BR112020002479A2 - processo integrado para fabricar compostos de polietilenoamina selecionados a partir do grupo de polietilenoaminas e hidroxietiletilenoaminas - Google Patents

Abstract

A invenção se refere a um processo para fabricar compostos de polietilenoamina selecionados a partir do grupo de polietilenoaminas e hidroxietiletilenoaminas que compreende as etapas de - em uma etapa de adução, fornecer um aduto de CO2 de um composto de partida que compreende uma porção química ?NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química ?NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH, - em uma etapa de reação, reagir um composto funcional em hidróxi selecionado a partir do grupo de etanolaminas e diidroxietano com um composto funcional em amina, em que pelo menos parte do total de compostos funcionais em hidróxi e compostos funcionais em amina é fornecida na forma de um aduto de CO2, para formar o aduto de CO2 de um composto de polietilenoamina de produto, - em uma etapa de eliminação, converter o aduto de CO2 do composto de polietilenoamina de produto ao composto de polietileno amina de produto correspondente, em que uma fração compreendendo um composto de reciclagem que compreende uma porção química ?NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química ?NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH, ou adutos de CO2 do mesmo, é fornecida do final da etapa de reação ou da etapa de eliminação à etapa de adução ou à etapa de reação, o composto de reciclagem que tem por molécula, em média, menos do total de porções químicas ?NH-CH2-CH2-NH- e porções químicas ?NH-CH2-CH2-OH do que o composto de polietilenoamina de produto.

Description

PROCESSO INTEGRADO PARA FABRICAR COMPOSTOS DE POLIETILENOAMINA SELECIONADOS A PARTIR DO GRUPO DE POLIETILENOAMINAS E HIDROXIETILETILENOAMINAS

[001] A presente invenção se refere a um método para fabricar compostos de etilenoamina, em particular polietilenoaminas e hidroxietiletilenoaminas. A invenção se refere, em particular, a um processo integrado para preparar esses compostos.

[002] Etilenoaminas consistem em dois ou mais átomos de nitrogênio ligados por unidades de etileno. Etilenoaminas podem estar presentes na forma de cadeias lineares H2N(-CH2-CH2-NH)p-H. Para p = 1,2,3,4,… essa fornece, respectivamente, etilenodiamino (EDA), dietilenotriamina (DETA), trietilenotetramina linear (L-TETA) e tetraetilenopentamina linear (L-TEPA). Está claro que essa faixa pode ser estendida. Com três ou mais unidades de etileno também é possível criar etilenoaminas ramificadas tais como N(CH2-CH2-NH2)3, trisaminoetilamina (TAEA). Dois átomos de nitrogênio adjacentes podem ser conectados por duas unidades de etileno para formar um anel de piperazina –N(-)2-N-. Anéis de piperazina podem estar presentes em cadeias mais longas para produzir as etilenoaminas cíclicas correspondentes.

[003] Etilenoaminas, em particular dietilenotriamina (DETA) e etilenoaminas superiores são produtos atraentes a partir de um ponto de vista comercial. O termo “etilenoaminas superiores” se refere a etilenoaminas contendo três ou mais unidades de etileno. Em particular, o interesse em etilenoaminas superiores é crescente visto que esses compostos têm numerosas aplicações comerciais, por exemplo, como materiais de partida para, ou uso em, aditivos de asfalto, inibidores de corrosão, agentes de cura epóxi, amaciantes de tecidos, aditivos de combustível, purificação de hidrocarboneto, resinas de troca de íon, aditivos de óleo lubrificante, resinas de resistência a úmido de papel, produtos químicos de produção de petróleo, solventes, resinas sintéticas tais como resinas de poliamida, auxiliares de processamento de mineral e substâncias ativas de interface (tensoativos).

[004] Hidroxietiletilenoaminas encontram aplicação em processos químicos, como solvente ou como reagente. Por exemplo, aminoetiletanolamina ou AEEA da fórmula H2N-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-OH é uma base orgânica usada na fabricação industrial de aditivos de combustível e óleo, agentes quelantes e tensoativos. Etanolaminas estendidas de cadeia, por exemplo, compostos de monoetanolamina da fórmula H2N-(CH2-CH2-NH)q-CH2-CH2-OH, em que q é 2 ou mais alto, são intermediários interessantes para vários tipos de síntese orgânica, por exemplo, a fabricação de ésteres de ácidos carboxílicos. Podem também ser usados, por exemplo, na formação de resinas sintéticas, como tensoativos, para a produção de emulsionantes, em amaciantes de tecidos e como agentes de cura epóxi.

[005] A fabricação de etilenoaminas é presentemente dominada por duas vias, isto é, a aminação redutiva de monoetanolamina (MEA) e a via de dicloreto de etileno (EDC).

[006] A aminação redutiva de MEA ocorre na presença de um catalisador de hidrogenação/desidrogenação em um excesso de amônia. A seguir da aminação redutiva de MEA para fornecer EDA várias reações laterais, incluindo transaminação, produzem uma mistura de um grande número de etileno e etanolaminas. A produção é dominada por produtos de mono e dietileno (EDA, DETA, piperazina (PIP) e AEEA). Etileno e etanolaminas superiores também são formados, mas a mistura é complexa e ineficaz em produzir altos rendimentos das etilenoaminas superiores mais importantes TETA e TEPA.

[007] Várias tentativas para usar transaminação para produzir etilenoaminas com duas ou mais unidades de etileno foram relatadas, mas parecem limitadas principalmente ao composto de dietileno DETA.

[008] A via de EDC é a reação de substituição de EDC (dicloreto de etileno) com amônia e/ou uma outra etilenoamina em temperaturas e pressões elevadas para formar cloridratos que depois são reagidos com cáustico para gerar misturas de etilenoaminas e NaCl. Atualmente, o processo à base de EDC é o principal processo para produzir polietilenopoliaminas superiores. A via de EDC é completamente dependente do uso de dicloreto de etileno que é caro, difícil de manejar e cercado por problemas de HSE. Adicionalmente, a via de EDC fornece uma mistura de muitas polietilenopoliaminas diferentes, tal como é visível em misturas comercialmente disponíveis de, por exemplo, TETA. Além disso, a via de EDC resulta na formação de quantidades substanciais de NaCl indesejado que pode resultar em corrosão e na formação de produtos coloridos.

[009] Vários processos para fabricar hidroxietiletilenoaminas foram descritos.

[0010] Por exemplo, o documento US 3.383.417 descreve a fabricação de aminoetiletanolamina por reação de monoetanolamina consigo mesma na presença de um catalisador que compreende níquel, cobre e uma quantidade menor de óxido de cromo, óxido de manganês, óxido de molibdênio e óxido de tório.

[0011] O documento US 7.700.806 descreve um processo para preparar etilenoaminas e etanolaminas por aminação hidrogenativa de monoetilenoglicol e amônia na presença de um catalisador. O processo é realizado em dois estágios, em que no primeiro estágio a aminação é realizada em um catalisador de hidroaminação para uma conversão de monoetilenoglicol de não mais do que 40% e no segundo estágio a reação é realizada em um catalisador sustentado que compreende rutênio e cobalto com uma forma de partícula específica.

[0012] O documento US 4.387.249 divulga a reação de etilenodiamino (EDA), etanolamina (MEA) e ureia para fornecer aminoetiletilenoureia (UDETA) e etilenoureia (EU) que depois da hidrólise com NaOH (aq) fornece dietilenotriamina (DETA) e etilenodiamino (EDA).

[0013] O documento US 4.503.250 descreve um processo para preparar polialquileno poliaminas lineares que compreende reagir amônia ou um composto de alquilenoamina que tem dois grupos amino primário ou misturas dos mesmos com um álcool ou um composto de alcanolamina que tem um grupo amino primário e um grupo hidróxi primário ou secundário ou misturas dos mesmos na presença de um derivado de ácido carbônico em uma temperatura na qual a reação procederá sob pressões suficientes para manter a mistura de reação substancialmente em uma fase líquida. O processo resulta na formação de adutos de ureia de polialquileno poliaminas. Os adutos de ureia são convertidos em polietileno poliaminas por reação com KOH aquoso a 50% sob refluxo durante a noite. 8 mol de KOH são usados por mol de dióxido de carbono.

[0014] Atualmente existe uma alta demanda por compostos de etileno amina superiores. Consequentemente, existe uma necessidade de um processo para fabricar seletivamente tais compostos superiores em uma maneira eficaz e industrialmente atraente. A presente invenção fornece um tal processo.

[0015] A invenção pertence a um processo integrado para fabricar compostos de polietilenoamina selecionados a partir do grupo de polietilenoaminas e hidroxietiletilenoaminas que compreende as etapas de

[0016] - em uma etapa de adução, fornecer um aduto de CO2 de um composto de partida que compreende uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH,

[0017] - em uma etapa de reação, reagir um composto funcional em hidróxi selecionado a partir do grupo de etanolaminas e diidroxietano com um composto funcional em amina, em que pelo menos parte do total de compostos funcionais em hidróxi e compostos funcionais em amina é fornecida na forma de um aduto de CO2, para formar aduto de CO2 de um composto de polietilenoamina de produto,

[0018] - em uma etapa de eliminação, converter o aduto de CO2 do composto de polietilenoamina a um composto de polietilenoamina de produto correspondente,

[0019] em que uma fração compreendendo um composto de reciclagem que compreende uma porção química –NH- CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2- CH2-OH, ou adutos de CO2 do mesmo, é fornecida do final da etapa de reação ou da etapa de eliminação à etapa de adução ou à etapa de reação,

[0020] o composto de reciclagem que tem por molécula, em média, menos do total de porções químicas –NH- CH2-CH2-NH- e porções químicas –NH-CH2-CH2-OH do que o composto de polietilenoamina de produto.

[0021] A presente invenção torna possível fabricar compostos de etileno amina em uma maneira eficaz e industrialmente atraente. Ainda que o produto do processo seja chamado polietileno amina de produto, por todo este documento também é entendido que pode haver produtos multiconstituintes e ainda produtos múltiplos nessa polietilenoamina de produto. Além disso, como também deve estar claro a partir das modalidades, uma polietilenoamina de produto pode conter grupos hidroxila. Outras vantagens da presente invenção e modalidades específicas dessa tornar-se-ão evidentes a partir do relatório descritivo adicional.

[0022] Em sua forma mais simples, a reação global que forma a base do processo de acordo com a invenção pode ser exemplificada pela reação de etilenodiamino (EDA) com monoetanolamina (MEA) para formar dietilenotriamina (DETA) e água: H2N-CH2-CH2-NH2 + HO-CH2-CH2-NH2 → H2N-CH2-CH2-NH- CH2-CH2-NH2 + H2O.

[0023] Entretanto, etilenodiamino e monoetanolamina não reagem diretamente. Eles podem ser feitos reativos convertendo-se qualquer composto em um aduto de CO2, com liberação de água. Ainda que muitos adutos de CO2 sejam ureias cíclicas ou carbamatos cíclicos, uma porção química aduto de CO2 em muitas modalidades, mais em geral, abrange uma porção química em que dois átomos de nitrogênio, ou um átomo de nitrogênio e um átomo de oxigênio, ou dois átomos de oxigênio, são conectados através de uma porção química –C(O)- . Consequentemente, podem também ser lineares entre átomos de nitrogênio e/ou oxigênio de duas moléculas diferentes. Além disso, CO2 também pode formar um aduto com uma amina ou álcool em um grupo lateral único terminal, ligado apenas a um átomo de nitrogênio ou oxigênio. Um aduto de CO2 de etilenodiamino é etileno ureia. Um aduto de CO2 de monoetanolamina é 2- oxazolidona, também indicado aqui como CMEA. Esse é um exemplo da etapa de adução do processo de acordo com a invenção.

EU CMEA

[0024] Etilenodiamino depois pode ser reagido com CMEA para formar um aduto de CO2 de DETA, também indicado aqui como UDETA e água. O mesmo produto pode ser obtido reagindo- se EU com MEA.

UDETA

[0025] O aduto de CO2 de UDETA depois pode ser convertido em DETA em uma etapa de eliminação. Isso pode, por exemplo, ser efetuado por reação com água com formação simultânea de CO2.

[0026] Como estará claro à pessoa versada, o processo pode ser aplicado analogamente reagindo-se compostos de etilenoamina mais longos e/ou compostos funcionais em hidróxi mais longos do que EDA e/ou CMEA como materiais de partida. O uso de compostos funcionais em hidróxi com um grupo hidróxi resultará na formação de compostos de etilenoamina. O uso de compostos funcionais em hidróxi com dois grupos hidróxi, por exemplo, monoetileno glicol/diidroxietano (HO-CH2-CH2-OH) ou dietanolamina (HO-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2) resultará na formação de hidroxietiletilenoaminas, que, por sua vez, podem ser convertidas em polietilenoaminas.

[0027] O processo como descrito acima parece enganosamente simples. Foi constatado que realizar tal processo na prática comercial em uma maneira eficiente é bastante complicado. A presente invenção fornece um modo eficiente para realizar esse processo.

