BRPI0714630B1 - processo contínuo de síntese de compostos que compreendem pelo menos uma função amina - Google Patents

Abstract

processo contínuo de síntese de compostos que compreendem pelo menos uma função amina. a presente invenção refere-se a um processo de fabricação de composto aminas por hidrogenação de compostos nitrilas em presença de um catalisador. ela trata mais particularmente de um processo de fabricação de diaminas por hidrogenação contínua de compostos dinitrilas em presença de um catalisador à base de um metal de raney. o processo de acordo com a presente invenção trata do controle dos fluxos molares de compostos nitrilas e dos fluxos mássicos de catalisador no reator de tipo pistão de hidrogenação, para minizar a formação de impureza e a degradação da atividade do catalisador.

Description

“PROCESSO CONTÍNUO DE SÍNTESE DE COMPOSTOS QUE COMPREENDEM PELO MENOS UMA FUNÇÃO AMINA” Campo da Invenção A presente invenção refere-se a um processo de fabricação de compostos aminas por hidrogenação de compostos nitrilas em presença de um catalisador. A presente invenção refere-se, mais particularmente, a um processo de fabricação de diaminas por hidrogenação contínua de compostos dinitrilas em presença de um catalisador à base de um metal de Raney.

Antecedentes da Invenção Um dos processos de fabricação de compostos aminas utilizado industrialmente é a hidrogenação catalítica de compostos nitrilas.

Assim, a hexametileno diamina que é um intermediário químico importante para a fabricação de diversos compostos ou polímeros é produzida, predominantemente, por hidrogenação catalítica da adiponitrila.

Como exemplo, pode-se citar os processos de hidrogenação da adiponitrila em presença de um óxido metálico como catalisador tal como o oxido de ferro ou de cobalto. Esses processos são geralmente realizados em pressões e temperaturas elevadas e freqüentemente em presença de amoníaco.

Outros processos de hidrogenação amplamente explorados consistem em usar como catalisador, um sistema à base de um metal de Raney, mais particularmente de Níquel ou Cobalto de Raney, em presença de água e de um composto básico. Nesses processos, a reação é realizada em pressões e temperaturas pouco elevadas e na ausência de amoníaco. Estes últimos processos de hidrogenação com catalisador à base de metal de Raney podem ser realizados em certos tipos de reator. De fato, como o catalisador é pirofórico, os reatores utilizados devem permitir um controle eficaz da introdução contínua do catalisador no meio reacional. É também preciso controlar a quantidade de catalisador posta em suspensão no meio reacional e assegurar uma circulação controlada e monitorada dessa suspensão.

Entretanto, a atividade desses catalisadores pode ser fortemente afetada quando eles são utilizados em certas condições nos processos de hidrogenação de compostos nitrilas.

Um artigo publicado no Chemical Engineering Science vol 47 n°9-l 1. 2 289-94 (1992) indica que compostos nitrilas desativam os catalisadores à base de Níquel ou Cobalto de Raney. Para evitar essa desativação, foi proposto, no artigo publicado no Chemical Engineering Science Vol 35. 135-141 (1980) usar um reator com uma velocidade de circulação elevada do meio reacional para obter condições de misturas ótimas e um fluxo turbulento para evitar a formação de áreas que apresentam uma concentração elevada de compostos nitrilas. De fato, uma concentração elevada compostos nitrilas induz uma desativação do catalisador.

Todos esses processos utilizam como solução para diminuir a degradação da atividade do catalisador sistemas que permitem ter uma mistura eficaz do meio reacional e, portanto ter uma concentração de reagentes e catalisador idêntica em qualquer ponto do reator.

Essa qualidade de mistura é difícil de obter e requer dispositivos complexos como os descritos no pedido de patente WO 00/37424 que trata do uso de misturadores estáticos para melhorar a qualidade da mistura e a homogeneidade das concentrações em qualquer ponto do reator.

Além disso, essas soluções não podem ser aplicadas quando a reação de hidrogenação é realizada continuamente em um reator que funciona sob um regime de pistão tal como as colunas de bolhas que funcionam com circulação de um leito de catalisador em suspensão, e os reatores compreendem uma coluna de bolhas e uma cabeça de vórtex (tête cyclone) para separar os gases, denominados a seguir reatores de tipo RTC.

