BRPI0815487B1 - Method for preparing an alkylene glycol from an alken. - Google Patents
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Description
"PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE UM ALQUILENO GLICOL A PARTIR DE UM ALQUENO” Campo da Invenção [001] A presente invenção relere-se a um processo para a preparação de um alquileno glicol a partir de um alqueno.
Fundamentos da Invenção [002] Monoetileno glicol é utilizado como uma matéria-prima na fabricação de fibras de poliéster, tereftalato de polietileno (PET), plásticos e resinas. Também é incorporado em líquidos anticongelantes de automóvel.
[003] O monoetileno glicol é tipicamente preparado a partir de óxido de etileno, que por sua vez é preparado a partir de etileno. Etileno e oxigênio são passados sobre um catalisador de óxido de prata, tipicamente em pressões de 10 a 30 bar e temperaturas de 200 a 300°C, produzindo uma corrente de produto que compreende óxido de etileno, dióxido de carbono, etileno, oxigênio e água. A quantidade de óxido de etileno na corrente de produto está geralmente entre cerca de 0,5 e 10 por cento em peso. A corrente de produto é fornecida a um absorvedor de óxido de etileno e o óxido de etileno é absorvido por uma corrente de solvente em recirculação contendo principal mente água. A corrente esgotada de óxido de etileno é parcial ou totalmente fornecida a uma coluna de absorção de dióxido de carbono em que o dióxido de carbono é pelo menos parcialmente absorvido por uma corrente de absorvente em recirculação. Os gases que não são absorvidos pela corrente de absorvente em recirculação são recombinados com quaisquer gases que desvia da coluna de absorção de dióxido de carbono e são reciclados no reator de óxido de etileno.
[004] A corrente de solvente que deixa o absorvedor de óxido de etileno é referida como absorvente rico. O absorvente rico é fornecido a um extrator de óxido de etileno, em que o óxido de etileno é removido do absorvente rico como um corrente de vapor. A corrente de solvente esgotado de óxido de etileno é referida como absorvente pobre e é recirculado com o absorvedor de óxido de etileno para absorver mais de óxido de etileno.
[005] O óxido de etileno obtido do extrator de óxido de etileno pode ser purificado para o armazenamento e venda, ou pode ser ainda reagido para fornecer etileno glicol. Em um processo bem conhecido, o óxido de etileno é reagido com um grande excesso de água em um processo não catalítico. Esta reação tipicamente produz uma corrente de produto de glicol consistindo de quase 90 por cento em peso de monoetileno glicol, o restante sendo predominantemente dietileno glicol, um pouco de trietileno glicol e uma pequena quantidade de homólogos superiores. Em outro processo bem conhecido, o óxido de etileno é cataliticamente reagido com dióxido de carbono para produzir carbonato de etileno. O carbonato de etileno é subsequentemente hidrolisado para fornecer etileno glicol. A reação através de carbonato de etileno melhora significativamente a seletividade da conversão de óxido de etileno em monoetileno glicol.
[006] Esforços têm sido feitos para simplificar o processo para a obtenção de etileno glicol a partir do etileno, reduzindo o equipamento que é requerido e reduzindo o consumo de energia. A GB 2 107 712 descreve um processo para a preparação de monoetileno glicol, em que os gases do reator de óxido de etileno são fornecidos diretamente a um reator em que o óxido de etileno é convertido em carbonato de etileno ou uma mistura de etileno glicol e carbonato de etileno. A EP 776 890 descreve um processo em que os gases do reator de óxido de etileno são fornecidos a um absorvedor onde a solução absorvente contém principalmente carbonato de etileno e etileno glicol. O óxido de etileno na solução absorvente é fornecido a um reator de carboxilação e deixado reagir com o dióxido de carbono na presença de um catalisador de carboxilação. O carbonato de etileno na solução absorvente é subsequentemente fornecido com a adição de água em um reator de hidrólise e submetido à hidrólise na presença de um catalisador de hidrólise. 1007] Tem sido procurado melhorar ainda mais a fabricação de alquileno glicol a partir de um alqueno. Em particular, tem sido procurado fornecer um processo que reduza o custo e a complexidade da usina, enquanto garante a alta seletividade.
Sumário da Invenção [008] Consequentemente, a presente invenção fornece um processo para a preparação de um alquileno glicol a partir de um alqueno compreendendo as etapas de: (a) reagir o alqueno com oxigênio na presença de um catalisador em um reator para produzir uma composição de gás que compreende oxido de alquileno, alqueno, oxigênio, dióxido de carbono e vapor de água, e remover os contaminantes da composição de gãs; (b) fornecer a composição gãs de (a) a um absorvedor de oxido de alquileno compreendendo uma coluna de pratos verticalmente empilhados ou compreendendo uma coluna recheada, que fornece absorvente pobre ao absorvedor de óxido de alquileno, colocando em contato a composição de gãs com o absorvente pobre no absorvedor de óxido de alquileno na presença de um ou mais catalisadores que promovem a carboxilação e hidrólise, e retirar o absorvente rico do absorvedor de óxido de alquileno, em que o absorvente pobre compreende pelo menos 20 % em peso de água, e em que pelo menos 50 % de óxido de alquileno que entra no absorvedor de óxido de alquileno é convertido no absorvedor de óxido de alquileno; (c) opcional mente fornecer uma parcela ou a totalidade do absorvente rico da etapa (b) a um ou mais reatores de acabamento e retirar uma corrente de produto de um ou mais reatores de acabamento, onde pelo menos 90 % de óxido de alquileno e carbonato de alquileno que entra no um ou mais reatores de acabamento é convertido em alquileno glicol no um ou mais reatores de acabamento; (d) opcional mente fornecer o absorvente rico da etapa (b) ou uma corrente de produto de pelo menos um dos um ou mais reatores de acabamento na etapa (c) a um recipiente de vaporização instantânea ou a um extrator de produtos finais leves e remover os produtos finais leves; (e) fornecer o absorvente rico da etapa (b) ou (d), ou a corrente de produto da etapa (c) ou (d) a um desidratante, a remover a água e prover uma corrente de produto desidratado; e (f) purificar a corrente de produto desidratado da etapa (e) e prover uma corrente de produto purificado de alquileno glicol.
[009] No processo da invenção, o absorvedor de óxido de alquileno atua tanto como absorvedor, absorvendo óxido de alquileno da composição de gás, quanto como reator, convertendo óxido de alquileno em carbonato de alquileno e/ou alquileno glicol. Pelo menos 50 % do óxido de alquileno que entra no absorvedor de óxido de alquileno é convertido em carbonato de alquileno e/ou alquileno glicol. Em uma forma de realização, o processo também utiliza um ou mais reatores de acabamento que proporcionam outra conversão de óxido de alquileno e carbonato de alquileno que não são convertidos no absorvedor de óxido de alquileno.
