guarda podem estar dispostos em paralelo com meios de comutação associados para permitir que o processo seja comutado entre os vasos, assim, se mantém uma operação contínua do processo. Alternativamente, os vasos de leito de guarda dentro do sistema de leito de guarda podem estar dispostos em série ou em série em ordem sequencial, com válvulas associadas, conforme descrito no pedido copendente no EP15200254.9, que está incorporado a título de referência no presente documento.

[0038] Um vaso de leito de guarda adequado para uso na presente revelação inclui qualquer vaso no qual um leito de material de leito de guarda possa ser retido e através do qual uma corrente de gás de reciclagem possa ser passada, de modo que a corrente de gás de reciclagem entre em contato com o material de leito de guarda. Preferencialmente, o vaso de leito de guarda é um reator de leito fixado, tal como um reator de leito fixado axial, em que a corrente de gás de reciclagem é colocada em contato com o material de leito de guarda como um fluxo axial; ou um reator de leito fixado de fluxo radial, em que a corrente de gás de reciclagem é fornecida a partir de uma entrada até o exterior do leito fixado e passa pelo leito fixado até o centro do vaso de leito de guarda e, então, até uma saída. Um reator de leito fixado de fluxo radial é particularmente preferencial porque produzirá, de modo geral, menos de uma queda de pressão através do leito de material de leito de guarda. Outros tipos adequados de vasos de leito de guarda serão aparentes para aqueles de habilidade comum na técnica e devem ser considerados inseridos no escopo da presente revelação.

[0039] Sem desejar estar vinculado por nenhuma teoria particular, acredita-se que colocando-se uma corrente de gás de reciclagem que compreende uma impureza de iodeto de alquila em contato com um material de leito de guarda da presente revelação, pelo menos uma porção da impureza de iodeto de alquila presente na corrente de gás de reciclagem seja removida por meios químicos ou físicos que inclui, porém, sem limitação a reação com a impureza e absorção da impureza.

[0040] As condições de operação dentro do um ou mais vasos de leito de guarda no sistema de leito de guarda podem ser ajustadas de acordo com as condições de processamento gerais. Em geral, a pressão no um ou mais vasos de leito de guarda no sistema de leito de guarda é determinada pela pressão do circuito de gás de reciclagem. Preferencialmente, a pressão de operação pode estar na faixa de 1 a 4 MPa (calibre), mais preferencialmente de 2 a 3 MPa (calibre). Adicionalmente, um vaso de leito de guarda no sistema de leito de guarda é operado, de modo geral, em uma temperatura elevada (com relação ao ambiente).

[0041] Preferencialmente, o um ou mais vasos de leito de guarda no sistema de leito de guarda são operados em uma temperatura de pelo menos 80 °C, mais preferencialmente pelo menos 100 °C, ainda mais preferencialmente pelo menos 115 °C, com máxima preferência pelo menos 120 °C. Adicionalmente, o um ou mais vasos de leito de guarda no sistema de leito de guarda são preferencialmente operados em uma temperatura de no máximo 145 °C, mais preferencialmente no máximo 140 °C, com máxima preferência no máximo 135 °C, ou de 100 °C a 145 °C, ou de 115 °C a 140 °C, ou de 120 °C a 135 °C.

[0042] Opcionalmente, um sistema de leito de guarda pode ser precedido ou seguido por um dispositivo de leito de guarda adicional. Tal dispositivo de leito de guarda pode ser de uma configuração padrão conhecida na técnica, tal como um vaso de leito de guarda de leito único e simples ou dois tais leitos de guarda dispostos em paralelo ou em série para permitir que a alimentação seja comutada entre os dois.

[0043] O um ou mais vasos de leito de guarda, cada, compreendem um leito de material de leito de guarda. É preferencial que todos os vasos de leito de guarda dentro do sistema de leito de guarda contenham o mesmo material de leito de guarda. Dimensões de leito adequadas de um leito de material de leito de guarda podem ser prontamente determinadas com o uso de princípios de engenharia conhecidos. Preferencialmente, um vaso de leito de guarda compreende um material de leito de guarda presente em um leito que é dimensionado para fornecer um tempo de contato do material de leito de guarda com a corrente de gás de reciclagem recebida que é suficiente para fornecer o grau desejado de remoção da impureza de iodeto de alquila da corrente de gás de reciclagem.

[0044] Em conformidade com a presente revelação, um ou mais vasos de leito de guarda em um sistema de leito de guarda compreendem um material de leito de guarda que compreende um material de suporte esférico que tem um diâmetro menor que 2 mm, e é depositado no material de suporte esférico, prata em uma quantidade de 2% a 10% em peso. Conforme usado no presente documento, o termo “material de suporte esférico” se refere a um material de suporte que, quando observado sob um microscópio eletrônico por varredura, tem uma razão de eixo geométrico maior para eixo geométrico menor de 1,0 para 1,25. De modo adequado, um material de suporte esférico pode ter um diâmetro menor que 2 mm, ou 1,8 mm ou menor, ou 1,6 mm ou menor, ou 1,5 mm ou menor, ou 1,3 mm ou menor, ou 1,0 mm ou menor, ou um diâmetro de 0,25 mm a menos que 2 mm, ou de 0,5 mm a menos que 2 mm, ou de 0,75 mm a menos que 2 mm, ou de 1 mm a menos que 2 mm, ou de 0,25 mm a 1,5 mm, ou de 0,5 mm a 1,5 mm, ou de 0,75 mm a 1,5 mm, ou de 1 mm a 1,5 mm.

[0045] De modo adequado, o material de suporte esférico pode compreender alumina, titânia, zircônia, sílica, carbono ativado ou qualquer combinação dos mesmos. Preferencialmente, o material de suporte esférico compreende alumina, em particular gama-alumina. Um material de suporte esférico adequado pode ter uma área de superfície maior que 20 m2/g, com relação ao peso do material de suporte esférico, ou pelo menos 25 m2/g, ou pelo menos 50 m2/g, ou pelo menos 75 m2/g, ou pelo menos 100 m2/g, ou pelo menos 125 m2/g, ou no máximo 1200 m2/g, ou no máximo 500 m2/g, ou no máximo 300 m2/g, ou no máximo 200 m2/g, ou no máximo 175 m2/g, ou de 20 m2/ a 1200 m2/ ou de 50 m2/ a 500 m2/ ou de 75 m2/ a 300 m2/ ou g g, g g, g g, de 100 m2/g a 200 m2/g, ou de 125 m2/g a 175 m2/g, na mesma base. Conforme usado no presente documento, “área de superfície” é entendido por se referir à área de superfície do material de suporte esférico, conforme medido em conformidade com o método de B.E.T. (Brunauer, Emmett e Teller), conforme descrito em detalhes em Brunauer, S., Emmet, P. Y. e Teller, E., J. Am. Chem. Soc., 60, 309-16 (1938).

