BRPI0618557A2 - método para produzir e método para produzir continuamente propileno contendo carbono derivado de biomassa, propileno de alta pureza, polìmero ou copolìmero de propileno e artigo - Google Patents

Abstract

MéTODO PARA PRODUZIR E MéTODO PARA PRODUZIR CONTINUAMENTE PROPILENO CONTENDO CARBONO DERIVADO DE BIOMASSA, PROPILENO DE ALTA PUREZA, POLìMERO OU COPOLìMERO DE PROPILENO E ARTIGO. Etanol obtido de fontes de biomassa ordinárias contém muitas impurezas outras além de água e essas impurezas propriamente ou seus produtos de decomposição contaminam etileno quando o etileno é produzido por uma reação de desidratação, segundo o qual a atividade do catalisador de metátese é adversamente afetada. Um método para produzir propileno da presente invenção é caracterizado pelo fato de que o etanol obtido de biomassa é convertido em etileno por uma reação de desidratação, O etileno é separado da água gerada, o etileno separado é purificado por adsorçáo em uma torre de adsorçáo enchida com uma adsorvente, e então uma reação de metátese é realizada junto com uma matéria-prima contendo n-buteno. Com a presente invenção, propileno tendo carbono derivado de biomassa e carga ambiental reduzida podem ser eficiemente produzidos sem diminuir a atividade de catálise.

Description

MÉTODO PARA PRODUZIR E MÉTODO PARA PRODUZIR CONTINUAMENTE PROPILENO CONTENDO CARBONO DERIVADO DE BIOMASSA, PROPILENO DE ALTA PUREZA, POLÍMERO OU COPOLÍMERO DE PROPILENO E

ARTIGO

CAMPO TÉCNICO

A presente invenção se refere a um método para produzir propileno contendo carbono pelo menos 1/3 do qual é derivado de biomassa por uma reação de metátese de etileno obtido de etanol derivado de biomassa tais como milho, cana de açúcar e o semelhante com n-buteno.

FUNDAMENTO DA TÉCNICA

Como um método para reduzir dióxido de carbono, uma das causas de aquecimento global, a conversão de fontes fósseis em fontes de biomassa é desejada. Especificamente, investigações têm sido realizadas para uso de etileno (1) obtido de metanol produzido por uma gaseificação em alta temperatura de fontes de biomassa, ou etileno (2) obtido de etanol produzido por fermento de fonte de biomassa por uma reação de desidratação, como um substituto de etileno produzido por um craqueador de nafta.

Por outro lado, outra matéria-prima básica importante para petroquímicos obtida de um craqueador de nafta é propileno, e de modo a produzir propileno diretamente de metanol ou etanol, uma conversão por um certo tipo de reação química é usualmente necessária. Aqui, uma reação de metátese, nos quais os mesmos tipos ou diferentes de olefinas são reagidos para fornecer uma olefina tendo uma estrutura diferente daquelas originais, é geralmente eficaz porque etileno é convertido em propileno reagindo com 2- buteno. Entretanto, em geral, um catalisador usado em uma reação de metátese é extremamente sensível à água, um composto contendo oxigênio e um composto contendo nitrogênio, e desse modo, deterioração de atividade do catalisador é desenvolvida imediatamente após uma matéria- prima contendo essas impurezas ter sido usada. Por exemplo, um catalisador de óxido de tungstênio o qual é um catalisador de metátese típico quando usado em uma reação de leito fixo como revelado na U.S 4.575.575 (documento de patente 1) e no Journal of Molecular Catalysis, volume 28, página 117 (1985) (documento não de patente 1) , é envenenado para uma grande extensão por água presente nas matérias-primas. Portanto, é considerado necessário purificar buteno de todas as matérias-primas usando uma alumina como um adsorvente.

Etileno, o qual é outra matéria-prima, é usualmente produzido por um craqueador de nafta. Mais especificamente, impurezas contendo nitrogênio e enxofre são removidas da matéria-prima nafta e então a matéria-prima é introduzida em um craqueador de nafta, e um gás craqueado em alta temperatura obtido do craqueador de nafta é imediatamente resfriado, lavado alcalinamente, e purificado por adsorção, e então separado em cada componente por torres de destilação respectivas. Conseqüentemente, o etileno obtido de um craqueador de nafta não é necessariamente para ser purificado por adsorção quando usado em uma reação de metátese.

Entretanto, etanol obtido de fontes de biomassa, contem não somente água, mas também um composto carbonila que é uma impureza de um processo de fermentação e um composto contendo nitrogênio que é um produto da decomposição ou um contaminante de uma enzima, e etileno é contaminado por esses compostos propriamente ou seus produtos da decomposição enquanto obtém o etileno por uma reação de desidratação, segundo a qual a atividade de um catalisador de metátese é adversamente afetada. Conseqüentemente, desenvolvimento de um método para purificar o etanol tem sido desejado.

Documento de patente 1: US n° 4.575.575

Documento não de patente 1: Journal of Molecular

Catalysis, volume 28, página 117 (1985)

REVELAÇÃO DA INVENÇÃO

PROBLEMAS A SER RESOLVIDOS PELA INVENÇÃO

Um objeto da presente invenção é fornecer um método para produzir propileno, na qual uma reação de metátese é eficientemente conduzida separando o etileno obtido do etanol derivado da biomassa da água gerada e então purificando por adsorção.

MEIOS PARA RESOLVER OS PROBLEMAS

Os presentes inventores realizaram investigações extensivas para direcionar os problemas acima mencionados e revelaram que o propileno é eficientemente obtido sem inibir a atividade da reação de metátese com n-buteno convertendo etanol obtido de uma fonte de biomassa por uma reação de desidratação em etileno, e o etileno é separado da água gerada e então purificado por uma torre de adsorção empacotado com pelo menos um tipo de adsorvente selecionado de alumina, zeólito e MgO.

Mais especificamente, os presentes inventores revelaram o efeito da melhora da atividade inicial da reação de metátese com n-buteno, isto é, um aumento no rendimento de propileno, e supressão da atividade de deterioração, isto é, prolongamento da vida do catalisador, purificando etileno obtido do etanol obtido de uma fonte de biomassa por adsorção, e, desse modo, terminou a presente invenção tendo grande valor industrial.

Isto é, a presente invenção é como se segue:

[1] um método para produzir propileno contendo carbono derivado de biomassa compreendendo converter etanol obtido da biomassa em etileno por uma reação de desidratação, separar o etileno e uma água gerada e o semelhante, e então purificar o etileno separado por adsorção e realizar uma reação de metátese com uma matéria-prima contendo n-buteno.

[2] o Método para produzir propileno de acordo com o acima [1], segundo o qual o carbono derivado da biomassa computa 1/3 ou mais do carbono total.

[3] o Método para produzir propileno de acordo com acima [1] , segundo o qual um adsorvente contendo pelo menos um tipo selecionado de alumina, óxido de magnésio ou uma mistura dos mesmos, e zeólito é usado sob purificação do etileno separado por adsorção.

[4] o Método para produzir propileno de acordo com o acima [3] , segundo o qual um adsorvente contendo dois ou mais tipos selecionado de alumina, óxido de magnésio ou uma mistura dos mesmos, e zeólito é usado sob purificação do etileno separado por adsorção.

[5] o Método para produzir propileno de acordo com o acima [1] , segundo a qual a reação de metátese é realizada na presença, de um catalisador contendo pelo menos um tipo de elemento metálico selecionado de tungstênio, molibdênio, rênio, niõbio, tântalo, vanádio, rutênio, ródio, irídio e ósmio.

[6] o Método para produzir propileno de acordo com o acima

[5], segundo o qual um composto básico contendo pelo menos um tipo de elemento metálico do grupo Ia (metal alcalino), grupo IIa (metal alcalino terroso), grupo IIb e grupo IIIa é usado como um promotor junto com o catalisador usado para a reação de metátese.

[7] o Método para produzir propileno de acordo com o acima

[6] , segundo o qual o promotor usado para a reação de metátese tem uma estrutura que suporta o composto básico contendo um elemento metálico do grupo Ia (metal alcalino), grupo IIa (metal alcalino terroso), grupo IIb e grupo IIIa em um veículo tendo uma grande área de superfície.

[8] o Método para produzir propileno de acordo com o acima

[6] , segundo o qual pelo menos um tipo de elemento metálico contido no promotor usado para a reação de metátese é lítio, sódio, potássio, magnésio, cálcio, ítrio ou zinco.

[9] o Método para produzir propileno de acordo com o acima [8] , segundo o qual pelo menos um tipo de elemento metálico contido no promotor usado para a reação de metátese é lítio, sódio ou potássio.

[10] o Método para produzir propileno de acordo com o acima

[7] , segundo o qual o veículo que suporta o promotor usado para a reação de metátese é alumina ou zircônia.

[11] o Método para produzir propileno de acordo com o acima [5] , segundo o qual o catalisador usado para a reação de metátese tem uma estrutura suportando um composto contendo pelo menos um tipo de elemento metálico selecionado de tungstênio, molibdênio, rênio, nióbio, tântalo, vanádio, rutênio, ródio, irídio e ósmio em um veículo tendo uma grande área de superfície.

[12] o Método para produzir propileno de acordo com o acima

[11], segundo o qual o veículo que suporta o catalisador usado para a reação de metátese é sílica, alumina, ou zircônia.

[13] o Método para produzir propileno de acordo com o acima

[12], segundo o qual pelo menos um tipo de elemento metálico contido no catalisador usado para a reação de metátese é tungstênio.

[14] o Método para produzir propileno de acordo com o acima

[1], segundo o qual um gás hidrogênio está co-presente sob execução da reação de metátese.