[0010] No processo da presente invenção, a carboxilação e hidrólise ocorrem em um absorvedor de óxido de alquileno compreendendo uma coluna de pratos verticalmente empilhados ou compreendendo uma coluna recheada. Estes absorvedores são convencionalmente usados para processos de transferência de massa ao invés de reações químicas. Nos processos divulgados na GB 2 107 712 os gases do reator de óxido de etileno passam diretamente para um reator de carboxilação ou um reator de hidrólise e a natureza deste reator é indeterminada. Têm sido surpreendentemente demonstrado que um absorvedor de óxido de alquileno compreendendo uma coluna de pratos verticalmente empilhados ou compreendendo uma coluna recheada pode executar as funções duplas de absorção e reação.
[0011] O processo da presente invenção equilibra os requisitos de alcançar alta conversão e seletividade, enquanto reduz o equipamento utilizado para realizar o processo. Em contraste com o processo divulgado na EP 766 890, que utiliza absorvedor, um reator de carboxilação e um reator de hidrólise, o processo da presente invenção alcança conversão significativa de óxido de alquileno no absorvedor, e desse modo reduz a exigência para recipientes de reator. O processo da invenção opcionalmente utiliza reatores de acabamento, mas estes tipicamente podem ser significativamente menores do que os reatores nos processos da técnica anterior em que a maioria da carboxilação e hidrólise ocorre.
Breve Descrição dos Desenhos [0012] A Figura 1 é um diagrama esquemático mostrando um processo de acordo com uma forma de realização da invenção.
[0013] A Figura 2 é um diagrama esquemático mostrando um processo de acordo com outra forma de realização da invenção. 10014] A Figura 3 é um diagrama esquemático mostrando um processo de acordo com outra forma de realização da invenção.
[0015] A Figura 4 é um diagrama esquemático mostrando um processo de acordo com outra forma de realização da invenção.
[0016] A Figura 5 é um diagrama esquemático mostrando um processo de acordo com outra forma de realização da invenção.
[0017] A Figura 6 é um diagrama esquemático mostrando uma forma de realização do fundo do reservatório da coluna de absorvedor de óxido de alquileno.
Descricão Detalhada da Invenção [0018] A presente invenção fornece um processo para a preparação de um alquileno glicol a partir de um alqueno: Rl, R2, R3 e R4 são preferivelmente selecionados de hidrogênio ou um grupo de alquila opcionalmenie substituído tendo de 1 a 6 átomos de carbono, mais preferivelmente de 1 a 3 átomos de carbono. Como substituintes, os componentes tais como grupos de hidróxi podem estar presentes. Preferivelmente, R1, R2 e R3 representam átomos de hidrogênio e R4 representa hidrogênio ou um grupo de alquila Ci-C? não substituído e, mais preferivelmente, R1, R2, R3 e R4 todos representam átomos de hidrogênio.
[0019] Exemplos de alquenos adequados, portanto, incluem etileno e propileno. Na presente invenção o alqueno mais preferido é etileno.
[0020] O alqueno é reagido com oxigênio na presença de um catalisador em um reator para produzir uma composição de gás que compreende oxido de alquileno, alqueno, oxigênio, dióxido de carbono e vapor de água. O oxigênio pode ser fornecido como oxigênio ou como ar, mas é preferivelmente fornecido como oxigênio. O gãs de lastro, por exemplo, metano ou nitrogênio, é tipicamente fornecido para permitir a operação de altos níveis de oxigênio sem causar uma mistura inflamável. Moderador, por exemplo, monocloroetano ou dicloroetano, pode ser fornecido para o controle de desempenho de catalisador de oxido de etileno, O alqueno, oxigênio, gãs de lastro c moderador são preferivelmente fornecidos para o gás de reciclo que é fornecido ao reator de óxido de alquileno a partir do absorvedor de oxido de alquileno (opcionalmente através de uma coluna de absorção de dióxido de carbono).
[00211 O reator de óxido de alquileno é tipicamente um reator multitubular de leito fixo. O catalisador é de preferência prata finamente dispersa e opcionalmente metais promotores em um material de suporte, por exemplo, alumina. A reação é preferivelmente realizada em pressões maiores do que 1 MPa e menores do que 3 MPa e a temperaturas maiores do que 200°C e menores do que 300°C. A composição de gás do reator de óxido de alquileno é preferivelmente esfriada em um ou mais refrigeradores, preferivelmente com geração de vapor em um ou mais níveis de temperatura.
[0022] Os contaminantes são removidos da composição de gás antes de ser fornecido ao absorvedor de óxido de alquileno. Os possíveis contaminantes incluem ácidos, ésteres, aldeídos, acetais e haletos orgânicos. Um método preferido de remover os contaminantes é o resfriamento brusco, preferivelmente mediante o contato da composição de gás com uma solução aquosa em recirculação esfriada. O resfriamento brusco é preferivelmente realizado no mesmo recipiente como o absorvedor de óxido de alquileno; a seção de resfriamento brusco é preferivelmente abaixo dos pratos verticalmente empilhados ou do recheio do absorvedor de óxido de alquileno. Uma parte da solução aquosa em recirculação pode ser retirada como uma corrente de drenagem da seção de resfriamento brusco, e qualquer óxido de alquileno na corrente de drenagem pode ser recuperado por métodos convencionais. Após o resfriamento brusco, a composição de gás pode ser reaquecida antes de ser fornecida ao absorvedor de óxido de alquileno, preferivelmente pela integração de calor com a composição de gás quente que sai do reator de óxido de alquileno.
[0023] A composição de gás da etapa de oxidação (a) é fornecida a um absorvedor de óxido de alquileno compreendendo uma coluna de pratos verticalmente empilhados ou compreendendo uma coluna recheada. Os pratos ou a coluna recheada fornecem uma área superficial para o absorvente e composição de gás para entrar em contato, facilitando a transferência de massa entre as duas fases. Adicionalmente, os pratos fornecem considerável volume de líquido em que a reação de fase líquida pode ocorrer. Na forma de realização em que o absorvedor de óxido de alquileno compreende uma série de pratos verticalmente empilhados, os gases podem passar por cima através dos pratos e o líquido pode fluir por baixo do prato até o prato. Preferivelmente a coluna compreende pelo menos 20 pratos, mais preferivelmente pelo menos 30 pratos. Preferivelmente a coluna compreende menos do que 100 pratos, mais preferivelmente menos do que 70 pratos. Mais pratos aumentam a capacidade de absorção e o volume de reação da coluna, mas a adição de pratos adicionais aumenta o custo. Na forma de realização em que o absorvedor de óxido de alquileno compreende uma coluna recheada, o recheio convencional tal como o recheio estruturado, recheio aleatório e internos de destilação catalítica, podem ser utilizados.
