BR112018013460B1 - Processo para elaboração por destilação de misturas de produto de clivagem produzidas na clivagem de hidroperóxidos de alquilarila - Google Patents
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Abstract
processo para elaboração por destilação de misturas de produto de clivagem produzidas na clivagem de hidroperóxidos de alquilarila. esta presente descrição refere-se a processos e aparelhos para uso de uma única coluna de destilação de parede divisória para fracionamento de fenol. mais especificamente, a presente descrição se refere a processos e aparelhos para fracionamento de fenol combinando-se a coluna de acetona bruta e a coluna de cumeno e ams em uma única coluna de destilação de parede divisória. a alocação apropriada de injeção de vapor ou água, o reator de tratamento químico e o separador interno de fase de líquido, o posicionamento da aspiração lateral possibilita o alto rendimento de acetona e fenol.
Description
[001] Este pedido reivindica a prioridade do Pedido n° U.S. 62/316.425, depositado em 31 de março de 2016.
[002] Esta presente descrição se refere a aparelhos de processos para elaboração por destilação de misturas de produto de clivagem produzidas na clivagem de hidroperóxidos de alquilarila. Mais especificamente, a presente descrição se refere a processos e aparelhos para uso de uma única coluna de parede divisória para combinar todas as funções de coluna de acetona bruta e coluna de cumeno e alfametilestireno (AMS).
[003] O fenol é produzido por meio de oxidação de ar de cumeno a hidroperóxido de cumeno (CHP), seguida por clivagem catalisada por ácido do último a fenol e acetona, e conhecida como decomposição de CHP. A decomposição de CHP é uma reação muito exotérmica, que normalmente é realizada em uma escala comercial em reatores de retromistura ou de agitação contínua. Em tais reatores, apenas uma pequena fração de CHP não reage em tempo algum, e o meio de reação consiste essencialmente nos produtos de decomposição de CHP, isto é, fenol e acetona, mais qualquer solvente (por exemplo, cumeno) e outros materiais adicionados com CHP ao reator. Durante a oxidação de cumeno, pequenas quantidades de dimetil fenil carbinol (DMPC) e acetofenona também são formadas. Na presença de catalisador de ácido, o DMPC se desidrata a alfametilestireno (AMS), um subproduto útil.
[004] O projeto tradicional de esquema de fluxo de fracionamento de fenol inclui duas colunas que são usadas para separar a acetona, o cumeno e o AMS na alimentação de fracionamento a partir do fenol. A acetona e uma porção do cumeno e água são destilados primeiro na parte superior da coluna de acetona bruta (primeira coluna), que opera levemente acima da pressão atmosférica. Os ácidos nas correntes superiores levariam à incrustação no sistema subsequente. Os fundos, que contêm o restante do cumeno e da água e do volume de ácido fórmico e ácido acético, essencialmente junto com todos dentre o AMS, o fenol e os subprodutos de ebulição mais alta são direcionados para a coluna de cumeno e AMS (segunda coluna), que opera em um vácuo bastante profundo. No entanto, há uma necessidade de separar os contaminantes e impurezas de fenol em um sistema separado a jusante da coluna de fracionamento de fenol com duas colunas.
[005] O uso de tais múltiplos sistemas para fracionamento de fenol resulta em custos de equipamento principais e custos operacionais aumentados. O projeto convencional de única coluna de destilação conhecido na técnica anterior não produz altas recuperações de acetona e fenol. Há uma necessidade de um novo processo e aparelho para operar eficazmente a unidade de fenol com redução significativa nos custos principais e operacionais. Além disso, há uma necessidade de um processo mais econômico e melhorado e um projeto de aparelho simplificado para o fracionamento de fenol que pode melhorar o rendimento de fenol e acetona.
[006] Uma modalidade da matéria é um processo para a elaboração por destilação de misturas de produto de clivagem produzidas na clivagem de hidroperóxidos de alquilarila, que compreende desintegrar a mistura de produto de clivagem em pelo menos três frações em uma única etapa de destilação, alimentando a mistura de produto de clivagem a um lado de uma coluna de destilação de parede divisória. Uma primeira fração que compreende cetona é removida no topo da coluna de destilação de parede divisória que compreende pelo menos 95% de uma cetona presente no produto de clivagem antes da etapa de destilação. Uma segunda fração que compreende fenol substituído ou não substituído é removida no fundo da coluna de destilação de parede divisória. Uma terceira fração que compreende benzeno substituído por mono-, di- e/ou trialquila não reagido, água, e hidróxi cetona é removida como corrente lateral, por meio do que a retirada da corrente lateral se situa abaixo da alimentação de mistura de produto de clivagem à coluna de destilação de parede divisória.