[0046] O material de leito de guarda compreende adicionalmente prata, que é depositado no material de suporte esférico, em uma quantidade de pelo menos 2% em peso e não mais que 10% em peso, calculado como a quantidade de prata com relação ao peso total do material de leito de guarda. Preferencialmente, o material de leito de guarda compreende prata em uma quantidade de 2% a 10% em peso, ou de 2% a 9% em peso, ou de 2% a 8% em peso, ou de 2% a 7% em peso, ou de 2% a 6% em peso, ou de 3% a 9%, ou de 3% a 8%, ou de 3% a 7%, ou de 3% a 6%, ou de 4% a 8% em peso, ou de 4,5% a 7% em peso, ou no máximo 8% em peso, ou no máximo 7% em peso, ou no máximo 6% em peso, na mesma base. Embora seja possível para um material de leito de guarda compreender prata em uma quantidade em excesso de 10% em peso, é preferencial empregar prata em uma quantidade de 10% em peso ou menos, na medida em que pouco ou nenhum benefício é derivado da adição adicional de prata.

[0047] Opcionalmente, o material de leito de guarda compreende adicionalmente pelo menos um dentre um metal alcalino, um metal alcalino terroso ou uma combinação dos mesmos. Preferencialmente, o metal alcalino pode ser selecionado a partir de sódio, potássio, lítio, rubídio, césio e combinações dos mesmos, em particular sódio e potássio. Preferencialmente, o metal alcalino terroso pode ser selecionado a partir de cálcio, magnésio, estrôncio, bário e combinações dos mesmos. A forma específica na qual um metal alcalino e/ou alcalino terroso é fornecido não é limitada, e pode incluir qualquer uma dentre a ampla variedade de formas conhecidas. Por exemplo, o metal alcalino e/ou alcalino terroso pode ser adequadamente fornecido como um íon (por exemplo, cátion), ou como um composto (por exemplo, sais de metal alcalino, sais de metal alcalino terroso, etc.). De modo geral, compostos adequados são aqueles que podem ser solubilizados em um solvente apropriado, tal como um solvente que contém água. Sem desejar estar vinculado por teoria, acredita-se que os metais alcalinos ou alcalinos terrosos reduzam a quantidade de locais ácidos presentes na superfície do material de suporte esférico que podem reagir com um hidrocarboneto, tal como etileno, que forma subprodutos indesejados.

[0048] Conforme será verificado por aqueles de habilidade na técnica, embora uma forma específica de um metal alcalino e/ou alcalino terroso possa ser fornecida durante a preparação do material de leito de guarda, é possível que durante as condições de preparação do material de leito de guarda e/ou durante o uso, a forma particular inicialmente presente possa ser convertida em outra forma. De fato, uma vez depositada no material de suporte esférico e/ou durante o uso do material de leito de guarda, a forma específica do metal alcalino e/ou alcalino terroso pode não ser conhecida. Ademais, em diversos exemplos, técnicas analíticas podem não ser suficientes para identificar precisamente a forma que está presente. Consequentemente, a presente revelação não se destina a ser limitada pela forma exata do metal alcalino e/ou alcalino terroso que pode, por fim, existir no material de leito de guarda durante o uso. Adicionalmente, deve ser entendido que embora um composto particular possa ser usado durante a preparação (por exemplo, hidróxido de potássio é adicionado a uma solução de impregnação), é possível que o íon contrário adicionado durante preparação do material de leito de guarda possa não estar presente no material de leito de guarda finalizado (por exemplo, um material de leito de guarda realizado com o uso de uma solução de impregnação que compreende hidróxido de potássio pode ser analisada de modo a conter potássio, porém, não conter hidróxido no material de leito de guarda finalizado).

[0049] Quando incluído, um metal alcalino, um metal alcalino terroso ou uma combinação dos mesmos pode ser depositado no material de suporte esférico em uma quantidade de pelo menos 0,1% em peso e não mais que 5% em peso, calculado como a quantidade do elemento com relação ao peso total do material de leito de guarda. Preferencialmente, o material de leito de guarda compreende um metal alcalino, um metal alcalino terroso ou uma combinação dos mesmos em uma quantidade de 0,1% a 5% em peso, ou de 0,2% a 4% em peso, ou de 0,3% a 3% em peso, ou de 0,4% a 2% em peso, ou de 0,5% a 1% em peso ou pelo menos 0,1% em peso, ou pelo menos 0,2% em peso, ou pelo menos 0,3% em peso, ou pelo menos 0,4% em peso, ou pelo menos 0,5% em peso, ou no máximo 5%, ou no máximo 4%, ou no máximo 3%, ou no máximo 2%, na mesma base. Por motivos de conveniência, a quantidade do metal alcalino ou alcalino terroso depositado em um material de suporte esférico é medida como o elemento, independentemente da forma na qual está presente. Embora seja possível um material de leito de guarda compreender um metal alcalino, um metal alcalino terroso ou uma combinação dos mesmos em uma quantidade em excesso de 5% em peso, é preferencial empregar um metal alcalino, um metal alcalino terroso ou uma combinação dos mesmos em uma quantidade de 5% em peso ou menos, na medida em que pouco ou nenhum benefício é derivado da adição adicional de um metal alcalino, um metal alcalino terroso ou uma combinação dos mesmos.

[0050] Deve ser entendido que a quantidade de metal alcalino e/ou alcalino terroso depositado no material de suporte esférico não é necessariamente a quantidade total de metal alcalino e/ou alcalino terroso presente no material de leito de guarda. Em vez disso, a quantidade depositada reflete a quantidade que foi adicionada ao material de suporte esférico (por exemplo, por meio de impregnação). Dessa forma, a quantidade de metal alcalino e/ou alcalino terroso depositado no material de suporte esférico não inclui qualquer quantidade de metais alcalinos e/ou alcalinos terrosos que possam estar bloqueados no material de suporte esférico, por exemplo, por calcinação, ou não sejam extraíveis em um solvente adequado, tal como água ou alcanol ou amina inferior ou misturas dos mesmos. Também deve ser entendido que a fonte do metal alcalino e/ou alcalino terroso pode ser o próprio material de suporte esférico. Isto é, o material de suporte esférico pode conter quantidades extraíveis de um metal alcalino e/ou alcalino terroso que pode ser extraído com um solvente adequado, tal como água ou alcanol inferior, assim, preparar uma solução a partir da qual o metal alcalino e/ou alcalino terroso pode ser depositado ou redepositado no material de suporte esférico.