[0024] A composição de gás da etapa de oxidação (a) é preferivelmente fornecida no fundo do absorvedor de óxido de alquileno. Se o absorvedor de óxido de alquileno compreende uma coluna de pratos verticalmente empilhados, a composição de gás é preferivelmente fornecida abaixo do prato inferior na coluna. Se o absorvedor de óxido de alquileno compreende uma coluna recheada, a composição de gás é preferivelmente fornecida abaixo do material de recheio.
[0025] O absorvente pobre é fornecido ao absorvedor de óxido de alquileno e colocado em contato com a composição de gás no absorvedor de óxido de alquileno e o absorvente rico (que compreende componentes absorvidos da composição de gás incluindo carbonato de alquileno e alquileno glicol) é retirado do absorvedor de óxido de alquileno. Em uma forma de realização, o absorvente pobre é fornecido no topo do absorvedor de óxido de alquileno. Se o absorvedor de óxido de alquileno compreende uma coluna de pratos verticalmente empilhados, o absorvente pobre é preferivelmente fornecido o prato mais elevado na coluna de absorção. Se o absorvedor de óxido de alquileno compreende uma coluna recheada, o absorvente pobre é preferivelmente fornecido acima do material de recheio. Em outra forma de realização, o absorvente pobre é fornecido tal que existem pratos ou recheio acima do ponto em que o absorvente pobre é fornecido ao absorvedor de óxido de alquileno. Nesta forma de realização, água fria ou absorvente pobre adicional que foi esfriado pode ser fornecido no topo do absorvedor de óxido de alquileno para absorver óxido de alquileno ou contaminantes no topo do absorvedor de óxido de alquileno.
[0026] O absorvente pobre compreende pelo menos 20 % em peso de água. A água que está presente no absorvente pobre é utilizada na hidrólise do óxido de alquileno e carbonato de alquileno que ocorre no absorvedor de óxido de alquileno. Se o absorvente pobre compreende menos de 20 % em peso de água, então menos hidrólise é provável de ocorrer e a conversão em alquileno glicol pode ser inferior. Da mesma forma, dependendo da natureza do um ou mais catalisadores que promovem a carboxilação e hidrólise, o desempenho do catalisador pode sofrer se o absorvente pobre compreende menos do que 20 % em peso de água. Preferivelmente, o absorvente pobre compreende pelo menos 30 % em peso de água, mais preferivelmente pelo menos 40 % em peso de água. Preferivelmente o absorvente pobre compreende menos do que 80 % em peso de água. Mais do que 80 % em peso de água no absorvente pobre pode ainda fornecer boa seletividade e desempenho de catalisador, mas quantidades mais elevadas de água requerem a remoção de água adicional, com custos associados de energia e equipamento. O absorvente pobre pode também compreender alquileno glicol e carbonato de alquileno.
[0027] A composição de gás é colocada em contato com o absorvente pobre no absorvedor de óxido de alquileno, na presença de um ou mais catalisadores que promovem a carboxilação e hidrólise. Se isso ocorre na presença de apenas um catalisador, então o catalisador deve promover a carboxilação e hidrólise. Se isso ocorre na presença de duas ou mais catalisadores, então cada catalisador pode promover a carboxilação ou hidrólise ou pode promover ambas as reações (contanto que pelo menos um catalisador promova a carboxilação e pelo menos um catalisador promova a hidrólise). Em uma forma de realização preferida a composição de gás é colocada em contato com o absorvente pobre na presença de pelo menos dois catalisadores, incluindo um primeiro catalisador que promove a carboxilação e um segundo catalisador que promove a hidrólise.
[0028] Em uma forma de realização da invenção, o um ou mais catalisadores que promovem a carboxilação e a hidrólise são homogêneos, e o absorvente pobre compreende o um ou mais catalisadores. Os catalisadores homogêneos que são conhecidos de promover a carboxilação incluem haletos de metal alcalino tais como iodeto de potássio e brometo de potássio, e sais de fosfônio ou amônio orgânicos halogenados tais como iodeto de tributilmetilfosfônio, iodeto de tetrabutilfosfônio, iodeto trifenilmetilfosfônio, brometo trifenil-propilfosfônio, cloreto de trifenilbenzilfosfônio, brometo de tetraetilamônio, brometo de tetrametilamônio, brometo de benziltrietilamônio, brometo de tetrabutilamônio e iodeto tributilmetilamônio. Os catalisadores homogêneos que são conhecidos de promover a hidrólise incluem sais de metal alcalino básicos tais como carbonato de potássio, hidróxido de potássio e bicarbonato de potássio, ou metalatos de metal alcalino tais como molibdato de potássio. Os sistemas catalisadores homogêneos preferidos incluem uma combinação de iodeto de potássio e carbonato de potássio, e uma combinação de iodeto de potássio e molibdato de potássio.
[0029] Em uma outra forma de realização da invenção, o um ou mais catalisadores que promovem a carboxilação e hidrólise são heterogêneos e os catalisadores heterogêneos estão contidos nos pratos verticalmente empilhados ou no recheio de uma coluna recheada. Os catalisadores heterogêneos que promovem a carboxilação incluem haletos de amônio quaternário e fosfônio quaternário imobilizados em süica, haletos de amônio quaternário e fosfônio quaternário ligados aos glóbulos de poliestireno insolúveis, e sais metálicos tais como sais de zinco imobilizados em suportes sólidos contendo grupos de amônio quaternário ou fosfônio quaternário, tais como resinas de troca iônica contendo grupos de amônio quaternário ou fosfônio quaternário. Os catalisadores heterogêneos que promovem a hidrólise incluem metalatos imobilizados em suportes sólidos, por exemplo, molibdato, vanadatos ou tungstatos imobilizados em resinas de troca iônica contendo grupos de amônio quaternário ou fosfônio quaternário, ou ânions básicos tais como íons de bicarbonato imobilizados em suportes sólidos, por exemplo, bicarbonato imobilizado em resinas de troca iônica contendo grupos de amônio quaternário ou fosfônio quaternário.
[0030] Na forma de realização em que a composição de gás é colocada em contato com o absorvente pobre na presença de pelo menos dois catalisadores, incluindo um primeiro catalisador que promove a carboxilação e um segundo catalisador que promove a hidrólise, a proporção do primeiro catalisador para o segundo catalisador pode ser ajustada de modo a variar a quantidade de dióxido de carbono que é consumida ou liberada no absorvedor de óxido de alquileno. Preferivelmente os gases do absorvedor de óxido de alquileno são parcial ou totalmente fornecidos a uma coluna de absorção de dióxido de carbono em que o dióxido de carbono é pelo menos parcialmente absorvido por uma corrente de absorvente em recirculação. Mediante o controle da quantidade de dióxido de carbono que é consumida ou liberada no absorvedor de óxido de alquileno, a capacidade e o custo de uma coluna de absorvedor de dióxido de carbono podem ser reduzidos.
