BR112018012272A2 - processo de purificação para solvente orgânico hidrolisável - Google Patents

processo de purificação para solvente orgânico hidrolisável Download PDF

Info

Publication number
BR112018012272A2
BR112018012272A2 BR112018012272A BR112018012272A BR112018012272A2 BR 112018012272 A2 BR112018012272 A2 BR 112018012272A2 BR 112018012272 A BR112018012272 A BR 112018012272A BR 112018012272 A BR112018012272 A BR 112018012272A BR 112018012272 A2 BR112018012272 A2 BR 112018012272A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
ion exchange
exchange resins
exchange resin
anionic
organic solvent
Prior art date
Application number
BR112018012272A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112018012272B1 (pt
Inventor
Ohba Kaoru
Takano Kenji
Iida Masonori
Kishizaki Osamu
Ishibashi Ryo
Abe Shinnosuke
Masudo Takashi
Yamashita Yusuke
Original Assignee
Dow Global Technologies Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Global Technologies Llc filed Critical Dow Global Technologies Llc
Publication of BR112018012272A2 publication Critical patent/BR112018012272A2/pt
Publication of BR112018012272B1 publication Critical patent/BR112018012272B1/pt

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J47/00—Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
    • B01J47/02—Column or bed processes
    • B01J47/04—Mixed-bed processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/36—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving ionic interaction
    • B01D15/361—Ion-exchange
    • B01D15/362—Cation-exchange
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/36—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving ionic interaction
    • B01D15/361—Ion-exchange
    • B01D15/363—Anion-exchange
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/04—Processes using organic exchangers
    • B01J39/05—Processes using organic exchangers in the strongly acidic form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/04—Processes using organic exchangers
    • B01J39/07—Processes using organic exchangers in the weakly acidic form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/08—Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/16—Organic material
    • B01J39/18—Macromolecular compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J41/00—Anion exchange; Use of material as anion exchangers; Treatment of material for improving the anion exchange properties
    • B01J41/04—Processes using organic exchangers
    • B01J41/07—Processes using organic exchangers in the weakly basic form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J41/00—Anion exchange; Use of material as anion exchangers; Treatment of material for improving the anion exchange properties
    • B01J41/08—Use of material as anion exchangers; Treatment of material for improving the anion exchange properties
    • B01J41/12—Macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/48—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C67/56—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by solid-liquid treatment; by chemisorption

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

métodos para a remoção de contaminantes iônicos do solvente orgânico hidrolisável por resinas de permuta iônica são descritos. um leito misto de resina de permuta iônica com resina de permuta iônica catiônica e resina de permuta iônica aniônica de base fraca é usado em tais métodos.

