ES2224885B2 - Procedimiento para la produccion de ciclohexanol y ciclohexanona. - Google Patents
Procedimiento para la produccion de ciclohexanol y ciclohexanona.Info
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Abstract
Procedimiento para la producción de ciclohexanol y ciclohexanona. El ciclohexanol y la ciclohexanona se preparan mediante oxidación del ciclohexano a una mezcla de reacción (oxidato) que contiene principalmente hidroperóxido de ciclohexilo y ciclohexanol, ciclohexanona y otros productos de oxidación, procedimiento que es seguido de una descomposición selectiva de dicho hidroperóxido de ciclohexilo preparado en el reactor o reactores de descomposición separado, en fase líquida, a una temperatura de 70 a 100°C, en presencia de un catalizador que es la disolución de un metal de una sal de valencia variable y la mayoría de los productos de reacción que inhiben la reacción de descomposición y la desactivación del catalizador, incluyendo, en primer lugar, el agua, se extraen de manera continua del reactor/reactores. El oxidato antes de alimentar el reactor/reactores de descomposición se expande a la presión de la reacción de descomposición, se lava con agua, se extrae el agua arrastrada y disuelta en la capa orgánica. El producto que abandona el reactor/reactores de descomposición se lava con agua, antes de dirigirlo a una unidad de recuperación del ciclohexano no convertido.
Description
Procedimiento para la producción de ciclohexanol
y ciclohexanona.
La presente invención se refiere al procedimiento
de producción de ciclohexanol y ciclohexanona mediante oxidación
del ciclohexano a la mezcla de oxidación (oxidato) que contiene
hidroperóxido de ciclohexilo, seguida de una descomposición
selectiva de este hidroperóxido de ciclohexilo.
En el procedimiento a escala industrial, el
ciclohexano se oxida en la fase líquida con gases que contienen
oxígeno, normalmente a una temperatura de 140 a 180ºC en un sistema
de reacción de flujo, en presencia de un catalizador seleccionado
del grupo de metal de valencia variable en forma de sal. La
selectividad de este procedimiento requiere, todavía, una mejora. Es
todavía poco común, en el también denominado procedimiento clásico,
(básicamente uno que procede sin la aplicación de compuestos de
boro) obtener una selectividad superior que esté en el rango del
78-82%, a pesar de una serie de mejoras en el
procedimiento. Esto significa que el 18-22% del
material crudo se transforma en productos secundarios apenas útiles
o inútiles, a pesar de que se mantiene una velocidad de conversión
baja (aproximadamente del 3 al 4,5%), favorable para la selectividad
pero caro desde el punto de vista de consumo de energía. Esto
también concierne al procedimiento de oxidación de ciclohexano
polaco conocido bajo el nombre de "Cyclopol", que tiene las
siguientes características específicas: un sistema multietapa de
reacción de oxidación llevado a cabo en un reactor multietapa,
descrito principalmente en la solicitud de patente polaca Nº 64449 y
la separación preliminar de la mezcla de reacción posterior
(oxidato) sin su neutralización previa, es decir en medio ácido, que
se describe principalmente en la solicitud de patente polaca Nº
72621. Esta segunda característica distingue, con especial claridad,
el procedimiento "Cyclopol" de todos los otros procedimientos
de oxidación de ciclohexano conocidos, en los que se realiza la
separación preliminar después de su neutralización. Esta
característica específica del procedimiento de "Cyclopol" da
beneficios considerables, en primer lugar es tres veces inferior -en
comparación a otros procedimientos- el consumo de álcalis necesarios
para neutralizar los compuestos acídicos del oxidato, resultando en
una reducción respectiva de la cantidad de residuos alcalinos
formados durante la neutralización, difíciles y costosos para la
utilización. Sin embargo, como consecuencia de estas características
específicas, existe la necesidad de crear soluciones tecnológicas
propias, diferentes de otros procedimientos, para procesar más el
oxidato. También es esencial en el procedimiento de "Cyclopol"
eliminar algunos de los productos de la oxidación del oxidato
(productos que pueden formar depósitos en rutas de procesos
adicionales) mediante lavado del oxidato expandido con agua; esto se
describe en la solicitud de patente polaca Nº 714666. En una
solución convencional del procedimiento "Cyclopol" la oxidación
y la descomposición del hidroperóxido de ciclohexilo -producto
intermedio de la oxidación del ciclohexano (también llamado CHHP)-
se realizan simultáneamente en un reactor
multietapa.
multietapa.