[007] Outra modalidade da matéria é um processo para a elaboração por destilação de misturas de produto de clivagem produzidas na clivagem de hidroperóxidos de alquilarila, que compreende desintegrar a mistura de produto de clivagem em pelo menos três frações em uma única etapa de destilação, alimentando a mistura de produto de clivagem a um lado de uma coluna de destilação de parede divisória. Uma primeira fração que compreende cetona é removida no topo da coluna de destilação de parede divisória que compreende pelo menos 95% de uma cetona presente no produto de clivagem antes da etapa de destilação. Uma segunda fração que compreende fenol substituído ou não substituído é removida no fundo da coluna de destilação de parede divisória. Uma terceira fração que compreende benzeno substituído por mono-, di- e/ou trialquila não reagido, água e hidróxi cetona é removida como corrente lateral da coluna de destilação de parede divisória, por meio do que a retirada da corrente lateral se situa abaixo da alimentação de mistura de produto de clivagem à coluna de destilação de parede divisória . A terceira fração é enviada para um reator de tratamento químico.
[008] Uma modalidade adicional da matéria é um processo para a elaboração por destilação de misturas de produto de clivagem produzidas na clivagem de hidroperóxidos de alquilarila, que compreende desintegrar a mistura de produto de clivagem em pelo menos três frações em uma única etapa de destilação, alimentando a mistura de produto de clivagem a um lado de uma coluna de destilação de parede divisória. Uma primeira fração que compreende cetona é removida no topo da coluna de destilação de parede divisória que compreende pelo menos 95% de uma cetona presente no produto de clivagem antes da etapa de destilação. Uma segunda fração que compreende fenol substituído ou não substituído é removida no fundo da coluna de destilação de parede divisória. A segunda fração é enviada para um reator de tratamento químico. Uma terceira fração que compreende benzeno substituído por mono-, di- e/ou trialquila não reagido, água e hidróxi cetona é removida como corrente lateral da coluna de destilação de parede divisória, por meio do que a retirada da corrente lateral se situa abaixo da alimentação de mistura de produto de clivagem à coluna de destilação de parede divisória. A terceira fração transborda um aparelho de coleta de líquido e flui para um decantador.
[009] É uma vantagem da matéria combinar todas as funções da coluna de acetona bruta e da coluna de cumeno e AMS enquanto mantém a mesma qualidade de fenol e acetona e, também, evitar incrustação, reações e corrosões indesejáveis. Uma coluna de destilação de parede divisória pode ser usada para substituir duas colunas de destilação em série. No entanto, há vários desafios associados ao uso de coluna de parede divisória, em relação à volatilidade relativa dos componentes de ebulição, à taxa de fluxo de corrente de destilado intermediária e às condições operacionais. A presente matéria busca fornecer um processo inovador e um aparelho com custos principais e operacionais reduzidos e fornece solução para os desafios na implantação de uma coluna de parede divisória por meio de alocação apropriada de injeção de água/vapor, decantador e um reator de tratamento químico. Um benefício da matéria é que a combinação de sistema de controle e projeto de bandeja e coluna possibilita uma operação econômica, robusta e estável de coluna de parede divisória e destilação de acetol intensificada.
[0010] Os objetivos, vantagens e recursos inovadores dos exemplos serão apresentados, em parte, na descrição que segue, e, em parte, irão se tornar evidentes para aqueles versados na técnica, mediante o exame da seguinte descrição, ou podem ser aprendidos por meio da produção ou operação dos exemplos. Os objetivos e vantagens dos conceitos podem ser realizados e alcançados por meio das metodologias, instrumentalidades e combinações particularmente apontadas nas reivindicações anexas.
[0011] A Figura 1 é um esquema de fluxo para o processo da presente matéria.
[0012] A Figura 2 é uma modalidade alternativa do processo da presente matéria mostrado na Figura 1.
[0013] A Figura 3 é outra modalidade do processo da presente matéria.
[0014] A seguinte descrição não deve ser tomada em um sentido limitante, mas é produzida meramente com o propósito de descrever os princípios gerais dos aspectos exemplificativos. O escopo da presente descrição deve ser determinado em referência às reivindicações.
[0015] Uma compreensão geral do processo para a elaboração por destilação de misturas de produto de clivagem produzidas na clivagem de hidroperóxidos de alquilarila, para desintegrar a mistura de produto de clivagem em pelo menos três frações em uma única destilação com uso de uma coluna de destilação de parede divisória, pode ser obtida em referência à Figura 1. A Figura 1 foi simplificada pela eliminação de grande parte dos aparelhos tipicamente empregados em um processo dessa natureza, tais como sistemas de controles de pressão, temperatura, partes internas de recipiente, válvulas de controle de fluxo, bombas de reciclagem, etc. que não são especificamente exigidos para ilustrar o desempenho da matéria. No mais, a ilustração do processo dessa matéria na modalidade de um desenho específico não se destina a limitar a matéria às modalidades específicas apresentadas no presente documento.