Description

PROCESSO DE PURIFICAÇÃO PARA SOLVENTE ORGÂNICO
HIDROLISÁVEL
Campo [0001] A presente invenção refere-se geralmente a métodos para remoção de contaminantes de solvente orgânico hidrolisável. Em particular, a presente invenção refere-se a métodos para a remoção de contaminantes metálicos e não metálicos de solvente orgânico hidrolisável por resina de permuta iônica sem reação de hidrólise substancial.
Introdução [0002] O solvente puro isento de contaminantes iônicos é necessário para muitos fins industriais, como para a fabricação de produtos farmacêuticos e materiais eletrônicos. Especialmente, solventes orgânicos com um nível bastante baixo de contaminantes de íons metálicos são necessários para processos de fabricação de semicodutores, porque a contaminação de íons metálicos afeta negativamente o desempenho de dispositivos semicondutores. Alguns solventes orgânicos hidrolisáveis são úteis para processos de fabricação de semicondutores. Por exemplo, o propileno glicol metil éter acetato (PGMEA) é comumente usado para processos de litografia em processos de fabricação de semicondutores. Portanto, quando solventes orgânicos hidrolisáveis são para ser usados em processos de fabricação de semicondutores, seria desejável que tais solventes tivessem um nível bastante baixo de contaminantes iônicos metálicos.
[0003] As resinas de permuta iônica foram utilizadas para a purificação de água através da remoção de contaminantes iônicos da água. Recentemente, essa
Petição 870180051576, de 15/06/2018, pág. 13/97
2/16 tecnologia de permuta iônica tem sido aplicada na purificação de solventes orgânicos usados na fabricação de materiais eletrônicos. No entanto, acreditase que o comportamento de contaminantes iônicos em solvente orgânico é diferente do seu comportamento em água devido às diferenças nas polaridades, de modo que a tecnologia para purificação de água usando resina de permuta iônica geralmente não é adequada para uso em a purificação do solvente orgânico diretamente.
[0004] Métodos anteriores para a remoção de íons metálicos a partir de solventes orgânicos foram divulgados. A Patente US 7.329.354 descreve um sistema para purificação de um solvente orgânico por resina de permuta iônica. JP5.096.907B divulga um método para remoção de impurezas aniônicas de um éster por resina de permuta aniônica fraca ou resina de permuta aniônica nas quais os grupos OH na resina de permuta aniônica são capeados e inativados. A Patente US 6.123.850 descreve um método para a purificação de líquidos orgânicos virtualmente anidros por uma resina de permuta catiônica baseada num copolímero de poliestireno-divinilbenzeno com teores bastante elevados (50-60%) de divinilbenzeno. A Patente US 5.518.628 descreve um método para remoção de contaminação iônica de uma solução orgânica usando um leito misto de resina de permuta iônica em que a resina de permuta aniônica de base forte do leito misto de resina de permuta iônica é modificada por um sal de amônio de um ácido orgânico fraco.
[0005] No entanto, estes processos são insuficientes para a remoção de contaminantes iônicos e/ou provocam reações hidrolisadas, de tal modo que os solventes orgânicos obtidos não são adequados para aplicações que requerem um nível de pureza bastante elevado. Por conseguinte, é desejado um processo
Petição 870180051576, de 15/06/2018, pág. 14/97
3/16 para a remoção de um elevado nível de contaminantes iônicos a partir de solvente orgânico hidrolisável.
Sumário [0006] A presente invenção fornece um processo para remoção de contaminantes iônicos com um nível bastante alto de solvente orgânico hidrolisável sem reações hidrolisadas. O processo utiliza leito misto de resinas de permuta iônica compreendendo resina de permuta iônica catiônica e resina de permuta iônica aniônica de base fraca. Ao utilizar uma resina de permuta aniônica de base fraca no leito misto de resinas de permuta iônica, a reação hidrolisada do solvente orgânico hidrolisável pode ser evitada sem diminuir a capacidade de permuta iônica do leito misto de resinas de permuta iônica.
[0007] Portanto, um aspecto da invenção refere-se a um método para remover contaminantes iônicos de um solvente orgânico hidrolisável que compreende contatar solvente orgânico hidrolisável com um leito misto de resina de permuta iônica compreendendo resinas de permuta iônica catiônicas e resinas de permuta iônica aniônicas, em que as resinas de permuta iônica aniônicas são selecionadas a partir de resinas de permuta iônica aniônicas de base fraca. De preferência, as resinas de permuta iônica aniônicas de base fraca possuem grupos amina terciária.
[0008] Outro aspecto da invenção refere-se a um composto tendo uma ligação éster obtida por qualquer dos métodos aqui descritos, em que a concentração de Na, K, Ca, Al, Fe, Ni, Zn, Cu, Cr e Sn é de 0,1 ppb ou menos respectivamente. [0009] Noutro aspecto, a invenção refere-se a um método para remover contaminantes iônicos de um solvente orgânico hidrolisável que compreende as
