BRPI0611056A2 - processo para a elaboração de uma mistura de reação alcanólica - Google Patents

Abstract

PROCESSO PARA A ELABORAçãO DE UMA MISTURA DE REAçãO ALCANóLICA. A invenção refere-se a um processo para o tratamento de uma istura de reação alcoólica produzida durante a preparação de lcoxicarbonilaminotriazinas e compreendendo pelo menos uma alcoxicarbonilaminotriazina, pelo menos um éster carbónico cíclico e/ou acíclico, pelo menos um C~1~-C~13~ alcanol, que opcionalmente compreende um ou dois átomos de oxigénio na forma de ligações de éter, e é opcionalmente substituído por C~1~-C~4~ alquil e/ou hidroxila, e pelo menos um alcóxido de metal alcalino ou alcóxido de metal alcalino terroso, com ou sem melamina e com ou sem catalisador, no qual os componentes polares e/ou iónicos são removidos por extração com um extrator polar que não é completamente miscível com a fase orgânica presente na mistura de reação, dando uma fase alcoólica compreendendo pelo menos uma alcoxicarbonilaminotriazina, e uma fase polar compreendendo um extrator com componentes polares e/ou iónicos dissolvidos nele.

Description

"PROCESSO PARA A ELABORAÇÃO DE UMA MISTURA DE REAÇÃOALCANÓLICA"

A presente invenção refere-se a um processo para a elaboraçãode uma mistura de reação alcanólica que é obtida na preparação dealcoxicarbonilaminotriazinas e compreende pelo menos umaalcoxicarbonilaminotriazina, pelo menos um éster carbônico cíclico e/ouacíclico, pelo menos um Ci-Cn alcanol, que opcionalmente compreende umou dois átomos de oxigênio na forma de ligações de éster e é opcionalmentesubstituído por C1-C4 alquil e/ou hidroxila, e também pelo menos um alcóxidode metal alcalino ou alcóxido de metal alcalino terroso, com ou semmelamina e com ou sem catalisador.

A preparação de alcoxicarbonilaminotriazinas pela reação detriazinas, por exemplo, melamina, com ésteres carbônicos na presença de umabase é conhecida, por exemplo, da EP-A 0 624 577. Nesta preparação,melamina é geralmente reagida com um éster carbônico na presença doalcanol originário do éster carbônico e na presença de um alcóxido de metalalcalino baseado no álcool originário do éster carbônico como uma base. Paraelaboração, um ácido mineral é adicionado à mistura de reação paraneutralização. Os ácidos adequados mencionados são ácido fosfórico, ácidosulfurico e/ou ácido clorídrico. A alcoxicarbonilaminotriazina ésubseqüentemente obtida por uma extração com um solvente orgânico e pelaevaporação do solvente. Alternativamente, após a adição do ácido, um sólidoé isolado por filtração e é então lavado e seco.

A WO-A 03/035628 descreve um processo para a preparaçãode alcoxicarbonilaminotriazinas, em que a mistura de reação é elaboradaprimeiro pela neutralização com um ácido preferivelmente aquoso. Os ácidosadequados mencionados são ácido nítrico, ácido sulfurico, ácido fosfórico oumisturas destes, mas também ácido fórmico. Após a adição do ácido à misturade reação, uma fase aquosa e uma fase alcanóica são formadas e sãoseparadas entre si. A fase alcanólica compreende aalcoxicarbonilaminotriazina. Para aumentar a concentração de umaalcoxicarbonilaminotriazina, a fase orgânica é concentrada após a remoção dafase aquosa.

Um processo correspondente para a elaboração de uma misturade reação compreendendo alcoxicarbonilaminotriazina é também descrito naWO-A 2004/054990.

A WO-A 2004/041922 descreve um processo de preparação eelaboração para reticulantes de carbamato-melamina-formaldeído. Nesteprocesso, a elaboração é da mesma forma efetuada pela adição de um ácido,por exemplo, ácido sulfurico, ácido fórmico, ácido oxálico, ácido fosfórico,ácido clorídrico ou misturas destes. O sal formado na neutralização éremovido por filtração e lavagem com água.

E um objeto da presente invenção fornecer um processo deelaboração de uma mistura de reação alcanólica compreendendo pelo menosuma alcoxicarbonilaminotriazina, que permite a remoção de sais e dequaisquer outros componentes polares de uma mistura de reaçãocompreendendo pelo menos uma alcoxicarbonilaminotriazina, e também ainfluência controlada de uma pluralidade de componentes de diferentespolaridade na mistura de reação sem grande complexidade de aparelho.

O objeto é alcançado por um processo para a elaboração deuma mistura de reação alcanólica que é obtida na preparação dealcoxicarbonilaminotriazinas e compreende pelo menos umaalcoxicarbonilaminotriazina, pelo menos um éster carbônico cíclico e/ouacíclico, pelo menos um C1-C13 alcanol que opcionalmente compreende umou dois átomos de oxigênio como ligações de éter e é opcionalmentesubstituído por um C1-C4 alquil e/ou hidroxila, e também pelo menos umalcóxido de metal alcalino ou alcóxido de metal alcalino terroso, com ou semmelamina e com ou sem catalisador, nos quais componentes polares e/ouiônicos são removidos por extração com um extrator polar que não éinteiramente miscível com a fase orgânica presente na mistura de reação, paraobter uma fase alcanólica compreendendo pelo menos umaalcoxicarbonilaminotriazina e uma fase polar compreendendo um extratorcom componentes polares e/ou iônicos dissolvidos aí.