[0016] A presente matéria, conforme mostrado, na Figura 1, inclui uma coluna de destilação e um sistema de reator 100 para separar a mistura de produto de clivagem em pelo menos três frações em uma única coluna de destilação de parede divisória 102 do sistema de reator. Muitas configurações da presente invenção são possíveis, mas as modalidades específicas são apresentadas no presente documento a título de exemplo. Uma alimentação de uma mistura de produto de clivagem produzida na clivagem de hidroperóxidos de alquilarila é passada para a coluna de destilação de parede divisória 102 na linha 104. O vapor é passado ao longo da mistura de alimentação para a coluna de destilação de parede divisória 102 na linha 106 para esterilização por vapor. O vapor ou a água é injetado entre o fundo da coluna de destilação de parede divisória 102 e um ponto de injeção no terço de fundo da coluna de destilação de parede divisória 102. A taxa de alimentação pode ser 75,757 kg/h e a taxa de alimentação dos componentes da mistura de produto de clivagem que compreende acetona, fenol, cumeno e alfametilestireno (AMS) pode ser 23,570 kg/h, 38,768 kg/h, 9,824 kg/h e 1,614 kg/h, respectivamente. A mistura de produto de clivagem, antes da elaboração por destilação, compreende uma concentração de 40% em mol de cetona, 40% em mol fenol substituído ou não substituído, e o restante compreende benzeno substituído por mono-, di- e/ou trialquila não reagido e hidróxi cetona.
[0017] Uma primeira fração que compreende cetona é obtida no topo da coluna de destilação de parede divisória 102 na linha 110. A fração de cetona obtida no topo da coluna de destilação de parede divisória 102 pode ser acetona. A taxa de produto da primeira fração obtida no topo da coluna de destilação de parede divisória 102 pode ser 30,353 kg/h. A taxa de produto da acetona na primeira fração obtida no topo da coluna de destilação de parede divisória 102 pode ser 23,555 kg/h. Pode haver pelo menos 95% de cetona presente no produto de clivagem antes da etapa de destilação. O uso de uma coluna de parede divisória para destilação possibilita melhor separação de acetona. A primeira fração removida da coluna de destilação de parede divisória 102 compreende mais de 99,9% de acetona recuperada na linha 110. Pode haver quantidades relativamente pequenas de cumeno e água junto com a acetona na primeira fração obtida na parte superior da coluna de destilação de parede divisória 102.
[0018] Uma segunda fração que compreende fenol substituído ou não substituído é obtida no fundo da coluna de destilação de parede divisória 102 na linha 112. A taxa de produto da segunda fração obtida no fundo da coluna de destilação de parede divisória 102 pode ser 43,658 kg/h. A taxa de produto do fenol na segunda fração obtida no fundo da coluna de destilação de parede divisória 102 pode ser 42,708 kg/h. A segunda fração removida da coluna de destilação de parede divisória 102 compreende mais de 98% de fenol recuperado na linha 112. Os hidrocarbonetos pesados, acetol ou hidroxiacetona são removidos junto com o fenol na segunda fração no fundo da coluna de destilação de parede divisória 102. A concentração de acetol na segunda fração da coluna de destilação de parede divisória 102 pode ser 100 ppm em peso a 500 ppm em peso.
[0019] Uma terceira fração que compreende benzeno substituído por mono-, di- e/ou trialquila não reagido, água, e hidróxi cetona é obtida como corrente lateral da coluna de destilação de parede divisória 102 na linha 114. A retirada da corrente lateral na linha 114 pode ser situada abaixo da alimentação de mistura de produto de clivagem à coluna de destilação de parede divisória 102. A taxa de líquido da aspiração lateral na terceira fração obtida como a corrente lateral da coluna de destilação de parede divisória 102 pode ser 8,603 kg/h. A taxa de água residual na terceira fração obtida como a corrente lateral da coluna de destilação de parede divisória 102 pode ser 835 kg/h. O restante de cumeno, água, de ácidos orgânicos e essencialmente todos dentre o alfametilestireno (AMS) são removidos como corrente lateral da coluna de destilação de parede divisória 102 na linha 114. O ponto de vapor de injeção possibilita que a maior parte do ácido fórmico e do ácido acético se destile para a aspiração lateral de cumeno e alfametilestireno (AMS), de modo que o teor de ácido esteja dentro dos limites para a purificação de acetona a jusante. A recuperação de acetol para a corrente lateral da coluna de destilação de parede divisória pode ser 50% em relação à alimentação. A mistura que compreende cumeno e alfametilestireno (AMS) na terceira fração pode ser enviada para uma unidade de recuperação de fenol 120. A aspiração lateral da coluna de destilação de parede divisória 102 pode ser uma mistura de duas fases que compreende fase de água e orgânica. A aspiração lateral na linha 114 pode ser resfriada para separar a mistura de duas fases antes de enviar a corrente para uma unidade de recuperação de fenol 120.