Petição 870180051576, de 15/06/2018, pág. 15/97
4/16 etapas de (a) preparar um leito misto de resina de permuta iônica compreendendo resinas de permuta iônica catiônica e resinas de permuta iônica aniônica, em que as resinas de permuta iônica aniônicas são resinas de permuta iônica aniônicas de base fraca e (b) contatar um solvente orgânico hidrolisável com o leito misto de resina de permuta iônica.
[0010] Estas e outras modalidades são descritas em mais detalhes na Descrição Detalhada.
Descrição Detalhada [0011] Como utilizado ao longo deste relatório descritivo, as abreviaturas dadas abaixo têm os seguintes significados, a menos que o contexto indique claramente o contrário: g = grama (s); mg = miligrama (s); L = litro (s); mL = mililitro (s); ppm = partes por milhão; ppb = partes por bilhão; m = metro (s); mm = milímetro (s); cm = centímetro (s); min. = minuto (s); s = segundo (s); h = hora(s); °C = grau(s) C = graus(s) Celsius; vol% = porcentagem(ns) em volume; % em peso = porcentagem(ns) em peso.
[0012] Os métodos da presente invenção são geralmente aplicáveis a solventes orgânicos hidrolisáveis. Como aqui utilizado, “solvente orgânico hidrolisável” significa um solvente incluindo um composto que pode ser decomposto em componentes ácidos e básicos por água com ou sem um catalisador. Solventes orgânicos hidrolisáveis incluem, mas não estão limitados a ésteres, amidas, carbonatos e misturas destes. Exemplos de ésteres incluem o propileno glicol metil éter acetato (PGMEA), etil lactato, butil lactato, etil acetato, butil acetato, dietileno glicol monoetiléter acetato, dietileno glicol moo butil éter acetato, propileno glicol diacetato, etil 3-etóxi propionato e gama-butilolactona. Exemplos
Petição 870180051576, de 15/06/2018, pág. 16/97
5/16 de amidas incluem N-metilpirrolidona, dimetilformamida, dimetilacetoamida, 3metoxi-N, N-dimetilpropionamida, N-(2-hidroxietil) propionamida e gama butil lactama. Exemplos de carbonatos incluem etilenocarbonato e propileno carbonato, dimetil carbonato e dietil carbonato.
[0013] Os métodos da presente invenção utilizam um leito misto de resina de permuta iônica. Um leito misto de resina de permuta iônica refere-se a uma mistura de resina de permuta iônica catiônica e resina de permuta iônica aniônica. A resina de permuta iônica catiônica usada no leito misto de resina de permuta iônica normalmente possui íons de hidrogênio como neutralizadores da carga elétrica negativa do grupo funcional. A resina de permuta iônica aniônica usada no leito misto de resina de permuta iônica é uma resina de permuta iônica aniônica de base fraca.
[0014] Como é do conhecimento desta área técnica, existem dois tipos de resinas de permuta iônica aniônica, ou seja, resina de permuta iônica aniônica de base forte e resina de permuta iônica aniônica de base fraca. A resina de permuta iônica aniônica de base forte possui grupos trimetil amônio (chamado Tipo I) ou grupos dimetil etanol amônio (Tipo II) em uma superfície de um grânulo de resina de base. Neste relatório descritivo, esses grupos são chamados de “grupo(s) de base forte”. Tais grupos de base forte têm um ânion contrário (por exemplo, íon hidroxil (OH j) para neutralizar a carga elétrica positiva do grupo.
[0015] Os inventores descobriram a abordagem técnica da utilização de resina de permuta aniônica de base fraca num leito misto de resina de permuta iônica para purificar o solvente orgânico hidrolisável sem uma reação hidrolisada indesejável.
Petição 870180051576, de 15/06/2018, pág. 17/97
6/16 [0016] Uma resina de permuta iônica aniônica de base fraca pode ter grupos amina primária, secundária ou terciária (tipicamente, dimetil amina) numa superfície de um grânulo de resina de base. Como usado aqui, tais grupos são chamados de “grupo(s) de base fraca”. Quando um solvente a ser purificado é contatado com a resina de permuta iônica catiônica, o íon de hidrogênio é liberado como habitualmente e o íon de hidrogênio liberado associa-se a pares de elétrons não partilhados do átomo de nitrogênio no grupo de base fraca. Então, uma impureza aniônica é ligada ao grupo de base fraca devido ao requisito de carga neutra. Consequentemente, componentes indesejados, como água, não são gerados por este processo de purificação.
[0017] O leito misto de resina de permuta iônica também compreende resina de permuta iônica catiônica. Tanto a resina de permuta iônica catiônica forte como a resina de permuta iônica catiônica fraca podem ser usadas para o leito misto de resina de permuta iônica em várias modalidades da invenção. A resina de permuta iônica catiônica forte inclui uma resina de permuta iônica catiônica com grupos de ácido forte (por exemplo, ácido sulfônico). A resina de permuta iônica catiônica fraca inclui uma resina de permuta iônica catiônica com grupos de ácido carboxílico de ácido fraco, grupos de ácido fosfônico de ácido fraco e/ou grupos fenólicos de ácido fraco.