[0031] A temperatura no absorvedor de óxido de alquileno é preferivelmente de 50°C a 160°C, preferivelmente de 80°C a 150°C. Esta é mais elevada do que a temperatura de um absorvedor em um processo convencional e é requerida para promover a carboxilação e as reações de hidrólise. A temperatura mais elevada do que 160°C não é preferida, pois esta pode reduzir a seletividade da conversão de óxido de alquileno em alquileno glicol. Tanto a composição de gás da etapa (a) quanto o absorvente pobre são preferivelmente fornecidos no absorvedor de óxido de alquileno em temperaturas na faixa de 50°C a 160°C.
[0032] A pressão no absorvedor de óxido de alquileno é de 1 a 4 MPa, preferivelmente de 2 a 3 MPa. A pressão preferida é um compromisso entre as pressões mais baixas que requerem equipamentos menos caros (por exemplo, equipamento tendo paredes mais finas) e as pressões mais elevadas que aumentam a absorção e reduzem o fluxo volumétrico do gás, reduzindo assim o tamanho dos equipamentos e tubulações.
[0033] Pelo menos 50 % de óxido de alquileno que entra no absorvedor de óxido de alquileno é convertido no absorvedor de óxido de alquileno. O óxido de alquileno pode sofrer carboxilação, fornecendo carbonato de alquileno. O óxido de alquileno pode sofrer hidrólise, fornecendo alquileno glicol. Adicionalmente, o carbonato de alquileno que é produzido a partir do óxido de alquileno pode sofrer hidrólise, fornecendo alquileno glicol. Preferivelmente pelo menos 60 % de óxido de alquileno que entra no absorvedor de óxido de alquileno é convertido no absorvedor de óxido de alquileno, mais preferivelmente pelo menos 70 %.
[0034] A composição de gás da etapa (a) que é fornecida ao absorvedor de óxido de alquileno compreende dióxido de carbono. É possível que a composição de gás possa conter dióxido de carbono insuficiente para atingir os níveis desejados de carboxilação. Isto é provável de ser o caso quando se utiliza uma nova batelada de catalisador na etapa (a). Uma fonte adicional de dióxido de carbono é preferivelmente fornecida ao absorvedor de óxido de alquileno, por exemplo, reciclo de dióxido de carbono de um reator de acabamento, dióxido de carbono a partir de uma unidade de recuperação de dióxido de carbono ou, no início, dióxido de carbono de uma fonte externa. A relação da quantidade total de dióxido de carbono fornecido para o absorvedor de óxido de alquileno para a quantidade de óxido de alquileno fornecido ao absorvedor de óxido de alquileno está preferivelmente entre 5:1 e 1:3, mais preferivelmente entre 3:1 e 4:5. Uma quantidade mais elevada de dióxido de carbono melhora a seletividade do processo, porque a maior parte de óxido de alquileno reage com o dióxido de carbono em carbonato de alquileno, que é subsequentemente hidrolisado em alquileno glicol e existe menos possibilidade de reação entre o óxido de alquileno e o alquileno glicol para produzir glicóis superiores. No entanto, uma quantidade mais elevada de dióxido de carbono também requer capacidade de remoção adicional para o dióxido de carbono no processo, que pode ser oneroso, ou operar o catalisador de óxido de alquileno em concentração de dióxido de carbono mais elevada o que adversamente afeta o desempenho do catalisador.
[0035] Os gases que não são absorvidos no absorvedor de óxido de alquileno são preferivelmente parcial ou totalmente fornecidos a uma coluna de absorção de dióxido de carbono em que o dióxido de carbono é pelo menos parcialmente absorvido por uma corrente de absorvente em recirculação. Os gases que não são absorvidos pela corrente de absorvente em recirculação são preferivelmente recombinados com qualquer gás que se desvia da coluna de absorção de dióxido de carbono e são reciclados no reator de óxido de alquileno. Preferivelmente, os gases são esfriados antes de reciclar no reator de óxido de alquileno, a fim de reduzir o teor de água. Isto é preferível porque o desempenho do catalisador no reator de óxido de alquileno pode ser prejudicialmente afetado por um excesso de água. A água removida da corrente de gás pode opcionalmente ser recirculada para o absorvedor de óxido de alquileno.
[0036] Se o um ou mais catalisadores que promovem a carboxilação e hidrólise incluem um catalisador contendo halogênio (por exemplo, um haleto de metal alcalino, um sal orgânico de fosfônio ou amônio ou um haleto de amônio quaternário ou fosfônio quaternário imobilizado em um suporte sólido), então os gases que são reciclados a partir do absorvedor de óxido de alquileno no reator de óxido de alquileno podem compreender impurezas contendo haleto tais como impurezas contendo iodeto ou impurezas contendo ✓ brometo. E possível que o catalisador no reator de óxido de alquileno possa ser nocivamente afetado por estas impurezas. Portanto, nesta forma de realização é preferível que os gases que são reciclados a partir do absorvedor de óxido de alquileno no reator de óxido de alquileno sejam colocados em contato com um absorvente de purificação capaz de reduzir a quantidade de impurezas contendo haleto (especialmente impurezas contendo iodeto ou impurezas contendo brometo) antes de entrar em contato com o catalisador no reator de óxido de alquileno. O absorvente de purificação pode estar localizado dentro dos tubos de reator do reator de óxido de alquileno, dentro do reator de óxido de alquileno a montante dos tubos de reator ou em um reator separado a montante do reator de óxido de alquileno.
[0037] O absorvente de purificação pode adequadamente compreender um metal tendo um número atômico de 22 até 48 ou 82, em particular de 22 até 30.
[0038] Em uma forma de realização, o absorvente de purificação compreende um ou mais metais selecionados de cobalto, cromo, cobre, manganês, níquel e zinco, em particular o um ou mais metais são selecionados de cobre, níquel e zinco, mais em particular o um ou mais metais compreendem cobre. Adequadamente, o absorvente de purificação compreende cobre e um ou mais metais tendo um número atômico de 22 até 48. O absorvente de purificação pode compreender cobre e um ou mais metais selecionados de manganês, cromo, zinco e suas combinações. O absorvente de purificação pode compreender cobre e zinco. O metal pode estar presente na forma reduzida ou óxido, de preferência como um óxido. O absorvente de purificação também pode conter um material de suporte. O material de suporte pode ser selecionado de alumina, titânia, sílica, carvão ativado ou suas misturas. Preferivelmente, o material de suporte pode ser alumina, em particular, alfa-alumina.
[00391 Em uma forma de realização, o absorvente de purificação pode compreender prata, um componente de metal alcalino ou terroso alcalino, e um material de suporte. O material de suporte pode ser, por exemplo, um material de suporte com área superficial elevada (tendo uma área superficial de mais do que 20 m2/g), ou um material de suporte de área superficial baixa (tendo uma área superficial de menos do que 1 m2/g).
