BR112019008618B1 - Processo para a produção de glicóis - Google Patents

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Abstract

Um processo para a produção de glicóis é fornecido, em que o processo compreende as etapas de: (i) colocar uma matéria-prima contendo sacarídeo em contato com um sistema catalisador em um reator na presença de um meio de reação, um sistema tampão para controlar o pH dentro do reator, e hidrogênio; (ii) retirar uma corrente de produto do reator do reator; (iii) separar a corrente de produto do reator em pelo menos uma corrente de produto glicol e uma corrente de hidrocarbonetos pesados; e (iv) reciclar a corrente de hidrocarbonetos pesados pelo menos parcialmente de volta para o reator; em que os componentes do sistema tampão retirados do reator na corrente de produto do reator se separam da corrente de pesados e são reciclados com a mesma.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção se refere a um processo para preparar glicóis a partir de uma matéria-prima que contém sacarídeo.
ANTECEDENTES
[002] Etilenoglicol e propilenoglicol são materiais valiosos com diversas aplicações comerciais, por exemplo, como meios de transferência de calor, anticongelantes e precursores a polímeros, tais como PET. Historicamente, etileno e propilenoglicóis são produzidos em uma escala industrial por hidrólise dos óxidos de alquileno correspondentes, que são os produtos de oxidação de etileno e propileno, produzidos de combustíveis fósseis.
[003] Nos últimos anos, elevados esforços focaram em produzir produtos químicos, incluindo glicóis, de matérias-primas renováveis, tais como materiais à base de açúcar. A conversão de açúcares em glicóis oferece um uso eficiente dos materiais de partida em que os átomos de oxigênio permanecem intactos no produto desejado.
[004] Métodos atuais para a conversão de sacarídeos em açúcares giram em torno de um processo de hidrogenação/hidrogenólise, conforme descrito em Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 8.510 a 8.513.
[005] O documento WO 2015/028398 descreve um processo contínuo para a conversão de uma matéria-prima que contém sacarídeo em glicóis. Nesse processo, a matéria-prima que contém sacarídeo entra em contato em um reator com uma composição catalisadora que compreende pelo menos dois componentes catalisadores ativos, como um primeiro componente catalisador ativo, um ou mais materiais selecionados a partir de metais de transição a partir de grupos 8, 9 ou 10 ou compostos dos mesmos, com capacidades de hidrogenação catalítica; e, como um segundo componente catalisador ativo, um ou mais materiais selecionados de tungstênio, molibdênio e compostos e complexos dos mesmos. O segundo componente catalisador ativo pode estar presente em forma homogênea.
[006] A conversão de sacarídeos em glicóis na presença de um catalisador de retro-aldol e um catalisador de hidrogenação é altamente sensível ao pH. Em particular, na ausência de controle do pH, o pH do sistema reacional diminui incontrolavelmente devido à formação de ácidos orgânicos. Quando o catalisador retro-aldol é um tungstato, a diminuição do pH resulta na precipitação do tungstato, o que é prejudicial para o processo. De modo a evitar ou reduzir essa precipitação do catalisador, é conhecido adicionar um ou mais ácidos para tamponar o sistema reacional.
[007] O documento WO 2015/154258 descreve um processo para converter a matéria-prima contendo sacarídeo em etilenoglicol colocando a matéria-prima em contato com um sistema de catalisador de dois componentes na presença de hidrogênio a um pH de 2,0 a 6,5. O processo é conduzido na presença de um ácido orgânico ou inorgânico.
[008] O presente inventor revelou que os ácidos introduzidos no processo para atuarem como tampões para manter o pH na gama desejada são encontrados nas correntes de água e glicol que são separadas da corrente de produto do reator. Tal contaminação das correntes de produtos de água e glicol é indesejável, uma vez que necessita de processamento adicional para remover os ácidos das correntes de produto e posterior adição de ácidos ao reator para manter o efeito tampão desejado, aumentando assim o custo da produção de glicol.
