ES2299874T3 - Procedimiento para recuperar un producto cristalino de una solucion. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para recuperar un producto de N-(fosfonometil)glicina a partir de una solución acuosa de reacción de oxidación que comprende un producto de N-(fosfonometil)glicina, en donde el procedimiento comprende: dividir la solución acuosa de reacción en fracciones plurales que comprenden una fracción primaria y una fracción secundaria; precipitar cristales de producto de N-(fosfonometil)glicina de la fracción primaria para producir una suspensión primaria de producto que comprende cristales precipitados del producto de N-(fosfonometil)glicina y un licor madre primario; dividir dicha suspensión primaria de producto en una primera porción y una segunda porción; separar cristales precipitados del producto de N-(fosfonometil)glicina de dicha primera porción de dicha suspensión primaria de producto, y así producir un primer producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina; combinar dicha segunda porción de dicha suspensión primaria de producto con el producto de N-(fosfonometil) glicina contenido en dicha fracción secundaria de dicha solución acuosa de reacción; someter dicha fracción secundaria de dicha solución acuosa de reacción a una operación de cristalización por evaporación a fin de precipitar cristales del producto de N-(fosfonometil)glicina proveniente de dicha fracción secundaria, y así producir una suspensión de producto secundario de evaporación que comprende cristales precipitados del producto de N-(fosfonometil)glicina y un licor madre secundario; y separar cristales precipitados del producto de N-(fosfonometil)glicina de dicha suspensión de producto secundario de evaporación, y así producir un segundo producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina.
Description
Procedimiento para recuperar un producto
cristalino de una solución.
La presente invención se refiere, en general, a
procedimientos para producir y recuperar un producto cristalino de
una solución que comprende un producto sujeto a cristalización e
impurezas no deseadas. Más en particular, la invención se refiere a
procedimientos para producir y recuperar productos de
N-(fosfonometil)glicina de soluciones de reacción acuosas
preparadas por oxidación de la fase líquida de sustratos de ácido
N-(fosfonometil)-iminodiacético.
La N-(fosfonometil)glicina ha sido
descrita por Franz en la patente de los Estados Unidos N.º
3.799.758. La N-(fosfonometil)glicina y sus sales se aplican
convenientemente como un componente de formulaciones herbicidas
acuosas, posemergencia. Como tales, son particularmente útiles como
herbicidas de amplio espectro altamente efectivos y comercialmente
importantes para la eliminación o el control del crecimiento de una
amplia variedad de plantas, incluso semillas germinadas, semillas
germinadas emergentes, vegetación herbácea y maderera madura y
establecida, y plantas acuáticas.
Uno de los procedimientos más ampliamente
aceptados para preparar productos de N-(fosfonometil)glicina
incluye la escisión oxidativa de fase líquida de un sustituyente
carboximetilo a partir de un sustrato de ácido
N-(fosfonometil)iminodiacético. Tal como se usa en la
presente, los "sustratos de ácido
N-(fosfonometil)iminodiacético" incluyen ácido
N-(fosfonometil)iminodiacético y sus sales, en donde el
catión formador de sal es, por ejemplo, amonio, alquilamonio, un
metal alcalino o un metal alcalinotérreo. Con el transcurrir de los
años, se ha descrito una amplia variedad de procedimientos y
sistemas de reactor para realizar esta reacción de oxidación. Ver,
en general, Franz, et al., Glyphosate: A Unique Global
Herbicide (ACS Monograph 189, 1997) en las págs.
233-62 (y las referencias allí citadas); Franz,
patente de los Estados Unidos N.º 3.950.402; Hershman, patente de
los Estados Unidos N.º 3.969.398; Felthouse, patente de los Estados
Unidos N.º 4.582.650; Chou, patente de los Estados Unidos N.º
4.624.937; Chou, patente de los Estados Unidos N.º 4.696.772; Ramon
et al., patente de los Estados Unidos N.º 5.179.228;
Siebenhaar et al., publicación internacional N.º WO 00/01707;
Ebner et al., patente de los Estados Unidos N.º 6.417.133;
Leiber et al., patente de los Estados Unidos N.º 6.586.621; y
Haupfear et al., publicación internacional N.º WO
01/92272.
La oxidación de fase líquida de un sustrato de
ácido N-(fosfonometil)-iminodiacético generalmente
produce una mezcla de reacción que contiene agua y diversas
impurezas además del producto de N-(fosfonometil)glicina
deseado. Estas impurezas pueden incluir, por ejemplo, diversos
subproductos, materiales de inicio sin reaccionar, así como
impurezas presentes en los materiales de inicio. Los ejemplos
representativos de las impurezas presentes en las mezclas de
reacción del producto de N-(fosfonometil)glicina incluyen
sustrato sin reaccionar de ácido
N-(fosfonometil)-iminodiacético,
N-formil-N-(fosfonometil)glicina,
ácido fosfórico, ácido fosforoso, hexametilentetraamina, ácido
aminometilfosfónico (AMPA), ácido metilaminometilfosfónico (MAMPA),
ácido iminodiacético (IDA), formaldehído, ácido fórmico, cloruros y
similares. El valor del producto de N-(fosfonometil)glicina
normalmente determina la máxima recuperación del producto a partir
de la mezcla de reacción y también a menudo provee incentivo para
reciclar al menos una porción de la mezcla de reacción agotada (por
ejemplo, para el sistema de reactor de oxidación) para la ulterior
conversión de sustrato sin reaccionar y la recuperación del
producto.
Las consideraciones comerciales en ocasiones
también determinan que la concentración del producto de
N-(fosfo-
nometil)glicina en las mezclas de venta comercial es significativamente mayor que las concentraciones en las mezclas de reacción que generalmente se forman en el sistema de reactor de oxidación, en particular cuando el producto de N-(fosfonometil)glicina se almacena o despacha para aplicaciones agrícolas. Por ejemplo, cuando se usa un catalizador heterogéneo para la oxidación de fase líquida de ácido N-(fosfonometil)-iminodiacético para fabricar la N-(fosfonometil)glicina tal como se describe en Haupfear et al. en la publicación internacional N.º WO 01/92272, generalmente se prefiere mantener una concentración máxima del producto de N-(fosfonometil)glicina en la mezcla de reacción no superior a aproximadamente 9% en peso, a fin de mantener el producto solubilizado, si bien se pueden utilizar de manera adecuada concentraciones mayores, que excedan 9% e incluso hasta aproximadamente 12% en peso con mayores temperaturas de mezcla de reacción. Sin embargo, en ocasiones es deseable que las mezclas de venta comercial tengan una concentración de N-(fosfonometil)glicina significativamente superior. En consecuencia, después de que se ha formado el producto N-(fosfonometil)glicina, de ser necesario, que se ha separado del catalizador, generalmente es preferible concentrar el producto y separarlo de las diversas impurezas en la mezcla de reacción de oxidación.
nometil)glicina en las mezclas de venta comercial es significativamente mayor que las concentraciones en las mezclas de reacción que generalmente se forman en el sistema de reactor de oxidación, en particular cuando el producto de N-(fosfonometil)glicina se almacena o despacha para aplicaciones agrícolas. Por ejemplo, cuando se usa un catalizador heterogéneo para la oxidación de fase líquida de ácido N-(fosfonometil)-iminodiacético para fabricar la N-(fosfonometil)glicina tal como se describe en Haupfear et al. en la publicación internacional N.º WO 01/92272, generalmente se prefiere mantener una concentración máxima del producto de N-(fosfonometil)glicina en la mezcla de reacción no superior a aproximadamente 9% en peso, a fin de mantener el producto solubilizado, si bien se pueden utilizar de manera adecuada concentraciones mayores, que excedan 9% e incluso hasta aproximadamente 12% en peso con mayores temperaturas de mezcla de reacción. Sin embargo, en ocasiones es deseable que las mezclas de venta comercial tengan una concentración de N-(fosfonometil)glicina significativamente superior. En consecuencia, después de que se ha formado el producto N-(fosfonometil)glicina, de ser necesario, que se ha separado del catalizador, generalmente es preferible concentrar el producto y separarlo de las diversas impurezas en la mezcla de reacción de oxidación.
Smith, en la patente de los Estados Unidos N.º
5.087.740, describe un procedimiento para purificar y concentrar un
producto N-(fosfonometil)glicina. Smith describe el pasaje de
una mezcla de reacción que contiene N-(fosfonometil)glicina
a través de una primera columna de resina de intercambio iónico a
fin de extraer impurezas que son más ácidas que la
N-(fosfonometil)glicina, el pasaje del efluente desde la
primera columna de resina de intercambio iónico a través de una
segunda columna de resina de intercambio iónico que adsorbe la
N-(fosfonometil)glicina, y recuperar la
N-(fosfonometil)glicina por pasaje de una base o ácido
mineral fuerte a través de la segunda columna de resina de
intercambio iónico.
Haupfear et al., en la publicación
internacional N.º WO01/92272, describen procedimientos para
purificar y concentrar un producto de
N-(fosfonometil)glicina preparado por la oxidación de
sustratos de ácidos
N-(fosfonometil)-iminodiacéticos. Haupfear et
al. describen la generación de dos cristales del producto de
N-(fosfonometil)glicina en dos cristalizadores separados, en
los que los cristales tienen dos purezas diferenciadas. El material
de menor pureza entonces se puede mezclar con el material de mayor
pureza para producir un único producto de pureza aceptable.
Persiste una necesidad de procedimientos para
producir y recuperar un producto cristalino de una solución que
comprende un producto sujeto a cristalización e impurezas no
deseadas que es capaz de producir múltiples mezclas de producto que
contienen el producto cristalino, en donde cada uno exhibe un perfil
de impurezas adecuado para el uso pretendido. En particular, existe
la necesidad de procedimientos para producir y recuperar un
producto cristalino de N-(fosfonometil)glicina a partir de
una solución de reacción preparada por la oxidación de un sustrato
de ácido N-(fosfonometil)-iminodiacético capaz de
producir un producto de torta húmeda de
N-(fosfonometil)glicina capaz de ser transformado en sal,
así como sales líquidas o sólidas concentradas de
N-(fosfonometil)glicina de pureza aceptable para el uso en
la formulación de composiciones herbicidas. Dicho procedimiento
mejoraría la flexibilidad global para sostener de manera adecuada
la demanda de mercado para diversos productos de
N-(fosfonometil)glicina.
En consecuencia, entre ciertos objetos de la
presente invención, se cuentan la provisión de un procedimiento
mejorado para la recuperación de uno o más cristales del producto a
partir de una solución que comprende tanto un producto sujeto a la
cristalización a partir de la solución como impurezas no deseadas;
la provisión de dicho procedimiento, en el que se pueden producir
uno o más cristales del producto de pureza aceptable sin lavar el
producto cristalino; la provisión de dicho procedimiento que es
capaz de recuperar uno o más cristales del producto de pureza
aceptable cuando el lavado de la torta es insuficiente para extraer
las impurezas ocluidas del producto cristalino; la provisión de un
procedimiento para recuperar uno o más productos de
N-(fosfonometil)glicina a partir de una suspensión que
comprende cristales precipitados del producto de
N-(fosfonometil)glicina y un licor madre; la provisión de
dicho procedimiento capaz de producir una pluralidad de cristales
del producto adecuados, por ejemplo, múltiples productos de torta
húmeda, por lo que se provee mayor flexibilidad de procedimiento; y
la provisión de dicho procedimiento capaz de recuperar cristales del
producto de pureza aceptable que tienen mejores características de
manipulación y embalaje.