[0040] O absorvente rico é retirado do absorvedor de óxido de alquileno, preferivelmente mediante a retirada de líquido do fundo do absorvedor de óxido de alquileno, isto é, abaixo dos pratos verticalmente empilhados ou recheados.
[0041] Em uma forma de realização da invenção, uma parcela ou a totalidade do absorvente rico da etapa (b) é fornecida a um ou mais reatores de acabamento. O fornecimento a um ou mais reatores de acabamento é preferível se uma quantidade significativa (por exemplo, pelo menos, 1 %) de óxido de alquileno ou carbonato de alquileno não seja convertida em alquileno glicol no absorvedor de óxido de alquileno. Inversamente, se a maioria (por exemplo, maior do que 90 %) de óxido de alquileno e carbonato de alquileno for convertida em alquileno glicol no absorvedor de óxido de alquileno, então um ou mais reatores de acabamento não podem ser requeridos e o equipamento utilizado no processo é desse modo reduzido. Para maximizar a conversão de óxido de alquileno no absorvedor de óxido de alquileno, bicos de pulverização podem ser empregados no reservatório (seção de fundo) do absorvedor de óxido de alquileno, para dispersar o dióxido de carbono e promover a carboxilação.
[0042] Pelo menos 90 % de óxido de alquileno e carbonato de alquileno que entra no um ou mais reatores de acabamento é convertido no alquileno glicol nos um ou mais reatores de acabamento. Isto significa que se houver um reator de acabamento, pelo menos 90 % de óxido de alquileno e carbonato de alquileno que entra no reator de acabamento é convertido no alquileno glicol no reator de acabamento, e se houver mais do que um reator de acabamento, pelo menos 90 % de óxido de alquileno e carbonato de alquileno que entra no primeiro reator de acabamento é convertido em alquileno glicol antes de deixar o reator acabamento final. Preferivelmente pelo menos 95 % de óxido de alquileno e carbonato de alquileno que entra no um ou mais reatores de acabamento é convertido no alquileno glicol no um ou mais reatores de acabamento, mais preferivelmente pelo menos 98 %.
[0043] Em uma forma de realização da invenção, todo o absorvente rico é fornecido em pelo menos um do um ou mais reatores de acabamento. Em outra forma de realização da invenção, uma parte do absorvente rico é fornecida em pelo menos um dos um ou mais reatores de acabamento. Preferivelmente de 10 a 90 % em peso do absorvente rico é fornecido em pelo menos um dos um ou mais reatores de acabamento, mais preferivelmente de 30 a 70 % em peso é fornecido em pelo menos um dos um ou mais reatores de acabamento. Preferivelmente, a parte do absorvente rico que é fornecida em pelo menos um dos um ou mais reatores de acabamento, é pré-aquecida antes de fornecer em pelo menos um dos um ou mais reatores de acabamento. Preferivelmente, a parte do absorvente rico é pré-aquecida em uma temperatura na faixa de 100 a 200°C, preferivelmente ao redor de 150°C, em um trocador térmico.
[0044] Se houver mais do que um reator de acabamento é preferível que os reatores de acabamento sejam conectados em série, isto é, o absorvente rico deve passar através de cada reator de acabamento sequencialmente.
[0045] Em uma forma de realização da invenção, pelo menos um dos um ou mais reatores de acabamento é um reator impedido, em que o reator impedido possui pelo menos quatro compartimentos, os compartimentos são formados por placas defletoras internas e as placas defletoras internas fornecem uma via sinuosa para o fluido de reação através do reator. Opcionalmente, vapor é injetado no reator impedido.
[0046] O dióxido de carbono pode ser produzido no um ou mais reatores de acabamento e é preferivelmente separado da corrente de produto assim que deixa o um ou mais reatores de acabamento e reciclado.
[0047] A temperatura no um ou mais reatores de acabamento é tipicamente de 100 a 200°C, preferivelmente de 100 a 180°C. A pressão no um ou mais reatores de acabamento é tipicamente de 0,1 a 3 MPa.
[0048] O absorvente rico da etapa (b) ou uma corrente de produto de pelo menos um dos um ou mais reatores de acabamento na etapa (c) é opcionalmente suprido a um recipiente de vaporização instantânea ou extrator de produtos finais leves. Os produtos finais leves são removidas no recipiente de vaporização instantânea ou no extrator de produtos finais leves. (Os produtos finais leves são gases tais como o alqueno, e também de gases de lastro tais como metano, que estão presentes na composição de gás resultante de (a) e são absorvidos pelo absorvente na etapa (b)).
[0049] Um recipiente de vaporização instantânea pode ser localizado diretamente após o absorvedor de óxido de alquileno de modo que o absorvente rico passe diretamente a partir da etapa (b) para o recipiente de vaporização instantânea. Quando existe pelo menos um reator de acabamento, um recipiente de vaporização instantânea pode ser localizado depois de todos os um ou mais reatores de acabamento, de modo que a corrente de produto passe da etapa (c) para o recipiente de vaporização instantânea. Quando houver mais de um reator de acabamento, um recipiente de vaporização instantânea pode ser localizado entre os reatores de acabamento, tal que o absorvente rico passe da etapa (b) para pelo menos um reator de acabamento, depois a corrente de produto passa para o recipiente de vaporização instantânea e depois a corrente do recipiente de vaporização instantânea passa para pelo menos um outro reator de acabamento.
[0050] A vaporização instantânea pode estar na pressão de 0,01 a 2 MPa, preferivelmente de 0,1 a 1 MPa, mais preferivelmente de 0,1 a 0,5 MPa.
[0051] Um extrator de produtos finais leves pode ser usado como uma alternativa ao recipiente de vaporização instantânea. No extrator de produtos finais leves, o gás de dióxido de carbono se dispersa através do absorvente rico da etapa (b) ou da corrente do produto de pelo menos um dos um ou mais reatores de acabamento na etapa (c), e o dióxido de carbono de forma eficaz separa os produtos finais leves do líquido. Isto é semelhante ao fornecimento de dióxido de carbono através de bicos de pulverização para o reservatório (seção de fundo) do absorvedor de óxido de alquileno, mas ocorre em um recipiente separado. O dióxido de carbono fornecido no extrator de produtos finais leves está preferivelmente em uma pressão mais elevada do que a pressão no absorvedor de óxido de alquileno de modo que os gases que deixam o extrator de produtos finais leves podem ser fornecidos ao absorvedor de óxido de alquileno sem compressão.