As alcoxicarbonilaminotriazinas preferidas são aquelas dafórmula geral (I)

<formula>formula see original document page 4</formula>

em que os símbolos e índices são, cada um, definidos como aseguir:

Y1 é hidrogênio, CrC^alquil, fenil opcionalmente substituídopor Ci-C4-alquil, Ci-C4-alcoxi, ou halogênio, ou um radical da fórmula NR5R6e

R1, R2, R3, R4, R5 e R6

são, cada um, independentemente,hidrogênio ou um radical da fórmula COOX ou X, ou selecionado do grupode (-CH2-0)rH, (-CH2-0)rR, (-CH2-0)k-CH2-N(Z)-Q e (-CH2-0)k-CH2-N(Z)-Q, onde:

k é de 0 a 10, preferivelmente de 1 a 5, maispreferi velmente 1 ou 2 e em particular l,elédelal0, preferivelmente de 1a 5, mais preferivelmente, 1 ou 2, e em particular 1,

-Ré selecionado do grupo de alquil, cicloalquil e alquilaril,

onde os grupos R compreendem preferivelmente menos que 13 átomos decarbono e R é preferivelmente um Ci-Cn-alquil e mais preferivelmente metilou butil,

- Q é um radical triazina da fórmula geral (II)<formula>formula see original document page 5</formula>

X é C1-C13-alquil, cuja cadeia de carbonos pode serinterrompida por 1 ou 2 átomos de oxigênio não adjacentes em função étere/ou substituída por hidroxila, ou é C3-C6 alquenil, e

- Z é um radical R1, R25 R35 R4, R5 ou R6 como definido acima, e

pelo menos um dos radicais R a

R4 ou, quando Y1 for NR5R6,

pelo menos um dos radicais R a R6, é COOX.

C1-C4-Alquil é, por exemplo, metil, etil, propil, isopropil, butil,sec-butil ou terc-butil.

Fenil opcionalmente substituído por Ci-C4-alquil, Ci-C4-alcoxiou halogênio é, por exemplo, fenil, 2-, 3- ou 4-metilfenil, 2-, 3- ou 4-etilfenil,2,4-dimetilfenil, 2-, 3- ou 4-metoxifenil, 2-, 3- ou 4-etoxifenil, 2,4-dimetoxifenil, 2-, 3- ou 4-fluorofenil ou 2-, 3- ou 4-clorofenil.

C1-C11-Alquil, cuja cadeia de carbonos pode ser interrompidapor 1 ou 2 átomos de oxigênio não adjacentes em função éter e/ou substituídapor hidroxila, é, por exemplo, pentil, isopentil, neopentil, terc-pentil, hexil, 2-metilpentil, heptil, octil, 2-etilhexil, isooctil, nonil, isononil, decil, isodecil,undecil, dodecil, tridecil, isotridecil, 2-metoxietil, 2-etoxietil, 2-propoxietil, 2-butoxietil, 2- ou 3-metoxipropil, 2- ou 3-etoxipropil, 2- ou 3-propoxipropil, 2-ou 4-metoxibutil, 2- ou 4-etoxibutil, 3,6-dioxaheptil, 3,6-dioxaoctil, 3,7-dioxaoctil, 4,7-dioxaoctil, 2- ou 3-butoxipropil, 2- ou 4-butoxibutil, 2-hidroxi-etil, 2- ou 3-hidroxipropil, 2- ou 4-hidroxibutil, 3-hidroxibut-2-il. (Os nomesacima isooctil, isononil, isodecil e isotridecil são nomes comuns e derivamdos álcoois obtidos do processo oxo - cf. Ullmann's Encyclopedia ofIndustrial Chemistry, 5a. Edição, Vol. Al, páginas 290 a 293, e também Vol.Al0, páginas 284 e 285).C3-C6 Alquenil é, por exemplo, alil, metalil, etalil, 2-, 3- ou 4-penten-l-il ou 2-, 3-, 4- ou 5-hexen-l-il.

C1-C13-Alcanol que opcionalmente compreende um ou doisátomos de oxigênio não adjacentes na forma de ligações de éster e éopcionalmente substituído por CrC4 alquil e/ou hidroxila é, por exemplo,metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, sec-butanol, terc-butanol, pentanol, isopentanol, neopentanol, terc-pentanol, hexanol, 2-metilpentanol, heptanol, octanol, 2-etilhexanol, isobutanol, nonanol,isononanol, decanol, isopenanol, undecanol, dodecanol, tridecanol,isotridecanol, 2-metoxietanol, 2-etoxietanol, 2-propoxietanol, 2-butoxietanol,2- ou 3-metoxipropanol, 2- ou 3-etoxipropanol, 2- ou 3-propoxipropanol, 2-ou 4-metoxibutanol, 2- ou 4-etoxibutanol, 3,6-dioxaheptanol, 3,6-dioxaoctanol, 3,7-dioxaoctanol, 4,7-dioxaoctanol, 2- ou 3-butoxipropanol, 2-ou 4-butoxibutanol, etano-l,2-diol, propano-1,2-diol, propano-l,3-diol, 3-oxa-5-hidroxipentanol, 3,6-dioxa-8-hidroxioctanol, 3-oxa-5-hidroxi-2,5-dimetilpentanol ou 3,6-dioxa-8-hidroxi-2,5,8-trimetiloctanol.

O Ci-Cn-alcanol que opcionalmente compreende um ou doisátomos de oxigênio não adjacentes na forma de ligações de éster e éopcionalmente substituído por CrC4 alquil e/ou hidroxila é maispreferivelmente selecionado dentre metanol, etanol, propanol, isopropanol,butanol, isobutanol, sec-butanol, terc-butanol, pentanol, isopentanol,neopentanol, terc-pentanol, hexanol, 2-metilpentanol e heptanol ou misturasdestes.

