BRPI0618325A2 - processo parar a produção de dicloropropanol - Google Patents
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Abstract
PROCESSO PARAR A PRODUçãO DE DICLOROPROPANOL. Processo para a produção de dicloropropanol através da cloração de glicerol. Processo para a produção de dicloropropanol no qual o glicerol é reagido com um agente de cloração composto de ácido clorídrico em um meio líquido em equilíbrio com uma fase vapor e no qual é evitada a condensação de uma fração que mostra a composição da fase vapor.
Description
"PROCESSO PARAR A PRODUÇÃO DE DICLOROPROPANOL"
O pedido atual de patente reivindica o beneficio do pedidoprovisório de patente americana 60/734637 depositado em 8 de novembro de2005, o teor da qual é incorporado aqui como referência.
A invenção atual refere-se a um processo para a fabricação dedicloropropanol no qual o glicerol e ura agente de cloração são reagidosopcionalmente na presença de um ácido orgânico, para obter-se produtos dareação compostos de dicloropropanol. O dicloropropanol pode ser separadodos outros produtos da reação e pode ser submetido a uma reação dedesidrocloração, para a produção de epicloridrina. Tal processo é apresentadono pedido WO 2005/054167 da SOLVAY S.A., o teor da qual é incorporadono pedido atual como referência. Um agente de cloração preferido é o ácidoclorídrico.
Neste processo, a reação entre glicerol e o agente de cloração,de preferência, é executada em um reator e é relacionada com equipamentosauxiliares feitos de ou revestidos com materiais resistentes a agentes decloração, e especialmente a ácido clorídrico, sob as condições de reação. Açorevestido (revestimento de vidro) é o material preferido para o vaso. Orequerente descobriu que tais materiais continuam no entanto a serinsatisfatórios, i.e., eles são corroídos por misturas líquidas contendo água,dicloro- propanol e ácido clorídrico, resultantes da condensação de vaporesricos com um teor de ácido clorídrico nas paredes internas do reator e dosequipamentos auxiliares relacionados.
Este objetivo desta invenção é apresentar um processo para afabricação de dicloropropanol que não apresente aquele problema.
A invenção, portanto, refere-se a um processo para afabricação de dicloropropanol no qual o glicerol é reagido com um agente decloração composto de ácido clorídrico, onde, em um vaso, um meio de líquidoestá em equilíbrio com uma fase vapor e onde pelo menos uma parte daparede interna do vaso que está acima do nível do meio líquido no vaso émantida em uma temperatura inferior a 120 °C ou em uma temperatura pelomenos 1°C maior do que a temperatura do ponto de orvalho da fase vapore/ou é gotejada com um líquido.
A parte da parede interna do vaso que está acima do nível domeio líquido no vaso é mantida na temperatura requerida continuamente ouintermitentemente.
A temperatura de 120 °C é a temperatura na qual é observadaa corrosão do vaso revestido com uma velocidade pelo menos de 0,01mm/ano na presença de misturas líquidas de ácido clorídrico/água contendopelo menos 4% em peso de ácido clorídrico.
O vaso pode ser qualquer vaso do processo para a produção dedicloropropanol onde a temperatura da fase líquida é maior do que 120 ° C,como por exemplo, um reator, uma coluna de destilação, uma coluna deextração ou um decantador.
Foi agora descoberto que trabalhando-se sob tais condições detemperatura e/ou de umidificação, a corrosão da parede interna do vaso acimado nível do meio líquido pode ser reduzida. Sem desejarmos ser limitados porqualquer teoria, acredita-se que quando a temperatura da parede interna dovaso que está acima do nível do meio líquido no vaso é menor do que 120 °C, a velocidade de corrosão é reduzida, mesmo em contato com misturascondensadas muito corrosivas contendo água, ácido clorídrico e dicloro-propanol. Também acredita-se que quando a temperatura da parede interna dovaso que está acima do nível do meio líquido no vaso está em umatemperatura pelo menos 1 grau maior do que o ponto de orvalho da fase vaporacima do meio líquido, a velocidade de corrosão é reduzida devido a umacondensação reduzida de vapores contendo água, ácido clorídrico edicloropropanol. Finalmente, acredita-se também que quando a parede internado vaso que está acima do nível do meio líquido no vaso é gotejada com umlíquido, a capacidade de corrosão das misturas condensadas contendo água,ácido clorídrico e dicloropropanol é reduzida através de diluição. A reduçãoda corrosão dos materiais constituintes do vaso faz com que seja possívellimitar-se ainda mais os custos associados com a substituição do último.