Es conocido, que la implementación del
procedimiento de oxidación del ciclohexano en dos etapas es una de
las posibilidades más efectivas de mejora de la selectividad.
Básicamente, se prepara el hidroperóxido de ciclohexilo en la
primera etapa mediante reacción del ciclohexano con el oxígeno
presente en los gases de oxidación, mientras que en la segunda -el
CHHP se descompone de manera selectiva a ciclohexanol y
ciclohexanona. Esto se debe a que el CHHP es más resistente a una
oxidación adicional a productos secundarios que los productos
requeridos al final del procedimiento, concretamente el ciclohexanol
y la ciclohexanona. De esta manera, el contacto reducido de estos
productos finales de oxidación con oxígeno resulta en un incremento
considerable de la selectividad. Debido a esto, se ha aplicado
ampliamente en la industria el procedimiento de oxidación del
ciclohexano en dos etapas. La solución más adecuada del
procedimiento de descomposición del CHHP, donde la descomposición
procede con una selectividad realmente elevada, es la principal
dificultad en la ejecución de dicho procedimiento.
La mayor relación de hidroperóxido de ciclohexilo
respecto a ciclohexanol y ciclohexanona se consigue en la primera
etapa, el mayor efecto del procedimiento de dos etapas. Se puede
alcanzar una concentración elevada de CHHP de cualquiera de las
maneras conocidas, mencionadas, p.e., en la solicitud de patente US
Nº 4675450, como la oxidación sin catalizador, la pasivación de
metales internos del reactor o la aplicación de inhibidores de la
descomposición de hidroperóxidos.
Es conocido que el CHHP se descompone con una
selectividad elevada a temperatura baja, pero en medio alcalino. La
solicitud de patente US Nº 4675450, citada más arriba, menciona la
descomposición alcalina del CHHP con la aplicación de un
catalizador que es una sal de un metal de valencia variable. La
solicitud de patente US Nº 5206441 describe incluso la influencia
catalítica de los álcalis en la descomposición del hidroperóxido de
ciclohexilo y recomienda una alcalización significativa de la
mezcla de reacción (concentración de álcalis libres en una capa de
agua en el rango de 3 hasta un 7%), reivindicando la temperatura de
reacción entre 100 y 140ºC. También, la patente europea EP 1209143
menciona la descomposición del hidroperóxido de ciclohexilo con
álcalis. En la solicitud EP 0092867 se reivindica la descomposición
del hidroperóxido de ciclohexilo en presencia de una disolución
acuosa de un metal alcalino, en presencia de catalizadores de sales
metálicas, a una temperatura entre 70 y 115ºC, mostrando en las
reivindicaciones diferentes grados de alcalinidad definidos como la
concentración de iones OH^{-} en la capa de agua después de la
descomposición. En la implementación según la solicitud de patente
alemana Nº 3601218, la reacción de descomposición se realiza con
una buena selectividad a 80ºC, durante una hora, en contacto con
una disolución acuosa de un complejo alcalino de un metal de
transición, concretamente cobalto, y en presencia de derivados del
ácido fosfónico. La disolución similar a la descrita en la patente
alemana se reivindica en la patente europea Nº EP 0004105, en donde
la sal de cobalto se aplica pero sin la presencia de un complejo
estabilizador, en una disolución acuosa menos alcalina, pero se
realiza la alcalización en dos etapas. Pero ninguna de las
soluciones anteriores, con la neutralización del oxidato, se puede
adaptar al procedimiento "Cyclopol" sin un cambio esencial de
sus características.