[0018] A razão de resina de permuta iônica catiônica para resina de permuta iônica aniônica no leito misto de resina de permuta iônica é geralmente de 1:9 a 9:1 em razão equivalente de grupos de permuta iônica em algumas modalidades. De preferência, a razão é de 2:8 a 8:2.
[0019] Por vezes resinas de permuta iônica catiônicas e/ou resinas de permuta iônica aniônicas contêm impurezas metálicas provenientes do seu processo de
Petição 870180051576, de 15/06/2018, pág. 18/97
7/16 fabricação. Tais impurezas metálicas podem sair das resinas e causar contaminação de íons metálicos no solvente processado. Sem pretender estar vinculado a qualquer teoria particular, os inventores acreditam que essas impurezas metálicas se combinam com compostos orgânicos de baixo peso molecular que estão contidos nas resinas de permuta iônica como produto de reação lateral ou produto de resinas não reagido. Tal complexo composto metalorgânico é mais facilmente dissolvido em um solvente orgânico tal que o composto orgânico carrega a impureza do metal num solvente orgânico. Portanto, os inventores acreditam que é desejável minimizar a quantidade de impurezas metálicas e/ou espécies lixiviáveis de compostos orgânicos de baixo peso molecular nas resinas de permuta iônica para diminuir o potencial de contaminação iônica no solvente a ser processado.
[0020] As impurezas metálicas contidas nas resinas de permuta iônica podem incluir Na, K, Ca, Al, Fe, Ni, Zn, Cu, Sn e Cr. Para evitar a contaminação por íons metálicos das resinas de permuta iônica, o teor dessas impurezas metálicas em resinas de permuta iônica a ser utilizado em algumas modalidades da presente invenção são de preferência 5 ppm ou menos, respectivamente, com base no peso seco das resinas de permuta iônica. Mais preferivelmente, o teor destes íons metálicos é de 3 ppm ou menos com base no peso seco das resinas de permuta iônica. Os teores dos metais podem ser analisados com ICP-MS após a amostra de resina incinerar (isto é, queimando as resinas de permuta iônica, dissolvendo a cinza remanescente em solução aquosa de ácido clorídrico, e depois analisando as concentrações de íons metálicos por ICP-MS).
[0021] O teor de espécies lixiviáveis de compostos orgânicos de baixo peso molecular incluídos em resinas de permuta iônica pode ser avaliado pelo
Petição 870180051576, de 15/06/2018, pág. 19/97
8/16 seguinte método. Primeiramente, a água ultrapura é continuamente fluída para uma coluna de resina de permuta iônica a 50 BV/H, então, os valores de TOO (carbono orgânico total) de entrada de água ultrapura e saída de água ultrapura são medidos depois de duas horas de fluxo. Então, a diferença, ou delta (Δ) TOC é calculada a partir dos dois valores TOC. O valor Δ TOC é calculado pela subtração do valor TOC de entrada do valor TOC de saída. Em algumas modalidades da presente invenção, o valor Δ TOC medido pelo método acima é de preferência 10 ppb ou menos. Mais preferencialmente, o valor Δ TOC é de 5 ppb ou menor. O TOC pode ser analisado por analisadores de TOC comercialmente disponíveis, utilizando técnicas conhecidas dos versados na técnica.
[0022] A resina de permuta iônica catiônica e a resina de permuta iônica aniônica originalmente contêm água (intumescida pela água em condição de equilíbrio com água). Em algumas modalidades da presente invenção, os teores de água na resina de permuta iônica catiônica e na resina de permuta iônica aniônica são reduzidos para 5% em peso ou menos, respectivamente (isto é, para cada resina) antes da utilização. Mais preferencialmente, os teores de água em resina de permuta iônica catiônica e resina de permuta iônica aniônica são 3% em peso ou menos em cada resina. Para diminuir o teor de água, a resina de permuta iônica catiônica e a resina de permuta iônica aniônica podem ser secas antes de entrar em contato com um solvente orgânico hidrolisável. Um aparelho de secagem e condições como temperatura, tempo e pressão para secagem de resinas de permuta iônica pode ser selecionado utilizando técnicas conhecidas dos versados na técnica. Por exemplo, as resinas de permuta iônica podem ser aquecidas em um forno a 60 a 120 °C por 1 a 48 horas em
Petição 870180051576, de 15/06/2018, pág. 20/97
9/16 condições descomprimidas. O teor de água pode ser calculado por comparação dos pesos da resina de permuta iônica antes e após o aquecimento a 105°C por horas.
