BR112020006425A2 - processo para purificar uma mistura - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um processo para purificar uma mistura, compreendendo MEG, MEA, EDA e DETA, e borbulhas baixas que possuem um ponto de ebulição não superior a PIP e borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA, em que o processo compreende as seguintes etapas: a) separar uma mistura compreendendo MEG, MEA, EDA e DETA e borbulhas baixas que possuem um ponto de ebulição não superior a PIP e borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA, em (i) uma mistura A compreendendo EDA e as borbulhas baixas que possuem um ponto de ebulição não superior a PIP; e (ii) uma mistura B compreendendo MEA; e (iii) uma mistura C compreendendo MEG, DETA e as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA; b) separar a mistura C do estágio a) em (i) uma mistura D compreendendo MEG; e (ii) uma mistura E compreendendo MEG, DETA e as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA; c) separar a mistura E do estágio b) em (i) uma mistura F compreendendo MEG e DETA; e (ii) uma mistura G compreendendo as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA; ou em (i) uma mistura F compreendendo MEG e DETA; e (ii) uma mistura G1 compreendendo AEEA; e (iii) uma mistura G2 compreendendo as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição superior a AEEA; d) separar a mistura F do estágio c) por destilação extrativa com trietilenoglicol em (i) uma mistura H compreendendo MEG; e (ii) uma mistura I compreendendo DETA e TEG.

Description

“PROCESSO PARA PURIFICAR UMA MISTURA” CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um processo para a preparação de etanolaminas e/ ou etilenoaminas provenientes de monoetilenoglicol.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Dois processos são geralmente utilizados para a preparação em escala industrial de etilenodiamina (EDA).

[003] Em primeiro lugar, a EDA pode ser preparada por reação de 1,2-dicloroetano com amônia com eliminação de HCl (processo EDC). Um outro processo em escala industrial para a preparação de EDA é a reação de monoetanolamina (MEA) com amônia na presença de catalisadores de aminação (processo MEA).

[004] Como alternativa aos processos estabelecidos, a EDA também pode ser preparada por reação de monoetilenoglicol (MEG) com amônia.

[005] Esse processo teria várias vantagens. Uma vantagem é a boa disponibilidade de MEG em comparação com MEA.

[006] MEA é preparada em escala industrial por reação de óxido de etileno (EO) e amônia. O que geralmente é formado é uma mistura de reação que compreende, além de MEA, também etanolaminas superiores, tais como dietanolamina (DEOA) e trietanolamina (TEOA). Esses subprodutos devem ser separados de MEA por uma etapa de destilação separada. O óxido de etileno é um gás altamente inflamável que pode formar misturas explosivas com o ar. O tratamento de EO é correspondentemente complexo. A preparação de MEA requer, portanto, uma planta de EO tecnicamente complexa com destilação purificadora a jusante.

[007] Por outro lado, o MEG pode ser produzido com base em matérias-primas petroquímicas ou com base em matérias-primas renováveis.

Por meios petroquímicos, o MEG também é preparado a partir de EO por reação com água. Do mesmo modo que na reação de EO com amônia, na reação do EO com água não é possível impedir que o MEG que já se formou reaja com o EO para produzir subprodutos como o di- e trietilenoglicol. A seletividade para MEG é de cerca de 90% e, portanto, é claramente superior à seletividade para MEA, que geralmente é de 70 a 80%. O processo Ômega da Shell, mais uma vez, aumentou claramente a seletividade para MEG- para cerca de 99%. No processo Ômega, o EO é reagido com CO2 para dar carbonato de etileno que, na segunda etapa, é seletivamente hidrolisado em MEG.

[008] O MEG também pode ser preparado através da rota de gases de síntese, por exemplo por carbonilação oxidativa de metanol para dar oxalato de dimetila e subsequente hidrogenação do mesmo. Assim, uma outra matéria-prima petroquímica possível para a preparação de MEG é também gás natural ou carvão.

[009] Alternativamente, o MEG também pode ser preparado a partir de matérias-primas renováveis, tais como milho ou cana-de-açúcar, por fermentação em etanol, seguido por desidratação em eteno e reação subsequente com oxigênio para dar óxido de etileno.

[010] Devido às muitas variantes de produção, a disponibilidade de MEG é geralmente alta, o que geralmente tem um efeito positivo nos custos de matérias-primas.

[011] O estado da técnica revela que a reação de MEG com amônia para dar EDA pode ser realizada na fase líquida ou na fase gasosa.

[012] A aminação de MEG na fase gasosa é revelada nos dois pedidos chineses CN 102 190 588 e CN 102 233 272.

[013] Por exemplo, CN 102 190 588 descreve a conversão em uma etapa de MEG e amônia na presença de catalisadores de Cu. De acordo com a descrição, a pressão de reação está dentro de uma faixa de 3 a 30 bar.

A temperatura da reação está na faixa de 150 a 350 °C.

[014] O pedido CN 102 233 272 revela a reação de MEG com amônia na fase gasosa sobre catalisadores que incluem Cu e Ni como constituintes principais e Zr, Zn, Al, Ti, Mn e Ce como componente secundário.

No entanto, a composição das misturas de reação obtidas não foi revelada.

[015] Como alternativa à conversão na fase gasosa, a reação do MEG com amônia e hidrogênio também pode ser realizada na fase líquida.

Entretanto, geralmente há uma diferença considerável nas características de reação dos catalisadores na fase gasosa e na fase líquida e, portanto, é geralmente inadmissível aplicar conclusões das características de reação do MEG na fase gasosa às características de reação do MEG na fase líquida.

[016] Uma visão geral da aminação catalisada por metal do MEG na fase líquida é apresentada na tese de Diplom “Reaktionskinetische Untersuchungen zur metallkatalysierten Aminierung von Ethylenglykol in der flüssigen Phase” [Estudos da cinética de reação da aminação catalisada por metal de etilenoglicol na fase líquida] de Carsten Wolfgang Ihmels (“Reaktionskinetische Untersuchungen zur metallkatalysierten Aminierung von Ethylenglykol in der flüssigen Phase”, tese de Diplom da Universidade Carl von Ossietzky de Oldenburg de 17/03/2000). Ihmels descreve uma infinidade de outras reações e reações secundárias que podem ocorrer na aminação do MEG, por exemplo, formação de di- e trietanolamina, desproporcionamento, formação de nitrila, reações de fragmentação e condensação de carbonila. A condensação e desproporcionamento no caso de álcoois diídricos também podem, finalmente, levar à formação de oligômeros, tais como dietilenotriamina (DETA), trietilenotetramina (TETA) e polímeros. Uma importante reação secundária adicional é a ciclização. Por exemplo, dietanolamina ou DETA podem reagir ainda mais para dar piperazina (PIP). Temperaturas mais altas promovem a desidrogenação, que segue a partir da ciclização, para dar aromáticos. Assim, a reação do MEG com amônia fornece um amplo espectro de produtos, alguns produtos no espectro de produtos sendo de maior interesse comercial do que outros. Por exemplo, a demanda comercial por EDA, DETA e TETA é maior que a demanda por PIP ou aminoetiletanolamina (AEEA). O objetivo de muitos estudos na reação do MEG com amônia foi, portanto, encontrar catalisadores e condições de reação que levem a um espectro vantajoso de produto.

[017] O documento US 4.111.840 revela a reação de MEG com amônia e hidrogênio a pressões de 500 a 5000 psig (cerca de 34 a 340 bar) sobre catalisadores de Ni/ Re suportados. Os catalisadores de sílica/ alumina suportados com uma área de superfície de 60 m 2/g levaram a melhores resultados aqui do que os catalisadores de sílica/ alumina suportados com uma área de superfície específica de 150 m2/g.

[018] O documento US 3.137.730 revela a reação de MEG com amônia na fase líquida a temperaturas de 200-300 °C e pressões acima de 1000 psig (cerca de 69 bar) sobre catalisadores de Cu/ Ni.

[019] DE 1 172 268 revela a conversão de etilenoglicol sobre catalisadores compreendendo pelo menos um dos metais Cu, Ag, Mn, Fe, Ni e Co. Em um exemplo, MEG reagiu com amônia a 180 °C e uma pressão de 300 bar na presença de hidrogênio sobre um catalisador Co.

[020] O pedido chinês CN 106607060 A divulga catalisadores para aminação de MEG na fase líquida.

[021] O documento WO 2007/093514 revela um processo de duas etapas para a preparação de EDA, em que, na primeira etapa do processo, a aminação é conduzida sobre um catalisador de hidroaminação até uma conversão de MEA de não mais de 40% e, na segunda etapa do processo, é usado um corpo de catalisador de Ru/Co de forma suportada, com pequena geometria, e a segunda etapa é conduzida a uma temperatura pelo menos 10 °C mais alta que a primeira etapa do processo.

[022] As correntes de produtos obtidas nos processos descritos são, de forma geral, separadas por destilação para produzir produtos individuais na forma pura, especialmente os produtos particularmente desejados EDA e DETA.

[023] O documento WO 2007/093555 divulga que o processamento destilativo dos produtos de reação da conversão do MEG é problemático, uma vez que o MEG e o DETA formam um azeótropo que é virtualmente independente da pressão e, portanto, não pode ser separado por destilação por oscilação de pressão. De acordo com o documento WO 2007/093555, a composição azeotrópica é de cerca de 44% em peso de MEG e 56% em peso de DETA e tem um ponto de ebulição de 154 ºC a 150 mbar, em comparação com o ponto de ebulição do MEG puro de 144 ºC e DETA puro de 142 ºC, em cada caso à pressão acima mencionada é de 150 mbar. O documento WO 2007/093555 divulga, portanto, um processo para separar por destilação uma corrente de produto da conversão de MEG, em que um estágio da sequência de separação é conduzido como uma destilação extrativa com trietilenoglicol (TEG) do solvente seletivo para DETA. A invenção divulga uma sequência de separação incluindo as seguintes etapas: - Introduzir o produto da conversão de MEG em uma primeira unidade de destilação K-I e separar o produto introduzido em uma corrente superior compreendendo os componentes etilenodiamina e piperazina e uma corrente inferior compreendendo os componentes com um ponto de ebulição maior que o ponto de ebulição da piperazina; - Introduzir a corrente inferior da coluna K-I em uma segunda coluna de destilação K-II e separar a corrente inferior fornecida em uma corrente superior compreendendo monoetilenoglicol, dietilenotriamina e monoetanolamina, e uma corrente inferior compreendendo componentes com um ponto de ebulição mais alto que o monoetilenoglicol e dietilenotriamina;

- Alimentar a corrente superior da coluna K-II em uma coluna de destilação extrativa K-III que é alimentada, no mesmo estágio ou altura de separação, com trietilenoglicol como solvente seletivo para dietilenotriamina, em que uma corrente carregada de dietilenotriamina que compreende o trietilenoglicol seletivo como solvente é removida por baixo e uma corrente compreendendo monoetilenoglicol substancialmente livre de dietilenotriamina é removida por cima na coluna de destilação extrativa K-III; e - A corrente inferior da coluna de destilação extrativa K-III, compreendendo solvente seletivo carregado com DETA, é, de forma preferencial, alimentada a uma coluna de dessorção K-IV e separada nela em uma corrente superior compreendendo DETA e uma corrente inferior compreendendo TEG. A corrente inferior compreendendo TEG da coluna K-IV é, de forma preferencial, reciclada na coluna de destilação extrativa K-III.

[024] Foi um objetivo da presente invenção desenvolver um processo de purificação de EDA que é preparado por reação de MEG com amônia, o que torna possível obter os produtos EDA e DETA desejados com alta pureza, qualidade e rendimento. O processo da invenção deve adicionalmente ser combinável com outras etapas do processo para fornecer um processo geral de tal maneira que a combinação do processo da invenção com as outras etapas do processo leve a vantagens no processo geral.

[025] Por exemplo, a seletividade para os produtos-alvo da EDA e DETA no processo geral deve ser aumentada em relação à seletividade para a AEEA.

[026] Além disso, os produtos não convertidos ou parcialmente convertidos a partir da conversão de MEG devem ser obtidos com uma qualidade que possa ser reciclada novamente no processo geral, a fim de alcançar um alto rendimento geral com base nos reagentes utilizados.

[027] Além disso, a demanda de energia e a configuração do aparelho de etapas individuais do processo devem ser reduzidas.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[028] O objetivo da presente invenção foi alcançado por um processo para purificar uma mistura, compreendendo MEG, MEA, EDA e DETA e borbulhas baixas que possuem um ponto de ebulição não superior a PIP e borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA, em que o processo compreende as seguintes etapas: a) separar uma mistura compreendendo MEG, MEA, EDA e DETA e borbulhas baixas que possuem um ponto de ebulição não superior a PIP e borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA, em (i) uma mistura A compreendendo EDA e as borbulhas baixas que possuem um ponto de ebulição não superior a PIP; (ii) uma mistura B compreendendo MEA; e (iii) uma mistura C compreendendo MEG, DETA e as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA; b) separar a mistura C do estágio a) em (i) uma mistura D compreendendo MEG; e (ii) uma mistura E compreendendo MEG, DETA e as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA; c) separar a mistura E do estágio b) em (i) uma mistura F compreendendo MEG e DETA; e (ii) uma mistura G compreendendo as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA; ou (i) uma mistura F compreendendo MEG e DETA; e (ii) uma mistura G1 compreendendo AEEA; e (iii) uma mistura G2 compreendendo as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição superior a AEEA;

d) separar a mistura F do estágio c) por destilação extrativa com trietilenoglicol em (i) uma mistura H compreendendo MEG; e (ii) uma mistura I compreendendo DETA e TEG.