[0020] A segunda fração removida no fundo da coluna de destilação de parede divisória 102 na linha 112 é passada para um reator de tratamento químico 130. O reator de tratamento químico 130 pode ser localizado com a coluna de destilação de parede divisória 102. O reator de tratamento químico 130 pode ser localizado fora da coluna de destilação de parede divisória 102. A amina é passada junto com a segunda fração para o reator de tratamento químico 130 na linha 116. O acetol e outras impurezas de carbonila são removidos da segunda fração da coluna de destilação de parede divisória 102 tratando-se a segunda fração com amina no reator de tratamento químico 130. Alternativamente, o subproduto que compreende água pode ser removido reciclando-se o material na linha 132 do reator de tratamento químico 130 para os fundos de fundo da coluna de destilação de parede divisória 102. As correntes nas linhas 114 e 132 que compreendem cumeno, alfametilestireno (AMS), água podem ser passadas para a unidade de recuperação de fenol 120 para recuperação posterior. O fenol livre de acetol e outras impurezas é removida na linha 134 do reator de tratamento químico 130. O fenol removido do reator de tratamento químico 130 pode ser passado para uma coluna de fenol bruta. O fenol pode ser reciclado para a coluna de destilação de parede divisória 102 na linha 108. A taxa de reciclagem de fenol pode ser 4,656 kg/h.
[0021] As condições operacionais para a coluna de destilação de parede divisória 102 irá incluir uma temperatura operacional na faixa de 174°C a 225°C e uma pressão na faixa de 70 kPa a 345 kPa. O espaçamento da bandeja da coluna de destilação de parede divisória 102 abaixo da alimentação de mistura de produto de clivagem é aumentado de 680 mm para 1.450 mm. O espaçamento da bandeja da coluna de destilação de parede divisória 102 acima da corrente lateral é aumentada de 450 mm para 2.100 mm.
[0022] Voltando, agora, à Figura 2, a modalidade alternativa do processo da presente matéria mostrado na Figura 1 para separar a mistura de produto de clivagem em pelo menos três frações, em uma única coluna de destilação de parede divisória. A modalidade da Figura 2 difere da modalidade da Figura 1 na não inclusão do reator de tratamento químico. Os componentes similares na Figura 2 que foram descritos acima para a Figura 1 não serão descritos novamente para a Figura 2. Muitos dos elementos na Figura 2 têm a mesma configuração que na Figura 1 e portam o mesmo número de referência. Os elementos na Figura 2 que correspondem aos elementos na Figura 1, mas têm uma configuração diferente, portam o mesmo número de referência que na Figura 1, mas são marcados com um símbolo principal (‘).
[0023] A presente matéria, conforme mostrado na Figura 2, inclui uma coluna de destilação e um sistema de reator 100’ para separar a mistura de produto de clivagem em pelo menos três frações em uma única coluna de destilação de parede divisória 102’ do sistema de reator. Muitas configurações da presente invenção são possíveis, mas as modalidades específicas são apresentadas no presente documento a título de exemplo. Uma alimentação de uma mistura de produto de clivagem produzida na clivagem de hidroperóxidos de alquilarila é passada para a coluna de destilação de parede divisória 102’ na linha 104’. O vapor é passado ao longo da mistura de alimentação para a coluna de destilação de parede divisória 102’ na linha 106’ para esterilização por vapor. O vapor ou a água é injetado entre o fundo da coluna de destilação de parede divisória 102’ e um ponto de injeção no terço de fundo da coluna de destilação de parede divisória 102’. A taxa de alimentação pode ser 75,757 kg/h e a taxa de alimentação dos componentes da mistura de produto de clivagem que compreende acetona, fenol, cumeno e alfametilestireno (AMS) pode ser 23,570 kg/h, 38,768 kg/h, 9,824 kg/h e 1,614 kg/h, respectivamente. A mistura de produto de clivagem, antes da elaboração por destilação, compreende uma concentração de 40% em mol de cetona, 40% em mol fenol substituído ou não substituído, e o restante compreende benzeno substituído por mono-, di- e/ou trialquila não reagido e hidróxi cetona.
[0024] Uma primeira fração que compreende cetona é obtida no topo da coluna de destilação de parede divisória 102’ na linha 110’. A fração de cetona obtida no topo da coluna de destilação de parede divisória 102’ pode ser acetona. A taxa de produto da primeira fração obtida no topo da coluna de destilação de parede divisória 102’ pode ser 30,335 kg/h. A taxa de produto da acetona na primeira fração obtida no topo da coluna de destilação de parede divisória 102’ pode ser 23,547 kg/h. Pode haver pelo menos 95% de cetona presente no produto de clivagem antes da etapa de destilação. A primeira fração removida da coluna de destilação de parede divisória 102’ compreende mais de 99,9% de acetona recuperada na linha 110’. Pode haver quantidades relativamente pequenas de cumeno e água junto com a acetona na primeira fração obtida na parte superior da coluna de destilação de parede divisória 102’.