[0023] Quando se contata um solvente orgânico hidrolisável com um leito misto de resina de permuta iônica, podem ser utilizados quaisquer métodos conhecidos para o contato de líquidos com resinas de permuta iônica. Por exemplo, um leito misto de resina de permuta iônica pode ser empacotado numa coluna e o solvente pode ser vertido do topo da coluna através do leito misto de resina de permuta iônica. A taxa de fluxo do solvente pode ser de 1 a 100 BV/h, preferivelmente de 1 a 50 BV/h. Como aqui utilizado, BV significa volume do leito, e refere-se a uma quantidade de líquido em contato com a mesma quantidade de um leito misto úmido hidratado de resina de permuta iônica. Por exemplo, se forem utilizados 120 ml de um leito misto úmido hidratado de resina de permuta iônica, 1 BV significa que 120 ml de solvente orgânico hidrolisável é posto em contato com o leito misto de resina de permuta iônica. O 'BV/h' foi calculado pela taxa de fluxo (mL/h) dividida pelo volume do leito (mL).
[0024] A temperatura durante o contato de um solvente orgânico hidrolisável com um leito misto de resina de permuta iônica pode ser de 0 a 100 °C, preferencialmente de 10 a 60, mais preferencialmente de 20 a 40, em várias modalidades.
[0025] O solvente orgânico hidrolisável obtido inclui nível muito baixo de contaminações iônicas metálicas e não metálicas. As contaminações podem incluir Na, K, Ca, Al, Fe, Ni, Zn, Cu, Sn e Cr. As concentrações destas contaminações podem ser de 0,1 ppb ou menos, respectivamente, em várias modalidades. Portanto, solventes orgânicos hidrolisáveis obtidos usando
Petição 870180051576, de 15/06/2018, pág. 21/97
10/16 métodos da presente invenção podem ser úteis em aplicações que requerem um nível bastante alto de solvente puro, tal como para a fabricação de produtos farmacêuticos e materiais eletrônicos, e especialmente para uso em processos de fabricação de semicondutores.
[0026] Algumas modalidades da invenção serão agora descritas em detalhes nos Exemplos a seguir.
Exemplos [0027] Exemplo Comparativo 1: Misturar leito de resina de permuta catiônica forte DOWEX™ MONOSPHERE™ 650C UPW(H) e resina de permuta aniônica forte AMBERJET™ UP4000.
A resina catiônica úmida hidratada MS650 C UPW e a resina aniônica úmida hidratada UP4000 são misturadas na razão de peso de 39:61 como 1:1 para razão estequiométrica. 120mL da resina da mistura são carregados em uma coluna de Teflon. Como o solvente DOWANOL™ PMA (propileno glicol monoetil éter acetato, PGMEA) não é compatível com água, o enxágue de solvente DOWANOL™ PM (propileno glicol monometil éter, PGME) é feito primeiro para 3 dias (fluxo por 6 h/dia a 15 mL/min, fluxo interrompido por noites) para deslocar a água com PGME e remover lixiviáveis orgânicos. Confirma-se que o encolhimento da resina foi interrompido e o volume do leito tornou-se estável a 113 mL. Então, o solvente DOWANOL™ PMAé fluído a 15 mL/min por 8 horas, seguido por interrupção de fluxo por uma noite para deslocar o solvente DOWANOL™ PM com solvente DOWANOL™ PMA. O Volume de Leito da resina tornou-se estável em 89mL. Então, a amostragem é feita com várias taxas de fluxo (12BV/h,6BV/he 1,5 BV/h).
Petição 870180051576, de 15/06/2018, pág. 22/97
11/16 [0028] Exemplo Comparativo 2: Resina de permuta catiônica fraca DOWEX™ MAC-3Cento e vinte (120) mL (88 g) de resina de cátion fraco úmido MAC-3 são carregados numa coluna de Teflon. Primeiro, a lavagem com solvente DOWANOL™ PM é feita por um dia (fluxo de 6 horas a 32mL/min). Verificou-se que o volume de resina foi expandido para 150 mL. Então o solvente DOWANOL™ PMA é escoado durante 2 horas a 32 mL/min e o fluxo é interrompido durante uma noite. O fluxo de solvente DOWANOL™ PMA é retomado no dia seguinte a 16 mL/min e é mantido por 7 horas. Confirma-se que o encolhimento do volume da resina foi interrompido a 100 mL. Então o fluxo é interrompido por uma noite. Nos próximos dias, o fluxo de solvente DOWANOL™ PMA é retomado e as amostras são coletadas em várias taxas de fluxo (16BV/h e 4 BV/h).
[0029] Exemplo Inventivo 1: Misturar leito de resina de permuta catiônica Fraca DOWEX™ MAC-3 e resina de permuta aniônica Fraca AMBERITE™ IRA98Sessenta (60) mL (46,5 g) de DOWEX™ MAC-3 úmido hidratado e 60 mL (41,0 g) de AMBERLITE™ IRA98 úmido hidratado são misturados homogeneamente. A razão de mistura baseada em peso equivalente é de 1:0,28. A mistura de resina é colocada em um forno a vácuo a 105-110°C, 40 mmHg por 15 horas para preparar resina seca. O teor de água residual é confirmado abaixo de 1% em peso. A resina seca é carregada em uma coluna de teflon. O solvente DOWANOL™ PMA é fluído a 8mL/min por 8 horas O fluxo é interrompido por uma noite e depois é retomado. O volume de resina no estado solvatado de PMA é de 150 mL. As amostras são tomadas a várias taxas de fluxo (18 BV/h, 9 BV/h e 5 BV/h).
Petição 870180051576, de 15/06/2018, pág. 23/97
12/16 [0030] Exemplo Inventivo 2: Misturar leito da resina de permuta catiônica Forte
AMBERJET™ 1024UP H e Resina de permuta aniônica Fraca AMBERITE™
IRA98