[029] O presente processo difere do estado da técnica em que o MEA é adicionalmente removido no estágio a) e o processo da invenção compreende adicionalmente um estágio b) em que o excesso de MEG é removido.

[030] A remoção adicional de MEA no estágio a) permite a reação adicional de MEA com amônia em um reator separado. A conversão separada de MEA pode reduzir a formação de AEEA, que é de menor valor comercial que EDA e DETA.

[031] A remoção adicional do MEG no estágio b) permite a introdução do reagente de MEG primeiro no estágio b) antes de ser convertido no estágio 1. Isso resulta em purificação adicional do MEG antes de ser introduzido no estágio 1. No contexto da presente invenção, reconheceu-se que, surpreendentemente, o MEG comercial compreende frequentemente compostos de enxofre e outros subprodutos que reduzem a vida útil dos catalisadores utilizados na conversão do MEG. Isso pode ser verdade especialmente no MEG que não é de “qualidade da fibra”. Na conversão do MEG (estágio 1), os compostos de enxofre no MEG podem reduzir a vida útil dos catalisadores, a conversão e a seletividade. Como resultado da introdução do reagente de MEG no estágio b), as impurezas indesejadas podem ser removidas, o que tem um efeito positivo na vida útil dos catalisadores e na seletividade e conversão na conversão de MEG.

[032] Uma vantagem adicional da separação adicional do MEG é que a corrente introduzida na destilação extrativa (estágio d)) é menor do que no processo descrito no estado da técnica (WO 2007/093555). A menor vazão que precisa ser separada no estágio d) resulta em menor demanda de energia e menor estresse térmico nos produtos. Assim, o processo da invenção pode dar o produto alvo DETA desejado com alta qualidade. Além disso, devido à menor vazão, as dimensões do aparelho podem ser mantidas menores, o que pode ter um efeito positivo na viabilidade econômica geral do processo.

[033] As seguintes abreviações são usadas a seguir: - AEEA: aminoetiletanolamina; - AEP: aminoetilpiperazina; - DETA: dietilenotriamina; - EDA: etilenodiamina; - EDC: dicloreto de etileno; - HEP: hidroxietilpiperazina; - HPA: poliamina pesada; - MEA: monoetanolamina; - MEG: monoetilenoglicol; - NMEDA: N-metiletilenodiamina; - PEHA: pentaetilenohexaminas; - PIP: piperazina; - TEPA: tetraetilenepentamina; e - TETA: trietilenotetramina.

[034] Salvo indicação em contrário, os valores da pressão referem-se ao valor da pressão absoluta.

[035] A invenção pode ser executada como se segue.

[036] Uma mistura (mistura inicial) compreendendo MEG, MEA, EDA, DETA, borbulhas baixas que possuem um ponto de ebulição não superior a PIP e borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA é introduzida no processo da invenção.

[037] A mistura inicial é, de forma geral, preparada por uma reação de MEG com amônia (estágio 1) para obter uma mistura de reação primária e amônia e/ ou hidrogênio são separados dessa mistura de reação primária em um estágio posterior (estágio 2).

CONVERSÃO DE MEG - ESTÁGIO 1:

[038] Em uma forma de realização preferida, no estágio 1, o MEG é convertido na presença de amônia, hidrogênio e um catalisador heterogêneo.

REAGENTE DE MEG

[039] O etilenoglicol utilizado é, de forma preferencial, etilenoglicol industrial com uma pureza de pelo menos 98% e, mais preferencialmente, etilenoglicol com uma pureza de pelo menos 99% e, mais preferencialmente, de pelo menos 99,5%.

[040] O etilenoglicol usado no processo pode ser preparado a partir de etileno obtido a partir de processos petroquímicos. Por exemplo, em geral, eteno é oxidado em uma primeira etapa em óxido de etileno, que é subsequentemente reagido com água para dar etilenoglicol. O óxido de etileno obtido pode, alternativamente, reagir com dióxido de carbono no que é chamado de processo Ômega para dar carbonato de etileno, que pode ser então hidrolisado com água para dar etilenoglicol. O processo Ômega apresenta uma maior seletividade para o etilenoglicol, uma vez que são formados menos subprodutos, tais como di- e tri-etilenoglicol.

[041] Como alternativa, eteno pode ser preparado a partir de matérias-primas renováveis. Por exemplo, eteno pode ser formado por desidratação a partir de bioetanol.

[042] O etilenoglicol também pode ser preparado através da rota de gases de síntese, por exemplo, por carbonilação oxidativa de metanol para dar oxalato de dimetila e subsequente hidrogenação do mesmo. Assim, uma outra matéria-prima petroquímica possível para a preparação de MEG é também gás natural ou carvão.

[043] É possível usar um MEG que não seja de “qualidade da fibra” no processo da invenção. Nesse caso, no entanto, é preferível introduzir o MEG juntamente com a mistura C no estágio b) (como descrito abaixo).

TEOR DE ENXOFRE NO MEG

[044] De preferência, o MEG utilizado compreende menos de 100 ppm de enxofre. De forma mais preferencial, o MEG utilizado compreende menos de 20 ppm de enxofre, de forma mais preferencial menos de 2 ppm de enxofre. Idealmente, o MEG usado não contém enxofre. Portanto, é vantajoso trabalhar o MEG recém-utilizado antes da introdução na seção de reação, de forma que qualquer enxofre presente seja removido. Para esse fim, é possível introduzir MEG fresco não diretamente na conversão de MEG (estágio 1), mas primeiro no estágio b) ou no estágio 2 ou no estágio a), de forma preferencial, no estágio b) e, após a separação no estágio b), recicle-o na conversão de MEG (estágio 1). Verificou-se que a retificação na presença de aminas não apenas remove borbulhas altas presentes no MEG fresco, mas também quaisquer compostos de enxofre presentes, como sulfetos, sulfitos, mercaptanos ou tióis, que formam adutos (borbulhas altas) como resultado de reação ou arrastamento com as aminas básicas. As formas de realização preferidas acima mencionadas, portanto, também permitem o uso de um MEG que não é de “qualidade da fibra”.

[045] Em uma forma de realização preferida, o MEG, antes de ser introduzido no estágio 1), é, portanto, introduzido primeiro no estágio 2) ou, de forma preferencial, no estágio b), e a mistura D removida no estágio b), que compreende o MEG destilado, é introduzida no estágio 1) O acoplamento da conversão de MEG (estágio 1) com o processo da invenção (estágio b)) descrito nesta forma de realização permite, assim, o uso de MEG que não é de qualidade de fibra, uma vez que foi descoberto que, surpreendentemente, o teor de enxofre no estágio b) pode ser reduzido.

REAGENTE NH3

[046] O etilenoglicol é, de forma geral, convertido na presença de amônia.

[047] A amônia utilizada pode ser amônia convencional comercialmente disponível, por exemplo amônia com um teor de mais de 98% em peso de amônia, de preferência de mais de 99% em peso de amônia, preferencialmente de mais de 99,5% em peso, em particular mais de 99,8% em peso de amônia.

REAGENTE H2

[048] O processo da invenção é, de preferência, efetuado na presença de hidrogênio.

[049] O hidrogênio é geralmente usado com pureza de grau técnico. O hidrogênio também pode ser usado na forma de um gás que compreende hidrogênio, isto é, com adições de outros gases inertes, tais como nitrogênio, hélio, neônio, argônio ou dióxido de carbono. Os gases que compreendem hidrogênio usados podem, por exemplo, ser gases de escape de reformador, gases de refinaria etc., se e desde que esses gases não compreendam nenhum veneno de catalisador para os catalisadores usados, por exemplo, CO. No entanto, é preferida a utilização de hidrogênio puro ou hidrogênio essencialmente puro no processo, por exemplo, hidrogênio com um teor de mais de 99% em peso de hidrogênio, preferencialmente mais de 99,9% em peso de hidrogênio, mais preferencialmente mais de 99,99% em peso de hidrogênio, especialmente mais de 99,999% em peso de hidrogênio.

CATALISADORES DE AMINAÇÃO

[050] MEG e amônia são, de forma geral, convertidos na presença de catalisadores de aminação.

[051] Os catalisadores de aminação utilizados podem ser quaisquer catalisadores que produzam a conversão de MEG em EDA e/ ou MEA.

[052] É dada preferência ao uso de catalisadores de aminação compreendendo um ou mais metais ativos dos grupos 7 e/ ou 8 e/ ou 9 e/ ou 10 e/ ou 11 da Tabela Periódica dos Elementos. Exemplos de tais metais ativos são Sn, Cu, Co, Ni e/ ou Fe, e também metais preciosos como Rh, Ir, Ru, Pt, Pd e Re.

[053] Os metais ativos acima mencionados podem ser utilizados no processo da invenção na forma de malhas ou grades de metal ou na forma de esponja de Raney ou catalisadores de estrutura.

[054] Os catalisadores de aminação podem opcionalmente compreender um ou mais elementos catalisadores adicionados. Os elementos catalisadores adicionados são, de forma geral, metais ou semimetais selecionados a partir dos grupos 1 a 6 e 12 a 17 da Tabela Periódica dos Elementos e os metais de terras raras.

[055] Os metais ativos preferidos são Co, Cu, Ni, Ru e Re. Os metais ativos muito particularmente preferidos são Ru, Co, Cu e Ni.

[056] Os elementos catalisadores adicionados preferidos são Zr, Al, Sb, Sn, Pb, Bi, In, Si, Ga, V, Nb, S, P, B, Cr, W, La, Ce, Y e Hf, de forma mais preferencial Sn, P, Pb, Sb, La, Zr, Si e Al.

[057] É dada preferência particular aos precursores de catalisador que compreendem um ou mais metais ativos selecionados a partir do grupo que consiste em Cu, Co, Ni e Ru e, opcionalmente, o elemento catalisador Sn adicionado.

[058] É dada preferência particular ao uso de catalisadores de aminação que são preparados por redução do que é chamado precursor de catalisador.

[059] No precursor do catalisador, os metais ativos e os elementos catalisadores adicionados estão, de forma geral, na forma de seus compostos de oxigênio, por exemplo, carbonatos, óxidos, óxidos ou hidróxidos misturados dos metais ativos ou elementos catalisadores adicionados.

[060] Em geral, os precursores do catalisador são preparados entrando em contato com compostos solúveis dos metais ativos ou dos elementos adicionados do catalisador com um material de suporte (impregnação) ou pela precipitação dos compostos solúveis com um precipitante, em que a precipitação pode ser realizada na presença de material de suporte (chamado de aplicação precipitativa) ou na ausência de materiais de suporte (chamado precipitação mista). Os materiais de suporte que foram submetidos a impregnação ou aplicação precipitativa ou os precipitados dos metais ativos ou dos elementos catalisadores adicionados, após a secagem, são, de forma geral, convertidos nos compostos de oxigênio por calcinação, em que a conversão, de forma geral, é realizada por desidratação e/ ou quebra.

[061] O material de suporte utilizado pode ser o elemento catalisador adicionado de carbono, por exemplo, na forma de grafite, negro de fumo e/ ou carvão ativado.

[062] Os materiais de suporte preferidos são óxidos dos elementos catalisadores adicionados Al, Ti, Zn, Zr e Si ou misturas dos mesmos, por exemplo, óxido de alumínio (gama, delta, teta, alfa, kappa, chi ou misturas dos mesmos), dióxido de titânio (anatase, rutilo, brookita ou misturas dos mesmos), óxido de zinco, dióxido de zircônio, dióxido de silício (como sílica, sílica pirogenada, gel de silício ou silicatos), aluminossilicatos, minerais, como hidrotalcita, crisotila e sepiolita.

[063] Materiais de suporte particularmente preferidos são óxido de alumínio ou óxido de zircônio ou misturas dos mesmos.

[064] Um material de suporte particularmente preferido é o óxido de alumínio.

[065] A calcinação é, de forma geral, seguida por uma redução dos precursores do catalisador, em que o precursor do catalisador é convertido em sua forma cataliticamente ativa.

[066] Após a redução, o catalisador pode ser contatado com uma corrente de gás que compreende oxigênio, como ar ou uma mistura de ar com nitrogênio.

[067] Isso fornece um catalisador passivado. O catalisador passivado, de forma geral, possui uma camada de óxido de proteção. Essa camada de óxido de proteção simplifica o manuseio e o armazenamento do catalisador, de forma que, por exemplo, a instalação do catalisador passivado no reator seja simplificada.

[068] Antes de ser contatado com os reagentes, um catalisador passivado é, de forma preferencial, reduzido por tratamento do catalisador passivado com hidrogênio ou um gás compreendendo hidrogênio. As condições na ativação, de forma geral, correspondem às condições de redução que são empregadas na redução. A ativação, de forma geral, remove a camada de passivação de proteção.

[069] As etapas e métodos individuais para a preparação de catalisadores de aminação são conhecidos dos técnicos no assunto e podem ser encontrados nas publicações citadas abaixo.

[070] É dada preferência ao uso dos seguintes catalisadores na conversão de MEG: - Os catalisadores Ni/ Re divulgados no documento US 4.111.840; - Os catalisadores de Cu/ Ni divulgados no documento US

3.137.730; - Os catalisadores compreendendo pelo menos um dos metais ativos Cu, Fe, Ni e Co que são divulgados no documento DE 1 172 268; - Os catalisadores Ru/ Co suportados divulgados no documento

WO 2007/093514; - Os catalisadores compreendendo não apenas Al, Cu, Ni e Co, mas também o elemento Sn que são divulgados no documento WO 2013072289; - Catalisadores, incluindo não apenas Zr e Ni, mas também Cu, Sn, Co e/ ou Fe e compreendendo, como constituintes adicionais, elementos como V, Nb, S, O, La, B, W, Pb, Sb, Bi e In que são divulgados nos documentos WO 2009/08051, WO 2009/080508, WO 2000/06749 e WO 2000/8006750; e - Os catalisadores divulgados nos pedidos com o número de pedido EP 1, EP 2 e EP 3.