Uma das finalidades da presente invenção é propor um processo contínuo de hidrogenação de compostos nitrilas em compostos aminas em presença de um catalisador à base de metal de Raney que permita limitar a velocidade de degradação da atividade do catalisador e evite a formação de impurezas dificilmente separáveis da amina formada.

Descrição Resumida da Invenção Para esse fim, a presente invenção propõe um processo contínuo de fabricação de um composto que compreende pelo menos uma função amina por hidrogenação de um composto que compreende pelo menos uma função nitrila, caracterizado pelo fato de consistir em: ' alimentar um gás que contém hidrogênio e um composto nitrila em um reator de tipo pistão no qual circula um meio reacional que compreende partículas em suspensão de catalisador à base de metal de Raney, uma base mineral e água. ' transvasar na saída do reator de tipo pistão uma parte do meio reacional que contém o composto amina após separação do catalisador e reciclar a outra parte no reator de tipo pistão. " reciclar o catalisador separado no reator de tipo pistão, alimentar no reator de tipo pistão um fluxo de catalisador novo, em que os fluxos de alimentação com compostos nitrilas e/ou com catalisador no reator de tipo pistão são controlados para manter uma relação P entre o número de mois de compostos nitrilas alimentados por unidade de tempo e a vazão mássica de catalisador no reator de tipo pistão compreendida entre 0,02 e 0,15 mol de compostos nitrilas por kg de catalisador para um catalisador que compreende uma atividade inicial compreendida entre 15.10"5 e 35.10'5 mol de H2/g de catalisador /s. A vazão mássica de catalisador pode ser obtida pelo balanço de matéria do dispositivo utilizado ou por análise da concentração de catalisador no reator de tipo pistão ou em outras partes da instalação tais como na parte que realiza a reciclagem do meio reacional no reator de tipo pistão.

Ele pode também ser obtido por medição da concentração de catalisador em diferentes locais da instalação em que circula o catalisador, tais como, por exemplo, no fluxo de reciclagem do catalisador no reator de tipo pistão após separação do meio reacional, e extrapolação matemática levando em conta a hidrodinâmica da instalação utilizada para a realização dessa reação. Essa extrapolação matemática ou correlação entre a medição da concentração de catalisador e a vazão de catalisador no reator de tipo pistão é estabelecida para cada instalação por aplicação das regras hidrodinâmicas bem conhecidas do estado da técnica, ou por medições sistemáticas para estabelecer uma curva ou nomograma de calibração. A atividade do catalisador é expressa pela quantidade molar de hidrogênio consumida durante a redução da adiponitrila em hexametileno diamina para uma quantidade de catalisador Níquel de Raney definida por unidade de tempo em condições de temperatura e de pressão e uma relação KOH/massa de catalisador determinadas para o método de medição. A atividade inicial do catalisador é determinada pelo método operatório descrito abaixo: Em um béquer de 250 ml, verter 50 ml de água desmineralizada e desaerada ao argônio. Por meio de uma espátula, retirar cerca de 2 gramas da calda de catalisador a ser analisada.

Introduzir a amostra ao béquer e adicionar cerca de 100 ml de água desmineralizada e desaerada.

Agitar o meio para colocar em suspensão o catalisador a ser analisado.

Separar a água do catalisador colocando uma placa imantada no fundo do béquer.

Esgotar a água desmineralizada e desaerada.

Verter 150 ml de água desmineralizada no béquer. O béquer colocado sobre o ímã: esgotar a água de lavagem e adicionar em seguida 50 a 100 ml de água desaerada.

Lavar o catalisador com água desmineralizada e desaerada. No fim das lavagens, o pH da água deve estar próximo de 7.

Encher um picnômetro com o líquido sobrenadante do catalisador. Pesar o picnômetro para definir o zero da balança.

Retirar o picnômetro da balança.

Retirar uma pequena quantidade de água do picnômetro com uma pipeta.

Retirar no béquer, o catalisador com a mesma pipeta.

Introduzir uma quantidade de catalisador no picnômetro e reajustar o picnômetro com o líquido sobrenadante.

Pesar o picnômetro e ler a diferença de massa (M) entre o picnômetro cheio de água mais o catalisador e o picnômetro cheio de água. A massa de catalisador mcataiisador é igual a 1,15*M.

Reajustar a quantidade de catalisador no picnômetro repetindo as operações de pesagem acima até obter a quantidade desejada: A quantidade de catalisador a ser retirada é vantajosamente igual a: 0,4000 g aproximadamente, exatamente de catalisador lavado, novo, regenerado ou usado: Anotar a massa mcataiisador de catalisador introduzida no picnômetro (precisão: 0,0001 grama).