Preferência muito particular é dada para butanol, isobutanol,sec-butanol e terc-butanol, e para misturas de metanol e butanol.

Um éster carbônico cíclico é um carbonato da fórmula geral (III)

<formula>formula see original document page 6</formula>em que:

L é etileno, 1,2- ou 1,3-propileno ou 1,2-, 1,4-, 2,3- ou 1,3-butileno.

Os ésteres carbônicos acíclicos são, por exemplo, diarilcarbonato, dialquil carbonato, aril alquil carbonato e dialquenil carbonato. Oéster carbônico acíclico é preferivelmente selecionado de carbonatos dafórmula geral (IV)

<formula>formula see original document page 7</formula>

em que:

ZeZ são, cada um, independentemente, alquil, cicloalquil earil. Os radicais ZeZ preferivelmente compreendem menos que 13 átomosde carbono. Mais preferivelmente, ZeZ são um Ci-Có alquil e,particularmente, metil ou butil.

Os dialquil carbonatos preferidos são dimetil carbonato, dietilcarbonato, dipropil carbonato, dibutil carbonato e metil butil carbonato.

Os aril alquil carbonatos são metil fenil carbonato ou butilfenil carbonato.

Os diaril carbonatos preferidos são, por exemplo, difenilcarbonato, di(para-tolil) carbonato, di(a-nafltil) carbonato ou di(P-naftil)carbonato.

Um dialquenil carbonato é dialil carbonato.

Os ésteres carbônicos particularmente preferidos são dimetilcarbonato, dietil carbonato, dibutil carbonato, metil butil carbonato, difenilcarbonato, propileno carbonato ou misturas destes.

Os alcóxidos de metal alcalino ou de metal alcalino terrosoadequados são, por exemplo, sais de lítio, sódio, potássio, magnésio ou cálciodos alcanóis designados em detalhes acima. O uso de metóxidos de metalalcalino, especialmente de metóxido de sódio, é preferido. O alcóxido demetal alcalino ou metal alcalino terroso pode ser usado em estado sólido ouem forma dissolvida ou suspensa.

Os solventes/diluentes preferidos são, neste caso,especialmente os álcoois designados em detalhes acima, sozinhos ou comouma mistura entre si. Contudo, outros diluentes inertes costumeiros per sepodem ser usados.

Os catalisadores que podem estar presentes na mistura dereação são catalisadores que são usados para preparar aalcoxicarbonilaminotriazina. Tais catalisadores são, por exemplo,catalisadores de transferência de fase, como descrito em Ullmann'sEncyclopedia of Industrial Chemistry, 5a. Edição, Vol. Al9, páginas 239 a248. Outros catalisadores podem ser sais de metal ou complexos,preferivelmente, óxidos, calcogenatos, carbonatos ou halogenetos dos metaisalcalinos, metais alcalinos terrosos ou metais de transição. Menção deve serfeita aqui em particular a cloreto de lítio, cloreto de magnésio ou carbonato desódio.

Os componentes iônicos que estão presentes na mistura dereação são geralmente sais dissociados. De acordo com a presente invenção,eles são removidos pela extração com um extrator polar que não éinteiramente miscível com a fase orgânica presente na mistura de reação.

Além disso, os componentes polares podem, de acordo com apresente invenção, ser removidos da mistura de reação pela extração com oextrator polar que não é inteiramente miscível com a fase orgânica presente namistura de reação.

Os sais na mistura de reação podem formar, por exemplo,quando ácido for adicionado à mistura de reação alcanólica para neutralizaçãoou quando a mistura de reação alcanólica for introduzida em um ácido. Oácido pode estar em forma concentrada ou diluída com água. Umadistribuição uniforme do ácido na mistura de reação é alcançada assegurando-se uma misturação adequada durante a adição medida do ácido.Para neutralizar a mistura de reação, todos os ácidos orgânicose inorgânicos disponíveis industrialmente podem ser usados em qualquerconcentração, preferivelmente como soluções aquosas com 30-85% em peso.Preferência é dada para o uso de ácidos minerais cujos sais têm uma altasolubilidade em água, tais como ácido nítrico, ácido sulfurico ou ácidofosfórico. Um outro ácido adequado é ácido fórmico. De acordo com apresente invenção, preferência particular é dada para o uso de ácido nítrico.

A extração é realizada com um extrator polar que não éinteiramente miscível com a fase orgânica para obter uma fase alcanólicacompreendendo alcoxicarbonilaminotriazina e uma fase polar quecompreende um extrator com componentes iônicos e/ou polares dissolvidosnele. Neste contexto, não completamente miscível significa que duas fasescom composição diferente se formam, e não completamente miscível étambém entendido como significando que o extrator e a fase orgânica não semisturam completamente. Um extrator preferido é água, e preferênciaparticular é dada para água completamente desmineralizada.

Em adição ao extrator polar, os auxiliares de separação podemser adicionados na extração, como descrito, por exemplo, em Ullmann1SEncyclopedia of Industrial Chemistry, 6a. Edição, 2000 Electronic Release,Seção: Emulsão, Capítulo 6, Breaking of Emulsions. Os auxiliares deseparação de fase são, por exemplo, solventes orgânicos, substâncias comcaráter tensoativo, tais como condensados de ácido fenolsulfônico, poliiminasou poliacrilatos, quebradores de emulsão e desemulsificantes. Os sais podemtambém ser usados em certos casos. Os auxiliares de separação de faseadequados de acordo com a presente invenção são, por exemplo, BakerPetrolite, Sugar Land, Texas ou Sokalan® CP, Sokalan® CP5, Sokalan® CP9 eSokalan ® HP25 da BASF AG, Ludwigshafen. Contudo, preferência é dadapara não se usar quaisquer auxiliares de separação de fase.