Antes de la neutralización, se describe incluso
la alcalización del oxidato a un pH de la capa de agua entre 8 y 13,
en la solicitud de patente EP 0367326. Además, se propone en esta
solicitud de patente la aplicación de un catalizador complejo que
contiene ftalocianina o porfirina y metales del grupo: cobalto,
manganeso, cromo, hierro, inmovilizados en soportes (con el fin de
hacer posible la utilización de estos otra vez). Sin embargo, el
coste de dicho catalizador es muy elevado, especialmente puesto que
las condiciones en el sistema de reacción de oxidación facilitan la
formación de depósitos. En la solicitud de patente europea EP 270468
se describe la aplicación de compuestos de rutenio cuyo esqueleto es
el de
1,3-bis(2-piridilimino)isoindolina
para la descomposición del CHHP, a una temperatura,
preferiblemente, de 80-100ºC. Esta solicitud no
muestra detalles de la aplicación industrial, por lo que no se
conoce cómo se podría aplicar de manera práctica la invención. De
manera similar a este caso, el coste elevado del catalizador
complejo podría limitar su utilización industrial. A pesar de que
este coste es bajo comparado con los catalizadores que contienen
ftalocianina o porfirina, en este caso la recuperación del ligando y
el metal no es posible. Además, el coste elevado del catalizador
complejo resulta, también, de su baja actividad (puesto que una
mitad de la esfera de coordinación del metal de transición se
bloquea con el ligando), siendo necesario operar, de esta manera,
con una concentración aumentada del catalizador. La solicitud de
patente EP 260076 propone hidrogenar el oxidato después de que sea
lavado con agua, en presencia de un catalizador sólido y, de esta
manera, el ciclohexanol y la ciclohexanona se preparan mediante
descomposición del CHHP. Similar, como en el caso de la solicitud EP
0367326, tendrán lugar los problemas que resultan de la aplicación
de un catalizador fijado en un lecho (heterogéneo); la solicitud
menciona que obstruye el reactor, de esta manera la reacción se
aminora y el rendimiento del producto deseado se reduce.
En resumen, todas las soluciones catalíticas
anteriormente enumeradas de acuerdo con el presente estado de la
técnica son o demasiado caras (el precio del complejo estabilizador
o catalizador, que -como simples sales- no se desactivan fácilmente
en la reacción de descomposición del CHHP, puede exceder a los
ahorros que resultan del aumento de selectividad) o son demasiado
complicadas y problemáticas en la utilización industrial, o por
último de todo -y esto es esencial para el procedimiento
"Cyclopol"- son casi nada ajustables al principio fundamental
de este procedimiento que se dá en un medio alcalino, por lo que su
aplicación llevaría a un aumento significativo del consumo
alcalino, aumentando, también, la cantidad de aguas residuales
nocivas.
Se han realizado esfuerzos para modernizar el
procedimiento "Cyclopol", adaptando la idea del procedimiento
de oxidación en dos etapas, mientras se mantenga la separación
previa del oxidato en medio acídico. La solución según se describe
en la patente polaca Nº 152388 es un ejemplo. Se describe en esta
patente la descomposición del hidroperóxido de ciclohexilo en
presencia de sales de hierro y fuera del sistema de oxidación, p.e.
en la columna de destilación donde se separa el ciclohexano no
convertido del producto de oxidación al cual se añade el
catalizador. La solución no resultó en un aumento esencial de la
selectividad, debido -entre otros- a que la columna de destilación
no es el tipo de equipamiento para que tenga lugar la descomposición
adecuada del CHHP. Esta solicitud mencionaba, también, la
posibilidad de la descomposición del hidroperóxido de ciclohexilo en
un dispositivo separado, no oxigenado, bajo presión y temperatura
similares a los parámetros mantenidos en la reacción de oxidación.