[0028] A primeira etapa no processo da presente invenção é uma etapa de adução, em que um aduto de CO2 é provido de um composto de partida que compreende uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química -NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH. A etapa de adução pode ser realizada em várias maneiras.

[0029] Em uma modalidade, a etapa de adução compreende a etapa de reagir CO2 gasoso com um composto de partida que compreende uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH, resultando na formação dos respectivos adutos de CO2. Essa etapa também é indicada aqui como a etapa de absorção.

[0030] Em uma outra modalidade da etapa de adução, o aduto de CO2 é formado por reação de um composto de partida que compreende porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH com um composto não sendo CO2 que pode transferir um grupo carbonila aos compostos de partida, resultando na formação de adutos de CO2 dos mesmos. Esses compostos podem ser indicados como agentes de liberação de óxido de carbono.

[0031] Agentes de liberação de óxido de carbono exceto CO2 dentro do escopo da presente invenção incluem compostos orgânicos em que uma porção química carbonila está disponível para ser transferida como descrito acima. Compostos orgânicos em que uma porção química carbonila está disponível incluem ureia e derivados da mesma; alquileno ureias lineares e cíclicas, especialmente etileno ureia cíclica, alquileno ureias mono ou dissubstituídas, alquil e dialquil ureias, carbamatos lineares e cíclicos, carbonatos orgânicos e derivados ou precursores dos mesmos. Tais derivados ou precursores podem, por exemplo, incluir compostos iônicos tais como sais de carbonato ou bicarbonato, ácidos carbâmicos e sais associados, que podem ser convertidos, em algumas modalidades in situ no processo da invenção, em suas contrapartes não iônicas, por exemplo em compostos de carbamato ou ureia lineares e cíclicos. Quando tais compostos iônicos são usados na presente invenção, eles são sais de carbonato, bicarbonato ou carbamato à base de hidrocarboneto orgânico. Preferivelmente o agente de liberação de CO é CO2 ou um composto orgânico que é adequado para o uso como um agente de liberação de óxido de carbono e em que alquileno é etileno, ou ureia ou carbonato de etileno, mais preferivelmente o agente de liberação de óxido de carbono é pelo menos parcialmente adicionado como dióxido de carbono ou ureia. O agente de liberação de óxido de carbono pode estar presente no processo na mesma molécula como o composto funcional em amina ou o composto funcional em etanolamina usando-se os compostos de ureia ou carbamato anteriormente mencionados.

[0032] Exemplos de agentes de liberação de óxido de carbono incluem Zwitteríon de carbamato de EDA carbamato de EDA dicarbamato de EDA bicarbonato de EDA carbonato de EDA carbamato de AE AE carbonato de diaminoetila

[0033] No desenho acima CAEEA novamente significa o carbamato de aminoetiletanolamina, UDETA a ureia de dietileno triamina, DAEU significa diaminoetil ureia, carbamato de AE AE significa carbamato de amino etil aminoetanol, CHE-DETA significa o carbamato de hidroxietildietileno triamina, U1TETA significa a ureia terminal de trietileno tetramina e DUTETA significa a 1,3-diureia de trietileno tetramina.

[0034] O agente de liberação de óxido de carbono é o mais preferivelmente adicionado à reação na forma de dióxido de carbono, ureia, do derivado de carbamato do composto funcional em etanolamina ou o derivado de ureia do composto funcional em amina, ou uma combinação dos mesmos.

[0035] A modalidade da etapa de adução em que o aduto de CO2 é formado por reação de um composto de partida que compreende porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH com um composto não sendo CO2 que pode transferir um grupo carbonila aos compostos de partida, também pode ser indicado como uma etapa de transferência de CO2.

[0036] Na etapa de reação do processo de acordo com a invenção, um composto funcional em hidróxi selecionado a partir do grupo de etanolaminas e diidroxietano com um composto funcional em amina, em que pelo menos parte do total de compostos funcionais em hidróxi e compostos funcionais em amina é fornecida na forma de um aduto de CO2, para formar aduto de CO2 de um composto de polietilenoamina de produto.

[0037] Na etapa de eliminação do processo de acordo com a invenção, o aduto de CO2 do composto de polietilenoamina é convertido no composto de polietileno amina correspondente. É chamada uma etapa de eliminação porque o grupo carbonila é eliminado da molécula.

[0038] Existem vários modos de realizar a etapa de eliminação.

[0039] Em uma modalidade, a etapa de eliminação compreende a etapa de reagir o aduto de CO2 do composto de polietilenoamina com água para formar CO2 e o composto de etileno amina correspondente. Essa modalidade também é indicada aqui como uma etapa de dessorção.

[0040] Em uma outra modalidade a etapa de eliminação é realizada reagindo-se o aduto de CO2 do composto de polietilenoamina com uma base inorgânica, resultando na formação de um composto de polietilenoamina e um sal de carbonato. Essa etapa também é indicada aqui como uma etapa de tratamento cáustico. Dentro do contexto da presente invenção, uma base inorgânica é uma base de Lewis ou Brønsted que não contém ligações carbono-carbono. Em muitas modalidades a base inorgânica contém um cátion de metal, metal alcalino ou metal alcalino terroso e em muitas modalidades é uma base de Brønsted. Preferivelmente a base inorgânica é uma base inorgânica forte que é uma base que não contém ligações carbono-carbono e tem uma pKb de menos do que 1.

[0041] Em uma outra modalidade, a etapa de eliminação é realizada transferindo-se o grupo carbonila do aduto de CO2 do composto de polietilenoamina para um composto que tem uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH. Essa etapa também é indicada como uma etapa de transferência de CO2.

[0042] No presente relatório descritivo, a etapa de adução é indicada como a etapa em que um aduto de CO2 de um composto de partida que compreende uma porção química –NH-CH2-

CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2- OH é formado, enquanto a etapa de reação é indicada como a etapa em que um composto funcional em hidróxi é reagido com um composto funcional em amina, em que pelo menos parte do total de compostos funcionais em hidróxi e compostos funcionais em amina é fornecida na forma de um aduto de CO2, para formar aduto de CO2 de um composto de polietilenoamina de produto e a etapa de eliminação é a etapa em que o aduto de CO2 do composto de polietilenoamina de produto é convertido no composto de polietileno amina de produto correspondente. Como estará claro à pessoa versada, dependendo das condições de reação, alguma reação também pode ocorrer na etapa de adução e eliminação também pode ocorrer durante a etapa de reação. Em particular, durante a etapa de reação, grupos carbonila podem ser transferidos do aduto de CO2 do composto de polietilenoamina de produto para um composto que tem uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH.

[0043] É uma característica da presente invenção que uma fração compreendendo um composto de reciclagem que compreende uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH, ou adutos de CO2 do mesmo, seja fornecida do final da etapa de reação ou da etapa de eliminação, ou uma etapa de separação, à etapa de adução ou à etapa de reação, o composto de reciclagem que tem por molécula, em média, menos do total de porções químicas –NH- CH2-CH2-NH- e porções químicas –NH-CH2-CH2-OH do que o composto de polietilenoamina de produto.

[0044] Em uma modalidade, o composto de reciclagem é o composto de partida que compreende uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH, ou um aduto de CO2 do mesmo. Em uma outra modalidade o composto de reciclagem é um produto intermediário. Certamente, a fração reciclada pode compreender tanto compostos de partida quanto compostos intermediários.

[0045] É observado que o presente pedido descreve numerosas correntes de uma etapa para uma outra etapa. Exceto quando explicitamente indicado de outro modo é possível fornecer a corrente de uma etapa para a outra em sua totalidade ou em parte. Onde é indicado que um composto é fornecido de uma etapa para a outra, outros compostos também podem estar presentes na corrente fornecida de uma etapa para a outra.

[0046] A invenção será elucidada com referência às figuras. As Figuras 1 a 12 ilustram várias modalidades do processo de acordo com a invenção.

[0047] O seguinte é observado com respeito às figuras:

[0048] As figuras são intencionadas a ilustrar a invenção. Esta invenção não é limitada às mesmas ou pelas mesmas.

[0049] Modalidades de várias figuras podem ser combinadas a menos que sejam mutuamente exclusivas.

[0050] As figuras são fluxogramas que ilustram o processo de acordo com a invenção. As figuras não apresentam uma configuração de reator. Por exemplo, a etapa de absorção, a etapa de reação e a etapa de dessorção indicadas como três etapas diferentes nas figuras podem ser realizadas sequencialmente em um único vaso. Similarmente, as várias linhas são intencionadas a mostrar como os componentes fluem de uma etapa de reação para a outra. Eles não representam estruturas da vida real.

[0051] As figuras nem sempre mostram todos os elementos do processo de acordo com a invenção.

[0052] As figuras não mostram todas as correntes de purga ou correntes de reposição que podem estar presentes no desempenho prático do processo de acordo com a invenção embora, como estará evidente para a pessoa versada, correntes de purga e correntes de reposição podem ser necessárias em prática para manter a operação estável.

[0053] Como estará evidente para a pessoa versada, as três etapas do processo de acordo com a invenção também não serão completamente separadas, pois alguma reação pode ocorrer durante a etapa de adução e durante a etapa de eliminação, dependendo das condições de processo prevalecentes e da composição do meio. Isso não diminui a descrição das etapas individuais descritas aqui.

[0054] A Figura 1 mostra um exemplo da base do processo de acordo com a invenção. Um composto de partida que compreende uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH é fornecido através da linha 1 para uma etapa de adução 2, na qual é combinado com CO2 ou um outro agente de liberação de óxido de carbono fornecido através da linha 3 para formar um aduto de CO2 do composto de partida. Uma corrente que compreende o aduto de CO2 é fornecida através da linha 4 para uma etapa de reação 5, na qual é reagida com um outro reagente (já presente, fornecido através da entrada não mostrada, ou fornecida da etapa de adução 2), sendo que os reagentes na etapa de reação são um composto funcional em hidróxi selecionado a partir do grupo de etanolaminas e monoetilenoglicol e um composto funcional em amina, em que pelo menos parte do total de compostos funcionais em hidróxi e compostos funcionais em amina é fornecida na forma de um aduto de CO2 derivado da etapa 2. Na etapa de reação 5 um aduto de CO2 de um composto de polietilenoamina de produto é formado, que é fornecido através da linha 6 para uma etapa de eliminação 7. Uma fração compreendendo um composto de reciclagem que compreende uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH, ou adutos de CO2 do mesmo, é fornecida através da linha 61, nesse caso, do final da etapa de reação para, nesse caso, a etapa de adução. Na etapa de eliminação 7, o aduto de CO2 do composto de polietilenoamina é convertido no composto de etileno amina correspondente, que é removido através da linha 9. O composto que compreende o grupo carbonila, eliminado do aduto de CO2 do composto de polietilenoamina de produto é removido através da linha 10. A linha 63 e a linha 64 são opcionais e levam em consideração a remoção e dosagem dos compostos antes, depois ou durante a reação. Compostos que podem ser removidos ou dosados incluem CO2, H2O, compostos funcionais em amina e/ou derivados de ureia dos mesmos.

[0055] Em uma modalidade preferida da presente invenção, a etapa de adução é uma etapa de absorção em que CO2 é absorvido em um meio de reação compreendendo um composto de partida que compreende uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH para formar um aduto de CO2 do dito composto de partida e a etapa de eliminação é uma etapa de dessorção em que o aduto de CO2 do composto de polietilenoamina de produto é reagido com água para formar o composto de etileno amina correspondente e CO2. Essa modalidade é ilustrada na Figura 1a. Na Figura 1a o composto de partida que compreende uma porção química –NH-CH2- CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2- OH é fornecido através da linha 1 para uma etapa de absorção 2 na qual é combinado com CO2 fornecido através da linha 3 e reagido para formar um aduto de CO2 do composto de partida. O aduto de CO2 é fornecido através da linha 4 para uma etapa de reação 5, na qual é reagido com um outro reagente, sendo que os reagentes na etapa de reação são um composto funcional em hidróxi selecionado a partir do grupo de etanolaminas e diidroxietano e um composto funcional em amina, em que pelo menos parte do total de compostos funcionais em hidróxi e compostos funcionais em amina é fornecida na forma de um aduto de CO2 derivado da etapa 2. Na etapa de reação 5 um aduto de CO2 de um composto de polietilenoamina de produto é formado, que é fornecido através da linha 6 para uma etapa de dessorção

7. Na etapa de dessorção 7 um gás de desabsorção pode ser fornecido através da linha 8 e um gás de desabsorção contendo CO2 é removido através da linha 10. O composto de polietilenoamina resultante é removido através da linha 9 e pode ser processado como desejado. Uma fração compreendendo um composto de reciclagem que compreende uma porção química –NH- CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2- CH2-OH, ou adutos de CO2 do mesmo, é fornecida através da linha 61, nesse caso, do final da etapa de reação para, nesse caso, a etapa de adução.