En consecuencia, brevemente, un aspecto de la
presente invención está dirigido a procedimientos para preparar una
pluralidad de cristales del producto, por ejemplo, múltiples
productos de torta húmeda, a partir de una solución que comprende
tanto un producto sujeto a cristalización a partir de la solución
como impurezas no deseadas. En una forma de realización, el
procedimiento comprende dividir la solución en una pluralidad de
fracciones que comprende una fracción primaria y una fracción
secundaria y precipitar cristales de producto a partir de la
fracción primaria en una primera operación de cristalización a fin
de producir suspensión primaria de producto que comprende cristales
de precipitados del producto y un licor madre primario. Los
cristales de producto también se hacen precipitar de la fracción
secundaria en una segunda operación de cristalización a fin de
producir una suspensión secundaria de producto que comprende
cristales precipitados de producto y un licor madre secundario. Los
cristales precipitados de producto se separan de la suspensión
primaria de producto en una primera etapa de separación de
líquidos/sólidos, a fin de producir un primer producto de torta
húmeda y una fracción primaria de licor madre. Los cristales
precipitados de producto también se separan de la suspensión
secundaria de producto en una segunda etapa de separación de
líquidos/sólidos para producir un segundo producto de torta húmeda
y una fracción secundaria de licor madre. Al menos una parte de cada
una de las fracciones de licor madre se recicla de manera tal que
el producto no recuperado y las impurezas allí contenidas se
reintroducen en una o ambas operaciones de cristalización. Además,
el contenido de impurezas de cada uno de los productos de la torta
húmeda se maneja o mantiene por debajo de un valor definido por (i)
transferencia neta de las impurezas contenidas en una de la primera
o la segunda fracción de licor madre a la otra de la primera y la
segunda de las operaciones de cristalización; (ii) transferencia
neta de las impurezas contenidas en una de la primera y la segunda
fracciones de licor madre a la otra de la primera y la segunda
etapa de separación de líquidos/sólidos; (iii) transferencia neta
del producto de la torta húmeda con contenido relativamente bajo de
impurezas, tal como se obtiene de una de la primera y la segunda
etapa de separación de líquidos/sólidos, a la otra de la primera y
la segunda de las operaciones de cristalización; (iv) transferencia
neta del producto de la torta húmeda con contenido relativamente
bajo de impurezas, tal como se obtiene de una de la primera y la
segunda etapa de separación de líquidos/sólidos, a la otra de la
primera y la segunda de las etapas de separación de
líquidos/sólidos; (v) transferencia neta de la suspensión con
contenido relativamente bajo de impurezas, tal como se obtiene de
una de la primera y la segunda de las operaciones de cristalización,
a la otra de la primera y la segunda de las operaciones de
cristalización; (vi) transferencia neta de la suspensión con
contenido relativamente bajo de impurezas, tal como se obtiene de
una de la primera y la segunda de las operaciones de
cristalización, a la otra de la primera y la segunda etapa de
separación de líquidos/sólidos; o una combinación de (i), (ii),
(iii), (iv), (v) y/o (vi).
La presente invención está particularmente
dirigida a procedimientos para recuperar uno o más cristales del
producto de N-(fosfonometil)glicina, por ejemplo, múltiples
productos de torta húmeda, a partir de una solución acuosa de
reacción de oxidación que comprende un producto de
N-(fosfonometil)glicina en el cual se maneja la distribución
de impurezas entre los cristales del producto de N-(fosfonometil) de
la torta húmeda.
En una de dichas formas de realización, la
solución acuosa de reacción que comprende producto de
N-(fosfonome-
til)glicina se divide primero en varias fracciones que comprenden una fracción primaria y una fracción secundaria. El producto de cristales de N-(fosfonometil)glicina se precipita a partir de la fracción primaria a fin de producir una suspensión primaria de producto que comprende el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina y un licor madre primario. La suspensión primaria de producto se divide en una primera porción y una segunda porción, y el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina se separa de la primera porción de la suspensión primaria de producto, por lo que se produce un primer producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina. La segunda porción de la suspensión primaria de producto se combina con el producto de N-(fosfonometil)glicina contenido u obtenido a partir de la fracción secundaria de la solución acuosa de reacción. La fracción secundaria de la solución acuosa de reacción se somete a una operación de cristalización por evaporación a fin de precipitar el producto de cristales de N-(fosfonometil)glicina a partir de la fracción secundaria, por lo que se produce una suspensión de producto secundario de evaporación que comprende el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina y un licor madre secundario. La separación de los cristales precipitados del producto N-(fosfonometil)glicina a partir de la suspensión secundaria por evaporación produce un segundo producto de la torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina.
til)glicina se divide primero en varias fracciones que comprenden una fracción primaria y una fracción secundaria. El producto de cristales de N-(fosfonometil)glicina se precipita a partir de la fracción primaria a fin de producir una suspensión primaria de producto que comprende el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina y un licor madre primario. La suspensión primaria de producto se divide en una primera porción y una segunda porción, y el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina se separa de la primera porción de la suspensión primaria de producto, por lo que se produce un primer producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina. La segunda porción de la suspensión primaria de producto se combina con el producto de N-(fosfonometil)glicina contenido u obtenido a partir de la fracción secundaria de la solución acuosa de reacción. La fracción secundaria de la solución acuosa de reacción se somete a una operación de cristalización por evaporación a fin de precipitar el producto de cristales de N-(fosfonometil)glicina a partir de la fracción secundaria, por lo que se produce una suspensión de producto secundario de evaporación que comprende el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina y un licor madre secundario. La separación de los cristales precipitados del producto N-(fosfonometil)glicina a partir de la suspensión secundaria por evaporación produce un segundo producto de la torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina.
En otra forma de realización de la invención, el
procedimiento para recuperar un producto de
N-(fosfonometil)glicina a partir de una solución acuosa de
reacción oxidación que comprende un producto de
N-(fosfonometil)glicina comprende dividir la solución acuosa
de reacción en fracciones plurales que comprenden una fracción
primaria y una fracción secundaria. Los cristales de producto de
N-(fosfonometil)glicina se precipitan a partir de la
fracción primaria para producir una suspensión primaria de producto
que comprende producto precipitado de cristales de
N-(fosfonometil)glicina y un licor madre primario. Los
cristales de producto precipitado de N-(fosfonometil)glicina
se separan de la suspensión primaria de producto para producir un
primer producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina.
Al menos una porción del primer producto de torta húmeda de
N-(fosfonometil)glicina se combina con el producto de
N-(fosfonometil)glicina contenido u obtenido a partir de la
fracción secundaria de la solución acuosa de reacción. El producto
de cristales de N-(fosfonometil)glicina se precipita a partir
de la fracción secundaria de la solución acuosa de reacción en una
operación de cristalización por evaporación, a fin de producir una
suspensión de producto secundario de evaporación que comprende
producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina
y un licor madre secundario. Los cristales de producto precipitado
de N-(fosfonometil)glicina se separan de la suspensión de
producto secundario de evaporación para obtener un segundo producto
de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina.
En otra forma de realización de la invención, el
procedimiento para recuperar un producto de
N-(fosfonometil)glicina a partir de una solución acuosa de
reacción de oxidación que comprende un producto de
N-(fosfonometil)glicina comprende dividir la solución acuosa
de reacción en varias fracciones que comprenden una fracción
primaria y una fracción secundaria. Los cristales de producto
N-(fosfonometil)glicina se precipitan a partir de la
fracción primaria para producir una suspensión primaria de producto
que comprende producto precipitado de cristales de
N-(fosfonometil)glicina y un licor madre primario. El
producto de cristales de N-(fosfonometil)glicina también se
separa de una mezcla de alimentación de cristalización secundaria
que comprende la fracción secundaria de la solución acuosa de
reacción y al menos una porción de la suspensión primaria de
producto, a fin de producir una suspensión secundaria de producto
que comprende producto precipitado de cristales de
N-(fosfonometil)glicina y un licor madre secundario. Los
cristales de producto precipitado de N-(fosfonometil)glicina
se separan de la suspensión secundaria de producto para producir el
producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina.
En otra forma de realización, el procedimiento
para recuperar un producto de N-(fosfonometil)glicina a
partir de una solución acuosa de reacción de oxidación que
comprende un producto de N-(fosfonometil)glicina incluye
dividir la solución acuosa de reacción en varias fracciones que
comprenden una fracción primaria y una fracción secundaria y
precipitar cristales de producto N-(fosfonometil)glicina a
partir de la fracción primaria, a fin de producir una suspensión
primaria de producto que comprende cristales de producto precipitado
de N-(fosfonometil)glicina y un licor madre primario. El
producto de cristales de N-(fosfonometil)glicina también se
precipita a partir de una mezcla de alimentación acuosa secundaria
de cristalización que comprende la fracción secundaria de la
solución acuosa de reacción para producir una suspensión secundaria
de producto que comprende producto precipitado de cristales de
N-(fosfonometil)glicina y un licor madre secundario. Al menos
una porción de la suspensión primaria de producto se combina con al
menos una porción de la suspensión secundaria de producto, a fin de
producir una mezcla de producto de fracción secundaria de la cual se
separan los cristales de producto precipitado de
N-(fosfonometil)glicina para producir un producto de torta
húmeda de N-(fosfonometil)glicina.
En aún otra forma de realización de la presente
invención, el procedimiento para recuperar un producto de
N-(fosfonometil)glicina a partir de una solución acuosa de
reacción de oxidación que comprende un producto de
N-(fosfonometil)glicina comprende dividir la solución acuosa
de reacción en varias fracciones que comprenden una fracción
primaria y una fracción secundaria, y precipitar el producto de
cristales de N-(fosfonometil)glicina a partir de la fracción
primaria en una primera operación de cristalización, a fin de
producir una suspensión primaria de producto que comprende producto
precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina y un
licor madre primario. El producto de cristales de
N-(fosfonometil)glicina también se precipita a partir de la
fracción secundaria de la solución acuosa de reacción en una
segunda operación de cristalización, a fin de producir una
suspensión secundaria de producto que comprende producto precipitado
de cristales de N-(fosfonometil)glicina y un licor madre
secundario. Los cristales de producto precipitado de
N-(fosfonometil)glicina se separan de la suspensión primaria
de producto en una primera etapa de separación de líquidos/sólidos,
a fin de producir un primer producto de torta húmeda y una fracción
de licor madre primario, y el producto precipitado de cristales de
N-(fosfonometil)glicina se separa a partir de la suspensión
secundaria de producto en una segunda etapa de separación de
líquidos/sólidos, a fin de producir un segundo producto de torta
húmeda y una fracción de licor madre secundario. Al menos una parte
de cada una de las fracciones de licor madre se recicla de manera
tal que el producto no recuperado de N-(fosfonometil)glicina
y las impurezas allí contenidas se reintroducen en una o ambas
operaciones de cristalización. Además, el contenido de impurezas de
cada uno de los productos de torta húmeda se mantiene por debajo de
un valor definido mediante la transferencia neta de las impurezas
contenidas en una de la primera y la segunda fracción de licor madre
a: (i) la otra de la primera y la segunda operación de
cristalización; (ii) la otra de la primera y la segunda etapa de
separación de líquidos/sólidos; (iii) el otro del primero y el
segundo producto de torta húmeda; o cualquier combinación de (i),
(ii) y/o (iii).
La presente invención también está dirigida a
procedimientos para recuperar un producto de
N-(fosfonometil)glicina a partir de una suspensión que
comprende producto precipitado de cristales de
N-(fosfonometil)glicina y un licor madre. En una primera
forma de realización, el procedimiento comprende dividir la
suspensión en fracciones plurales que comprenden una primera
fracción de suspensión y una segunda fracción de suspensión. El
producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina
se separa a partir de la primera y la segunda fracción de
suspensión, a fin de producir un primer producto de torta húmeda y
un segundo producto de torta húmeda, respectivamente. La relación
entre el contenido de sólidos del segundo producto de torta húmeda y
el contenido de sólidos del primer producto de torta húmeda, medido
en porcentaje en peso de sólidos en el primero y el segundo
producto de torta húmeda, es de al menos aproximadamente 1,1.
En otra forma de realización, el procedimiento
para recuperar un producto de N-(fosfonometil)glicina a
partir de una suspensión que comprende producto precipitado de
cristales de N-(fosfonometil)glicina y un licor madre
comprende dividir la suspensión en fracciones plurales que
comprenden una primera y una segunda fracción de suspensión. La
primera fracción de suspensión se introduce en un dispositivo de
primera separación de líquidos/sólidos, en el cual el producto
precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina se separa
de la primera fracción de suspensión, a fin de producir el primer
producto de torta húmeda. La segunda fracción de suspensión se
introduce en un dispositivo de segunda separación de
líquidos/sólidos en paralelo con el dispositivo de primera
separación de líquidos/sólidos y en el cual el producto precipitado
de cristales de N-(fosfonometil)glicina se separa a partir
de la segunda fracción de suspensión, a fin de producir un segundo
producto de torta húmeda. El segundo producto de torta húmeda tiene
mayor contenido de sólidos que el primer producto de torta húmeda,
medio en porcentaje en peso de sólidos en el producto de torta
húmeda.
Otros objetos y propiedades de la presente
invención serán en parte aparentes y en parte señalados en lo que
sigue.