Quando uma neutralização da mistura de reação alcanólica forrealizada, esta e a remoção por extração dos sais formados pela neutralizaçãopodem ser realizadas em uma etapa ou em etapas de processo separadas.Preferência é dada para a efetuação da neutralização e para a remoção dos saisformados pela neutralização em duas etapas.

Para a extração, o aparelho conhecido por aqueles versados natécnica, por exemplo, unidades de misturador / decantador, colunas com ousem entrada de energia ou extratores que são baseados no princípio deseparação de campo centrífugo, podem ser usados. Uma unidade demisturador/decantador compreende geralmente uma unidade misturadora, talcomo um vaso agitado, uma bomba de misturação, um bocal ou ummisturador estático/dinâmico. A unidade de "misturador/decantador" tambémcompreende um separador que é geralmente designado como um vasohorizontal com ou sem partes internas.

As colunas adequadas que podem ser usadas para a extraçãosão, por exemplo, colunas com recheio estruturado ou recheio aleatório, oucolunas com bandeja de peneira. As colunas de bandeja de peneira adequadassão, por exemplo, também colunas de bandeja de peneira de fluxo cruzado.Os recheios aleatórios usados podem ser recheios aleatórios conhecidos poralguém versado na técnica. Tais recheios aleatórios são descritos, porexemplo, em Klaus Sattier, Termische Trennverfahren [Thermal separatingprocesses], 2a. Edição, VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim, 1995,páginas 226 a 229.

Os recheios estruturados adequados são ordenados ou nãoordenados. Tais recheios estruturados são, por exemplo, recheios estruturados,recheios lamelares, tecidos, entrelaçados de laços estirados ou entrelaçados delaços conformados.

Os recheios aleatórios, recheios estruturados ou bandejas depeneira podem ser fabricados de metal ou plástico. Devido às boaspropriedades de umectação de metais, preferência é dada para o uso de metalcomo o material para os recheios aleatórios, recheios estruturados ou bandejasde peneiras quando a fase de lavagem for selecionada como a fase contínua.Os metais particularmente adequados são aços inoxidáveis.

Em adição à operação das colunas com recheios aleatórios,recheios estruturados ou bandejas com ou sem pulsação, é também concebívelusá-los sem partes internas, por exemplo, como uma coluna de aspersão.Exemplos de colunas de extração comercial com sistemas de agitadormecânico são extratores de disco rotativo, colunas de Old-Rushton, extratoresde Kühni, extratores de célula agitada, extratores de Graesser. Contudo, étambém possível se usar extratores centrífugos, por exemplo, extratores dePodbielniak ou extratores de Lurgi-Westfalia.

Na extração, a fase de lavagem compreendendo o extratorpolar que não é inteiramente miscível com a fase orgânica pode formar a fasecontínua ou a fase dispersa da extração. Em uma forma preferida da extração,a fase de lavagem forma a fase contínua.

Em adição ao uso de um aparelho de extração único, é tambémpossível se realizar a extração em uma pluralidade de aparelhos. Neste caso,uma combinação de diferentes tipos de aparelho pode também ser usada. Umacombinação preferida é formada por uma unidade de misturador/decantador euma coluna com um recheio aleatório. Em uma forma de realização preferida,a extração é realizada em uma coluna com recheio estruturado.

Na extração, a relação de fases de fase polar para orgânica estádentro de uma faixa de 0,1 a 2. Preferência é dada para uma relação de fasesna faixa de 0,15 a 1,5, mais preferivelmente de 0,2 a 1, e particularmente, de0,3 a 0,5.

Quando uma coluna com recheio estruturado for usada paraextração, em uma forma de realização preferida, a fase polar épreferivelmente retirada como o extrato pelo fundo da coluna; o refinado, afase orgânica, preferivelmente corre como um transbordo livre. O conteúdo defase estranha, i.e., o alcanol, no extrato é preferivelmente removido por umentrelaçado de plástico de laços estirados no fundo da coluna.

Quando água for usada como o extrator polar, o conteúdo dafase estranha, i.e., o conteúdo de água não dissolvido, no refinado após aseparação de fases é geralmente cerca de 1 por cento.

O refinado compreende o produto desejado. Se o conteúdo decomponentes polar e iônico no refinado for maior que a especificação doproduto requerido, é possível, em uma forma de realização preferida, sereciclar o refinado na alimentação. Neste caso, o refinado pode, por exemplo,ser alimentado diretamente na alimentação para a extração ou reciclado paraum vaso de armazenamento, do qual a extração é alimentada.

Os componentes polar e iônico são, por exemplo, sais de metalalcalino ou de metal alcalino terroso, alcóxidos de metal alcalino ou de metalalcalino terroso, ácido, mono- e/ou diésteres cíclicos ou acíclicos de ácidocarbônico, alcan(odi)óis e também derivados de melamina polares. Osalcanodióis são, por exemplo, glicol e propanodiol; derivados de melaminapolares são, por exemplo, melamina, mono- e dialcoxicarbonilaminotriazinas.

A possibilidade de remover mono- edialcoxicarbonilaminotriazinas do refinado pela extração torna possível seajustar, em uma maneira controlada, as relações dealcoxicarbonilaminotriazinas diferentes no refinado.

