ES2295855T3 - Procedimiento continuo para la elaboracion de mentilvinileter. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la elaboración continua de metilviniléter mediante reacción de metanol con etino en la fase líquida en presencia de un compuesto metálico alcalino o alcalino térreo básico a una temperatura de 40 a 300°C y una presión de 0, 1 a 5MPaabs, caracterizado porque la reacción se efectúa en ausencia de una fase gaseosa continua y a una concentración de metilviniléter en toda la fase líquida = 30% en peso.

Description

Procedimiento continuo para la elaboración de metilviniléter.

La presente invención se relaciona con un procedimiento para la elaboración continua de metilviniléter mediante reacción de metanol con etino en la fase líquida en presencia de un compuesto metálico alcalino o alcalino térreo básico a una temperatura de 40 a 300ºC y una presión de 0,1 a 5 MPa_{abs}.

El viniléter representa una importante clase de compuestos con un amplio ámbito de aplicación. Así encuentran aplicación, entre otros, como unidad básica de los monómeros en polímeros y copolímeros, en recubrimientos, adhesivos, tintas de impresión, así como en lacas curables por radiación. Otros ámbitos de aplicación son la elaboración de productos intermedios, olores y sabores, así como productos farmacéuticos.

La elaboración técnica de viniléteres se lleva a cabo generalmente por reacción de los alcoholes apropiados con etino en presencia de catalizadores básicos (véase la enciclopedia Ullmann's de la Química Industrial, 6ª Edición, publicación electrónica 2000, Capítulo "ÉTERES DE VINILO - Producción" y W. Reppe et al., Justus Liebigs Ann. Chem., 601 (1956), páginas 135 a 138). La vinilación puede efectuarse tanto en la fase líquida como también en la fase gaseosa. En la vinilación en la fase gaseosa se emplean catalizadores heterogéneos básicos, como por ejemplo, KOH sobre carbono activo o MgO o CaO. En la fase líquida, la reacción fuertemente exotérmica se efectúa generalmente en presencia de catalizadores de hidróxido de metales alcalinos o alcóxido de metales alcalinos.

La DE-A 100 17 222 describe un procedimiento para la elaboración de N-alqueniléteres mediante reacción de un alcohol con un alquino en presencia de un compuesto metálico alcalino básico y de un mono- o diéter del 1,4-butanodiol como co-catalizador. La vinilación se lleva a cabo en discontinuo, en semicontinuo o en continuo a una temperatura de 100 a 200ºC, una presión parcial de etino de menos de 5 MPa y un tiempo de reacción de varias horas. Los ejemplos citados se refieren a la elaboración semicontinua de tert.-butil-viniléter y fenilviniléter en una autoclave conteniendo la mezcla líquida de reacción y una fase gaseosa situada por encima. En el procedimiento descrito resulta desfavorable la formación de una fase gaseosa, que, dependiendo de conducción de la reacción, puede contener una concentración correspondientemente alta de etino no reaccionado y podría conducir, por consiguiente, debido a la tendencia a la descomposición del etino, a un problema técnico de seguridad.

La SU 481 589 describe un procedimiento para la elaboración de N-C_{1}- a C_{5}-alquil-viniléteres mediante reacción del alcanol apropiado con etino en presencia de un compuesto metálico alcalino básico y del subproducto de alto punto de ebullición de la reacción de vinilación como disolvente a una temperatura de 100 a 154ºC y una presión de 0,7 a 1,3 atmósferas (aproximadamente de 0,07 a 0,13 MPa_{abs}). En el procedimiento descrito, resulta desfavorable el empleo de un disolvente, que represente otro componente en la mezcla de reacción y, debido a su necesidad de volumen, conlleve una reducción del rendimiento espacio-tiempo. Además, la cantidad necesaria del disolvente a emplear sólo es accesible mediante una vinilación costosa y de aproximadamente 6 a 12 días de duración. Adicionalmente, resulta inconveniente la formación de una fase gaseosa, que, dependiendo de la conducción de la reacción, pueda contener una cantidad correspondientemente alta de etino no reaccionado y pueda conducir, por consiguiente, debido a la tendencia a la descomposición del etino, a un problema técnico de seguridad.