La Fig. 1 es un esquema de diagrama de flujo de
una forma de realización de la presente invención, que emplea dos
sistemas o dispositivos diferentes para la separación de
líquidos/sólidos en paralelo para la recuperación de productos de
torta húmeda que tienen diferentes contenidos de sólidos, a partir
de una suspensión de producto producido por concentración de una
solución que contiene un producto que se somete a cristalización en
una etapa de cristalización.
La Fig. 2 es un esquema de diagrama de flujo de
un procedimiento integrado para oxidar un sustrato de ácido
N-(fosfonometil)-iminodiacético en un sistema de
reactor, a fin de formar una solución de reacción de oxidación que
comprende un producto de N-(fosfonometil)glicina y para
recuperar dos cristales del producto de torta húmeda de
N-(fosfonometil)glicina a partir de la solución de reacción
de oxidación mediante el uso de una primera etapa de adiabática y
una segunda etapa no adiabática de cristalización por evaporación y
diferentes sistemas o dispositivos de separación de
líquidos/sólidos en paralelo.
La Fig. 3 es un esquema de diagrama de flujo de
un procedimiento tal como el que se describe en la Fig. 2, en donde
se maneja la distribución de impurezas entre el producto cristalino
de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina por transferencia
neta de suspensión de producto o magma desde un primer tren
adiabático de cristalización a la suspensión de producto de un
segundo tren no adiabático de cristalización por evaporación.
La Fig. 4 es un esquema de diagrama de flujo de
un procedimiento tal como el que se describe en la Fig. 2, en el
que se maneja la distribución de impurezas entre los cristales del
producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina por
transferencia neta de suspensión de producto desde un primer tren
adiabático de cristalización a una segunda etapa no adiabática de
cristalización por evaporación.
La Fig. 5 es un esquema de diagrama de flujo de
un procedimiento tal como el que se describe en la Fig. 2, en el
que se maneja la distribución de impurezas entre los cristales del
producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina por
transferencia neta de producto de cristales de
N-(fosfonometil)glicina desde un primer tren adiabático de
cristalización a la suspensión de producto de un segundo tren no
adiabático de cristalización por evaporación.
La Fig. 6 es un esquema de diagrama de flujo de
un procedimiento tal como el que se describe en la Fig. 2, en el
que se maneja la distribución de impurezas entre los cristales del
producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina por
transferencia neta de las impurezas contenidas en el licor madre
desde una primera operación adiabática de cristalización y/o una
segunda operación no adiabática de cristalización por evaporación a:
(i) la otra de las operaciones adiabáticas y/o de cristalización
por evaporación; (ii) la otra de las etapas de separación
adiabática y/o por evaporación de líquidos/sólidos; (iii) el otro de
los productos de torta húmeda adiabáticos o por evaporación; o
cualquier combinación de (i), (ii) y/o (iii).
De conformidad con la presente invención, se han
descubierto mejoramientos de los procedimientos para producir y
recuperar múltiples productos de torta húmeda cristalinos (en
particular, productos de torta húmeda de
N-(fosfonometil)glicina) de una o más soluciones que
comprenden un producto sometido a cristalización e impurezas no
deseadas. Generalmente, al menos uno de los cristales del producto
recuperados que tiene pureza aceptable, y cualquier otro producto
cristalino recuperado que tiene pureza aceptable, se puede mezclar
con uno o más de otros cristales del producto para formar un
producto de pureza aceptable, y/o luego se puede procesar o mezclar
para formar una torta húmeda o sales líquidas o sólidas
concentradas de N-(fosfonometil)glicina de pureza aceptable
para el uso en la formulación de composiciones herbicidas.
Generalmente, la torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina de
pureza aceptable contiene al menos aproximadamente 95% en peso de
producto de N-(fosfonometil)glicina (en base seca) y el resto
es impurezas tales como subproductos de reacción, materiales de
inicio sin reaccionar e impurezas presentes en los materiales de
inicio. Cada una de las impurezas puede tener especificaciones
individuales de concentración.
Sin estar limitado a una teoría particular, se
ha descubierto que, al separar una pluralidad de productos de torta
húmeda con diferentes contenidos de sólidos, diferentes
concentraciones de impurezas y/o diferentes distribuciones de
tamaño de cristal a partir de una o más suspensiones de productos
que comprenden un producto precipitado e impurezas, se puede
manejar el contenido de impurezas de los productos de torta húmeda
en forma más efectiva, por lo que se provee mayor efectividad de
procedimiento. El procedimiento de la presente invención es
particularmente ventajoso para la concentración y la recuperación de
cristales del producto en procedimientos en los que no se desea o
es insuficiente una etapa convencional de lavado de torta para
producir productos de pureza aceptable. Por ejemplo, se ha
descubierto que el procedimiento de la presente invención es
efectivo para producir productos de torta húmeda de pureza
aceptable incluso cuando los cristales de producto precipitado a
partir de una solución contienen impurezas ocluidas o impurezas
incorporadas en los sólidos por otros medios que no se pueden
eliminar de manera eficiente o práctica por lavado convencional de
la torta o por otros medios, tales como resuspensión con agua o
recristalización. Además, el procedimiento mejorado de la presente
invención también puede permitir la preparación de productos de
torta húmeda que exhiben características mejoradas de embalaje y
manipulación.
Es importante notar que las estrategias
establecidas en la presente tienen amplia aplicación en
procedimientos para preparar soluciones de reacción que comprenden
productos sometidos a cristalización y concentración, y para
recuperar productos cristalizados de torta húmeda a partir de las
soluciones de reacción. La presente invención tiene particular
aplicación para la concentración y recuperación de productos de
torta húmeda a partir de soluciones de reacción de oxidación que
contienen producto de N-(fosfonometil)glicina susceptible de
cristalización y especialmente los que contienen
N-(fosfonometil)glicina, en los que la solución de reacción
de oxidación es producida por la oxidación catalítica de la fase
líquida de un sustrato de ácido
N-(fosfonometil)-iminodiacético. Sin embargo, se
debe entender que la presente invención es igualmente aplicable para
recuperar productos de torta húmeda a partir de soluciones que
contienen producto de N-(fosfonometil)glicina producido por
vías distintas de la oxidación catalítica de fase líquida de un
sustrato de ácido N-(fosfonometil)-iminodiacético
que son bien conocidas por los expertos en la técnica.
Tal como se reconoce en la técnica, la oxidación
de fase líquida de sustratos de ácido
N-(fosfonometil)-iminodiacético se puede llevar a
cabo en un sistema de reactor por lotes, por semilotes o continuo
que contiene una o más zonas de reacción de oxidación. La o las
zonas de reacción de oxidación se pueden proveer de manera adecuada
con diversas configuraciones de reactor, incluso las que tienen
características de base mixta, en la fase líquida y opcionalmente
también en la fase gaseosa, y las que tienen características de
flujo de tapón. Las configuraciones de reactor adecuadas que tienen
características de base mixta incluyen, por ejemplo, reactores de
tanque agitado, reactores con lazo de boquilla eyectora (también
denominados reactores de lazo de Venturi) y reactores de lecho
fluido. Las configuraciones de reactor adecuadas con características
de flujo de tapón incluyen las que tienen un lecho catalítico
empaquetado o fijo (por ejemplo, reactores de lecho escurrido y
reactores empaquetados con columna de burbujas) y reactores de
columnas de suspensiones de burbujas. Los reactores de lecho fluido
también se pueden operar de una manera que exhibe características de
flujo de tapón. La configuración del sistema de reactor de
oxidación, incluso la cantidad de zonas de reacción de oxidación y
las condiciones de reacción de oxidación no son esenciales para la
puesta en práctica de la presente invención. Los sistemas de
reactor de oxidación y las condiciones de reacción de oxidación para
la oxidación catalítica de fase líquida adecuados para un sustrato
de ácido N-(fosfonometil)-iminodiacético son bien
conocidos en la técnica y han sido descritos, por ejemplo, de Ebner
et al., patente de los Estados Unidos N.º 6.417.133, de
Leiber et al., patente de los Estados Unidos N.º 6.586.621, y
de Haupfear et al., publicación internacional N.º WO
01/92272 y la correspondiente publicación de los Estados Unidos N.º
US-2002-0068836-A1,
cuyas descripciones completas se incorporan a la presente por
referencia.
Se halló que el procedimiento descrito en la
presente es particularmente útil para recuperar múltiples productos
de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina a partir de
soluciones de reacción de oxidación producidos por diversos sistema
de reactores de oxidación continuos descritos, por ejemplo, por
Haupfear et al. en la publicación internacional N.º WO
01/92272. Sin embargo, es importante notar que la presente invención
no está limitada a dichas aplicaciones o al uso en conjunción con
sistemas de reactores de oxidación continuos en general. Tal como
será aparente para los expertos en la técnica, las estrategias
establecidas en la presente se pueden aplicar ventajosamente para
recuperar productos de torta húmeda cristalinos a partir de
soluciones de reacción de oxidación, producidos en una amplia
variedad de sistemas de reactores, incluso sistemas de reactor por
lotes.
\newpage
En general, en una forma de realización, el
procedimiento de la presente invención comprende recuperar
diferentes productos de torta húmeda a partir de una suspensión que
comprende cristales de producto precipitados y un licor madre. La
suspensión de producto se divide en fracciones plurales que
comprenden al menos una primera fracción y una segunda fracción.
Los cristales de producto se separan de cada una de la primera y la
segunda fracción por eliminación del agua en uno o más dispositivos
de separación de líquidos/sólidos, a fin de producir un primer
producto de torta húmeda y un segundo producto de torta húmeda,
respectivamente.
Más en particular, se halló que se puede
mantener el contenido de impurezas de un producto de torta húmeda
individual por debajo de un valor deseado al generar al menos dos
productos de torta húmeda a partir de una suspensión que comprende
cristales de producto precipitado y un licor madre, de manera tal
que el contenido de sólidos del segundo producto de torta húmeda es
mayor que el contenido de sólidos del primer producto de torta
húmeda. En consecuencia, es necesario poner en práctica este aspecto
de la presente invención para que el primer producto y el segundo
producto de torta húmeda tengan diferentes contenidos de sólidos, lo
cual da como resultado que cada producto de torta húmeda tenga una
composición de impurezas diferente debido a las diferentes
cantidades de impurezas contenidas en el licor madre de la torta
húmeda. Por ejemplo, la relación entre el contenido de sólidos del
segundo producto de torta húmeda y el contenido de sólidos del
primer producto de torta húmeda, medidos como porcentaje en peso de
sólidos en cada uno del primer producto y el segundo producto de
torta húmeda, es generalmente de al menos aproximadamente 1,1. De
preferencia, la relación entre el contenido de sólidos del segundo
producto de torta húmeda y el contenido de sólidos del primer
producto de torta húmeda, medidos como porcentaje en peso de
sólidos en cada uno del primer producto y el segundo producto de
torta húmeda, es al menos de aproximadamente 1,2. Con mayor
preferencia, la relación entre el contenido de sólidos del segundo
producto de torta húmeda y el contenido de sólidos del primer
producto de torta húmeda, medidos como porcentaje en peso de
sólidos en cada uno del primer producto y el segundo producto de
torta húmeda, es al menos de aproximadamente 1,25.
De conformidad con una forma de realización
preferida, el contenido de sólidos del segundo producto de torta
húmeda es de preferencia al menos de aproximadamente 85% en peso de
sólidos. Con mayor preferencia, el segundo producto de torta húmeda
tiene un contenido de sólidos de aproximadamente 90% en peso de
sólidos a aproximadamente 99% en peso de sólidos. Con máxima
preferencia, el segundo producto de torta húmeda tiene un contenido
de sólidos de aproximadamente 95% en peso de sólidos a
aproximadamente 99% en peso de sólidos. Generalmente, el incremento
del contenido de sólidos del segundo producto de torta húmeda
permite recuperar una mayor cantidad del segundo producto de torta
húmeda de pureza aceptable. De modo similar, se prefiere que el
primer producto de torta húmeda tenga un contenido de sólidos
inferior a aproximadamente 85% en peso de sólidos. Con mayor
preferencia, el primer producto de torta húmeda tiene un contenido
de sólidos inferior a aproximadamente 75% en peso de sólidos. Por
ejemplo, el primer producto de torta húmeda puede tener un contenido
de sólidos de aproximadamente 70% en peso de sólidos a
aproximadamente 85% en peso de sólidos. Se debe comprender que, a
medida que se reducen los niveles de impurezas en la solución de
alimentación de la cristalización, el tamaño de los cristales del
producto tiende a aumentar, lo cual da como resultado una
eliminación más eficiente del agua y mayor contenido de sólidos en
los productos de torta húmeda.