[0056] O gás de desabsorção usado no processo de acordo com a invenção pode ter qualquer composição desejada. Ele pode conter gases inertes tais como nitrogênio ou gases nobres para criar volume e ação de desabsorção. A presença de água pode ser regulada, pois vapor pode ser atraente para fornecer ação de desabsorção e calor ao processo. Por outro lado, visto que água é consumida na etapa de dessorção e produzida na etapa de reação e na etapa de adução, regular o teor de água nas correntes de gás no processo de acordo com a invenção permite a gestão das etapas de reação. A presença de compostos que interferem com a reação, ou cuja presença pode gerar efeitos colaterais indesejáveis é preferivelmente limitada. Por exemplo, é preferido limitar a presença de oxigênio no processo de acordo com a invenção, visto que isso pode resultar na formação de cor. Portanto, gases e líquidos, tais como água usada no processo de acordo com a invenção, podem ser submetidos a uma etapa de remoção de oxigênio, caso isso seja desejado.

[0057] Em uma modalidade da presente invenção, o CO2 formado na etapa de dessorção é fornecido pelo menos em parte à etapa de absorção.

[0058] Uma modalidade dessa opção é descrita na Figura 2, na qual o CO2 fornecido através da linha 3 à etapa de absorção 2 é derivado da etapa de dessorção através da linha

10. Como pode ser desejado não reciclar todo o CO2, uma linha separada 11 ramifica-se da linha 10. A linha 62 é opcional. Isso permite a adição de CO2 adicional para compensar as perdas.

[0059] Em uma outra modalidade da presente invenção, o gás de desabsorção removido da etapa de dessorção é submetido a uma etapa de remoção de CO2 e reciclado pelo menos em parte para a etapa de dessorção.

[0060] Uma modalidade dessa opção é ilustrada na Figura 3, na qual o gás de desabsorção contendo CO2 na linha 10 é fornecido para uma etapa de remoção de CO2 12. O gás de desabsorção é removido através da linha 8 e reciclado para a etapa de dessorção 7. CO2 é removido através da linha 13. A linha 27 é opcional. Isso permite a adição de N2 para compensar as perdas.

[0061] Uma outra modalidade dessa opção é ilustrada em Figura 4, na qual a etapa de absorção é usada para remover o CO2 do gás de desabsorção. Na Figura 4, como na Figura 2, o gás de desabsorção contendo CO2 é removido da etapa de dessorção 7 através da linha 10 e fornecido à etapa de absorção através da linha 3. A linha 62 é opcional. Isso permite a adição de CO2 para compensar as perdas. Na etapa de absorção 2, CO2 é absorvido do gás de desabsorção contendo CO2. O gás de desabsorção do qual CO2 foi removido é removido da etapa de absorção e fornecido através da linha 8 à etapa de dessorção 7. A linha 27 é opcional. Isso permite a adição de gás de desabsorção para compensar as perdas.

[0062] A Figura 5 mostra uma outra modalidade da presente invenção, em que uma etapa de separação 14 é fornecida depois da etapa de eliminação. A etapa de separação 14 resulta na separação dos compostos de reciclagem, por exemplo, materiais de partida e/ou compostos intermediários que são removidos através da linha 16 e são, na modalidade ilustrada, fornecidos à etapa de adução 2. Eles também podem ser fornecidos à etapa de reação (não mostrada nessa Figura). A etapa de separação 14 também produz uma fração de produto de compostos de etilenoamina superiores que é removida através da linha 15.

[0063] Uma outra modalidade dessa opção é ilustrada na Figura 6. Nessa modalidade, uma etapa de separação 17 é fornecida depois da etapa de reação e antes da etapa de eliminação. Nessa etapa de separação, os compostos de reciclagem, por exemplo, materiais de partida ou adutos de CO2 dos mesmos, ou compostos intermediários ou adutos de CO2 dos mesmos, são separados do aduto de CO2 de compostos de polietilenoamina de produto e fornecidos através da linha 18, nesse caso, à etapa de adução 2. Eles também podem ser fornecidos à etapa de reação 5 (não mostrada). O aduto de CO2 do composto de polietilenoamina é fornecido através da linha 19 à etapa de eliminação 7.

[0064] Em uma modalidade da presente invenção, a etapa de eliminação compreende uma primeira etapa de eliminação e uma outra etapa de eliminação, em que a primeira etapa de eliminação e a outra etapa de eliminação são independentemente selecionadas a partir do grupo de

[0065] - uma etapa de dessorção em que o aduto de CO2 do composto de polietilenoamina é reagido com água para formar CO2 e o composto de polietileno amina correspondente,

[0066] - uma etapa de tratamento cáustico em que o aduto de CO2 do composto de polietilenoamina é reagido com uma base inorgânica, resultando na formação de um composto de polietilenoamina e um sal de carbonato, e

[0067] - uma etapa de transferência de CO2, em que o grupo carbonila do aduto de CO2 do composto de polietilenoamina é transferido para um composto que tem uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química NH-CH2- CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH,

[0068] em que a primeira etapa de eliminação converte parte dos adutos de CO2 de polietilenoaminas presentes na alimentação dos mesmos nos compostos de polietilenoamina, enquanto parte dos adutos de CO2 de polietilenoaminas presentes na alimentação para a primeira etapa de eliminação não é convertida na primeira etapa de eliminação e é fornecida à segunda etapa de eliminação. Certamente, o fornecimento de outras etapas de eliminação também é possível.

[0069] Pode ser preferido que a primeira etapa de eliminação seja uma etapa de dessorção ou uma etapa de transferência de CO2 e a outra etapa de eliminação seja uma etapa de dessorção ou uma etapa de tratamento cáustico, em que as etapas não são as mesmas. Exemplos de combinações adequadas são: dessorção seguido por tratamento cáustico e dessorção em combinação com reciclagem, opcionalmente com tratamento cáustico para frações específicas.

[0070] Em uma modalidade, a etapa de eliminação compreende uma etapa de dessorção em que nem todos os adutos de CO2 são convertidos em compostos de polietilenoamina. Assim, o produto fornecido da etapa de dessorção 7 à etapa de separação pode compreender ainda adutos de CO2 de compostos de polietilenoamina. Se esse for o caso, foi constatado que os adutos de CO2 são geralmente adutos de CO2 de compostos de polietilenoamina superiores ao invés de adutos de CO2 de materiais de partida de ebulição mais baixa. Nesse caso, a etapa de separação 14 resulta na separação de compostos de reciclagem, em particular materiais de partida, que são removidos através da linha 16, uma fração de produto de compostos de polietilenoamina superiores que é removida através da linha 15 e uma fração que compreende adutos de CO2 de compostos de polietilenoamina superiores. Essa última fração é removida da etapa de separação 14 através da linha

20. Isso pode ser processado de várias maneiras, que são ilustradas na Figura 7a, 7b, 7c e 7d.

[0071] Na Figura 7a, o aduto de CO2 de compostos de polietilenoamina superiores removidos através da linha 20 não é submetido a uma outra etapa de eliminação, mas processado como tal. Ele pode ser submetido a outras etapas de purificação ou separação (não mostradas).

[0072] Na Figura 7b, o aduto de CO2 de compostos de polietilenoamina superiores removidos através da linha 20 é reciclado para a etapa de dessorção 7.

[0073] Na Figura 7c o aduto de CO2 de compostos de polietilenoamina superiores removidos através da linha 20 é fornecido a uma outra etapa de eliminação 21. Nessa outra etapa de eliminação 21, condições mais severas da etapa aplicam-se do que na etapa de dessorção 7. Embora a etapa de dessorção 7 seja realizada com água com liberação de CO2, outra etapa de eliminação 21 pode ser realizada em diferentes maneiras, por exemplo, usando uma base inorgânica (forte). A outra etapa de eliminação 21 produz uma fração de produto de compostos de polietilenoamina removidos através da linha 22 e uma fração residual removida através da linha 23. Se a etapa de eliminação 21 for um tratamento com base inorgânica (forte), a fração residual é uma fração de sal.

[0074] Na Figura 7d, o aduto de CO2 de polietilenoaminas superiores ou hidroxietiletilenoaminas removidas através da linha 20 é fornecido, pelo menos em parte, de volta à etapa de reação 5.

[0075] É observado que as Figuras 7a, 7b e 7c não mostram o processo inteiro da presente invenção.

[0076] Em geral, frações de resíduo geradas no processo de acordo com a invenção, sejam água, sal ou frações orgânicas, podem ser tratadas como desejado. Em uma modalidade,

elas são combinadas com frações de resíduo de outras instalações e processadas em uma única unidade, por exemplo, uma unidade de purificação de água residual. Em uma outra modalidade, o produto residual, por exemplo, uma fração orgânica pesada, é fornecido a uma unidade de purificação onde é separado em outros produtos. Ele também pode ser fornecido como material de partida a outros reatores, onde, se assim desejado, pode ser combinado com outros materiais de partida. A purificação de produto desejado pode ser realizada em rodadas exclusivas. Também é possível combinar o produto obtido no processo de acordo com a invenção com o produto obtido em outros processos, ou em outras rodadas do processo de acordo com a invenção e submeter o produto combinado a uma etapa de purificação.

[0077] Etapas de purificação convencionais de frações de produto ou frações de resíduo podem ser aplicadas como desejado. Elas incluem remoção de contaminante, por exemplo, por uma ou mais de absorção, extração seletiva, destilação de produto, filtração e outras etapas conhecidas à pessoa versada.

[0078] Como estará evidente para a pessoa versada e como é convencional na indústria química, o calor gerado em uma etapa pode ser usado como fonte de energia em outras etapas. O mesmo vale para água e vapor (como é descrito em outra parte aqui).

[0079] Na etapa de reação do processo de acordo com a invenção, um composto funcional em hidróxi selecionado a partir do grupo de etanolaminas e diidroxietano é reagido com um composto funcional em amina, em que pelo menos parte do total de compostos funcionais em hidróxi e compostos funcionais em amina é fornecida na forma de um aduto de CO2. Assim, em uma modalidade, o composto de amina é fornecido em sua totalidade ou em parte na forma de um aduto de CO2. Nesse caso, o composto de amina será fornecido em sua totalidade ou em parte à etapa de adução na qual é convertido em seu aduto de CO2, que depois é fornecido à etapa de reação, com o composto funcional em hidróxi sendo fornecido à etapa de reação. Essa modalidade é ilustrada na Figura 8a, na qual um composto de amina é fornecido à etapa de adução através da linha 101 e o composto funcional em hidróxi é fornecido à etapa de reação através da linha 102. A Figura 8b ilustra a opção reversa, na qual um composto funcional em hidróxi é fornecido à etapa de adução através da linha 102 e composto funcional em amina é fornecido à etapa de reação através da linha 101. A opção mais atraente pode ser a opção em que tanto o composto funcional em amina quanto o composto funcional em hidróxi são fornecidos à etapa de adução 2. Essa modalidade é ilustrada na Figura 8c. Nessa Figura, os compostos são fornecidos através das linhas separadas 101 e 102. Obviamente, os compostos podem ser fornecidos em combinação através de uma única linha.

[0080] É observado que as Figuras 8a, 8b e 8c não mostram o processo inteiro da presente invenção.

[0081] Na etapa de reação, água é produzida. Se assim desejado, a água da etapa de reação pode ser fornecida à etapa de eliminação, em particular quando a etapa de eliminação é uma etapa de dessorção ou um tratamento cáustico, que geralmente também ocorre na presença de água.

[0082] Na etapa de adução, um composto de partida que compreende uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH é convertido no aduto de CO2 do dito composto de partida. Se a etapa de adução for uma etapa de absorção, CO2 é consumido nessa etapa e água é produzida. Reciprocamente, na etapa de dessorção um aduto de CO2 de uma amina é convertido na amina na presença de água. Nessa reação, água é consumida e CO2 é produzido. Em uma modalidade da presente invenção, uma corrente que compreende CO2 é removida da etapa de dessorção e fornecida à etapa de absorção e uma corrente que compreende água é removida da etapa de absorção e fornecida à etapa de dessorção. Água também é produzida na etapa de reação. Portanto, em uma modalidade, uma corrente que compreende água é removida da etapa de reação e fornecida à etapa de dessorção. A Figura 9 ilustra essas etapas. Na Figura 9, a linha 10 é um vapor de gás de desabsorção contendo CO2 que é fornecido à etapa de absorção 2. A linha 62 é opcional. Isso permite a adição de CO2 para compensar as perdas. A linha 8 é uma corrente de gás de desabsorção contendo água (por exemplo, vapor) removida da etapa de absorção 2 e fornecida à etapa de dessorção 7. A linha 27 é opcional. Isso permite a adição de gás de desabsorção para compensar as perdas. A linha 24 é uma corrente de água derivada da etapa de reação 5, que é fornecida pelo menos em parte à etapa de dessorção 7 através da linha 26. A linha 25 é uma purga para o caso em que nem toda a água deve ser reciclada.

[0083] Se assim desejado, uma etapa de separação pode ser realizada entre a etapa de reação e a etapa de eliminação e depois da etapa de eliminação. Em uma modalidade, a etapa de eliminação é uma etapa de dessorção. Uma modalidade dessa opção é ilustrada na Figura 10.