[0025] Uma segunda fração que compreende fenol substituído ou não substituído é obtida no fundo da coluna de destilação de parede divisória 102’ na linha 112’. A taxa de produto da segunda fração obtida no fundo da coluna de destilação de parede divisória 102’ pode ser 43,491 kg/h. A taxa de produto do fenol na segunda fração obtida no fundo da coluna de destilação de parede divisória 102’ pode ser 42,555 kg/h. A segunda fração removida da coluna de destilação de parede divisória 102’ compreende mais de 98% de fenol recuperado na linha 112’. Os hidrocarbonetos pesados, acetol ou hidroxiacetona são removidos junto com fenol na segunda fração no fundo da coluna de destilação de parede divisória 102’. A concentração de acetol na segunda fração da coluna de destilação de parede divisória 102’ pode ser 50 ppm em peso.
[0026] Uma terceira fração que compreende benzeno substituído por mono-, di- e/ou trialquila não reagido, água, e hidróxi cetona é obtida como corrente lateral da coluna de destilação de parede divisória 102’ na linha 114’. A retirada da corrente lateral na linha 114’ pode ser situada abaixo da alimentação de mistura de produto de clivagem à coluna de destilação de parede divisória 102’. A taxa de líquido da aspiração lateral na terceira fração obtida como a corrente lateral da coluna de destilação de parede divisória 102’ pode ser 8,738 kg/h. A taxa de água residual da aspiração lateral na terceira fração obtida como a corrente lateral da coluna de destilação de parede divisória 102’ pode ser 883 kg/h. O restante de cumeno, água, ácidos orgânicos e essencialmente todos dentre alfametilestireno (AMS) são removidos como corrente lateral da coluna de destilação de parede divisória 102’ na linha 114’. A mistura que compreende cumeno e alfametilestireno (AMS) na terceira fração pode ser enviada para uma unidade de recuperação de fenol 120’. A aspiração lateral da coluna de destilação de parede divisória 102’ pode ser uma mistura de duas fases que compreende fase de água e orgânica. A aspiração lateral na linha 114’ pode ser resfriada para separar a mistura de duas fases antes de enviar a corrente para uma unidade de recuperação de fenol 120’.
[0027] Essa modalidade inclui destilação intensificada de acetol para a aspiração lateral, refluxo mais alto, funcionamento de refervedor mais alto para manter a quantidade residual de acetol tão baixa quanto 50 ppm em peso na segunda fração da coluna de destilação de parede divisória 102’ na linha 112’. A quantidade de acetol na segunda fração obtida no fundo de coluna de parede divisória 102’ é tão baixa que elimina a exigência de um reator de tratamento químico para remover posteriormente as impurezas da segunda fração que compreende fenol. O fenol livre de impurezas pode ser reciclado para a coluna de destilação de parede divisória 102’ na linha 108’. A taxa de reciclagem de fenol pode ser 4,656 kg/h.
[0028] Voltando, agora, à Figura 3, outra modalidade do processo da presente matéria para separar a mistura de produto de clivagem em pelo menos três frações em uma única coluna de destilação de parede divisória. A modalidade da Figura 3 difere da modalidade das Figuras 1 e 2 em que a terceira fração da coluna de destilação de parede divisória transborda um aparelho de coleta de líquido e flui para um decantador. Os componentes similares na Figura 3 que foram descritos acima para as Figuras 1 e 2 não serão descritos novamente para a Figura 3. Muitos dos elementos na Figura 3 têm a mesma configuração que nas Figuras 1 e 2 e portam o mesmo número de referência. Os elementos na Figura 3 que correspondem aos elementos na Figura 2, mas têm uma configuração diferente, portam o mesmo número de referência que na Figura 2, mas são marcados com um símbolo principal (’’).
[0029] A presente matéria, conforme mostrado na Figura 3, inclui uma coluna de destilação e um sistema de reator 100’’ para separar a mistura de produto de clivagem em pelo menos três frações, em uma única coluna de destilação de parede divisória 102’ do sistema de reator. Muitas configurações da presente invenção são possíveis, mas as modalidades específicas são apresentadas no presente documento a título de exemplo. Uma alimentação de uma mistura de produto de clivagem produzida na clivagem de hidroperóxidos de alquilarila é passada para a coluna de destilação de parede divisória 102’’ na linha 104’’. O vapor é passado ao longo da mistura de alimentação para a coluna de destilação de parede divisória 102’’ na linha 106’’ para esterilização por vapor. O vapor ou a água é injetado entre o fundo da coluna de destilação de parede divisória 102’’ e um ponto de injeção no terço de fundo da coluna de destilação de parede divisória 102’’.