A extração na coluna com recheio estruturado é realizadageralmente como uma extração em contra-corrente. Em uma forma derealização particularmente preferida, isto é feito pela alimentação do extratorpolar acima do recheio e da mistura de reação alcanólica abaixo do recheio.Dentro da coluna, o extrator polar assim flui através do recheio na direção dofundo da coluna e a mistura de reação alcanólica através do recheio na direçãodo topo da coluna. A mistura de reação alcanólica e o extrator polar semisturam no recheio, e os sais presentes na mistura de reação alcanólica sãopassados para o extrator polar e assim removidos da mistura de reaçãoalcanólica.

A temperatura na qual a extração é realizada estápreferivelmente na faixa de 10 a 90°C, mais preferivelmente na faixa de 15 a50°C.

Uma pressão preferida na qual a extração é realizada é apressão ambiente. Contudo, é também possível se realizar a extração em umapressão abaixo da pressão ambiente ou então em uma pressão elevada.Quando a extração for realizada em pressão elevada, a pressão estápreferivelmente na faixa de 1 a 10 bar.

Quando o pH da mistura de reação se desviar de um pHdesejado, ele pode ser ajustado pela adição de um ácido ou de uma base. OpH da mistura de reação deve geralmente estar entre 2 e 8, preferivelmenteentre 2 e 7, e mais preferivelmente entre 4,2 e 6,5. O pH pode ser ajustadoantes da extração ou durante a extração.

No caso de um pH muito baixo, ele pode ser aumentado pelaadição de uma base. Todas as bases são adequadas para este propósito.Preferência é dada para o uso de NaOH ou amônia aquosa (NH4OH em umasolução aquosa). Preferência é dada para amônia aquosa.

Um pH muito alto pode ser diminuído até o valor desejadopela adição de um ácido. Os ácidos adequados para este propósito são ácidominerais e orgânicos. Preferência é dada para ácidos orgânicos e preferênciaparticular para ácido fórmico.

Em uma forma de realização, os componentes iônicospresentes na mistura de reação pode, adicionalmente ser removidos por umatroca de íons sobre uma trocadora de cátions e/ou trocadora de ânions. A trocade íons pode ser realizada antes da extração ou após a mesma.

A trocadora de cátions e/ou a trocadora de ânions podem estarpresentes, por exemplo, como trocadora(s) de íons de leito fixo. É tambémpossível que a trocadora de cátions e/ou a trocadora de ânions estejampresentes como grânulo. A trocadora de cátions e/ou a trocadora de ânionspodem estar presentes em um vaso, por exemplo, um tanque agitado, umacoluna ou em outro aparelho conhecido por aqueles versados na técnica. Atrocadora de cátions e/ou a trocadora de ânions estão preferivelmentepresentes em uma coluna.

Em uma outra formas de realização, é também possível sealimentar a trocadora de cátions e/ou a trocadora da ânions como grânulo aoreator no qual reator a alcoxicarbonilaminotriazina é preparada. O reator,neste caso, é preferivelmente um tanque agitado.

Em uma forma de realização preferida, os íons de metalalcalino e/ou metal alcalino terroso são removidos da mistura de reaçãoalcanólica com um trocador de cátions.

É também possível se remover ânions com um trocador deânions. Por exemplo, a mistura de reação pode compreender íons nitrato,sulfato ou fosfato ou então os ânions de ácidos orgânicos, tais como ácidofórmico, como resultado da neutralização da mistura de reação com um ácido,e são removidos pela troca iônica com o trocador de ânions.

A regeneração do trocador de ânions carregado é efetuadapreferivelmente com álcali mineral diluído. Particularmente adequada para aregeneração do trocador de ânions é solução de hidróxido de sódio 5-25%.

A trocadora de cátions é regenerada preferivelmente comácido minerais diluídos. Um ácido mineral adequado é, por exemplo, ácidoclorídrico 5-30%.

Para passar através de vários ciclos, a resina de troca de ânionse a resina de troca de cátions são geralmente pré-tratadas com umsolubilizante entre as fases orgânica e polar. Para este fim, o trocador de íonsé enxaguado com uma substância que tem uma polaridade que está entre apolaridade da fase orgânica e da fase polar e é preferivelmente miscível comambas as fases. Por exemplo, metanol é adequado como um solubilizantequando butanol estiver na fase orgânica, e água é a fase polar. Em adição, auma regeneração da resina de troca iônica, é também concebível se descartara resina carregada sem regeneração.

As trocadoras de ânions adequadas de acordo com a presenteinvenção são, por exemplo, resinas de troca de ânions fortemente básicas.Preferência é dada para resinas de poliestireno reticuladas ou copolímeros deestireno-divinilbenzeno com aminas terciárias ou quaternárias como gruposfuncionais e íons de OH" como íons de troca. Os íons de troca são entendidoscomo significando os íons que são ligados aos grupos funcionais e sãotrocados pelos íons a serem removidos do líquido. Em trocadores de ânionscomercialmente disponibilizados, os grupos funcionais estão geralmentepresentes como sais. Nestes trocadores de ânions, os íons Cl", por exemplo,são ligados ao grupo funcional. De forma a ser capaz de usar as trocadoras deânions, ele neste caso é geralmente primeiro pré-tratado com NaOH, de formaa trocar os íons de Cl" pelos íons OH". Os trocadores de ânionscomercialmente disponibilizados adequados são, por exemplo, Lewatit®MP62, Lewatit® MP64 ou Lewatit® MP 600 WS da Bayer AG, ou entãoAmberjet® 4200 CL ou Ambersep® 900 OH da Rohm & Mas Co. Para aremoção de íons nitrato, preferência é dada para Ambersep® 900 OH eLewatit® MP 600 WS, preferência particular para Ambersep® 900 OH.