[071] É dada preferência ao uso do catalisador na forma de corpos pequenos, como cilindros, esferas ou comprimidos. Os corpos moldados têm, de forma preferencial, um diâmetro não superior a 10 mm, de forma mais preferencial não superior a 5 mm, de forma mais preferencial não superior a 2 mm.

RAZÃO MOLAR DOS REAGENTES

[072] De preferência, a mistura reagente utilizada compreende um excesso molar de amônia com base na quantidade de MEG utilizada. A razão molar NH3/ MEG pode ser de 1 a 100, de forma preferencial 2 a 50, de forma mais preferencial 7 a 18.

REATORES

[073] Os reatores preferidos para a reação do MEG com amônia são, de forma geral, reatores tubulares. O catalisador de aminação é disposto nos reatores tubulares de preferência na forma de um leito móvel ou leito fixo.

[074] É dada preferência particular à reação de etilenoglicol e/ ou monoetanolamina com NH3 em um reator tubular em que o catalisador de aminação está disposto na forma de um leito fixo.

[075] Alternativamente, a reação é vantajosamente realizada em um reator de casca e tubo ou em uma planta de fluxo único. Em uma planta de fluxo único, o reator tubular, em que a reação é realizada, pode consistir em uma conexão em série de uma pluralidade de (por exemplo, dois ou três) reatores tubulares individuais. Uma opção possível e vantajosa aqui é a introdução intermediária de alimentação (compreendendo o reagente e/ ou amônia e/ ou H2) e/ ou gás de ciclo e/ ou produto do reator de um reator a jusante.

[076] Também é possível manter o catalisador na forma de uma suspensão que é produzida pelo movimento do líquido em um tanque agitado, reator de circuito fechado ou leito fluidizado.

TEMPERATURA E PRESSÃO

[077] A conversão de MEG é, de forma preferencial, efetuada a pressões, de forma geral, de 5 a 50 MPa (50-500 bar), de forma preferencial, 5 a 40 MPa, de forma mais preferencial 20 a 35 MPa, e a temperaturas, de forma geral, de 50 a 350 ºC, particularmente 100 a 300 ºC, de forma preferencial 120 a 270 ºC, de forma mais preferencial 150 a 220 ºC, especialmente 170 a 200 ºC.

[078] Quando o reator é operado adiabaticamente, de forma geral, ocorre um aumento na temperatura em função da conversão e da razão de uso molar de MEG para amônia. Assim, o aumento adiabático da temperatura na mesma conversão é menor quando a quantidade de amônia é maior. O aumento da temperatura em um reator adiabático é, de forma geral, de 0 a 200 ºC, de forma preferencial, 5 a 100 ºC, de forma mais preferencial 7 a 30 ºC.

[079] A pressão parcial de hidrogênio é preferencialmente de 0,25 a 20 MPa (2,5 a 200 bar), mais preferencialmente de 0,5 a 15 MPa (5 a 150 bar), ainda mais preferencialmente de 1 a 10 MPa (10 a 100 bar) e especialmente de preferência 2 a 5 MPa (20 a 50 bar).

VELOCIDADE ESPACIAL DO CATALISADOR

[080] A velocidade espacial do catalisador, expressa como peso do MEG usado por unidade de tempo dividido pelo peso do catalisador usado, é de 0,05 a 10 kg/ kg h, de forma preferencial, 0,1 a 5 kg/ kg h, de forma mais preferencial 0,2 a 1,5 kg/ kg h.

PRODUTO

[081] O produto do reator de aminação compreende de odo geral os produtos da reação de aminação, reagentes não convertidos, tais como MEG e amônia, além de hidrogênio e água.

[082] Como produtos da reação de aminação, o produto do reator de aminação também compreende as etanolaminas e/ou etilenoaminas correspondentes com base no MEG.

[083] De forma mais preferencial, o produto da reação compreende MEG não convertido, amônia e hidrogênio, e os produtos da reação MEA, EDA, PIP, AEEA, AEP, DETA e etilenoaminas mais altas (etilenoaminas mais altas referem-se a etilenoaminas com ponto de ebulição não inferior a TETA), por exemplo TETA e TEPA.

[084] Além disso, o produto da reação pode compreender NMEDA. NMEDA é um subproduto indesejado. Em muitas aplicações industriais, uma pureza de EDA é especificada quando a razão de NMEDA é inferior a 500 ppm em peso. Em uma forma de realização preferida, portanto, o processo da invenção é combinado com dois estágios adicionais, um estágio 4 (remoção de NMEDA) e um estágio 5 (purificação de EDA), em que a combinação do estágio do processo torna possível obter uma especificação EDA com baixo conteúdo NMEDA. REMOÇÃO DE AMÔNIA - ESTÁGIO 2:

[085] As misturas da conversão de MEG, de forma geral,

compreendem amônia.

[086] A quantidade de amônia nos produtos de reação está tipicamente na faixa de 50% a 90% em peso, de forma mais preferencial na faixa de 60% a 85% em peso e de forma mais preferencial na faixa de 70 a 80% em peso.

[087] Antes dos produtos de reação do estágio 1 serem usados no processo da invenção, hidrogênio e amônia são tipicamente separados das misturas obtidas pelos processos de preparação acima mencionados no estágio 2.

[088] O hidrogênio e a amônia podem ser separados da mistura de reação por métodos conhecidos dos técnicos no assunto.

[089] De preferência, a remoção de amônia e hidrogênio é conduzida por simples cintilação, destilação ou retificação.

[090] Isso pode ser efetuado em vasos instantâneos, alambiques de destilação ou colunas de retificação.

[091] No caso de retificação, é possível usar colunas com uma seção de retificação e seção de decapagem.

[092] Se for necessária a depleção de componentes secundários, como a metilamina, da amônia, o uso de uma seção retificadora é vantajoso.

[093] É dada preferência ao uso de colunas sem uma seção de retificação, pois nesse caso não é necessário refluxo, o que reduz a demanda de energia da retificação.

[094] A remoção de hidrogênio e amônia pode ser realizada em um único estágio, a uma pressão específica ou de maneira faseada, em uma série de configurações nas quais a pressão é variada, a fim de corresponder às temperaturas inferior e superior, de forma que sejam praticáveis.

[095] De preferência, amônia e/ ou hidrogênio são removidos em uma ou mais colunas. De forma preferencial, a pressão e a composição na parte superior e inferior são selecionadas de forma que a temperatura de condensação seja superior a 20 ºC, de forma mais preferencial superior a 30 ºC, de forma mais preferencial superior a 35 ºC. Se a temperatura de condensação estiver dentro dos limites mencionados, o condensador pode ser resfriado com água de resfriamento que, de forma geral, está a uma temperatura de 20 a 80 ºC, de forma preferencial 30 a 70 ºC e de forma mais preferencial 35 a 50 ºC.

[096] A temperatura da parte de baixo é de preferência inferior a 250 ºC, de forma mais preferencial inferior a 220 ºC, de forma mais preferencial inferior a 200 ºC.

[097] Enquanto o ajuste da pressão é crucial para o ajuste das temperaturas, as temperaturas na destilação também são afetadas pelo ajuste de uma concentração específica. Por exemplo, é possível aumentar a temperatura de condensação na parte de cima retirando não apenas amônia, mas também outros componentes com um ponto de ebulição mais alto do que a amônia, por exemplo, água e sobrecarga também. Nesse caso, é vantajoso operar o condensador no modo de mistura reversa (chamada “condensação fechada” pelo técnico no assunto), de forma que a condensação ocorra dentro de uma faixa de temperatura estreita. Um condensador adequado para este tipo de condensação é aquele em que a condensação ocorre em co-corrente com a saída do condensado, ou um condensador direto em que o líquido frio que é bombeado em circulação é colocado em contato com os vapores a serem condensados.

[098] Em uma forma de realização particularmente preferida, em um primeiro estágio, a maior parte da amônia é destilada a alta pressão, por exemplo, superior a 10 bar, de forma preferencial superior a 15 bar, de forma mais preferencial superior a 20 bar, enquanto ainda permite uma concentração específica de amônia na parte de baixo, com o qual a temperatura desejada da parte de baixo é estabelecida. O número de placas de separação da coluna é, de forma preferencial 2 a 5, de forma mais preferencial 2 a 4 e especialmente, de forma preferencial 2 a 3.

[099] O hidrogênio presente no produto da reação é, de forma geral, removido em sua forma gasosa, juntamente com a amônia.

[0100] O produto gasoso da coluna é, de forma preferencial, guiado através de um ou mais condensadores.

[0101] De preferência, em um primeiro condensador, a maior parte da amônia é condensada no produto gasoso (vapores) a uma temperatura relativamente alta, de forma preferencial, de 30 a 80 ºC, de forma mais preferencial de 35 a 70 ºC e de forma mais preferencial de 40 a 60 ºC. O hidrogênio é enriquecido aqui na fase gasosa de acordo com a curva do ponto de orvalho da mistura. Uma vez que a condensação completa da mistura, de forma geral, não é possível em temperaturas ambiente padrão, isso, de forma geral, gera um produto gasoso no condensador. O último é, de forma preferencial, introduzido em um segundo condensador, em que a temperatura pode ser reduzida ainda mais por resfriamento com um líquido de arrefecimento mais frio, de forma que a amônia seja ainda mais esgotada da fase gasosa e um segundo gás com menor teor de amônia seja formado.

[0102] A fase líquida que se forma nos condensadores, compreendendo amônia, pode ser reciclada no estágio 1) do processo.

[0103] O gás de combustão do primeiro ou do segundo condensador pode ser tratado por lavagem, a fim de recuperar a maior parte da amônia presente nele. Isso pode ser efetuado pelo uso de métodos padrão conhecidos dos técnicos no assunto, como colunas de lavagem ou lavadores Venturi. Isso envolve o contato do gás com um líquido, de preferência resfriado, com um ponto de ebulição mais alto que a amônia, de preferência água. Em uma variante particularmente preferida, a água de lavagem é removida de outra etapa no mesmo processo. Isso proporciona uma corrente líquida enriquecida com amônia e um gás gasoso sem amônia que, de forma geral, compreende a remoção de hidrogênio. Esse gás pode ser enviado para incineração ou reciclado em um processo de produção da EDA. De forma mais preferencial, a corrente enriquecida com amônia é reciclada na remoção de amônia, de forma preferencial, para o primeiro estágio da remoção de amônia.

[0104] Além disso, de preferência, o produto da parte de baixo contendo amônia do primeiro estágio da remoção de amônia é guiado para um segundo estágio, o qual é operado a uma pressão mais baixa do que o primeiro estágio. A pressão no segundo estágio é ajustada de forma que a temperatura desejada da parte de baixo seja estabelecida, com a amônia presente apenas em baixa concentração, se é que existe, no produto da parte de baixo do segundo estágio. A temperatura de condensação na parte de cima do segundo estágio é ajustada pelo arrastamento de um componente com um ponto de ebulição mais alto que a amônia, de forma preferencial, água, de forma que a mistura resultante possa ser condensada com o refrigerante desejado, por exemplo, água do rio ou ar ambiente. Em uma variante particularmente preferida, a mistura compreendendo amoníaco removida por cima é reciclada para o primeiro estágio.

[0105] Também é possível subdividir a remoção de hidrogênio e amônia em um estágio posterior (zerote) que precede o primeiro estágio e é operado na mesma pressão, mas a uma temperatura mais baixa do que a do primeiro estágio, de forma que parte da amônia possa evaporar a uma temperatura mais baixa. Dessa maneira, energia mais barata em temperaturas mais baixas, por exemplo, desperdício de calor, pode ser usada para economizar em custos de energia. De preferência, os vapores do estágio zerótico são condensados no mesmo condensador que os vapores do primeiro estágio.

[0106] Em uma forma de realização particularmente preferida, a separação de hidrogênio e/ ou amônia do produto da reação da etapa 1 é efetuada na etapa 2, e compreende as seguintes etapas: 2-1) separar o produto da reação do estágio 1 em uma fase gasosa compreendendo amônia e/ ou hidrogênio e uma fase líquida compreendendo etilenoaminas e/ ou alcanolaminas, 2-2) passagem da fase gasosa do estágio 2-1) através de um ou mais condensadores para obter uma ou mais fases líquidas nas quais a amônia foi enriquecida e uma fase gasosa em que o hidrogênio foi enriquecido, e 2-3) contatar a fase gasosa do estágio 2-2) com o MEG de modo a obter uma fase líquida compreendendo MEG e amônia e uma fase gasosa compreendendo hidrogênio e opcionalmente amônia.

[0107] Verificou-se que, surpreendentemente, o calor é liberado no contato da fase gasosa do estágio 2-2) compreendendo hidrogênio e amônia. Em virtude do processo da invenção, o MEG que deve ser guiado para o estágio 1) pode ser pré-aquecido nos estágios 2-3), o que pode economizar energia. Além disso, é vantajoso que tanto o líquido de lavagem quanto a amônia sejam reagentes do processo da invenção e, portanto, possam ser utilizados juntos no processo da invenção sem purificação adicional.

[0108] O produto da reação do estágio 1 é, de forma preferencial, separada por cintilação do produto da reação do estágio 1) no estágio 2-1).