[0084] Na Figura 10, uma etapa de separação 17 é fornecida depois da etapa de reação e antes da etapa de dessorção. Nessa etapa de separação, compostos de reciclagem ou adutos de CO2 dos mesmos, por exemplo, materiais de partida ou adutos de CO2 dos mesmos, são separados do aduto de CO2 do composto de polietilenoamina de produto e removidos através da linha 18. Eles são fornecidos, pelo menos em parte, à etapa de absorção 2 ou etapa de reação 5 (não mostrada). O aduto de CO2 do composto de polietilenoamina é fornecido através da linha 19 à etapa de dessorção 7. Uma outra etapa de separação 14 é fornecida depois da etapa de dessorção 7. Nesse caso, a etapa de separação 14 resulta na separação de uma fração de produto de compostos de etilenoamina superiores que é removida através da linha 15 e uma fração que compreende adutos de CO2 de composto de polietilenoamina superior, removida através da linha 20. Essa fração pode ser processada como desejado, por exemplo, como debatido no contexto da Figura 7 acima. Compostos mais leves tais como materiais de partida e intermediários podem, se formados e se assim desejados, ser removidos através da linha 16 e reciclados à etapa de adução 2 ou etapa de reação 5 (reciclagem não mostrada).

[0085] Como indicado acima, modalidades de várias figuras podem ser combinadas a menos que sejam mutuamente exclusivas. Algumas combinações preferidas são apresentadas nas figuras seguintes.

[0086] A Figura 11 ilustra uma modalidade preferida da presente invenção, que é uma combinação das modalidades das Figuras 4, 5 e 7b.

[0087] Na Figura 11, um composto de partida que compreende uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH é fornecido através da linha 1 a uma etapa de absorção 2 na qual é combinado com

CO2 fornecido através da linha 3 e reagido para formar um aduto de CO2. A linha 62 é opcional. Isso permite a adição de CO2 para compensar as perdas. O aduto de CO2 é fornecido através da linha 4 a uma etapa de reação 5, na qual é reagido com um outro reagente, sendo que os reagentes na etapa de reação são um composto funcional em hidróxi selecionado a partir do grupo de etanolaminas e diidroxietano e um composto funcional em amina, em que pelo menos parte do total de compostos funcionais em hidróxi e compostos funcionais em amina é fornecida na forma de um aduto de CO2 derivado da etapa 2. Na etapa de reação 5 um aduto de CO2 de um composto de polietilenoamina de produto é formado, que é fornecido através da linha 6 a uma etapa de dessorção 7. Na etapa de dessorção 7, um gás de desabsorção é fornecido através da linha 8 e um gás de desabsorção contendo CO2 é removido através da linha 10 e fornecido à etapa de absorção 2. Na etapa de absorção 2, CO2 é absorvido do gás de desabsorção contendo CO2. O gás de desabsorção do qual CO2 foi removido é removido da etapa de absorção e fornecido através da linha 8 à etapa de dessorção 7. A linha 27 pode fornecer gás de desabsorção adicional se isso for necessário.

[0088] O composto de polietilenoamina resultante é removido através da linha 9 e fornecido a uma etapa de separação 14. A etapa de separação 14 resulta na separação de materiais de partida que são removidos através da linha 16 e são fornecidos à etapa de absorção 2. Eles também podem ser fornecidos à etapa de reação (não mostrada Nessa Figura). A etapa de separação 14 também produz uma fração de produto de compostos de etilenoamina superiores que é removida através da linha 15 e uma fração que compreende adutos de CO2 de compostos de polietilenoamina superiores. Essa última fração é removida da etapa de separação 14 através da linha 20 e reciclada de volta à etapa de dessorção.

[0089] A Figura 12 ilustra uma outra modalidade preferida da presente invenção.

[0090] Na Figura 12 um composto de partida que compreende uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH é fornecido através da linha 1 a uma etapa de absorção 2 na qual é combinado com CO2 fornecido através da linha 3 e reagido para formar um aduto de CO2. A linha 62 é opcional. Isso permite a adição de CO2 para compensar as perdas. O aduto de CO2 é fornecido através da linha 4 a uma etapa de reação 5, na qual é reagido com um outro reagente, sendo que os reagentes na etapa de reação são um composto funcional em hidróxi selecionado a partir do grupo de etanolaminas e diidroxietano e um composto funcional em amina, em que pelo menos parte do total de compostos funcionais em hidróxi e compostos funcionais em amina é fornecida na forma de um aduto de CO2 derivado da etapa 2. Na etapa de reação 5, um aduto de CO2 de um composto de polietilenoamina é formado, que é fornecido através da linha 6 a uma etapa de separação

17. Nessa etapa de separação, materiais de partida ou adutos de CO2 dos mesmos são separados do aduto de CO2 do composto de polietilenoamina de produto e fornecidos através da linha 18, nesse caso, à etapa de absorção 2. Eles também podem ser fornecidos à etapa de reação 5. O aduto de CO2 do composto de polietilenoamina é fornecido através da linha 19 à etapa de dessorção 7. Na etapa de dessorção 7, um gás de desabsorção é fornecido através da linha 8 e um gás de desabsorção contendo CO2 é removido através da linha 10 e fornecido à etapa de absorção 2. Na etapa de absorção 2, CO2 é absorvido do gás de desabsorção contendo CO2. O gás de desabsorção do qual CO2 foi removido é removido da etapa de absorção e fornecido através da linha 8 à etapa de dessorção 7. Os compostos de polietilenoamina resultantes são removidos através da linha 9 e fornecidos a uma etapa de separação 14. A etapa de separação 14 produz uma fração de produto de compostos de etilenoamina superiores que é removida através da linha 15 e uma fração que compreende adutos de CO2 de compostos de polietilenoamina. Essa última fração é removida da etapa de separação 14 através da linha 20 e reciclada de volta à etapa de dessorção. Compostos mais leves tais como materiais de partida e intermediários podem, se formados e se assim desejados, ser removidos através da linha 16 e reciclados à etapa de adução 2 ou etapa de reação 5 (reciclagem não mostrada). A linha 27 pode fornecer CO2 adicional se isso for necessário.

[0091] As várias etapas serão elucidadas em mais detalhe abaixo.

COMPOSTOS DE PARTIDA E PRODUTOS DE REAÇÃO

[0092] A invenção é dirigida a um processo para fabricar compostos de etileno amina selecionados de compostos de polietilenoamina e compostos de hidroxietiletileno. Eles são obtidos da reação de um composto funcional em hidróxi selecionado a partir do grupo de etanolaminas e compostos funcionais em diidroxietano e amina.

[0093] Compostos funcionais em amina preferidos incluem etilenodiamino (EDA), N-metiletilenodiamina (MeEDA), dietilenotriamina (DETA), piperazina (PIP), N- aminoetilpiperazina (AEP), trietileno tetramina (TETA), N,N’- diaminoetilpiperazina (DAEP), tetraetilenopentamina (TEPA) e pentaetilenoexamina (PEHA).

[0094] Compostos funcionais em hidróxi preferidos incluem etanolamina (MEA), aminoetiletanolamina (AEEA), hidroxietil-dietilenotriamina (HE-DETA), hidroxietiltrietilenotetraamina (HE-TETA) e dietanolamina.

[0095] Algumas estruturas do composto funcional em amina e hidróxi são fornecidas abaixo

[0096] Exemplos preferidos de compostos de polietileno amina de produto são trietileno tetramina (TETA), N,N’-diaminoetilpiperazina (DAEP), tetraetilenopentamina (TEPA), pentaetilenoexamina (PEHA), N-[(2-aminoetil) 2- aminoetil]piperazina) (PEEDA) e 1-[2-[[2-[(2- aminoetil)amino]etil]amino]etil]piperazina) (PEDETA).

[0097] Em uma modalidade, aminoetiletanolamina (AEEA) é reagido com etilenodiamino (EDA) para formar etileno poliaminas superiores, principalmente trietilenotetramina (TETA) e tetraetilenopentamina (TEPA).

[0098] Em uma outra modalidade MEA (monoetanolamina) e DETA (dietilenotriamina) são reagidos para formar etileno poliaminas superiores, principalmente trietilenotetramina (TETA) e tetraetilenopentamina (TEPA).

ETAPA DE ADUÇÃO

[0099] Como indicado acima, a etapa de adução pode ser uma etapa de absorção ou uma etapa de transferência de CO2, ou uma combinação dessas duas modalidades. Certamente, o aduto de CO2 também pode ser fornecido como tal a partir de outras fontes. A etapa de absorção e a etapa de transferência de CO2 são elucidadas abaixo.

ETAPA DE ABSORÇÃO

[00100] Na etapa de absorção do processo de acordo com a invenção, CO2 é absorvido em um meio de reação compreendendo um composto de partida que compreende uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH para formar um aduto de CO2 do dito composto de partida. Adutos de CO2 desses compostos incluem assim compostos que uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- é convertida em uma porção química ureia em que dois átomos de nitrogênio são conectados por intermédio de uma porção química carbonila e uma porção química etileno, de acordo com a fórmula seguinte:

[00101] Adutos de CO2 também incluem compostos de carbamato em que a porção química –NH-CH2-CH2-OH é convertida em uma porção química carbamato em que o átomo de O e o átomo de N da porção química –NH-CH2-CH2-OH são conectados através de uma porção química carbonila e uma porção química etileno.

[00102] Adutos de CO2 também incluem compostos em que o HO-CH2-CH2-OH é convertido em uma molécula de ácido etilenocarbônico em que os dois átomos de O de HO-CH2-CH2-OH são conectados através de uma porção química carbonila e uma porção química etileno.

[00103] No acima, os adutos de CO2 são apresentados como adutos formados por reação dentro de uma única molécula. Certamente, adutos de CO2 também podem ser formados por reação de grupos reativos de moléculas diferentes. Dentro do contexto do presente relatório descritivo, uma porção química aduto de CO2 é, em muitas modalidades, uma porção química em que dois átomos de nitrogênio, ou um átomo de nitrogênio e um átomo de oxigênio, ou dois átomos de oxigênio, são conectados através de uma porção química –C(O)-. Além disso, adutos de CO2 também podem se formar com uma única amina ou álcool em um grupo lateral único terminal, isto é, podem ser adutos ligados apenas a um átomo de nitrogênio ou oxigênio.

[00104] A etapa de absorção é realizada contatando-se CO2 com um meio de reação compreendendo um composto de partida que compreende uma porção química –NH-CH2- CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2- OH para formar um aduto de CO2. A etapa de contato deve ser realizada sob tais condições de modo que CO2 seja absorvido e de modo que um aduto de CO2 seja formado.

[00105] As condições de reação incluem uma temperatura de reação que geralmente é pelo menos 120 ºC. Em uma temperatura abaixo de 120 ºC, a taxa de reação geralmente é muito baixa para permitir a conversão significativa dentro de um intervalo de tempo razoável. Pode ser preferido que a temperatura de reação seja pelo menos 140 ºC, em particular pelo menos 150 ºC, mais em particular pelo menos 170 ºC. A reação é geralmente realizada em uma temperatura de no máximo 400 ºC. A temperatura pode, assim, ser no máximo 300 ºC, em particular no máximo 250 ºC, ou ainda no máximo 220 ºC. Operar em uma temperatura de 170 a 220 ºC é considerado preferido.

[00106] A pressão durante a reação é determinada pela maior parte pelo fornecimento de CO2 ao meio de reação, com a pressão total no sistema diminuindo durante a reação devido ao consumo de CO2. Em geral, a pressão total no sistema é no máximo 75 bara. A pressão total geralmente é pelo menos 2 bara, em particular pelo menos 5 bara, mais em particular pelo menos 10 bara.

[00107] A quantidade de CO2 fornecida à reação não é crítica. A quantidade mínima é determinada pela quantidade necessária para converter o material de partida, composto de amina em seu aduto de CO2 correspondente. Portanto, a razão molar entre CO2 e porções químicas –NH-CH2-CH2-NH-, porções químicas –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH geralmente é pelo menos 0,1:1. Uma razão de pelo menos 0,2:1, em particular pelo menos 0,5:1 pode ser mais atraente pois mais aduto de ureia é almejado. Um grande excesso de CO2 não é prejudicial para o processo, mas é geralmente menos atraente por razões econômicas. Portanto, como um máximo geral, um valor de 500:1 pode ser mencionado. A quantidade de CO2 dosado dependerá da quantidade desejada de aduto de ureia no produto final.

[00108] Em uma modalidade, a etapa de absorção é realizada reagindo-se um composto selecionado a partir do grupo de compostos funcionais em amina e funcionais em hidróxi de partida que compreende pelo menos uma porção química –NH-CH2- CH2-NH- e pelo menos duas porções químicas etileno, com CO2 na presença de um composto auxiliar selecionado de etilenodiamino

(EDA), monoetanolamina (MEA) e misturas dos mesmos, a razão molar de composto auxiliar para composto de amina sendo pelo menos 0,02:1. Esse processo é descrito no pedido de patente europeu não pré-publicado 17172487.5, a divulgação do qual é incorporada aqui a título de referência e no PCT e outros pedidos reivindicando prioridade do mesmo, que também são incorporados a título de referência.