La DD-A 298 775 y la DD-A 298 776 enseñan procedimientos para la elaboración de N-alquilviniléteres mediante reacción de un alcohol con etino en presencia de compuestos metálicos alcalinos básicos, de un éter corona o de un polietilenglicol como co-catalizador y de un disolvente a una temperatura de 20 a 200ºC y una presión de 0,05 a 0,3 MPa_{abs}, ascendiendo la razón molar etino/alcohol a de 1 a 20. Según la teoría de los documentos citados la reacción ha de conducirse con mantenimiento de una baja concentración de alcohol en la mezcla de reacción, debiendo evitarse mayores concentraciones de alcohol en la mezcla de reacción. Durante la elaboración de viniléteres de bajo punto de ebullición, como por ejemplo, metil-viniléter, estos se destilan convenientemente en continuo de la mezcla de reacción.

La US 3,370,095 muestra un procedimiento para la elaboración continua o por lotes de N-alquil-viniléteres de bajo peso molecular mediante reacción de un alcanol de bajo peso molecular con etino en presencia de un compuesto metálico alcalino básico y de un C_{10}- a C_{22}-alcanol o su viniléter como disolvente a una temperatura de 160 a 200ºC y presión atmosférica, ascendiendo la razón molar del alcanol de bajo peso molecular a etino a de 1 a 2. Bajo la elevada temperatura citada y la presión relativamente pequeña, el N-alquil-viniléter de bajo peso molecular formado se evapora en continuo de la fase líquida junto con el alcanol de bajo peso molecular en exceso y el etino no reaccionado y se extrae del aparato de reacción.

En el procedimiento descrito en la DD-A 298 775, DD-A 298 776 y US 3,370,095 resulta desfavorable el empleo de un disolvente, que represente otro componente en la mezcla de reacción y, debido a su necesidad de volumen, conlleve una reducción del rendimiento espacio-tiempo. Además, debido a la destilación continua del alquilviniléter de bajo punto de ebullición de la mezcla de reacción, sólo es posible una presión de reacción relativamente baja, que conduce a una baja solubilidad del etino en la fase líquida y, por consiguiente, sólo a una baja velocidad de reacción. Además, la cantidad de etino alimentado ha de mantenerse baja, ya que, en caso contrario, se formaría una fase gaseosa conteniendo etino, que, debido a la tendencia a la descomposición del etino, podría conducir a un problema técnico de seguridad. Además, el procedimiento descrito en la US 3,370,095 requiere una alta necesidad de etino, ya que el C_{10}- bis C_{22}-alcanol a emplear como disolvente se viniliza asimismo en el transcurso de la reacción.

La EP-A 0 733 401 enseña un procedimiento para la reacción discontinua de etino con un alcohol para dar el correspondiente viniléter en presencia de compuestos metálicos alcalinos básicos en fase líquida a una temperatura de 0 a 300ºC y una presión de 0,2 a 3 MPa_{abs}, en el que se introduce acetileno isobáricamente hasta un grado de saturación del 5 al 100% en la fase líquida en ausencia de una fase gaseosa contigua.

En los procedimientos semicontinuos o discontinuos citados anteriormente resultan desfavorables los pasos operacionales temporal, operacional y energéticamente complejos mediante llenado, calentamiento, prensado, enfriamiento, descompresión y vaciado del aparato de reacción, particularmente durante la elaboración de concentraciones, que requieran varios modelos de reacción. Además, durante las síntesis semicontinuas se recorre un gran intervalo de concentraciones relativo a las concentraciones de educto y producto, que conlleva una velocidad de reacción dependiente de la conversión y puede fomentar la formación de no deseados subproductos. Como consecuencia de los inconvenientes citados se obtiene una menor selectividad y, considerando los tiempos de preparación necesarios, también sería posible un rendimiento espacio-temporal claramente menor que el debido a la velocidad química de
reacción.