O mesmo procedimento do Exemplo 1 da Invenção é realizado, com a exceção de que a resina catiônica é alterada para 40 mL de AMBERJET™ 1024 UP Η hidratado e a quantidade de AMBERLITE™ IRA98 é alterada para 80 mL. A razão de mistura baseada em peso equivalente é de 1:1.0 teor de água residual é confirmado abaixo de 1% em peso. Os teores de metais (Na, K, Ca, Al, Fe, Ni, Zn, Cu, Cr e Sn) estão abaixo de 5ppm com base no peso seco do leito misto de resinas de permuta iônica. ATOC estava abaixo de 5 ppb. O volume do leito de resina é um estado solvatado de PMA de 96 mL.
Análise [0031] As concentrações de metais nas amostras são analisadas por ICP-MS (espectrometria de massa de plasma acoplado indutivamente), e os resultados analíticos são mostrados nas Tabelas 1 e 2. O nível de metal original (concentração) e a razão de elementos metálicos são variados por lote de solvente de alimentação. Considera-se que a dificuldade de remoção pode ser afetada pelo elemento metal.
[0032] A capacidade de redução de metal é baixa nos Exemplos Comparativos 1 e 2, onde mais de 50% dos metais permaneceram no solvente tratado. Alguns metais dificilmente são removidos. Inversamente, nos Exemplos Inventivos 1 e 2, os resíduos metálicos são inferiores a 20% como a soma de 10 metais.
[0033] A decomposição da hidrólise de PGMEA foi avaliada com GC-FID (Cromatografia gasosa - detector de ionização por chama) e os resultados estão apresentados na Tabela 3. Na Tabela 3, pureza é a porcentagem de PGMEA
Petição 870180051576, de 15/06/2018, pág. 24/97
13/16 incluindo o isômero, isto é, a soma de 1 -metoxi-2-propil acetato e 2-metoxi-1prolil acetato. O PGMEAé decomposto em PGME e hidrólise completa do ácido acético, pois os resultados PGME e ácido acético são aumentados e a pureza (porcentagem de PGMEA) é diminuída. Na análise GC-FID, o aumento de PGME e a diminuição da pureza são monitorados. Exemplos Comparativos 1 e 2 mostram um aumento de PGME e uma diminuição de pureza. Por outro lado, os Exemplos Inventivos 1 e 2 não mostraram qualquer alteração nos resultados do GC.
Tabela 1
Resultados da avaliação da capacidade de remoção de metal (Exemplos
Comparativos)
Exemplo Comparativo 1 Exemplo Comparativo 2
Tipo de resina Mistura de permuta catiônica forte / permuta aniônica forte resina de ação c fraca
Resina de permuta iônica MS650C UPW / UP4000 MAC-3
Pré-tratamento Como recebido Como recebido
Ponto de amostragem Entrad a Saída Saída Said a Entra da Saída Saída
Taxa de fluxo (BV/h) NA 12 6 1,5 NA 16 4
Concentração de metais (ppb) Na 0,02 0,01 0,01 0,01 0,03 0,04 0,04
Fe 0,06 0,02 0,02 0,02 0,10 0,07 0,05
K 0,10 0,10 0,10 0,09 0,16 0,16 0,18
Petição 870180051576, de 15/06/2018, pág. 25/97
14/16
Ca 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,01 0,01
Cu 0,03 0,03 0,02 0,02 0,09 0,08 0,08
Al 0,14 0,15 0,14 0,14 0,09 0,11 0,09
Cr 0,04 0,01 0,01 0,01 0,05 0,04 0,03
Ni 0,02 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
Zn 0,42 0,09 0,09 0,11 0,35 0,25 0,22
Sn 0,70 0,51 0,49 0,48 0,12 0,11 0,10
SOMA DE 10 metais (PPb) 1,54 0,94 0,90 0,91 1,02 0,89 0,81
Residual de metais (%) - 61 58 59 - 88 80
Tabela 2 Resultados da avaliação da capacidade de remoção de metal (Exemplos Inventivos)
Exemplo Inventivo 1 Exemplo Inventivo 2
Tipo de resina Mistura seca de resina de permuta catiônica fraca / resina de permuta aniônica fraca Mistura seca de resina de permuta catiônica forte / resina de permuta aniônica fraca
Resina de permuta iônica Mistura seca DOWEX™ MAC3/AMBERLITE™ IRA98 Mistura seca AJ1024UPH/IRA98
Pré-trata mento Seco Seco
Ponto de amostragem Entr ada Saída Saída Saída Entra da Saída Saída Saída Saída
Taxa de fluxo (BV/h) NA 18 9 5 NA 32 16 8 4
Petição 870180051576, de 15/06/2018, pág. 26/97
15/16
Concentração de metais (PPb) Na 0,02 0,00 0,00 0,00 0,12 0,02 0,01 0,01 0,01
Fe 0,44 0,02 0,02 0,04 0,10 0,01 0,01 0,01 0,02
K 0,00 0,00 0,00 0,00 0,02 0,01 0,01 0,00 0,02
Ca 0,02 0,00 0,00 0,00 0,01 0,01 0,01 0,00 0,01
Cu 0,04 0,04 0,03 0,03 0,07 0,00 0,00 0,00 0,01
Al 0,00 0,01 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00
Cr 0,03 0,00 0,00 0,00 0,01 0,01 0,00 0,00 0,00
Ni 0,02 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Zn 0,78 0,04 0,00 0,01 0,39 0,08 0,08 0,09 0,09
Sn 0,02 0,00 0,01 0,00 0,61 0,08 0,09 0,07 0,08
SOMA DE 10 metais (PPb) 1,38 0,12 0,08 0,10 1,34 0,22 0,21 0,20 0,23
Residual de metais (%) - 9 6 7 - 17 16 15 17
Tabela 3 Avaliação da decomposição da hidrólise
Taxa de fluxo (BV/h) PGME (% de área) Pureza (% de área)
Exemplo Comparativo 1 MS650C UPW/ UP4000 Original NA 0,00 99,99
Saída 12BV/h 0,03 99,97
6BV/h 0,05 99,94
1,5B V/h 0,16 99,85
MAC-3 Original NA 0,00 99,99
Petição 870180051576, de 15/06/2018, pág. 27/97
16/16
Exemplo Comparativo 2 Saída 16BV/h 0,01 99,99
4BV/h 0,02 99,97
Exemplo Inventivo 1 MAC- 3/IRA98 Original NA 0,00 99,99
Saída 16BV/h 0,00 99,99
8BV/h 0,00 99,99
2BV/h 0,00 99,99
Exemplo Inventivo 2 AJ1024 UP H/ IRA98 Original NA 0,02 99,95
Saída 32VB/h 0,02 99,95
16BV/h 0,02 99,95
8BV/h 0,02 99,95
4BV/h 0,02 99,95
Petição 870180051576, de 15/06/2018, pág. 28/97