[00109] Para o processo dessa modalidade é preferido que o composto de etilenoamina seja selecionado de dietilenotriamina (DETA), trietilenotetramina (L-TETA), aminoetiletanolamina (AEEA) e hidroxietildietilenotriamina (HE-DETA). É preferido que a razão molar de composto auxiliar para composto de amina seja pelo menos 0,05:1, em particular pelo menos 0,1:1, e/ou no máximo 10:1. É preferido que a reação seja realizada em uma temperatura de pelo menos 120 ºC, preferivelmente pelo menos 140 ºC, em particular pelo menos 150 ºC, mais em particular pelo menos 170 ºC, e/ou no máximo 400 ºC, em particular no máximo 350 ºC, mais em particular no máximo 300 ºC, ainda mais em particular no máximo 250 ºC ou ainda no máximo 220 ºC, por exemplo, em uma temperatura de 170 a 250 ºC ou 170 a 220 ºC. É preferido que a razão molar entre CO2 e porções químicas –NH-CH2-CH2-NH- no composto de amina seja pelo menos 0,5:1 e/ou no máximo 500:1. É preferido que o tempo de reação seja no máximo 10 horas, em particular no máximo 6 horas, mais em particular no máximo 3 horas e/ou pelo menos 5 minutos, em particular entre 0,5 e 2 horas.

[00110] Em uma modalidade, a etapa de absorção é realizada por intermédio de um processo de etapa dupla em que

[00111] - em uma etapa de absorção, um meio líquido que compreende um composto de etilenoamina que tem um grupo –

NH-CH2-CH2-NH- linear é contatado com uma Corrente gasosa contendo CO2 em uma pressão de no máximo 20 bara, resultando na formação de um meio líquido em que CO2 foi absorvido,

[00112] - levar o meio líquido às condições de formação de aduto de CO2 e em uma etapa de formação de aduto de CO2 formando um aduto de CO2 do composto de etilenoamina, as condições de formação de aduto de CO2 incluindo uma temperatura de pelo menos 120 ºC, em que a pressão total no final da etapa de formação de aduto de CO2 é no máximo 20 bara, em que a temperatura na etapa de absorção é mais baixa do que a temperatura na etapa de formação de aduto de CO2.

[00113] Esse processo é descrito no pedido de patente europeu não pré-publicado 17185947.3 a divulgação do qual é incorporada aqui a título de referência e no PCT e outros pedidos reivindicando prioridade do mesmo, que também são incorporados a título de referência.

[00114] Separando-se a etapa de absorção de CO2 da etapa de formação de ureia nessa modalidade, a etapa de absorção de CO2 pode ser realizada em temperaturas e pressões relativamente baixas. E porque o CO2 já está presente no sistema no começo da etapa de formação de ureia. Na etapa de absorção, CO2 é absorvido no meio de reação líquido. Na etapa de reação, o CO2 absorvido é reagido com o composto de etilenoamina para formar um aduto de ureia cíclico. Isso significa que, na etapa de formação de ureia, o fornecimento de mais CO2 não é necessário e que a etapa de absorção é realizada até que CO2 suficiente fosse absorvido no meio líquido para obter a conversão desejada de composto de etilenoamina em ureias cíclicas na etapa de formação de ureia. Como indicado acima, o fornecimento de mais CO2 ao meio de reação durante a etapa de formação de ureia (além do CO2 fornecido durante a etapa de absorção) não é necessário e geralmente não atraente porque aumentará a pressão durante a etapa de formação de ureia.

Se assim desejado por alguma razão, no máximo 20% do CO2 total necessário para obter a conversão de ureia desejada é adicionado durante a etapa de formação de ureia, em particular, no máximo 10%. Em uma modalidade dessa modalidade, a corrente gasosa contendo CO2 compreende pelo menos 95% em vol. de CO2. Em uma outra modalidade dessa modalidade, a corrente gasosa contendo CO2 compreende no máximo 70% em vol. de CO2, em particular no máximo 60% em vol. de CO2 e acima de 0,01% em vol., em particular entre 4 e 60% em vol.. Pode ser preferido que a etapa de contatar o meio líquido com o vapor de gás contendo CO2 na etapa de absorção seja realizada em uma temperatura entre 0 ºC e 200 ºC, em particular em uma temperatura de no máximo 190 ºC, mais em particular no máximo 150 ºC, ou no máximo 130 ºC, mais em particular no máximo 110 ºC e preferivelmente em um valor de pelo menos 20 ºC, em particular pelo menos 40 ºC.

Pode ser preferido que a pressão total máxima na etapa de absorção esteja entre 1 e 15 bara, mais em particular entre 1 e 10 bara, ainda mais em particular entre 1 e 3 bara.

Pode ser preferido que a temperatura na etapa de formação de ureia seja pelo menos 140 ºC, em particular pelo menos 150 ºC, mais em particular pelo menos 170 ºC e preferivelmente no máximo 400 ºC, em particular no máximo 300 ºC, mais em particular no máximo 250 ºC, ou ainda no máximo 220 ºC.

A etapa de formação de ureia é preferivelmente realizada em um vaso fechado.

Pode ser preferido que a etapa de formação de ureia seja realizada em um vaso em que o volume do meio líquido no vaso compõe pelo menos 50% do volume total do vaso (incluindo espaço livre), em particular pelo menos 70%, mais em particular pelo menos 85%. Pode ser preferido que a pressão no final da etapa de formação de ureia cíclica seja abaixo de 15 bara, em particular abaixo de 10 bara, em algumas modalidades abaixo de 5 bara, ou ainda abaixo de 3 bara. ETAPA DE TRANSFERÊNCIA DE CO2

[00115] Em uma modalidade, a etapa de adução compreende uma etapa de transferência de CO2. Em uma etapa de transferência de CO2, um grupo carbonila é fornecido a partir de uma fonte de CO a um composto de partida que compreende uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2- CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH em uma etapa de adução fornecem um aduto de CO2 de um composto de partida que compreende uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2- CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH. As fontes de CO foram debatidas acima.

[00116] Condições de reação incluem uma temperatura de reação que geralmente é pelo menos 100 ºC. Em uma temperatura abaixo de 100 ºC, a taxa de reação geralmente é muito baixa para permitir conversão significativa dentro de um intervalo de tempo razoável. Pode ser preferido que a temperatura de reação seja pelo menos 125 ºC, em particular pelo menos 150 ºC, mais em particular pelo menos 170 ºC. A reação é geralmente realizada em uma temperatura de no máximo 400 ºC. A temperatura pode, assim, ser no máximo 300 ºC, em particular no máximo 250 ºC, ou ainda no máximo 220 ºC. Operar em uma temperatura de 170 a 220 ºC é considerado preferido.

[00117] Em geral, a pressão total no sistema é no máximo 75 bara. A pressão total geralmente é pelo menos 2 bara, em particular pelo menos 5 bara, mais em particular pelo menos

10 bara.

[00118] A quantidade de porções químicas CO fornecidas à reação não é crítica. A quantidade mínima é determinada pela quantidade necessária para converter o material de partida, composto de amina em seu aduto de CO2 correspondente. Portanto, a razão molar entre porções químicas CO e porções químicas –NH-CH2-CH2-NH-, porções químicas –NH- CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH independentes geralmente é pelo menos 0,1:1. Uma razão de pelo menos 0,2:1, em particular pelo menos 0,5:1 pode ser mais atraente pois mais aduto de ureia é almejado. Um grande excesso de porções químicas CO não é prejudicial ao processo, mas é geralmente menos atraente por razões econômicas. Portanto, como um máximo geral, um valor de 500:1 pode ser mencionado. A quantidade de porções químicas CO dosadas dependerá da quantidade desejada de aduto de ureia no produto final.

ETAPA DE REAÇÃO

[00119] Na etapa de reação do processo de acordo com a invenção, um composto funcional em hidróxi selecionado a partir do grupo de etanolaminas e diidroxietano é reagido com um composto funcional em amina, em que pelo menos parte do total de compostos funcionais em hidróxi e compostos funcionais em amina é fornecida na forma de um aduto de CO2, para formar um aduto de CO2 de um composto de polietilenoamina.

[00120] O processo é preferivelmente realizado em uma temperatura de pelo menos 100 ºC. A temperatura deve ser preferivelmente mais baixa do que 400 ºC. Mais preferivelmente a temperatura está entre 200 e 360 ºC. Ainda mais preferivelmente, a temperatura está entre 230 e 340 ºC. O mais preferivelmente, a temperatura está entre 250 e 310 ºC. Em modalidades nas quais o composto funcional em etanolamina é monoetanolamina, a faixa de temperatura mais preferida está entre 230 e 290 ºC.

[00121] O tempo de reação durante o processo é, em uma modalidade, entre 5 minutos e 15 horas, preferivelmente entre 0,5 e 10 horas, mais preferivelmente entre 1 e 6 horas.

[00122] Estará claro para a pessoa versada que um tempo de reação excessivamente longo será prejudicial, não apenas por razões econômicas do processo, mas também porque isso pode levar à formação de produtos secundários de alta ebulição indesejáveis. Em casos extremos um tempo de reação muito longo pode levar à degradação e formação de cor indesejáveis.

[00123] Se qualquer um dos compostos de partida contiver unidades de piperazina , preferivelmente a reação é realizada em um líquido em que o líquido compreende água visto que depois tanto o rendimento quanto a seletividade podem ser aumentados. Se um ou mais do composto funcional em hidróxi, composto funcional em amina ou agente de liberação de óxido de carbono são líquidos nas condições de reação, esses não são considerados parte do líquido acima em que o processo da invenção é realizado.

[00124] Em uma modalidade preferida quando tem compostos com unidades de piperazina no processo da invenção, o líquido contém pelo menos 50% em peso de água até 100% em peso de água, em que mais preferivelmente o remanescente, até 50% em peso é um líquido polar que mistura homogeneamente com água nas condições utilizadas durante o processo da invenção.

Ainda mais preferivelmente, o líquido contém pelo menos 75% em peso de água, ainda mais preferivelmente pelo menos 90% em peso, o mais preferivelmente pelo menos 95% em peso em peso de líquido total.

[00125] O reator utilizado pode ser qualquer reator adequado incluindo reator de tanque continuamente agitado, reator de tubulação, reator tubular ou multitubular. O reator pode ser adiabático ou equipado com dispositivos de aquecimento externo ou interno. A alimentação pode ser de ponto único ou dividida em múltiplos pontos. Isso pode consistir em múltiplos estágios com troca de calor interestágios.

[00126] Como estará claro para a pessoa versada, o aparelho usado na etapa de reação, mas também nas várias outras etapas do processo de acordo com a invenção, deve ser adequado para o propósito. Isto é, devem ser capazes de resistir à interação por longo tempo com os reagentes e produtos sob condições de reação, incluindo, como descrito em outra parte, temperaturas e pressões substanciais. Além do reator e outro aparelho sendo capazes de resistir às condições de reação, também é importante que não liberem material que afetaria prejudicialmente a qualidade do produto produzido. Por exemplo, visto que íons metálicos podem resultar na formação de cor no produto, o material de construção para o aparelho variado deve ser selecionado tal que íons metálicos não sejam liberados a um grau inaceitável. Materiais adequados incluem, mas não são limitados a, aços de alta qualidade tais como aços inoxidáveis austeníticos, aços inoxidáveis superausteníticos, aços inoxidáveis ferríticos, aços inoxidáveis martensíticos, aços inoxidáveis martensítico de endurecimento por precipitação e aços inoxidáveis Duplex. Está dentro do escopo da pessoa versada selecionar materiais de construção adequados.

[00127] O processo pode ser realizado em reatores em batelada únicos ou múltiplos, possivelmente em operação semidescontínua, e/ou em um sistema de operação contínua em um reator ou em uma cascata de reatores de fluxo contínuo, opcionalmente com pontos de alimentação múltiplos.

[00128] Foi constatado que quando da adição de pelo menos 0,6 equivalentes molares de agente de liberação de óxido de carbono no composto funcional em amina, o rendimento de etilenoaminas aumenta consideravelmente e também que a quantidade de produtos secundários diminui.

[00129] Consequentemente é preferido ter a razão molar de agente de liberação de CO2 e/ou óxido de carbono para composto funcional em amina de pelo menos 0,6 para 1.

[00130] Preferivelmente, a quantidade molar de agentes de liberação de CO2 e/ou óxido de carbono nos compostos funcionais em amina está entre 0,7 e 20 equivalentes molares de agente de liberação de óxido de carbono em mol de composto funcional em amina e mais preferivelmente está entre 0,7 e 6:1, ainda mais preferivelmente entre 0,8:1 e 3:1.

[00131] Em uma outra modalidade que leva a um alto rendimento, a razão molar de composto funcional em hidróxi para composto funcional em amina é pelo menos 0,7:1 e a razão molar de agente de liberação de óxido de carbono para composto funcional em amina é pelo menos 0,05:1. Em tais modalidades, o rendimento de etileno aminas também é alto.

[00132] Ainda mais preferivelmente, a razão molar de composto funcional em hidróxi para composto funcional em amina está entre 0,8 e 5:1 e a razão molar de agente de liberação de óxido de carbono para composto funcional em amina está entre 0,2:1 e 20:1.