La DE-Az. 101 59 673.1 enseña un procedimiento continuo para la elaboración de viniléteres mediante reacción del alcohol apropiado con etino en la fase líquida en presencia de un compuesto metálico alcalino o alcalino térreo básico a de 40 a 300ºC y de 0,11 a 5 MPa_{abs}, en el que se ajusta una conversión del alcohol \geq 90% y se opera en ausencia de una fase gaseosa continua.

Conforme a la presente invención se descubrió que los procedimientos citados anteriormente, debido al muy bajo punto de ebullición del metilviniléter de aproximadamente 6ºC, no ofrecen ninguna solución satisfactoria para un procedimiento no problemático relevante para la seguridad y al mismo tiempo económico.

Por consiguiente, existía el objetivo de descubrir un procedimiento para la elaboración de metilviniléter mediante vinilación de metanol, que no posea los inconvenientes citados anteriormente, sea simple de llevar a cabo, no sea problemático respecto a la seguridad (particularmente relativo a la manipulación del etino gaseoso), presente una alta selectividad hacia el metilviniléter y posibilite un rendimiento globalmente alto y un alto rendimiento espacio-tiempo de metilviniléter.

Se encontró conforme a esto un procedimiento para la elaboración continua de metilviniléter mediante reacción de metanol con etino en la fase líquida en presencia de un compuesto metálico alcalino o alcalino térreo básico a una temperatura de 40 a 300ºC y una presión de 0,1 a 5 MPa_{abs}, caracterizado porque la reacción se efectúa en ausencia de una fase gaseosa continua y a una concentración de metilviniléter en toda la fase líquida \leq 30% en peso.

Como fase gaseosa continua han de entenderse además las áreas gaseosas dentro del área de reacción, cuyo tamaño supere a las burbujas o burbujitas discretas individuales. Para evitar una fase gaseosa continua resulta esencial efectuar la reacción a una concentración de metilviniléter en toda la fase líquida \leq 30% en peso. Mediante la citada concentración relativamente baja del metilviniléter volátil se reduce claramente la presión de vapor de la mezcla, de forma que esto actúe decisivamente en contra de la formación de una fase gaseosa.

La reacción se efectúa preferentemente para una concentración de metilviniléter en toda la fase líquida \leq 25%, de manera especialmente preferente \leq 20%, de manera muy especialmente preferente \leq 15% y particularmente \leq 10% en peso. El límite inferior de la concentración de metilviniléter asciende en toda la fase líquida generalmente a \geq 1% en peso, preferentemente a \geq 2% en peso y de manera especialmente preferente a \geq 5% en peso. La proporción faltante en la fase líquida hasta el 100% en peso comprende el exceso de metanol, el compuesto metálico alcalino o alcalino térreo básico, el etino disuelto y los subproductos formados eventualmente, así como el disolvente adicional añadido eventualmente.

Como medidas adicionales, que, además de la característica fundamental para la invención de la concentración de metilviniléter en toda la fase líquida, actúen complementariamente en contra de la formación de una fase gaseosa continua, se citan un control intencionado de la concentración de etino en toda la fase líquida en el rango solubilidad gaseosa del etino en la fase líquida, un mezclado intensivo de la mezcla de reacción y una posibilidad de extracción en la zona de cabeza de los aparatos y conductos.

El etino se añade generalmente en una cantidad \leq 100%, preferentemente \leq 95%, de manera especialmente preferente \leq 90% y de manera muy especialmente preferente \leq 80% de la solubilidad máxima del gas en la fase líquida. El límite inferior de la concentración de etino en la fase líquida no es relevante respecto a la prevención de una fase gaseosa continua.