Claims (11)

1. Método para remover contaminantes iônicos a partir de um solvente orgânico hidrolisável, o método caracterizado pelo fato de que compreende contatar o solvente orgânico hidrolisável com um leito misto de resina de permuta iônica compreendendo resinas de permuta iônica catiônica e resinas de permuta iônica aniônica, em que as resinas de permuta iônica aniônica são selecionadas a partir de resinas de permuta iônica aniônica de base fraca.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as resinas de permuta iônica aniônicas de base fraca possuem grupos amina terciária.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o teor de água nas resinas de permuta iônica catiônicas e nas resinas de permuta iônica aniônicas é de 5% em peso ou menos, respectivamente.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o teor de Na, K, Ca, Al, Fe, Ni, Zn, Cu, Cr e Sn nas resinas de permuta iônica catiônicas e nas resinas de permuta iônica aniônicas é de 5ppm ou menos com base no peso seco das resinas de permuta iônica catiônicas e resinas de permuta iônica aniônicas.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o leito misto de resina de permuta iônica compreende 10 ppb ou menos de espécies lixiviáveis de compostos orgânicos de baixo peso molecular medido pelo seguinte método:
lavar a resina de permuta iônica por 50 BV/Hr de fluxo de água ultra pura por 2 horas, analisar os valores de carbono orgânico total da água antes e depois do contato com a resina de permuta iônica lavada, calcular a diferença dos
Petição 870180052334, de 18/06/2018, pág. 7/9
2/3 valores de carbono orgânico total da água subtraindo o valor total de carbono orgânico da água após o contato com a resina de permuta iônica do valor total de carbono orgânico da água antes de entrar em contato com a resina de permuta iônica.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o solvente orgânico hidrolisável é um composto tendo uma ligação éster.
7. Composto tendo uma ligação éster obtido pelo método como definido na reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a concentração de Na, K, Ca, Al, Fe, Ni, Zn, Cu, Cr e Sn é de 0,1 ppb ou menos, respectivamente.
8. Método para remover contaminantes iônicos de um solvente orgânico hidrolisável, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:
(a) preparar um leito misto de resina de permuta iônica compreendendo resinas de permuta iônica catiônica e resinas de permuta iônica aniônicas, em que as resinas de permuta iônica aniônicas são resinas de permuta iônica aniônicas de base fraca e (b) contatar um solvente orgânico hidrolisável com o leito misto de resina de permuta iônica.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a etapa (b) é conduzida fluindo o solvente orgânico hidrolisável numa coluna cheia com o leito misto de resina de permuta iônica, e a velocidade de fluxo do solvente orgânico hidrolisável de 1 a 100 BV/hora.
10. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o método tem uma etapa (c) secar as resinas de permuta iônica catiônicas e resinas de permuta iônica aniônicas até que o teor de água se torne 5% em peso ou menos, e a etapa (c) seja conduzida antes da etapa (a).
Petição 870180052334, de 18/06/2018, pág. 8/9
3/3
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a etapa (c) é conduzida por secagem das resinas de permuta iônica aniônicas e resinas de permuta iônica catiônicas em um forno a de 60 a 120 graus C por 1 a 48 horas sob uma condição descomprimida.
BR112018012272-6A 2015-12-28 2016-12-16 Processo de purificação para solvente orgânico hidrolisável BR112018012272B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015256088 2015-12-28
JP2015-256088 2015-12-28
PCT/US2016/067180 WO2017116759A1 (en) 2015-12-28 2016-12-16 Purification process for hydrolysable organic solvent