[15] o Método para produzir propileno de acordo com o acima

[1] , segundo o qual um n-buteno selecionado do seguinte (1) a (4) é usado na reação de metátese:

(1) n-buteno contendo nenhum carbono derivado de fontes de biomassa obtido de um craqueador de nafta e/ou FCC;

(2) n-buteno obtido por dimerização de etileno que é obtido de etanol derivado de biomassa;

(3) n-buteno obtido pela reação de desidratação de 1- butanol que é obtido pela desidratação e dimerização de etanol derivado de biomassa; e

(4) n-buteno obtido pela reação de desidratação de uma mistura de butanol que é obtida de fontes de biomassa.

[16] o Método para produzir propileno de acordo com o acima

[15] , segundo o qual dois ou mais tipos de n-buteno selecionado do acima (1) a (3) são misturados e usados na reação de metátese.

[17] o Método para produzir propileno de acordo com o acima [15] , segundo ο qual n-buteno de acordo com o acima (2) ou (3) é ainda purificado pela adsorção e usado na reação de metátese.

[18] o Método para produzir propileno de acordo com o acima [17] , segundo o qual um adsorvente contendo pelo menos um tipo selecionado de alumina, óxido de magnésio ou uma mistura dos mesmos, e zeólito é usado sob purificação do n- buteno por adsorção.

[19]um propileno de alta pureza contendo substancialmente nenhuma impureza devido ao etanol obtido de biomassa e contendo carbono derivado de biomassa computando pelo menos 1/3.

[20] propileno de alta pureza de acordo com o acima [19] , segundo o qual o propileno de alta pureza ê usado para uma matéria-prima de um polímero.

[21] um polímero de propileno ou um copolímero de propileno contendo uma ou mais unidades de propileno tendo um carbono derivado de biomassa como uma unidade constitucional.

[22] artigo compreendendo uma composição de resina contendo o polímero ou o copolímero de acordo com o acima [21] .

[23] um método para continuamente produzir propileno contendo um carbono derivado de biomassa, compreendendo as etapas de:

(1) desidratar etanol obtido de biomassa por um reator de desidratação;

(2) separar e remover água, etanol não reagido e um subproduto em etileno obtido pelo reator de desidratação;

(3) remover por adsorção uma impureza em um etileno bruto obtido passando o etileno bruto obtido através de uma torre de adsorção; e (4) introduzir etileno e n-buteno purificados em um reator de metátese; (com a condição que a ordem seja (1) a (4)) . no método para preparar propileno de acordo com o acima [1] .

[24] o método para continuamente produzir propileno de acordo com o acima [23], ainda compreendendo as etapas de?

(5) introduzir propileno obtido do reator de metátese em uma torre de extração de etileno para remover materiais tendo um ponto de ebulição baixo contendo etileno como um componente principal; e

(6) introduzir propileno livre de materiais tendo um ponto de ebulição baixo em uma torre de extração de propileno para remover materiais tendo um ponto de ebulição alto; (com a condição que a ordem seja (5) a (6)) .

[25] o método para continuamente produzir propileno de acordo com o acima [24], ainda compreende as etapas de:

(7) reciclar o gás residual tendo um baixo ponto de ebulição da torre de extração de etileno para o reator de metátese; e

(8) reciclar o componente de n-buteno em um gás residual tendo um alto ponto de ebulição da torre de extração de propileno para o reator de metátese; (com a condição que a ordem seja (7) a (8) ) .

[26] o método para continuamente produzir propileno de acordo com o acima [23] , segundo o qual n-buteno usado para a reação de metátese é produzido por:

(a) desdiratação de butanol por um reator de desidratação;

(b) separar e remover água, butanol não reagido e um subproduto em n-buteno obtido pelo reator de desidratação; e (c) purificar o n-buteno por adsorção em uma torre de adsorção; (com a condições que a ordem seja (a) a (c)). [27] o método para continuamente produzir propileno de acordo com o acima [26], segundo o qual butanol é derivado de biomassa, e n-buteno após a purificação por adsorção é introduzido no estágio após a reação de metátese e antes da purificação de um componente de baixo ponto de ebulição.

EFEITOS DA INVENÇÃO

De acordo com a presente invenção, mesmo quando etanol derivado de biomassa é usado como uma matéria-prima, deterioração da atividade do catalisador da reação de metátese é suprimida. Portanto, a freqüência alternada de reatores é reduzida e propileno de alta qualidade é produzido em alto rendimento em uma forma marcadamente vantajosa do ponto de vista de processamento e economia. O propileno é extremamente útil tendo em vista o equilíbrio de dióxido de carbono no ambiente, e desse modo marcadamente contribui para o meio-ambiente global mesmo quando usado como derivados ou polímeros.

MELHOR MODO DE REALIZAR A INVENÇÃO

A seguir, a presente invenção irá ser explicada em detalhe.

Na presente invenção, etanol obtido de uma fonte de biomassa se refere ao etanol produzido produzindo uma solução de cultura contendo fontes de carbono que é conversível em etanol e obtida de uma planta em contato com um microorganismo produzindo etanol ou um produto triturado do mesmo, e então purificada.

Quanto a uma fonte de carbono, não existe restrição particular contanto que a fonte de carbono seja obtida de uma planta e seja conversível em etanol por metabolismo microbiano, e podem ser mencionados, como um exemplo típico, amido, glicose, frutose, sacarose, xilose, arabinose, ou produtos da degradação de plantas, produtos da hidrõlise de celulose ou suco de cana de açúcar, beterraba e o semelhante contendo grandes quantidades dos componentes acima.

Para solução de cultura, ácido fosfõrico, sais inorgânicos tal como um sal de amônia e o semelhante para uma fonte de nitrogênio, licor de maceração de milho, peptona, fontes de nitrogênio naturais tal como extrato de levedura e o semelhante, uma vitamina, e outros, se necessários, podem ser adicionados.

Além disso, como um microorganismo que produz etanol, não existe restrição específica contanto que ele produza etanol, e como um exemplo típico, Saccharomyces cerevisiae, Zymomonas mobilis e o semelhante, podem ser mencionados, e em adição, é ainda preferido que uma ou mais propriedades selecionadas de resistência ao calor, a resistência ao ácido, e a resistência ao sal, e aglutinabilidade, e a resistência ao álcool sejam conferidas utilizando tais tecnologias como mutação, recombinação genética e o semelhante.

De modo a obter etanol da solução de cultura contendo etanol obtido conforme acima, tecnologias de purificação convencionalmente conhecidas tais como destilação, separação por membrana, extração e o semelhante podem ser usadas, e também pode ser mencionado um método de remover água usando uma destilação azeotrõpica envolvendo adição de benzeno, ciclohexano e o semelhante, uma separação por membrana e outros. Tal etanol pode ser comprado como etanol fermentado a 99%, primeiro tipo de Nippon Alcohol Hanbai Co., Ltd, e como etanol fermentado de Petrobrás S.A.

Não é necessariamente eficaz para o ponto de vista industrial ainda realizar purificação avançada de etanol nesse estágio (por exemplo, teor total de impurezas no etanol é 1 ppm ou menos) de modo a obter propileno da presente invenção, mas essa purificação avançada não é excluída conjuntamente.

A seguir, para obter etileno pela reação de desidratação de etanol por um método de fermentação, um catalisador é usualmente usado, e quanto ao catalisador, não existe nenhuma restrição particular e qualquer catalisador publicamente conhecido pode ser usado. Como um processamento vantajoso, uma reação de fluxo de leito fixo é preferido tendo em vista fácil separação de catalisador e um produto. Por exemplo, y-alumina e o semelhante são preferíveis, mas outros catalisadores publicamente conhecidos também podem ser usados. Essa reação é uma reação de desidratação, e é usualmente realizada sem aquecimento. Embora não exista nenhuma restrição específica com relação a temperatura de reação contanto que a reação progrida em uma taxa comercialmente prática, a temperatura a 100°C ou maior é preferível. Não existe restrição

25 específica com relação a pressão da reação, ou, mas de modo a facilitar a separação de gás-líquido subsequente, a pressão em pressão normal ou maior é preferível. Do ponto de vista industrial, uma reação de fluxo de leito fixo é preferível por causa da fácil separação do catalisador, mas

3 0 um leito de suspensão de fase líquida, um leito fluidizado e o semelhante podem também ser usados. Particularmente a reação de desidratação usando um catalisador sólido é industrialmente vantajoso, porque água contida em etanol, se qualquer, não provoca um problema significante. Uma faixa aceitável de teor de água é 50% em peso, e preferivelmente 30% em peso ou menos.

Realizando a reação de desidratação de etanol como acima, uma mistura de etileno, água, e uma pequena quantidade de etanol não reagido é obtido, e etileno é obtido removendo água e etanol da mistura por uma separação gás-liquido, porque etileno está em um estado gasoso sob cerca de 5 MPa ou menos em temperatura ambiente. Esse procedimento pode ser realizado usando um método publicamente conhecido.

Etileno obtido pela separação gás-líquido pode ser ainda destilado, e não existe restrição particular com relação ao método de destilação, a temperatura de operação, o tempo de residência e o semelhante exceto que a pressão operacional é pressão normal ou maior.

0 etileno obtido contém como impurezas uma quantidade muito pequena de compostos carbonila tais como uma cetona, um aldeido, um éster e o semelhante o qual tem misturado durante o processo de fermentação de etanol, dióxido de carbono o qual é um produto da decomposição dos compostos carbonila, um composto contendo nitrogênio tal como uma amina, um aminoácido e o semelhante o qual é um produto da decomposição do composto contendo nitrogênio, e outros. A reação de metátese é muito sensível a essas impurezas, resultando na diminuição da atividade do catalisador, e desse modo é requerido que uma quantidade muito pequena dessas impurezas seja removida completamente, pref erivelmente a um nível de 10 ppm ou menos como quantidade total de impurezas contendo oxigênio, nitrogênio e enxofre, e mais pref erivelmente 1 ppm ou menos. Deve ser observado que um instrumento analítico convencional freqüentemente falha ao detectar impurezas no nível mencionado acima. Em tal caso, não existe escolha, mas julgamento da presença ou ausência das impurezas pela duração da atividade do catalisador.