En el procedimiento conforme a la invención se pueden emplear como reactores, en principio, los aparatos para reacciones gas-líquido descritos en la literatura técnica. Para actuar complementariamente en contra de la formación de una fase gaseosa continua resulta favorable originar un mezclado intensivo de la mezcla de reacción. Este puede obtenerse, por ejemplo, mediante una entrada eficiente del etino en la fase líquida y/o mediante medidas adicionales para el mezclado de la mezcla de reacción, como por ejemplo, mediante agitación intensiva o producción de flujos intensivos. Además, un mezclado intensivo de la mezcla de reacción contribuye también a un aumento del rendimiento espacio-temporal.

En el procedimiento conforme a la invención, la reacción puede efectuarse en un único reactor o en varios reactores conectados en serie, por ejemplo, una cascada de reactores. Como reactores apropiados se citan los reactores químicos, cascadas de reactores químicos, tubos de flujo (preferentemente con instalaciones), columnas de borboteo y reactores de bucle. Para obtener una entrada eficiente, el etino es introducido, en caso de empleo de reactores químicos, preferentemente por el mezclador y, en caso de empleo de tubos de flujo, columnas de borboteo y reactores de bucle, preferentemente mediante boquillas.

En el procedimiento conforme a la invención se prefiere especialmente el empleo de un reactor de bucle a chorro. Mediante el tubo interno de inserción y la alimentación de los eductos y, si fuera necesario, de una corriente circulante externa a través de un llamado inyector se produce una corriente circulante interna, que origina un mezclado especialmente intensivo. Para garantizar una entrada de impulso suficientemente grande a través del inyector, el reactor de bucle a chorro opera preferentemente con un circuito externo. En esta ocasión la mezcla de reacción en continuo se extrae y se retroalimenta al inyector a través de una bomba y, si fuera necesario, un intercambiador de calor. El inyector puede instalarse en el fondo o en la cabeza del reactor, localizándose centralmente en el reactor, en el caso citado en último lugar, preferentemente un tubo concéntrico de inserción a lo largo de la dirección de circulación de la corriente líquida introducida. La disposición del inyector en el punto más alto del reactor posee la ventaja de que, en caso de parada de la circulación del líquido, ningún líquido puede retroceder a la parte conductora del gas del inyector. La descarga de la corriente circulante se encuentra correspondientemente en el suelo del reactor en caso de empleo de un inyector de cabeza. El empleo de un inyector autosuccionante representa un dispositivo de seguridad integrado adicional, ya que en caso de fallo de la bomba de circulación y por tanto, del chorro conductor del líquido no puede succionarse ningún gas más.

Para evitar una acumulación teóricamente posible de burbujas de gas en la cabeza del reactor de manera segura, la mezcla de reacción a descargar para el posterior procesamiento y aislamiento del metilviniléter se extrae preferentemente por el punto más alto del reactor.

Para transformar el restante etino presente en disolución con el metanol, se prefiere un procedimiento, en el que la reacción se efectúa en un reactor principal con alimentación de los compuestos iniciales metanol y etino y uno o varios postreactores sin alimentación ulterior de los compuestos iniciales. Como postreactores se pueden emplear, por ejemplo, tubos de flujo o tanques de espera. Para evitar una retromezcla, se emplean preferentemente postreactores en cascada. Los postreactores presentan generalmente un volumen menor que el del reactor principal. Para la consumación de la reacción en el postreactor o en los postreactores es generalmente suficiente un tiempo de permanencia de 5 minutos a 1 hora. Por consiguiente, es posible una conversión del etino de hasta el 100%.

En el procedimiento conforme a la invención, la reacción se efectúa a una temperatura de 40 a 300ºC, preferentemente de 60 a 230ºC, de manera especialmente preferente de 70 a 200ºC y de manera muy especialmente preferente de 80 a 150ºC. Se lleva a cabo a una presión de 0,1 a 5 MPa_{abs}, preferentemente de 0,15 a 3 MPa_{abs} y de manera especialmente preferente de 0,5 a 3 MPa_{abs}.

El metanol y etino se suministran generalmente acorde a su consumo. Las concentraciones alimentadas corresponden, por consiguiente, a aproximadamente las concentraciones estequiométricamente necesarias, corregidas en torno a las posibles influencias, como por ejemplo, mediante la descarga de los eductos no reaccionados o mediante la formación de subproductos.