[0051] Métodos bastante conhecidos podem ser empregados para analisar as quantidades de prata, e metal alcalino e/ou alcalino terroso depositados no material de suporte esférico. A pessoa habilidosa pode empregar, por exemplo, saldos de material para determinar as quantidades de qualquer um desses componentes depositados. Como um exemplo, se o material de suporte esférico for ponderado antes e após a deposição de prata e um metal alcalino ou alcalino terroso, então, a diferença nos dois pesos será igual à quantidade de prata e o metal alcalino ou alcalino terroso depositado no material de suporte esférico, a partir do qual a quantidade do metal alcalino e/ou alcalino terroso depositado pode ser calculada. Adicionalmente, a quantidade da prata e metal alcalino e/ou alcalino terroso depositados pode ser calculada com base na razão da concentração de prata e metal alcalino ou alcalino terroso incluídos na solução (ou soluções) de impregnação e no peso total no material de leito de guarda finalizado.

[0052] Alternativamente, a quantidade de um metal alcalino e/ou alcalino terroso depositado no material de suporte esférico também pode ser determinada através de métodos de lixiviação conhecidos, em que a quantidade de substâncias lixiviáveis metálicas presentes no material de suporte esférico e a quantidade de substâncias lixiviáveis metálicas presentes no material de leito de guarda são determinadas independentemente e a diferença entre as duas medições reflete a quantidade total de metal alcalino ou alcalino terroso depositado no material de suporte esférico. Como um exemplo, a quantidade de um metal alcalino depositado em um material de suporte esférico pode ser determinada lixiviando-se separadamente uma amostra de 10 gramas do material de suporte esférico e uma amostra de 10 gramas do material de leito de guarda com 100 ml de 10% em peso de ácido nítrico por 30 minutos a 100 °C (1 atm) e determinando-se a quantidade do metal alcalino presente nos extratos com o uso de técnicas de espectroscopia de Absorção Atômica padrão. A diferença nas medições entre o material de suporte esférico e o material de leito de guarda refletem a quantidade do metal alcalino depositado no material de suporte esférico.

[0053] A maneira específica na qual um material de leito de guarda é preparado é, de modo geral, sem limitação e, portanto, qualquer método preparatório conhecido pode ser usado, desde que a prata e, opcionalmente, o metal alcalino e/ou alcalino terroso sejam depositados no material de suporte esférico de uma maneira adequada. Em geral, um material de leito de guarda pode ser preparado colocando-se (por exemplo, impregnando-se) um material de suporte esférico em contato com uma ou mais soluções que compreendem prata e, opcionalmente, pelo menos um dentre um metal alcalino, um metal alcalino terroso ou uma combinação dos mesmos; e depositando-se subsequentemente prata e o metal alcalino e/ou alcalinizado (caso presente) no material de suporte esférico, tipicamente aquecendo-se o material de suporte esférico impregnado. Para descrição adicional de métodos de impregnação, referência pode ser feita aos documentos de Patente no U.S. 4761394, 4766105, 5380697, 5739075, 6368998 e 6656874, que estão incorporados no presente documento a título de referência.

[0054] Processos da presente revelação compreendem adicionalmente colocar em contato um gás de alimentação de epoxidação que compreende etileno, oxigênio e pelo menos uma porção da corrente de gás de reciclagem tratada com um catalisador de epoxidação para render um produto de reação de epoxidação que compreende óxido de etileno. Embora um processo de epoxidação possa ser conduzido de uma variedade de maneiras conhecidas, é preferencial conduzir o processo de epoxidação como um processo de fase gasosa contínuo, em que um gás de alimentação de epoxidação é colocado em contato com um catalisador de epoxidação na fase gasosa em um reator de epoxidação. A seguinte descrição fornece detalhes adicionais do catalisador de epoxidação, reator de epoxidação, gás de alimentação de epoxidação e do processo de epoxidação.

[0055] Catalisadores de epoxidação adequados que podem ser empregados são conhecidos na técnica e compreendem, de modo geral, um carreador, e é depositado no carreador, prata e opcionalmente, um ou mais promotores, tal promotor de rênio, um promotor de metal alcalino, etc. Técnicas preparatórias detalhadas para carreadores e catalisadores de epoxidação são conhecidas, de modo geral, na técnica. Para revelação adicional com relação a catalisadores de epoxidação adequados e técnicas preparatórias, referência pode ser feita, por exemplo, aos documentos de Patente no U.S. 4761.394, 8921.586 e 8932979 e às Publicações de Patente no U.S. 20080281118 e 20110034710, que estão incorporados no presente documento a título de referência.

[0056] Um reator de epoxidação adequado para uso nos sistemas e processos da presente revelação pode ser qualquer vaso de reator usado para reagir etileno e oxigênio na presença de um catalisador de epoxidação, e compreende uma entrada que está em comunicação fluida com o circuito de gás de reciclagem e compreende adicionalmente uma saída que está em comunicação fluida com uma entrada de um absorvedor de óxido de etileno. Reatores de epoxidação adequados podem incluir qualquer um dentre um a ampla variedade de vasos de reator conhecidos, tais como um reator de leito fixado (por exemplo, um reator tubular de leito fixado), um reator de tanque agitado contínuo (CSTR), um reator de leito fluido, etc. Adicionalmente, uma pluralidade de reatores de epoxidação podem ser usados em paralelo. Um exemplo comercial de um reator de epoxidação adequado é um trocador de calor de invólucro e tubo que compreende uma pluralidade de tubos de reator, sendo que o invólucro contém um líquido de refrigeração para regular a temperatura do reator de epoxidação e em que a pluralidade de tubos são paralelos, tubos alongados que contêm o catalisador de epoxidação.

[0057] Em conformidade com a presente revelação, um gás de alimentação de epoxidação compreende etileno, oxigênio e uma corrente de gás de reciclagem tratada. Opcionalmente, o gás de alimentação de epoxidação pode compreender adicionalmente dióxido de carbono, um gás de lastro, um modificador de reação e uma combinação dos mesmos. Conforme usado no presente documento, o termo “gás de alimentação de epoxidação” se refere à totalidade da corrente de gás fornecida na entrada do reator de epoxidação, que pode ser adequadamente compreendida por uma combinação de uma ou mais correntes de gás, tal como uma corrente de etileno, uma corrente de oxigênio, uma corrente de gás de reciclagem tratada, etc. Adicionalmente, deve ser entendido que as concentrações abordadas abaixo dos componentes de alimentação individuais no gás de alimentação de epoxidação refletem a concentração total daquele componente no gás de alimentação de epoxidação, independentemente da fonte (ou fontes).