Um método de purificação por adsorção pode ser mencionado como usado para a operação de purificação mais adequada. O adsorvente a ser usado é preferivelmente feito de um material tendo uma grande área de superfície de 10 m2/g ou mais, e preferivelmente 50 m2/g ou mais.

O adsorvente mais adequado a ser usado é y-alumina, a qual é particularmente adequada para a remoção de substâncias polares neutras tais como água e álcool. Também óxido de magnésio ou uma mistura do mesmo com outro adsorvente, ou um adsorvente tendo óxido de magnésio suportado em um veículo tendo uma grande área de superfície tal como y-alumina é adequado para remoção de não somente substâncias polares neutras tal como água e o semelhante, mas também substâncias ácidas tais como dióxido de carbono, um ácido orgânico e o semelhante. Também compostos de zeólito, por exemplo, peneira molecular 4A, 5A e o semelhante não são somente excelente em adsorção de substâncias polares neutras tal como água e o semelhante, mas também muito eficiente em adsorver compostos básicos porque propriedade ácida é exertada mudando um metal mutável de zeólito para um próton ou um metal divalente tal como Ca e o semelhante. Exemplos adequados de esqueletos de zeólito usados em tal um meio incluem um tipo A, um tipo X, um tipo Y, um tipo USY, um tipo ZSM-5 e o semelhante, mas não são restritos a esses.

Porque esses adsorventes são usados em quaisquer métodos de um leito fixo, um leito em suspensão, um leito móvel, suas formas podem ser selecionadas apropriadamente de partículas de vários centímetros a pós finos da ordem de mícron.

Como mencionado acima, o tipo de um adsorvente é selecionado de acordo com o tipo e quantidade de impurezas em etileno obtido pela reação de desidratação de etanol deriva do de biomassa, e existe um caso onde preferivelmente dois ou mais tipos de adsorventes são usados em combinação. Também, um adsorvente outro que o acima (por exemplo, agentes desoxigenantes tais como óxido de cobre/óxido de alumínio e o semelhante, e outros), pode ser usado em uma mistura ou individualmente em uma forma conectada.

Um leito fixo é conveniente para o modelo de uma torre de adsorção porque uma quantidade de um adsorvente é escolhida de acordo com a quantidade de uma substância ácida tal como dióxido de carbono, uma substância neutra tal como água, e uma substância básica tal como amônia. Particularmente, quando dois ou mais tipos de adsorventes são empacotados em um leito fixo, eles podem ser empacotados em uma mistura. Entretanto, empacotando adsorventes em camadas e monitorando a temperatura interna, o estado de adsorção de cada substância venenosa para os adsorventes pode ser estimado. Em adição, não existe restrição particular com relação a temperatura operacional de adsorção, mas é preferivelmente IOO0C ou menos em geral porque uma temperatura baixa é preferível em equilíbrio adsorção- desorção. Também, não existe restrição particular com relação a pressão no momento da adsorção contanto que a pressão seja pressão normal ou maior. Para regeneração da torre de adsorção usada para tratamento por adsorção de etileno, pode ser mencionado um método no qual substâncias adsorvidas são desorvidas introduzindo um gás inerte aquecido para uma alta temperatura de 200°C ou maior, um método no qual um ar aquecido para uma alta temperatura de 300°C ou maior é introduzido para queima e calcinações, então o ar é substituído com um gás inerte, e o semelhante. Esses métodos podem ser selecionados de acordo com as quantidades acumuladas de substâncias adsorvidas na torre de adsorção.

Particularmente instalação de várias torres de adsorção em paralelo é altamente vantajoso industrialmente, porque adsorção contínua é realizada por um tratamento por adsorção em uma torre enquanto conduz uma operação de regeneração para a torre de adsorção completamente regenerada imediatamente após a realização da torre de adsorção em uso é diminuída. Instalação de três ou mais torres de adsorção ainda contribui para uma operação estável porque é também possível substituir um adsorvente cuja capacidade de adsorção prescrita é perdida após uma operação muito longa.

Do ponto de vista industrial, purificação de etileno por adsorção nesse estágio é muito eficiente do que realizar a purificação avançada tendo o mesmo grau de pureza. Também, com relação se ou não a purificação avançada foi efetuada no estágio de etanol, impurezas que adversamente afetam a reação de metátese podem ser satisfatoriamente removidas realizando a purificação nesse estágio.

Além disso, um tratamento com água cáustica pode também ser usado em combinação como um método para purificar impurezas em etileno. Ao realizar o tratamento com água cáustica, é preferível realizar o tratamento com água cáustica antes da purificação por adsorção. Em tal um caso, é necessário realizar um tratamento de remoção de água após o tratamento com água cáustica e antes da purificação por adsorção.

Por outro lado, butenos usados como uma matéria-prima junto com etileno podem ser um único tipo de cada n-buteno, isto é, 1-buteno, trans-2-buteno e cis-2-buteno, ou uma mistura dos mesmos, e são usados como matérias-primas para a reação de metátese mesmo quando olefinas lineares tais como 1-penteno, 2-penteno, 1-hexeno, 2-hexeno, 3-hexeno e o semelhante são contidos. Além disso, embora não convertendo em propileno pela reação de metátese, mesmo quando olefinas ramificadas tais como isobuteno, isopenteno e o semelhante são contidos, a reação de metátese não é interrompida. Além disso, hidrocarbonetos saturados tais como n-butano, iso- butano, pentano e o semelhante, e gases inertes tal como nitrogênio e o semelhante podem ser misturados.

Qualquer dos métodos a seguir pode ser aplicado para obter n-buteno a ser usado para a reação de metátese. O mais conveniente é a fração C4 que é obtida de: o que se chama de craqueador de nafta, cuja nafta é termicamente craqueada para produzir etileno e propileno; o que se chama FCC, cujo óleo pesado é termicamente decomposto por catalisadores tal como zeólito e o semelhante. Essa fração C4 usualmente contém iso-buteno, n-buteno, iso-buteno e o semelhante outros que 1-buteno e 2-buteno, mas não existe problema particular. Também, mesmo quando 1-penteno, 2- penteno e o semelhante são contidos, não existe dano já que eles são usados como matéria-prima para a reação de metátese. Entretanto, dienos conjugados tais como butadieno, ciclopentadieno e o semelhante significativamente conferem a atividade do catalisador de metátese, desse modo é necessário removê-los para métodos publicamente conhecidos tais como adsorção, destilação, extração e o semelhante, ou convertê-los em monoolefinas pela hidrogenação seletiva antecipadamente.

A seguir é mencionado o método para produzir n-buteno pela dimerização de etileno que é obtido de etanol derivado de biomassa, e quaisquer métodos publicamente conhecidos podem ser usados para isso. Podem ser mencionado um catalisador tendo NiSO4 suportado em sílica gel no caso de um catalisador de leito fixo, uma combinação de catalisador de NiCl2 (PPh3)2 e Et3Al, no caso de catalisador homogêneo, e outros.

Também, n-buteno obtido pela reação de desidratação de uma mistura de 1-butanol e 1,3-butadieno que são obtidos contatando etanol derivado de biomassa com um catalisador de hidroxiapatita contendo metal de transição ou por uma reação de hidrogenação seletiva de um dieno para um monoeno pode ser usado, como revelado na publicação da patente japonesa n° Hll-217343 e publicação do pedido japonês n° 1999-038822.

Além disso, é também possível usar n-buteno obtido pela desidratação de 1-butanol obtido pela fermentação de fontes de biomassa. Aqui, 1-butanol obtido pela fermentação de fontes de biomassa significa aquele o qual é obtido fornecendo uma solução de cultura contendo fontes de carbono derivados de uma biomassa a qual é capaz de converter butanol em contato com microorganismos que produzem butanol. Geralmente, acetona e etanol são co- produzidos. Como fontes de carbono, não existe restrição particular contanto que eles sejam derivados de biomassa e sejam capazes de converter em butanol por metabolismo microbiano, mas exemplos típicos incluem amido, glicose, frutose, sacarose, xilose, arabinose, ou produtos da degradação de plantas, produtos da hidrólise de celulose ou suco de cana de açúcar, beterraba e o semelhante contendo uma grande quantidade desses componentes.

Para a solução de cultura, ácido fosfórico, sais inorgânicos tal como um sal de amônio e o semelhante para uma fonte de nitrogênio, licor de maceração de milho, peptona, fontes de nitrogênio natural tal como extrato de levedura e o semelhante, uma vitamina, e outros, podem ser adicionados se necessário.

Como um microorganismo que produz butanol, não existe restrição específica contanto que ele produza butanol,e exemplos típicos incluem Eneterbacter aerogenes, Clostridium butylicum, Clostridium beijerinckii, Clostridium saccharoper-butylacetonicum e o semelhante e é ainda preferível que eles possam conferir uma ou mais propriedades selecionadas de resistência ao calor, a resistência ao ácido, a resistência ao sal, a aglutinabilidade, e a resistência ao álcool/acetona usando tais tecnologias tais como mutação, recombinação genética e o semelhante. De modo a purificar o butanol da solução de cultura contendo butanol obtido como acima, tecnologias convencionalmente conhecidas tais como destilação, separação por membrana, extração e o semelhante podem ser usados.

Antes de usar na reação de metátese, é necessário remover água e substâncias polares de n-buteno, o qual é conduzido por métodos publicamente conhecidos tais como destilação, adsorção, extração, lavagem e o semelhante. Particularmente, n-buteno contendo fontes de carbono derivadas de uma planta, assim como etileno obtido de etanol derivado de biomassa, contem uma quantidade muito pequena de impurezas que adversamente afetam a reação de metátese. Portanto, é preferível empregar

correspondentemente um método de purificação usado para etanol.