[00133] Ainda mais preferivelmente, a razão molar de composto funcional em hidróxi para composto funcional em amina está entre 1:1 e 2:1 e a razão molar de agente de liberação de óxido de carbono para composto funcional em amina está entre 0,7:1 e 3:1

[00134] Para obter uma seletividade alta de etileno amina em materiais de partida, especialmente em composto funcional em hidróxi, a razão molar de composto funcional em hidróxi para composto funcional em amina está preferivelmente entre 0,05:1 e 0,7:1 e a razão molar de agente de liberação de CO2 e/ou óxido de carbono para composto funcional em amina é mais alta do que a razão molar de composto funcional em hidróxi para composto funcional em amina

[00135] Mais preferivelmente, a razão molar de agente de liberação de CO2 e/ou óxido de carbono para composto funcional em amina é pelo menos 10% mais alta do que a razão molar de composto funcional em hidróxi para composto funcional em amina. Em uma outra modalidade mais preferida, a razão molar de composto funcional em hidróxi para composto funcional em amina está entre 0,1 e 0,5.

[00136] Deve ser observado que agentes de liberação de óxido de carbono existem que contêm mais do que um grupo carbonila que pode ser liberado da molécula para transferência ao composto funcional em hidróxi, tal como, por exemplo, DU-TETA. Quando da determinação da razão molar para tais compostos, deve haver um ajuste para a quantidade molar de óxido de carbono que podem liberar para transferência ao composto funcional em hidroxila. Consequentemente, 1 mol de

DU-TETA deve ser considerado 2 mol de agente de liberação de óxido de carbono.

[00137] A razão molar, como acima, entre compostos é determinada pelos reagentes no processo, independente do regime de dosagem usado para os reagentes.

[00138] Em algumas modalidades é favorável pelo menos parcialmente combinar a etapa de reação com a etapa de separação e/ou eliminação realizando-se uma etapa de separação reativa, tal como uma destilação reativa. Em uma etapa de separação reativa, a etapa de reação acima encontra lugar sob as condições selecionadas tal que o aduto de CO2 dos compostos de partida reage para fornecer o aduto de CO2 de polietilenoamina de produto e na mesma separação reativa, o aduto de CO2 formado de polietilenoamina de produto é separado de outros componentes, ou transfere a porção química CO para um outro componente no reator, que podem ser compostos de partida ou subprodutos remanescentes. Essa etapa também é indicada como uma etapa de transferência de CO2. Esse processo é descrito no pedido de patente europeu não pré-publicado

17185943.2, a divulgação do qual é incorporada aqui a título de referência e no PCT e outros pedidos reivindicando prioridade do mesmo, que também são incorporados a título de referência.

[00139] Em uma modalidade, alquileno ureias cíclicas são convertidas em suas alquileno aminas correspondentes por reação com um composto de amina escolhido do grupo de aminas primárias ou aminas secundárias que têm um ponto de ebulição mais alto do que as alquileno aminas formadas durante o processo, em que o processo é um processo de separação reativa e a mistura de reação contém menos do que

10% em peso de água na base do peso total da mistura de reação. Pode ser preferido realizar a reação em menos do que 7% em peso de água na mistura de reação total. Pode ser preferido que a pressão seja menos do que 25 bara, em particular menos do que 500 mbara. Em geral, a reação será feita em uma temperatura de pelo menos 150 ºC.

ETAPA DE ELIMINAÇÃO

[00140] Como indicado acima, a etapa de eliminação pode compreender uma etapa de dessorção, uma etapa de transferência de CO, um tratamento com base inorgânica (forte), ou uma combinação de um ou mais do acima. As etapas serão elucidadas abaixo.

[00141] Na etapa de eliminação, adutos de CO2 de compostos de polietilenoamina são convertidos em CO2 e compostos de polietilenoamina. É preferido que pelo menos 10% em mol das porções químicas aduto de CO2 no sistema seja convertido nas porções químicas etilenoamina correspondentes. O máximo dependerá das etapas de dessorção e reciclagem seguintes.

ETAPA DE DESSORÇÃO

[00142] Na etapa de dessorção, adutos de CO2 de compostos de etilenoamina são convertidos em compostos de etilenoamina por reação com água, com remoção de CO2. A reação ocorre na fase líquida.

[00143] A reação com água geralmente ocorre em uma temperatura de pelo menos 150 ºC. Se a temperatura de reação for abaixo de 150 ºC, adutos de CO2 de compostos de etilenoamina não reagirão a um grau significativo. É preferido que a reação seja realizada em uma temperatura de pelo menos 180 ºC, em particular pelo menos 200 ºC, mais em particular pelo menos 230 ºC, ou ainda pelo menos 250 ºC. Preferivelmente a temperatura durante essa etapa não excede 400 ºC, em particular no máximo 350 ºC, mais em particular no máximo 320 ºC.

[00144] A pressão durante o processo não é crítica, contanto que o meio de reação esteja na fase líquida. Como uma faixa geral, um valor de 0,5 a 100 bara pode ser mencionado, dependendo da temperatura desejada. É preferido que a etapa de remoção de CO2 seja realizada em uma pressão de pelo menos 5 bar, em particular pelo menos 10 bar, para manter uma quantidade suficiente de amina e água no meio. Devido aos altos custos associados com o aparelho de alta pressão, pode ser preferido que a pressão seja no máximo 50 bar, em particular no máximo 40 bar.

[00145] A quantidade de água depende do grau desejado de conversão e das condições de processo. Em geral, a quantidade de água é pelo menos 0,1 mol de água por mol de porção química aduto de CO2 na matéria-prima. Quantidades mais altas são frequentemente usadas, por exemplo, pelo menos 0,2 mol por mol de porção química aduto de CO2, em particular pelo menos 0,5 mol de água por mol de porção química aduto de CO2. O máximo não é crítico para o processo de acordo com a invenção, mas quantidades muito grandes de água levarão a equipamento desnecessariamente grande sendo requerido. Como um máximo geral, uma quantidade de no máximo 500 mol de água por mol de porção química aduto de CO2 de etileno cíclico pode ser mencionada, em particular no máximo 300 mol, mais em particular no máximo 200 mol, em algumas modalidades no máximo 100 mol, ou no máximo 50 mol.

[00146] Dependendo da temperatura de reação e do grau de conversão desejado, o tempo de reação pode variar dentro de faixas amplas, por exemplo, pelo menos um minuto, em particular pelo menos 5 minutos, mais em particular entre 15 minutos e 24 horas. Em uma modalidade, o tempo de reação pode ser pelo menos 30 minutos, ou pelo menos 1 hora. Pode ser preferido que o tempo de reação varie entre 1 hora e 12 horas, em particular entre 1 hora e 6 horas. Quando do uso de temperaturas mais baixas, tempos de reação mais longos podem ser necessários para obter o grau de conversão desejado.

[00147] Em uma modalidade da presente invenção, a etapa de dessorção é realizada reagindo-se adutos de CO2 de compostos de etilenoamina na fase líquida com água em uma quantidade de 0,1 a 20 mol de água por mol de porção química aduto de CO2, em uma temperatura de pelo menos 230 ºC, com remoção de CO2. Foi constatado que o uso de uma quantidade baixa de água em combinação com uma temperatura relativamente alta e remoção de CO2 resulta em um processo eficiente a fim de boa conversão e baixa formação de produtos secundários. Foi constatado que é possível, nessa modalidade do processo de acordo com a invenção, obter boa conversão com a quantidade relativamente limitada de água de no máximo 20 mol de água por mol de porção química aduto de CO2. Foi constatado que possível trabalhar em quantidades ainda mais baixas de água, por exemplo, e quantidade de no máximo 15 mol de água por mol de porção química aduto de CO2, mais em particular uma quantidade de no máximo 10 mol de água por mol de porção química aduto de CO2, ou ainda, no máximo 5 mol de água por mol de porção química aduto de CO2.

[00148] A faixa de 0,1 a 20 mol de água por mol de porção química aduto de CO2 se refere à quantidade inteira de água adicionada durante o processo, calculada na quantidade de porções químicas ureia na matéria-prima no início da reação. Para obter conversão completa, 1 mol de água é necessário por mol de porção química aduto de CO2 a ser convertido. Visto que a conversão completa não é sempre necessária, quantidades mais baixas de água podem ser possíveis. Portanto, água é usada em uma quantidade de pelo menos 0,1 mol por mol de porção química aduto de CO2. Quantidades mais altas são frequentemente usadas, por exemplo, pelo menos 0,2 mol por mol de porção química aduto de CO2, em particular pelo menos 0,5 mol de água por mol de porção química aduto de CO2.

[00149] Água pode ser adicionada no começo da etapa de dessorção em uma única dosagem. É preferido, entretanto, adicionar a água durante o processo, em várias dosagens ou continuamente. Em uma operação contínua pontos de alimentação múltiplos podem ser usados. Correspondendo-se a quantidade de água adicionada à quantidade de água consumida pela reação, a água em excesso na mistura de reação pode ser limitada. Foi constatado que isso limita a formação de produtos secundários.

[00150] A razão molar de água para porções químicas ureia é calculada na água presente no meio de reação líquido. Se água for adicionada na forma de vapor, que pode ser uma modalidade atraente para combinar adição de água com o fornecimento de calor à mistura de reação, a maioria da água no vapor não será absorvida no meio de reação líquido. Está dentro do escopo da pessoa versada regular as condições de um processo de adição de água por intermédio de corrente em um modo tal que a quantidade desejada de água seja absorvida pelo meio de reação. A água também pode estar presente na matéria- prima a partir do começo da reação, por exemplo, como um resultado do processo pelo qual a matéria-prima foi produzida. Água também pode ser adicionada como um líquido.

[00151] Em uma modalidade da etapa de dessorção, CO2 é removido. A remoção de CO2 pode ser realizada quando a conversão das alquilenoureias em compostos de etilenoamina foi concluída. Entretanto, é preferido realizar a remoção de CO2 durante a reação. A remoção de CO2 pode ser realizada em maneiras conhecidas na técnica. O modo mais básico para fazer isso é ventilar o vaso de reação. Um fluido de desabsorção, em particular um gás de desabsorção pode ser usado para aumentar a taxa de remoção de CO2. Outras medidas para melhorar a remoção de CO2 estarão evidentes para a pessoa versada e incluem medidas como agitação da mistura de reação, pulverização de gás de desabsorção, evaporação de película fina, uso de embalagem ou bandejas, etc.

[00152] Quando um gás de desabsorção é usado, a taxa de fluxo é tipicamente de pelo menos 1 m3 por 1 m3 de volume de reator por hora (em temperatura e pressão de reação) e no máximo 100 m3 por 1 m3 de volume de reator por hora (em temperatura e pressão de reação). A taxa de fluxo de desabsorção pode ser gerada por evaporação de um líquido dentro do vaso do reator, resultando em geração in situ de gás de desabsorção. As faixas acima também se aplicam a essa modalidade. Certamente, também é possível combinar a adição de gás de escape com a formação in situ de gás de desabsorção.

[00153] O fluido de desabsorção contendo CO2 removido da etapa de remoção de CO2 pode, por exemplo, compreender de 1 a 99% em mol de CO2. Em outras modalidades, o fluido de desabsorção pode compreender 1 a 80% em mol de CO2, ou 1 a 60% em mol de CO2. Em algumas modalidades, o efluente da etapa de remoção de CO2 pode compreender 1 a 40% em mol de CO2, ou 1 a 20% em mol de CO2. Teores mais baixos de CO2 tornam a desabsorção mais eficiente, mas também o uso de mais gás de desabsorção. Está dentro do escopo da pessoa versada encontrar um equilíbrio apropriado entre esses parâmetros.

[00154] Se assim desejado, a etapa de dessorção pode ser realizada com água na presença de um composto de amina selecionado a partir do grupo de aminas primárias, aminas secundárias cíclicas e aminas terciárias bicíclicas. Essa modalidade é uma variação no processo descrito no pedido PCT não pré-publicado depositado anteriormente No PCT/EP2017/052944, que é incorporado aqui a título de referência também para propósitos de prioridade.

[00155] Aminas primárias são compostos funcionais em amina em que o grupo amina é da fórmula R4-NH2 e em que R4 pode ser qualquer grupo orgânico, preferivelmente um hidrocarboneto alifático com heteroátomos opcionais tais como oxigênio e/ou nitrogênio. Aminas cíclicas secundárias são aminas da fórmula R5-NH-R6, em que R5 e R6 juntos formam um anel de hidrocarboneto, opcionalmente com heteroátomos tais como oxigênio e/ou nitrogênio, preferivelmente um anel de piperazina. Aminas bicíclicas terciárias são aminas da fórmula R7-N(-R9)-R8 em que R7 e R8 juntos formam um anel de hidrocarboneto - opcionalmente com heteroátomos tais como oxigênio e/ou nitrogênio - e R7 e R9 juntos formam um outro anel de hidrocarboneto - opcionalmente com heteroátomos tais como oxigênio e/ou nitrogênio. Em todos os grupos acima, os substituintes de R4 a R9 podem estar presentes, como grupos alquila ou hidroxialquila. Aminas primárias, amina secundária cíclica e aminas terciárias bicíclicas, todas contêm um grupo amina estericamente relativamente desimpedido. Neste documento, um composto é definido como uma amina primária ou uma amina cíclica secundária ou uma amina bicíclica terciária se um dos grupos amina no composto for um grupo amina primária ou amina cíclica secundária ou um grupo amina bicíclica terciária, independente de se esse composto contém outros grupos amina que podem ser diferentes em sua natureza. Um composto também pode conter duas ou mais funcionalidades de amina diferentes, por exemplo, uma funcionalidade de amina primária e uma de amina cíclica secundária ou uma funcionalidade de amina primária, uma de amina cíclica secundária e uma de amina bicíclica terciária.