Para este fim, o produto da reação do estágio 1) é, de forma preferencial, guiada para um vaso de flash ou vaso de separação.

[0109] O vaso de flash é de preferência operado a uma pressão na faixa de 20 a 80 bar, de forma mais preferencial 30 a 70 bar e especialmente, de forma preferencial, 40 a 60 bar.

[0110] A cintilação para a pressão mais baixa é, de forma preferencial, efetuada por meio de uma válvula de flash e opcionalmente um difusor ou distribuidor de entrada.

[0111] A fase gasosa que se forma no flash é, de forma geral, removida na região superior do vaso de flash. De preferência, um dispositivo para separar gotículas de líquido, por exemplo uma grade de malha, é montado a montante da removida de vapor.

[0112] A fase líquida que não evapora no flash é, de forma geral, coletada na região inferior do vaso e removida. A extração pode ser controlada por meio de uma válvula de controle de circuito fechado, de forma que um nível de líquido constante possa ser estabelecido no vaso de flash.

[0113] A fase líquida, de forma geral, compreende os componentes do produto da reação que permanecem na fase líquida na cintilação. Estas são especialmente as etilenoaminas e/ ou alcanolaminas formadas no estágio 1) e o MEG não convertido. A fase líquida pode adicionalmente compreender água.

[0114] A fase gasosa que se forma na cintilação, de forma geral, compreende hidrogênio e/ ou amônia. A temperatura da fase gasosa é, de forma geral, de 50 a 120 ºC, de forma preferencial, de 60 a 100 ºC e de forma mais preferencial de 70 a 90 ºC.

[0115] A fase gasosa do estágio 2-1), na forma de realização preferida, é passada através de um ou mais condensadores no estágio 2-2). De preferência, o um ou mais condensadores são condensadores resfriados em água, especialmente condensadores de concha e tubo ou trocadores de calor de placas.

[0116] Nos um ou mais condensadores, a temperatura da fase gasosa do estágio 1) é reduzida.

[0117] A redução da temperatura, de forma geral, resulta no enriquecimento do hidrogênio na fase gasosa de acordo com a curva do ponto de orvalho da mistura introduzida no condensador. Adicionalmente obtida no condensador é uma fase líquida em que a amônia é enriquecida.

[0118] O líquido de arrefecimento usado para um ou mais condensadores é de preferência água. A água de arrefecimento tem, de forma preferencial, uma temperatura de 20 a 90 ºC, de forma preferencial 20 a 50 ºC e especialmente, de forma preferencial 20 a 30 ºC.

[0119] O um ou mais condensadores são, de forma preferencial, projetados de forma que a temperatura da fase gasosa na saída de um ou mais condensadores esteja na faixa de 25 a 75 ºC, de forma preferencial 30 a 70 ºC e especialmente, de forma preferencial, 40 a 60 ºC.

[0120] Em uma forma de realização preferida, o estágio 2-2) consiste em um condensador.

[0121] Em uma outra forma de realização preferida, o estágio 2-2) consiste em dois condensadores.

[0122] A fase gasosa do estágio 2-2), no estágio 2-3), é contatada com o MEG de modo a obter uma fase líquida compreendendo amônia e MEG, e obter uma fase gasosa compreendendo hidrogênio e amônia.

[0123] O contato da fase gasosa do estágio 2-2) com o MEG é, de forma geral, efetuado em aparelhos adequados para transferência de massa.

De preferência, o contato com o MEG é efetuado em uma coluna de lavagem e em um lavador Venturi.

[0124] De preferência, o contato é efetuado em uma coluna de lavagem.

[0125] De preferência, a coluna de lavagem compreende componentes internos para melhorar a transferência de massa entre líquido e gás, especialmente: - embalagens encomendadas, especialmente embalagens estruturadas, - bandejas, especialmente bandejas com tampa de bolhas,

bandejas centrífugas ou peneiras, ou - embalagens aleatórias, especialmente anéis Raschig ou anéis Pall.

[0126] O número de placas teóricas é, de forma preferencial, 5 a 40, de forma mais preferencial 10 a 30 e especialmente, de forma preferencial 15 a 25.

[0127] A temperatura do MEG que é contatada com a fase gasosa do estágio 2-2) no aparelho de transferência de massa é, de forma preferencial, a uma temperatura na faixa de 20 a 80 ºC, de forma mais preferencial 30 a 70 ºC e especialmente, de forma preferencial, 40 a 60 ºC. A solubilidade da amônia no MEG é suficientemente alta dentro das faixas de temperatura preferidas.

[0128] No aparelho de transferência de massa, alguns dos componentes gasosos da fase gasosa do estágio 2-3) são transferidos para a fase MEG líquida. A amônia é, de forma preferencial, transferida para a fase líquida de MEG.

[0129] A fase gasosa do estágio 2-3) que não foi transferida para a fase líquida (offgas) compreende, de forma preferencial, hidrogênio e qualquer amônia que não foi transferida para a fase MEG.

[0130] A fase gasosa do estágio 2-3) é, de forma preferencial, reciclada no estágio 1).

[0131] Para este fim, é, de forma geral, necessário que a fase gasosa do estágio 2-3) seja comprimida até a pressão que existe no reator para o estágio 1).

[0132] A compressão é normalmente efetuada em um compressor.

[0133] É ainda preferível descarregar uma porção da fase gasosa do estágio 2-3) do processo antes da compressão, de forma preferencial 10% a

50% em peso, de forma mais preferencial 15% a 40% em peso e especialmente, de forma preferencial 20% a 30% em peso da fase gasosa do estágio 2-3) são descarregados do processo.

[0134] A descarga de uma parte da fase gasosa tem a vantagem de evitar o acúmulo de subprodutos, como metano e CO. A descarga de CO pode aumentar a vida útil dos catalisadores de aminação no estágio 1).

[0135] A fase líquida do estágio 2-3) compreende MEG e amônia.

[0136] Verificou-se que, surpreendentemente, a temperatura do MEG aumenta ao entrar em contato com amônia. Tipicamente, o aumento da temperatura do MEG no aparelho de transferência de massa é de 10 a 100 ºC, de forma preferencial 20 a 80 ºC, de forma mais preferencial 30 a 70 ºC e especialmente, de forma preferencial, 40 a 60 ºC.

[0137] Portanto, é dada uma preferência muito particular à introdução do MEG, que deve ser introduzido no estágio 1) no estágio 2-3) antes da introdução no estágio 1). Como resultado disso, o MEG é pré- aquecido, de forma que menos energia deve ser aplicada para trazer o MEG à temperatura de reação que existe no estágio 1).

COMPOSIÇÃO DO PRODUTO DA REMOÇÃO DE AMÔNIA

[0138] Depois que a amônia e qualquer hidrogênio foram separados, o que é, de forma preferencial, obtido é uma mistura compreendendo MEG não convertido e os produtos de reação MEA, EDA, PIP, AEEA, AEP, DETA e etilenoaminas mais altos (etilenoaminas mais altas referem-se a etilenoaminas que têm um ponto de ebulição não inferior a TETA), por exemplo, TETA e TEPA.

[0139] A mistura obtida após a remoção de amônia compreende, de forma preferencial 20% a 75% em peso de EDA, de forma mais preferencial 30% a 65% em peso de EDA e de forma mais preferencial 35% a 60% em peso de EDA.

[0140] A razão de amônia é, de forma preferencial, menor que 5% em peso de amônia, de forma mais preferencial menor que 2% em peso de amônia, de forma mais preferencial menor que 1% em peso de amônia e especialmente, de forma preferencial, menor que 0,5% em peso.

[0141] A razão de compostos de alto ponto de ebulição com um ponto de ebulição acima do ponto de ebulição da EDA, como as aminas MEA, DETA, AEP, AEEA, TETA, TEPA e etilenoaminas superiores, e também MEG, está, de forma preferencial, na faixa de 5% a 90% em peso, de forma mais preferencial na faixa de 30% a 85% em peso e de forma mais preferencial na faixa de 40% a 70% em peso.

[0142] A relação de peso de EDA para Me-EDA é de forma preferencial 1: 0,0005 (500 ppm em peso de NMEDA) a 1: 0,2 (200 000 ppm em peso de NMEDA), de forma mais preferencial 1: 0,001 (1000 ppm em peso) a 1: 0,05 (50 000 ppm em peso de NMEDA) e de forma mais preferencial 1: 0,005 (5000 ppm em peso de NMEDA) a 1: 0,01 (10 000 ppm em peso de NMEDA).

REMOÇÃO DE MEA - ESTÁGIO A):

[0143] De acordo com a invenção, uma mistura compreendendo MEG, MEA, EDA e DETA, e borbulhas baixas que possuem um ponto de ebulição não superior a PIP e borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA são guiadas para um estágio de separação em que a mistura introduzida é separadas nas seguintes misturas: (i) uma mistura A compreendendo EDA e as borbulhas baixas que possuem um ponto de ebulição não superior a PIP; (ii) uma mistura B compreendendo MEA; e (iii) uma mistura C compreendendo MEG, DETA e as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA.

[0144] A separação no estágio a) pode ser realizada em duas colunas de retificação conectadas em série ou em uma única coluna de retificação.

REMOÇÃO DE MEA DE 2 ESTÁGIOS EM DUAS COLUNAS DE RETIFICAÇÃO

[0145] Se a separação no estágio a) for realizada em duas colunas de retificação conectadas em série a-1 e a-2, na primeira coluna de retificação a-1: (i) uma mistura A compreendendo EDA e as borbulhas baixas que possuem um ponto de ebulição não superior a PIP é removida por cima ou por meio de uma extração lateral entre o ponto de alimentação e a parte de cima, e (ii) uma mistura BC compreendendo MEA, MEG, DETA e as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA é removida por baixo ou por meio de uma extração lateral entre o ponto de alimentação e a parte de baixo.

[0146] Na segunda coluna de retificação a-2: (i) uma mistura B compreendendo MEA é removida por cima ou por meio de uma extração lateral entre o ponto de alimentação e a parte de cima, e (ii) uma mistura C compreendendo MEG, DETA e as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA é removida por baixo ou por meio de uma extração lateral entre o ponto de alimentação e a parte de baixo.

PARÂMETROS DE PROCESSO PARA A PRIMEIRA COLUNA DE RETIFICAÇÃO A-1

[0147] A pressão na coluna de retificação a-1 é selecionada de modo a resultar em temperaturas inferiores e superiores adequadas. Uma pressão baixa facilita a separação aumentando a volatilidade relativa, como é conhecido pelos técnicos no assunto. Uma pressão baixa também resulta na opção de transferir calor a uma temperatura baixa no evaporador e, portanto, usar calor residual.

[0148] A temperatura inferior é, de forma geral, de 100 ºC a 250 ºC, de forma preferencial 120 ºC a 200 ºC, de forma mais preferencial 130 ºC a 180 ºC.

[0149] A temperatura máxima é, de forma geral, de 20 ºC a 200 ºC, de forma preferencial, 40 ºC a 150 ºC, de forma mais preferencial 50 ºC a 90 ºC.

[0150] O número de placas teóricas é, de forma geral, de 20 a 100, de preferência 30 a 80, de forma mais preferencial de 35 a 50.

[0151] De preferência, a separação é conduzida em uma única coluna de retificação, em que a fração de baixo ponto de ebulição é removida por cima ou por meio de uma extração lateral superior, a fração de ebulição média por meio de uma extração lateral entre a parte de cima e a parte de baixo e a fração de alto ponto de ebulição por baixo ou por meio de uma extração lateral inferior.

[0152] Os internos utilizados podem ser os internos habituais conhecidos pelos técnicos no assunto, por exemplo, bandejas de peneira ou bandejas com tampa de bolha. É dada particular preferência ao uso de gaxetas estruturadas que permitem a operação com uma queda de pressão particularmente baixa e alto número de estágios por metro de altura.

PARÂMETROS DE PROCESSO PARA A SEGUNDA COLUNA DE RETIFICAÇÃO A-2

[0153] A pressão na coluna de retificação a-2 é selecionada de modo a resultar em temperaturas inferiores e superiores adequadas. Uma pressão baixa facilita a separação aumentando a volatilidade relativa, como é conhecido pelos técnicos no assunto. Uma pressão baixa também resulta na opção de transferir calor a uma temperatura baixa no evaporador e, portanto, usar calor residual.

[0154] A temperatura inferior é, de forma geral, de 100 ºC a 250 ºC, de forma preferencial 120 ºC a 200 ºC, de forma mais preferencial 130 ºC a

180 ºC.

[0155] A temperatura máxima é, de forma geral, de 20 ºC a 200 ºC, de forma preferencial, 40 ºC a 150 ºC, de forma mais preferencial 50 ºC a 90 ºC.

[0156] O número de placas teóricas é, de forma geral, de 20 a 100, de preferência 30 a 80, de forma mais preferencial de 35 a 50.

[0157] Remoção de MEA de um estágio em uma coluna de retificação

[0158] No entanto, é dada preferência à realização da remoção no estágio a) apenas em uma única coluna de retificação a, em que: (i) uma mistura A compreendendo EDA e as borbulhas baixas que possuem um ponto de ebulição não superior a PIP é removida por cima ou por meio de uma extração lateral superior; (ii) uma mistura B compreendendo MEA é removida por meio de uma extração lateral entre a parte de cima e a parte de baixo; e (iii) uma mistura C compreendendo MEG, DETA e as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA é removida por baixo ou por meio de uma extração lateral inferior.

[0159] A pressão na coluna de retificação a é selecionada de modo a resultar em temperaturas inferiores e superiores adequadas. Uma pressão baixa facilita a separação aumentando a volatilidade relativa, como é conhecido pelos técnicos no assunto. Uma pressão baixa também resulta na opção de transferir calor a uma temperatura baixa no evaporador e, portanto, usar calor residual.