Ao realizar a reação de metátese usando etileno e n- buteno, a relação molar em um reator pode ser arbitrária, mas é usualmente preferível usar uma quantidade excessiva de etileno, e a relação de quantidade de etileno para n- buteno é preferivelmente 0,1 a 50 e mais preferivelmente cerca de 0,5 a 5. Quando a relação da quantidade de etileno é baixa, uma reação indesejável entre moléculas de buteno propriamente também ocorre simultaneamente, e quando a relação de quantidade é muito alta, energia para a recuperação de etileno não reagido é aumentada e o próprio reator cresce em tamanho. Etileno e n-buteno podem ser carregados todos juntos com uma olefina tendo uma relação de alta quantidade, ou carregados fracionalmente através de entradas de alimentação fornecidas em um estágio médio e o semelhante do reator em adição a entrada do reator.

O catalisador de metátese usado na presente invenção contem pelo menos um tipo de elemento metálico publicamente conhecido selecionado de tungstênio, molibdênio, rênio, nióbio, tântalo, vanádio, rutênio, ródio, irídio, ósmio, níquel e o semelhante, e tungstênio, molibdênio e rênio têm uma alta atividade do catalisador, entre eles tungstênio é particularmente preferível.

Sua estrutura pode ser uma substância simples em um estado sólido na composição composta de óxido, sulfeto, hidróxido e o semelhante de cada metal, e pode ser uma estrutura que suporte esses óxidos, sulfetos, hidróxidos de metal e o semelhante ou um composto inorgânico tendo uma grande área de superfície, o qual é chamado de veículo. Quando usado em um fluxo de leito fixo, aqueles na forma de óxido são preferíveis porque eles são regenerados por calcinações com um ar após deterioração.

Além disso, natura ácida do veículo provoca reações coleterais indesejadas tal como oligomerização de olefinas e o semelhante, desse modo, qualquer material pode ser usado contanto que ele tenha nenhuma natureza ácida. Mais especificamente, um veículo tendo uma área de superfície de 10 m2/g ou mais é preferível, e sílica, y-alumina, titânia e o semelhante podem ser mencionados como exemplos preferíveis. Entre eles, sílica é selecionada como um veículo adequado porque sílica tem uma área de superfície particularmente grande. Em tal um caso, a quantidade suportada de metal relativo ao veículo está preferivelmente na faixa de 0,01% a 50% e preferivelmente na faixa de 0,1% a 20% em termos de equivalente de oxido.

Entre os compostos de metal acima mencionados, como para os métodos para suportar um óxido sobre um veículo, quaisquer métodos publicamente conhecidos podem ser usados, e um hidróxido ou nitrato de metal, e no caso de tungstênio, molibdênio, e rênio, seus poliácidos e isopoliácidos, um sal de amônio dos poliácidos, e um sal de amônio de isopoliácidos são usados como materiais de partida, e nas soluções aquosas, veículo é imerso, ou evaporado para secar, e então o resultante é calcinado a 300°C ou mais sob uma atmosfera de ar para obter.

Um veículo comercialmente disponível pode ser usado como ele é, mas um veículo pode ser obtido como um óxido calcinado um hidróxido que é obtido produzindo um sal de metal correspondente básico de acordo com um método publicamente conhecido. Um método de co-deposição pode ser empregado, em cuja síntese de um veículo e suporte de metal são realizados simultaneamente na co-presença de um sal de metal para o catalisador no momento de produzir um veículo do sal de metal correspondente.

Uma forma de um veículo não particularmente restrita, qualquer das formas de esfera, coluna, extrudado, e triturado podem ser usadas. A granulometria pode ser selecionada na faixa de 0,01 mm a 100 mm dependendo do tamanho de um reator.

Além disso, de modo a produzir compostos de elemento metálico tais como tungstênio, molibdênio, rênio, nióbio, tântalo, vanádio, rutênio, ródio, irídio, ósmio, níquel e o semelhante solúveis em um solvente orgânico, um complexo de catalisador ligado a uma molécula orgânica chamado de um ligante pode ser usado.

Em particular, é preferível usar um promotor nessa reação de metãtese porque a atividade aumenta. Exemplos específicos de tais promotores incluem aqueles contendo pelo menos um elemento metálico no grupo Ia (metais alcalinos), grupo IIa (metais alcalinos terrosos), grupo IIb e grupo IIIa, e exemplos específios de elementos de metal incluem lítio, sódio, potássio, césio, magnésio, cálcio, estrôncio, bário, zinco, ítrio e o semelhante.

Em qualquer das US 4.575.575, US 4.754.098, e US 4.88.760 por Phillips Petroleum Company, um promotor contendo óxido de magnésio não é necessariamente essencial. Lítio, sódio e potássio podem ser mencionados como exemplos preferíveis do ponto de vista de atividade do catalisador.

Esses compostos podem ser uma substâncias simples no estado sólido tendo uma composição de um óxido, um hidróxido, um sal de nitrato, um sal de acetato e o semelhante, ou podem ser um composto no qual esses compostos de metal ainda contem outros compostos de metal, isto é, uma hidrotalcita no qual alumínio e magnésio formam um composto em camada como óxidos de cada metal e um óxido compósito tal como solução sólida de óxido de alumínio e óxido de magnésio. Além disso, aqueles que suportam um óxido, um óxido compósito, um hidróxido, um sal de nitrato, um sal acético e o semelhante desses metais sobre um composto inorgânico tendo uma grande área de superfície chamado veículo podem também ser usados. Levando em consideração que uma natureza ácida de um veículo provoca reações colaterais indesejadas tal como oligomerização de olefina e o semelhante, qualquer pode ser usado contanto que o veículo não exiba natureza ácida após um elemento metálico no grupo Ia (metais alcalinos), grupo IIa (metais alcalinos terrosos), grupo IIb e grupo IIIa seja suportado. Mais especificamente, um veículo tendo uma área de superfície de 10 m2/g ou mais é preferível, e y- alumina, zircônia, titânia e o semelhante são mencionados como um exemplo preferível. Além disso, o próprio óxido de magnésio pode ser usado como um veículo porque tem uma grande área de superfície. Particularmente, do ponto de vista de adequabilidade química, y-alumina é um veículo preferível. Nesse caso, a quantidade suportada de metal relativo ao veículo está na faixa de 0,01% a 50% e preferivelmente na faixa de 0,1% a 20% em termos de óxido.

Um veículo comercialmente disponível pode ser usado como ele é, mas um veículo pode ser obtido como um óxido calcinando hidróxido que é obtido produzindo um sal de metal correspondente básico de acordo com um método publicamente conhecido.

Qualquer método publicamente conhecido pode ser usado para suportar um óxido do composto de metal acima mencionado, em que um veículo é imerso em uma solução aquosa de um sal de nitrato de metal ou um hidróxido de metal, ou uma suspensão aquosa de um óxido, ou evaporado para secar, e então o resultante é calcinado a 3000C ou mais sob uma atmosfera de ar.

Além disso, um método de co-deposição pode ser empregado, em que a síntese de um veículo e suporte de metal são realizados simultaneamente na co-presença de um sal de metal para o catalisador no momento de produzir um veículo do sal de metal correspondente.

Uma forma de um veículo não é particularmente restrita, qualquer forma de esfera, coluna, extrudada, e triturada podem ser usadas. A granulometria pode ser selecionada na faixa de 0,01 mm a 100 mm dependendo do tamanho de um reator.

Além disso, quando um catalisador no qual um elemento metálico tal como tungstênio e o semelhante é suportado sobre um veículo e um catalisador no qual um elemento metálico tais como sódio, magnésio e o semelhante é suportado sobre um veículo são usados em combinação, um elemento metálico tal como tungstênio e o semelhante e um elemento metálico tais como sódio, magnésio e o semelhante podem ser suportados simultaneamente sobre um tipo de veículo.

Uma quantidade de um promotor relativo a um catalisador pode ser escolhida arbitrariamente na faixa de 0,1 a 20. Entretanto, quando a quantidade é extremamente pequena, o efeito de hidrogenação não é obtido, e quando a quantidade é extremamente grande, a relação do catalisador é diminuída e atividade relativa a quantidade total do catalisador e o promotor diminui, e desse modo não é preferida. Além disso, ao empacotar um catalisador em um reator de fluxo de leito fixo, uma mistura fisicamente misturada de um catalisador e um promotor podem ser empacotados, conforme descrito no Journal of Molecular Catalysis, volume 28, página 117 (1985) , ou um promotor e um catalisador podem ser empacotados nessa ordem do lado próximo a entrada de alimentação de matéria-prima. Além disso, uma combinação desses métodos e o semelhante podem ser mencionados.

Além disso, a atividade é ainda aumentada realizando a reação de metátese na presença de gás hidrogênio. Usualmente, hidrogênio é continuamente carregado no estado gasoso, mas o carregamento não é limitado a esse método. Hidrogênio pode ser carregado intermitentemente, em que o carregamento de gás hidrogênio é feito no início da reação e paralisado durante a reação, e então reiniciado após um certo intervalo, e no caso de uma reação em uma fase líquida, gás hidrogênio pode ser dissolvido em um solvente e então carregado. Além disso, em um processo de reciclagem, o gás hidrogênio recuperado de um tipo de uma torre junto com uma fração de baixo ponto de ebulição pode ser carregado. Embora haja um efeito da adição de hidrogênio bem no início carregando em um reator um gás hidrogênio remanescente após a substituição de gás hidrogênio usado para um tratamento de redução de catalisador com gás hidrogênio, a atividade gradualmente diminui porque nenhum novo hidrogênio é carregado, por meio disso, geralmente conduzindo ao mesmo desempenho como a reação sem carregar gás hidrogênio, e desse modo, efeitos duráveis não são obtidos como na presente invenção.

A pressão do hidrogênio a ser adicionado é geralmente a mesma como aquele no reator, mas ela pode ser mudada dependendo de um método para carregar hidrogênio.