Colocar o reator limpo e seco, bem como seu suporte, na balança.

Tarar.

Transvasar o conteúdo do picnômetro em um reator limpo e seco. Enxaguar o picnômetro com a quantidade necessária de água desmineralizada para recolher a totalidade do catalisador introduzido no picnômetro.

Eliminar o máximo de água usando a placa imantada no fundo do reator.

Adicionar sobre o catalisador de potássio KOH 6,8N com a ajuda da micro- seringa adaptada, ou seja 47 pl.

Completar com água desmineralizada para obter um peso de solução no reator igual a 4,66 g.

Adicionar 37,8 g de HMD pura no reator.

Instalar o reator no dispositivo piloto e ativar o aquecimento (Temperatura de referência 80°C).

Purgar 3 vezes o céu do reator com nitrogênio.

Colocar a reserva de hidrogênio a uma pressão de 50 bars (5000 kPa).

Purgar o céu do reator com hidrogênio por admissão de hidrogênio e evacuação. Repetir a operação 3 vezes mantendo ou restabelecendo a pressão na reserva de hidrogênio.

No fim das três purgas com hidrogênio do reator, pressurizar o reator a 20 bars (2000 kPa) de hidrogênio.

Ativar a agitação (temperatura de referência de 80°C e velocidade de agitação a 2000 trs.min-1).

Retirar aproximadamente exatamente 6,00 gramas de adiponitrila com uma seringa de vidro dotada da respectiva agulha alongada.

Zerar a balança com a seringa carregada dotada da respectiva agulha.

Introduzir a adiponitrila em um funil de adição.

Pesar a seringa vazia dotada da respectiva agulha.

Anotar a massa de adiponitrila itiadn introduzida no funil de adição (ela deve estar compreendida entre 5,70 e 6,30 gramas).

Colocar o reator sob pressão de hidrogênio a partir da reserva de hidrogênio e restabelecer uma pressão de 50 bars (5000 kPa) na reserva. Verificar se as pressões de reserva e de reator permanecem constantes.

Depois de atingir a temperatura e a agitação, abrir a válvula do funil de adição, primeiramente suavemente e depois completamente em uma única operação para introduzir a AdB no reator. A pressão no interior do reator deve subir para 25 bars (2500 kPa). A alimentação de hidrogênio no reator a partir da reserva é mantida aberta até que a curva de pressão de hidrogênio fique estável.

Enquanto durar a reação, a pressão de hidrogênio na reserva é registrada em função do tempo.

Quando a pressão de hidrogênio no reator estiver estável, a alimentação de hidrogênio fica fechada. O aquecimento do reator é cortado e o meio reacional é resfriado até uma temperatura de 45°C.

Descomprimir suavemente o reator e interromper a agitação.

Purgar três vezes o céu do reator com nitrogênio.

Esvaziar o conteúdo do reator em um recipiente com enxágüe com água desmineralizada. A atividade do catalisador é determinada pela velocidade inicial da reação dada pela seguinte fórmula: Atjnidai é o tempo em minutos que demoraria a hidrogenação se o catalisador fosse renovado continuamente durante a reação. Ele é determinado pela abscissa do ponto de intersecção entre a inclinação da curva de registro da pressão na partida da reação e a inclinação no fim da reação que é geralmente nula. Essa curva representa a variação da pressão de hidrogênio na reserva em função do tempo. A velocidade inicial de hidrogenação é expressa em mol H2.g '1cata.s‘1.

Por controle dessa relação P para um catalisador que apresenta uma atividade catalítica em um campo determinado, a Depositante percebeu, contrariamente ao que apregoavam conhecimentos adquiridos sobre essa reação, que a amina recuperada contém uma proporção muito baixa de impurezas, em particular de diaminociclo-hexano e que a velocidade de degradação da atividade do catalisador é muito pequena.

De fato, é sabido que em certas condições, a adiponitrila pode reagir para dar por hidrogenação uma diamina cíclica, o diaminociclo-hexano que é dificilmente separável da hexametileno diamina. Conseqüentemente, é importante limitar a formação dessa diamina cíclica para obter uma hexametileno diamina que possa ser purificada com um investimento e um consumo mínimo de energia. É sabido que essa formação de impurezas de tipo diaminociclo-hexano pode ser limitada se a relação P de compostos nitrilas para a massa de catalisador for elevada.