[009] Seria, portanto, vantajoso fornecer um processo melhorado para o controle do pH na conversão de sacarídeos em glicóis.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[010] Consequentemente, em um aspecto, um processo para a produção de glicóis é fornecido, em que o processo compreende: i) colocar uma matéria-prima contendo sacarídeo em contato com um sistema catalisador em um reator na presença de um meio de reação, um sistema tampão para controlar o pH dentro do reator, e hidrogênio; ii) retirar uma corrente de produto de reator do reator; iii) separar a corrente de produto de reator em pelo menos uma corrente de produto de glicol e uma corrente de hidrocarbonetos pesados; e iv) reciclar a corrente hidrocarbonetos pesados pelo menos parcialmente de volta para o reator; em que os componentes do sistema tampão retirados do reator na corrente de produto do reator se separam da corrente de pesados e são reciclados com a mesma. Por meio da invenção em seu primeiro aspecto, além de proporcionar estabilização de pH eficaz em uma faixa de pH desejada, o sistema tampão é principalmente reciclado através da corrente de hidrocarbonetos pesados e a contaminação da corrente de glicol com componentes tampão é evitada ou pelo menos substancialmente reduzida. Isto é economicamente e ambientalmente vantajoso.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[011] A Figura 1 é uma representação esquemática de um processo de acordo com a invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[012] No processo da presente invenção, os componentes do sistema tampão são reciclados com a corrente de hidrocarbonetos pesados, evitando a “contaminação” da corrente de produto glicol. O termo "hidrocarboneto", como usado aqui, abrange não apenas espécies químicas que são compostas apenas de hidrogênio e carbono, mas também abrange espécies químicas que são compostas de hidrogênio, carbono e oxigênio. Os oxigenados, tais como açúcares, álcoois de açúcar, álcoois, dióis e ácidos carboxílicos são, portanto, considerados compostos de "hidrocarboneto" para os fins da presente invenção.
[013] Na presente invenção, a corrente de hidrocarbonetos pesados que é separada da corrente de produto do reator juntamente com os componentes tampão compreende principalmente produtos hidrocarbonetos pesados que são formados no processo de produção de glicol, por exemplo, a corrente pode compreender álcoois de açúcares C3+ e ácidos carboxílicos.
[014] Componentes do sistema tampão presentes na corrente de pesados incluem tipicamente componentes metálicos, por exemplo, componentes de metais alcalinos, tais como sódio, bem como a base conjugada do ácido. Além dos componentes derivados do sistema tampão, a corrente de hidrocarbonetos pesados tipicamente incluirá também outros componentes metálicos, tais como os derivados do catalisador metálico homogêneo e/ou um produto de degradação do mesmo que pode resultar quando esse catalisador metálico se degrada.
[015] O sistema tampão utilizado no processo da presente invenção compreende preferencialmente um ácido orgânico pesado. O termo “ácido orgânico pesado” aqui utilizado refere-se a um ácido que permanece na fase líquida quando a água e C2-C4 glicóis são fervidos fora da corrente de produto do reator.
[016] Um sistema tampão compreendendo um ácido orgânico pesado, sendo de menor volatilidade em comparação com um tampão de ácido volátil tal como um compreendendo acetato de sódio/ácido acético, se separa da corrente de hidrocarbonetos pesados em vez da corrente de produto glicol, deixando assim a corrente de produto glicol essencialmente livre de componentes tampão. Ao mesmo tempo, o uso de ácidos orgânicos pesados para manter um pH ácido dentro do reator é eficaz para otimizar o rendimento do glicol do produto e reduzir a deposição de tungstato.
[017] O controle do pH é preferencialmente alcançado utilizando um sistema tampão compreendendo um ácido orgânico com um pKa de 3,0 a 4,5, mais preferencialmente de 3,5 a 4,0. Sistemas tampão adequados podem compreender aqueles baseados em um ou mais dentre ácido ascórbico, ácido benzoico, ácido oxálico, ácido cítrico, ácido adípico, ácido lático e/ou ácido glicólico.
[018] Sistemas tampão baseados em ácido lático e/ou ácido glicólico são especialmente vantajosos uma vez que tais componentes são também produzidos no processo da invenção. Assim, baseando o sistema tampão em ácido lático e/ou ácido glicólico é possível evitar a introdução de ácido adicional que não está naturalmente presente na corrente de produto do reator para contrariar a sua perda durante o sangramento da corrente de hidrocarbonetos pesados. Mais preferencialmente, o sistema tampão utilizado no processo da invenção compreende lactato de sódio/ácido lático e/ou glicolato de sódio/ácido glicólico.