[0160] A temperatura inferior é, de forma geral, de 100 ºC a 250 ºC, de forma preferencial 120 ºC a 200 ºC, de forma mais preferencial 130 ºC a 180 ºC.

[0161] A temperatura máxima é, de forma geral, de 20 ºC a 200

ºC, de forma preferencial, 40 ºC a 150 ºC, de forma mais preferencial 50 ºC a 90 ºC.

[0162] O número de placas teóricas é, de forma geral, de 20 a 100, de preferência 30 a 80, de forma mais preferencial de 35 a 50.

REMOÇÃO DE MEA DE UM ESTÁGIO EM UMA COLUNA DE PAREDE DIVISÓRIA

[0163] Em uma forma de realização particularmente preferida, é utilizada uma coluna de retificação a-T com uma parede divisória.

[0164] Em uma coluna de parede divisória, uma parede divisória vertical que divide a seção transversal em duas seções, de forma geral, percorre parte da altura da coluna. Acima da parede divisória, a fase líquida é coletada e distribuída entre as duas seções transversais da coluna em uma razão selecionável. O uso pode levar a uma redução nos custos de capital e demandas de energia na separação.

[0165] De preferência, o ponto de alimentação está em um lado da parede divisória e a posição lateral do meio fica do outro lado da parede divisória.

[0166] De preferência, uma mistura A compreendendo EDA e as borbulhas baixas que possuem um ponto de ebulição não superior a PIP é removida por cima da coluna de parede divisória.

[0167] De preferência, uma mistura B compreendendo MEA é removida por meio de uma extração lateral da coluna de parede divisória entre a parte de cima e a parte de baixo.

[0168] De preferência, uma mistura C compreendendo MEG, DETA e as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA é removida por baixo da coluna de parede divisória.

[0169] A pressão na coluna de parede divisória a-T é selecionada de modo a resultar em temperaturas inferiores e superiores adequadas. Uma pressão baixa facilita a separação aumentando a volatilidade relativa, como é conhecido pelos técnicos no assunto. Uma pressão baixa também resulta na opção de transferir calor a uma temperatura baixa no evaporador e, portanto, usar calor residual.

[0170] A temperatura inferior é, de forma geral, de 100 ºC a 250 ºC, de forma preferencial 120 ºC a 200 ºC, de forma mais preferencial 130 ºC a 180 ºC.

[0171] A temperatura máxima é, de forma geral, de 20 ºC a 200 ºC, de forma preferencial, 40 ºC a 150 ºC, de forma mais preferencial 50 ºC a 90 ºC.

[0172] O número de placas teóricas é, de forma geral, de 20 a 100, de preferência 30 a 80, de forma mais preferencial de 35 a 50.

PROCESSAMENTO ADICIONAL DAS MISTURAS DO ESTÁGIO A)

[0173] A mistura A compreendendo EDA e as borbulhas baixas que possuem um ponto de ebulição não superior a PIP é, de forma geral, processada em duas etapas adicionais do processo. No que é chamado de remoção de NMEDA (estágio 5), o subproduto indesejado de NMEDA e a água são removidos primeiro. O estágio 5 pode, por sua vez, ser realizado em duas etapas, em que a remoção em uma primeira etapa é realizada sob condições sob as quais a EDA e a água formam uma mistura azeotrópica de alto ponto de ebulição, de forma que o NMEDA possa ser removido na parte de cima. O segundo passo é, de forma preferencial, conduzido sob condições sob as quais a água e a EDA não formam um azeótropo, de forma que a água possa ser separada da EDA.

[0174] A mistura da remoção de NMEDA pode ser separada em seus produtos de valor, EDA e PIP, em um estágio posterior do processo, chamado de purificação de EDA (estágio 6).

[0175] A remoção de NMEDA (estágio 5) e a purificação de EDA (estágio 6) são descritas em mais detalhes a seguir.

[0176] A mistura B compreendendo essencialmente MEA pode ser reciclada na conversão de MEG (estágio 1).

[0177] De preferência, a mistura B compreendendo essencialmente MEA é guiada para um estágio 3 separado (conversão de MEA), em que o MEA reage com amônia na presença de hidrogênio e um catalisador de aminação. Esta forma de realização tem a vantagem de que a quantidade total de AEEA que é formada no processo pode ser reduzida, uma vez que o MEA pode reagir com a EDA na conversão de MEG para dar AEEA.

[0178] As condições de reação e os parâmetros do processo descritos para a conversão de MEA correspondem, de forma geral, à conversão de MEG descrita acima (estágio 1).

[0179] Em geral, no entanto, a conversão de MEA requer uma temperatura mais baixa e excesso de amônia menor do que na conversão de MEG.

[0180] Quando a conversão de MEA é conduzida em um estágio 3 separado, o produto da conversão de MEA (estágio 3) é, de forma preferencial, combinada com o produto da conversão de MEG (estágio 1) e eles são enviados juntos para a remoção de amônia (estágio 2).

REMOÇÃO DO MEG - ESTÁGIO B):

[0181] De acordo com a invenção, a mistura C compreendendo MEG, DETA e as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA é enviada para uma outra etapa de separação b).

[0182] Em uma forma de realização preferida, o MEG é adicionalmente introduzido no estágio b), na quantidade necessária para a conversão no estágio 1. Para esse propósito, o MEG pode ser misturado com a mistura C antes da introdução no estágio b), ou o MEG e a mistura C pode ser introduzida separadamente no estágio b) e misturar no estágio b). Esta forma de realização tem a vantagem de que o MEG necessário no estágio 1 pode ser adicionalmente purificado no estágio b). Assim, no estágio 1, é possível usar um MEG com baixo teor de enxofre, o que pode levar às vantagens descritas acima.

[0183] No estágio b) a mistura C do estágio a) é separada em: (i) uma mistura D compreendendo MEG; e (ii) uma mistura E compreendendo MEG, DETA e as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA.

[0184] De preferência, a separação é efetuada em uma coluna de retificação b, em que a mistura D é, de forma preferencial, removida como um produto superior ou com uma extração lateral superior e a mistura E é, de forma preferencial, removida como um produto inferior ou com uma extração lateral inferior.

[0185] A pressão na parte de cima da coluna b é, de forma geral, de 0,1 a 3 bar, de forma preferencial, de 0,2 a 2 bar, de forma mais preferencial de 0,25 a 0,7 bar. A pressão na parte de cima da coluna b é de forma vantajosa selecionada de forma que o calor de condensação obtido no condensador possa ser usado para operar um evaporador em outra parte do processo, a fim de reduzir os custos totais de energia (integração térmica).

[0186] A temperatura máxima na coluna de retificação b é, de forma geral, de 30 ºC a 220 ºC, de forma preferencial, de 100 ºC a 200 ºC, de forma mais preferencial de 140 ºC a 190 ºC.

[0187] A coluna de retificação b compreende, de forma geral, 1 a 20 placas teóricas, de forma preferencial 2 a 10 placas teóricas e de forma mais preferencial 3 a 7 placas teóricas.

[0188] A separação na coluna de retificação b é realizada em aparelhos conhecidos dos técnicos no assunto, como bandejas com tampa de bolhas, colunas de bandeja de peneira ou colunas com embalagens aleatórias ou embalagens estruturadas. É dada preferência ao uso de componentes internos com baixa queda de pressão, como embalagens estruturadas.

PROCESSAMENTO ADICIONAL DAS MISTURAS DO ESTÁGIO B)

[0189] A mistura D do estágio b) compreende essencialmente MEG. De preferência, o MEG assim obtido tem um baixo teor de enxofre. De preferência, a mistura D compreendendo essencialmente MEG compreende menos de 100 ppm de enxofre na forma de sulfeto, sulfito ou um composto orgânico de enxofre, como mercaptanos ou tióis. De forma mais preferencial, a mistura D compreende menos de 20 ppm de enxofre, de forma mais preferencial menos de 2 ppm de enxofre. A introdução de um MEG com baixo teor de enxofre na conversão de MEG (estágio 1) tem as vantagens mencionadas acima.

[0190] A mistura E do estágio b) compreende MEG, DETA e borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA. O conteúdo de DETA e MEG na mistura E corresponde aproximadamente à composição do azeótropo DETA/ MEG de alta ebulição.

[0191] Uma vantagem particular do estágio b) é que a separação subsequente do azeótropo DETA/ MEG de alto ponto de ebulição no estágio d) é facilitada, uma vez que a corrente alimentada no estágio d), de forma geral, compreende apenas a quantidade de MEG que corresponde à composição do azeótropo DETA/ MEG. A corrente que é introduzida no estágio d), de forma geral, compreende assim apenas um pequeno grau, se houver, de excesso de MEG. A vazão mais baixa que é introduzida no estágio d) reduz a demanda de energia e o tamanho dos aparelhos. Além disso, o estresse térmico nos produtos na etapa d) pode ser reduzido, o que leva a uma maior qualidade dos produtos.

AEEA/ REMOÇÃO DE RESÍDUOS - ETAPA C):

[0192] De acordo com a invenção, a mistura E do estágio b) compreendendo MEG, DETA e borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA é separada no estágio c): (i) em uma mistura F compreendendo MEG e DETA; e (ii) em uma mistura G compreendendo as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA.

[0193] De forma alternativa, a separação da mistura E do estágio b pode ser separada da seguinte forma: (i) uma mistura F compreendendo MEG e DETA; (ii) uma mistura G1 compreendendo AEEA; e (iii) uma mistura G2 compreendendo as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA.

[0194] A separação no estágio c) é, de forma preferencial, realizada em uma coluna de retificação c.

[0195] Na coluna de retificação c, a mistura F é, de forma preferencial, removida por cima ou por meio de uma extração lateral superior e a mistura G é, de forma preferencial, removida por baixo ou por meio de extração lateral inferior.

[0196] Também é possível extrair uma mistura F por cima e uma mistura G1 por meio de uma extração lateral no meio e uma mistura G2 por baixo ou por meio de extração lateral inferior.

[0197] A retificação no estágio c é, de forma geral, conduzida em configurações de retificação conhecidas pelos técnicos no assunto, como colunas de bandeja com tampa de bolhas, colunas de bandeja de peneira ou colunas com embalagens aleatórias ou embalagens estruturadas.

[0198] É dada preferência ao uso de embalagens estruturadas com baixa queda de pressão.

[0199] Se a mistura E é separada em três frações F, G1 e G2, a coluna de retificação c usada é, de forma preferencial, uma coluna de parede divisória.

[0200] O número de placas teóricas é de 5 a 50, de forma preferencial 10 a 30, de forma mais preferencial 15 a 20.

[0201] A pressão na parte de cima da coluna é de 0,01 a 3,0 bar, de forma preferencial, de 0,05 a 1 bar, de forma mais preferencial de 0,1 a 0,5 bar.

[0202] A temperatura máxima na coluna de retificação b é, de forma geral, de 30 ºC a 220 ºC, de forma preferencial, de 100 ºC a 200 ºC, de forma mais preferencial de 120 ºC a 180 ºC.

PROCESSAMENTO ADICIONAL DAS MISTURAS DO ESTÁGIO C)

[0203] A mistura G compreendendo as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA é, de forma geral, processada em uma etapa de separação adicional, por exemplo, uma retificação, uma destilação ou uma evaporação simples em um evaporador de circulação, evaporador de queda de filme ou evaporador de filme fino, para separar a AEEA das borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição superior a AEEA.

[0204] A mistura G1 compreendendo essencialmente AEEA também pode ser enviada diretamente para outro uso. Por exemplo, o AEEA pode ser usado como um produto químico de síntese para a preparação de outros compostos químicos, como aditivos para combustíveis e aditivos para óleo, ligantes quelatos, tensoativos, revestimentos, amaciadores, uretanos, entre outros. Também é possível purificar ainda mais o AEEA quando é necessária uma qualidade particularmente alta.

[0205] A mistura G2 compreendendo borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição superior a AEEA também pode ser enviada para um uso, por exemplo, como aditivo de asfalto, inibidor de corrosão, aditivo de combustível e aditivo de óleo, tensoativos ou como endurecedor para sistemas epóxi.

REMOÇÃO DE DETA - ESTÁGIO D):

[0206] De acordo com a invenção, a mistura F do estágio c) é separada por destilação extrativa com trietilenoglicol (TEG) em: (i) uma mistura H compreendendo MEG; e (ii) uma mistura I compreendendo DETA e TEG.

[0207] Antes da mistura F ser introduzida no estágio d), o TEG é alimentado na mistura F.

[0208] A destilação extrativa com TEG como solvente seletivo para DETA é de forma preferencial operado de forma que a razão molar de TEG para DETA na mistura F após a alimentação do TEG esteja na faixa de 1: 1 a 10: 1, de forma mais preferencial 2: 1 a 8: 1 e de forma mais preferencial 3: 1 para 5: 1.

[0209] A destilação extrativa no estágio d) é, de forma preferencial, realizada em uma coluna de retificação d.

[0210] De preferência, a mistura H é removida por cima ou por meio de uma extração lateral superior, enquanto a mistura I é removida como produto inferior ou por meio de extração lateral inferior.

[0211] A retificação no estágio d) é, de forma preferencial, realizada em configurações de retificação conhecidas pelos técnicos no assunto, como colunas de bandeja com tampa de bolhas, colunas de bandeja de peneira ou colunas com embalagens aleatórias ou embalagens estruturadas. É dada preferência ao uso de embalagens estruturadas com baixa queda de pressão.