A quantidade de hidrogênio a ser adicionada relativo as gases totais está na faixa de 0,1 a 80% em volume e preferivelmente 0,2 a 50% em volume, quando as matérias- primas carregadas em um reator são levadas em conta como gases. Quando a quantidade é menor que a faixa, o efeito pela adição não é obtido, e quando a quantidade é maior, pressões parciais de matérias-primas de olefina são reduzidas e reação de hidrogenação de olefinas ocorre simultaneamente, e desse modo, não é preferida.

A temperatura da reação de metátese não é particularmente restrita na presente invenção, mas pref erivelmente na faixa de 100 a 500°C e mais preferivelmente 130 a 350°C. Quando a temperatura de reação é extremamente baixa, a taxa de reação é diminuída, e desse modo, a produtividade do produto da reação é reduzida. Por outro lado, quando a temperatura de reação é extremamente alta, reações colaterais indesejadas e o progresso semelhante, em que subprodutos são aumentados e deterioração do catalisador é acelerado, e desse modo, não são econômicos.

A reação de metátese pode ser realizada sob qualquer das pressões reduzidas, elevadas e normais. Em virtude da eficiência da reação (eficiência da reação por volume unitário) , não é preferido realizar a reação sob pressão extremamente baixa. Usualmente pressão prática está preferivelmente na faixa de 10,13KPa a 20,26MPa e mais preferivelmente 0,05 a 10,13MPa. Deve ser observado que a presente invenção não é limitada a essas faixas de pressão.

A quantidade de um catalisador a ser usado para realizar a reação de metátese não ê particularmente restrita, mas quando a reação é realizada usando um reator de fluxo de leito fixo, o valor do peso da quantidade carregada (em massa) de matérias-primas por unidade de tempo sobre o peso do catalisador sozinho contendo tungstênio e o semelhante e não contendo um promotor, isto é, WHSV, está preferivelmente na faixa de 1 a 2000/h e mais preferivelmente 2 a 1000/h. Quando WHSV é excessivamente baixo, o produto de olefina desejado desse modo obtido provoca reações de metátese seqüenciais e os subprodutos indesejados são produzidos, e quando WHSV é excessivamente alto, taxa de conversão suficiente pode não ser obtida.

A presente invenção pode também ser realizada em um estado diluído adicionando em um sistema de reação um solvente ou gás inerte ao catalisador e agentes de reação. Especificamente, alcanos, tais como metano, etano, propano, butano e o semelhante mencionados acima, e gases inertes tais como nitrogênio, hélio e o semelhante podem também ser usados como um diluente.

Ao realizar a reação de metátese, qualquer de um sistema em batelada, um sistema em semi-batelada, ou sistema de fluxo contínuo podem ser usados. A reação de metátese pode também ser realizada em qualquer de uma fase líquida, uma fase gasosa, e uma fase líquida-gás misturado. Preferivelmente, em virtude da eficiência da reação, um método para realizar em uma reação de fase gasosa é recomendado. Como um método para empacotar o catalisador, vários métodos tais como um leito fixo, um leito fluidizado, um leito em suspensão, um leito fixo tipo- prateleira e o semelhante podem ser empregado e qualquer deles pode ser usado.

Após a reação de metátese, o propileno desejado é separado e recuperado por um método de separação publicamente conhecido do catalisador acima mencionado e o semelhante. Além disso, uma mistura de reação contendo o propileno produzido pode ser separada por métodos publicamente conhecidos tais como destilação, extração, adsorção e o semelhante, e etileno e n-buteno não reagidos podem ser recuperados e reciclados novamente para ser usados como matérias-primas no sistema de reação.

Ao realizar a reação de metátese, é preferível desidratar um catalisador e um promotor por um método publicamente conhecido. No caso de um método de reação de leito fixo, a reação é satisfatoriamente realizada mantendo um reator empacotado com um catalisador e um promotor a 300°C ou mais por 10 minutos ou mais enquanto fluem gases inertes tais como nitrogênio, hélio e o semelhante através do reator. Particularmente, no caso onde o elemento metálico contido em um catalisador é tungstênio ou molibdênio, um tratamento de redução pode ser realizado após a operação acima fluindo gases de redução tais como monóxido de carbono e hidrogênio através do reator a 300°C ou mais por 10 minutos ou mais, novamente fluindo um gás inerte através do reator a 300°C ou mais por 10 minutos ou mais, e então a temperatura é ajustada em uma temperatura de reação pré-determinada. Porque a reação presente é caracterizada pela co-existência de hidrogênio, quando hidrogênio é usado no tratamento de redução, o hidrogênio pode permanecer. Quando a atividade do catalisador diminui após um certo período de tempo, a atividade do catalisador pode ser recuperada por regeneração. Em geral, após olefinas adsorvidas são purgadas com gás nitrogênio, o catalisador é oxidado por ar ou ar diluído em nitrogênio a 300°C ou mais, posteriormente submetidas ao tratamento de redução por gases de redução tais como hidrogênio, monóxido de carbono e o semelhante no caso onde o metal é tungstênio ou molibdênio, e então o catalisador é usado novamente.

De modo a manter a quantidade de produção de olefina por reação de metátese, um sistema de carrossel pode ser usado, em que dois ou três reatores são instalados em paralelo e enquanto regenera um reator, a reação de metátese é realizada em um ou dois reatores. Além disso, quando existem três reatores, um método no qual os outros dois reatores são conectados em série para reduzir flutuação da quantidade de produção pode ser empregado. Além disso, ao realizar um método de reação de fluxo de leito fluidizado ou um método de reação de leito móvel, um certo nível de atividade do catalisador é mantido removendo parte ou todo o catalisador de um reator continuamente ou intermitentemente e reabastecendo a quantidade correspondente. Similarmente, quando um método de reação de leito em suspensão é realizado em reação em batelada ou contínua, o catalisador é separado e recuperado em uma maneira similar, e pode ser usado após ser regenerado se necessário.

Além disso, butanol derivado de biomassa contem acetona e etanol como impurezas principais. Essas impurezas são convertidas em propileno e etileno respectivamente após uma reação de desidratação e purificação por adsorção. Porque essas olefinas são matérias-primas e produtos da reação de metátese, o gás residual após a desidratação/purificação pode ser carregado no estágio após a reação de metátese e antes da purificação de uma mistura de matérias-primas e propileno. No caso de uma produção contínua de propileno incluindo um sistema de reciclagem, é preferível instalar um tanque de armazenamento em cada estágio antes de reciclar porque o ajuste da composição de matéria-prima é necessário.

Propileno obtido de acordo com a presente invenção, tendo uma quantidade extremamente pequena de impurezas derivadas de biomassa, pode também ser usado como uma matéria-prima do polímero que requer alta pureza na mesma forma como com propileno derivado de uma fonte oleosa.

Um polímero e um copolímero compostos de propileno obtido de acordo com a presente invenção são um polímero contendo carbonos derivados da planta. Embora a carga ambiental no material de reciclagem seja extremamente baixa quando comparado com um polímero composto de propileno derivado de nafta, eles têm propriedades físicas equivalentes aqueles de polímeros convencionais derivados de nafta e são muito úteis. Como um polímero ou um copolímero de propileno, um homopolipropileno, um polipropileno aleatório, e um polipropileno isotático, um polipropileno sidiotático, um copolímero de propileno-a- olefina, um elastômero baseado em propileno, uma borracha baseada em propileno e o semelhante são exemplificados. Esses podem ser ainda modificados.

Ainda, embora um poliol e um poliuretano cuja matéria- prima de partida seja um óxido de propileno produzido de propileno obtido de acordo com a presente invenção também têm carga ambiental extremamente baixa no material de reciclagem, eles têm propriedades equivalentes àqueles de polímeros compostos de matérias-primas derivadas de nafta e são muito úteis.

Esses polímeros e copolímeros compostos de propileno, e poliuretanos e polióis podem ser usados individualmente ou como uma mistura com outros polímeros termoplásticos tais como uma poliolefina, um poliestireno, um poliéster, uma poliamida, um poliuretano, um copolímero de ácido poliacrílico e o semelhante. Particularmente, seu co-uso com um polímero ou copolímero composto de etileno produzido de álcool derivado de biomassa é muito útil do ponto de vista de carga ambiental. Além disso, para o polímero e copolímero mencionados acima podem ser adicionados aditivos convencionais publicamente conhecidos, por exemplo, um plastificante, um absorvedor ultravioleta, um agente antistático, um antioxidante, um lubrificante, um estabilizante, cargas inorgânicas e o semelhante.

Uma composição contendo um polímero ou copolímero composto de propileno obtido de acordo com a presente invenção é processada em vários artigos, por exemplo,: aqueles obtidos por uma moldagem por injeção, uma moldagem por extrusão, uma moldagem por sopro, uma moldagem por prensa e o semelhante similar a uma composição contendo um polímero ou copolímero composto de propileno convencional derivado de nafta, e propriedades físicas dos artigos são equivalentes àqueles convencionais. Além disso, esses artigos podem ser reciclados similarmente àqueles convencionais.

O fato que propileno obtido pelo método da presente invenção ou um polímero tal como polipropileno e o semelhante produzido usando propileno como uma matéria- prima utiliza uma matéria-prima de biomassa é avaliada medindo os teores de carbono tendo número de massa 14 e teores de carbono tendo número massa 12 ou número de massa 13 .

Especificamente, a avaliação pode ser feita queimando uma amostra para obter CO2 de acordo com ASTM (American Society for Testing and Materials) D6866 04 (Standard Test Methods for Determining the Biobased Content of Natural Range Materials Using Radiocarbon and Isotope Ratio Mass Spectrometry Analysis), introduzindo o gás CO2 precisamente e quantitativamente analisado em um instrumento MAS (espectroscopia de massa acelerada) para medir quantidades de carbonos tendo número de massa 14, e número de massa 12 ou número massa 13, e então comparando com a relação existente do carbono tendo número de massa 14 presente no ar ou em um produto petroquímico.

Além disso, a avaliação pode ser feita queimando uma amostra para obter CO2, e absorvendo o CO2 obtido por um absorvente de CO2 ou convertendo em benzeno, medindo a quantidade de carbono tendo número de massa 14 com um contador de cintilação líquida, e comparando com aqueles derivados de petróleo.