[019] O sistema tampão é usado para controlar o pH dentro de um intervalo desejado. De preferência, o sistema tampão no reator controla o pH dentro do intervalo de 2,5 a 5, mais preferencialmente no intervalo de 2,5 a 4,5, mais preferencialmente no intervalo de 2,5 a 4,0.
[020] No processo da invenção, o pH no reator pode ser controlado pelo ajuste do equilíbrio entre o ácido tampão e a sua base conjugada a uma força tampão fixa. Por exemplo, em relação ao uso de um sistema tampão de 0,10 mol/l de glicolato de sódio/ácido glicólico, o pH pode ser diminuído aumentando a concentração de ácido glicólico enquanto se reduz a concentração de glicolato de sódio, como se segue:
Figure img0001
[021] Da mesma forma, em relação ao uso de um sistema tampão de 0,10 mol/l de lactato de sódio/ácido lático, as seguintes concentrações podem ser usadas para ajustar o pH:
Figure img0002
Figure img0003
[022] A quantidade de tampão fornecida ao reator é adequadamente de 0,05 a 5% em peso de tampão com base no peso total de matéria-prima fornecida ao reator, preferencialmente, de 0,1 a 2% em peso de tampão, mais preferencialmente de 0,7 a 1,0% em peso de tampão.
[023] As matérias-primas que contêm sacarídeo adequadas compreendem pelo menos um sacarídeo selecionado a partir do grupo que consiste em monossacarídeos, dissacarídeos, oligossacarídeos, polissacarídeos e uma combinação dos mesmos. Exemplos de polissacarídeos adequados incluem celulose, hemiceluloses, amido, glicogênio, quitina e qualquer combinação dos mesmos. Exemplos de monossacarídeos incluem glicose, frutose, etc. Se a matéria-prima compreender oligossacarídeos ou polissacarídeos, é preferível que a mesma seja submetida ao pré-tratamento antes de alimentar um reator sob uma forma que pode ser convertida nos processos da presente revelação. Métodos de pré-tratamento adequados são conhecidos na técnica e incluem, mas não se limitam a, um ou mais dentre dimensionamento, secagem, mistura, moagem, lavagem, desidratação, remoção de sólidos, imersão, trituração, tratamento com água quente, tratamento com vapor, hidrólise (por exemplo, hidrólise catalisada por ácido, hidrólise enzimática), pirólise, tratamento térmico, tratamento químico, tratamento biológico, purificação, etc.
[024] A matéria-prima de sacarídeo usada na presente invenção pode ser derivada de biomassa, especialmente biomassa lignocelulósica. Matérias-primas que contêm sacarídeo adequadas podem ser derivadas de grãos tais como milho, trigo, painço, aveia, centeio, sorgo, cevada ou trigo, de arroz, de leguminosas, tais como soja, ervilha, grão de bico ou lentilha, de banana e/ou de vegetais de raiz, tais como batata, inhame, batata doce, mandioca e beterraba ou quaisquer combinações dos mesmos. Uma fonte preferencial de uma matéria-prima que contém sacarídeo é milho.
[025] De preferência, uma matéria-prima que contém sacarídeo fornecida a um reator após qualquer pré-tratamento opcional compreende um ou mais sacarídeos selecionados a partir de glicose, sacarose e amido.
[026] A matéria-prima que contém sacarídeo é geralmente fornecida a um reator em um meio de reação, de preferência como uma solução, uma suspensão ou pasta fluida em um solvente, ou em um ou mais componentes do solvente.
[027] Em uma modalidade preferencial, o meio de reação compreende um solvente que compreende água e pelo menos 25% em peso, com base no peso total do solvente, de um ou mais álcoois selecionados a partir de um C1 a C6 álcool, um C1 a C6poliálcool e uma combinação dos mesmos. A matéria-prima que contém um sacarídeo é mais facilmente dissolvida no mesmo e, assim, mais prontamente hidrogenada, minimizando assim ou impedindo a incrustação de um ou mais dos componentes catalisadores ativos do sistema catalisador.