[0212] O número de placas teóricas é, de forma geral, 10 a 100, de forma preferencial 20 a 60, de forma mais preferencial 30 a 50.

[0213] A pressão na parte de cima da coluna é, de forma geral, de 0,005 a 1,0 bar, de forma preferencial, de 0,01 a 0,2 bar, de forma mais preferencial de 0,02 a 0,1 bar.

[0214] A temperatura na parte de cima da coluna de retificação d é, de forma geral, de 50 ºC a 220 ºC, de forma preferencial, 70 ºC a 160 ºC, de forma mais preferencial 80 ºC a 130 ºC.

PROCESSAMENTO ADICIONAL DAS MISTURAS DO ESTÁGIO D)

[0215] A mistura H compreendendo essencialmente MEG é, de forma preferencial, reciclada na conversão de MEG.

[0216] O processo da invenção pode opcionalmente ser combinado com outras etapas para dar um processo geral particularmente vantajoso.

[0217] Assim, é dada preferência à introdução da mistura I compreendendo DETA e TEG, que é obtida no estágio d) em um estágio 4 adicional (remoção de TEG), em que é separado em: (i) uma mistura J compreendendo DETA; e (ii) uma mistura K compreendendo TEG.

[0218] A mistura A do estágio a) é, de forma preferencial, introduzida no estágio 5 (desidratação de EDA) em que é separada: (i) uma mistura L compreendendo NMEDA e água; (ii) uma mistura M compreendendo água; e (iii) uma mistura N compreendendo EDA e PIP.

[0219] A mistura N do estágio 5 é, de forma preferencial, separada em outro estágio 6 (purificação de EDA) nas seguintes misturas: (i) uma mistura O compreendendo EDA; (ii) uma mistura P compreendendo PIP; e (iii) uma mistura Q compreendendo um resíduo.

ESTÁGIOS OPCIONAIS REMOÇÃO DE TEG - ESTÁGIO 4

[0220] É dada preferência à introdução da mistura I compreendendo DETA e TEG, que é obtida no estágio d) em um estágio 4 adicional, em que é separado em: (i) uma mistura J compreendendo DETA; e (ii) uma mistura K compreendendo TEG.

[0221] O estágio 4 é de preferência conduzido em uma coluna de retificação, em que a mistura J é removida por cima ou por meio de uma extração lateral superior e a mistura K é removida como o produto inferior ou por meio de uma extração lateral inferior.

[0222] A retificação no estágio 4 é, de forma preferencial, realizada em configurações de retificação conhecidas pelos técnicos no assunto, como colunas de bandeja com tampa de bolhas, colunas de bandeja de peneira ou colunas com embalagens aleatórias ou embalagens estruturadas. É dada preferência ao uso de embalagens estruturadas com baixa queda de pressão.

[0223] O número de placas teóricas na coluna e é, de forma geral, de 5 a 60, de forma preferencial 10 a 50, de forma mais preferencial 20 a 40.

[0224] A pressão na parte de cima da coluna e é, de forma geral, de 0,005 a 1,0 bar, de forma preferencial, de 0,01 a 0,2 bar, de forma mais preferencial de 0,02 a 0,1 bar.

[0225] A temperatura máxima na coluna de retificação e é, de forma geral, de 50 ºC a 220 ºC, de forma preferencial, 70 ºC a 160 ºC, de forma mais preferencial 80 ºC a 130 ºC.

PROCESSAMENTO ADICIONAL DAS MISTURAS DO ESTÁGIO 4

[0226] A mistura J compreendendo essencialmente DETA pode ser enviada para outro uso, por exemplo, como ligante de quelato, como endurecedor para sistemas epóxi e como intermediária para produção de composições de proteção de culturas e produtos farmacêuticos.

[0227] A mistura K compreendendo essencialmente TEG é de forma preferencial, como detalhado acima, misturada com a mistura F do estágio c) antes da introdução no estágio d).

DESIDRATAÇÃO DE EDA - ESTÁGIO 5

[0228] A mistura A do estágio a) é, de forma preferencial, introduzida no estágio 5 (desidratação de EDA) em que é separada: (iv) uma mistura L compreendendo NMEDA e água; (v) uma mistura M compreendendo água; e (vi) uma mistura N compreendendo EDA e PIP.

[0229] A separação é, de forma preferencial, realizada em uma sequência de duas colunas de retificação 5-1 e 5-2.

COLUNA DE REMOÇÃO NMEDA 5-1

[0230] Na coluna de retificação 5-1, a mistura L é, de forma preferencial, removida por cima e uma mistura MN compreendendo a razão essencial de EDA como um azeótropo de alto ponto de ebulição com água e piperazina através da parte de baixo.

[0231] A temperatura da parte de baixo em 5-1 é, de forma preferencial, inferior a 170 ºC, de forma mais preferencial inferior a 160 ºC, de forma mais preferencial inferior a 155 ºC.

[0232] A temperatura de retificação é, de forma geral, atingida através do estabelecimento de uma pressão adequada na retificação.

[0233] É dada preferência à condução da destilação sob condições nas quais a água e a EDA formam um azeótropo com alto ponto de ebulição. Para este fim, opcionalmente é fornecida água à mistura, conforme necessário para a formação de um azeótropo de alto ponto de ebulição. Na presença de outras substâncias que formam um azeótropo de alta fervura com água, é adicionalmente necessário que pelo menos a quantidade de água que corresponde à respectiva concentração do respectivo componente que forma um azeótropo de alta fervura com água esteja presente.

[0234] A determinação das composições azeotrópicas é familiar para o técnico no assunto. Para mais detalhes, é feita referência ao documento EP 2 507 202.

[0235] É dada preferência à escolha de uma pressão mínima para a retificação, de forma mais preferencial aquela à qual ainda é possível a condensação da mistura de vapor obtida na parte superior em condições industriais, isto é, uma temperatura em que ainda é possível a condensação com água de resfriamento ou o resfriamento com ar ambiente. Estas são tipicamente temperaturas máximas de 20 ºC ou mais, de forma preferencial 30 ºC ou mais e de forma mais preferencial 35 ºC ou mais. A condensação é, de forma preferencial, efetuada dentro de uma faixa de temperatura de 20 a 60 ºC, de forma preferencial 30 a 55 ºC, de forma mais preferencial 40 a 50 ºC.

[0236] De preferência, é estabelecida uma pressão na parte de cima da coluna de 2,5 bar ou menos, de forma preferencial 1,6 bar ou menos e de forma mais preferencial 1 bar ou menos.

[0237] Se a entrada na coluna de retificação compreender aminas com maior ponto de ebulição, é, de forma geral, necessário abaixar a pressão superior para atingir a temperatura de acordo com a invenção na parte inferior da coluna.

[0238] A retificação pode ser efetuada em aparelhos conhecidos dos técnicos no assunto, como colunas de bandeja com tampa de bolhas, colunas de bandeja de peneira ou colunas com embalagens aleatórias ou embalagens estruturadas. É dada preferência ao uso de componentes internos com baixa queda de pressão, como empanques estruturados, por exemplo, na forma de empanques de chapa, como Mellapak 250 Y ou Montz Pak (tipo B1- 250). Também é possível a presença de uma gaxeta com área superficial específica mais baixa ou elevada, ou é possível usar uma gaxeta de tecido ou uma gaxeta com outra geometria, como Mellapak 252.Y. O que é vantajoso sobre o uso desses internos destilados são a baixa queda de pressão e baixa retenção de líquidos específica em comparação com as bandejas de válvulas, por exemplo. Os internos podem ser dispostos em uma ou mais camas.

[0239] A coluna de retificação compreende de preferência 35 a 140 placas teóricas, de forma mais preferencial 50 a 120 placas teóricas e de forma mais preferencial 60 a 100 placas teóricas.

[0240] A entrada na coluna de retificação é, de forma preferencial, alimentada em uma região espacial entre 25% e 95% das placas teóricas da coluna de retificação (contadas a partir da parte de baixo), de forma mais preferencial em uma região espacial entre 60% e 90% das placas teóricas da coluna de retificação. Por exemplo, a alimentação pode ser efetuada acima do meio das placas teóricas.

[0241] Para melhorar a remoção de NMEDA, o condensado obtido no condensador é, de forma preferencial, reciclado na parte de cima da coluna de retificação até uma extensão superior a 30%, de forma preferencial, até uma extensão superior a 50%. O restante é descarregado do processo e, de forma geral, enviado para um recipiente coletor e, portanto, de forma geral, para um descarte, de forma preferencial, uma estação de tratamento de água.

[0242] A mistura L compreendendo essencialmente água e NMEDA e possivelmente vestígios de EDA é, de forma preferencial, removida na região superior da coluna, de forma mais preferencial na parte de cima da coluna, e enviada a um condensador. Os condensadores utilizados podem, por exemplo, ser condensadores com serpentinas de resfriamento ou tubos helicoidais, condensadores de tubo revestidos e trocadores de calor de invólucro e tubo.

[0243] Para melhorar a remoção de NMEDA, o condensado obtido no condensador é, de forma preferencial, reciclado na parte de cima da coluna de retificação até uma extensão superior a 30%, de forma preferencial, até uma extensão superior a 50%. O restante é descarregado do processo e, de forma geral, enviado para um recipiente coletor e, portanto, de forma geral, para um descarte, de forma preferencial, uma estação de tratamento de água.

[0244] Na região inferior da coluna, de forma preferencial, da parte de baixo ou extração lateral inferior, é removida uma mistura MN compreendendo a razão essencial de EDA como um azeótropo de alta ebulição com água e piperazina.

COLUNA DE DESIDRATAÇÃO DE EDA 5-2

[0245] A mistura MN é, de forma preferencial, guiada para uma coluna de retificação adicional 5-2, em que a mistura M é removida, de forma preferencial, por cima ou por meio de uma extração lateral superior, e a mistura N é removida por baixo ou por meio de uma extração lateral inferior.

[0246] De preferência, a coluna de desidratação 5-2 da EDA é operada sob condições sob as quais a EDA e a água formam uma mistura azeotrópica.

[0247] A pressão na coluna 5-2 é, de forma geral, ajustada de forma que a temperatura da parte de baixo seja superior a 180 ºC, de forma preferencial superior a 190 ºC, de forma mais preferencial superior a 200 ºC.

[0248] Na forma de realização preferida, portanto, a pressão absoluta na parte de cima da coluna de retificação está, de forma preferencial, na faixa de 4 a 30 bar, de forma mais preferencial 6 a 10 bar e especialmente, de forma preferencial, 7 a 9 bar.

[0249] A alimentação é de forma mais preferencial em uma região espacial entre 50% e 100% das placas teóricas da coluna de retificação. Por exemplo, a alimentação pode estar na parte de cima da coluna. O ponto de alimentação ideal pode ser determinado pelo técnico no assunto com as ferramentas de cálculo habituais.

[0250] O número de placas teóricas está, de forma geral, na faixa de 10 a 80, de forma preferencial 30 a 60.

[0251] Em uma forma de realização preferida, a coluna de desidratação de EDA possui um condensador que, de forma geral, é operado a uma temperatura em que a porção predominante da água é condensada na pressão superior correspondente.

[0252] Em geral, a temperatura de operação do condensador está na faixa de 150 a 230 ºC, de forma preferencial 160 a 195 ºC.

[0253] Um condensado compreendendo predominantemente água é, de forma geral, obtido no condensador.

[0254] De preferência, o condensado obtido no condensador é reciclado na parte de cima da coluna de retificação para uma extensão superior a 50%, de forma preferencial, até uma extensão superior a 65%.

[0255] O condensado não reciclado, de forma geral, pode ser enviado diretamente para o descarte, por exemplo, através da introdução em uma estação de tratamento de águas residuais.

[0256] Em uma outra forma de realização preferida, o condensado não reciclado na desidratação de EDA é introduzido na parte de baixo da coluna de remoção 5-1 de NMEDA. Isso tem a vantagem de aumentar a quantidade de água na coluna de remoção de NMEDA e, portanto, a coluna de remoção de NMEDA compreende a quantidade de água necessária para a formação de um azeótropo de EDA e água com alto ponto de ebulição.

[0257] Em uma forma de realização preferida, a mistura M compreendendo essencialmente água que é removida na parte superior da coluna de desidratação 5-2 da EDA não é condensada e é introduzida na coluna de remoção NMEDA 5-1 na forma de vapores (“vapores” são aqui entendido como o fluxo, de forma geral, vaporoso obtido na parte de cima de uma coluna antes de ser enviado para um condensador).

[0258] Os vapores podem ser introduzidos diretamente na seção de remoção da coluna 5-1, de preferência na parte de baixo. É vantajoso aqui acelerar o fluxo de vapor de 5-2 a 5-1 para a pressão mais baixa com o auxílio de uma válvula de controle de circuito fechado ou aba de controle de circuito fechado, ou realizar a aceleração usando uma turbina que aciona um motor, isso gera fluxo.

[0259] Os vapores podem ser passados para um evaporador da coluna 5-1 na forma de vapor de aquecimento.

[0260] Em ambos os casos, a energia necessária no evaporador da coluna 5-1 é reduzida em uma magnitude considerável.

PURIFICAÇÃO DE EDA - ESTÁGIO 6

[0261] A mistura N do estágio 5 compreendendo EDA e PIP é, de forma preferencial, separada em um estágio 5 adicional da seguinte maneira: (iii) uma mistura O compreendendo EDA; (iv) uma mistura P compreendendo PIP; e (v) uma mistura Q compreendendo um resíduo.

[0262] A separação no estágio 6 é, de forma preferencial, realizada em uma coluna de retificação 6-1.