[0030] Uma primeira fração que compreende cetona é obtida no topo da coluna de destilação de parede divisória 102’’ na linha 110’’. A fração de cetona obtida no topo da coluna de destilação de parede divisória 102’’ pode ser acetona. Pode haver pelo menos 95% de cetona presente no produto de clivagem antes da etapa de destilação. Pode haver quantidades relativamente pequenas de cumeno e água junto com a acetona na primeira fração obtida na parte superior da coluna de destilação de parede divisória 102’’.
[0031] Uma segunda fração que compreende fenol substituído ou não substituído é obtida no fundo da coluna de destilação de parede divisória 102’’ na linha 112’’. Os hidrocarbonetos pesados, acetol ou hidroxiacetona são removidos junto com fenol na segunda fração no fundo da coluna de destilação de parede divisória 102’’. A segunda fração removida no fundo da coluna de destilação de parede divisória 102’’ na linha 112’’ é passada para a reator de tratamento químico (não mostrado na Figura 3). A concentração de acetol na segunda fração da coluna de destilação pode ser na faixa de 100 ppm em peso a 500 ppm em peso. O acetol e outras impurezas de carbonila são removidos da segunda fração da coluna de destilação de parede divisória 102’’ tratando-se com amina no reator de tratamento químico. O fenol livre de acetol e outras impurezas do reator de tratamento químico pode ser passado para uma coluna de fenol bruta. O fenol pode ser reciclado para a coluna de destilação de parede divisória 102’’ na linha 108’’.
[0032] Uma terceira fração que compreende benzeno substituído por mono-, di- e/ou trialquila não reagido, água e hidróxi cetona é obtida como corrente lateral da coluna de destilação de parede divisória 102’’ na linha 114’’. A retirada da corrente lateral na linha 114’’ pode ser situada abaixo da alimentação da coluna de destilação de parede divisória com a mistura de produto de clivagem 102’’. O restante de cumeno, água, ácidos orgânicos e essencialmente todos dentre alfametilestireno (AMS) são removidos como corrente lateral da coluna de destilação de parede divisória 102’’ na linha 114’’. A mistura que compreende cumeno e alfametilestireno (AMS) na terceira fração pode ser enviada para uma unidade de recuperação de fenol (não mostrada na Figura 3). A aspiração lateral da coluna de destilação de parede divisória 102’’ pode ser uma mistura de duas fases que compreende fase de água e orgânica. A terceira fração pode transbordar um aparelho de coleta de líquido e fluir para um decantador 140. O decantador 140 pode ser localizado dentro da coluna de destilação de parede divisória 102’’. A principal função do decantador é remover a fase de água da coluna separadamente da fase orgânica, de modo a permitir que a fase orgânica seja removida de um ponto mais abaixo da coluna do que seria possível sem o decantador. A corrente aquosa 145 é removida do decantador. O diâmetro de decantador pode ser 3,8 metros (12,5) pés. A área interna de sedimentação de decantador pode ter 11,3 metros quadrados (122 pés quadrados) e a área total de decantador pode ter 14,9 metros quadrados (160 pés quadrados). O comprimento interno tangente de decantador pode ser 6 metros (21 pés). O diâmetro e a área de decantador dependeriam do diâmetro da coluna, que, por sua vez, dependeria da capacidade da coluna e das razões de refluxo e/ou das razões de ebulição.
[0033] As condições operacionais para a coluna de destilação de parede divisória 102’’ irão incluir uma temperatura operacional na faixa de 174°C a 225°C e uma pressão na faixa de 70 kPa a 345 kPa. O espaçamento da bandeja da coluna de destilação de parede divisória 102’’ abaixo da alimentação de mistura de produto de clivagem é aumentado de 680 mm para 1.450 mm. O espaçamento da bandeja da coluna de destilação de parede divisória 102’’ acima da corrente lateral é aumentado de 450 mm para 2.100 mm. Pode haver 60 a 62 estágios teóricos na coluna de destilação de parede divisória. A recuperação de acetol para a corrente lateral na linha 114’’ é de 50% em relação à alimentação.
[0034] Embora a matéria tenha sido descrita com o que é atualmente considerado como as modalidades preferenciais, deve ser compreendido que a matéria não se limita às modalidades descritas, mas se destina a cobrir várias modificações e arranjos equivalentes incluídos dentro do escopo das reivindicações anexas.
[0035] Embora a seguinte descrição seja feita em combinação com as modalidades específicas, será compreendido que essa descrição se destina a ilustrar, e não a limitar, o escopo da descrição precedente e as reivindicações anexas.