[028] C1 a C6 álcoois preferenciais incluem metanol, etanol, 1-propanol e iso-propanol. Poliálcoois de uso incluem glicóis, particularmente, produtos da reação de hidrogenação/hidrogenólise, glicerol, eritritol, treitol, sorbitol, 1,2- hexanodiol e misturas dos mesmos. De preferência, um solvente compreende de 25% a 75% em peso, com base no peso total do solvente, dos um ou mais álcoois e de 25% a 75% em peso, com base no peso total do solvente, de água.
[029] O solvente, ou um ou mais dos componentes do solvente (por exemplo, água e os um ou mais álcoois), podem ser adicionados ao reator em uma ou mais correntes de alimentação separadas. De modo similar, o solvente, ou um ou mais componentes do mesmo, podem ser adicionados à matéria-prima que contém sacarídeo antes de a mesma entrar no reator.
[030] A matéria-prima contendo sacarídeo entra em contato com hidrogênio na presença de um sistema catalisador. De preferência, o sistema catalisador compreende pelo menos dois componentes catalisadores ativos, em que os ditos componentes catalisadores ativos compreendem como um primeiro componente catalisador ativo, um catalisador de retro-aldol, e como um segundo componente catalisador ativo, um catalisador de redução.
[031] O primeiro componente catalisador ativo, que catalisa uma reação de retro-aldol, preferencialmente compreende um ou mais materiais selecionados a partir de tungstênio, molibdênio, lantânio, estanho e compostos e seus complexos. O segundo componente catalisador ativo, que catalisa a redução ao glicol, compreende, de preferência um ou mais materiais selecionado a partir de metais de transição dos grupos 8, 9 ou 10 ou compostos dos mesmos, com capacidades para hidrogenação catalítica.
[032] De preferência, o primeiro componente catalisador ativo compreende um ou mais dentre composto, complexo ou material elementar que compreende tungstênio, molibdênio, lantânio ou estanho. Com mais preferência, o primeiro componente catalisador ativo compreende um ou mais materiais selecionados a partir da lista que consiste em ácido túngstico, ácido molibdico, tungstato de amônio, metatungstato de amônio, paratungstato de amônio, compostos de tungstato que compreendem pelo menos um elemento do Grupo I ou II, compostos de metatungstato que compreendem pelo menos um elemento do Grupo I ou II, compostos de paratungstato que compreendem pelo menos um elemento do Grupo I ou II, compostos heteropoli de tungstênio, compostos heteropoli de molibdênio, óxidos de tungstênio, óxidos de molibdênio e combinações dos mesmos. O componente de metal está adequadamente sob uma forma diferente de um carboneto, nitreto ou fosforeto. De preferência, o segundo componente de catalisador ativo compreende um ou mais dentre composto, complexo ou material elementar selecionado a partir daqueles que contêm tungstênio ou molibdênio.
[033] De preferência, o segundo componente catalisador ativo consiste em um ou mais dentre o grupo selecionado a partir de ferro, cobalto, níquel, rutênio, ródio, paládio, irídio e platina. Esse componente pode estar presente sob a forma elementar ou como um composto. Além disso, também é adequado que esse componente esteja presente em combinação química com um ou mais ingredientes no sistema catalisador. É necessário que o segundo componente catalisador ativo tenha capacidades de hidrogenação catalítica e tenha capacidade para catalisar a hidrogenação de material presente no reator.
[034] O sistema catalisador e os componentes contidos no mesmo podem ser heterogêneos ou homogêneos com relação ao solvente ou solventes presentes no reator. A composição de catalisador pode conter também tanto componentes heterogêneos quanto homogêneos.
[035] Dependendo do estado físico da composição de catalisador e de quaisquer componentes contidos na mesma, os mesmos podem ser pré- carregados no reator ou, se os mesmos estiverem sob a forma líquida ou presentes como uma solução ou pasta fluida em um solvente, os mesmos podem ser alimentados ao reator, conforme requerido em uma forma contínua ou descontínua.
[036] De preferência, um ou ambos os componentes de catalisador ativo são suportados por um suporte sólido. Em uma modalidade da invenção, o primeiro componente de catalisador ativo é suportado por um suporte sólido e o segundo componente de catalisador ativo é suportado por um segundo suporte sólido que pode compreender material igual ou diferente. Em outra modalidade, ambos os componentes de catalisador ativo são suportados por um suporte sólido.