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112018012272A2 true BR112018012272A2 (pt) 2019-10-01
BR112018012272B1 BR112018012272B1 (pt) 2020-12-15

Family

ID=59225587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112018012272-6A BR112018012272B1 (pt) 2015-12-28 2016-12-16 Processo de purificação para solvente orgânico hidrolisável

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10913058B2 (pt)
EP (1) EP3397386A4 (pt)
JP (1) JP7265867B2 (pt)
CN (1) CN108367286A (pt)
BR (1) BR112018012272B1 (pt)
CA (1) CA3009750C (pt)
WO (1) WO2017116759A1 (pt)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017119234A (ja) * 2015-12-28 2017-07-06 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 親水性有機溶媒のための精製プロセス
JP7229023B2 (ja) * 2019-01-24 2023-02-27 倉敷繊維加工株式会社 カルボン酸誘導体を含む薬液を濾過する方法
JP7153580B2 (ja) * 2019-01-30 2022-10-14 オルガノ株式会社 イオン交換樹脂の前処理装置およびイオン交換樹脂の前処理方法
CA3144240A1 (en) * 2019-07-04 2021-01-07 Dow Global Technologies Llc Process for purifying organic solvents
EP4126357A1 (en) * 2020-03-30 2023-02-08 SABIC Global Technologies B.V. Method of pretreating ion-exchange resin for removal of aldehyde impurities
EP4340994A1 (en) * 2021-05-19 2024-03-27 Dow Global Technologies LLC Processes for purifying glycol ethers

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01228560A (ja) 1988-03-08 1989-09-12 Hitachi Chem Co Ltd 不純金属成分の低減された溶液の製造法
US5192446A (en) * 1992-01-24 1993-03-09 The Graver Company Cation exchange resins having an enhanced capacity for iron oxides
US5518628A (en) 1993-11-08 1996-05-21 Shipley Company Inc. Purification process
US6200479B1 (en) * 1997-01-14 2001-03-13 Shipley Company, L.L.C. Phenolic resin purification
JPH10228560A (ja) * 1997-02-14 1998-08-25 Shibaura Eng Works Co Ltd 自動販売機の管理システム
FR2763330B1 (fr) 1997-05-15 1999-07-30 Atochem Elf Sa Procede de purification de liquides organiques quasi anhydres
US7329354B2 (en) 1998-06-09 2008-02-12 Ppt Technologies, Llc Purification of organic solvent fluids
WO2003020393A1 (en) * 2001-08-29 2003-03-13 Ppt Technologies, Llc Purification of organic solvent fluids
JP2004249238A (ja) 2003-02-21 2004-09-09 Japan Organo Co Ltd 乾燥強酸性陽イオン交換樹脂およびその製造方法
JP5096907B2 (ja) 2007-12-25 2012-12-12 オルガノ株式会社 エステルの精製方法
CN108137476B (zh) * 2015-10-02 2021-03-02 三菱瓦斯化学株式会社 高纯度羧酸酯及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10913058B2 (en) 2021-02-09
CN108367286A (zh) 2018-08-03
CA3009750A1 (en) 2017-07-06
JP7265867B2 (ja) 2023-04-27
EP3397386A1 (en) 2018-11-07
CA3009750C (en) 2024-03-05
JP2019509165A (ja) 2019-04-04
US20190009267A1 (en) 2019-01-10
EP3397386A4 (en) 2019-08-21
BR112018012272B1 (pt) 2020-12-15
WO2017116759A1 (en) 2017-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112018012272A2 (pt) processo de purificação para solvente orgânico hidrolisável
BR112018012297A2 (pt) processo de purificação para solvente orgânico hidrofílico
JP4441472B2 (ja) 陽イオン交換樹脂の含有金属不純物量低減方法
KR102453162B1 (ko) 킬레이트 수지의 제조 방법 및 제조 장치, 그리고 피처리액의 정제 방법
US10610860B2 (en) Method of purifying water
JP6802829B2 (ja) イオン交換樹脂、精製方法、及びイオン性樹脂の製造方法
JP6868612B2 (ja) 水を精製する方法
TW202311217A (zh) 用於純化二醇醚之方法
CN114072232A (zh) 纯化有机溶剂的方法
WO2022209392A1 (ja) 加水分解性有機溶媒の精製方法および加水分解性有機溶媒精製用の樹脂の製造方法
JP2611774B2 (ja) 酢酸の精製方法
WO2023210370A1 (ja) 有機溶媒の精製方法及び精製装置
WO2022209233A1 (ja) 乾燥イオン交換樹脂の製造方法および製造装置、ならびに被処理液の精製方法および精製装置
WO2016117463A1 (ja) フッ素化炭化水素化合物の精製方法
JP6883567B2 (ja) アクリル樹脂を再生する方法
JPH01119344A (ja) 強酸性陽イオン交換樹脂の溶出物の低減方法
JPH036296A (ja) 洗浄用組成物
TW202341863A (zh) 精製四級銨化合物水溶液之製造方法
KR20210052674A (ko) 금속 불순물 함량이 감소된 이온 교환수지의 제조방법
CN114805814A (zh) 应用电子半导体领域有机硅材料提纯方法
TW202014395A (zh) 離子交換樹脂、純化方法及製備離子樹脂的方法
JPH01119345A (ja) 強塩基性陰イオン交換樹脂の溶出物の低減方法
JPH0299146A (ja) 混合樹脂床からの溶出物の低減方法

Legal Events

Date Code Title Description
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 16/12/2016, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.