Aunque no es necesario o esencial para la
invención, se contempla que el primer producto y el segundo producto
de torta húmeda generalmente se puedan producir mediante distintos
dispositivos de separación de líquidos/sólidos, de preferencia
distintos dispositivos de separación de líquidos/sólidos dispuestos
u operados en paralelo. En general, se puede usar cualquier
dispositivo de separación de líquidos/sólidos adecuado para separar
un producto cristalino de un licor madre en la presente invención.
Sin embargo, debido a los requisitos relativamente elevados de
resultado y capacidad necesarios en los procedimientos para la
concentración y la recuperación de productos de
N-(fosfonometil)glicina a partir de una solución de reacción,
que es el resultado de la oxidación de la fase líquida de sustratos
de ácido N-(fosfonometil)-iminodiacético, las formas
de realización preferidas de la presente invención generalmente
emplean dispositivos de separación de líquidos/sólidos adaptados
para filtración por presión, filtración por vacío y/o
centrifugación. Por ejemplo, los dispositivos preferidos de
separación de líquidos/sólidos pueden incluir tambores de vacío,
filtros de tabla de vacío y/o centrífugas. En una forma de
realización particularmente preferida, los cristales de producto se
separan de la primera fracción y la segunda fracción de suspensión
por centrifugación, de preferencia en distintas centrífugas, y con
aún mayor preferencia en distintas centrífugas que operan en
paralelo. En una forma de realización especialmente preferida, el
primer producto de torta húmeda se separa en una centrífuga de base
sólida y el segundo producto de torta húmeda se separa en una
centrífuga de cesto (o un banco de centrífugas de cesto). De modo
alternativo, se contempla que los cristales de producto se puedan
separar a partir de la primera fracción y la segunda fracción de
suspensiones en dispositivos de separación de líquidos/sólidos
similares y/o en condiciones tales que las tortas húmedas
producidas inicialmente tienen contenidos de sólidos relativamente
iguales. En dichas formas de realización, puede ser posible obtener
la relación requerida de contenidos de sólidos en el primer
producto y el segundo producto de torta húmeda al combinar el
producto de torta húmeda con licor madre obtenido de la primera
fracción o la segunda fracción de suspensión de producto (es decir,
al enviar hacia delante el licor madre separado para la combinación
con el producto de torta húmeda en forma directa o en una etapa de
procesamiento
posterior).
posterior).
En la Fig. 1, se ilustra una forma de
realización particularmente preferida, en la que los cristales de
producto se separan de una primera fracción y una segunda fracción
de la suspensión de producto en distintos dispositivos de
separación de líquidos/sólidos que operan en paralelo. Una solución
de alimentación 1 que comprende un producto sometido a
cristalización se introduce en una etapa de cristalización 3 para
producir una suspensión de producto cristalino o magma 5 que
comprende cristales de producto precipitado y un licor madre. Por
ejemplo, se puede producir una suspensión de producto que comprende
producto de cristales de N-(fosfonometil)glicina y licor
madre por cristalización por evaporación impulsada por vapor,
cristalización adiabática o cristalización adiabática con
decantación de una solución de reacción que es el resultado de la
oxidación catalítica de la fase líquida de un sustrato de ácido
N-(fosfonometil)-iminodiacético. Se extrae una
corriente de vapor superior 7 de la etapa de cristalización.
La suspensión de producto 5 se divide un una
primera fracción 9 y una segunda fracción 11. La proporción de la
suspensión de producto dividida en la primera fracción y la segunda
fracción puede variar de manera considerable. Por ejemplo, la
primera fracción 9 dividida de la suspensión 5 puede constituir de
aproximadamente 20% a aproximadamente 100%, de aproximadamente 40%
a aproximadamente 60%, o aproximadamente 50% de la suspensión y la
segunda fracción 11 constituye el resto de la suspensión.
La primera fracción de suspensión 9 se introduce
en un dispositivo de primera separación de líquidos/sólidos 13, por
ejemplo una centrífuga, de preferencia una centrífuga de base
sólida, a fin de producir un primer producto de torta húmeda 15 y
una corriente agotada de sólidos 17 (por ejemplo, centrada) que
generalmente se vuelve a reciclar a la etapa de cristalización 3.
Sin embargo, al menos una porción de la corriente agotada de
sólidos 17 opcionalmente se puede volver a mezclar con la torta
húmeda 15 tal como se muestra con la línea de puntos en la Fig. 1,
a fin de generar un primer producto de torta húmeda de aún menor
contenido de sólidos. Además, al menos una porción de la corriente
agotada de sólidos 17 opcionalmente se puede volver a mezclar con
la torta húmeda 15 en una etapa de procesamiento posterior.
La segunda fracción de suspensión de producto 11
opcionalmente se puede introducir en un hidroclón (o banco de
hidroclones) 19 para formar una segunda fracción de suspensión
concentrada 23 enriquecida en el producto precipitado y una
corriente agotada de sólidos 21. La segunda fracción concentrada 23
se introduce en un tanque de alimentación separador 25 que alimenta
un dispositivo de segunda separación de líquidos/sólidos, de
preferencia una centrífuga de cesto. De modo alternativo, la
fracción de suspensión de producto 11 se puede alimentar
directamente en el tanque de alimentación separador 25 o
directamente en el dispositivo de segunda separación de
líquidos/sólidos. En la forma de realización preferida que se
muestra en la Fig. 1, la segunda fracción concentrada se introduce
en un banco de centrífugas de cesto. En consecuencia, la segunda
fracción concentrada 23 acumulada en el tanque de alimentación
separador 25 se divide en fracciones concentradas de suspensión 27A
y 27B que se introducen en centrífugas de cesto 29A y 29B,
respectivamente. Las centrífugas de cesto producen un producto de
torta húmeda 31A y 31B, respectivamente, y estos se combinan para
formar un segundo producto de torta húmeda 35. Las centrífugas de
cesto también producen centrados 33A y 33B que luego se vacían de
producto precipitado y se pueden volver a reciclar en la etapa de
cristalización 3. Sin embargo, al menos una porción de centrados
33A y/o 33B se pueden opcionalmente volver a mezclar con los
productos de torta húmeda 31A, 31B y/o el segundo producto de torta
húmeda 35 o mezclar con el primer producto de torta húmeda 15, a fin
de generar productos de torta húmeda con contenido de sólidos aún
menor.
Tal como se observó con anterioridad, los
dispositivos de separación de líquidos/sólidos usados para eliminar
el agua de la primera fracción y la segunda fracción de suspensión
de producto 9 y 11 de la Fig. 1 son, de preferencia, una centrífuga
de base sólida y uno o más centrífugas de cesto, respectivamente.
Cuando el primer producto de torta húmeda puede contener más agua e
impurezas, sin comprometer la especificación del producto, el uso
de una centrífuga de base sólida, en conjunción con centrífugas de
cesto verticales, provee una mayor posibilidad de capacidad de
sólidos, a la vez que requiere menores costos de capital y
operativos.
En la forma de realización mostrada en la Fig.
1, el segundo producto de torta húmeda 35 tendría un menor nivel de
impurezas que el primer producto de torta húmeda 15, debido a la
menor cantidad de licor madre incluido en el producto de torta
húmeda. Además, el segundo producto de torta húmeda 35 generalmente
tiene un nivel de impurezas inferior a la especificación requerida
y un ensayo de producto de N-(fosfonometil)glicina de al
menos aproximadamente 95% en peso sobre base seca, de manera tal que
se puede embalar como producto final o se usa como alimentación en
una etapa de procesamiento posterior, por ejemplo, en la preparación
de líquido concentrado o sales sólidas de
N-(fosfonometil)glicina para el uso en la formulación de
composiciones herbicidas. El primer producto de torta húmeda 15
obtenido puede o no cumplir con las especificaciones de pureza
correspondientes, pero se puede utilizar en conjunción con
procesamientos ulteriores (por ejemplo, mezclado con producto de
N-(fosfonometil)glicina de mayor pureza o recristalización)
para también producir un material o producto de pureza aceptable
que tenga propiedades diferentes al segundo producto de torta
húmeda.
La forma de realización mostrada en la Fig. 1
puede ser parte de un procedimiento en el cual la etapa 3 es la
única etapa de cristalización en el procedimiento. Sin embargo, la
forma de realización mostrada en la Fig. 1 también puede ser parte
de un procedimiento más amplio que contiene otras etapas de
cristalización, tal como se describe más adelante en conexión con
la Fig. 2.
En una forma de realización particularmente
preferida, la presente invención incluye producir y recuperar
múltiples tortas húmedas que contienen producto cristalino de
N-(fosfonometil)glicina a partir de una solución de reacción
de oxidación que comprende producto de
N-(fosfonometil)glicina e impurezas en un procedimiento que
utiliza al menos dos etapas de cristalización que operan en forma
semiparalela.
Respecto ahora de la Fig. 2, se introduce una
corriente de alimentación acuosa 101 que comprende un sustrato de
ácido N-(fosfonometil)-iminodiacético junto con
oxígeno a un sistema de reactor de oxidación 103 que comprende una
o más zonas de reacción de oxidación, en donde el sustrato de ácido
N-(fosfonometil)-iminodiacético se somete a
escisión oxidativa en presencia de un catalizador adecuado, a fin de
formar una solución acuosa de reacción de oxidación 105 que
comprende el producto de N-(fosfonometil)glicina e impurezas.
A fin de reducir el nivel de impurezas en la solución de reacción
de oxidación 105, el catalizador empleado en la o las zonas de
reacción de oxidación de preferencia es un catalizador heterogéneo
que comprende un metal noble en un soporte de carbono, por ejemplo,
tal como está descrito por Ebner et al., patente de los
Estados Unidos N.º 6.417.133. La solución de reacción de oxidación
105 extraída del sistema de reactor 103 luego se divide en
fracciones plurales y una porción 107 (es decir, una fracción
primaria de la solución de reacción de oxidación) se introduce y se
concentra en un primer cristalizador 111 que opera en forma
sustancialmente adiabática (es decir, cualquier incremento o
extracción de calor al cristalizador no es mayor de aproximadamente
200 kcal/kg de solución de reacción de oxidación alimentado al
cristalizador), a fin de producir una suspensión primaria de
producto o magma 113 que comprende el producto precipitado de
cristales de N-(fosfonometil)glicina y licor madre primario.
Otra porción 109 (es decir, una fracción secundaria de la solución
de reacción de oxidación) se introduce y concentra en un
cristalizador de evaporación no adiabático impulsado por calor 125,
a fin de producir una suspensión de cristalización por evaporación
o magma 126 (es decir, una suspensión secundaria de producto) que
comprende el producto precipitado de cristales de
N-(fosfonometil)glicina y licor madre secundario.
La operación adecuada del cristalizador
adiabático 111 y el cristalizador no adiabático 125 en el sistema
de recuperación de producto mostrado en la Fig. 2 ha sido descrito,
en general, por Haupfear et al. en la publicación
internacional N.º WO 01/92272 y la correspondiente publicación de
los Estados Unidos N.º
US-2002-0068836-A1,
que se incorpora en la presente por referencia. Tal como se describe
en la presente publicación, el cristalizador adiabático 111 provee
tres funciones diferentes, que incluyen: vaporización rápida de una
fracción de la solución de reacción de oxidación, cristalización
del producto de N-(fosfonometil)glicina mediante el
enfriamiento inducido por la operación de vacío del cristalizador,
y posterior decantación de una gran porción del licor madre de
cristalización para reciclar en el sistema de reactor. Esta
decantación también sirve para concentrar el contenido de sólidos
de la suspensión primaria de producto alimentada al dispositivo de
separación de líquidos/sólidos para reducir la carga de eliminación
de agua y aumentar la capacidad de eliminación de agua. Estas
funciones se pueden proveer integralmente en un único aparato de
cristalizador adiabático, o en una combinación de aparatos.