[037] Os suportes sólidos podem estar sob a forma de um pó ou sob a forma de formatos regulares ou irregulares, tais como esferas, extrudados, pílulas, péletes, comprimidos, estruturas monolíticas. Alternativamente, os suportes sólidos podem estar presentes como revestimentos de superfície, por exemplo, nas superfícies de tubos ou trocadores de calor. Os materiais de suporte sólido adequados são aqueles conhecidos pelos versados na técnica e incluem, mas não se limitam a, aluminas, sílicas, óxido de zircônio, óxido de magnésio, óxido de zinco, óxido de titânio, carbono, carbono ativado, zeólitos, argilas, sílica-alumina e misturas dos mesmos.
[038] De modo adequado, a razão em peso entre o segundo componente catalisador ativo e o primeiro componente catalisador ativo está na faixa de 0,02:1 a 3.000:1, de preferência, na faixa de 0,1:1 a 100:1, com base no peso do metal presente em cada componente.
[039] A razão em peso entre o primeiro componente de catalisador ativo (com base na quantidade de metal no dito componente) e o açúcar está adequadamente na faixa de 1:10 a 1:100. A razão em peso entre o segundo componente de catalisador ativo (com base na quantidade de metal no dito componente) e o açúcar está adequadamente na faixa de 1:100 a 1:1.000.
[040] A matéria-prima contendo sacarídeo pode entrar em contato sequencialmente com o primeiro componente ativo e o segundo componente ativo, por exemplo, em diferentes zonas de um único reator, ou em uma série de reatores. Na prática, vários reatores podem ser empregados, dispostos em série ou em paralelo. Por simplicidade, o termo "reator" aqui utilizado abrange tanto reatores simples como múltiplos, quer em série quer em paralelo. Quando múltiplos reatores são usados, é preferível que o mesmo sistema tampão seja usado por toda parte. A força tampão pode, entretanto, diferir entre os reatores.
[041] Em uma modalidade, a composição do sistema catalisador muda em todo o comprimento do reator, por exemplo, o teor de catalisador de retro-aldol reduz e o teor de redução do catalisador aumenta entre as extremidades de entrada e de saída do reator.
[042] Alternativamente, zonas separadas de catalisador podem ser fornecidas por meio de reatores separados, facilitando assim o uso de diferentes temperaturas de operação à medida que a reação progride.
[043] Se mais de um reator for usado em série, uma composição de catalisador poderá estar presente, opcionalmente, no segundo e em quaisquer reatores subsequentes. Se uma composição de catalisador estiver presente no segundo e qualquer reator subsequente, a composição de catalisador usada em cada um dos reatores poderá ser igual ou diferente. Adicionalmente, a razão em peso dos componentes de catalisador ativo pode ser variada entre o primeiro e o segundo reatores (e quaisquer reatores subsequentes) e pode ser vantajoso alterar a composição dos sistemas de catalisador entre os reatores para adequar as diferentes correntes de alimentação fornecidas a cada reator. De forma adequada, as condições de reação, particularmente temperatura e pressão, podem ser variadas entre os reatores se mais de um reator for usado. Isso pode levar a um processo mais adaptado para adequar os diferentes constituintes das alimentações fornecidas a cada reator.
[044] A temperatura de reação na qual a matéria-prima contendo sacarídeo é colocada em contato com hidrogênio na presença da composição do catalisador aqui descrito é adequadamente de pelo menos 130 °C, de preferência pelo menos 150 °C, mais preferencialmente pelo menos 170 °C, mais preferivelmente pelo menos 190 °C. A temperatura no reator é adequadamente no máximo 300 °C, de preferência, no máximo 280 °C, com mais preferência, no máximo 270 °C, com mais preferência, no máximo 250 °C. Preferencialmente, o reator é aquecido a uma temperatura dentro desses limites antes da adição da matéria-prima contendo sacarídeo e é mantido a tal temperatura à medida que a reação procede.