Nas misturas corrosivas líquidas obtidas pela condensação dosvapores contendo água, ácido clorídrico e dicloro- propanol, o teor de ácidoclorídrico geralmente é maior do que ou igual a 1% em peso da mistura, comfreqüência, maior do que ou igual a 3%, e com freqüência, maior do que ouigual a 5%. O teor de ácido clorídrico geralmente é menor do que ou igual a80%/peso da mistura, com freqüência é menor do que ou igual a 60%, e comfreqüência, menor do que ou igual a 50%.
Nas misturas corrosivas líquidas obtidas pela condensação dosvapores contendo água, ácido clorídrico e dicloro- propanol, o teor de águageralmente é maior do que ou igual a 4% por peso da mistura, comfreqüência, maior do que ou igual a 5% e com freqüência, maior do que ouigual a 10%. O teor de água geralmente é menor do que ou igual a 80% porpeso da mistura, com freqüência, menor do que ou igual a 70%, e comfreqüência, menor do que ou igual a 60%.
Nas misturas corrosivas líquidas obtidas pela condensação devapores contendo água, ácido clorídrico e dicloro- propanol, o teor dedicloropropanol geralmente é maior do que ou igual a 4% por peso damistura, com freqüência, maior do que ou igual a 5%, e com freqüência,maior do que ou igual a 10%. O teor de dicloropropanol, geralmente é menordo que ou igual a 80% por peso da mistura, com freqüência, menor do que ouigual a 70%, e com freqüência, menor do que ou igual a 60%.
Outros compostos também podem estar presentes nas misturascorrosivas líquidas contendo água, ácido clorídrico e dicloropropanol, comopor exemplo, glicerol, monocloro- propanodiol, e ésteres dos mesmos.
O nível do meio líquido no vaso é definido como o nível dolíquido quando o vaso está operando no regime estacionário.
A parede interna do vaso que está acima do nível do meiolíquido no vaso geralmente se estende acima do nível do meio líquido no vasoaté o topo do vaso.
De acordo com uma primeira realização do processo dainvenção, a temperatura da parede interna do vaso que está acima do nível domeio líquido no vaso está em uma temperatura menor do que 120 ° C, depreferência, menor do que ou igual a 110 ° C, mais de preferência, menor doque ou igual a 100 ° C, e mais de preferência, menor do que ou igual a 90 ° C.
De acordo com uma primeira variante da primeira realização, aparede interna do vaso que está acima do nível do meio líquido no vaso éresfriada por intermédio de um sistema de resfriamento externo. Aquelesistema pode ser, por exemplo, um fluido de resfriamento circulando entre aparede interna e a externa da parte do vaso (a camisa convencional de parededupla) que está acima do nível do meio líquido no vaso ou um fluido deresfriamento circulando em uma serpentina soldada sobre a parede do vaso ouligada através de um cimento condutor térmico ou localizada dentro dacamada protetora (por exemplo, a serpentina mergulhada na camada protetoraou canal perfurado no volume da camada protetora) ou um tubo de semi-carcaça (camisa de meio tubo) em contato com a parede externa do vaso queestá acima do nível do meio líquido no vaso ou passando um fluido deresfriamento sobre a parede externa do vaso que está acima do nível do meiolíquido no vaso. O fluido de resfriamento pode ser um gás ou um líquido. Épreferível utilizar-se um fluido gasoso quando passando o fluido sobre aparede externa. O gás pode ser, por exemplo, ar ou nitrogênio seco. Épreferível utilizar-se um fluido líquido quando circulando em envelope deparede dupla e serpentinas. O líquido pode ser um líquido orgânico, umlíquido inorgânico ou uma mistura dos mesmos. É preferível utilizar-se umlíquido inorgânico, mais de preferência, água.De acordo com uma segunda variante da primeira realização, aparede interna do vaso que está acima do nível do meio líquido no vaso éresfriada através da passagem de um fluido de resfriamento sobre a paredeinterna. O fluido pode ser um gás ou um líquido. O gás, por exemplo, podeser ácido clorídrico ou vapor. A temperatura do gás é inferior à temperaturado meio líquido. O fluido, de preferência, é um líquido. O líquido pode serescolhido de um condensado frio proveniente do tratamento da fase vapor emequilíbrio com o meio líquido em uma coluna de destilação, evaporação ouextração, ou ser escolhido de glicerol, água, uma solução aquosa de ácidoclorídrico, dicloropropanol, monocloro- propanodiol e misturas dos mesmos.Condensado frio, pretende-se que signifique um condensado cuja temperaturaé menor do que a temperatura da fase vapor em equilíbrio com o meiolíquido.