[0058] Etileno pode estar presente no gás de alimentação de epoxidação em uma concentração que pode variar sobre uma ampla faixa. No entanto, etileno está tipicamente presente no gás de alimentação de epoxidação em uma concentração de pelo menos 5% de mol, com relação ao gás de alimentação de epoxidação total, ou pelo menos 8% de mol, ou pelo menos 10% de mol, ou pelo menos 12% de mol, ou pelo menos 14% de mol, ou pelo menos 20% de mol, ou pelo menos 25% de mol, na mesma base. De modo similar, etileno está tipicamente presente no gás de alimentação de epoxidação em uma concentração de no máximo 65% de mol, ou no máximo 60% de mol, ou no máximo 55% de mol, ou no máximo 50% de mol, ou no máximo 48% de mol, na mesma base. Em algumas modalidades, etileno pode estar presente no gás de alimentação de epoxidação em uma concentração de 5% de mol a 60% de mol, com relação ao gás de alimentação de epoxidação total, ou de 10% de mol a 50% de mol, ou de 12% de mol a 48% de mol, na mesma base.

[0059] Adicionalmente ao etileno, o gás de alimentação de epoxidação compreende adicionalmente oxigênio, que pode ser fornecido seja como oxigênio puro ou ar. CONSULTAR W. E. Evans, J. M. Kobe, M. F. Lemanski e R. L. June, “Industrial Epoxidation Processes”, Encyclopedia of Catalysis (Wiley-Interscience), Volume 3, página 246 (2003). Em um processo à base de ar, ar ou ar enriquecido com oxigênio é empregado, enquanto em um processo à base de oxigênio, oxigênio de alta pureza (pelo menos 95% de mol) ou oxigênio de pureza muito alta (pelo menos 99,5% de mol) é empregado. Referência pode ser feita ao documento de Patente no U.S. 6.040.467, incorporado a título de referência no presente documento, para descrição adicional de processos de epoxidação à base de oxigênio. Atualmente, a maior parte de usinas de epoxidação são à base de oxigênio, que é preferencial. Tipicamente, em processos à base de oxigênio, o gás de alimentação de epoxidação compreende adicionalmente um gás de lastro, que será abordado em mais detalhes abaixo, para manter a concentração de oxigênio abaixo do nível máximo permitido por considerações de inflamabilidade.

[0060] Em geral, a concentração de oxigênio no gás de alimentação de epoxidação deve ser menor que a concentração de oxigênio que formaria uma mistura inflamável seja na entrada ou na saída do reator de epoxidação nas condições de operações predominantes. Frequentemente, na prática, a concentração de oxigênio no gás de alimentação de epoxidação pode ser menor que uma porcentagem predefinida (por exemplo, 95%, 90%, etc.) de oxigênio que formaria uma mistura inflamável seja na entrada ou na saída do reator de epoxidação nas condições de operação predominantes. Embora a concentração de oxigênio possa variar sobre uma ampla faixa, a concentração de oxigênio no gás de alimentação de epoxidação é tipicamente de pelo menos 0,5% de mol, com relação ao gás de alimentação de epoxidação total, ou pelo menos 1% de mol, ou pelo menos 2% de mol, ou pelo menos 3% de mol, ou pelo menos 4% de mol, ou pelo menos 5% de mol, na mesma base. De modo similar, a concentração de oxigênio do gás de alimentação de epoxidação é tipicamente de no máximo 20% de mol, com relação ao gás de alimentação de epoxidação total, ou no máximo 15% de mol, ou no máximo 12% de mol, ou no máximo 10% de mol, na mesma base. Em algumas modalidades, oxigênio pode estar presente no gás de alimentação de epoxidação em uma concentração de 1% de mol a 15% de mol, com relação ao gás de alimentação de epoxidação total, ou de 2% de mol a 12% de mol, ou de 3% de mol a 10% de mol, na mesma base. Tipicamente, conforme a concentração de oxigênio no gás de alimentação de epoxidação aumenta, a temperatura de operação necessária diminui. No entanto, conforme mencionado anteriormente, na prática, inflamabilidade é, de modo geral, o fator limitante para a concentração máxima de oxigênio no gás de alimentação de epoxidação. Consequentemente, de modo a permanecer fora do regime inflamável, a concentração de oxigênio do gás de alimentação de epoxidação pode ser diminuída conforme a concentração de etileno do gás de alimentação de epoxidação é aumentada. Está dentro da capacidade de uma pessoa versada na técnica determinar uma concentração adequada de oxigênio a ser incluída no gás de alimentação de epoxidação, levando em consideração, por exemplo, a composição de gás de alimentação de epoxidação geral, juntamente com as outras condições de operação, tais como pressão e temperatura.

[0061] Opcionalmente, o gás de alimentação de epoxidação pode compreender adicionalmente dióxido de carbono. Quando presente, dióxido de carbono está tipicamente presente no gás de alimentação de epoxidação em uma concentração de 0,10% de mol ou mais, com relação ao gás de alimentação de epoxidação total, ou 0,12% de mol ou mais, ou 0,15% de mol ou mais, ou 0,17 % de mol ou mais, ou 0,20% de mol ou mais, ou 0,22% de mol ou mais, ou 0,25% de mol ou mais, na mesma base. De modo similar, dióxido de carbono está, de modo geral, presente no gás de alimentação de epoxidação em uma concentração de no máximo 10% de mol, com relação ao gás de alimentação de epoxidação total, ou no máximo 8% de mol, ou no máximo 5% de mol, ou no máximo 3% de mol, ou no máximo 2,5% de mol, na mesma base. Em algumas modalidades, dióxido de carbono pode estar presente no gás de alimentação de epoxidação em uma concentração de 0,10% de mol a 10% de mol, com relação ao gás de alimentação de epoxidação total, ou de 0,15% de mol a 5% de mol, ou de 0,20% de mol a 3% de mol, ou de 0,25% de mol a 2,5% de mol, na mesma base. Dióxido de carbono é produzido como um subproduto da reação de epoxidação e é tipicamente introduzido no gás de alimentação de epoxidação como um componente da corrente de gás de reciclagem tratada. Dióxido de carbono tem, de modo geral, um efeito adverso sobre o desempenho de catalisador, em que a temperatura de operação aumenta conforme a concentração de dióxido de carbono presente no gás de alimentação de epoxidação aumenta. Consequentemente, na produção comercial de óxido de etileno, é comum para pelo menos uma porção do dióxido de carbono ser continuamente removida (por exemplo, por meio de um absorvedor de dióxido de carbono) para manter a concentração de dióxido de carbono no gás de alimentação de epoxidação em um nível aceitável.