De preferencia, de aproximadamente 30% a
aproximadamente 85%, con mayor preferencia de aproximadamente 50%
de aproximadamente 80%, y con aún mayor preferencia de
aproximadamente 65% de aproximadamente 75% de la solución de
reacción de oxidación 105 se introduce en el cristalizador
adiabático 111 a través de una corriente 107 como fracción
primaria, mientras que la porción restante se introduce en el
cristalizador no adiabático impulsado por calor 125 a través de una
corriente 109 como fracción secundaria. La relación en peso entre la
fracción secundaria 109 y el sustrato de ácido
N-(fosfonometil)-iminodiacético alimentado en el
sistema de reactor 103 es, de preferencia, de aproximadamente 0,1 a
aproximadamente 9, con mayor preferencia de aproximadamente 0,2 a
aproximadamente 5, con aún mayor preferencia de aproximadamente 0,25
a aproximadamente 2,5. Sin embargo, la proporción de la solución de
reacción de oxidación 105 introducida en el cristalizador adiabático
111 y la relación en peso entre la fracción secundaria 109 y el
sustrato de ácido N-(fosfonometil)-iminodiacético
alimentado en el sistema de reactor 103 no son estrechamente
esenciales para la puesta en práctica de la presente invención.
La operación del cristalizador adiabático 111
produce vapor 115 (es decir, el esquema base del cristalizador
adiabático) descargado de la parte superior del cristalizador, una
corriente de producto decantado (es decir, licor madre primario)
112 que se extrae del cristalizador y la suspensión de producto
primario de cristalización 113 que se extrae de la parte inferior
del cristalizador y que comprende el producto precipitado cristalino
de N-(fosfonometil)glicina y licor madre primario que
contiene producto no cristalizado (es decir, disuelto) de
N-(fosfonometil)glicina e impurezas. De preferencia, al menos
una porción (y con mayor preferencia la totalidad) de la parte
superior del cristalizador adiabático 115 y/o el producto decantado
112 que se extrae del cristalizador adiabático 111 se vuelve a
reciclar al sistema de reactor de oxidación 103.
La suspensión de producto primario de
cristalización 113 que comprende producto precipitado cristalino de
N-(fosfonometil)glicina y licor madre primario extraído de la
parte inferior del cristalizador adiabático 111 se introduce en un
dispositivo de separación de líquidos/sólidos 117, de preferencia
una centrífuga de cesto o banco de centrífugas de cesto, a fin de
producir un producto de torta húmeda 119 y una corriente agotada de
sólidos 123 (por ejemplo, un centrado). Al menos una porción de la
corriente agotada de sólidos 123 se puede volver a reciclar al
cristalizador adiabático 111 y/o opcionalmente se puede volver a
reciclar al sistema de reactor de oxidación 103 tal como se muestra
con la línea de puntos de la Fig. 2. De preferencia, el producto de
torta húmeda 119 tiene un contenido de sólidos de aproximadamente
90% a aproximadamente 99% en peso tal como se describió con
anterioridad.
La alimentación del cristalizador no adiabático
(es decir, la fracción secundaria 109) se puede procesar de manera
similar a la antes descrita para la solución de alimentación 1 en la
Fig. 1. En la operación del cristalizador por evaporación no
adiabático 125, el calor se transfiere a la fracción secundaria 109
para vaporizar el agua (y las pequeñas moléculas de impurezas,
tales como formaldehído y ácido fórmico) y formar una corriente de
vapor de la parte superior del cristalizador no adiabático 127. El
producto de N-(fosfonometil)glicina precipita para producir
la suspensión de cristalización por evaporación 126 que comprende el
producto precipitado de N-(fosfonometil)glicina y licor
madre secundario que contiene producto disuelto de
N-(fosfonometil)glicina e impurezas. La suspensión 126 se
extrae del cristalizador por evaporación no adiabático 125, y se
divide en fracciones plurales que comprenden una primera fracción
129 y una segunda fracción 131. La primera fracción 129 se
introduce en un dispositivo de primera separación de
líquidos/sólidos 133, de preferencia una centrífuga de base sólida,
a fin de producir una primera fracción de producto de torta húmeda
153 que tiene un contenido de sólidos de aproximadamente 70% a
aproximadamente 85% en peso tal como se describió con anterioridad y
una corriente agotada de sólidos 134 (por ejemplo, un centrado). La
corriente agotada de sólidos 134 generalmente se vuelve a reciclar
al cristalizador por evaporación no adiabático 125. Sin embargo, al
menos una porción de la corriente agotada de sólidos 134
opcionalmente se puede volver a mezclar con la torta húmeda tal como
se muestra con la línea de puntos en la Fig. 2 a fin de generar una
primera fracción de producto de torta húmeda 153A con contenido de
sólidos aún menor. La primera fracción de producto de torta húmeda
153 o 153A luego de preferencia se mezcla con el producto de torta
húmeda 119 producido del cristalizador adiabático 111 para producir
un primer producto de torta húmeda 121. Sin embargo, se debe
entender que la primera fracción de producto de torta húmeda 153 o
153A y el producto de torta húmeda 119 se pueden someter
individualmente a procesamiento ulterior sin combinar primero estos
materiales, a fin de producir el primer producto de torta húmeda
121. Además, al menos una porción de la corriente agotada de sólidos
134 opcionalmente se puede mezclar con la primera fracción de
producto de torta húmeda 153 y el producto de torta húmeda 119
producido del cristalizador adiabático 111, a fin de producir el
primer producto de torta húmeda 121 tal como se muestra con la línea
de puntos de la Fig. 2.
La segunda fracción 131 de la suspensión de
producto por evaporación se introduce opcionalmente en un hidroclón
(o banco de hidroclones) 135, a fin de formar una segunda fracción
concentrada de suspensión 137 enriquecida con producto precipitado
de N-(fosfonometil)glicina y una corriente agotada de sólidos
139. La corriente agotada de sólidos de hidroclón 139 de
preferencia se vuelve a reciclar en el cristalizador por evaporación
impulsado por calor 125 para la ulterior recuperación del producto
de N-(fosfonometil)glicina. La segunda fracción concentrada
137 se introduce en un tanque de alimentación separador 141, el cual
alimenta un dispositivo de segunda separación de líquidos/sólidos,
de preferencia una centrífuga de cesto capaz de producir un producto
de torta húmeda que tiene contenido de sólidos relativamente
elevado (generalmente de al menos aproximadamente 85% a
aproximadamente 99% en peso de sólidos). De modo alternativo, la
segunda fracción 131 de la suspensión de producto por evaporación
se puede alimentar directamente al tanque de alimentación separador
141 o directamente al dispositivo de segunda separación de
líquidos/sólidos. En la forma de realización preferida mostrada en
la Fig. 2, la segunda fracción concentrada de suspensión 137 se
introduce en un banco de centrífugas de cesto operadas en paralelo.
En consecuencia, la suspensión concentrada acumulada en el tanque
de alimentación separador 141 se divide en fracciones de suspensión
concentradas 143A y 143B que se introducen en las centrífugas de
cesto 145A y 145B, respectivamente. Las centrífugas de cesto
producen cada una un producto de torta húmeda 149A y 149B,
respectivamente, que se combinan para formar un segundo producto de
torta húmeda 151. Las centrífugas de cesto también producen
centrados 147A y 147B que se vuelven a vaciar de producto
precipitado y se pueden volver a reciclar al cristalizador por
evaporación no adiabático 125. De modo alternativo, de ser necesario
obtener un producto de torta húmeda de pureza aceptable, se puede
purgar al menos una porción de centrados 147A, 147B y/o 134 del
procedimiento. Se debe entender que tal como se ha descrito en la
presente, se considera que un banco dispositivos de separación de
líquidos/sólidos operan en paralelo aún cuando el ciclo de
eliminación de agua por lotes en cada uno de los dispositivos no
esté en fase.
En la operación del sistema de recuperación de
producto mostrado en la Fig. 2, es de esperar que la concentración
de impurezas en el licor madre primario generado en el sistema de
cristalizador adiabático será inferior a la concentración de
impurezas en el licor madre secundario generado en el cristalizador
por un sistema de evaporación no adiabático, particularmente debido
a que la relación entre las partes superiores de la alimentación
para el cristalizador no adiabático es significativamente mayor que
la relación entre las partes superiores de la alimentación del
cristalizador adiabático. También es de esperar que el segundo
producto de torta húmeda 151, debido a la menor cantidad de licor
madre incorporado, generalmente tiene un nivel de impurezas que
cumple con las especificaciones y contiene al menos aproximadamente
95% en peso de producto de
N-fosfonometil)-glicina en base
seca. Sin embargo, la primera fracción de producto de torta húmeda
153, sin procesamiento ulterior, puede no ser de pureza aceptable
debido a la mayor cantidad de licor madre incorporado. Al combinar
la primera fracción de producto de torta húmeda 153 con el producto
de torta húmeda 119 (generalmente un material de mayor pureza), la
relación global entre impurezas y N-(fosfonometil)glicina se
puede transformar en aceptable, y, en consecuencia, un
procesamiento ulterior puede generar un productor capaz de formar
sales a partir de este material. Dicho procesamiento ulterior puede
incluir un secado para eliminar el exceso de agua, a fin de generar
una torta húmeda, o la adición ulterior de componentes
neutralización básicos a fin de generar un producto salino o
formulación de N-(fosfonometil)glicina adecuados de pureza
aceptable. Por ejemplo, el producto de
N-(fosfonometil)glicina en el primer producto de torta húmeda
121, o en la primera fracción de producto de torta húmeda 153 y el
producto de torta húmeda 119 en forma individual, se pueden
neutralizar con una base o bases de manera convencional a fin de
preparar una sal agronómicamente aceptable de
N-(fosfonometil)glicina tal como las que se usan comúnmente
en las formulaciones herbicidas de glifosato. Los ejemplos de sales
agronómicamente aceptables de N-(fosfonometil)glicina
contienen un catión seleccionado de cationes de metales alcalinos
(por ejemplo, iones potasio y sodio), ion amonio, ion
isopropilamonio, ion tetraalquilamonio, ion trialquilsulfonio,
amina primaria protonada, amina secundaria protonada y amina
terciaria protonada. En consecuencia, la forma de realización
mostrada en la Fig. 2 puede generar fácilmente al menos dos
productos diferentes de pureza aceptable, un segundo producto de
torta húmeda 151 y un producto que resulta del procesamiento
ulterior de un primer producto de torta húmeda 121 y proveer mayor
flexibilidad de procedimiento.
Si bien se halló que la forma de realización
mostrada en la Fig. 2 utiliza dos o más operaciones de
cristalización operadas en semiparalelo es ventajosa para producir
una pluralidad de productos de torta húmeda aceptables, según los
niveles de pureza ingresantes en la solución de reacción de
oxidación 105 o la fracción de segundo producto de torta húmeda 151
producido a partir del cristalizador no adiabático, puede haber un
límite para la cantidad de segundo producto de torta húmeda 151 que
se puede producir con pureza aceptable. En algunas instancias, se
puede usar un lavado convencional del segundo producto de torta
húmeda 151 para reducir las concentraciones de impurezas e
incrementar la cantidad de material aceptable 151 producido. Sin
embargo, en algunas instancias descritas más adelante, hay límites
prácticos para la cantidad de lavado de torta que se puede
emplear.
A medida que aumenta la producción relativa de
segundo producto de torta húmeda 151, las impurezas tienden a
acumularse en el licor madre secundario del sistema de cristalizador
no adiabático hasta un punto tal que las concentraciones son
suficientemente elevadas para reducir significativamente la
eficiencia de lavado. El incremento de las concentraciones de
impurezas tiende a reducir el tamaño de los cristales, por lo que
las posteriores operaciones de eliminación de agua se ven
obstaculizadas y se arrastran cantidades significativas de
impurezas contenidas en los líquidos que permanecen en el segundo
producto de torta húmeda 151. Además, se cree que con mayores
concentraciones, parte de estas impurezas se pueden incorporar a los
cristales de producto, lo cual disminuye la eficiencia del lavado
de la torta. Estas "impurezas ocluidas en la fase sólida" u
otras impurezas difíciles de extraer en el segundo producto de torta
húmeda 151 pueden requerir extensos lavados de los cristales u
otras medidas rigurosas, tales como resuspensiones en agua o
recristalización, a fin de cumplir con las especificaciones de
pureza de producto habituales. Estos lavados usualmente se vuelven
a reciclar en el cristalizador por evaporación 125 a fin de
minimizar la pérdida de producto soluble. Lamentablemente, las
impurezas lavadas también se reciclan y se concentran en el
cristalizador por evaporación, lo cual exacerba el problema de
oclusión de impurezas en la fase sólida y también puede concentrar
compuestos corrosivos, lo cual plantea problemas de construcción, y
en última instancia conducen a purgados centrados (por ejemplo,
147A, 147B y/o 134). Las impurezas no purgadas en los centrados
terminan en un segundo producto de torta húmeda 151, lo cual da por
resultado una redistribución desproporcionada de impurezas en esta
porción del producto. En todo caso, a medida que aumenta la
cantidad de agua de lavado, se torna impracticable y de costo
prohibitivo evaporar los lavados reciclados en el cristalizador por
evaporación, y estos lavados no se pueden reciclar en otras
operaciones del procedimiento o purgar del procedimiento sin
plantear otros problemas cono a la pureza del producto y la
eficiencia global del procedimiento.