A temperatura do fluido de resfriamento é ajustada para obter-se a temperatura de parede interna mencionada acima.
De acordo com uma segunda realização do processo dainvenção, a temperatura da parede interna do vaso que está acima do nível domeio líquido no vaso está em uma temperatura pelo menos 1 ° mais elevadado que a temperatura do ponto de orvalho do vapor acima do meio líquido, depreferência, pelo menos três ° C mais elevada, mais de preferência, pelomenos 5 ° C mais elevada, e mais de preferência, pelo menos 10 0 C maiselevada.
De acordo com uma primeira variante daquela segundarealização, a parede interna do vaso que está acima do nível do meio líquidono vaso é aquecida por intermédio de um sistema de aquecimento externo.Aquele sistema pode ser, por exemplo, um fluido de aquecimento circulandoentre a parede interna e a externa (camisa convencional de parede dupla) daparte do vaso que está acima do nível do meio líquido no vaso ou um fluidode aquecimento circulando em uma serpentina soldada na parede do vaso ouligada através de um cimento condutor térmico ou em um tubo de semi-carcaça (camisa de meio tubo) em contato com a parede externa do vaso queestá acima do nível do meio líquido no vaso ou através da passagem de umfluido de aquecimento sobre a parede externa do vaso que está acima do níveldo meio líquido no vaso. O aquecimento da parte do vaso que está acima donível do meio líquido no vaso também pode ser executado utilizando-setracejamento elétrico ou através de radiação, como radiações eletromagnéticascomo por exemplo, radiações de infravermelho. Quando é utilizado um fluidode aquecimento, ele pode ser um gás ou um líquido. Quando é utilizado umenvelope de parede dupla com uma serpentina ou um sistema de semi-carcaçapara o aquecimento externo, é preferível utilizar-se um líquido. O líquidopode ser um líquido orgânico, um líquido inorgânico ou uma mistura dosmesmos. É preferível um líquido inorgânico, a água pressurizada sendo omais preferido. Quando o aquecimento é executado através da passagem deum fluido de aquecimento, o fluido, de preferência, é um gás quente. Gásquente, pretende-se significar um gás com uma temperatura que é maior doque a temperatura do meio líquido. O gás pode ser nitrogênio, ar ou vapor.Vapor é o mais preferido. O vapor com uma pressão menor do que 10 barabsolutos (1000 kPa) é o mais preferido.
De acordo com uma segunda variante daquela segundarealização, a parede interna do vaso que está acima do nível do meio líquidono vaso é aquecida por intermédio de um sistema de aquecimento interno eum dispositivo de isolamento térmico, opcionalmente pode ser colocado naparede externa do vaso que está acima do nível do meio líquido. Oaquecimento interno é executado passando-se um fluido de aquecimentosobre a parede interna. Fluido de aquecimento, pretende-se que signifique umfluido com uma temperatura maior do que a temperatura do meio líquido. Ofluido pode, por exemplo, ser nitrogênio, ou vapor, ácido clorídrico oucompostos de baixo ponto de ebulição produzidos pela reação entre glicerol eácido clorídrico, como por exemplo, dicloropropanol, ou misturas dosmesmos. O gás pode ser introduzido no vaso por qualquer meio adequado.Como por exemplo, acima do nível do meio líquido no vaso, de tal forma queé produzida uma corrente helicoidal de gás acima daquele nível.
A temperatura do fluido de aquecimento é ajustada para obter-se a temperatura da parede interna mencionada acima.
Qualquer tipo de dispositivo de isolamento térmico pode serutilizado. O material isolante pode ser feito de material inorgânico comoperlita, de material orgânico ou de misturas dos mesmos.
De acordo com uma terceira realização do processo dainvenção, a parede interna do vaso que está acima do nível do meio líquido novaso é gotejada com um líquido. O líquido pode ser escolhido de umcondensado frio proveniente do tratamento da fase vapor em equilíbrio com omeio líquido em uma coluna de destilação, evaporação ou extração, ou serescolhido de glicerol, água, uma solução aquosa de ácido clorídrico,dicloropropanol e monocloro- propanodiol, e misturas dos mesmos.Condensado frio, pretende-se que signifique um condensado cuja temperaturaé menor do que a temperatura da fase vapor em equilíbrio com o meiolíquido. O líquido pode ser escolhido de outra parte do processo com umabaixa concentração de ácido clorídrico.