Todavia, nessas condições é também sabido que a velocidade de degradação da atividade do catalisador é elevada. A Depositante percebeu igualmente que a hexametileno diamina obtida de acordo com as características de funcionamento acima apresenta uma concentração baixa de impurezas que são detectadas por análise UV da hexametileno diamina, característica de pureza expressa geralmente sob a forma de um índice UV (luv). Esse índice é obtido por medição da absorvência UV a um comprimento de onda de 275 nm de uma solução aquosa de HMD a 32,4% em peso contida em uma cuba de 5 cm de comprimento. A presente invenção propõe condições de realização da reação que permitem, de um lado, limitar a formação de impurezas do tipo diaminociclo-hexano (DCH) e/ou detectáveis por análise UV. Essas condições correspondem ao uso de uma relação P (vazão molar de composto nitrila sobre vazão mássica de catalisador no reator de tipo pistão) elevada em combinação com um catalisador que apresenta uma atividade catalítica determinada. Nessas condições e embora a relação P seja elevada, a velocidade de degradação da atividade do catalisador permanece em um nível muito baixo, resultado normalmente obtido para uma relação P baixa. O processo da presente invenção aplica-se em particular preferencialmente à hidrogenação de compostos dinitrilas tais como a adiponitrila em compostos diaminas tais como a hexametileno diamina. O processo da presente invenção permite pelo uso de uma relação P, vazão molar de composto nitrila sobre vazão mássica de catalisador no reator de tipo pistão, em um intervalo dado para um domínio de atividade do catalisador determinado, obter simultaneamente uma formação muito limitada de impurezas tais como, por exemplo, as diaminas cíclicas e uma velocidade de degradação da atividade do catalisador reduzida.

De acordo com uma característica da presente invenção, a reação de hidrogenação é realizada em presença de um solvente. Entre os solventes apropriados, a amina pela hidrogenação é o solvente preferido. Assim, no caso da hidrogenação da adiponitrila, a hexametileno diamina é vantajosamente utilizada como componente principal do solvente. A concentração de amina no solvente está vantajosamente compreendida entre 50% e 99% em peso, de preferência entre 60 e 99% em peso do solvente. A reação de hidrogenação é realizada, vantajosamente, em presença de água como outro componente do solvente. Essa água está geralmente presente em uma quantidade inferior ou igual a 50%. vantajosamente inferior ou igual a 20 % em peso em relação ao meio reacional total, e mais preferencialmente ainda entre 0,1 % e 15 % em peso.

Em complemento ou em substituição à água, é possível usar pelo menos outro solvente, do tipo álcool. Como alcoóis apropriados, pode-se citar por exemplo, o metanol, o etanol, o propanol, o isopropanol, o butanol, os glicóis como o etileno glicol, polióis ou uma mistura desses compostos. O catalisador de hidrogenação compreende um metal de Raney de preferência níquel de Raney ou cobalto de Raney. Elementos promotores podem ser vantajosamente utilizados com o metal de Raney. Esses elementos promotores são escolhidos nos elementos que pertencem aos grupos HB, IVB a VIIB da classificação periódica dos elementos. Vantajosamente, os elementos promotores são escolhidos no grupo que compreende o titânio, o cromo, o zircônio, o vanádio, o molibdênio, o manganês, o cobalto, o níquel, o zinco, o ferro e suas associações. A reação de hidrogenação é realizada em presença de um composto básico, de preferência uma base mineral tal como LiOH, NaOH, KOH, RbOH, C5OH e suas misturas. NaOH e KOH são preferencialmente utilizadas. A quantidade de base adicionada é determinada para ter pelo menos 0,1 mol de base por quilograma de catalisador de preferência entre 0, 1 e 2 mois de base por kg de catalisador, e mais vantajosamente ainda entre 0,3 e 1,5 mois de base por kg de catalisador. A reação de hidrogenação é realizada em uma temperatura inferior ou igual a 150°C, de preferência inferior ou igual a 120°C e mais preferencialmente ainda inferior ou igual a 100°C. A temperatura da reação está geralmente compreendida entre 50°C e 100°C. A pressão de hidrogênio no reator está compreendida entre 0,10 e 10 MPa aproximadamente.