Un paso más es la solicitud de patente polaca Nº 181569, que
describe una solución modernizada de la descomposición del
catalizador, dilución y distribución, así como el equipamiento para
dicha solución. De acuerdo con esta descripción, el procedimiento de
descomposición se da en la última o últimas etapas del reactor de
oxidación, o en un reactor o reactores de descomposición separados,
sin alimentación con un gas que contenga oxígeno. Reactores
separados significa dos recipientes de flujo en línea, sin
interiores, que operan bajo parámetros muy cercanos a los de la
reacción de oxidación. La experiencia industrial ha mostrado, sin
embargo, que la separación parcial de ambas etapas de la oxidación
del ciclohexano y su realización en un recipiente o recipientes
conectados, que operan bajo la misma presión y cerca de la
temperatura de trabajo, mejora la selectividad del procedimiento de
oxidación sólo en un pequeño grado. En dicho procedimiento no existe
la posibilidad de optimizar la presión y, de esta manera, la
temperatura para cada etapa, por lo que no se puede conseguir una
mejora esencial de la selectividad. No existe la posibilidad ni de
extraer del medio de reacción el agua y los otros compuestos
volátiles así como no volátiles del ácido carboxílico, que afectan
de manera no ventajosa la reacción catalítica. Se encontró que
previamente a la etapa de descomposición del oxidato que deja el
reactor, es necesario llevar a cabo alguna operación intermedia.
Como resultado de trabajos y estudios amplios,
tanto teóricos como prácticos, incluyendo ensayos en instalaciones
industriales, se encontró, de manera sorprendente que es posible
conseguir una mejora significativa de la selectividad de la reacción
de descomposición del hidroperóxido de ciclohexilo, manteniendo
inalteradas las características específicas del procedimiento
"Cyclopol" utilizando catalizadores homogéneos sencillos, que
son una disolución de sales solubles de cobalto y/o cromo y/o hierro
y ácidos carboxílicos, sin que sea caro o difícil por utilizar un
complejo complicado o catalizadores sólidos. Esta mejora se consigue
cuando el procedimiento de descomposición del CHHP se lleva a cabo
en un sistema de reacción separado, no alimentado con gas de
oxidación, que trabaja a una presión más baja y a una temperatura
más baja (en referencia a la temperatura y presión de la primera
etapa del procedimiento de oxidación), en las condiciones que
permitan extraer de manera contínua el agua y otros productos
secundarios volátiles perjudiciales (que desactivan el catalizador)
de la reacción de descomposición, básicamente ácido fórmico, después
de lavar previamente el oxidato expandido del primer estado de la
oxidación del ciclohexano con agua y, después de la separación de la
capa de agua, la extracción del agua disuelta y arrastrada,
preferiblemente por destilación. Se ha encontrado que la destilación
de una parte apropiada del oxidato lavado, prácticamente con toda el
agua que contiene, mejora considerablemente la descomposición del
CHHP.
De manera similar, es esencial extraer de manera
continua el agua y los ácidos volátiles del medio de reacción.
Puesto que se forman como productos secundarios en la reacción de
descomposición, su eliminación justo antes del procedimiento de
descomposición no es suficiente. Comparando con la solicitud de
patente polaca Nº 71446, que describe un procedimiento en una sola
etapa donde el lavado previene la formación de depósitos, en el
procedimiento descrito en la presente invención el propósito de
lavar es diferente, concretamente, el de eliminar los ácidos
orgánicos fuertes, primero de todo dicarboxílicos, como el adípico,
glutárico y succínico así como el ácido
6-hidroxicapróico, que desactivan las sales de
metales solubles, estando el catalizador de descomposición por la
formación de sales insolubles en la mezcla de reacción. La cantidad
de agua para el lavado se ajusta de acuerdo con este propósito, en
proporción a la corriente lavada. El producto procedente del
reactor de descomposición del CHHP se lava con agua también, para
eliminar los compuestos, incluyendo el catalizador, que podrían
formar impurezas o ocupar el espacio de los depósitos en la
dirección de la corriente del equipo y los tubos, en primer lugar
estos se aplican para la separación del ciclohexano no reactivo.
También se ajusta la cantidad de agua, en consecuencia. Los
parámetros del procedimiento de acuerdo con la presente invención
son suficientes para mantener la velocidad de reacción de
descomposición y, de esta manera, el volumen del equipo de
descomposición a un nivel aceptable. Para la misma conversión, la
disolución de acuerdo con la presente invención no aumenta el
consumo de energía calorífica total en la oxidación del
ciclohexano, la descomposición del CHHP y, a continuación, la
separación del ciclohexano no convertido procedente de los
productos de oxidación.