De conformidad con otra forma de realización de
la presente invención, se ha descubierto que las limitaciones
descritas con anterioridad se pueden superar, se puede obtener mayor
flexibilidad de procedimiento y lograr un mejor manejo de las
impurezas si los productos de torta húmeda producidos son el
resultado de mezclar material de una de las operaciones de
cristalización con material de la otra operación de cristalización y
de preferencia cuando el material se transfiere del sistema de
cristalizador adiabático al sistema de cristalizador no adiabático.
Esta mayor flexibilidad de procedimiento es particularmente útil
cuando fracciones mayores de la producción total son dirigidas a la
producción del segundo producto de torta húmeda 151. Más en
particular, se halló que las impurezas dentro de los productos de
torta húmeda producidas por el procedimiento de la presente
invención se pueden mantener por debajo de niveles deseados por:
(i) transferencia neta de las impurezas contenidas en la primera
fracción (es decir, primaria) y/o la segunda fracción (es decir,
secundaria) de licor madre a la otra de la primera operación de
cristalización (es decir, adiabática) y la segunda operación de
cristalización (es decir, evaporación no adiabática); (ii)
transferencia neta las impurezas contenidas en la primera y/o la
segunda fracción de licor madre a la otra de la primera etapa y la
segunda etapa de separación de líquidos/sólidos asociada con la
otra de la primera y la segunda operación de cristalización; (iii)
transferencia neta del producto de torta húmeda con contenido de
impurezas relativamente bajo, tal como se obtiene de una de la
primera etapa y la segunda etapa de separación de líquidos/sólidos,
a la otra de la primera y la segunda operación de cristalización;
(iv) transferencia neta de producto de torta con contenido de
impurezas relativamente bajo, tal como se obtiene de una de la
primera etapa y la segunda etapa de separación de líquidos/sólidos,
a la otra de la primera y la segunda etapa de separación de
líquidos/sólidos asociada con la otra de la primera y la segunda
operación de cristalización; (v) transferencia neta de la suspensión
de producto o magma con contenido de impurezas relativamente bajo,
tal como se obtiene de una de la primera etapa y la segunda
operación de cristalización, a la otra de la primera y la segunda
operación de cristalización; (vi) transferencia neta de la
suspensión de producto o magma con contenido de impurezas
relativamente bajo, tal como se obtiene de una de la primera etapa
y la segunda operación de cristalización, a la otra de la primera y
la segunda etapa de separación de líquidos/sólidos asociada con la
otra de la primera y la segunda operación de cristalización; o
cualquier combinación de (i), (ii), (iii), (iv), (v) y/o (vi).
Una forma de realización preferida del
procedimiento de la presente invención para producir y recuperar dos
productos de torta húmeda que comprenden
N-(fosfonometil)glicina cristalina a partir de una solución
de reacción de oxidación que comprende el producto disuelto de
N-(fosfonometil)glicina e impurezas se muestra en la Fig. 3.
De manera similar al procedimiento mostrado y descrito en la Fig. 2,
el sistema de recuperación de producto de la Fig. 3 emplea una
combinación de un sistema de cristalizador adiabático y un
cristalizador por evaporación no adiabático impulsado por calor
operado en forma semiparalela. Sin embargo, de conformidad con esta
forma de realización, la distribución de impurezas entre los
cristales del producto de torta húmeda de
N-(fosfonometil)glicina se maneja por transferencia neta de
la suspensión primaria de producto o magma desde el sistema de
cristalizador adiabático y su combinación con producto de
N-(fosfonometil)glicina contenido en la fracción secundaria
de la solución de reacción de oxidación. Más en particular, en la
forma de realización ilustrada en la Fig. 3, la distribución de
impurezas entre los cristales del producto de torta húmeda de
N-(fosfonometil)glicina se maneja por transferencia neta de
la suspensión primaria de producto a la suspensión secundaria de
producto o magma al cristalizador por evaporación.
Muchas de las diversas corrientes mostradas en
la Fig. 3 son análogas a las descritas con anterioridad con
respecto a la Fig. 2. En referencia ahora a la Fig. 3, se introduce
una corriente de alimentación acuosa 101 que comprende un sustrato
de ácido N-(fosfonometil)-iminodiacético junto con
oxígeno en un sistema de reactor de oxidación 103 que comprende una
o más zonas de reacción de oxidación, en donde el sustrato de ácido
N-(fosfonometil)-iminodiacético es sometido a
escisión oxidativa en presencia de un catalizador para formar una
solución de reacción de oxidación 105. La solución de reacción de
oxidación 105 extraída del sistema de reactor 103 luego se divide en
fracciones plurales y una porción 107 (es decir, una fracción
primaria de la solución de reacción de oxidación) se introduce en
un cristalizador adiabático 111 a fin de producir una suspensión
primaria del producto 113 que comprende producto de cristales
precipitados de N-(fosfonometil)glicina y licor madre
primario. Otra porción 109 (es decir, una fracción secundaria de la
solución de reacción de oxidación) se introduce en un cristalizador
por evaporación no adiabático impulsado por calor 125 a fin de
producir una suspensión de cristalización por evaporación 126 (es
decir, una suspensión secundaria de producto) que comprende producto
precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina y licor
madre secundario.
La operación del cristalizador adiabático 111
produce vapor 115 (es decir, el esquema base del cristalizador
adiabático) que se descarga desde la parte superior del
cristalizador, una corriente de producto de decantación (es decir,
licor madre primario) 112 se extrae del cristalizador y una
suspensión de producto primario de cristalización 113 se retira de
la parte inferior del cristalizador, que comprende producto
precipitado cristalino de N-(fosfonometil)glicina y licor
madre primario. De preferencia, al menos una porción (y con mayor
preferencia la totalidad) de la parte superior del cristalizador
adiabático 115 y/o el producto de decantación 112 que se extrae del
cristalizador adiabático 111 se vuelve a reciclar en el sistema de
reactor de oxidación 103.
La suspensión de producto primario de
cristalización 113 se divide en dos porciones 113A y 113B. La
porción 113A se introduce en un dispositivo de separación de
líquidos/sólidos 117, de preferencia una centrífuga de cesto o un
banco de centrífugas de cesto, a fin de producir un producto de
torta húmeda 119 y una corriente agotada de sólidos 123 (por
ejemplo, un centrado). Al menos una porción de la corriente agotada
de sólidos 123 se puede volver a reciclar en el cristalizador
adiabático 111 y/o opcionalmente se puede volver a reciclar en el
sistema de reactor de oxidación 103, tal como se muestra con la
línea de puntos de la Fig. 3. De preferencia, el producto de torta
húmeda 119 tiene un contenido de sólidos de aproximadamente 90% a
aproximadamente 99% en peso tal como se describió con anterioridad.
La porción 113B se transfiere al tanque de alimentación separador
141 tal como se describe más adelante.
En la operación del cristalizador por
evaporación no adiabático 125, se transfiere calor a la fracción
secundaria 109 a fin de vaporizar el agua (y pequeñas moléculas de
impurezas, tales como formaldehído y ácido fórmico) y formar una
corriente de vapor en la parte superior del cristalizador no
adiabático 127. El producto de N-(fosfonometil)glicina
precipita para producir una suspensión de cristalización por
evaporación 126 que comprende el producto precipitado cristalino de
N-(fosfonometil)glicina y licor madre secundario. La
suspensión 126 se extrae del cristalizador por evaporación no
adiabático 125, y se divide en fracciones plurales que comprenden
una primera fracción 129 y una segunda fracción 131. La primera
fracción 129 se introduce en un dispositivo de primera separación
de líquidos/sólidos 133, de preferencia una centrífuga de base
sólida, a fin de producir una primera fracción de producto de torta
húmeda 153 que tiene un contenido de sólidos de aproximadamente 70%
a aproximadamente 85% en peso tal como se describió con
anterioridad y una corriente agotada de sólidos 134 (por ejemplo, un
centrado). La corriente agotada de sólidos 134 generalmente se
vuelve a reciclar en el cristalizador por evaporación no adiabático
125. Sin embargo, al menos una porción de la corriente agotada de
sólidos 134 opcionalmente se puede volver a mezclar con la torta
húmeda tal como se muestra con la línea de puntos en la Fig. 3 a fin
de generar una primera fracción de producto de torta húmeda 153A
con contenido de sólidos aún menor. La primera fracción de producto
de torta húmeda 153 o 153A luego de preferencia se mezcla con el
producto de torta húmeda 119 producido desde el cristalizador
adiabático 111 descrito con anterioridad para producir un primer
producto de torta húmeda 121.
La segunda fracción 131 de la suspensión de
producto por evaporación opcionalmente se introduce en un hidroclón
(o banco de hidroclones) 135 para formar una segunda fracción de
suspensión concentrada 137 enriquecida con producto precipitado de
N-(fosfonometil)glicina y una corriente agotada de sólidos
139. La corriente agotada de sólidos del hidroclón 139 de
preferencia se vuelve a reciclar en el cristalizador por evaporación
impulsado por calor 125 para la ulterior recuperación del producto
de N-(fosfonometil)glicina. La segunda fracción concentrada
137 se introduce en un tanque de alimentación separador 141 y se
combina con la porción 113B de la suspensión primaria de producto
para formar una mezcla de producto de fracción secundaria 143. La
mezcla de producto de fracción secundaria 143 se alimenta en un
dispositivo de separación de líquidos/sólidos, de preferencia una
centrífuga de cesto capaz de producir un producto de torta húmeda
con un contenido de sólidos relativamente elevado (generalmente de
al menos aproximadamente 85% a aproximadamente 99% en peso de
sólidos). De modo alternativo, la segunda fracción 131 de la
suspensión de producto por evaporación se puede alimentar
directamente en el tanque de alimentación separador 141 o tanto la
segunda fracción 131 de la suspensión de producto por evaporación
como la porción 113B de la suspensión primaria de producto se pueden
alimentar directamente en el dispositivo de segunda separación de
líquidos/sólidos. En la forma de realización preferida que se
muestra en la Fig. 3, la mezcla de producto de fracción secundaria
143 se introduce en un banco de centrífugas de cesto operadas en
paralelo. En consecuencia, la mezcla de producto de fracción
secundaria 143 proveniente del tanque de alimentación separador 141
se divide en las fracciones de mezcla de producto 143A y 143B que se
introducen en las centrífugas de cesto 145A y 145B,
respectivamente. Las centrífugas de cesto producen cada una un
producto de torta húmeda 149A y 149B que se combinan para formar el
segundo producto de torta húmeda 151. Las centrífugas de cesto
luego producen los centrados 147A y 147B que luego se vacían de
producto precipitado se pueden volver a reciclar en el
cristalizador por evaporación no adiabático 125. De modo
alternativo, de ser necesario para obtener un producto de torta
húmeda de pureza aceptable, al menos una porción de los centrados
147A, 147B y/o 134 se puede purgar del procedimiento.
La operación de la forma de realización que se
muestra en la Fig. 3 es particularmente ventajosa para resolver las
limitaciones de la producción del segundo producto de torta húmeda
151 (relativa a la producción total del sistema) impuestas por la
operación del sistema que se muestra en la Fig. 2, cuando el lavado
de la torta del segundo producto de torta húmeda 151 se torna
impracticable. Las impurezas de fase sólida y líquida de la porción
113B de la suspensión primaria de producto 113 son considerablemente
inferiores a las de la segunda fracción de suspensión concentrada
137. La mezcla de estas corrientes 143 por encima de una relación
mínima reduce el nivel promedio de impurezas en la fase sólida y/o
líquida, lo cual permite una disminución y ulterior eliminación del
lavado con agua del segundo producto de torta húmeda 151. El segundo
producto de torta húmeda 151 resultante puede transportar una mayor
cantidad de impurezas desde el cristalizador por evaporación que de
otro moldo, lo cual da por resultado un mejor equilibrio de
impurezas entre los productos de torta húmeda 121 y 151. Esto
ocurre a pesar de la dilución parcial de las impurezas de fase
líquida en la segunda mezcla de fracción de producto 143, debido al
menor contenido de impurezas en la porción 113B de la suspensión
primaria de producto 113. En la puesta en práctica habitual, se
obtienen resultados ventajosos cuando aproximadamente 10% a
aproximadamente 30% en peso de la suspensión primaria de producto
113 se transfiere a la mezcla de producto de fracción secundaria
143. Sin embargo, se debe entender que la proporción exacta puede
variar considerablemente sin apartarse del alcance de la presente
invención y, como comprenderán los expertos en la técnica, depende
de diversos parámetros, incluso la composición de la suspensión
secundaria de producto 126 desde el cristalizador por
evaporación.