De acordo com um modo de realização preferido da presente invenção, a reação de hidrogenação da presente invenção é realizada, continuamente em uma aparelhagem ou dispositivo descrito a seguir em relação às figuras 1 e 2 anexas, que representam esquemas sinóticos de um modo de realização de uma aparelhagem apropriada para a realização da presente invenção. A aparelhagem apropriada para a realização do processo da presente invenção permite obter um excelente contato gás/líquido, uma separação rápida e eficaz dessas duas fases após contato, uma separação contínua do hidrogenado e do catalisador e a reciclagem deste último, em um tempo compatível com a menor desativação possível do referido catalisador. A referida aparelhagem comporta três setores principais: uma seção de reação que funciona de acordo com o princípio da coluna de bolhas com circulação de um leito de catalisador em suspensão, uma seção de separação gás-líquido e uma seção de separação catalisador-líquido com reciclagem do referido catalisador e transvazamento do líquido (hidrogenado). A seção de reação comporta geralmente um ou mais tubos em forma de U cujas ramificações são verticais ou ligeiramente inclinadas em relação à vertical, e uma das ramificações de cada U se destina à subida da dispersão gás/líquido/catalisador sólida, a outra, ao retorno do líquido pelo menos parcialmente desgazeificado. Ela comporta igualmente quatro entradas na base da ramificação ascendente: a entrada de hidrogênio, a entrada da dinitrila, a entrada do catalisador novo, com ou sem catalisador e a entrada do catalisador reciclado. A seção separação gás-líquido é constituída por um cilindro vertical que comporta uma ou mais entradas tangenciais (que vêm da ramificação ascendente do reator), uma ou mais saídas tangenciais (em direção à ramificação descendente do reator), uma saída de gás e uma saída da mistura reacional em direção à separação líquido-sólido. A entrada da dispersão gás/líquido/catalisador sólido é realizada em um ponto situado acima do ponto de partida do líquido desgazeificado. Essa parte forma uma cabeça vórtex (tête cyclone). A seção separação líquido-sólido é constituída por um decantador que permite separar o hidrogenado do catalisador e reciclar o referido catalisador. O hidrogenado é transvazado continuamente ao passo que a suspensão de catalisador separada no decantador é levada novamente para a seção de reação, a montante do ponto de introdução do hidrogênio. Uma purga é realizada quando se julgar necessário substituir uma parte do catalisador por um catalisador novo.

Por catalisador novo, deve-se entender no presente texto, quer um catalisador chamado virgem que nunca foi usado em uma reação de hidrogenação, quer uma mistura de catalisador virgem e de catalisador regenerado, ou ainda unicamente um catalisador regenerado. O catalisador novo pode ser introduzido no reator após mistura do catalisador virgem e regenerado ou na forma de dois fluxos distintos de catalisador virgem e catalisador regenerado. A aparelhagem apropriada para o processo da presente invenção pode ser ilustrada a título de exemplo pela figura 1. Ela comporta um tubo vertical cilíndrico (1) ligado por um tubo curvo (2) a um tubo horizontal (3) que desemboca tangencialmente em um separador gás/líquido (4) constituído por um cilindro vertical de diâmetro superior ao do tubo (1). O separador (4) comporta uma tubulação (5) de evacuação de gás ou de vapores. Um tubo horizontal (6) que tem origem tangencialmente ao separador e em um ponto situado abaixo do ponto de chegada do tubo (3) está ligado por meio de um tubo curvo (7) a um segundo tubo vertical (8) que se comunica com o tubo (1) por um cotovelo (9). O conjunto dos tubos (1) e (8) e do cotovelo (9) forma um U. O tubo (1) comporta em sua base uma tubulação (10) de introdução de hidrogênio e uma tubulação (13) de introdução da dinitrila. Os tubos (1) e (8) podem comportar, como representa a figura 1. um invólucro duplo (11) e (12) que permitem a circulação de um fluido de resfriamento ou de aquecimento. O cotovelo (9) comporta uma entrada (30) de catalisador novo e uma entrada de (21) de catalisador reciclado.

Os tubos (1) e (8) podem ser verticais ou ligeiramente oblíquos (neste último caso de preferência de modo que eixos convirjam para baixo).

Os raios de curvatura dos cotovelos (2, 7, 9) são calculados de acordo com as regras habituais da engenharia química, de modo que a perda de carga da massa em circulação no conjunto do circuito seja a menor possível. Seu ângulo de curvatura pode variar de 45° a 135° e de preferência de 60° a 120°.