El objetivo de la mejora de acuerdo con la
presente invención es el aumento de la selectividad del
procedimiento. De manera alternativa, los parámetros del
procedimiento se podrían ajustar de tal manera que la conversión se
incremente y, de esta manera, debido a la relación conocida entre la
selectividad y la conversión, se alcanza una selectividad limitada o
incluso no mejorada. Sin embargo, en este caso, debido a la elevada
conversión, el consumo de energía para separar ciclohexano no
convertido de los productos de la reacción de oxidación para
recircularlo al reactor de oxidación será considerablemente
inferior.
En la figura se representa un diagrama de bloques
que describe las etapas de una realización preferida del
procedimiento de acuerdo con la presente invención.
El oxidato que abandona el reactor A, entra en
una unidad B donde se expande y se lava con agua en una cantidad de
un 1 a un 15% en peso de oxidato lavado, preferiblemente de un 2 a
un 8%, la mezcla obtenida se separa y la capa de agua extraída se
podría lanzar por la alcantarilla, después de la recuperación de los
compuestos orgánicos volátiles de vapor mediante vaciado. El agua
disuelta y arrastrada se extrae de la capa orgánica por destilación
C, y se destila de un 5 a un 50% (en peso) de la cantidad inicial de
oxidato, preferiblemente del 15 al 30%. El vapor destilado se envía
a una unidad de recuperación del ciclohexano no convertido. La
corriente de oxidato secada se dirige a un reactor o reactores
multietapa de descomposición selectiva de hidroperóxido de
ciclohexilo D (la construcción similar a la del reactor de
oxidación del ciclohexano). El hidroperóxido de ciclohexilo se
descompone selectivamente en presencia de un catalizador, todavía
en medio ácido, a una temperatura de 70 a 100ºC. Se utiliza el
catalizador homogéneo que es la disolución de sales de cobalto y/o
cromo y/o hierro en ciclohexano. La presión del procedimiento,
cercana a la presión después de la expansión, alcanza de 0,1005
hasta 0,3 MPa abs, preferiblemente de 0,11 a 0,2 MPa. El calor Q se
suministra indirectamente calentando elementos en cada etapa o
parte de las etapas del reactor de descomposición de CHHP, en la
cantidad que asegure (junto con el calor de reacción) la ebullición
de la mezcla de reacción; de esta manera, la mezcla de reacción se
mezcla bien y el agua y otros productos volátiles formados durante
la reacción se evaporan. Se encontró que se alcanza la extracción
efectiva de agua y productos volátiles de la mezcla de reacción,
cuando se extraen del sistema de reacción los vapores en la cantidad
de 2 a 30% en peso (respecto a la cantidad de mezcla de reacción),
preferiblemente de un 5 a un 15%. Simultáneamente, se consigue
alguna concentración del producto. Los vapores formados se extraen
del sistema de reacción D y se dirigen a la unidad de recuperación
del ciclohexano no convertido F. El producto que abandona el sistema
de reacción D entra en una unidad E donde se lava con agua, en una
cantidad de 0,5 a 5% en peso en relación con el producto,
preferiblemente de 1 a 3% en peso. Después de la separación en la
misma unidad E, el producto se dirige a la unidad de recuperación de
ciclohexano no convertido F, mientras que las aguas después de lavar
las corrientes se juntan para procesar más. Ambas corrientes de agua
se podrían enviar, de manera alternativa (en lugar de dirigirse a
aguas residuales según se ha mencionado más arriba) a otra parte de
la instalación, concretamente a la operación de destilación
azeotrópica del ciclohexanol y la ciclohexanona.
La presente invención será ilustrada por los
siguientes ejemplos, los cuales no limitan, de ninguna manera, el
ámbito de la presente invención. El Ejemplo 1 describe el
procedimiento sin las mejoras de acuerdo con la presente invención.
Los Ejemplos 2 y 3 ilustran el procedimiento de acuerdo con la
invención, el ejemplo 2 describe el procedimiento con la misma
conversión que en el ejemplo 1, en el ejemplo 3 se aumenta la
conversión.