En el procedimiento conforme a la invención, el compuesto metálico alcalino o alcalino térreo básico se emplea generalmente en una cantidad del 0,05 al 15%, preferentemente del 0,1 al 10% en peso y de manera especialmente preferente del 0,1 al 5% en peso, relativo a la mezcla de reacción.

En el procedimiento conforme a la invención se emplean generalmente como compuestos metálicos alcalinos y alcalino-térreos básicos los óxidos, hidróxidos y alcoholatos, como por ejemplo, los C_{1}- a C_{4}-alcanolatos como metanolato, etanolato, 1-propanolato, 2-propanolato, 1-butanolato, 2-butanolato, 2-metil-1-propanolato y 2-metil-2-propanolato del litio, sodio, potasio, cesio, magnesio y calcio. Como cationes se prefieren el sodio y potasio, particularmente potasio. Como aniones se prefieren los hidróxidos y alcoholatos. Los alcoholatos metálicos alcalinos y alcalino-térreos pueden obtenerse, por ejemplo, mediante reacción de los metales alcalinos o alcalino-térreos, sus óxidos o hidróxidos con el alcohol apropiado con separación de los subproductos hidrógeno o agua formados. En caso de empleo de los óxidos e hidróxidos, estos se calientan generalmente junto el alcohol apropiado con evaporación del agua formada. También es posible el empleo de mezclas de diversos compuestos metálicos alcalinos y alcalino-térreos.

Si se emplean los óxidos o hidróxidos, estos se encuentran en equilibrio químico con el metanol con formación de agua y metanolato. Esto conlleva, respecto a la cantidad empleada de óxido o hidróxido, una proporción relativamente baja de metanolato químicamente activo, lo que requiere el empleo de una cantidad claramente mayor de óxido o hidróxido para compensar.

En este contexto se ha descubierto, además, que en caso de empleo de alcoholatos aparece una menor formación de subproductos y una fase gaseosa continua sólo aparece a concentraciones de metilviniléter aún mayores. Lo primero conlleva una ventaja en el posterior procesamiento, lo último a una mayor reserva de seguridad.

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Por consiguiente, se prefiere especialmente el empleo de alcoholatos, muy especialmente de metanolato y particularmente de metanolato potásico.

En el procedimiento conforme a la invención resulta posible y, dado el caso, favorable, emplear los llamados co-catalizadores. Si fuera necesario, pueden originar una reducción de la formación de subproductos. El empleo de co-catalizadores es generalmente conocido y se describe, por ejemplo, en la DE-A 3 215 093, US 5,665,889, DE-A 100 17 222, WO 01/46139 y WO 01/46141, a la que se hace referencia explícita. Como ejemplos preferentes de posibles co-catalizadores se citan los compuestos de polioxialquileno (por ejemplo, polioxietileno o polioxipropileno) o compuestos divinílicos de dioles (por ejemplo, 1,2-diviniloxietano o 1,4-diviniloxibutano). Se emplean generalmente en una cantidad del 2 al 30% en peso. Dependiendo del tipo y cantidad de co-catalizador utilizado, éste puede considerarse, si fuera necesario, también como disolvente.

En el procedimiento conforme a la invención también es posible, en principio, emplear disolvente. Los disolvente apropiados se caracterizan por el hecho de que en ellos se disuelven tanto el metilviniléter como también el metanol y los compuestos metálicos alcalinos y alcalino-térreos básicos, no reaccionan químicamente con estos compuestos, es decir no poseen especialmente ningún centro ácido, que pudiera captar los grupos básicos, y se pueden separar, preferentemente por destilación, del metilviniléter formado sin grandes costes. Como ejemplos de disolventes apropiados se citan los disolventes bipolares apróticos N-metilpirrolidona, tetrahidrofurano y los dialquiléteres de glicoles, di-, oligo- o poliglicoles. El procedimiento conforme a la invención se efectúa preferentemente sin disolvente
adicional.