A seguir, exemplos da presente invenção são descritos, mas a presente invenção não é restrita a esses exemplos.

EXEMPLO 1

SÍNTESE DE ETILENO DERIVADO DE BIOMASSA

No centro de um reator feito de SUS de um instrumento de fluxo pressurizado tendo o diâmetro externo de 20 mm e o comprimento de 80 cm foi carregado 100 ml de alumina ativada (NKHD 24, fabricada por Sumitomo Chemical Co. Ltd) e então gás nitrogênio sob pressão normal a uma taxa de 200 ml/min a 5000C por 2 horas do topo do reator, e então a temperatura foi diminuída para 350°C. Etanol derivado de biomassa (teor de etanol de 92%, fabricado por Petrobrás S. A) foi carregado a uma taxa de 2 0g/h do topo do reator. A linha de saída no fundo do reator é conectada a uma válvula de regulação de retro-pressão ajustada a 0,5 MPa através de um agente de captura feito de SUS (volume de 500 ml) , e a água produzida pela reação e etanol não reagido são coletados resfriando a parte externa do agente de captura feito de SUS durante a reação, enquanto etileno produzido passa através da válvula de regulação de retro-pressão no estado gasoso para um compressor, onde o etileno é comprimido para 5 MPa e coletado como um etileno liqüefeito em um vaso de gás liqüefeito. 0 peso do etileno coletado no vaso de gás liqüefeito após 10 horas era 119 g com a taxa de conversão de 99% ou mais e o rendimento de 99%. SÍNTESE DE PROPILENO DERIVADO DE BIOMASSA

Um reator feito de SUS tendo o diâmetro externo de 12 mm e o comprimento de 4 0 cm foram empacotados na ordem de partida do fundo para o topo com 5 g de hidrocalcita (Kyowardo 500, 500 μ, fabricado por Kyowa Chemical Industry Co., Ltd), 5 g de y-alumina (alumina ativada, fabricada por Sumitomo Chemical Co., Ltd), e 5 g de zeólito HZSM-5 (fabricado por Sud-Chemie AG) , e ambas as extremidades superior e inferior foram empacotadas com bolas de a- alumina para produzir uma coluna de purificação de etileno. 0,83 g de metatunsgtato de amônio (fabricado por Aldrich Inc.) foi dissolvido em 100 ml de água destilada, e 5 g de sílica gel Q-10 (área de superfície de 300 m2/g, volume do 30 poro de 1 ml/g, 150 a 550 μ, fabricado por Fuji Silysia Chemical Ltd.) foi suspenso. A mistura foi agitada em temperatura ambiente por 3 0 minutos, e então água foi removida por um evaporador. 0 sólido branco obtido foi calcinado em atmosfera de ar a 550 0C por 6 horas. O catalisador desse modo obtido é chamado WQ-IO. 5 g de WQ-IO e 10 g de hidrotalcita (Kyowardo 500, 500 μ, fabricado por Kyowa Chemical Industry Co., Ltd) são fisicamente misturados, e a mistura foi empacotada em um reator feito de USUS tendo o diâmetro externo de 18 mm e o comprimento de 4 00 mm. Ambas as extremidades superior e inferior foram empacotadas com bolas de α-alumina para produzir uma coluna de purificação de buteno. Então, 0,5 g de WQ-10 e 2,4 g de hidrotalcita foram fisicamente misturados e a mistura foi empacotada no centro do reator feito de SUS tendo o diâmetro externo de 18 mm e o comprimento de 4 00 mm. Ambas as extremidades superior e inferior foram empacotadas com bolas de α-alumina para produzir reator.

Gás nitrogênio sob pressão normal foi carregado no reator do topo a 100 ml/min, e o gás descarregado do fundo foi carregado através da coluna de purificação de buteno do fundo para o topo, e então ainda foi carregado através da coluna de purificação de etileno do fundo para o topo, e o reator, a coluna de purificação de buteno, e a coluna de purificação de etileno foram todos aquecidos para 500°C e a temperatura foi mantida por uma hora. Então, gás hidrogênio sob pressão normal foi fluido a 100 ml/min na mesma temperatura por 120 minutos. Enquanto o gás hidrogênio e gás nitrogênio fluíam sob pressão normal a 50 ml/min, o reator foi resfriado a 200°C e as colunas de purificação de etileno e buteno para 50°C. Antes de usar, trans-2-buteno liqüefeito destilado (99% de pureza, fabricado por Takachiho Chemical Insdustrial Co., Ltd.) foi fluido sobre y-alumina (NKHD-32, fabricado por Sumitomo Chemical Co., Ltd.) a uma taxa de 0,10 g/min usando uma bomba de êmbolo através da coluna de purificação de buteno do fundo para obter trans-2-buteno puro liqüefeito do topo. 0 trans-2-buteno puro liqüefeito foi combinado com o etileno purificado obtido no estado gasoso do topo da coluna de purificação de etileno, no qual o etileno liqüefeito tinha sido carregado do fundo a uma taxa de 64,5 ml/min após a pressão ter sido ajustada para 3,5 MPa na saída do vaso de gás liqüefeito e o hidrogênio o qual foi pressurizado para 3,5 MPa e carregado a uma taxa de 7,0 ml/min, e a mistura combinada foi carregada do topo do reator no estado gasoso após passar através de uma camada pré-aquecida aquecida para 200°C. Quando a mistura de gás obtida do fundo do reator retornou para o estado de pressão normal através da válvula de regulação de retro- pressão, a análise em linha por uma cromatografia gasosa foi realizada. Da composição 10 horas após o início da reação, a taxa de conversão de buteno obtida subtraindo a quantidade total de trans-2-buteno, cis-2-buteno e 1-buteno contidos no gás de saída do trans-2-buteno carregado era 71%. A seletividade do propileno baseada em buteno nesse momento era 90% e pequenas quantidades de penteno e hexeno foram produzidas em adição. Nesse momento, propano foi produzido simultaneamente junto com propileno e a reação de propano para propileno era 0,01. Além disso, a reação continuou por outras 12 horas, mas a diminuição na taxa de conversão de buteno não foi observada. [EXEMPLO DE REFERÊNCIA 1]

ANÁLISE QUANTITATIVA DE COMPONENTE N E COMPONENTE S (Método de análise de uma amostra de etanol)

Análise quantitativa de componente N: os componentes N totais contidos em uma amostra foram quantitativamente analisados usando um analisador de nitrogênio total. [INSTRUMENTO] Analisador de nitrogênio total; TN-10, fabricado por Mitsubishi Chemical Corp.

Análise quantitativa de componente S. Amostra A foi decomposta a 9000C sob atmosfera de Ar/O2, e o gás gerado foi absorvido em um líquido absorvente para obter uma solução de amostra. O componente iônico de SO4 na solução da amostra foi quantitativamente analisado por uma cromatografia iônica, e então convertido em componente S. [INSTRUMENTO] Cromatografia iônica: DX-500 fabricado por Dionex Corp. (RESULTADOS DA ANÁLISE)

Etanol derivado de biomassa fabricado por Petrobrás S.A, 92% de pureza:

Componente N 1,5 ppm, componente S 4 ppm Etanol derivado de biomassa fabricado por Petrobrás S.A, 99% de pureza: componente N 2,3 ppm, componente S 4 ppm

Etanol do tipo reagente: componente N < 1 ppm, componente S < 2 ppm.

Etanol derivado de biomassa (fabricado por Petrobrás S.A, 92% de pureza) e etanol derivado de biomassa (fabricado por Petrobrás, 99% de pureza) foram respectivamente submetidos a reação de desidratação e purificação por adsorção em uma maneira similar aquela do exemplo 1. Análise após cada processo mostrou que o componente Neo componente S no gás de etileno após a purificação por adsorção estavam abaixo do limite de detecção para cada componente.

[EXEMPLO DE REFERÊNCIA 2]

COMPOSIÇÃO DQ GÁS RESIDUAL FINAL DO EXEMPLO 1

A composição do gás residual após a reação de metátese no exemplo 1 era como se segue:

Propileno: 51,2% em volume Etileno: 36,1% em volume Buteno: 11,6% em volume Outros: 12,7% em volume

EXEMPLO 2

A reação de desidratação, a purificação de etileno por adsorção e a reação de metátese foram realizadas em uma maneira similar como no exemplo 1 exceto que o etanol derivado da biomassa comprado de Nippon Alcohol Hanbai Co., Ltd (99%, primeira linha) foi usado em vez de etanol derivado de biomassa no exemplo 1. Após 10 horas, quantidade de etileno coletado no vaso de gás liqüefeito era 109 g com a taxa de conversão de etileno de 95% e o rendimento de etileno de 90%. A taxa de conversão de buteno obtida na reação de metátese analisando o gás na saída uma hora após o início da reação era 71%. A durabilidade da atividade do catalisador era equivalente aquela no exemplo 1.

EXEMPLO 3

Após o reator, a coluna de purificação de buteno e a coluna de purificação de etileno foram submetidas ao pré- tratamento e o tratamento de redução em uma maneira similar como aquela do exemplo 2, fluindo nitrogênio a 100 ml/min, o reator foi resfriado para 250°C, e ambas as colunas de purificação de etileno e buteno para 50°C, e etileno e trans-2-buteno na mesma relação como no exemplo 1 foram carregados através do reator sem nitrogênio fluente. A taxa de conversão de buteno obtida analisado o gás na saída uma hora após o inicio da reação era 71%. A durabilidade da atividade do catalisador era equivalente aquela do exemplo 1.

EXEMPLO 4

A reação de metátese foi realizada em uma maneira similar aquela do exemplo 2 exceto que 25 g de y-alumina foi usada em vez de adsorvente para a coluna de purificação de etileno no artigo de síntese de propileno derivado de biomassa. A taxa de conversão de buteno obtida analisado o gás na saída uma hora após o início da reação era 71%. A durabilidade da atividade do catalisador era equivalente aquela do exemplo 1.