Otras formas de realización preferidas para
producir y recuperar dos productos de torta húmeda que comprenden
N-(fosfonometil)glicina cristalina a partir de una solución
de reacción de oxidación que comprende producto disuelto de
N-(fosfonometil)glicina e impurezas se muestran en las Fig.
4-6. De modo similar a los procedimientos mostrados
y descritos en las Fig. 2 y 3, los sistemas de recuperación de
productos de estas formas de realización adicionales emplean una
combinación de un sistema de cristalizador adiabático y un
cristalizador por evaporación no adiabático impulsado por calor,
operados en forma semiparalela. En consecuencia, muchas de las
diversas corrientes que se muestran en las Fig. 4-6
son análogas a las descritas con anterioridad con respecto a las
Fig. 2 y 3.
El procedimiento de la forma de realización
ilustrada en la Fig. 4 es una variación del procedimiento descrito
en la Fig. 3, en donde la distribución de impurezas entre los
cristales del producto de torta húmeda de
N-(fosfonometil)glicina se maneja de manera similar por
transferencia neta de la suspensión primaria de producto o magma
desde el sistema de cristalizador adiabático y por su combinación
con producto de N-(fosfonometil)glicina contenido en la
fracción secundaria de la solución de reacción de oxidación. Sin
embargo, en el procedimiento representado en la Fig. 4, la
distribución de impurezas entre los cristales del producto de torta
húmeda de N-(fosfonometil)glicina se maneja por
transferencia neta de la suspensión primaria de producto o magma
desde el sistema de cristalizador adiabático al cristalizador por
evaporación.
En referencia ahora a la Fig. 4, se introduce
una corriente de alimentación acuosa 101 que comprende un sustrato
de ácido N-(fosfonometil)-iminodiacético junto con
oxígeno en un sistema de reactor de oxidación 103 que comprende una
o más zonas de reacción de oxidación, en donde el sustrato de ácido
N-(fosfonometil)-iminodiacético se somete a
escisión oxidativa en presencia de un catalizador para formar una
solución de reacción de oxidación 105. La solución de reacción de
oxidación 105 extraída del sistema de reactor 103 luego se divide en
fracciones plurales y una porción 107 (es decir, una fracción
primaria de la solución de reacción de oxidación) se introduce en
un cristalizador adiabático 111 para producir una suspensión
primaria de producto 113 que comprende el producto precipitado de
cristales de N-(fosfonometil)glicina y licor madre primario.
Otra porción 109 (es decir, una fracción secundaria de la solución
de reacción de oxidación) se introduce en un cristalizador por
evaporación no adiabático impulsado por calor 125 a fin de producir
una suspensión de cristalización por evaporación 126 (es decir, una
suspensión secundaria de producto) que comprende el producto
precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina y licor
madre secundario.
La operación del cristalizador adiabático 111
produce vapor 115 (es decir, el esquema base del cristalizador
adiabático) que se descarga de la parte superior del cristalizador,
una corriente de producto de decantación (es decir, licor madre
primario) 112 se extrae del cristalizador y una suspensión de
producto primario de cristalización 113 se retira de la parte
inferior del cristalizador, que comprende producto precipitado
cristalino de N-(fosfonometil)glicina y licor madre
primario. De preferencia, al menos una porción (y con mayor
preferencia la totalidad) de la parte superior del cristalizador
adiabático 115 y/o el producto de decantación 112 extraído del
cristalizador adiabático 111 se vuelve a reciclar en el sistema de
reactor de oxidación 103.
La suspensión de producto primario de
cristalización 113 se divide en dos porciones 113A y 113B. La
porción 113A se introduce en un dispositivo de separación de
líquidos/sólidos 117, de preferencia una centrífuga de cesto o
banco de centrífugas de cesto, a fin de producir un producto de
torta húmeda 119 y una corriente agotada de sólidos 123 (por
ejemplo, un centrado). Al menos una porción de la corriente agotada
de sólidos 123 se puede volver a reciclar en el cristalizador
adiabático 111 y/o opcionalmente se puede volver a reciclar en el
sistema de reactor de oxidación 103 tal como se muestra con la línea
de puntos en la Fig. 4. De preferencia, el producto de torta húmeda
119 tiene un contenido de sólidos de aproximadamente 90% a
aproximadamente 99% en peso tal como se describió con
anterioridad.
La porción 113B de la suspensión primaria de
producto 113 se combina con la fracción secundaria 109 de la
solución de reacción de oxidación para formar una mezcla de
alimentación de un cristalizador por evaporación que se transfiere
al cristalizador por evaporación 125 para la precipitación del
producto cristalino de N-(fosfonometil)glicina. Si bien no
es necesario o esencial para la presente invención, se contempla que
la porción 113B se puede introducir directamente en el
cristalizador por evaporación 125 o se puede mezclar previamente con
la fracción secundaria 109, por ejemplo, en un tanque de depósito
(no mostrado). En cualquier caso, se transfiere calor a la mezcla
de alimentación del cristalizador por evaporación obtenida en el
cristalizador por evaporación no adiabático 125, a fin de vaporizar
agua (y las moléculas pequeñas de impurezas, tales como formaldehído
y ácido fórmico) y formar una corriente de vapor en la parte
superior del cristalizador no adiabático 127. El producto de
N-(fosfonometil)glicina precipita para producir una
suspensión de cristalización por evaporación 126 que comprende
producto precipitado cristalino de N-(fosfonometil)glicina y
licor madre secundario. La suspensión 126 se extrae del
cristalizador por evaporación no adiabático 125, y se divide en
fracciones plurales que comprenden una primera fracción 129 y una
segunda fracción 131. La primera fracción 129 se introduce en un
dispositivo de primera separación de líquidos/sólidos 133, de
preferencia una centrífuga de base sólida, a fin de producir una
primera fracción de producto de torta húmeda 153 que tiene un
contenido de sólidos de aproximadamente 70% a aproximadamente 85%
en peso tal como se describió con anterioridad y una corriente
agotada de sólidos 134 (por ejemplo, un centrado). La corriente
agotada de sólidos 134 generalmente se vuelve a reciclar en el
cristalizador por evaporación no adiabático 125. Sin embargo, al
menos una porción de la corriente agotada de sólidos 134
opcionalmente se puede volver a mezclar con la torta húmeda tal
como se muestra con la línea de puntos en la Fig. 4, a fin de
generar una primera fracción de producto de torta húmeda 153A con
contenido de sólidos aún menor. La primera fracción de producto de
torta húmeda 153 o 153A luego de preferencia se mezcla con el
producto de torta húmeda 119 producido del cristalizador adiabático
111 descrito con anterioridad para producir el primer producto de
torta húmeda 121.
La segunda fracción 131 de la suspensión de
producto por evaporación opcionalmente se introduce en un hidroclón
(o banco de hidroclones) 135 para formar una segunda fracción de
suspensión concentrada 137 enriquecida en producto precipitado de
N-(fosfonometil)glicina y una corriente agotada de sólidos
139. La corriente agotada de sólidos de hidroclón 139 de
preferencia se vuelve a reciclar en el cristalizador por evaporación
impulsado por calor 125 para la ulterior recuperación del producto
de N-(fosfonometil)glicina. La segunda fracción concentrada
137 se introduce en un tanque de alimentación separador 141, el cual
alimenta un dispositivo de segunda separación de líquidos/sólidos,
de preferencia una centrífuga de cesto capaz de producir un producto
de torta húmeda que tiene contenido de sólidos relativamente
elevado (generalmente de al menos aproximadamente 85% a
aproximadamente 99% en peso de sólidos). De modo alternativo, la
segunda fracción 131 de la suspensión de producto por evaporación
se puede alimentar directamente en el tanque de alimentación
separador 141 o directamente en el dispositivo de segunda
separación de líquidos/sólidos. En la forma de realización preferida
que se muestra en la Fig. 4, la segunda fracción de suspensión
concentrada 137 se introduce en una serie de centrífugas de cesto
operadas en paralelo. En consecuencia, la suspensión concentrada
acumulada en el tanque de alimentación separador 141 se divide en
fracciones de suspensión concentradas 143A y 143B que se are
introducen en centrífugas de cesto 145A y 145B, respectivamente.
Las centrífugas de cesto producen cada una un producto de torta
húmeda 149A y 149B que se combinan para formar el segundo producto
de torta húmeda 151. Las centrífugas de cesto también producen
centrados 147A y 147B que también se vacían de producto precipitado
y se pueden volver a reciclar en el cristalizador por evaporación
no adiabático 125. De modo alternativo, si es necesario obtener un
producto de torta húmeda de pureza aceptable, al menos una porción
de los centrados 147A, 147B y/o 134 se puede purgar del
procedimiento.
Sin estar limitado a una teoría particular, se
cree que la transferencia de la porción 113B de la suspensión
primaria de producto 113 al cristalizador por evaporación puede
afectar ventajosamente la precipitación del producto de cristales
de N-(fosfonometil)glicina a partir de la fracción secundaria
109 de la solución de reacción de oxidación de manera que se
obtenga menor cantidad de impurezas y mejor distribución de tamaño
de cristales. Más en particular, la porción 113B de la suspensión
primaria de producto adiabático generalmente contiene grandes
cristales de producto de alta pureza. En consecuencia, la
transferencia de la porción 113B al cristalizador por evaporación
puede "sembrar" efectivamente el cristalizador para promover el
crecimiento de cristales de manera tal que se incorporen menos
impurezas en la estructura del cristal. En todo caso, un experto en
la técnica comprenderá que cualquier crecimiento de cristal que
incorpore los cristales relativamente puros de la porción 113B
aumentará el perfil de pureza global de la suspensión de producto
producido por la operación de cristalización por evaporación.
En la práctica, la proporción de la suspensión
primaria de producto 113 transferida al cristalizador por
evaporación no adiabático 125 puede variar considerablemente sin
apartarse del alcance de la presente invención y se pueden obtener
resultados ventajosos.
Otra forma de realización preferida de la
presente invención para producir y recuperar dos productos de torta
húmeda que comprenden producto cristalino de
N-(fosfonometil)glicina a partir de una solución de reacción
de oxidación que comprende N-(fosfonometil)glicina disuelta e
impurezas se muestra en la Fig. 5. De conformidad con esta otra
forma de realización, la distribución de impurezas entre los
cristales del producto de torta húmeda de
N-(fosfonometil)glicina se maneja por transferencia neta de
producto de cristales de N-(fosfonometil)glicina contenido
en el primer producto de torta húmeda proveniente del sistema de
cristalizador adiabático y la combinación de los cristales con
producto de N-(fosfonometil)glicina contenido en la fracción
secundaria de la solución de reacción de oxidación. Más en
particular, en la forma de realización ilustrada en la Fig. 5, la
distribución de impurezas entre los cristales del producto de torta
húmeda de N-(fosfonometil)glicina se maneja por transferencia
neta de producto de cristales de N-(fosfonometil)glicina a
partir del primer producto de torta húmeda a la suspensión
secundaria de producto o magma del cristalizador por
evaporación.
En referencia ahora a la Fig. 5, se introduce
una corriente de alimentación acuosa 101 que comprende un sustrato
de ácido N-(fosfonometil)-iminodiacético junto con
oxígeno en un sistema de reactor de oxidación 103 que comprende una
o más zonas de reacción de oxidación, en donde el sustrato de ácido
N-(fosfonometil)-iminodiacético se somete a
escisión oxidativa en presencia de un catalizador para formar una
solución de reacción de oxidación 105. La solución de reacción de
oxidación 105 extraída del sistema de reactor 103 luego se divide en
fracciones plurales y una porción 107 (es decir, una fracción
primaria de la solución de reacción de oxidación) se introduce en
un cristalizador adiabático 111 a fin de producir una suspensión
primaria de producto 113 que comprende cristales de producto
precipitado de N-(fosfonometil)glicina y licor madre
primario. Otra porción 109 (es decir, una fracción secundaria de la
solución de reacción de oxidación) se introduce en un cristalizador
por evaporación no adiabático impulsado por calor 125 a fin de
producir una suspensión de cristalización por evaporación 126 (es
decir, una suspensión secundaria de producto) que comprende el
producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina
y licor madre secundario.