La conversión del metanol en un paso por el reactor, que se refiere por definición a la cantidad de metanol alimentada al reactor y a la cantidad de metanol extraída del reactor, depende, en primer lugar, de si el procedimiento se efectúa o no con un disolvente adicional. Si el procedimiento se lleva a cabo con un disolvente adicional, éste puede representar, si fuera necesario, la parte principal de la mezcla líquida de reacción, para garantizar la concentración necesaria de metilviniléter. En este caso, la conversión del metanol puede ascender hasta el 100%.

En el modo de ejecución preferente sin empleo de un disolvente adicional, la mayor parte de la fase líquida consiste en metanol no reaccionado. Por consiguiente, se origina una baja conversión aritmética del metanol en un paso por el reactor, que se encuentra generalmente en el rango de aproximadamente el 5% a aproximadamente el 25%.

La mezcla de reacción extraída del reactor y conteniendo el metilviniléter, metanol, el compuesto metálico alcalino o alcalino térreo básico, etino y, si fuera necesario, subproductos y un disolvente añadido eventualmente, se procesa generalmente a continuación. El procesamiento se lleva a cabo además generalmente por destilación. Debido al punto de ebullición relativamente bajo del metilviniléter de aproximadamente 6ºC, éste se separa habitualmente en una columna y, preferentemente, en un evaporador de capa fina, por la cabeza y se separa en una columna de destilación conectada aguas abajo como etino principalmente no-reaccionado y se extrae de ésta como producto de cola. El producto de cola de la primera colonia contiene esencialmente el metanol, el compuesto metálico alcalino o alcalino térreo básico y, si fuera necesario, subproductos de mayor punto de ebullición, así como disolvente añadido eventualmente y se retroalimenta preferentemente al reactor de vinilación. Para evitar un aumento de nivel de los subproductos y garantizar una actividad constante del compuesto metálico alcalino o alcalino térreo se extrae convencionalmente una corriente continua como corriente de purga y se añade una disolución fresca del compuesto metálico alcalino o alcalino térreo básico en continuo.

Se prefiere especialmente un procedimiento conforme a la invención, en el que

(a)

la reacción se efectúa en un reactor con alimentación de los compuestos iniciales metanol y etino,

(b)

se expande la mezcla de reacción obtenida mediante la reacción,

(c)

la mezcla de reacción expandida se separa en un evaporador de capa fina en una corriente de cabeza conteniendo metilviniléter y una corriente de cola conteniendo metanol y el compuesto metálico alcalino o alcalino térreo básico, y

(d)

al menos una parte de la corriente de cola conteniendo el compuesto metálico alcalino o alcalino térreo se retroalimenta al reactor.

La instalación preferente para la elaboración de metilviniléter por el procedimiento conforme a la invención comprende un reactor de bucle a chorro con circuito externo, un postreactor en cascada, un evaporador de capa fina para la separación del metilviniléter formado y una bomba para la realimentación de la disolución metabólica separada del metilviniléter. En el procedimiento conforme a la invención se alimentan metanol, metanolato potásico y etino al reactor de bucle a chorro en continuo. La alimentación se lleva a cabo a través de un inyector de cabeza, que conlleva un mezclado intensivo de la mezcla de reacción en cooperación con el tubo concéntrico de inserción. La mezcla de reacción a extraer para el circuito externo se descarga por la parte inferior del reactor de bucle a chorro, se conduce a través de una bomba de ciclo y un intercambiador de calor y se dirige al inyector. La mezcla de reacción a procesar se extrae por la cabeza del reactor de bucle a chorro y se conduce al postreactor en cascada. La mezcla de reacción que abandona el postreactor se expande a aproximadamente la presión atmosférica y se enfría y se alimenta al evaporador de capa fina para la separación. De ésta se extrae a través del acumulador una disolución conteniendo el metanol y metanolato potásico no-reaccionados y se retroalimenta a través de una bomba de realimentación al circuito externo del reactor. Para evitar un aumento de nivel de producto pesado (de cola) se extrajo una corriente menor como corriente de purga. La fase gaseosa extraída a través de la cabeza del evaporador de capa fina se separa en una columna adicional en metilviniléter y un corriente de gases de escape conteniendo etino.