EXEMPLO 5

A reação de metátese foi realizada em uma maneira similar aquela do exemplo 2 exceto que 25 g de hidrotalcita foi usada em vez de adsorvente para a coluna de purificação de etileno no artigo de síntese de propileno derivado de biomassa. A taxa de conversão de buteno obtida analisado o gás na saída uma hora após o início da reação era 70%. A durabilidade da atividade do catalisador era equivalente aquela do exemplo 1.

EXEMPLO 6

A reação de metátese foi realizada em uma maneira similar aquela do exemplo 2 exceto que 12 g de zeõlito H- ZSM-5 e 12 g de peneira molecular MS4A foram usados em vez de adsorvente para a coluna de purificação de etileno no artigo de síntese de propileno derivado de biomassa. A taxa de conversão de buteno obtida analisado o gás na saída uma 5 hora após o início da reação era 70%. A durabilidade da atividade do catalisador era equivalente aquela do exemplo 1.

EXEMPLO 7

15 g de y-alumina (NKHD-32, área de superfície de 250 m2/g, fabricado por Sumitomo Chemical Co., Ltd) foi suspenso em uma solução contendo 0,08 g de hidróxido de sódio (fabricado por Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) dissolvidos em 500 ml de água destilada. A mistura foi agitada em temperatura ambiente por 3 0 minutos e então água foi destilada com um evaporador. 0 sólido branco obtido foi calcinado em atmosfera de ar a 5500C por 6 horas. A reação foi realizada em uma maneira similar àquela do exemplo 1 exceto que 2,4 g do sólido assim obtido foi usado em vez de hidrotalcita e que a temperatura de reação era 175°C. A taxa de conversão de buteno obtida analisado o gás na saída uma hora após o início da reação era 69%. Além disso, a seletividade de propileno era 94%. Pequenas quantidades de penteno e hexano foram também geradas. Além disso, propano foi gerado concorrentemente com propileno e a relação de propano/propileno era 0,0066. A reação foi contínua por outras 12 horas, mas nenhuma diminuição na taxa de conversão de buteno foi observada.

EXEMPLO 8

PRODUÇÃO DE ACETONA-BUTANOL-ETANOL POR ChOSTRIDIUM

BEIJERINCKII 10 ml de solução de pré-cultura esterilizada (1% de tripton, fabricado por Difco Corp.), 0,5% de extrato de levedura (fabricado por Difco Corp.), 0,5% de glicose) foram carregados em um tubo de teste esterilizado, e uma porção de platina de Clostridium beijerinckii (ATCC10132) foi inoculado, então o tubo foi mantida a 370C por 2 fias e pré-cultivado. A solução de pré-cultura obtida foi transferida para um vaso de cultura de aço inoxidável do tipo BMS-IO (fabricado por Biott Corp.) contendo 7 litros da solução de cultura esterilizada como mostrado na tabela 1. Então, dentro do vaso de cultura foi purgado com nitrogênio esterilizado, a pressão interna foi ajustada para um estado de mais que 0,005 MPa usando uma válvula de controle de pressão com nitrogênio esterilizado, então o cultivo foi realizado em uma taxa de agitação de 150 rpm a 35°C por 3 dias.

Após o cultivo ter terminado, corpos microbianos foram removidos por centrifugação para obter um sobrenadante de 6,5 1. 0 sobrenadante obtido foi fracionalmente destilado por equipamento de destilação para as frações de acetona, etanol, água, e butanol, e cada fração foi destilada respectivamente para obter 63 g de butanol bruto, 31 g de acetona bruta, e 6 g de etanol bruto.

Deve ser observado que Clostridium beijerinckii (ATCC10132) é obtido de American Type Culture Collection como ATCC10132.

Tabela 1

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SÍNTESE DE N-BUTENQ DERIVADO DE BIOMASSA

100 ml de alumina ativada (NKHD 24, fabricada por Sumitomo Chemical Co. , Ltd) foi empacotada no centro de um reator de fluxo feito de SUSU pressurizado tendo o diâmetro externo de 2 0 mm e o comprimento de 80 cm e gás nitrogênio sob pressão normal foi fluido através do topo do reator a 200 ml/min a 5000C por 2 horas, e então a temperatura foi resfriada para 350°C. 0 butanol bruto obtido mencionado acima foi carregado no topo do reator a uma taxa de 10 g/h. A linha de saída no fundo do reator foi conectada a uma válvula de retro-pressão ajusatda a 0,15 MPa via agente de captura feito de SUS (volume de 500 ml) , água gerada da reação e butanol não reagido foram coletados resfriando o agente de captura feito de SUS da parte externa durante a reação. 0 n-buteno gerado foi coletado em um vaso de gás liqüefeito resfriado em temperatura de gelo seco após passar através de uma válvula de regulação de retro-pressão em estado gasoso. Após 20 horas, o peso de n-buteno coletado no vaso de gás liqüefeito era 42 g e o rendimento era 8 8%.

SÍNTESE DE PROPILENO DERIVADO DE BIOMASSA A reação de metãtese foi realizada em uma maneira similar aquela do exemplo 2 exceto que o n-buteno derivado de biomassa obtido como descrito acima foi purificado usando uma coluna de adsorção adicional a qual era a mesma como aquela usada para purificação de etileno derivado de biomassa no exemplo 1. A taxa de conversão de buteno obtida analisado o gás na saída uma hora após o início da reação era 71%. A durabilidade da atividade do catalisador era equivalente aquela do exemplo 1. EXEMPLO 9

SÍNTESE DE N-BUTENO DE ETNAOL DERIVADO DE BIOMASSA

Etanol derivado de biomassa usado no exemplo 1 foi submetido a reação de dimerização sob as condições descritas em J. Mol. Catai., 251 (2003), 337 para obter n- butanol derivado de biomassa. A taxa de conversão era 48% e o rendimento era 19%. A reação de desidratação foi realizada em uma maneira similar àquela do exemplo 8 exceto que o n-butanol derivado de biomassa obtido foi usado. 0 peso de n-buteno coletado no vaso de gás liqüefeito era 4 0 g e o rendimento era 84%.

SÍNTESE DE PROPILENO DERIVADO DE BIOMASSA

A reação de metátese foi realizada em uma maneira similar aquela do exemplo 2 exceto que o n-buteno derivado de biomassa obtido como descrito acima foi purificado usando uma coluna de adsorção adicional a qual era a mesma como aquela usada para purificação de etileno derivado de biomassa no exemplo 1. A taxa de conversão de buteno obtida analisado o gás na saída uma hora após o início da reação era 71%. A durabilidade da atividade do catalisador era equivalente aquela do exemplo 1. [EXEMPLO COMPARATIVO 1]

A reação de metátese foi realizada em uma maneira similar aquela do exemplo 1 exceto que etileno obtido de um cilindro de etileno liqüefeito de alta pureza comercialmente disponível foi introduzido diretamente no reator sem passar através da coluna de purificação de etileno em vez do etileno obtido do etanol derivado de biomassa no exemplo 1.. A taxa de conversão de buteno obtida analisado o gás na saída uma hora após o início da reação era 71%. A seletividade de propileno baseado no buteno nesse momento era 90% e pequenas quantidades de penteno e hexeno foram geradas em adição. Além disso, propano foi gerado concorrentemente com propileno e a relação de propano/propileno era 0,01. Após isso, a reação foi contínua por outras 12 horas, mas nenhuma diminuição na taxa de conversão de buteno foi observada.

[EXEMPLO COMPARATIVO 2]

Na preparação de propileno derivado de biomassa descrito no exemplo 2, a reação foi realizada introduzindo etileno derivado de biomassa diretamente no reator de metátese sem qualquer purificação por adsorção. A taxa de conversão de buteno obtida analisando o gás na saída uma hora após o início da reação era somente 8%.

[EXEMPLO COMPARATIVO 3]

Uma operação similar àquela do exemplo comparativo 2 foi realizada exceto que usou etanol purificado o qual foi obtido refluxando etanol derivado de biomassa (99%, primeira linha, comprado de Nippon Alcohol Hanbai Co., Ltd) em equipamento de refluxo empacotado com peneiras moleculares por 1 hora, resfriando para temperatura ambiente e então irea.liza.ndo filtração através de silica géis e carbonos ativados. A taxa de conversão de buteno obtida analisando o gás na saída uma hora após o início da reação era somente 10%.

EXEMPLO 10

Produtos obtidos de acordo com exemplos 1 a 9 são todos coletados por um agente de captura resfriado a gelo após fluir da válvula de regulação de retro-pressão para obter propilenos, butenos como gases liqüefeitos. 420 g de gás liqüefeitos acumulados coletado foi destilado sob condição pressurizada para obter 200 g de gás propileno derivado de biomassa. A coluna de purificação de propileno que foi preparada empacotando 2 0 g de y-alumina em um reator feito de SUS (12 mm x 400 mm) foi calcinada a 550°C por 5 horas sob corrente de nitrogênio, e então após resfriando para temperatura ambiente, propileno derivado de biomassa foi fluida para uso na operação de polimerização a seguinte.

PREPARAÇÃO DE COMPONENTE DO CATALISADOR DE TITÂNIO EM ESTADO SÓLIDO (A)

Uma mistura de 95,2 g de cloreto de magnésio anidro, 442 ml de decano, e 390,6 g de 2-etilhexilálcool foi pré- aquecido a 130°C por 2 horas para obter uma solução homogênea. Nessa solução, 21,3 g de anidrido ftálico foi adicionado e a mistura resultante foi agitada e misturada a 130°C por outra 1 hora para dissolução.