[00156] Exemplos preferidos de aminas primárias são alquilaminas, etileno aminas lineares e alcanolaminas. Exemplos preferidos de aminas secundárias cíclicas são aminas que contêm um anel de piperazina terminal. Exemplos preferidos de aminas terciárias bicíclicas são 1,4- diazabiciclo[2.2.2]octano (DABCO), 1,4- diazabiciclo[2.2.2]octan-2-il)metanol e 1- azabiciclo[2.2.2]octano (Quinuclidina).

[00157] O composto de amina é preferivelmente um composto com mais do que um grupo amina em que pelo menos um dos grupos amina é uma amina primária, ainda mais preferivelmente é uma amina em que dois grupos amina são uma amina primária.

[00158] Compostos de amina preferidos incluem etilenodiamino (EDA), N-metiletilenodiamina (MeEDA), dietilenotriamina (DETA), etanolamina (MEA), aminoetiletanolamina (AEEA), piperazina (PIP), N-

aminoetilpiperazina (AEP), 1,4-diazabiciclo[2.2.2]octano (DABCO), 1,4-diazabiciclo[2.2.2]octan-2-il)metanol, trietilenotetramina (TETA), N-dietildiamina-2-imidazolidinona (U1TETA), N,N’-diaminoetilpiperazina (DAEP), N,N’- diaminoetil-2-imidazolidinona (U2TETA), tetraetilenopentamina (TEPA), pentaetilenoexamina (PEHA) e as ureias mono cíclicas de TEPA e PEHA (isto é, U1TEPA, U2TEPA, U1PEHA, U2PEHA, U3PEHA) e os isômeros de ureia dicíclica de PEHA (isto é, DUPEHA), uma polietilenoimina (PEI) ou uma alquileno amina em um portador sólido.

[00159] O composto de amina está preferivelmente presente em uma quantidade molar entre 0,001 e 100 equivalentes por mol de porção química aduto de CO2, mais preferivelmente entre 0,01 e 50 equivalentes, ainda mais preferivelmente entre 0,05 e 30 equivalentes, ainda mais preferivelmente entre 0,15 e 25 equivalentes e o mais preferivelmente entre 0,20 e 20 equivalentes.

[00160] Na etapa de dessorção, adutos de CO2 de compostos de etilenoamina são convertidos em CO2 e compostos de etilenoamina. É preferido que pelo menos 10% em mol das porções químicas aduto de CO2 no sistema seja convertido nas porções químicas etilenoamina correspondentes. O máximo dependerá das etapas de dessorção e reciclagem seguintes. TRATAMENTO COM BASE INORGÂNICA (FORTE)

[00161] Em uma modalidade, uma etapa de eliminação é realizada usando uma base inorgânica (forte). Dentro do contexto da presente invenção, uma base inorgânica forte é uma base com um material que não contém ligações carbono-carbono e que tem uma pKb de menos do que 1.

[00162] Em uma modalidade, a base inorgânica forte é selecionada a partir do grupo de hidróxidos metálicos, em particular do grupo de hidróxidos de metais alcalinos e alcalinos terrosos, em particular de hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de lítio, hidróxido de cálcio, hidróxido de magnésio e hidróxido de bário. Em uma modalidade, a base inorgânica forte é selecionada a partir do grupo de óxidos metálicos, em particular do grupo de óxidos de metais alcalinos e alcalinos terrosos, em particular de óxido de cálcio, óxido de magnésio e óxido de bário. Selecionar uma base inorgânica forte do grupo de hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, (hidr)óxido de magnésio e (hidr)óxido de cálcio pode ser preferido. O uso de hidróxido de sódio e hidróxido de potássio pode ser particularmente considerado preferido. Outras bases inorgânicas fortes também podem ser usadas, tal como hidróxido de amônio. Como estará evidente para a pessoa versada, misturas de várias bases inorgânicas podem ser usadas. Compostos que compreendem uma base além de outros componentes também podem ser usados, visto que podem ser compostos que serão convertidos em bases inorgânicas no meio de reação.

[00163] O limite inferior da razão molar de base inorgânica para porções químicas aduto de CO2 não é crítico. Um valor de pelo menos 0,2:1 pode ser mencionado. Se for desejado obter a conversão completa das porções químicas aduto de CO2 no composto de etilenoamina correspondente, o uso de quantidades maiores pode ser preferido, por exemplo, em uma razão molar de pelo menos 0,5:1, em particular pelo menos 1:1. Pode ser preferido usar quantidades maiores para aumentar a taxa de reação, por exemplo, uma razão molar de base inorgânica para porção química aduto de CO2 de pelo menos 1,5:1, em particular pelo menos 2:1.

[00164] Visto que grandes quantidades de base não contribuem para outra conversão, mas levarão a custos adicionais, é preferido que a razão molar da base inorgânica para a quantidade molar de porções químicas aduto de CO2 no produto fornecida ao tratamento com a base inorgânica seja no máximo 20:1, em particular no máximo 15:1, mais em particular no máximo 10:1. Foi constatado que quantidades ainda mais baixas de base inorgânica podem ser suficientes, ao contrário do que foi divulgado na técnica anterior. Mais em particular, foi constatado que bons resultados podem ser obtidos em uma razão molar de base inorgânica para porções químicas aduto de CO2 de no máximo 7,5:1, em particular no máximo 6,5:1, ainda mais em particular no máximo 5,5:1. Foi constatado que o uso de uma razão molar de no máximo 5,5:1 resulta em conversão completa das porções químicas aduto de CO2 e alto rendimento dos compostos de etilenoamina resultantes. Pode ser preferido usar ainda menos base inorgânica por mol de porção química aduto de CO2, por exemplo, em uma razão maior de no máximo 5:1, em particular no máximo 4:1, mais em particular no máximo 3:1. A razão molar é calculada na quantidade molar de porções químicas aduto de CO2 na alimentação fornecida à etapa de tratamento cáustico.

[00165] O tratamento com base inorgânica pode, por exemplo, ser realizado contatando-se o material a ser tratado com uma solução aquosa concentrada da base inorgânica. Dependendo da natureza da base e da outra composição da mistura de reação, também pode ser possível adicionar a base na forma sólida e dissolvê-la no meio de reação. Como estará claro para a pessoa versada, o objetivo é levar a base em um estado dissolvido, de modo que os grupos hidróxi possam reagir com o aduto de CO2, ao mesmo tempo em que evita a diluição desnecessária do meio de reação.

[00166] A reação pode ser realizada em uma temperatura entre a temperatura ambiente e 400 ºC. A temperatura e a pressão devem ser selecionadas tal que a mistura de reação está na fase líquida. Temperaturas mais altas são vantajosas porque levam a tempos de reação diminuídos. Pode ser preferido realizar a reação em uma temperatura de pelo menos 100 ºC, em particular pelo menos 140 ºC, em particular pelo menos 170 ºC. Por outro lado, temperaturas mais altas podem levar à formação indesejada de produtos secundários. Portanto, pode ser preferido realizar a reação em uma temperatura de no máximo 350 ºC, em particular no máximo 280 ºC.

[00167] Dependendo da temperatura de reação, o tempo de reação pode variar dentro de faixas amplas, por exemplo, entre 15 minutos e 24 horas. Pode ser preferido que o tempo de reação varie entre 1 hora e 12 horas, em particular entre 1 hora e 6 horas. Quando do uso de quantidades mais baixas de base, tempos de reação mais longos podem ser necessários para obter o grau de conversão desejado.

[00168] Após a conclusão da reação, uma mistura de reação será obtida que contém compostos de etilenoamina e um sal de carbonato da base inorgânica. O sal pode ser removido por métodos conhecidos na técnica, por exemplo, por filtração em que o sal está na forma sólida.

[00169] O processo de acordo com a invenção pode ser realizado em operação descontínua, operação semidescontínua, ou em uma operação contínua, por exemplo, em uma cascata de reator de fluxo contínuo. Dependendo da escala da operação, operação contínua pode ser preferida.

COMBINAÇÃO DAS ETAPAS DE ELIMINAÇÃO

[00170] Uma combinação particular de etapas de eliminação inclui uma etapa de dessorção seguido por um tratamento com base inorgânica forte, opcionalmente depois de uma etapa de separação em que compostos desejados foram removidos. Referência será feita ao pedido de patente europeu não pré-publicado 17185950.7, a divulgação do qual é incorporada aqui a título de referência e no PCT e outros pedidos reivindicando prioridade do mesmo, que também são incorporados a título de referência.

[00171] Em uma modalidade, essa combinação abrange a conversão de alquilenoureias cíclicas em suas alquilenoaminas correspondentes por um processo que compreende

[00172] - em uma primeira etapa converter alquilenoureias cíclicas em suas alquilenoaminas correspondentes reagindo-se alquilenoureias cíclicas na fase líquida com água com remoção de CO2, de modo a converter entre 5% em mol e 95% em mol de porções químicas alquilenoureia na matéria-prima às aminas correspondentes, e

[00173] - em uma segunda etapa adicionar uma base inorgânica e reagir alquileno ureias cíclicas remanescentes da primeira etapa com a base inorgânica para convertê-las completamente ou parcialmente em suas alquilenoaminas correspondentes.

[00174] Uma outra combinação particular de etapas de eliminação inclui uma combinação de uma ou mais etapas de dessorção com uma ou mais etapas de separação reativa. A separação reativa abrange transferência de CO2 em que o grupo carbonila do aduto de CO2 do composto de polietilenoamina de produto é transferido para um composto que tem uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH. Referência será feita ao pedido de patente europeu não pré-publicado 17185945.7, a divulgação do qual é incorporada aqui a título de referência.

[00175] Em uma modalidade, essa combinação abrange a conversão de uma matéria-prima compreendendo alquilenoureias cíclicas em suas alquilenoaminas correspondentes, por um processo que compreende

[00176] - uma etapa de dessorção em que alquilenoureias cíclicas são convertidas em suas alquilenoaminas correspondentes reagindo-se alquilenoureias cíclicas na fase líquida com água com remoção de CO2,

[00177] - uma etapa de separação reativa em que alquilenoureias cíclicas são convertidas em suas alquilenoaminas correspondentes por reação com um composto de amina selecionado a partir do grupo de aminas primárias ou aminas secundárias que têm um ponto de ebulição mais alto do que as alquilenoaminas formadas durante o processo.

[00178] A etapa de separação reativa pode ser preferivelmente realizada como uma etapa de destilação reativa. Essa modalidade também é debatida acima no contexto da etapa de reação.

[00179] Em uma modalidade, a etapa de dessorção precede a etapa de separação reativa. Em uma outra modalidade, a etapa de separação reativa precede a etapa de dessorção. Também é possível realizar pelo menos duas etapas de dessorção, com uma ou mais etapas de separação reativa sendo realizadas entre as mesmas, ou pelo menos duas etapas de separação reativa, com uma ou mais etapas de dessorção reativa sendo realizadas entre as mesmas.

[00180] A etapa de separação reativa pode ser conduzida em qualquer pressão adequada. Durante a reação, a pressão no sistema de separação reativa preferivelmente é no máximo 127 bara, mais preferivelmente no máximo 50 bara e ainda mais preferivelmente no máximo 25 bara. Dependendo da composição do meio de reação, pressões mais baixas podem ser aplicadas, por exemplo, menos do que 15 bar, ou menos do que 5 bar. O processo também pode ser realizado em uma pressão abaixo da pressão atmosférica, tal como menos do que 700 mbara, mais preferivelmente abaixo de 100 mbara, ainda mais preferivelmente abaixo de 25 mbara e o mais preferivelmente abaixo de 5 mbara. Em geral a pressão será pelo menos 0,1 mbara.

[00181] A etapa de separação reativa é preferivelmente realizada em uma temperatura de pelo menos 150 ºC, em particular pelo menos 180 ºC, em algumas modalidades pelo menos 200 ºC, ou pelo menos 230 ºC, algumas vezes pelo menos 250 ºC. Preferivelmente a temperatura durante o processo não excede 400 ºC, mais preferivelmente 350 ºC. Em uma modalidade, a etapa de separação reativa, etapa de remoção de amina é realizada em uma temperatura na faixa de 180 a 300 ºC e uma pressão de no máximo 2.000 mbara, em particular no máximo 1000 mbara, mais em particular no máximo 500 mbara, mais em particular no máximo 200 mbara. Pode ser preferido realizar a etapa de separação reativa em uma temperatura de 200 a 260 ºC e uma pressão de no máximo 50 mbara. A etapa de separação reativa geralmente é realizada por um tempo entre 1 minuto e 12 horas. Preferivelmente a etapa de separação reativa é conduzida em menos do que 10 horas, mais preferivelmente em menos do que 8 horas, o mais preferivelmente menos do que 5 horas.