[045] A pressão no reator ou reatores em que a matéria-prima contendo sacarídeo é colocada em contato com hidrogênio na presença da composição de catalisador descrita no presente documento é adequadamente de pelo menos 1 MPa, de preferência, pelo menos, 2 MPa, com mais preferência pelo menos 3 MPa. A pressão no reator é adequadamente no máximo 15 MPa, de preferência, no máximo 12 MPa, com mais preferência, no máximo 10 MPa, com mais preferência no máximo 8 MPa. De preferência, o reator é pressurizado para uma pressão dentro desses limites pela adição de hidrogênio antes da adição de qualquer matéria-prima que contém sacarídeo e é mantido em tal pressão na medida em que a reação prossegue através da adição em curso de hidrogênio.
[046] Os processos da presente revelação ocorrem na presença de hidrogênio. De preferência, os processos ocorrem na ausência de ar ou oxigênio. A fim de alcançar isso, é preferível que a atmosfera no reator seja evacuada e substitua um gás inerte, tal como nitrogênio, e depois com hidrogênio repetidamente, após o carregamento de qualquer conteúdo inicial do reator, antes do início da reação.
[047] Os reatores adequados incluem reatores de tanque agitados, reatores de pasta fluida, reatores de leito ebuliente, reatores de fluxo a jato, reatores agitados mecanicamente, colunas de bolhas, tais como colunas de bolhas de pasta fluida e reatores externos de circuito de reciclagem. O uso desses reatores permite a diluição da matéria-prima que contém sacarídeo e de intermediários em uma medida que fornece altos graus de seletividade para o produto de glicol desejado (principalmente etileno e propileno glicóis), tal como por meio de mistura por refluxo eficaz.
[048] O tempo de residência é adequadamente pelo menos 1 minuto, de preferência, pelo menos 2 minutos, com mais preferência, pelo menos 5 minutos. Adequadamente, o tempo de residência no reator não é de, no máximo, 5 horas, preferencialmente, no máximo 2 horas, mais preferencialmente, no máximo 1 hora.
[049] No processo da invenção, uma corrente de produto do reator é retirada do reator. Normalmente, esse fluxo contém água, hidrocarbonetos, catalisador homogêneo e tampão. A corrente de produto do reator é separada em pelo menos uma corrente de produto de glicol e uma coluna de hidrocarbonetos pesados. A corrente de produto de reator pode ser adicionalmente separada em uma corrente de hidrocarboneto leve e água. Em uma etapa de separação preferencial, a corrente de hidrocarboneto leve é primeiro separada da corrente de produto de reator e, então, a água é removida por destilação. A corrente de produto de glicol é, então, separada da corrente de hidrocarbonetos pesados por destilação (a corrente de hidrocarbonetos pesados é o produto final dessa destilação).
[050] A corrente de produto de glicol compreende tipicamente pelo menos um dentre monoetilenoglicol (MEG), monopropilenoglicol (MPG) e 1,2-butanodiol (1,2-BDO). Os diferentes glicóis podem ser coletados como correntes separadas ou como uma corrente combinada.
[051] Uma corrente de hidrocarbonetos pesados é separada da corrente de produto de reator e é pelo menos parcialmente reciclada de volta ao reator, tanto direta como indiretamente. A corrente de hidrocarbonetos pesados contém hidrocarbonetos pesados e os componentes tampão. Componentes do sistema catalisador podem também estar presentes na corrente de hidrocarbonetos pesados. Consequentemente, a reciclagem dessa corrente permite a reutilização dos componentes do catalisador, bem como a reciclagem de componentes tampão.
[052] Uma corrente de produto de hidrocarbonetos pode ser sangrada da corrente de hidrocarbonetos pesados à medida que é reciclada para o reator. Neste contexto, “sangramento” significa remover pequenas quantidades de material da reciclagem em uma base regular. Adequadamente, de 1 a 20% em peso e, preferencialmente, cerca de 10% em peso da corrente de hidrocarbonetos pesados é sangrado para fornecer a corrente de produto de hidrocarboneto. Isto é adequadamente realizado em uma base contínua, dividindo o fluxo de hidrocarbonetos pesados em uma corrente menor (que se transforma na corrente de produto de hidrocarboneto) e em uma corrente principal (que é reciclada para o reator).