[0052] Os produtos finais leves do recipiente de vaporização instantânea ou o extrator de produtos finais leves são preferivelmente recirculados para o absorvedor de óxido de alquileno; eles podem ser combinados com a composição de gás da etapa (a) antes de serem fornecidos ao absorvedor de óxido de alquileno, ou os produtos finais leves podem ser fornecidas no fundo do absorvedor de óxido de alquileno. A recirculação dos produtos finais leves para o absorvedor de óxido de alquileno aumenta a eficiência do processo porque os produtos finais leves, compreendendo alqueno, são recuperadas e não são perdidas quando o dióxido de carbono é removido do processo em um corrente de drenagem de dióxido de carbono.
[0053] Preferivelmente, uma parte do absorvente rico da etapa (b) ou (d), ou uma parte da corrente do produto da etapa (c) ou (d), é reciclada no absorvedor de óxido de alquileno como absorvente pobre.
[0054] O absorvente rico da etapa (b) ou (d), ou a corrente do produto da etapa (c) ou (d), é fornecido a um desidratante. A corrente que é fornecida ao desidratante preferivelmente compreende muito pouco óxido de alquileno ou carbonato de alquileno, isto é, a maior parte do óxido de alquileno ou carbonato de alquileno foi convertida em alquileno glicol antes do fornecimento na coluna de desidratante, no absorvedor de óxido de alquileno ou em um reator de acabamento. De preferência, a relação molar de alquileno glicol para óxido de alquileno e carbonato de alquileno (combinados) na corrente fornecida na coluna de desidratante é maior do que 90:10, mais preferivelmente maior do que 95:5, o mais preferível maior do que 99:1.
[0055] O desidratante é preferivelmente uma ou mais colunas, incluindo pelo menos uma coluna de vácuo, de preferência operando em uma pressão menor do que -0,05 MPa, mais preferivelmente menor do que 0,025 MPa e o mais preferível ao redor de 0,0125 MPa.
[0056] A corrente de produto desidratado da etapa (e) é purificada para remover impurezas e fornecer uma corrente de produto purificado de alquileno glicol. Se o um ou mais catalisadores forem catalisadores homogêneos, será necessário separar o um ou mais catalisadores da corrente de produto desidratado, de preferência em um recipiente de vaporização instantânea. O um ou mais catalisadores homogêneos são preferivelmente recombinados com o absorvente pobre e fornecidos ao absorvedor de óxido de alquileno.
[0057] A Figura 1 mostra uma forma de realização preferida do processo da invenção. Etileno, oxigênio, metano e moderador (por exemplo, monocloroetano) são fornecidos para ao gás de reciclo (1). No reator de óxido de etileno (2), o etileno e oxigênio reagem, fornecendo um composição de gás que compreende etileno, oxigênio, metano, óxido de etileno, moderador e dióxido de carbono, que é esfriado e suprido para o resfriamento brusco (4), abaixo do prato inferior da seção de resfriamento brusco. O gás resfriado bruscamente é reaquecido e alimentado na coluna de absorvedor de óxido de etileno (3) abaixo do prato inferior ou abaixo do material de recheio. Opcionalmente, o dióxido de carbono adicional da seção de recuperação de dióxido de carbono (7) ou do reator de acabamento (14) também pode ser fornecido ao absorvedor de óxido de etileno (3), ou pode ser misturado com os gases antes do fornecimento ao absorvedor de óxido de etileno. O absorvente pobre compreendendo pelo menos 20 % em peso de água, um catalisador de hidrólise homogêneo e um catalisador de carboxilação homogêneo é fornecido (5) no topo do absorvedor de óxido de etileno (3). No absorvedor de óxido de etileno, o óxido de etileno e o dióxido de carbono são absorvidos pelo absorvente pobre e reagem para fornecer carbonato de etileno. O carbonato de etileno e o óxido de etileno reagem com a água para fornecer etileno glicol. Os gases que não são absorvidos no absorvedor de óxido de etileno (3) são parcial ou integralmente fornecidos na seção de recuperação de dióxido de carbono (7) onde o dióxido de carbono é removido do gás. A corrente de dióxido de carbono recuperada (8) pode ser parcial ou totalmente recirculada ao absorvedor de óxido de etileno (3), diretamente ou através da mistura com a alimentação de gás. O gás da coluna de absorvedor de óxido de etileno (3), o gás da seção de recuperação de dióxido de carbono (7) e a corrente de gás recombinada alimentada ao reator podem ser esfriados para reduzir o teor de água. O líquido eliminado da corrente de gás pode, opcionalmente, ser recirculado na coluna de absorvedor de óxido de etileno (3). O absorvente rico é retirado (6) do fundo do absorvedor de óxido de etileno e é fornecido para um recipiente de vaporização instantânea (9) onde os produtos finais leves são removidas. A corrente de produtos finais leves (10) pode ser recirculada no absorvedor de óxido de etileno (3) diretamente ou mediante a mistura com a alimentação de gás. A corrente de absorvente rico é dividida e uma parte é alimentada para o trocador térmico (12) e é subsequentemente fornecida a um reator de acabamento (13). No reator de acabamento (13), outra reação de carbonato de etileno com etileno glicol e óxido de etileno com etileno glicol ocorre. O gás de dióxido de carbono liberado (14) pode ser reciclado no absorvedor de óxido de etileno (3), diretamente, ou mediante a mistura com a alimentação de absorvedor de óxido de etileno, ou pode ser total ou parcialmente drenado. A corrente de produto líquido do reator de acabamento (13) é abastecida em um desidratante (15) onde a água é removida. A corrente de produto desidratado é retirada do desidratante (15) e abastecida à coluna de purificação de monoetileno glicol (MEG) (16). Uma solução compreendendo os catalisadores de carboxilação e hidrólise dissolvidos em glicóis (17), é retirada do fundo da coluna de purificação MEG (16) e é reciclada no absorvedor de óxido de etileno (3) como absorvente pobre (5) após a mistura com o fluxo de absorvente que não é fornecido ao reator de acabamento (11). O produto de monoetileno glicol (18) é retirado da seção de topo da coluna de purificação MEG. A água combinada (19) pode ser fornecida ao absorvente pobre.
[0058] A Figura 2 mostra uma forma de realização alternativa preferida do processo da invenção, onde a corrente de absorvente rico (6) da coluna de absorvedor de óxido de etileno (3) é fornecida diretamente a um primeiro reator de acabamento (20) para converter todo o óxido de etileno remanescente em carbonato de etileno e/ou etileno glicol antes de fornecer ao recipiente de vaporização instantânea (9). Como na Figura 1, depois o recipiente de vaporização instantânea da corrente é dividido e uma parte é alimentada ao trocador térmico (12) e é subsequentemente fornecido a um reator de acabamento (13) em que outra reação de carbonato de etileno com glicol de etileno e óxido de etileno em etileno glicol ocorre. Na figura 2, o reator de acabamento (13) é o segundo reator de acabamento.