Na figura 1, o hidrogênio é introduzido por uma tubulação (10). Essa tubulação pode ser dotada de qualquer dispositivo habitual de dispersão, mas um simples tubo no mesmo nível da parede, situado no eixo do tubo (1) é suficiente. Essa tubulação (10) está ligada a uma fonte de hidrogênio e ele pode ser introduzido à pressão atmosférica ou sob uma pressão superior. A tubulação (5) de evacuação dos gases pode ser ligada a um dispositivo qualquer de tratamento dos gases separados do hidrogenado. A figura 1 ilustra um dispositivo no qual os gases provenientes de (5) passam para um condensador (14) no qual os vapores levados para o separador (4) são separados do hidrogênio. O condensado obtido é reciclado no aparelho por uma tubulação (31). O hidrogênio em excesso passa em seguida para um compressor (16) por uma canalização que comporta um sistema de purga (15). e é reciclado em (10) após introdução em (17) de uma quantidade de hidrogênio destinada a compensar o hidrogênio consumido durante a hidrogenação e o que foi purgado. É preciso transvasar o hidrogenado formado desgazeificado e isento do catalisador. Para poder transvasar um hidrogenado claro, ou seja, que não comporta praticamente catalisador, um decantador (18) é colocado diretamente sob o separador (4). A suspensão líquido/catalisador cuja fase foi separada no separador (4) penetra no (18). O decantador (18) é constituído por um cilindro (19) terminado por um cone (20).

Uma canalização (21) serve para trazer continuamente para o cotovelo (9) a substância concentrada de catalisador. O hidrogenado destituído do catalisador sai por uma canalização (22) ligada a um cano (23) dotado de um ladrão (24) que permite transvasar continuamente o hidrogenado claro, e o nível em todo o aparelho é mantido constante pela introdução contínua de um volume equivalente de mistura dinitrila, solvente e catalisador. O catalisador decantado no cone (20) é reciclado no tubo (9) pela tubulação (21). A tubulação (21) comporta uma tubulação (32) de purga do catalisador usado, que poderá ser eventualmente regenerado. A figura 2 ilustra mais detalhadamente um modo particular de decantação que entra no âmbito da presente invenção. Para evitar, de um lado, que os movimentos muito rápidos da massa de catalisador e de hidrogenado se propaguem no decantador (18) e, de outro lado, que o hidrogênio penetre neste último, uma separação entre as duas áreas (seção de separação gás-líquido e seção de separação líquido-sólido) é necessária. Ela não deve, porém, de forma alguma ocasionar um depósito de catalisador. Esse resultado é obtido graças à colocação entre o separador (4) e o decantador (18) de uma barreira (26), e a circulação entre o separador gás-líquido e o decantador é realizada por uma canalização (27) de diâmetro calculado para reduzir consideravelmente a velocidade do líquido (por exemplo, para um valor inferior a 0,5 metro/segundo).

Essa canalização (27) é prolongada no interior do decantador por um tubo de diâmetro superior ou igual ao da canalização (27). O uso do dispositivo ou da instalação descrito anteriormente para a realização do processo de hidrogenação da adiponitrila em hexametileno diamina permite obter uma boa dispersão do hidrogênio na mistura líquida reacional. Essa dispersão é estável e homogênea em todo o tubo ou tubos em forma de U. Essa aparelhagem permite como foi dito anteriormente separar continuamente e sem desativação significativa do catalisador o hidrogenado a ser transvasado do referido catalisador a ser reciclado.

Nessa aparelhagem, a relação P. citada anteriormente, entre a vazão molar de composto nitrila e a vazão mássica de catalisador é a que existe na área de reação ou reator de tipo pistão que corresponde ao tubo (1). Todavia, para determinar a vazão mássica de catalisador, é vantajoso determinar a concentração de catalisador reciclado existente no tubo (21) de reciclagem do catalisador ou a concentração de catalisador no tubo (8) de retorno do meio reacional.

Mais detalhes, vantagens da presente invenção aparecerão mais claramente nos exemplos dados a seguir exclusivamente a título ilustrativo.