Os trocadores de cátions adequados são, por exemplo, resinastrocadoras de cátions fortemente ácidas baseadas em uma matriz depoliestireno reticulada ou uma matriz de copolímero de estireno-divinilbenzeno e ácido sulfônico como o grupo funcional com íons Hf comoíons de troca. Em geral, as trocadoras de cátions, assim como as trocadoras deânions, estão em sua forma de sal quando comercialmente disponibilizados.De forma a ser capaz de usar a trocadora de cátions, ela é então geralmentepré-tratada com um ácido, por exemplo, ácido sulfurico, de forma a trocar oscátions do sal para os íons H+. As trocadoras de cátions adequadascomercialmente disponibilizadas são, por exemplo, Lewatit® 52528 ouLewatit Monoplus® SlOO da Bayer AG, Amberlyst® 40 WET e Amberjet®1500 H da Rohm & Haas Co., e também Dowex® N306 da Dow ChemicalCo. para a remoção de íons de sódio, por exemplo, preferência é dada ao usode Amberlyst® 40 WET e Amberjet® 1500 H.

A trocadora de cátions e a trocadora de ânions podem serusadas juntos na forma de uma mistura, individualmente ou nas etapas ouestágios conectados em série. As combinações de trocadoras de ânions etrocadoras de cátions comercialmente disponibilizadas adequadas são, para aremoção de sais de nitrato, Ambersep® 900 OH ou Amberjet® 4200 como otrocadora de ânions e Lewatit® S2528 como o trocadora de cátions.Preferência é dada para a combinação de Ambersep® 900 OH e Lewatit®S2528.

A mistura de reação alcanólica pode ser contatada com otrocador de cátions e/ou trocador de ânions, por exemplo, pela adição datrocadora de cátions e/ou trocadora de ânions à mistura de reação, porexemplo, no reator ou em um vaso agitado, ou por fluxo da mistura de reaçãoatravés de um trocador de íons contínuo, em cujo caso o trocador de íons estápresente, por exemplo, como um recheio em um leito fixo.

A adição da resina de troca de íons no vaso de reação épossível especialmente quando a pelo menos uma alcoxicarbonilaminotriazinafor preparada em batelada. Neste caso, preferência é dada para a efetuação dapreparação da pelo menos uma alcoxicarbonilaminotriazina e, se apropriado,da neutralização da mistura de reação e da remoção dos sais por troca de íonsno mesmo vaso.

Em uma forma de realização, o processo pode compreender,como uma etapa adicional, a concentração da fase orgânica compreendendopelo menos uma alcoxicarbonilaminotriazina.A concentração pode ser efetuada por processos térmicos oumecânicos. Os processos térmicos adequados para a concentração são, porexemplo, evaporação, destilação, retificação, secagem, preferivelmentesecagem por aspersão ou cristalização. Os processos mecânicos adequadossão, particularmente, processos de separação por membrana, por exemplo,pervaporação ou permeação, e também filtração quando a pelo menos umaalcoxicarbonilaminotriazina estiver presente como uma suspensão. Osprocessos para a concentração podem, cada um, ser empregadosindividualmente ou em combinação. E também possível se usar qualqueroutro processo para concentração conhecido por aqueles versados na técnica.Os processo preferidos para concentração são destilação e secagem poraspersão.

No caso de concentração por destilação, pode ser realizadoantes da extração. Quando uma troca de íons for realizada adicionalmente, adestilação pode também ser realizada antes ou depois da troca de íons, compreferência sendo dada para a realização da destilação antes da troca iônica,pois a destilação reduz a corrente de volume compreendendo aalcoxicarbonilaminotriazina e, assim, um menor aparelho pode ser usado pararealizar a troca de íons. Isto diminui o capital e os custo de operação para atroca iônica.

A concentração da fase orgânica compreendendo pelo menosuma alcoxicarbonilaminotriazina por destilação pode ser efetuadacontinuamente ou em batelada.

Para a destilação contínua, é possível se usar evaporadorescontínuos convencionais conhecidos por aqueles versados na técnica. Osevaporadores adequados para destilação contínua são, por exemplo,evaporadores de circulação, tais como evaporadores de auto-circulação deRobert, evaporadores de circulação rápida com tubos evaporadoresinclinados, evaporadores de circulação forçada com feixes de evaporadoresexternos, evaporadores de circulação com espaço de ebulição dividido emcâmaras, ou evaporadores de circulação forçada com aquecedor horizontal.Outros evaporadores contínuos adequados são, por exemplo, evaporadores defilme cadente, evaporadores de filme fino ou evaporadores de Kestner.

Em adição, a fase orgânica pode ser concentrada por destilaçãoem uma coluna. O aquecimento até a temperatura de evaporação pode serefetuado no fundo da coluna ou em um trocador de calor disposto fora dacoluna. As colunas adequadas são, por exemplo, colunas com recheioestruturado ou recheio aleatório, ou colunas de bandeja. Os recheiosestruturados adequados, recheios aleatórios ou bandejas são todos recheiosestruturados, recheios aleatórios ou bandejas conhecidas por aqueles versadosna técnica.

A concentração em batelada por destilação pode ser efetuada,por exemplo, em um vaso agitado. A destilação pode também ser realizada novaso no qual a reação para gerar alcoxicarbonilaminotriazina é realizada.Preferência é dada para a efetuação da concentração por destilação em umvaso agitado adicional.