El hidroperóxido de ciclohexilo, ciclohexanol y
ciclohexanona se prepararon de una manera conocida, mediante
oxidación del ciclohexano en un reactor de oxidación con múltiples
secciones, con gases que contienen oxígeno, en presencia de un
catalizador, que es la sal de un metal de valencia variable. El
hidroperóxido de ciclohexilo formado durante la reacción se
descompuso al final, en una sección no oxigenada del reactor de
oxidación y en un tipo de reactor de recipiente separado, conectado
al reactor de oxidación. Se mantuvo la misma presión en ambas
etapas, de esta manera las temperaturas estaban próximas. El
procedimiento de descomposición se llevó a cabo en presencia de un
catalizador similar y sin mezclar. Se alimentó el reactor de
oxidación con circulación de 1000 Kg/h de ciclohexano (concretamente
ciclohexano destilado de los productos de oxidación con ciclohexano
de reposición (fresco)). Se convirtieron 41 Kg/h de ciclohexano. La
corriente líquida que abandonaba el reactor contenía 38 Kg/h de
ciclohexanol y ciclohexanona juntos. La selectividad del
procedimiento alcanzó el 79%.
Se alimentó un reactor multietapa de oxidación de
ciclohexano con circulación de 927 Kg/h de ciclohexano con
ciclohexano de reposición. El procedimiento de oxidación se llevó a
cabo según se describe en el Ejemplo 1. El oxidato que abandonaba el
reactor de oxidación en la cantidad de 919 Kg/h contenía 17,5 Kg/h
de ciclohexanol y ciclohexanol y 21 Kg/h de CHHP. El oxidato se
expandió a la presión de 0,13 MPa abs y se lavó con agua en la
cantidad de 11 Kg/h. La capa orgánica separada, en la cantidad de
492 Kg/h, se dirigió a la unidad de extracción de agua, donde se
evaporó el 20% de la cantidad inicial de esta capa. Los vapores
procedentes de la expansión y de la unidad de extracción de agua se
dirigieron a una unidad de recuperación del ciclohexano no
convertido, y la capa de agua se envió a procesar a otra unidad de
la instalación de oxidación. El oxidato expandido y secado se
dirigió a un reactor multietapa de descomposición del hidroperóxido
de ciclohexilo. La reacción de descomposición se llevó a cabo a la
presión de 0,13 MPa abs, a una temperatura de aproximadamente 90ºC.
El catalizador de descomposición, en forma de octoato de cromo
(III) en ciclohexano, en la cantidad que resultaba en una
concentración de aproximadamente 1 ppm como metal, se pasó la
corriente anterior al reactor de descomposición y a las secciones
seleccionadas del reactor. De manera adicional, se suministró calor
a las secciones del reactor. En la última sección del reactor, se
lavó el líquido con agua, en la cantidad de aproximadamente 7 Kg/h.
Los vapores que abandonaban el reactor, en la cantidad de
aproximadamente un 15% de la corriente de oxidato de entrada, se
enviaron a una unidad de recuperación del ciclohexano no
convertido. En dicho procedimiento, se convirtieron 38 Kg/h de
ciclohexano, se prepararon 38 Kg/h de ciclohexanol y ciclohexanona
juntos. La selectividad del procedimiento alcanzó un 86%. El
consumo de calor (como vapor externo procedente de un "límite de
planta") en la oxidación del ciclohexano, la descomposición del
CHHP y la unidad de recuperación del ciclohexano no convertido
ascendió a 94 MJ/h.
Se alimentó un reactor multietapa de oxidación de
ciclohexano multietapa con circulación de 850 Kg/h de ciclohexano
con ciclohexano de reposición. El procedimiento de oxidación se
llevó a cabo según se ha descrito en el Ejemplo 1.