[0059] A Figura 3 mostra ainda uma outra forma de realização preferida do processo que compreende um recheio de catalisador heterogêneo na coluna de absorvedor de óxido de etileno (3), assim como um leito de catalisador heterogêneo no reator de acabamento (13). Nesta forma de realização não existe nenhum fluxo necessário de recirculação do catalisador a partir do fundo da coluna de purificação MEG (17).
[0060] A Figura 4 mostra uma forma de realização onde o recheio ou pratos estão presentes na coluna de absorção de óxido de etileno (3) acima do ponto onde absorvente pobre entra na coluna. Água fria ou absorvente pode ser alimentada na coluna acima deste recheio de topo ou pratos de topo para absorver óxido de etileno e/ou contaminantes remanescentes no topo do absorvedor de óxido de etileno.
[0061] A Figura 5 mostra uma forma de realização em que o gás da coluna de absorvedor de óxido de etileno (3), o gás da seção de recuperação de dióxido de carbono (7) e a corrente de gás recombinado alimentada ao reator são conduzidos através de um leito de guarda (21a ou 21b), onde vestígios de impurezas contendo halogênio que podem contaminar o catalisador de EO no reator de EO são removidos. Dependendo da temperatura de operação ideal do leito de guarda, pode estar localizado na corrente de gás antes (21a) ou depois (21b) do aquecimento do gás na temperatura de entrada do reator de EO.
[0062] Nesta forma de realização a corrente de absorvente rico (6) da coluna de absorvedor de óxido de etileno (3) é fornecida diretamente a um primeiro reator de acabamento (20) para converter todo o óxido de etileno remanescente em carbonato de etileno e/ou etileno glicol antes do fornecimento ao recipiente de extração de produtos finais leves (22). O reciclo de dióxido de carbono a partir do segundo reator de acabamento (13) e/ou seção de recuperação de dióxido de carbono (7), é alimentado como gás de extração no extrator de produtos finais leves (22). A corrente de gás de dióxido de carbono e produtos finais leves (10) pode ser recirculada para o absorvedor de óxido de etileno (3) diretamente ou mediante a mistura com a alimentação de gás. A corrente de absorvente rico que deixa o recipiente de extração é alimentada ao trocador térmico (12) e é subsequentemente fornecida a um segundo reator de acabamento (13). No segundo reator de acabamento (13), outra reação de carbonato de etileno em glicol de etileno e óxido de etileno em etileno glicol ocorre. O gás de dióxido de carbono liberado (14) é reciclado no extrator de produtos finais leves (22). O produto do reator do reator de acabamento secundário é dividido, e uma parte é alimentada ao terceiro reator de acabamento (23). O dióxido de carbono liberado neste terceiro reator de acabamento é drenado do processo (24). A corrente de produto líquido do terceiro reator de acabamento (23) é suprida a um desidratante (15) onde a água é removida. A corrente de produto desidratado é retirada do desidratante (15) e abastecida na coluna de purificação de monoetileno glicol (MEG) (16). Uma solução que compreende os catalisadores de carboxilação e hidrólise dissolvida em glicóis (17) é retirada do fundo da coluna de purificação MEG (16) e é reciclada no absorvedor de óxido de etileno (3) como absorvente pobre (5) após a mistura com o produto do reator do fluxo de absorvente do reator de acabamento secundário que não é fornecido ao terceiro reator de acabamento (11).
[0063] A Figura 6 descreve uma forma de realização do fundo ou depósito da coluna de absorvedor de óxido de etileno, onde o gás de dióxido de carbono (100) é fornecido ao líquido através dos bicos (200). O nível de líquido (300) é mantido bem abaixo do prato inferior ou abaixo do fundo do recheio de coluna (600). O absorvente rico (500) deixa o fundo.
REIVINDICAÇÕES
Claims (12)
1. Processo para a preparação de um alquileno glicol a partir de um alqueno, caracterizado pelo fato de que compreende etapas de: (a) reagir o alqueno com oxigênio na presença de uni catalisador em um reator para produzir uma composição de gás que compreende oxido de alquileno, alqueno, oxigênio, dióxido de carbono e vapor de água, e remover os contaminantes da composição de gás; (b) fornecer a composição gãs de (a) a um absorvedor de oxido de alquileno compreendendo uma coluna de pratos vertical mente empilhados ou compreendendo uma coluna recheada, que fornece absorvente pobre ao absorvedor de oxido de alquileno, colocando em contato a composição de gás com o absorvente pobre no absorvedor de óxido de alquileno na presença de um ou mais catalisadores que promovem a carboxilação e hidrólise, e retirar o absorvente rico do absorvedor de óxido de alquileno, em que o absorvente pobre compreende pelo menos 20 % e menos do que 80 % em peso de água, em que a temperatura no absorvedor de óxido de alquileno é de 80°C a 150°C e em que pelo menos 50 % do oxido de alquileno que entra no absorvedor de óxido de alquileno é convertido no absorvedor de óxido de alquileno; (c) opcionalmente fornecer uma parcela ou a totalidade do absorvente rico da etapa (b) a um ou mais reatores de acabamento e retirar uma corrente de produto de um ou mais reatores de acabamento, onde pelo menos 90 % de óxido de alquileno e carbonato de alquileno que entra no um ou mais reatores de acabamento é convertido em alquileno glicol no um ou mais reatores de acabamento; (d) opcionalmente fornecer o absorvente rico da etapa (b) ou uma corrente de produto de pelo menos um dos um ou mais reatores de acabamento na etapa (c) a um recipiente de vaporização instantânea ou a um extrator de produtos finais leves e remover os produtos finais leves; (e) fornecer o absorvente rico da etapa (b) ou (d), ou a corrente de produto da etapa (c) ou (d) a um desidratante, remover a água e prover uma corrente de produto desidratado; e (f) purificar a corrente de produto desidratado da etapa (e) e prover uma corrente de produto purificado de alquileno glicol.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o um ou mais catalisadores que promovem a carboxilação e hidrólise são homogêneos, e o absorvente pobre compreende o um ou mais catalisadores.
3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o um ou mais catalisadores compreendem iodeto de potássio e carbonato de potássio, ou iodeto de potássio e molibdato de potássio.
4. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o um ou mais catalisadores que promovem a carboxilação e hidrólise são heterogêneos e o um ou mais catalisadores estão contidos nos pratos verticalmente empilhados ou no recheio de uma coluna recheada.
5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que na etapa (b) uma fonte adicional de dióxido de carbono é fornecida ao absorvedor de óxido de alquileno.
6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que na etapa (b), os gases que não são absorvidos no absorvedor de óxido de alquileno são parcial ou totalmente supridos em uma coluna de absorção de dióxido de carbono em que o dióxido de carbono é pelo menos parcialmente absorvido por uma corrente de absorvente em recirculação, e os gases que não são absorvidos pela corrente de absorvente em recirculação são recombinados com qualquer gás que se desvia da coluna de absorção de dióxido de carbono e são reciclados no reator de óxido de alquileno.