Em ambos os processos contínuo e em batelada, a corrente deproduto compreendendo a pelo menos uma alcoxicarbonilaminotriazina éobtida como a fase líquida e pelo menos uma corrente de vaporcompreendendo alcanol, carbonato e água. Quando um extrator polardiferente de água for usado na remoção por extração de sais formados pelaneutralização, o extrator polar está presente no vapor, ao invés da água ou emadição.

A concentração da fase orgânica compreendendo pelo menosuma alcoxicarbonilaminotriazina por destilação leva, em uma forma derealização particularmente preferida, a uma corrente de produto quecompreende 45-60% em peso de alcoxicarbonilaminotriazina.

Contudo, dependendo da corrente de produto desejada, étambém possível que a destilação produza uma corrente de produto quecompreende uma proporção relativamente pequena ou então uma proporçãorelativamente grande de alcoxicarbonilaminotriazina.

Em uma outra variante de processo, na concentração da faseorgânica compreendendo pelo menos uma alcoxicarbonilaminotriazina, a faseorgânica e a fase polar são removidas por destilação. Para este fim, a faseorgânica compreendendo pelo menos uma alcoxicarbonilaminotriazina éalimentada a uma coluna de destilação. Neste caso, a coluna de destilaçãopreferivelmente compreende uma seção de retificação e uma seção deextração. A fase orgânica compreendendo pelo menos umaalcoxicarbonilaminotriazina é alimentada preferivelmente através de umaalimentação lateral na seção de retificação.

No fundo da coluna de destilação, a fase orgânica concentradacompreendendo pelo menos uma alcoxicarbonilaminotriazina é obtida.

Em uma forma de realização preferida, o produto de fundoassim obtido é utilizado em um trocador de calor para aquecer a fase orgânicadessalinizada, que é alimentada como alimentação à coluna de destilação.

Através do topo da coluna de destilação, os alcanóis, seapropriado, compostos com baixo ponto de ebulição e água e/ou extrator polarsão removidos. Em uma forma de realização particularmente preferida, estacorrente é subseqüentemente alimentada a um separador de fases, no qual afase polar é separada da fase orgânica. A fase orgânica é preferivelmentealimentada como refluxo de volta para a coluna de destilação no seu topo.

Em uma forma de realização particularmente preferida, acoluna de destilação compreende uma retirada lateral disposta preferivelmentena seção de extração, através da qual uma corrente preferivelmente de vapor esubstancialmente anidra compreendendo carbonato e alcanol é retirada. Umaposição particularmente preferida da retirada lateral está diretamente acima dofundo da coluna ou diretamente abaixo das partes internas se separação nacoluna.

As vantagens deste modo de operação ficam na recuperação deuma maior parte dos carbonatos através de retirada para reutilização nareação, na redução do teor de carbonato na corrente de produto, e narecuperação de alcanóis de alto ponto de ebulição anidros, por exemplo, n-butanol, através da retirada lateral.

Em uma forma de realização preferida, a coluna de destilaçãocompreende de 8 a 22 pratos teóricos.

A relação de refluxo da fase orgânica no topo da coluna estápreferivelmente na faixa entre 0,2 e 3 kg/kg.

A coluna de destilação é preferivelmente operada com umapressão na faixa entre 20 e 2000 mbar no topo da coluna. A faixa preferida naqual a coluna é operada está entre 50 e 950 mbar.

Em uma outra variante de processo, é possível, em adição àconcentração da fase compreendendo pelo menos umaalcoxicarbonilaminotriazina por destilação ou ao invés da concentração pordestilação, para fornecer uma secagem por aspersão como uma outra etapa deprocesso. A secagem por aspersão gera alcoxicarbonilaminotriazinapulverulenta.

Preferência é dada para a efetuação da secagem por aspersãoem uma secadora por aspersão conhecida por aqueles versados na técnica. Porexemplo, secadores de aspersão comerciais com disco atomizador, bocal deuma substância ou bocal de duas substâncias podem ser usados para asecagem por aspersão. Dependendo do projeto, operação pode ser efetuadaem co-corrente ou em contra-corrente. Preferência é dada para o uso de umbocal de duas substâncias no qual a fase líquida compreendendo pelo menosuma alcoxicarbonilaminotriazina é atomizada à pressão ambiente com oauxílio de uma corrente de nitrogênio. A corrente de nitrogênio tem umapressão na faixa de 1 a 10 bar, preferivelmente na faixa de 2 a 5 bar e maispreferivelmente na faixa de 2,5 a 5 bar. O gás de nitrogênio é usadopreferivelmente como o gás de ciclo.

A secagem por aspersão é realizada preferivelmente em umatemperatura na faixa de 50 a 250°C, preferivelmente em uma temperatura de55 a 150°C e, mais preferivelmente, em uma temperatura na faixa de 6 a100°C, e em pressão ambiente ou em pressão elevada ou pressão reduzida deaté ± 0,01 MPa, com base na pressão ambiente.

O produto pulverulento gerado na secagem por aspersão podeser removido, por exemplo, em um filtro de tecido de projeto costumeiro, talcomo filtros de vela, filtros de saco, filtros de mangueira ou outros filtrosconhecidos por aqueles versados na técnica, ou em um ciclone. O material defiltro adequado para um filtro de tecido é, por exemplo, politetrafluoroetileno,silicone ou poliéster. Preferência é dada para poliéster.

O nitrogênio usado como o gás de ciclo é purificadopreferivelmente em um lavador. É possível se usar qualquer lavadorconhecido por aqueles versados na técnica.