El oxidato que abandonó el reactor de oxidación
en la cantidad de 843 Kg/h contenía 23,5 Kg/h de ciclohexanol y
ciclohexanol y 15 Kg/h de CHHP. El oxidato se expandió a la presión
de 0,13 MPa abs y se lavó con agua en la cantidad de 10 Kg/h. La
capa orgánica separada, en la cantidad de 450 Kg/h, se dirigió a la
unidad de extracción de agua, donde se evaporó el 20% de la cantidad
inicial de esta capa. Los vapores procedentes de la expansión del
oxidato y de la unidad de extracción de agua se dirigieron a una
unidad de recuperación del ciclohexano no convertido y la capa de
agua se envió a procesar a otra unidad de la instalación de
oxidación. La corriente de oxidato expandido y secado se dirigió a
un reactor multietapa de descomposición del hidroperóxido de
ciclohexilo. La reacción de descomposición se llevó a cabo según el
Ejemplo 2. En la última sección del reactor, el líquido se lavó con
agua en la cantidad de aproximadamente 6 Kg/h. Los vapores que
abandonaban el reactor, en la cantidad de aproximadamente un 15% de
la corriente de entrada de oxidato, se enviaron a una unidad de
recuperación de ciclohexano no convertido. En dicho procedimiento,
se convirtieron 40 Kg/h de ciclohexano, se prepararon 38 Kg/h de
ciclohexanol y ciclohexanona juntos. La selectividad del
procedimiento alcanzó el 82%. El consumo de calor (como vapor) en la
oxidación del ciclohexano, la descomposición del CHHP y la unidad de
recuperación del ciclohexano no convertido ascendió a 48 MJ/h, esto
significa aproximadamente dos veces menos que el consumo comparado
con el ejemplo 2.
Claims (5)
1. Procedimiento para la producción de
ciclohexanona y ciclohexanol mediante la oxidación del ciclohexano a
la mezcla de oxidación que contiene hidroperóxido de ciclohexilo, en
fase líquida, con gases oxidantes que contienen oxígeno, a una
temperatura de 140 hasta 180ºC, en el sistema de reacción de flujo
que consiste por lo menos en dos etapas de reactividad, seguido de
la descomposición selectiva del hidroperóxido de ciclohexilo en fase
líquida a una temperatura de 70 hasta 100ºC en presencia de un
catalizador que es una sal de cobalto y/o cromo y/o hierro y ácidos
carboxílicos, caracterizado por el hecho de que la corriente
de oxidato expandido procedente de la oxidación del ciclohexano se
lava con agua en la cantidad de 1 a 15% en peso de oxidato lavado,
preferiblemente de 2 a 8%, la mezcla obtenida se separa, el agua
disuelta y arrastrada se extrae de la capa orgánica, la corriente de
oxidato secada se dirige a un reactor/reactores de descomposición
selectiva del hidroperóxido de ciclohexilo donde el hidroperóxido de
ciclohexilo se descompone selectivamente bajo una pequeña
sobrepresión, en medio ácido, en las condiciones que permitan la
extracción continua, del medio de reacción, de los productos
desfavorables de la reacción de descomposición y la mezcla de
reacción que abandona el reactor/reactores de descomposición del
hidroperóxido de ciclohexilo se lava con agua en la cantidad de 0,5
a 5% en peso de mezcla lavada, preferiblemente de 1 a 3%.
2. Procedimiento de la reivindicación 1
caracterizado por el hecho de que antes de alimentar el
reactor/reactores de descomposición con la capa orgánica separada de
la fase acuosa, el agua disuelta y arrastrada se extrae de dicha
capa orgánica mediante destilación del 5 al 50% en peso de la
cantidad inicial de capa orgánica, preferiblemente del 15 al
30%.
3. Procedimiento de la reivindicación 1
caracterizado por el hecho de que el hidroperóxido de
ciclohexilo se descompone selectivamente bajo presión absoluta de
0,1005 hasta 0,3 MPa, preferiblemente de 0,11 a 0,2 MPa.
4. Procedimiento de la reivindicación 1
caracterizado por el hecho de que se administra a cada etapa
o parte de las etapas de reacción del reactor/reactores de
descomposición del hidroperóxido de ciclohexilo, el calor
indirectamente en una cantidad que asegure la ebullición del líquido
de reacción y los vapores formados se extraigan continuamente del
sistema de reacción y se dirijan a una unidad de recuperación del
ciclohexano no convertido.
5. Procedimiento de la reivindicación 4
caracterizado por el hecho de que la cantidad de vapores
extraídos del sistema de reacción asciende de un 2 hasta un 30% en
peso en relación con la cantidad de líquido de reacción,
preferiblemente de un 5 a un 15%.
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