[0062] O gás de alimentação de epoxidação opcionalmente pode compreender adicionalmente um gás de lastro, tal como nitrogênio, metano ou uma combinação dos mesmos. Quando usado, um gás de lastro pode ser adicionado ao gás de alimentação de epoxidação para aumentar a concentração de inflamabilidade de oxigênio. Caso desejado, um gás de lastro pode estar presente no gás de alimentação de epoxidação em uma concentração de pelo menos 5% de mol, com relação ao gás de alimentação de epoxidação total, ou pelo menos 10% de mol, ou pelo menos 20% de mol, ou pelo menos 25% de mol, ou pelo menos 30% de mol, na mesma base. De modo similar, um gás de lastro pode estar presente no gás de alimentação de epoxidação em uma concentração de no máximo 80% de mol, com relação ao gás de alimentação de epoxidação total, ou no máximo 75% de mol, ou no máximo 70% de mol, ou no máximo 65% de mol, na mesma base. Em algumas modalidades, um gás de lastro pode estar presente no gás de alimentação de epoxidação em uma concentração de 20% de mol a 80% de mol, com relação ao gás de alimentação de epoxidação total, ou de 30% de mol a 70% de mol, na mesma base.

[0063] Opcionalmente, o gás de alimentação de epoxidação pode compreender adicionalmente um modificador de reação. Caso desejado, um modificador de reação pode ser adicionado ao gás de alimentação de epoxidação para aumentar a seletividade do catalisador de epoxidação. Exemplos de modificadores de reação adequados podem incluir, porém, sem limitação a cloretos orgânicos (por exemplo, hidrocarbonetos de cloro C1 a C3). Exemplos específicos de cloretos orgânicos adequados incluem, porém, sem limitação a cloreto de metila, cloreto de etila, dicloreto de etileno, cloreto de vinila e uma combinação dos mesmos.

[0064] Um modificador de reação pode estar opcionalmente presente no gás de alimentação de epoxidação em uma concentração de 0,1 partes por milhão em volume (ppmv) ou mais, com relação ao gás de alimentação de epoxidação total, ou 0,3 ppmv ou mais, ou 0,5 ppmv ou mais, na mesma base. De modo similar, um modificador de reação está, de modo geral, presente no gás de alimentação de epoxidação em uma concentração de no máximo 25 ppmv, com relação ao gás de alimentação de epoxidação total, ou no máximo 22 ppmv, ou no máximo 20 ppmv, na mesma base. Em algumas modalidades, um modificador de reação pode estar presente no gás de alimentação de epoxidação em uma concentração de 0,1 a 25 ppmv, com relação ao gás de alimentação de epoxidação total, ou de 0,3 a 20 ppmv, na mesma base. Tipicamente, conforme o gás de alimentação de epoxidação composição se altera e/ou conforme uma ou mais dentre as condições de operação se alteram, a concentração de modificador de reação no gás de alimentação de epoxidação também pode ser ajustada de modo a manter a concentração otimizada. Para revelação adicional com relação a modificadores de reação e concentrações otimizadas da mesma, referência pode ser feita, por exemplo, aos documentos de Patente no U.S. 7193094 e 8546592, que estão incorporados no presente documento a título de referência.

[0065] Opcionalmente, o gás de alimentação de epoxidação pode ser substancialmente livre, e preferencialmente livre por completo, de um modificador de reação que contém nitrogênio. Ou seja, o gás de alimentação de epoxidação pode compreender menos que 100 ppm de um modificador de reação que contém nitrogênio, preferencialmente menos que 10 ppm, mais preferencialmente menos que 1 ppm, e com máxima preferência 0 ppm de um modificador de reação que contém nitrogênio. Conforme usado no presente documento, o termo “modificador de reação que contém nitrogênio” se refere a um composto gasoso ou líquido volátil que está presente como, ou tem capacidade para formar, óxidos de nitrogênio em condições oxidantes. Exemplos de modificadores de reação que contêm nitrogênio incluem, porém, sem limitação a NO, NO2, N2O3, N2O4, N2O5 ou qualquer substância que tem capacidade para formar um dos gases mencionados acima sob condições de epoxidação (por exemplo, hidrazina, hidroxilamina, amônia, compostos nitro orgânicos (tais como nitrometano, nitroetano, nitrobenzeno, etc.), aminas, amidas, nitritos orgânicos (tais como nitrito de metila), nitrilas (tais como acetonitrila)), e uma combinação dos mesmos.

[0066] Processos da presente revelação podem compreender adicionalmente colocar pelo menos uma porção do produto de reação de epoxidação que compreende óxido de etileno em contato com absorvente magro na presença de um catalisador de carboxilação que contém iodeto em um absorvedor de óxido de etileno para render uma corrente de absorvente de gordura que compreende carbonato de etileno e/ou etilenoglicol e uma corrente de gás de reciclagem que compreende uma impureza de iodeto de alquila. No absorvedor de óxido de etileno, o produto de reação de epoxidação é colocado em contato estreito com absorvente magro na presença de um catalisador de carboxilação que contém iodeto e, opcionalmente, um catalisador de hidrólise. Tipicamente, o absorvente magro compreende pelo menos 20% em peso de água e, preferencialmente, compreende de 20% em peso a 80% em peso de água. Preferencialmente, o absorvente magro também compreende carbonato de etileno e/ou etilenoglicol.

[0067] De modo adequado, um absorvedor de óxido de etileno compreende uma entrada que está em comunicação fluida com uma saída de um reator de epoxidação, uma entrada através da qual o absorvente magro é fornecido e uma saída que está em comunicação fluida com o circuito de gás de reciclagem. Um exemplo de um absorvedor de óxido de etileno adequado inclui uma coluna que compreende uma pluralidade de bandejas verticalmente empilhadas, que fornecem uma área de superfície para o absorvente magro e o produto de reação de epoxidação entrarem em contato. Preferencialmente, a coluna compreende pelo menos 20 bandejas, mais preferencialmente pelo menos 30 bandejas. Preferencialmente, a coluna compreende menos que 100 bandejas, mais preferencialmente menos que 70 bandejas, com máxima preferência menos que 50 bandejas. De modo adequado, o absorvedor de óxido de etileno pode ser o absorvedor mais ou menos reativo descrito no documento no EP 2178815 ou no pedido copendente no EP 14186273,0.