ETAPA DE SEPARAÇÃO

[00182] Em vários pontos no processo de acordo com a invenção, etapas de separação podem ser realizadas. Elas podem ser realizadas por métodos conhecidos na técnica, como estará evidente para a pessoa versada.

[00183] Por exemplo, como indicado acima, o produto da etapa de reação pode ser submetido a uma etapa de separação para separar compostos de partida de (adutos de CO2 de) composto de polietilenoamina de produto. Essa etapa de separação pode ser realizada, por exemplo, através de destilação visto que os compostos de partida têm um ponto de ebulição mais baixo do que os compostos de polietilenoamina de produto ou adutos de CO2 dos mesmos.

[00184] A etapa de dessorção é acompanhada pela produção de CO2, que é removido da mistura de reação, depois ou durante a etapa de dessorção. Essa última é, assim, também uma etapa de separação. Estará claro para a pessoa versada como essa etapa pode ser realizada. Referência também é feita ao que foi estabelecido acima.

[00185] Em vários locais no processo de acordo com a invenção, outras etapas de separação podem ser realizadas, em que compostos de polietilenoamina de produto são separados dos compostos de partida, compostos intermediários e/ou de adutos de CO2 de compostos de polietilenoamina de produto. Novamente, esse processo pode ser adequadamente realizado por um processo de destilação. Outros métodos adequados estarão evidentes para a pessoa versada.

[00186] Como estará evidente para a pessoa versada, é possível, no processo de acordo com a invenção no qual existem múltiplas etapas, combinar os produtos de diferentes rodadas da mesma etapa e submeter o produto combinado às outras etapas.

Se assim desejado, o produto gerado por outros processos também pode ser incluído.

Reciprocamente, também é possível dividir frações de produto de uma etapa e fornecê-las a diferentes unidades.

Claims (20)

REIVINDICAÇÕES

1. PROCESSO INTEGRADO PARA FABRICAR COMPOSTOS DE

POLIETILENOAMINA SELECIONADOS A PARTIR DO GRUPO DE POLIETILENOAMINAS E HIDROXIETILETILENOAMINAS, caracterizado por compreender as etapas de - em uma etapa de adução, fornecer um aduto de CO2 de um composto de partida que compreende uma porção química – NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO- CH2-CH2-OH, - em uma etapa de reação, reagir um composto funcional em hidróxi selecionado a partir do grupo de etanolaminas e diidroxietano com um composto funcional em amina, em que pelo menos parte do total de compostos funcionais em hidróxi e compostos funcionais em amina é fornecida na forma de um aduto de CO2, para formar o aduto de CO2 de um composto de polietilenoamina de produto, - em uma etapa de eliminação, converter o aduto de CO2 do composto de polietilenoamina de produto ao composto de polietileno amina de produto correspondente, em que uma fração compreendendo um composto de reciclagem que compreende uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH, ou adutos de CO2 do mesmo, é fornecida do final da etapa de reação ou da etapa de eliminação à etapa de adução ou à etapa de reação, o composto de reciclagem que tem por molécula, em média, menos do total de porções químicas –NH-CH2-CH2-NH- e porções químicas –NH-CH2-CH2-OH do que o composto de polietilenoamina de produto.

2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1,

caracterizado pela etapa de adução compreender uma etapa de absorção em que CO2 gasoso é reagido com um composto de partida que compreende uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH, para formar um aduto de CO2 do mesmo.

3. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pela etapa de adução compreender a etapa de reagir o composto de partida que compreende a porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH com um agente de liberação de óxido de carbono que pode transferir um grupo carbonila aos compostos de partida, resultando na formação de adutos de CO2 dos mesmos.

4. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela etapa de eliminação compreender uma etapa de dessorção em que o aduto de CO2 do composto de polietilenoamina de produto é reagido com água para formar CO2 e o composto de polietileno amina de produto correspondente.

5. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pela etapa de eliminação compreender uma etapa de tratamento cáustico em que o aduto de CO2 do composto de polietilenoamina de produto é reagido com uma base inorgânica, resultando na formação de um composto de polietilenoamina de produto e um sal de carbonato.

6. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pela etapa de eliminação compreender uma etapa de transferência de CO2, em que o grupo carbonila do aduto de CO2 do composto de polietilenoamina de produto é transferido para um composto que tem uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH.

7. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pela etapa de adução compreender uma etapa de absorção e pela etapa de eliminação compreender uma etapa de dessorção e em que o CO2 formado na etapa de dessorção é fornecido pelo menos em parte à etapa de absorção.

8. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pela etapa de adução compreender uma etapa de absorção e pela etapa de eliminação compreender uma etapa de dessorção e em que o gás de desabsorção removido da etapa de dessorção é submetido a uma etapa de remoção de CO2 e reciclado pelo menos em parte para a etapa de dessorção.

9. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo gás de desabsorção contendo CO2 ser removido da etapa de dessorção e fornecido à etapa de absorção, na qual o CO2 é absorvido do gás de desabsorção contendo CO2 e o gás de desabsorção do qual CO2 foi removido é removido da etapa de absorção e fornecido à etapa de dessorção.

10. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por uma etapa de separação ser fornecida depois da etapa de eliminação, sendo que a etapa de separação produz uma fração compreendendo um composto de reciclagem que compreende uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH, ou adutos de CO2 do mesmo, fração essa que é fornecida em sua totalidade ou em parte à etapa de adução ou à etapa de reação, o composto de reciclagem que tem por molécula, em média, menos do total de porções químicas –NH-CH2-CH2-NH- e porções químicas –NH-CH2-CH2-OH do que o composto de polietilenoamina de produto, o composto de reciclagem que compreende compostos de partida e, opcionalmente, compostos intermediários, sendo que a etapa de separação produz ainda uma fração de produto de compostos de polietilenoamina de produto.

11. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por uma etapa de separação ser fornecida depois da etapa de reação e antes da etapa de eliminação, sendo que a etapa de separação produz uma fração compreendendo um composto de reciclagem que compreende uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2- CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH, ou adutos de CO2 do mesmo, fração essa que é fornecida em sua totalidade ou em parte à etapa de adução ou à etapa de reação, sendo que a etapa de separação produz ainda uma fração compreendendo o aduto de CO2 de compostos de polietilenoamina de produto, fração essa que é fornecida à etapa de eliminação.

12. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pela etapa de eliminação compreender uma primeira etapa de eliminação e uma ou mais outras etapas de eliminação, em que as etapas de eliminação são independentemente selecionadas a partir do grupo de - uma etapa de dessorção em que o aduto de CO2 do composto de polietilenoamina de produto é reagido com água para formar CO2 e o composto de polietileno amina de produto correspondente, - uma etapa de tratamento cáustico em que o aduto de CO2 do composto de polietilenoamina de produto é reagido com uma base inorgânica, resultando na formação de um composto de polietilenoamina de produto e um sal de carbonato, e - uma etapa de transferência de CO2, em que o grupo carbonila do aduto de CO2 do composto de polietilenoamina de produto é transferido para um composto que tem uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química NH-CH2-CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH, em que a primeira etapa de eliminação converte parte dos adutos de CO2 de polietilenoaminas presentes na alimentação dos mesmos nos compostos de polietilenoamina, enquanto parte dos adutos de CO2 de polietilenoaminas presentes na alimentação à primeira etapa de eliminação não é convertida na primeira etapa de eliminação e é fornecida a uma outra etapa de eliminação.

13. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pela primeira etapa de eliminação ser uma etapa de dessorção ou uma etapa de transferência de CO2 e pela outra etapa de eliminação ser uma etapa de dessorção ou uma etapa de tratamento cáustico, em que as etapas não são as mesmas.

14. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pela etapa de eliminação produzir um produto que compreende compostos de polietilenoamina e adutos de CO2 de compostos de polietilenoamina e esse produto é fornecido a uma etapa de separação na qual uma fração compreendendo adutos de CO2 de compostos de polietilenoamina é separada dos compostos de polietilenoamina e processada em uma ou mais das maneiras seguintes: - sendo submetida pelo menos em parte à purificação e outras etapas de separação,

- sendo reciclada pelo menos em parte à etapa de eliminação, - sendo fornecida pelo menos em parte a uma outra etapa de eliminação que é realizada sob condições mais severas do que a primeira etapa de eliminação e compreende, por exemplo, um tratamento com uma base inorgânica, - sendo fornecida pelo menos em parte à etapa de reação.

15. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelos materiais de partida serem fornecidos à etapa de reação por intermédio de um dos métodos seguintes: - o composto de amina é fornecido em sua totalidade ou em parte à etapa de adução na qual é convertido em seu aduto de CO2, que depois é fornecido à etapa de reação, com o composto funcional em hidróxi sendo fornecido à etapa de reação, - o composto funcional em hidróxi é fornecido em sua totalidade ou em parte à etapa de adução na qual é convertido em seu aduto de CO2, que depois é fornecido à etapa de reação, com o composto funcional em amina sendo fornecido à etapa de reação, - o composto funcional em hidróxi e o composto funcional em amina são ambos fornecidos à etapa de adução na qual são convertidos em sua totalidade ou em parte aos seus adutos de CO2, que são fornecidos à etapa de reação.

16. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pela etapa de adução compreender uma etapa de absorção e pela etapa de eliminação compreender uma etapa de dessorção e em que uma corrente que compreende CO2 é removida da etapa de dessorção e fornecida à etapa de absorção e uma corrente que compreende água é removida da etapa de absorção e fornecida à etapa de dessorção.

17. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado por uma corrente que compreende água ser removida da etapa de reação e fornecida à etapa de eliminação.

18. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado por uma etapa de separação ser fornecida depois da etapa de reação e antes da etapa de eliminação e uma outra etapa de separação ser fornecida depois da etapa de eliminação.

19. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado por compreender as etapas de - fornecer um composto de partida que compreende uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2- CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH a uma etapa de absorção na qual é combinado com CO2 e reagido para formar um aduto de CO2, - fornecer o aduto de CO2 a uma etapa de reação na qual é reagido com um outro reagente, sendo que os reagentes na etapa de reação são um composto funcional em hidróxi selecionado a partir do grupo de etanolaminas e diidroxietano e um composto funcional em amina, em que pelo menos parte do total de compostos funcionais em hidróxi e compostos funcionais em amina é fornecida na forma de um aduto de CO2, para formar um produto que compreende um aduto de CO2 de um composto de polietilenoamina, - fornecer o produto que compreende um aduto de CO2 de um composto de polietilenoamina a uma etapa de dessorção, na qual é contatado com um gás de desabsorção e retirar um gás de desabsorção contendo CO2 da etapa de dessorção e fornecê- lo à etapa de absorção, - retirar um gás de desabsorção do qual CO2 foi absorvido da etapa de absorção e fornecê-lo à etapa de dessorção, - fornecer o produto da etapa de dessorção a uma etapa de separação, que produz uma fração de material de partida que é fornecida à etapa de absorção ou à etapa de reação, sendo que a etapa de separação produz ainda uma fração de produto de compostos de polietilenoamina que é removida para a etapa de separação e uma fração compreendendo adutos de CO2 de compostos de polietilenoamina, que é fornecida à etapa de dessorção ou à etapa de reação.

20. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado por compreender as etapas de - fornecer um composto de partida que compreende uma porção química –NH-CH2-CH2-NH- ou uma porção química –NH-CH2- CH2-OH, ou HO-CH2-CH2-OH a uma etapa de absorção na qual é combinado com CO2 e reagido para formar um aduto de CO2, - fornecer o aduto de CO2 a uma etapa de reação na qual é reagido com um outro reagente, sendo que os reagentes na etapa de reação são um composto funcional em hidróxi selecionado a partir do grupo de etanolaminas e diidroxietano e um composto funcional em amina, em que pelo menos parte do total de compostos funcionais em hidróxi e compostos funcionais em amina é fornecida na forma de um aduto de CO2, para formar um produto que compreende um aduto de CO2 de um composto de polietilenoamina, - fornecer o produto que compreende um aduto de CO2 de um composto de polietilenoamina a uma etapa de separação, que produz uma fração de material de partida que é fornecida à etapa de absorção ou à etapa de reação, com o restante sendo fornecido a uma etapa de dessorção, - na etapa de dessorção, contatar o restante da etapa de separação com um gás de desabsorção e retirar um gás de desabsorção contendo CO2 da etapa de dessorção e fornecê-lo à etapa de absorção, - retirar um gás de desabsorção do qual CO2 foi absorvido da etapa de absorção e fornecê-lo à etapa de dessorção, - fornecer o produto da etapa de dessorção a uma outra etapa de separação que produz uma fração de produto de compostos de polietilenoamina que é removida para a etapa de separação e uma fração compreendendo adutos de CO2 de compostos de polietilenoamina, que é fornecida à etapa de dessorção ou à etapa de reação.