[0263] É aqui preferida a extração de uma mistura O compreendendo essencialmente EDA por cima ou por meio de uma extração lateral superior acima da alimentação.

[0264] De preferência, uma mistura P compreendendo essencialmente PIP é removida por meio da extração lateral ou através da parte de baixo.

[0265] Uma mistura Q, de forma geral, compreendendo borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição mais alto que o PIP pode opcionalmente ser removida como resíduo da parte de baixo.

[0266] A separação é realizada em colunas conhecidas pelos técnicos no assunto, como colunas de bandeja com tampa de bolha, colunas de bandeja de peneira ou colunas com embalagens aleatórias ou embalagens estruturadas.

[0267] A coluna de retificação compreende 10 a 70 placas teóricas, de forma preferencial 20 a 60 placas teóricas e de forma mais preferencial 30 a 50 placas teóricas.

[0268] A pressão na parte de cima da coluna é de 0,1 a 10 bar, de preferência 0,5 a 5 bar, de forma mais preferencial 1,0 a 3 bar.

[0269] É possível escolher a pressão na coluna e, portanto, a temperatura máxima no condensador, de forma que o calor da condensação obtido possa ser usado para aquecer outro evaporador no processo, a fim de economizar em custos de energia.

VANTAGENS

[0270] O processo da invenção para a separação de uma mistura que é, de forma preferencial, obtida a partir da conversão de MEG proporcionou um processo que permite que os produtos de processo desejados sejam obtidos com alto rendimento e pureza.

[0271] Além disso, no processo da invenção é possível reciclar produtos não convertidos ou parcialmente convertidos no processo, de forma que seja possível obter um alto rendimento geral com base nos reagentes utilizados.

[0272] Além disso, o processo tem uma menor demanda de energia e requer aparelhos menores na destilação extrativa comparativamente complexa devido a menores taxas de fluxo. Como resultado, também é possível reduzir o estresse térmico na destilação extrativa, o que pode levar a uma melhoria na qualidade do produto.

[0273] O processo da invenção permite adicionalmente uma pré- purificação especial do reagente de MEG usado, em que é permitida a redução na razão de compostos de enxofre no MEG. Por sua vez, isso pode afetar a conversão e o rendimento na conversão de MEG e melhorar a vida útil dos catalisadores de aminação usados na conversão de MEG.

[0274] O processo da invenção permite adicionalmente a integração com outras etapas do processo.

[0275] Por exemplo, o fluxo de produtos B obtido no estágio a) do processo da invenção pode ser convertido em uma conversão de MEA separada (estágio 3) para os produtos-alvo EDA e DETA. Assim, no processo geral, é possível aumentar a seletividade para EDA e DETA, enquanto a seletividade para AEEA pode ser reduzida.

[0276] Além disso, é possível acoplar o estágio d) com uma remoção eficiente de TEG (estágio 4), de forma que o TEG possa ser reciclado de volta ao processo (estágio d). A combinação do estágio b) pode reduzir a taxa de fluxo introduzida no estágio 4, o que por sua vez pode levar a uma redução no tamanho do aparelho e na demanda de energia.

[0277] O acoplamento do estágio a) com uma remoção de NMEDA (estágio 5) e uma purificação de EDA (estágio 6) permite a purificação da mistura A removida no estágio a) de maneira que seja possível preparar EDA sob especificação com baixo teor de NMEDA. O estágio 5 pode, por sua vez, ser executado em uma forma de realização vantajosa, de forma que a demanda de energia no estágio 5 possa ser reduzida por uma interconexão das colunas usadas no estágio 5.

[0278] O processo da invenção é elucidado pelos exemplos que se seguem.

EXEMPLO 1

[0279] O Exemplo 1 foi conduzido de acordo com o arranjo mostrado na Figura 1 e na Figura 2.

[0280] A mistura compreendendo MEG, MEA, EDA e DETA foi preparada em dois estágios paralelos (estágio 1: conversão de MEG e estágio 3: conversão de MEA), como mostrado na Figura 1.

[0281] No estágio 1, uma corrente (1) compreendendo 53,5 kg/ h de amônia na forma líquida a 190 bar é misturada com uma corrente (2) consistindo em 13,9 kg/ h de MEG a 190 bar e uma corrente adicional (1-1) consistindo em 350 g/ h de hidrogênio, aquecido a 175 ºC e através de um reator tubular (R1) compreendendo 20 kg de um catalisador contendo N-, Co-, Cu-, Ru- e Sn.

[0282] O catalisador foi preparado da seguinte maneira: Um precursor de catalisador foi preparado de acordo com o exemplo B3 do documento WO 2013/072289. Os comprimidos assim obtidos (3 * 3 mm) foram triturados em lascas de 1-2 mm. A capacidade máxima de absorção de água do fragmento foi de 0,30 mL/ g. Uma solução de sal de metal foi preparada.

Para este fim, 20,25 g de hexa-hidrato de nitrato de cobalto (20,25% em peso de Co) foram dissolvidos em água quente e foram adicionados 37,91 g de solução de nitrosilnitrato de rutênio. A solução assim obtida foi preparada até 71 mL com água desmineralizada e transferida para um recipiente de pulverização. O fragmento foi pulverizado em um aparelho de impregnação com uma quantidade que corresponde a 95% da absorção máxima de água do fragmento. A fim de garantir a absorção homogênea da solução de impregnação, o fragmento foi girado por mais 30 minutos. Depois disso, o fragmento de catalisador foi seco em um armário de secagem por circulação de ar a 120 ºC por 16 h. Após a secagem, o precursor do catalisador foi calcinado redutivamente a não mais de 200 ºC em uma corrente de nitrogênio e hidrogênio.

[0283] No estágio 3, uma corrente (3) compreendendo 4,7 kg/ h de amônia na forma líquida a 190 bar foi misturada com uma corrente (4) consistindo em 1,88 kg/ h de MEOA a 190 bar e uma corrente adicional (3-1) consistindo em 65 g/ h de hidrogênio a 190 bar, aquecido a 150 ºC e passado por um reator (R2) compreendendo 5 kg de catalisador (para preparação, veja acima).

[0284] Os resultados da reação dos estágios 1 e 3 foram combinados e guiados para a remoção de amônia (estágio 2).

[0285] O estágio 2 foi conduzido em duas etapas em duas colunas de retificação (K21 e K22).

[0286] Em um primeiro passo, as misturas combinadas dos estágios 1 e 3 foram guiadas para uma coluna de retificação (K21) com apenas uma seção de decapagem com 2 placas teóricas. O K21 foi operado a uma pressão máxima de 20 bar e a uma temperatura inferior de 165 ºC. Uma temperatura de 49 ºC foi medida na parte de cima do K21. A amônia presente foi removida no K21 e reciclada como correntes (1) e (3) nos estágios 1 e 3, com a adição de uma pequena corrente de amônia fresca para compensar as perdas. Além disso, uma pequena quantidade de gás de combustão surgiu no condensador de K21, consistindo principalmente na quantidade de hidrogênio presente nos alimentos de amônia, nas correntes (1) e (3). O produto da parte de baixo da coluna K21, fluxo (5), foi introduzida em uma coluna adicional K22 que compreendia apenas uma seção de remoção com 5 placas teóricas. O K21 foi operado a uma pressão máxima de 4 bar e a uma temperatura inferior de 173 ºC. Na parte de cima do K21, uma mistura de amônia e água a 55 ºC foi removida como corrente (6) e reciclada na coluna K21. O produto da parte de baixo livre de amônia da coluna K22 foi introduzida no processo da invenção como corrente (7).

ESTÁGIO A)

[0287] O produto do estágio 2 (fluxo (7)) foi guiada para o estágio a), como mostrado na Figura 2.

[0288] O estágio a) é configurado como uma coluna de parede divisória que foi operada a uma pressão máxima de 150 mbar. A coluna K31 compreendia uma embalagem ordenada correspondente a 16 placas teóricas como seção de decapagem abaixo da placa divisória, 5 placas teóricas na lateral de alimentação da placa divisória abaixo do ponto de alimentação, 10 placas teóricas na lateral de alimentação da placa divisória acima do ponto de alimentação, 12 placas teóricas na lateral de extração da placa divisória abaixo do ponto de extração lateral, 8 placas teóricas na lateral de extração da placa divisória acima do ponto de extração lateral e 3 placas teóricas como seção retificadora acima da placa de divisão. A temperatura superior em K31 era de 73 ºC, a temperatura inferior de 146 ºC e a taxa de refluxo de 10,6 kg/ h. Na lateral de extração do K31, uma corrente compreendendo 1,88 kg/ h de MEA foi removida (mistura B), que foi guiada como corrente (4) para o estágio 3.

ETAPA 5) REMOÇÃO DE NMEDA

[0289] Na parte de cima da coluna K31, foi removida uma corrente (8) compreendendo EDA e borbulhas baixas que possuem um ponto de ebulição não superior a PIP (mistura A), que foi guiada para a remoção de NMEDA (estágio 5), como mostrado na Figura 2.

[0290] O estágio 5 foi conduzido em duas etapas em duas colunas de retificação.

[0291] A primeira coluna de retificação K41 foi operada a uma pressão máxima de 150 mbar. A coluna K41 compreendia uma embalagem ordenada correspondente a 13 placas teóricas na seção retificadora e 67 placas teóricas na seção decapante. A temperatura superior era de 55 ºC, a temperatura inferior de 79 ºC e a taxa de refluxo de 5 kg/ h. 3,3 kg/ h de água foram retirados da parte de cima como corrente (9), que compreendia 100 ppm de EDA e 1217 ppm de NMEDA (mistura L). Uma corrente (10) a 12 kg/ h, compreendendo 1 ppm de NMEDA, foi removida através da parte de baixo de K41. A corrente (10) foi guiada para uma segunda coluna de retificação K42 que consistia em uma seção de decapagem com embalagem ordenada correspondente a 60 placas teóricas. A pressão superior era de 8,5 bar, a temperatura superior de 189 ºC e a temperatura inferior de 204 ºC. K42 não incluía nenhum condensador; todos os vapores da coluna foram introduzidos como fluxo (11) na parte de baixo do K41. Uma corrente (6) compreendendo água (mistura M) foi removida em K42. 4,6 kg/ h foram retirados através da parte de baixo do K42 como corrente (12) compreendendo EDA, PIP e 0,35% de água e passados para a remoção do EDA (estágio 6).

ESTÁGIO 6) REMOÇÃO DE EDA

[0292] O estágio 6 foi conduzido em uma etapa de uma coluna de retificação, como mostrado na Figura 2.

[0293] A mistura do estágio 5 foi introduzida em uma coluna de retificação K43 que foi operada a uma pressão máxima de 1050 mbar e compreendia uma extração lateral inferior na forma vaporosa, mas nenhuma placa divisória. A coluna K43 compreendeu a embalagem ordenada correspondente a 25 placas teóricas na seção retificadora, 15 placas teóricas na seção de decapagem entre alimentação e extração lateral e 5 placas teóricas entre extração lateral e base. A temperatura superior era de 118 ºC, a temperatura inferior de 149 ºC e a taxa de refluxo de 8,6 kg/ h. 4,1 kg/ h de EDA com um conteúdo de 0,4% de água e 100 ppm de piperazina foram retirados acima como corrente (13) como produto puro (mistura O). Na extração lateral, 0,48 kg/ h de piperazina com um conteúdo de 98 ppm de EDA foi extraído como corrente (14) (mistura P). 50 g/ h de resíduo foram retirados através da parte de baixo como corrente (15) (mistura Q).

ESTÁGIO B)

[0294] Na parte de baixo da coluna K31, 8,7 kg/ h, que incluem MEG, DETA e as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA, foram retirados como corrente (16) (mistura C). Essa corrente foi guiada para o estágio b) até uma coluna de retificação K51, como mostrado na Figura 2. A coluna K51 foi operada a uma pressão máxima de 300 mbar. A coluna K51 compreendia apenas uma seção de decapagem com uma embalagem ordenada correspondente a 6 placas teóricas. A temperatura superior foi de 161 ºC, a temperatura inferior de 179 ºC. 7,8 kg/ h de MEG compreendendo 0,4% de DETA e 0,5% de AEEA, e também 0,6% de outras borbulhas altas foram puxadas para cima como corrente (17) (mistura D). 0,91 kg/ h compreendendo 34% MEG, 34% DETA, 16% AEEA, sendo o saldo (16%) outras borbulhas altas, extraído através da parte de baixo do K51 como corrente (18) (mistura E).

ESTÁGIO C)

[0295] O produto inferior do estágio b) foi guiado no estágio c) para uma coluna de retificação K61, como mostrado na Figura 2. A coluna K61 foi operada a uma pressão máxima de 125 mbar. A coluna K61 compreendia uma embalagem ordenada correspondente a 15 placas teóricas na seção retificadora e 12 placas teóricas na seção decapante. A temperatura superior era de 150 ºC, a temperatura inferior de 180 ºC, a taxa de refluxo de 0,8 kg/ h.

0,29 kg/ h de resíduo compreendendo AEEA foi retirado através da parte de baixo como corrente (19) (mistura G). 0,62 kg/ h compreendendo cerca de 50% de MEG e 50% de DETA com 110 ppm de outras borbulhas altas foram extraídos na parte de cima como corrente (20) (mistura F).