[0068] A temperatura no absorvedor de óxido de etileno é preferencialmente de 50 °C a 160 °C, preferencialmente de 80 °C a 150 °C, mais preferencialmente de 80 °C a 120 °C. Isso é mais elevado que a temperatura em um processo convencional e é necessário para promover as reações de carboxilação e hidrólise. Temperatura mais elevada que 160 °C não é preferencial na medida em que isso pode reduzir a seletividade da conversão de óxido de etileno em etilenoglicol. Tanto o produto de reação de epoxidação quanto o absorvente magro são preferencialmente fornecidos ao absorvedor de óxido de etileno em temperaturas na faixa de 50 °C a 160 °C.

[0069] A pressão no absorvedor de óxido de etileno é de 1 a 4 MPa, preferencialmente de 2 a 3 MPa. A pressão preferencial é um meio-termo entre pressões inferiores que necessitam de equipamento menos caros (por exemplo, equipamento que tem paredes mais finas) e pressões mais elevadas que aumentam absorção e reduzem o fluxo volumétrico do gás, desse modo, se reduz o tamanho de equipamento e tubulação.

[0070] A corrente de produto de reação de epoxidação fornecida ao absorvedor de óxido de etileno compreende dióxido de carbono. No entanto, é possível que a corrente de produto de reação de epoxidação possa conter dióxido de carbono insuficiente para alcançar níveis desejados de carboxilação no absorvedor de óxido de etileno. Opcionalmente, uma fonte adicional de dióxido de carbono pode ser fornecida ao absorvedor de óxido de etileno, por exemplo, dióxido de carbono de reciclagem de um reator de acabamento, dióxido de carbono de uma unidade de recuperação de dióxido de carbono ou, em inicialização, dióxido de carbono de uma fonte externa.

[0071] No absorvedor de óxido de etileno, o produto de reação de epoxidação é colocado em contato com absorvente magro na presença de um catalisador de carboxilação que contém iodeto e, opcionalmente, um catalisador de hidrólise. Preferencialmente, o produto de reação de epoxidação é colocado em contato com absorvente magro na presença tanto de um catalisador de carboxilação que contém iodeto quanto de um catalisador de hidrólise. Os catalisadores de carboxilação e hidrólise podem ser homogêneos e/ou heterogêneos. Em uma modalidade, o produto de reação de epoxidação é colocado em contato com absorvente magro na presença tanto de um catalisador de carboxilação que contém iodeto quanto de um catalisador de hidrólise, e o absorvente magro compreende os catalisadores.

[0072] Catalisadores de carboxilação que contêm iodeto adequados para o uso no presente documento podem ser catalisadores heterogêneos ou homogêneos. Exemplos de catalisadores de carboxilação que contêm iodeto homogêneos adequados incluem, porém, não necessariamente limitados a iodetos de metal alcalino, tal como iodeto de potássio, e iodetos de fosfônio orgânicos ou sais de iodeto de amônia, tais como iodeto de tributilmetilfosfônio, iodeto de tetrabutilfosfônio, iodeto de trifenilmetilfosfônio e iodeto de tributilmetilamônia e combinações dos mesmos. Exemplos de catalisadores de carboxilação que contêm iodeto heterogêneos adequados incluem, porém, não são necessariamente limitados a amônia quaternária e iodetos de fosfônio quaternário imobilizados em sílica, amônia quaternária e iodetos de fosfônio quaternário ligados a esferas de poliestireno insolúveis e sais de metal, tais como sais de zinco imobilizados em suportes sólidos que contêm grupos de amônia quaternária ou fosfônio quaternário, tais como resinas de troca iônica que contêm grupos de amônia quaternária ou fosfônio quaternário, e combinações dos mesmos. Preferencialmente, o catalisador de carboxilação que contém iodeto é um catalisador homogêneo, com máxima preferência um iodeto de fosfônio orgânico ou iodeto de metal alcalino.

[0073] De modo similar, catalisadores de hidrólise adequados para o uso no presente documento podem ser catalisadores heterogêneos ou homogêneos. Exemplos de catalisadores de hidrólise homogêneos adequados incluem, porém, não são necessariamente limitados a sais de metal alcalino básicos, tais como carbonato de potássio, hidróxido de potássio e bicarbonato de potássio, e metalatos de metal alcalino, tais como molibdato de potássio, e combinações dos mesmos. Exemplos de catalisadores de hidrólise heterogêneos adequados incluem, porém, não são necessariamente limitados a metalatos imobilizados em suportes sólidos, por exemplo, molibdatos, vanadatos ou tungstatos imobilizados em resinas de troca iônica que contêm grupos de amônia quaternária ou fosfônio quaternário, ou ânions básicos, tais como íons de bicarbonato imobilizados em suportes sólidos, por exemplo, bicarbonato imobilizado em resinas de troca iônica que contêm grupos de amônia quaternária ou fosfônio quaternário, e combinações dos mesmos.

[0074] Uma corrente de absorvente de gordura que compreende carbonato de etileno e/ou etilenoglicol é retirada do absorvedor de óxido de etileno por meio de uma saída, preferencialmente retirando-se líquido a partir de uma saída no fundo do absorvedor de óxido de etileno. Preferencialmente, pelo menos 50% do óxido de etileno que entra no absorvedor de óxido de etileno é convertido no absorvedor de óxido de etileno. Preferencialmente, pelo menos 60%, mais preferencialmente pelo menos 70%, ainda mais preferencialmente pelo menos 80%, com máxima preferência pelo menos 90% do óxido de etileno que entra no absorvedor de óxido de etileno é convertido no absorvedor de óxido de etileno. O óxido de etileno pode passar por carboxilação, o que fornece carbonato de etileno. O óxido de etileno pode passar por hidrólise, o que fornece etilenoglicol. Adicionalmente, o carbonato de etileno que é produzido a partir do óxido de etileno pode passar por hidrólise, o que fornece etilenoglicol.

[0075] Opcionalmente, uma porção ou toda a corrente de absorvente de gordura pode ser fornecida a um ou mais reatores de acabamento (por exemplo, para fornecer conversão adicional de qualquer óxido de etileno e/ou carbonato de etileno que não foi convertido no absorvedor de óxido de etileno). Reatores de acabamento adequados podem incluir um reator de carboxilação, um reator de hidrólise, um reator de carboxilação e hidrólise, e uma combinação dos mesmos. Fornecimento a um ou mais reatores de acabamento é preferencial se uma quantidade significativa (por exemplo, pelo menos 1%) de óxido de etileno ou carbonato de etileno não for convertida em etilenoglicol no absorvedor de óxido de etileno.

[0076] Após descrever a invenção de modo geral, um entendimento adicional pode ser obtido, a título de referência, para os seguintes exemplos, que são fornecidos para fins ilustrativos e não se destinam a serem limitantes, a menos que seja de outra forma especificado.