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos 1 % de óxido de alquileno ou carbonato de alquileno não é convertido em alquileno glicol no absorvedor de óxido de alquileno e uma parcela ou a totalidade do absorvente rico da etapa (b) é suprida a um ou mais reatores de acabamento.
8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que bicos de pulverização são empregados em uma seção de fundo do absorvedor de óxido de alquileno, para dispersar o dióxido de carbono e promover a carboxilação.
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que de 10 a 90 % em peso do absorvente rico é pré-aquecido e depois fornecido em pelo menos um dos um ou mais reatores de acabamento.
10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o absorvente rico da etapa (b) ou uma corrente de produto de pelo menos um dos um ou mais reatores de acabamento na etapa (c), é fornecido a um recipiente de vaporização instantânea em que os produtos finais leves são removidos e em que os produtos finais leves são recirculados no absorvedor de óxido de alquileno.
11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o absorvente rico da etapa (b) ou uma corrente de produto de pelo menos um dos um ou mais reatores de acabamento na etapa (c), é fornecido a um extrator de produtos finais leves em que os produtos finais leves são removidos mediante a extração com dióxido de carbono e em que os produtos finais leves e o dióxido de carbono são recirculados no absorvedor de óxido de alquileno.
12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que uma parte do absorvente rico da etapa (b) ou (d), ou uma parte da corrente do produto da etapa (c) ou (d), é reciclada no absorvedor de óxido de alquileno como absorvente pobre.
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| KR20100135263A (ko) | 2008-04-10 | 2010-12-24 | 셀 인터나쵸나아레 레사아치 마아츠샤피 비이부이 | 알킬렌 글리콜의 제조방법 |
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| BRPI0911996B8 (pt) * | 2008-05-15 | 2018-03-20 | Shell Int Research | processo para a produção de um carbonato de alquileno e/ou um alquileno glicol, e, processo para a produção de um alquileno glicol |
| EP2315737A2 (en) * | 2008-08-05 | 2011-05-04 | Dow Technology Investments LLC | Two-stage, gas phase process for the manufacture of alkylene glycol |
| DE102009038398A1 (de) | 2009-08-24 | 2011-03-03 | Uhde Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Alkylenoxiden und von Alkylenglykolen |
| EP3197854B1 (en) * | 2014-09-24 | 2019-10-30 | Shell International Research Maatschappij B.V. | Process and apparatus for the preparation of alkylene glycol |
| CN108367261B (zh) | 2015-12-15 | 2021-06-25 | 国际壳牌研究有限公司 | 防护床系统和方法 |
| RU2721603C2 (ru) | 2015-12-15 | 2020-05-21 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способы и системы для удаления примеси алкилиодида из возвратного газового потока при получении этиленоксида |
| EP3390379B1 (en) * | 2015-12-15 | 2019-10-30 | Shell International Research Maatschappij B.V. | Processes and systems for removing a vinyl iodide impurity from a recycle gas stream in the production of ethylene oxide |
| WO2017102706A1 (en) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Processes and systems for removing iodide impurities from a recycle gas stream in the production of ethylene oxide |
| CN109071485B (zh) | 2016-04-12 | 2020-09-22 | 国际壳牌研究有限公司 | 用于乙二醇的生产中工艺用水再循环的方法和系统 |
| TWI772330B (zh) * | 2016-10-14 | 2022-08-01 | 荷蘭商蜆殼國際研究所 | 用於定量分析氣態製程流之方法及設備 |
| US10815176B2 (en) | 2017-05-19 | 2020-10-27 | Shell Oil Company | Heat integration in a process for the preparation of ethylene carbonate and ethylene glycol |
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| US11498911B2 (en) | 2017-12-08 | 2022-11-15 | Shell Usa, Inc. | Process for preparing ethylene carbonate and ethylene glycol |
| BR112021008789B1 (pt) * | 2018-11-22 | 2024-03-05 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V | Processo para a preparação de um alquilenoglicol a partir de um alqueno, e, aparelho absorvedor para a absorção reativa de uma composição de gás |
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| CN114341123B (zh) * | 2019-09-05 | 2024-02-06 | 国际壳牌研究有限公司 | 用于生产碳酸亚乙酯和/或乙二醇的方法和系统 |
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Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3964980A (en) * | 1975-03-24 | 1976-06-22 | Halcon International, Inc. | Process for the recovery of ethylene oxide |
| EP0024628B1 (en) | 1979-08-17 | 1985-04-03 | The Dow Chemical Company | Preparation of ethylene carbonate |
| DE3237138C2 (de) | 1981-10-16 | 1984-05-17 | Ppg Industries, Inc., Pittsburgh, Pa. | Verfahren zur Herstellung von Ethylencarbonat oder von Gemischen aus Ethylencarbonat und Ethylenglykol |
| US4400559A (en) * | 1982-06-14 | 1983-08-23 | The Halcon Sd Group, Inc. | Process for preparing ethylene glycol |
| US4831196A (en) * | 1982-08-20 | 1989-05-16 | Chemrox, Inc. | Process for olefin oxide detoxification |
| US4508927A (en) * | 1983-08-02 | 1985-04-02 | The Halcon Sd Group, Inc. | Preparation of glycols from ethylene oxide |
| US4822926A (en) * | 1988-02-29 | 1989-04-18 | Shell Oil Company | Ethylene oxide/glycols recovery process |
| DE4105554A1 (de) | 1991-02-22 | 1992-08-27 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von dialkylcarbonaten |
| US5763691A (en) * | 1995-11-30 | 1998-06-09 | Mitsubishi Chemical Corporation | Ethylene glycol process |
| AR016018A1 (es) * | 1998-02-03 | 2001-05-30 | Gen Electric | Metodo para preparar diarilcarbonatos con selectividad mejorada |
| US6080897A (en) * | 1998-03-19 | 2000-06-27 | Mitsubishi Chemical Corporation | Method for producing monoethylene glycol |
| JP3800488B2 (ja) * | 2000-05-08 | 2006-07-26 | 株式会社日本触媒 | エチレングリコールの製造方法 |
| US6764602B2 (en) * | 2001-11-29 | 2004-07-20 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Process of removing oxygenated contaminants from an olefin composition |
| US8049044B2 (en) * | 2002-12-23 | 2011-11-01 | Shell Oil Company | Remediation process and apparatus |
| CN100453540C (zh) | 2004-05-21 | 2009-01-21 | 华东理工大学 | 环状烷基碳酸酯的生产工艺 |
| PE20070478A1 (es) | 2005-08-02 | 2007-05-18 | Shell Int Research | Proceso de preparacion de alquilenglicoles |
| AR064958A1 (es) * | 2007-01-22 | 2009-05-06 | Shell Int Research | Procesos para la produccion de oxido de etileno y glicol de etileno |
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