ESTÁGIO D)

[0296] A corrente (20) foi guiada no estágio d) para uma coluna de retificação K71, como mostrado na Figura 2. A coluna K71 foi operada a uma pressão máxima de 30 mbar. Além disso, 4 kg/ h compreendendo principalmente TEG foram guiados para K71 como corrente (21). K71 compreendeu a embalagem ordenada correspondente a 6 placas teóricas como seção retificadora acima da alimentação da corrente (21), 14 placas teóricas entre as alimentações da corrente (21) (superior) e corrente (20) (inferior) e 23 placas teóricas como sessão de decapantes abaixo do ponto de alimentação do fluxo (20). A temperatura superior era de 109 ºC, a temperatura inferior de 188 ºC e a taxa de refluxo de 0,93 kg/ h. 0,31 kg/ h de MEG compreendendo 950 ppm de DETA foi extraído em K71 como corrente (22) (mistura H). A corrente (22) da parte superior do K71, a corrente (17) da parte superior do K51 e o MEG fresco para suplementar a quantidade consumida foram combinadas e recicladas como corrente (2) no estágio 1.

[0297] 4,3 kg/ h compreendendo DETA e TEG foram retirados através da parte de baixo de K71 como corrente (23) (mistura I).

ETAPA 4) REMOÇÃO DO TEG

[0298] A parte de baixo de K71 foi introduzida no estágio 4 em uma coluna de retificação K72, como mostrado na Figura 2. A coluna K72 foi operada a uma pressão máxima de 25 mbar. A coluna K72 compreendia uma embalagem ordenada correspondente a 6 placas teóricas na seção retificadora e 24 placas teóricas na seção decapante. A temperatura superior era de 105 ºC, a temperatura inferior de 190 ºC, a taxa de refluxo de 1,4 kg/ h. Em K72, 0,31 kg/ h de DETA compreendendo 101 ppm de MEG e 2500 ppm de outras borbulhas altas foram retirados como corrente (23) como produto (mistura J)).

Na parte de baixo de K72, 4 kg/ h compreendendo TEG foram retirados (mistura K), que foram reciclados como corrente (21) na coluna K71 na etapa d). Também foram descarregadas 10 g/ h da parte inferior do K72 para evitar o acúmulo de borbulhas altas inertes no circuito TEG.

EXEMPLO 2

[0299] No exemplo 2, a remoção de amônia (estágio 2) é realizada em várias colunas, como mostra a Figura 3.

[0300] O produto do estágio 1 (fluxo (1)) e do estágio 3 (fluxo (2)) é guiada coletivamente em uma coluna C210 que é operada a 20 bar.

[0301] O número de placas teóricas é 2. A uma temperatura máxima de cerca de 50 ºC, uma corrente gasosa (corrente (4)) compreendendo hidrogênio e amônia é alimentada a um primeiro condensador em que a mistura gasosa é resfriada de 50 ºC a 45 ºC. A mistura gasosa do primeiro condensador (E213-1) é guiada para um segundo condensador (E213-2) (corrente (5)) em que a mistura gasosa é resfriada a 35 ºC. As fases líquidas constituídas predominantemente de amônia são combinadas e recicladas no estágio 1) como corrente (6).

[0302] O produto inferior da coluna C210 é guiado para uma coluna adicional C220 que possui 2 placas teóricas e é operada a uma pressão de 20 bar. Na parte de cima da coluna C220, a uma temperatura máxima de cerca de 49 ºC, é removida uma corrente compreendendo predominantemente amônia, que é, de forma preferencial, reciclada no estágio 1 e/ ou no estágio 3.

O produto inferior da coluna C220 é introduzido em outra coluna C230, operada a 4 bar e com 5 placas teóricas. Na parte de cima da coluna C230, a uma temperatura máxima de cerca de 55 ºC, é removida uma mistura compreendendo predominantemente amônia e metilamina. O produto inferior é guiado para o estágio a).

[0303] A fase gasosa (corrente (7)) do condensador E213-2 é guiada para uma coluna de lavagem C240, em que a fase gasosa é contatada com água (corrente (9)) em contracorrente. A água de lavagem tem uma temperatura de 35 ºC. A água de lavagem (corrente (9)) é, de forma preferencial, a água que foi usada como água de resfriamento em outras partes do processo, por exemplo, para resfriar o condensador na remoção de EDA (estágio 6). Na parte de cima da coluna C240, uma fase gasosa é removida (corrente (8)), que consiste predominantemente em hidrogênio. A água de lavagem (corrente (10)) enriquecida com amônia é guiada a partir da parte de baixo da coluna C240 através de um trocador de calor E245, em que é aquecida a cerca de 140 ºC e guiada para a coluna C250 (corrente (9)). A coluna C250 é operada a uma pressão de 20 bar e a uma temperatura inferior de 217 ºC. Na parte de cima da coluna C250, a amônia é removida (corrente (11)), que é condensada e reciclada na coluna C210. A água de lavagem que foi liberada substancialmente de amônia é reciclada na coluna C240 através dos trocadores de calor E245 e E255 (corrente (11)). No trocador de calor, parte da energia térmica na corrente (12) é usada para aquecer a corrente (10) da coluna C240.

EXEMPLO 3

[0304] No exemplo 3, a remoção de amônia é realizada em várias colunas, como mostra a Figura 4.

[0305] O produto do estágio 1 (fluxo (1)) e do estágio 3 (fluxo (2)) é combinada e guiada para um vaso de flash (V130) através de uma válvula de flash. O vaso de flash está a uma pressão de 50 bar. A fase gasosa que se forma na cintilação (fluxo (4)), compreendendo hidrogênio e amônia, é guiada através de um primeiro condensador (E105), em que a temperatura da fase gasosa é reduzida de 81 ºC para 72 ºC. O condensado que se forma no resfriamento (corrente (5)), que consiste predominantemente de amônia, é retirado e, de preferência, reciclado no estágio 1 ou 3. A fase gasosa do condensador E105 é guiada através de um segundo condensador E133 (corrente (6)), em que a temperatura do fluxo de gás é reduzida de 72 ºC para 50 ºC. Os condensados que formam (corrente (5)) são combinados com os condensados líquidos do condensador E105 e, como descrito acima, são reciclados, de forma preferencial, no estágio 1 e/ ou no estágio 3. A fase gasosa do condensador E133 (fluxo (7)) é contatada com MEG na coluna de lavagem C240. Na coluna de lavagem C240, o MEG é carregado com amônia.

O MEG carregado de amônia (corrente (10)) é reciclado no estágio 1 e/ ou no estágio 3. Na coluna de lavagem, o MEG é aquecido de cerca de 46 ºC a 91 ºC. O líquido de lavagem usado é, de forma preferencial, MEG que, antes de ser introduzido no estágio 1, é introduzido na coluna de lavagem C240

(corrente (11)), de forma que o MEG seja pré-aquecido antes de ser introduzido no estágio 1 (fluxo (10)). A fase gasosa não absorvida da coluna de lavagem C240, compreendendo predominantemente hidrogênio (corrente (8)), é comprimida em um compressor C141 até a pressão de reação que existe no estágio 1 e reciclada no estágio 1. É preferível retirar um fluxo pequeno (9) para evitar o acúmulo de CO e metano no hidrogênio reciclado.

[0306] A fase líquida do vaso de flash V130 é transferida para uma destilação de vários estágios, em que, a 50 bar, a amônia é primeiro removida na parte de cima e o produto inferior é guiado para uma segunda coluna em que, a 4 bar, mais amônia e metilamina são removidas na parte de cima. O produto inferior da segunda coluna de destilação é guiado para o estágio a) (remoção de MEA).

[0307] A variante do processo detalhada no exemplo 3 tem a vantagem sobre a variante do processo do exemplo 2 de que o líquido de lavagem usado é um reagente que pode ser usado na conversão de MEG (estágio 1) sem purificação adicional. A água de lavagem do exemplo 2, por outro lado, deve ser processada em outras etapas do processo. Verificou-se ainda que, surpreendentemente, o líquido de lavagem do MEG é aquecido ao entrar em contato com amônia na coluna C240. Assim, o MEG já pode ser aquecido antes de ser introduzido na conversão do MEG (estágio 1), de forma que seja necessária menos energia para aquecer os produtos no estágio 1.

Claims (17)

REIVINDICAÇÕES

1. PROCESSO PARA PURIFICAR UMA MISTURA, compreendendo MEG, MEA, EDA e DETA e borbulhas baixas que possuem um ponto de ebulição não superior a PIP e borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA, caracterizado pelo processo compreender as seguintes etapas: a) separar uma mistura compreendendo MEG, MEA, EDA e DETA e borbulhas baixas que possuem um ponto de ebulição não superior a PIP e borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA, em: (i) uma mistura A compreendendo EDA e as borbulhas baixas que possuem um ponto de ebulição não superior a PIP; (ii) uma mistura B compreendendo MEA; e (iii) uma mistura C compreendendo MEG, DETA e as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA; b) separar a mistura C do estágio a) em: (i) uma mistura D compreendendo MEG; e (ii) uma mistura E compreendendo MEG, DETA e as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA; c) separar a mistura E do estágio b) em: (i) uma mistura F compreendendo MEG e DETA; e (ii) uma mistura G compreendendo as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição não inferior a AEEA; ou em (i) uma mistura F compreendendo MEG e DETA; (ii) uma mistura G1 compreendendo AEEA; e (iii) uma mistura G2 compreendendo as borbulhas altas que possuem um ponto de ebulição superior a AEEA; d) separar a mistura F do estágio c) por destilação extrativa com trietilenoglicol em: (i) uma mistura H compreendendo MEG; e (ii) uma mistura I compreendendo DETA e TEG.

2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela mistura introduzida no processo ser preparada no estágio 1, em que o MEG é reagido com amônia na presença de hidrogênio e um catalisador de aminação, e o produto da reação do estágio 1 ser guiado para um estágio 2 em que amônia e hidrogênio são separados.

3. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela mistura B ser reciclada do estágio a) para o estágio 1 ou ser reagida em um estágio adicional 3 (conversão de MEA) com amônia na presença de hidrogênio e um catalisador de aminação e o produto da reação assim obtido do estágio 3 ser combinado com o produto da reação do estágio 1 antes que a corrente combinada seja introduzida no estágio 2.

4. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela mistura A do estágio a) ser separada no estágio 5 (remoção de NMEDA) em: (vii) uma mistura L compreendendo NMEDA e água; (viii) uma mistura M compreendendo água; e (ix) uma mistura N compreendendo EDA e PIP.

5. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela separação no estágio 5 ser realizada em duas colunas de retificação 5-1 e 5-2, em que, na coluna 5-1, a mistura L é removida por cima e uma mistura MN que compreende a razão essencial de EDA na forma de um azeótropo de alta ebulição com água e piperazina é removida por baixo; e a mistura MN é introduzida na coluna 5-2, em que a mistura M é removida por cima ou por meio de uma extração lateral superior e a mistura N é removida por baixo ou por uma extração lateral inferior.

6. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pela temperatura inferior na coluna 5-1 ser de 170 ºC ou menos e a temperatura inferior na coluna 5-2 ser de 180 ºC ou mais.

7. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 6, caracterizado pela mistura M não ser condensada e ser introduzida na seção inferior ou de decapagem da coluna 5-1 na forma de vapores; e/ ou ser introduzida em um evaporador da coluna 5-1 na forma de vapor de aquecimento.

8. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 7, caracterizado pelo MEG, que é introduzido no estágio 1, ter um teor de enxofre inferior a 100 ppm.

9. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo MEG, que deve ser introduzido no estágio 1, ser introduzido pela primeira vez no estágio 2 ou no estágio b) e a mistura D separada no estágio b) ser introduzida no estágio 1.

10. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pela corrente I do estágio d) ser separada em um estágio 4 adicional nas seguintes misturas: (vi) uma mistura J compreendendo DETA; e (vii) uma mistura K compreendendo TEG.

11. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo estágio 4 ser conduzido em uma coluna de retificação em que a mistura J é removida por cima ou por meio de uma extração lateral superior e a mistura K é removida como o produto inferior ou por meio de uma extração lateral inferior.

12. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo estágio a) ser conduzido em uma coluna de parede divisória a-T, em que a mistura A é removida por cima da coluna de parede divisória; e em que a mistura B é removida por meio de uma extração lateral da coluna de parede divisória entre a parte de cima e a parte de baixo; e em que a mistura C é removida por baixo da coluna de parede divisória.

13. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pela retificação na coluna de parede divisória a-T ser realizada a uma pressão de 1 bar ou menos.

14. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo estágio b) ser conduzido em uma coluna de retificação, em que a mistura D é, de forma preferencial, removida como produto superior ou por meio de uma extração lateral superior e a mistura E é, de forma preferencial, removida como um produto inferior ou com uma extração lateral inferior.

15. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo estágio c) ser conduzido em uma coluna de retificação, em que a mistura F é removida por cima ou por meio de uma extração lateral superior e a mistura G é removida por baixo ou por meio de uma extração lateral inferior.

16. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo estágio d) ser conduzido em uma coluna de retificação, em que a mistura H é removida por cima ou por meio de uma extração lateral superior e a mistura I é removida como produto inferior ou por meio de uma extração lateral inferior.

17. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo trietilenoglicol usado no estágio d) ser usado em uma quantidade tal que a razão molar de TEG para DETA na mistura F, após a alimentação do TEG, esteja na faixa de 1: 1 a 10: 1.

Petição 870200041377, de 30/03/2020, pág. 124/128 (Estágio 1) 1/4

K21 (Estágio 2) K22 (Estágio 2)

(Estágio 3) Para o estágio a)

Figura 1

K41 K42 K43 (Estágio 5) (Estágio 5) (Estágio 6)

Petição 870200041377, de 30/03/2020, pág. 125/128 K31 (Estágio a) 2/4

K51 K61 K71 K72 (Estágio b) (Estágio c) (Estágio d) (Estágio 4)

Figura 2

Figura 3

Figura 4