El procedimiento conforme a la invención posibilita la elaboración continua de metilviniléter mediante vinilación de metanol, que es sencilla de llevar a cabo, no resulta problemática respecto a la seguridad particularmente en lo que a la manipulación del etino gaseoso se refiere, presenta una alta selectividad al metilviniléter y posibilita un rendimiento globalmente alto y un alto rendimiento espacio-temporal de metilviniléter.

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Ejemplos Definiciones

Los valores indicados en los ejemplos para la conversión del etino, la conversión del metanol y el rendimiento espacio-temporal se definen mediante las siguientes ecuaciones:

1

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2

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3

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\dot{m}_{MVE}

flujo másico de metilviniléter producido [g/h]

V_{reactor}

volumen del reactor principal [L]

\dot{n}_{C2H2,in}

flujo de cantidad de sustancia de etino, que se conduce al primer reactor, independientemente de su origen, es decir, incluyendo la realimentación [mol/h]

\dot{n}_{C2H2,out}

flujo de cantidad de sustancia de etino, que se extrae a la salida del último reactor [mol/h]

\dot{n}_{MeOH,in}

flujo de cantidad de sustancia de metanol, que se conduce al primer reactor, independientemente de su origen, es decir, incluyendo la realimentación [mol/h]

\dot{n}_{MeOH,out}

flujo de cantidad de sustancia de metanol, que se extrae a la salida del último reactor [mol/h]

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Equipo de Ensayo

El diagrama de flujo del proceso simplificado del equipo de ensayo operando en continuo se representa en la Figura 1. El metanol (II) y una disolución de un compuesto potásico básico (hidróxido potásico en el Ejemplo 1 y metilato potásico en el Ejemplo 2) en metanol (III) se unen a la descarga de realimentación del reactor A y a la corriente de retroalimentación del compuesto potásico básico en metanol y se conduce a través de la bomba P1 y del intercambiador de calor W1 a la cabeza del reactor A. Allí se alimenta etino (1) en esta corriente de alimentación y ésta se introduce en el reactor A mediante un difusor. Como reactor A se empleó un reactor de bucle a chorro de camisa caliente con un tubo de inserción y un volumen total de 1,6 L. En éste se produce una corriente circulante interna mediante el impulso de la corriente de alimentación introducida a través del difusor. El reactor A se rellena durante el funcionamiento hasta que no pueda formarse ninguna fase gaseosa continua. A través de la bomba P1 y del intercambiador de calor W1 ya descritos se produce, además, una corriente circulante externa. La descarga de la mezcla de reacción a procesar se lleva a cabo en la cabeza del reactor A. Dependiendo del procedimiento de ensayo era posible conducir la mezcla de reacción a través de un postreactor B para el aumento de la conversión del etino, es decir, para la reacción del etino disuelto restante. Éste es un reactor tubular en cascada con un volumen de 1,4 L, provisto de paneles para impedir una formación de burbujas de gas. Si la mezcla de reacción se conducía a través del postreactor B, se abrían las válvulas V2 y V3 y se cerraba la válvula V1. Si se prescindía del postreactor B, se cerraban las válvulas V2 y V3 y se abría la válvula V1. La mezcla de reacción se enfrió a través del intercambiador de calor W2 y se expansión por medio de la válvula de expansión V4 a aproximadamente la presión atmosférica. A continuación se enfrió ulteriormente la mezcla de reacción en un circuito de templado, que comprende un tanque C, un intercambiador de calor W3, una bomba de ciclo P2 y otro intercambiador de calor W4. La mezcla de reacción enfriada se extrajo del circuito de templado y se condujo a un evaporador de capa fina D para la separación de metanol no reaccionado y del compuesto potásico básico del metilviniléter y, si fuera necesario, del etino existente. La disolución, conteniendo el metanol no reaccionado y el compuesto potásico básico, extraída por el acumulador de fondo se retroalimentó a través de la bomba P3 al circuito externo del reactor. Para evitar un aumento del nivel del componente pesado se extrajo una corriente pequeña como corriente de purga (VI). La fase gaseosa extraída a través de la cabeza del evaporador de capa fina D se separó en una columna adicional E en metilviniléter (IV) y una corriente de gases de escape conteniendo etino (V).