Exemplos

Exemplo 1

Uma mistura de reação que tenha sido preparada usandocarbonato de dimetil e compreende alcoxicarbonilaminotriazina é elaboradaapós a neutralização ter sido realizada com HNO3 30%. Para este fim, 63,6kg/h da fase homogênea orgânica removida em um separador de fases comum teor de água de 13%, um teor de Na de 3120 mg/kg e um teor de NO3" de7440 mg/kg são lavados em contracorrente com 22,3 kg/h de águacompletamente desmineralizada em uma coluna com recheio estruturado. Avelocidade espacial horária de líquido na coluna é 19 m3/m2h, quecorresponde a 75% do valor de ponto de inundação. A temperatura na qual alavagem é efetuada é 21°C. Isto faz surgir uma corrente de refinado de 60,7kg/h e uma corrente de extrato de 28,2 kg/h. A corrente de refinado constitui oproduto de valor compreendendo alcoxicarbonilaminotriazina. A análise dosíons de sódio e dos íons de nitrato da fase orgânica lavada faz surgir umaconcentração de 1 mg/kg de Na+ e 48 mg/kg de NO3". O teor de água da faseorgânica é 19,7%.

Exemplo 2

31,9 kg/h da fase orgânica compreendendoalcoxicarbonilaminotriazina são alimentados à coluna com recheioestruturado após a neutralização com HNO3 30%. A fase orgânica é lavada nacoluna com 12,5 kg/h de água completamente desmineralizada emcontracorrente. A velocidade espacial horária de líquido na coluna é 9,9m /m h, que corresponde a 37% do valor de ponto de inundação. Da colunacom recheio estruturado, uma corrente de refinado compreendendoalcoxicarbonilaminotriazina de 28,2 kg/h e uma corrente de extrato de 13,9kg/h são retiradas. O teor de água da fase orgânica lavada é 19,0%. Aconcentração de íons de sódio é 1 mg/kg, a concentração de íons nitrato é 36mg/kg.

Exemplo 3

Uma mistura de reação preparada usando carbonato deetileno é elaborada após a neutralização com 30% de HNO3. Para estefim, 17,10 kg/h da fase homogênea orgânica compreendendoalcoxicarbonilaminotriazina que tenha sido retirada ou tenha um teor de água de10%, um teor de Na de 2640 mg/kg e um teor de NO3" de 7320 mg/kg sãolavados em uma coluna com recheio estruturado com 6,0 kg/h de água emcontracorrente. A velocidade espacial horária de líquido na coluna é 20,6m /m h, que corresponde a 59% do valor de ponto de inundação. A temperaturana qual a lavagem é efetuada é 21°C. Isto faz surgir uma corrente de refinadocompreendendo alcoxicarbonilaminotriazina de 16,7 kg/h e uma corrente deextrato de 6,5 kg/h. A corrente de refinado compreende 2 mg/kg de íons de sódioe 12 mg/kg de íons nitrato. O teor de água da corrente de refinado é 16,5%.

Claims (17)

1. Processo para a elaboração de uma mistura de reaçãoalcanólica que é obtida na preparação de alcoxicarbonilaminotriazinas ecompreende pelo menos uma alcoxicarbonilaminotriazina, pelo menos uméster carbônico cíclico e/ou acíclico, pelo menos um C1-C13 alcanol, queopcionalmente compreende um ou dois átomos de oxigênio na forma deligações de éter e é opcionalmente substituído por C1-C4 alquil e/ou hidroxila,e também pelo menos um alcóxido de metal alcalino ou alcóxido de metalalcalino terroso, com ou sem melamina e com ou sem catalisador,caracterizado pelo fato de que os componentes polares e/ou iônicos sãoremovidos por extração com um extrator polar que não é completamentemiscível com a fase orgânica presente na mistura de reação, para obter umafase alcanólica compreendendo pelo menos uma alcoxicarbonilaminotriazinae uma fase polar compreendendo um extrator com componentes polares e/ouiônicos dissolvidos nele.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a extração é realizada em uma unidade demisturador/decantador, uma coluna, um extrator baseado em separação decampo centrífugo, ou combinações destes.

3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato de que a coluna tem recheio aleatório, recheio estruturado oubandejas.

4. Processo de acordo com a reivindicação 2 ou 3,caracterizado pelo fato de que uma coluna agitada ou pulsada é usada.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 4, caracterizado pelo fato de que a extração é realizada em uma temperaturana faixa de 20 a 80°C.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 5, caracterizado pelo fato de que a relação de fases de fase polar paraorgânica está na faixa de 0,1 a 2.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 6, caracterizado pelo fato de que o extrator polar é água.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 7, caracterizado pelo fato de que compreende, como uma outra etapa, aconcentração da fase orgânica compreendendo pelo menos umaalcoxicarbonilaminotriazina.

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 8, caracterizado pelo fato de que o alcóxido de metal alcalino ou alcóxido demetal alcalino terroso é metóxido de sódio.

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 9, caracterizado pelo fato de que o C1-C13 alcanol é butanol ou uma misturade metanol e butanol.

11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 10, caracterizado pelo fato de que a mistura de reação alcanólica éneutralizada antes da extração por adição de ácido ou pela introdução em umácido.

12. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 8,caracterizado pelo fato de que o ácido adicionado para neutralização é ácidonítrico.

13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 12, caracterizado pelo fato de que, antes ou durante a extração, o pH damistura de reação é ajustado pela adição de ácido ou base.

14. Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que a base é amônia aquosa.

15. Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que o ácido é um ácido orgânico, preferivelmente ácido fórmico.

16. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 15, caracterizado pelo fato de que compreende, como uma etapa final, apreparação de um pó que compreende substancialmentealcoxicarbonilaminotriazina por secagem por aspersão.

17. Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que a secagem por aspersão é realizada em uma temperatura nafaixa de 50 a 250°C.