EXEMPLOS PREPARAÇÃO DE SOLUÇÃO DE PRATA DE RESERVA:

[0077] A descrição abaixo descreve um procedimento exemplificativo para a preparação de uma solução de impregnação de prata oxalato/etilenodiamina/água de reserva.

[0078] Uma solução de reserva de prata-amina-oxalato foi preparada através do seguinte procedimento:Em um copo de aço inoxidável de 5 litros, 415 g de hidróxido de sódio de grau reagente foram dissolvidos em 2.340 ml de água desionizada, e a temperatura foi ajustada para 50 °C.

[0079] Em um copo de aço inoxidável de 4 litros, 1.699 g de nitrato de prata “Spectropure” de alta pureza foram dissolvidos em 2.100 ml de água desionizada, e a temperatura foi ajustada para 50 °C.

[0080] A solução de hidróxido de sódio foi adicionada lentamente à solução de nitrato de prata, com agitação, enquanto se mantém uma temperatura de solução de 50 °C. Essa mistura foi agitada por 15 minutos. O pH da solução foi mantido acima de 10 através da adição de solução de hidróxido de sódio, conforme necessário.

[0081] A água foi removida do precipitado criado na etapa de mistura e a condutividade da água, que conteve íons de nitrato e sódio, foi medida. Uma quantidade de água desionizada fresca igual à quantidade removida foi adicionada de volta à solução de prata. A solução foi agitada por 15 minutos a 40 °C. O processo foi repetido até que a condutividade da água removida estivesse abaixo de 90 μmho/cm. 1.500 ml de água desionizada fresca foi, então, adicionado. 630 g de diidrato de ácido oxálico de alta pureza foram adicionados em aproximadamente 100 g de incrementos. A temperatura foi mantida a 40 °C (± 5 °C) e o pH da solução foi monitorado durante a adição dos últimos 130 gramas de diidrato de ácido oxálico para garantir que o pH não caiu abaixo de 7,8 por um período de tempo extenso. A água foi removida dessa mistura para deixar uma pasta fluida que contém prata altamente concentrada. A pasta fluida de oxalato de prata foi resfriada a 30 °C. 699 g de 92 porcento de peso de etilenodiamina (8% de água desionizada) foram, então, adicionados enquanto se mantém uma temperatura menor que 30 °C. EXEMPLO 1 PREPARAÇÃO DO ABSORVENTE: Absorvente A foi preparado através do seguinte procedimento: Uma alíquota de 9,3 g de uma solução de impregnação de oxalato/etilenodiamina/água de prata de reserva, que tem uma gravidade específica de 1,554 g/ml, foi diluída com 40,6 g de água desionizada. A isso foi adicionado 0,643 g de carbonato de potássio e a solução foi agitada brevemente para dissolver completamente o sal. 30,0 g de Suporte A (consultar a Tabela I abaixo para uma descrição do trilobe de alumina gama de 2,5 mm) foram impregnados a vácuo com a solução descrita por 6 minutos. Após o vácuo ter sido quebrado, solução em excesso foi decantada dos suportes impregnados, e os suportes foram centrifugados por 2 minutos para remover líquido em excesso. Os suportes impregnados foram secos em ar de fluxo rápido a 250 °C em um cesto vibratório, em que o fundo do mesmo foi construído de tela de aço inoxidável fina. Os suportes impregnados foram, então, calcinados em uma bandeja de cerâmica sob ar de fluxo lento a 375 °C por 25 minutos e, então, resfriados produzindo Absorvente A.

[0082] A composição final de Absorvente A compreendeu o seguinte, calculado na base de impregnação de volume de poro: 5% em peso de Ag, 0,5% em peso de K. Esses valores são com relação ao peso do absorvente.

[0083] Absorvente B foi preparado através do seguinte procedimento: Uma alíquota de 18,4 g de solução de impregnação de oxalato/etilenodiamina/água de prata de reserva, que tem uma gravidade específica de 1,571 g/ml, foi diluída com 81,6 g de água desionizada. A isso foi adicionado 1,28 g de carbonato de potássio e a solução foi agitada brevemente para dissolver completamente o sal. Essa solução foi impregnada por volume de poro ao ponto da umidade incipiente em 11,9 g de Suporte B (consultar a Tabela I abaixo para uma descrição da alumina esférica de 1,0 mm). O suporte impregnado foi, então, seco por 6 minutos em ar de fluxo lento a 250 °C em um cesto vibratório, em que o topo e o fundo do mesmo foram construídos de telas de aço inoxidável finas, produzindo Absorvente B.

[0084] A composição final de Absorvente B compreendeu o seguinte, calculado na base de impregnação de volume de poro: 5% em peso de Ag, 0,5% em peso de K. Esses valores são com relação ao peso do absorvente.TABELA I: PROPRIEDADES DE SUPORTE

TESTE DO ABSORVENTE

[0085] Absorvente A: 3,40 g de Absorvente A foram carregados em um tubo de microrreator de aço inoxidável em formato de U de 0,6 cm (W’) de diâmetro interno, e preso com plugues de lã de vidro afixados com telas de aço na entrada e na saída do leito. Uma corrente de alimentação que consiste em 25% de volume de etileno, 7,3% de volume de oxigênio, 1,3% de volume de dióxido de carbono, 3 ppmv de cloreto de etila, aproximadamente 750 ppbv de iodeto de metila, aproximadamente 750 ppbv de iodetos de etila, o saldo de nitrogênio foi direcionado através do leito de guarda a uma taxa de fluxo de 800 ml/min, conforme o leito de guarda foi mantido a uma pressão de 285 psig e uma temperatura de 120 °C. O gás de saída foi periodicamente analisado para iodetos de nível em parte por bilhão. O ponto de “saturação’ foi definido como a última amostra de gás para a qual menos que 2% do nível de corrente de alimentação de cada iodeto foi detectado no gás de saída. Para esse teste, a saturação ocorreu em cerca de 481 horas. O ponto de saturação apresentou uma capacidade de iodeto de iodo elementar de 27,8 g por litro de leito de guarda, o que representa 92,8% de capacidade máxima teórica com base em estequiometria de 1:1 de iodo:prata.