As várias realizações que foram descritas acima podem ser combinadas.
De acordo com uma quarta realização do processo dainvenção, a parede interna do vaso que está acima do nível do meio líquido novaso, pode ser aquecida e gotejada com um líquido. Naquela realização, épreferível aquecer-se a parte superior da parede interna e gotejar-se a parteinferior da parede interna que está acima do nível do meio líquido no vaso. Aparte inferior geralmente se estende do nível do meio líquido no vaso até 0,1m acima daquele nível. A parte superior geralmente se estende 0,5 m acimado nível do meio líquido até o topo do vaso.
De acordo com uma quinta realização do processo dainvenção, a parede interna do vaso que está acima do nível do meio líquido novaso, pode ser resfriada e gotejada com um líquido.
Os exemplos abaixo se destinam a ilustrar a invenção, sem noentanto impor qualquer limitação à mesma.
Exemplo 1 (não de acordo com a invenção)
Quando em contato com uma mistura líquida de água - ácidoclorídrico contendo 20% em peso de ácido clorídrico a 120 ° C, uma amostrarevestida com verniz apresenta uma velocidade de corrosão de 0,035 mm/ano.
Exemplo 2 (de acordo com a invenção)
Quando em contato com uma mistura líquida de água - ácidoclorídrico contendo 20% em peso de ácido clorídrico a 50 ° C, uma amostrade aço revestida com verniz apresenta uma velocidade de corrosão menor doque 0,010 mm/ano.
Claims (6)
1. Processo parar a produção de dicloropropanol, caracterizadopelo fato do glicerol ser reagido com um agente de cloração composto deácido clorídrico em um meio líquido em equilíbrio com uma fase vapor e noqual é evitada a condensação de uma fração que mostra a composição da fase vapor.
2. Processo para a produção de dicloropropanol, caracterizadopelo fato do glicerol ser reagido com um agente de cloração composto deácido clorídrico, onde, em um vaso, um meio líquido está em equilíbrio comuma fase vapor e onde pelo menos uma parte da parede interna do vaso queestá acima do nível do meio líquido no vaso é mantida em uma temperaturainferior a 120 °C ou em uma temperatura pelo menos 1°C maior do que atemperatura do ponto de orvalho da fase vapor e/ou é gotejada com umlíquido.
3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato da parede interna do vaso que está acima do nível do meio líquidono vaso é mantida em uma temperatura inferior a 120 ° C através doresfriamento por intermédio de:(a) um sistema externo de resfriamento escolhido de um fluidode resfriamento que circula em uma serpentina ou em um tubo de semi-carcaça ou em contato com a parede externa do vaso ou através da passagemde um fluido de resfriamento sobre a parede externa do vaso que está acimado nível do meio líquido no vaso ou(b) um sistema de resfriamento interno que consiste napassagem de um fluido de resfriamento sobre a parede interna do vaso queestá acima do nível do meio líquido no vaso ou,(c) ambos o (a) e o (b).
4. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato da parede interna do vaso que está acima do nível do meio líquidono vaso é mantida em uma temperatura pelo menos 1°C maior do que atemperatura do ponto de orvalho da fase vapor através do aquecimento porintermédio de:(A) um sistema externo de aquecimento escolhido de umfluido de aquecimento circulando em uma serpentina ou um tubo de semi-carcaça em contato com a parede externa do vaso ou pela passagem de umfluido de aquecimento sobre a parede externa do vaso que está acima do níveldo meio líquido no vaso ou(B) um sistema interno de aquecimento que consiste dapassagem de um fluido de aquecimento sobre a parede interna do vaso e queestá acima do nível do meio líquido no vaso ou(c) ambos o (A) e o (B).
5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de ser utilizado um sistema interno de aquecimento e um dispositivode isolamento térmico ser colocado na parede externa do vaso que está acimado nível do meio líquido.
6. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 2 a 5,caracterizado pelo fato da parede interna do vaso que está acima do nível domeio líquido no vaso ser gotejada com um líquido escolhido de umcondensado frio proveniente do tratamento da fase vapor em equilíbrio com omeio líquido em uma coluna de destilação, evaporação ou extração, ou serescolhido de glicerol, água, uma solução aquosa de ácido clorídrico,dicloropropanol, monocloropropanodiol e misturas dos mesmos.
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