[053] A corrente de produto de hidrocarbonetos pode ser submetida a uma oxidação térmica, tipicamente a uma temperatura de 300 a 750 °C, para proporcionar um resíduo sólido. O resíduo sólido pode ser recolhido na forma sólida, ou pode ser dissolvido em um solvente, proporcionando assim uma solução que pode ser submetida a processamento adicional.
[054] Tendo descrito de modo geral a invenção, pode ser obtido um entendimento adicional a título de referência aos exemplos a seguir, que são fornecidos para fins de ilustração e não se destinam a ser limitantes, a menos que especificado de outra forma.
[055] A Figura 1 mostra um exemplo de um processo de acordo com a invenção em que os glicóis são preparados a partir de uma matéria-prima contendo sacarídeo. Uma matéria-prima contendo sacarídeo, água, hidrogênio, um sistema catalisador e um sistema tampão de ácido orgânico pesado são fornecidos como alimento (1) a um reator (2). O reator (2) contém dois componentes catalisadores ativos, especificamente um catalisador de hidrogenação heterogêneo e um catalisador retro-aldólico homogêneo. A matéria-prima contendo sacarídeo reage para fornecer glicóis. Uma corrente de produto de reator (3) do reator (2) é fornecida a um separador (4). A água (5) é retirada do separador (4). Uma corrente de produto de glicóis (6) é retirada do separador (4). Uma corrente de hidrocarbonetos pesados (7) também contendo componentes do sistema tampão é retirada do separador (4) e é reciclada para o reator (2). Uma corrente de produto de hidrocarboneto (8) é sangrada da corrente de hidrocarbonetos pesados (7) e é fornecida a um forno (9). No forno (9), a corrente de produto de hidrocarbonetos (8) é submetida a uma oxidação térmica a uma temperatura de 300 a 750 °C. Um resíduo sólido é coletado do forno (9).

Claims (10)

1. Processo para a produção de glicóis CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as etapas de: (i) colocar uma matéria-prima contendo sacarídeo em contato com um sistema catalisador em um reator na presença de um meio de reação, um sistema tampão para controlar o pH dentro do reator, e hidrogênio; (ii) retirar uma corrente de produto de reator do reator; (iii) separar a corrente de produto de reator em pelo menos uma corrente de produto de glicol e uma corrente de hidrocarbonetos pesados; e (iv) reciclar a corrente de hidrocarbonetos pesados pelo menos parcialmente de volta para o reator; em que os componentes do sistema tampão retirados do reator na corrente de produto do reator se separam da corrente de pesados e são reciclados com a mesma.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema tampão compreende um ácido orgânico pesado.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema tampão compreende um ácido orgânico com um pKa de 3,0 a 4,5.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema tampão compreende lactato de sódio/ácido lático e/ou glicolato de sódio/ácido glicólico.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema tampão no reator controla o pH dentro da faixa de 2,5 a 5.
6. Processo, de acordo a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema catalisador compreende um primeiro componente de catalisador ativo que compreende um ou mais materiais selecionados a partir de tungstênio, molibdênio, lantânio, estanho e compostos e complexos dos mesmos e um segundo componente de catalisador ativo que compreende um ou mais materiais selecionados a partir de metais de grupos 8, 9 ou 10 ou compostos dos mesmos, com capacidades de hidrogenação catalíticas.
7. Processo, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro componente catalisador ativo compreende um ou mais materiais selecionados a partir da lista consistindo em ácido túngstico, ácido molibdico, tungstato de amônio, metatungstato de amônio, paratungstato de amônio, compostos de tungstato que compreendem pelo menos um elemento do grupo I ou II, compostos de metatungstato que compreende pelo menos um elemento do grupo I ou II, compostos de paratungstato que compreendem pelo menos um elemento do grupo I ou II, compostos heteropoli de tungstênio, compostos heteropoli de molibdênio, óxidos de tungstênio, óxidos de molibdênio e combinações dos mesmos, e o segundo componente catalisador ativo compreende de um ou mais do grupo selecionado a partir de ferro, cobalto, níquel, rutênio, ródio, paládio, irídio e platina.
8. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende múltiplos reatores, em que a força tampão difere entre os reatores.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a quantidade de tampão fornecida ao reator é de 0,05 a 5% em peso com base no peso total da matéria-prima fornecida ao reator.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os glicóis compreendem monoetileno e monopropileno glicóis.
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