[0036] Uma primeira modalidade da matéria é um processo para a elaboração por destilação de misturas de produto de clivagem produzidas na clivagem de hidroperóxidos de alquilarila, que compreende desintegrar a mistura de produto de clivagem em pelo menos três frações em uma única etapa de destilação: alimentando a mistura de produto de clivagem a um lado de uma coluna de destilação de parede divisória; removendo uma primeira fração que compreende cetona no topo da coluna divisória de destilação que compreende pelo menos 95% de uma cetona presente no produto de clivagem antes da etapa de destilação; removendo uma segunda fração que compreende fenol substituído ou não substituído no fundo da coluna de destilação de parede divisória; e removendo uma terceira fração que compreende benzeno substituído por mono-, di- e/ou trialquila não reagido, água e hidróxi cetona como corrente lateral, por meio do que a retirada da corrente lateral se situa abaixo da alimentação de mistura de produto de clivagem à coluna de destilação de parede divisória. Uma modalidade da invenção é uma, qualquer uma ou todas as modalidades anteriores neste parágrafo até a primeira modalidade neste parágrafo em que a cetona é acetona. Uma modalidade da invenção é uma, qualquer uma ou todas dentre as modalidades anteriores neste parágrafo até a primeira modalidade neste parágrafo em que a segunda fração é enviada para um reator de tratamento químico. Uma modalidade da invenção é uma, qualquer uma ou todas dentre as modalidades anteriores neste parágrafo até a primeira modalidade neste parágrafo em que o reator de tratamento químico é localizado dentro da coluna de destilação de parede divisória. Uma modalidade da invenção é uma, qualquer uma ou todas dentre as modalidades anteriores neste parágrafo até a primeira modalidade neste parágrafo em que o reator de tratamento químico é localizado fora da coluna de destilação de parede divisória. Uma modalidade da invenção é uma, qualquer uma ou todas dentre as modalidades anteriores neste parágrafo até a primeira modalidade neste parágrafo em que um vapor ou água é injetado entre o fundo da coluna de destilação de parede divisória e um ponto de injeção no terço de fundo da coluna de destilação de parede divisória. Uma modalidade da invenção é uma, qualquer uma ou todas dentre as modalidades anteriores neste parágrafo até a primeira modalidade neste parágrafo em que acetol e outras impurezas de carbonila são removidos da segunda fração de coluna de destilação tratando-se com amina no reator de tratamento químico. Uma modalidade da invenção é uma, qualquer uma ou todas dentre as modalidades anteriores neste parágrafo até a primeira modalidade neste parágrafo em que a pressão da coluna de destilação de parede divisória é 70 kPa a 345 kPa e a temperatura no fundo da coluna de destilação de parede divisória é 174°C a 225°C.
[0037] Uma segunda modalidade da invenção é um processo para a elaboração por destilação de misturas de produto de clivagem produzidas na clivagem de hidroperóxidos de alquilarila, que compreende desintegrar a mistura de produto de clivagem em pelo menos três frações em uma única etapa de destilação: alimentando a mistura de produto de clivagem a um lado de uma coluna de destilação de parede divisória; removendo uma primeira fração que compreende cetona no topo da coluna de destilação de parede divisória que compreende pelo menos 95% de uma cetona presente no produto de clivagem antes da etapa de destilação; removendo uma segunda fração que compreende fenol substituído ou não substituído no fundo da coluna de destilação de parede divisória; removendo uma terceira fração que compreende benzeno substituído por mono-, di- e/ou trialquila não reagido, água e hidróxi cetona as corrente lateral da coluna de destilação de parede divisória, por meio do qual a retirada da corrente lateral se situa abaixo da alimentação de mistura de produto de clivagem à coluna de destilação de parede divisória; e enviando a segunda fração para um reator de tratamento químico. Uma modalidade da invenção é uma, qualquer uma ou todas dentre as modalidades anteriores neste parágrafo até a segunda modalidade neste parágrafo em que a cetona é acetona. Uma modalidade da invenção é uma, qualquer uma ou todas dentre as modalidades anteriores neste parágrafo até a segunda modalidade neste parágrafo em que o espaçamento da bandeja da coluna de destilação de parede divisória é aumentado de 680 mm para 1.450 mm e o espaçamento da bandeja da coluna de destilação de parede divisória acima da corrente lateral é aumentado de 450 mm para 2.100 mm. Uma modalidade da invenção é uma, qualquer uma ou todas dentre as modalidades anteriores neste parágrafo até a segunda modalidade neste parágrafo em que acetol e outras impurezas de carbonila são removidos da segunda fração de coluna de destilação tratando-se com amina no reator de tratamento químico.Uma modalidade da invenção é uma, qualquer uma ou todas dentre as modalidades anteriores neste parágrafo até a segunda modalidade neste parágrafo em que a pressão da coluna de destilação de parede divisória é 70 kPa a 345 kPa e a temperatura no fundo da coluna de destilação de parede divisória é 174°C a 225°C. Uma modalidade da invenção é uma, qualquer uma ou todas dentre as modalidades anteriores neste parágrafo até a segunda modalidade neste parágrafo em que a terceira fração transborda um aparelho de coleta de líquido e flui para um decantador. Uma modalidade da invenção é uma, qualquer uma ou todas dentre as modalidades anteriores neste parágrafo até a segunda modalidade neste parágrafo em que o decantador é localizado dentro da coluna de destilação de parede divisória. Uma modalidade da invenção é uma, qualquer uma ou todas dentre as modalidades anteriores neste parágrafo até a segunda modalidade neste parágrafo em que a mistura de produto de clivagem, antes da elaboração por destilação, compreende uma concentração de 40% em mol cetona, 40% em mol de fenol substituído ou não substituído, e o restante compreende benzeno substituído mono-, di- e/ou trialquila não reagido e hidróxi cetona.