[0086] Absorvente B: 5,27 g de Absorvente B foram carregados em um tubo de microrreator de aço inoxidável em formato de U de 0,6 cm (1Á”) de diâmetro interno, e preso com plugues de lã de vidro afixados com telas de aço na entrada e na saída do leito. Uma corrente de alimentação que consiste em 25% de volume de etileno, 7,3% de volume de oxigênio, 1,3% de volume de dióxido de carbono, 3,0 ppmv de cloreto de etila, aproximadamente 5.140 ppbv de iodeto de metila, aproximadamente 4.460 ppbv de iodetos de etila, o saldo de nitrogênio foi direcionado através do leito de guarda a uma taxa de fluxo de 800 cc/min, conforme o leito de guarda foi mantido a uma pressão de 285 psig e uma temperatura de 120 °C. O gás de saída foi periodicamente analisado para iodetos de nível em parte por bilhão. Novamente, o ponto de “saturação” foi definido como a última amostra de gás para a qual menos que 2% do nível de corrente de alimentação de cada iodeto foi detectado no gás de saída. Para esse teste, a saturação ocorreu em cerca de 126 horas. O ponto de saturação apresentou uma capacidade de iodeto de iodo elementar de 46,7 g por litro de leito de guarda (gramas de I/litros de GB), o que representa 99,0% de utilização de prata máxima teórica com base em estequiometria de 1:1 de iodo:prata (átomos de I/átomos de Ag).

[0087] Os dados estão resumidos abaixo na Tabela II.TABELA II:

[0088] Os resultados demonstraram que o Absorvente B, preparado em suportes esféricos de 1 mm, exibem utilização de prata mais eficaz em comparação com o material preparado com o uso do mesmo carregamento de prata, porém, preparado em um carreador não esférico e maior. EXEMPLO 2 PREPARAÇÃO DE ABSORVENTES C A L: Absorventes C a L foram preparados em suporte B e de uma maneira similar ao Absorvente B. As composições finais de Absorventes C a L são fornecidas na Tabela III. TESTE DE ABSORVENTES C A L: Os gramas especificados de Absorventes C a L foram, cada um, carregados em um tubo de microrreator de aço inoxidável em formato de U de 0,6 cm (W’) de diâmetro interno, e preso com plugues de lã de vidro afixados com telas de aço na entrada e na saída do leito. Uma corrente de alimentação que consiste em 25% de volume de etileno, 7,3% de volume de oxigênio, 1,3% de volume de dióxido de carbono, 3,0 ppmv de cloreto de etila, aproximadamente 2500 ppbv de iodeto de metila, aproximadamente 2500 ppbv de iodetos de etila, o saldo de nitrogênio foi direcionado através do leito de guarda a uma taxa de fluxo de 800 ml/min, conforme o leito de guarda foi mantido a uma pressão de 295 psig e uma temperatura de 120 °C. O gás de saída foi periodicamente analisado para iodetos de nível em parte por bilhão. TABELA III:

[0089] Os resultados demonstram que um material de leito de guarda de acordo com a invenção é eficaz em reduzir a quantidade de uma impureza de iodeto de alquila em uma corrente de gás de reciclagem.

Claims

1. Processo para produção de carbonato de etileno e/ou etilenoglicol, compreendendo: colocar em contato pelo menos uma porção de uma corrente de gás de reciclagem que compreende uma impureza de iodeto de alquila, compreendendo iodeto de metila e/ou iodeto de etila, com um material de leito de guarda para render uma corrente de gás de reciclagem tratada, em que o material de leito de guarda compreende um material de suporte esférico que tem um diâmetro menor que 2 mm, e depositado no material de suporte esférico, prata, em uma quantidade de 2% a 10% em peso; e colocar em contato um gás de alimentação de epoxidação que compreende etileno, oxigênio e pelo menos uma porção da corrente de gás de reciclagem tratada com um catalisador de epoxidação para render um produto de reação de epoxidação que compreende óxido de etileno e dióxido de carbono; e caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: colocar em contato pelo menos uma porção do produto de reação de epoxidação que compreende óxido de etileno e dióxido de carbono com um absorvente magro na presença de um catalisador de carboxilação que contém iodeto para render uma corrente de absorvente de gordura que compreende carbonato de etileno e/ou etilenoglicol e a corrente de gás de reciclagem que compreende a impureza de iodeto de alquila.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que prata está presente no material de leito de guarda em uma quantidade de 3% a 9% em peso.

3. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que prata está presente no material de leito de guarda em uma quantidade de 4% a 8% em peso.

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o material de leito de guarda compreende adicionalmente pelo menos um metal selecionado a partir do grupo que consiste em um metal alcalino, um metal alcalino terroso e uma combinação dos mesmos.

5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um metal é um metal alcalino selecionado a partir do grupo que consiste em sódio, potássio, lítio, rubídio, césio e combinações dos mesmos.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que o metal alcalino está presente no material de leito de guarda em uma quantidade de 0,1% a 5% em peso.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o material de suporte esférico compreende alumina.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o material de suporte esférico tem um diâmetro de 0,25 mm a 1,5 mm.

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o material de suporte esférico tem uma área de superfície de pelo menos 50 m2/g.

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a corrente de gás de reciclagem tratada é fornecida a um absorvedor de dióxido de carbono antes de entrar em contato com o catalisador de epoxidação.

11. Sistema de reação para produção de carbonato de etileno e/ou etilenoglicol, caracterizado pelo fato de que compreende: um circuito de gás de reciclagem conectado de modo fluido a uma fonte de etileno e oxigênio; um reator de epoxidação que compreende um catalisador de epoxidação, uma entrada e uma saída, em que a entrada do reator de epoxidação está conectada de modo fluido ao circuito de gás de reciclagem; um absorvedor de óxido de etileno que compreende um catalisador de carboxilação que contém iodeto, uma entrada e uma saída, em que a saída do reator de epoxidação está conectada de modo fluido à entrada do absorvedor de óxido de etileno, a saída do absorvedor de óxido de etileno está conectada de modo fluido ao circuito de gás de reciclagem e o absorvedor de óxido de etileno é configurado para produzir uma corrente de gás de reciclagem que compreende uma impureza de iodeto de alquila, compreendendo iodeto de metila e/ou iodeto de etila, e uma corrente de absorvente de gordura que compreende carbonato de etileno e/ou etilenoglicol; e um sistema de leito de guarda que compreende uma entrada, uma saída e um ou mais vasos de leito de guarda que compreendem um material de leito de guarda, em que o material de leito de guarda compreende um material de suporte esférico que tem um diâmetro menor que 2 mm, e depositado no material de suporte esférico, prata, em uma quantidade de 2% a 10% em peso, e que a entrada e a saída do sistema de leito de guarda estão conectadas de modo fluido ao circuito de gás de reciclagem, e o material de leito de guarda é configurado para remover pelo menos uma porção da impureza de iodeto de alquila de pelo menos uma porção da corrente de gás de reciclagem.

12. Sistema de reação de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um absorvedor de dióxido de carbono conectado de modo fluido ao circuito de gás de reciclagem.

13. Sistema de reação de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que o sistema de leito de guarda compreende dois ou mais vasos de leito de guarda.