Após a solução homogênea desse modo obtido ter sido resfriada para temperatura ambiente, 30 ml dessa solução homogênea foi adicionada em gotas em 80 ml de tetracloreto de titânio (TiCl4) mantida a -20°C por mais de hora. A solução da mistura obtida foi aquecida até 110°C por mais de cinco horas, e 2,1 g de ftalato de diisobutila (DIBP) foi adicionado quando a temperatura alcançou 110°C, e nessa temperatura a solução foi mantida por 2 horas sob agitação.

Após a reação ter concluído, o componente sólido foi coletado por filtração a quente, re-suspendido em 110 ml de TiCl4, e então a suspensão obtida foi aquecida novamente a 110°C por duas horas. Após a reação, o componente sólido foi coletado novamente por filtração a quente e então totalmente lavado com decano e hexano aquecido a 110°C até nenhum composto de titânio livre fosse detectado na solução de lavagem. O componente do catalisador de titânio em estado sólido obtido como acima foi mantido como suspensão de hexano. Parte da suspensão de hexano do componente de catalisador de titânio em estado sólido foi coletada e secada, e então uma composição do componente do catalisador foi analisada. 0 componente do catalisador de titânio em estado sólido (A) continha 2,2% em peso de titânio, 19,0% em peso de magnésio, 59,0% em peso de cloro e 19,8% de DIBP.

PREPARAÇÃO DE COMPONENTE DO CATALISADOR DE POLIMERIZAÇÃO PRELIMINAR (1)

Em um reator de vidro de quatro vias de 200 ml de volume equipado com um agitador, sob atmosfera de nitrogênio, 100 ml de hexano purificado, 3 mmol de trietilalumínio, e 1,0 mmol, baseado no átomo de titânio, do componente do catalisador de titânio em estado sólido (A) obtido acima foram adicionados, e então propileno foi adicionado na taxa de 3,2 Nl/h a 20°C por 1 hora.

Quando a carga de propileno foi concluída, um gás dentro do reator foi substituído por nitrogênio, e então a solução do sobrenadante foi removida e o hexano purificado foi adicionado para lavagem. Essas operações foram realizadas duas vezes, e desse modo, o componente do catalisador de polimerização preliminar obtido (1) foi re- suspenso em hexano purificado e a quantidade total de líquido foi transferida em um vaso do catalisador.

POLIMERIZAÇÃO

Em uma autoclave substituída com nitrogênio de volume de 1 litro, 400 ml de heptano purificado foi carregada, e então a 60 0C sob atmosfera de propileno, 0,4 mmol de trietilalumínio (TEA), 0,4 mmol de dicilopentil dimetoxi silano (DCPMS), e, 0,008 mmol, baseado no átomo de titânio, do catalisador de polimerização preliminar (1) obtido acima foram carregados.

Após 100 ml de hidrogênio ter sido introduzido, a temperatura foi aquecida para 70 °C, e mantida a essa temperatura por 1 hora para polimerizar propileno. Durante a polimerização, a pressão foi mantida a 5 kg/cm2G. Após a polimerização, suspensão contendo produto sólido foi filtrada para separar pós brancos de uma fase líquida, e então os pós brancos foram secados por 10 horas sob pressão reduzida para obter 112 g de polipropileno contendo uma fonte de biomassa por 1/3.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

Propileno contendo carbonos derivados de bicmassa por 1/3 ou mais é produzido pelo método da presente invenção industrialmente. O propileno é muito útil em virtude do equilíbrio de monóxido de carbono no ambiente, e principalmente contribui para o ambiente global também como o derivado ou polímero.

Claims (27)

1. Método para produzir propileno contendo carbono derivado de biomassa caracterizado pelo fato de que compreende: Converter etanol obtido de biomassa em etileno por uma reação de desidratação; Separar o etileno e uma água gerada e o semelhante, e então purificar o etileno separado por adsorção; e Realizar uma reação de metátese com uma matéria-prima contendo η-buteno.

2. Método para produzir propileno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o carbono derivado de biomassa computa 1/3 ou mais de um carbono total.

3. Método para produzir propileno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um adsorvente contendo pelo menos um tipo selecionado de alumina, óxido de magnésio ou uma mistura dos mesmos, e zeólito é usado sob purificação do etileno separado por adsorção.

4. Método para produzir propileno, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que um adsorvente contendo dois ou mais tipos selecionados de alumina, óxido de magnésio ou uma mistura dos mesmos, e zeólito é usado sob purificação do etileno separado por adsorção.

5. Método para produzir propileno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a reação de metátese é realizada na presença de um catalisador contendo pelo menos um tipo de elemento metálico selecionado de tungstênio, molibdênio, rênio, nióbio, tântalo, vanádio, rutênio, ródio, irIdio e ósmio.

6. Método para produzir propileno, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que um composto básico contendo pelo menos um tipo de elemento metálico do grupo Ia (metal alcalino), grupo IIa (metal alcalino terroso), grupo IIb e grupo IIIa é usado como um promotor junto com o catalisador usado para a reação de metátese.

7. Método para produzir propileno, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o promotor usado para reação de metátese tem uma estrutura que suporta o composto básico contendo um tipo de elemento metálico do grupo Ia (metal alcalino) , grupo IIa (metal alcalino terroso) , grupo IIb e grupo IIIa em um veículo tendo uma grande área de superfície.

8. Método para produzir propileno, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que pelo menos um tipo de elemento metálico contido no promotor usado para a reação de metátese é lítio, sódio, potássio, magnésio, cálcio, ítrio ou zinco.

9. Método para produzir propileno, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que pelo menos um tipo de elemento metálico contido no promotor usado para a reação de metátese é lítio, sódio ou potássio.

10. Método para produzir propileno, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o veículo que suporta o promotor usado para a reação de metátese é alumina ou zircônia.

11. Método para produzir propileno, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o catalisador usado para a reação de metátese tem uma estrutura que suporta um composto contendo pelo menos um tipo de elemento metálico selecionado de tungstênio, molibdênio, rênio, nióbio, tântalo, vanádio, rutênio, ródio, irídio e õsmio em um veículo tendo uma grande área de superfície.

12. Método para produzir propileno, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o veículo que suporta o catalisador usado para a reação de metátese é sílica, alumina, ou zircônia.

13. Método para produzir propileno, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que pelo menos um tipo de elemento metálico contido no catalisador usado para a reação de metátese é tungstênio.

14.Método para produzir propileno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um gás hidrogênio está co-presente ao realizar a reação de metátese.

15. Método para produzir propileno, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um n-buteno selecionado de (1) a (4) seguintes é usado na reação de metátese: (1) n-buteno contendo nenhum carbono derivado de fontes de biomassa obtido de um craqueador de nafta e/ou FCC; (2) n-buteno obtido pela dimerização de etileno que é obtido de etanol derivado de biomassa; (3) n-buteno obtido pela reação de desidratação de 1- butanol que é obtido pela desidratação e dimerização de etanol derivado de biomassa; e (4) n-buteno obtido pela reação de desidratação de uma mistura de butanol que é obtido de fontes de biomassa.

16. Método para produzir propileno, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que dois ou mais tipos de n-buteno selecionado de (1) a (3) acima são misturados e usados na reação de metátese.

17. Método para produzir propileno, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que n-buteno de acordo com o (2) ou (3) acima é ainda purificado por adsorção e usado na reação de metátese.

18. Método para produzir propileno, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que um adsorvente contendo pelo menos um tipo selecionado de alumina, óxido de magnésio ou uma mistura dos mesmos, e zeõlito é usado sob purificação do n-buteno por adsorção.

19. Propileno de alta pureza caracterizado pelo fato de que contém substancialmente nenhuma impureza devido ao etanol obtido de biomassa e contendo carbono derivado de biomassa computando pelo menos 1/3.

20. Propileno de alta pureza, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que é usado para uma matéria-prima de um polímero.

21. Polímero de propileno ou copolímero de propileno caracterizado pelo fato de que contém uma ou mais unidades de propileno tendo um carbono derivado de biomassa como uma unidade constitucional.

22. Artigo caracterizado pelo fato de que compreende uma composição de resina contendo o polímero ou o copolímero da reivindicação 21.

23. Método para produzir continuamente propileno contendo um carbono derivado de biomassa caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (1) desidratar etanol obtido de biomassa por um reator de desidratação; (2) separar e remover água, etanol não reagido e um subproduto em etileno obtido pelo reator de desidratação; (3) remover por adsorção uma impureza em um etileno bruto obtido passando o etileno bruto obtido através de uma torre de adsorção; e (4) introduzir etileno n-buteno purificados em um reator de metátese; (com a condição que a ordem seja (1) a (4) ) , no método para produzir propileno da reivindicação 1.

24.Método para produzir continuamente propileno, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que compreende ainda as etapas de: (5) introduzir o propileno obtido do reator de metátese em uma torre de extração de etileno para remover materiais tendo um baixo ponto de ebulição contendo etileno como um componente principal; e (6) introduzir propileno livre de materiais tendo um baixo ponto de ebulição em uma torre de extração de propileno para remover materiais tendo um alto ponto de ebulição; (com a condição que a ordem seja (5) a (6)).

25.Método para produzir continuamente propileno, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que ainda compreende as etapas de: (7) reciclar o gás residual tendo um baixo ponto de ebulição a partir da torre de extração de etileno para o reator de metátese; e (8) reciclar o componente de n-buteno em um gás residual tendo um alto ponto de ebulição da torre de extração de propileno para o reator de metátese; (com a condição que a ordem seja (7) a (8) ).

26.Método para produzir continuamente propileno, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que n-buteno usado para a reação de metátese é produzido por: (a) desidratação de butanol por um reator de desidratação; (b) separação e removeção de água, butanol não reagido e um subproduto em n-buteno obtido pelo reator de desidratação; e (c) purificação do n-buteno por adsorção em uma torre de adsorção; (com a condição que a ordem seja (a) a (c)).

27. Método para produzir continuamente propileno, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que butanol é derivado de biomassa, e n-buteno após a purificação por adsorção é introduzido no estágio após a reação de metátese e antes da purificação de um componente de baixo ponto de ebulição.