[0038] Uma terceira modalidade da invenção é um processo para a elaboração por destilação de misturas de produto de clivagem produzidas na clivagem de hidroperóxidos de alquilarila, que compreende desintegrar a mistura de produto de clivagem em pelo menos três frações em uma única etapa de destilação: alimentando a mistura de produto de clivagem a um lado de uma coluna de destilação de parede divisória; removendo uma primeira fração que compreende cetona no topo da coluna de destilação de parede divisória que compreende pelo menos 95% de a cetona presente no produto de clivagem antes da etapa de destilação; removendo uma segunda fração que compreende fenol substituído ou não substituído no fundo da coluna de destilação de parede divisória; enviando a segunda fração para um reator de tratamento químico; removendo uma terceira fração que compreende benzeno substituído por mono-, di- e/ou trialquila não reagido, água e hidróxi cetona como corrente lateral da coluna de destilação de parede divisória, por meio do que a retirada da corrente lateral se situa abaixo da alimentação de mistura de produto de clivagem à coluna de destilação; e a terceira fração transborda um aparelho de coleta de líquido e flui para um decantador. Uma modalidade da invenção é uma, qualquer uma ou todas dentre as modalidades anteriores neste parágrafo até a terceira modalidade neste parágrafo em que um vapor ou água é injetado entre o fundo da coluna de destilação de parede divisória e um ponto de injeção no terço de fundo da coluna de destilação de parede divisória. Uma modalidade da invenção é uma, qualquer uma ou todas dentre as modalidades anteriores neste parágrafo até a terceira modalidade neste parágrafo em que a pressão da coluna de destilação é 70 kPa a 345 kPa e a temperatura no fundo da coluna de destilação é 174°C a 225°C. Uma modalidade da invenção é uma, qualquer uma ou todas dentre as modalidades anteriores neste parágrafo até a terceira modalidade neste parágrafo em que a recuperação de acetol para a corrente lateral é de 50%, em relação à alimentação, e a concentração de acetol na segunda fração da coluna de destilação é 100 ppm em peso a 500 ppm em peso.
[0039] Sem elaboração adicional, acredita-se que, com uso da descrição precedente, aqueles versados na técnica possam utilizar a presente matéria, até seu ponto mais completo, e facilmente verificar as características essenciais desta matéria, sem que se afaste do espírito e do escopo da mesma, para fazer várias mudanças e modificações da matéria e para adaptar a mesma a vários usos e a várias condições. As modalidades preferenciais específicas precedentes devem, por essa razão, ser interpretadas meramente como ilustrativas, e sem limitação, de modo algum, do restante da descrição, e que se destinam a cobrir várias modificações e arranjos equivalentes incluídos no escopo das reivindicações anexas.
Claims (8)
1. Processo para elaboração por destilação de misturas de produto de clivagem produzidas na clivagem de hidroperóxidos de alquilarila, caracterizado pelo fato de que compreende desintegrar a mistura de produto de clivagem em pelo menos três frações em uma única etapa de destilação: alimentando a mistura de produto de clivagem a um lado de uma coluna de destilação de parede divisória; removendo uma primeira fração que compreende cetona no topo da coluna de destilação de parede divisória que compreende pelo menos 95% de uma cetona presente no produto de clivagem antes da etapa de destilação; removendo uma segunda fração que compreende fenol substituído ou não substituído no fundo da coluna de destilação de parede divisória; e removendo uma terceira fração que compreende benzeno substituído por mono-, di- e/ou trialquila não reagido, água e hidróxi cetona como corrente lateral, por meio do que a retirada da corrente lateral se situa abaixo da alimentação de mistura de produto de clivagem à coluna de destilação de parede divisória.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cetona é acetona.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a segunda fração é enviada para um reator de tratamento químico.
4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o reator de tratamento químico é localizado dentro da coluna de destilação de parede divisória.
5. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o reator de tratamento químico é localizado fora da coluna de destilação de parede divisória.
6. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um vapor ou água é injetado entre o fundo da coluna de destilação de parede divisória e um ponto de injeção no terço de fundo da coluna de destilação de parede divisória.
7. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que acetol e outras impurezas de carbonila são removidas da segunda fração da coluna de destilação de parede divisória tratando-se com amina no reator de tratamento químico.
8. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pressão da coluna de destilação de parede divisória é 70 kPa a 345 kPa e a temperatura no fundo da coluna de destilação de parede divisória é 174°C a 225°C.
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