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Procedimiento de Ensayo

Para el arranque del equipo de ensayo, se rellenó el reactor de bucle a chorro A con metanol y el compuesto potásico básico en la cantidad apropiada, se puso en funcionamiento el circuito externo y se llevó el sistema a la temperatura deseada. A continuación se pueden poner también en funcionamiento el postreactor B, en caso de que se emplee en el transcurso del ensayo, el circuito de templado, el evaporador de capa fina D y la realimentación del metanol y del compuesto potásico básico. Mediante la alimentación de etino (1) y metanol se comenzó a continuación con la reacción de vinilación y se ajustaron los parámetros deseados, como por ejemplo, las concentraciones iniciales, presión, temperatura, concentraciones del circuito y de reflujo, en el equipo de ensayo.

Los parámetros de ensayo y los resultados de los Ejemplos 1 y 2 se representan en la Tabla 1.

Los ejemplos muestran, que con el procedimiento conforme a la invención se obtiene una alta selectividad al metilviniléter y un alto rendimiento y alta producción espacio-temporal de metilviniléter, también a una concentración de metilviniléter \leq 30% en peso y con reacción en ausencia de una fase gaseosa continua.

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(Tabla pasa a página siguiente)

TABLA 1 Parámetros de Ensayo y Resultados de los Ejemplos 1 y 2

4

Claims (10)

1. Procedimiento para la elaboración continua de metilviniléter mediante reacción de metanol con etino en la fase líquida en presencia de un compuesto metálico alcalino o alcalino térreo básico a una temperatura de 40 a 300ºC y una presión de 0,1 a 5MPa_{abs}, caracterizado porque la reacción se efectúa en ausencia de una fase gaseosa continua y a una concentración de metilviniléter en toda la fase líquida \leq 30% en peso.

2. Procedimiento acorde a la Reivindicación 1, caracterizado porque la reacción se efectúa a una concentración de metilviniléter en toda la fase líquida \leq 20% en peso.

3. Procedimiento acorde a las Reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque el etino se añade en una cantidad \leq 100% de la solubilidad máxima del gas en la fase líquida.

4. Procedimiento acorde a las Reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la reacción se efectúa en un reactor de bucle a chorro.

5. Procedimiento acorde a las Reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la reacción se efectúa en un reactor principal con alimentación de los compuestos iniciales metanol y etino y uno o varios postreactores sin alimentación ulterior de los compuestos iniciales.

6. Procedimiento acorde a las Reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la reacción se efectúa a una temperatura de 80 a 150ºC.

7. Procedimiento acorde a las Reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la reacción se efectúa a una presión de 0,5 a 3MPa_{abs}.

8. Procedimiento acorde a las Reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el compuesto metálico alcalino o alcalino térreo básico se emplea en la fase líquida en una concentración del 0,05 al 15% en peso.

9. Procedimiento acorde a las Reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque como compuesto metálico alcalino o alcalino térreo básico se emplea metanolato potásico.

10. Procedimiento acorde a las Reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque

(a)

la reacción se efectúa en un reactor con alimentación de los compuestos iniciales metanol y etino,

(b)

se expande la mezcla de reacción obtenida mediante la reacción,

(c)

la mezcla de reacción expandida se separa en un evaporador de capa fina en una corriente de cabeza conteniendo metilviniléter y una corriente de cola conteniendo metanol y el compuesto metálico alcalino o alcalino térreo básico, y

(d)

al menos una parte de la corriente de cola conteniendo el compuesto metálico alcalino o alcalino térreo se retroalimenta al reactor.