Exemplo 1 Em uma instalação representada na figura 1, procede-se à hidrogenação da adiponitrila em hexametileno diamina continuamente a uma temperatura de 82°C e uma pressão de 23 bars (2300 kPa). O meio reacional contém adiponitrila alimentada pelo tubo (13), hidrogênio alimentado pelo tubo (17), potassa, hexametileno diamina, água e um catalisador que compreende níquel de Raney. O catalisador apresenta uma atividade de 26.10'8 mol de H2/g de catalisador/segundo medida de acordo com o teste descrito acima. A concentração do catalisador e o fluxo de alimentação da adiponitrila são regulados para obter um fator P no reator (1) de hidrogenação compreendido entre 0,041 e 0,054 mol de AdN /kg de catalisador. A hexametileno diamina recuperada em (24) apresenta as seguintes características de purezas (medidas pelas técnicas descritas acima ou pelas técnicas clássicas): - concentração de diaminociclo-hexano (DCH): 1900 ppm - luv: 1,5 Exemplo 2 O exemplo 1 foi reproduzido com um catalisador que apresenta uma atividade de 42.10'5 mol de H2/g de catalisador/segundo. A concentração do catalisador e a vazão de AdN no reator (1) são estabelecidas para obter um fator P no reator compreendido entre 0,042 e 0,055 mol de AdN / kg de catalisador. A hexametileno diamina recuperada em (24) apresenta as seguintes características de pureza: - concentração de diaminociclo-hexano (DCH): 3500 ppm - luv: 5 Esses ensaios mostram claramente a atividade do catalisador para um fator P compreendido em um certo campo, sobre a qualidade da hexametileno diamina produzida na saída do reator.

Reivindicações

Claims (14)

1. PROCESSO CONTÍNUO DE SÍNTESE DE COMPOSTOS QUE COMPREENDEM PELO MENOS UMA FUNÇÃO AMINA por hidrogenação de um composto que compreende pelo menos uma função nitrila, sendo o processo caracterizado pelo fato de consistir em: - alimentar um gás que contém hidrogênio, e um composto nitrila, em um reator de tipo pistão no qual circula um meio reacional que compreende partículas em suspensão de catalisador à base de metal de Raney, uma base mineral e água. - transvasar na saída do reator de tipo pistão, uma parte do meio reacional que contém o composto amina após separação do catalisador e reciclar a outra parte no reator de tipo pistão. - reciclar o catalisador separado no reator de tipo pistão. - alimentar no reator de tipo pistão um fluxo de catalisador novo, sendo que os fluxos de alimentação com compostos nitrilas e/ou com catalisador no reator de tipo pistão são controlados para manter uma relação P entre o número de mois de compostos nitrilas alimentados por unidade de tempo e a vazão mássica de catalisador no reator de tipo pistão compreendida entre 0,02 e 0,15 mol de compostos nitrilas por kg de catalisador para um catalisador que compreende uma atividade inicial compreendida entre 15.10'5 e 35.10‘5 mol de H2/g de catalisador /s.

2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do meio reacional compreender um solvente.

3. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato do solvente ser a amina produzida pela reação de hidrogenação.

4. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato do composto nitrila ser a adiponitrila, e a amina sintetizada ser a hexametileno diamina.

5. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de compreender, na saída do reator de tipo pistão, uma área de decantação das partículas do catalisador, sendo que a fase sobrenadante é reciclada no reator de tipo pistão por um primeiro anel externo que comporta uma retirada do meio que contém a amina, e a fase decantada é reciclada no reator de tipo pistão por um segundo anel externo.

6. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de compreender um transvazamento de catalisador usado a partir do segundo anel externo, e uma alimentação de catalisador novo na entrada do reator de tipo pistão ou no segundo anel externo.

7. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato do catalisador novo ser constituído de catalisador virgem, catalisador regenerado ou uma mistura desses catalisadores.

8. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de compreender uma determinação da concentração de catalisador no segundo anel externo para calcular a massa total de catalisador no reator de tipo pistão.

9. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato do catalisador ser à base de níquel de Raney ou cobalto de Raney.

10. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato do catalisador compreender um promotor escolhido entre os elementos que pertencem ao grupo IIB, IVB a VIIB da classificação periódica dos elementos e suas associações.

11. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato da base mineral ser escolhida no grupo que compreende LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH ou suas misturas.

12. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato da base mineral ser escolhida no grupo que compreende KOH e NaOH ou suas misturas.

13. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 11 ou 12, caracterizado pelo fato da quantidade de base no meio reacional estar compreendida entre 0,1 mol de base por kg de catalisador e 2 mois de base por kg de catalisador.

14. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato da temperatura da reação estar compreendida entre 50°C e 150°C e da pressão de hidrogênio estar compreendida entre 0,1 MPa e 10 MPa.