La operación del cristalizador adiabático 111
produce vapor 115 (es decir, en el esquema base del cristalizador
adiabático) que se descarga de la parte superior del cristalizador,
una corriente de producto de decantación (es decir, licor madre
primario) 112 que se retira del cristalizador y una suspensión de
producto primario de cristalización 113 que se extrae de la parte
inferior del cristalizador y que comprende el producto precipitado
cristalino de N-(fosfonometil)glicina y licor madre primario.
De preferencia, al menos una porción (y con mayor preferencia la
totalidad) de la parte superior del cristalizador adiabático 115 y/o
el producto de decantación 112 extraído del cristalizador
adiabático 111 se vuelven a reciclar en el sistema de reactor de
oxidación 103.
La suspensión de producto primario de
cristalización 113 que comprende el producto precipitado cristalino
de N-(fosfonometil)glicina y licor madre primario extraído de
la parte inferior del cristalizador se introducen en un dispositivo
de separación de líquidos/sólidos 117, de preferencia una centrífuga
de cesto o banco de centrífugas de cesto, a fin de producir un
producto primario de torta húmeda 119 y una corriente agotada de
sólidos 123 (por ejemplo, un centrado). Al menos una porción de la
corriente agotada de sólidos 123 se puede volver a reciclar en el
cristalizador adiabático 111 y/o opcionalmente se puede volver a
reciclar en el sistema de reactor de oxidación tal como se muestra
con la línea de puntos en la Fig. 5. De preferencia, el producto
primario de torta húmeda 119 tiene un contenido de sólidos de
aproximadamente 90% a aproximadamente 99% en peso tal como se
describió con anterioridad. Tal como se describe más adelante, al
menos una porción 119B de la torta húmeda primaria 119 se
transfiere al tanque de alimentación separador 141 para ser mezclado
con la segunda fracción de suspensión de producto producida en la
operación de cristalización por evaporación. De preferencia, otra
porción 119A de la torta húmeda primaria 119 se reserva para la
inclusión en el primer producto de torta húmeda 121.
En la operación del cristalizador por
evaporación no adiabático, se transfiere calor a la fracción
secundaria 109 para vaporizar agua (y pequeñas moléculas de
impurezas, tales como formaldehído y ácido fórmico) y forman una
corriente de vapor en la parte superior del cristalizador no
adiabático 127. El producto de N-(fosfonometil)glicina
precipita para producir una suspensión de cristalización por
evaporación 126 que comprende producto precipitado cristalino de
N-(fosfonometil)glicina y licor madre secundario. La
suspensión 126 se extrae del cristalizador por evaporación no
adiabático 125 y se divide en fracciones plurales que comprenden una
primera fracción 129 y una segunda fracción 131. La primera
fracción 129 se introduce en un dispositivo de primera separación de
líquidos/sólidos 133, de preferencia una centrífuga de base sólida,
a fin de producir una primera fracción de producto de torta húmeda
153 que tiene un contenido de sólidos de aproximadamente 70% a
aproximadamente 85% en peso tal como se describió con anterioridad
y una corriente agotada de sólidos 134 (por ejemplo, un centrado).
La corriente agotada de sólidos 134 generalmente se vuelve a
reciclar en el cristalizador por evaporación no adiabático 125. Sin
embargo, al menos una porción de la corriente agotada de sólidos 134
opcionalmente se puede volver a mezclar con la torta húmeda tal
como se muestra con la línea de puntos en la Fig. 5 a fin de
generar una primera fracción de producto de torta húmeda 153A con
aún menor contenido de sólidos. La primera fracción de producto de
torta húmeda 153 o 153A luego de preferencia se mezcla con la
porción 119A del producto de torta húmeda 119 producido en el
cristalizador adiabático 111 a fin de producir el primer producto de
torta húmeda 121.
La segunda fracción 131 de la suspensión de
producto por evaporación opcionalmente se introduce en un hidroclón
(o banco de hidroclones) 135 para formar una segunda fracción de
suspensión concentrada 137 enriquecida con producto precipitado de
N-(fosfonometil)glicina y una corriente agotada de sólidos
139. La corriente agotada de sólidos del hidroclón 139 de
preferencia se vuelve a reciclar en el cristalizador por evaporación
impulsado por calor 125 para ulterior recuperación del producto de
N-(fosfonometil)glicina. La segunda fracción concentrada 137
se introduce en un tanque de alimentación separador 141 y se combina
con la porción 119B de la torta húmeda producida en la operación de
cristalización adiabática descrita con anterioridad para formar una
mezcla de producto de fracción secundaria 143. La mezcla de
producto de fracción secundaria 143 se alimenta en un dispositivo
de segunda separación de líquidos/sólidos, de preferencia una
centrífuga de cesto capaz de producir un producto de torta húmeda
que tiene un contenido de sólidos relativamente elevado
(generalmente de al menos aproximadamente 85% a aproximadamente 99%
en peso de sólidos). De modo alternativo, la segunda fracción 131 de
la suspensión de producto por evaporación se puede alimentar
directamente en el tanque de alimentación separador 141 o tanto la
segunda fracción 131 de la suspensión de producto por evaporación
como la porción 119B de la torta húmeda producida en la operación
de cristalización adiabática se puede alimentar directamente en el
dispositivo de segunda separación de líquidos/sólidos. En la forma
de realización preferida que se muestra en la Fig. 5, la mezcla de
producto de fracción secundaria 143 se introduce en un banco de
centrífugas de cesto operadas en paralelo. En consecuencia, la
mezcla de producto de fracción secundaria 143 proveniente del tanque
de alimentación separador 141 se divide en fracciones de mezcla de
producto 143A y 143B que se introducen en las centrífugas de cesto
145A y 145B, respectivamente. Las centrífugas de cesto producen cada
una un producto de torta húmeda 149A y 149B que se combinan para
formar el segundo producto de torta húmeda 151. Las centrífugas de
cesto también producen centrados 147A y 147B que luego se vacían de
producto precipitado y se pueden volver a reciclar en el
cristalizador por evaporación no adiabático 125. De modo
alternativo, si es necesario obtener un producto de torta húmeda de
pureza aceptable, al menos una porción de los centrados 147A, 147B
y/o 134 se pueden purgar del procedimiento.
Tal como se compara con la Fig. 3, la mezcla de
la torta húmeda adiabática en la mezcla de producto de fracción
secundaria 143 en lugar de la suspensión adiabática permite el
transporte de un mayor nivel de impurezas de fase líquida con la
corriente de sólidos combinados, lo cual da por resultado un
mejoramiento de la distribución de impurezas respecto del primer
producto de torta húmeda 121. Este esquema también reduce la carga
de evaporación en el cristalizador por evaporación 125 por la
reducción del agua que fluye en el sistema de cristalizador por
evaporación.
En otra forma de realización del procedimiento
de la presente invención en el cual se maneja la distribución de
impurezas entre los cristales del producto de torta húmeda de
N-(fosfonometil)glicina por transferencia neta de producto
de cristales de N-(fosfonometil)glicina contenido en el
primer producto de torta húmeda proveniente del sistema de
cristalizador adiabático y por combinación de los cristales con
producto de N-(fosfonometil)glicina contenido en la fracción
secundaria de la solución de reacción de oxidación, el procedimiento
ilustrado en la Fig. 5 se modifica de manera tal que el producto de
cristales de N-(fosfonometil)glicina proveniente del primer
producto de torta húmeda se transfiere al cristalizador por
evaporación. Es decir, la porción 119B de la torta húmeda primaria
119 se combina con la fracción secundaria 109 de la solución de
reacción de oxidación para formar una mezcla de alimentación de un
cristalizador por evaporación que se transfiere al cristalizador
por evaporación 125 para la precipitación del producto cristalino de
N-(fosfonometil)glicina. Si bien no es necesario ni esencial
para la presente invención, se contempla que la porción 119B se
puede introducir directamente en el cristalizador por evaporación
125 o se puede mezclar previamente con la fracción secundaria 109,
por ejemplo, en un tanque de depósito.
En la práctica, la proporción de la torta húmeda
adiabática 119 transferida a la mezcla de producto de fracción
secundaria 143 y/o al cristalizador por evaporación 125 puede variar
considerablemente sin apartarse del alcance de la presente
invención y se obtienen resultados ventajosos.
En aún otra forma de realización alternativa del
procedimiento ilustrado en la Fig. 5, en lugar de mezclar una torta
húmeda adiabática 119B en una mezcla de producto de fracción
secundaria 143 y/o de introducirla en el cristalizador por
evaporación 125, la torta húmeda adiabática se puede combinar y
mezclar físicamente en forma directa con el segundo producto de
torta húmeda 151 para obtener un producto combinado de torta húmeda
de pureza aceptable.
Aún otra forma de realización del procedimiento
de la presente invención para producir y recuperar dos productos de
torta húmeda que comprende producto cristalino de
N-(fosfonometil)glicina a partir de una solución de reacción
de oxidación que comprende el producto disuelto de
N-(fosfonometil)glicina e impurezas se muestra en la Fig. 6.
En esta forma de realización, se maneja la distribución de impurezas
entre los cristales del producto de torta húmeda de
N-(fosfonometil)glicina por transferencia neta de las
impurezas contenidas en una de la primera y la segunda fracción de
licor madre a: (i) la otra de la primera y la segunda operación de
cristalización; (ii) la otra de la primera y la segunda etapa de
separación de líquidos/sólidos; (iii) la otra del primero y el
segundo producto de torta húmeda; o cualquier de (i), (ii) y/o
(iii).
En referencia ahora a la Fig. 6, se introduce
una corriente de alimentación acuosa 101 que comprende un sustrato
de ácido N-(fosfonometil)-iminodiacético junto con
oxígeno en un sistema de reactor de oxidación 103 que comprende una
o más zonas de reacción de oxidación, en donde el sustrato de ácido
N-(fosfonometil)-iminodiacético se somete a
escisión oxidativa en presencia de un catalizador para formar una
solución de reacción de oxidación 105. La solución de reacción de
oxidación 105 extraída del sistema de reactor 103 luego se divide en
fracciones plurales y una porción 107 (es decir, una fracción
primaria de la solución de reacción de oxidación) se introduce en
un cristalizador adiabático 111 para producir una suspensión
primaria de producto 113 que comprende cristales de producto
precipitado de N-(fosfonometil)glicina y licor madre
primario. Otra porción 109 (es decir, una fracción secundaria de la
solución de reacción de oxidación) se introduce en un cristalizador
por evaporación no adiabático impulsado por calor 125 para producir
una suspensión de cristalización por evaporación 126 (es decir, una
suspensión secundaria de producto) que comprende el producto
precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina y licor
madre secundario.
La operación del cristalizador adiabático 111
produce vapor 115 (es decir, el esquema base del cristalizador
adiabático) que se descarga de la parte superior del cristalizador,
una corriente de producto de decantación (es decir, licor madre
primario) 112 que se extrae del cristalizador y una suspensión de
producto primario de cristalización 113 que se retira de la parte
inferior del cristalizador y que comprende el producto precipitado
cristalino de N-(fosfonometil)glicina y licor madre primario.
De preferencia, al menos una porción (y con mayor preferencia la
totalidad) de la parte superior del cristalizador adiabático 115 y/o
el producto de decantación 112 extraído del cristalizador
adiabático 111 se vuelve a reciclar en el sistema de reactor de
oxidación 103.
La suspensión de producto primario de
cristalización 113 que comprende producto precipitado cristalino de
N-(fosfonometil)glicina y licor madre primario que se extrae
de la parte inferior del cristalizador adiabático se introduce en
un dispositivo de separación de líquidos/sólidos 117, de preferencia
una centrífuga de cesto o banco de centrífugas de cesto, a fin de
producir un producto de torta húmeda 119 y una corriente agotada de
sólidos 123 (por ejemplo, un centrado). Al menos una porción de la
corriente agotada de sólidos 123 se vuelve a reciclar en el
cristalizador adiabático 111 y/o opcionalmente se vuelve a reciclar
en el sistema de reactor de oxidación 103 tal como se muestra con
la línea de puntos en la Fig. 6. De preferencia, el producto de
torta húmeda 119 tiene un contenido de sólidos de aproximadamente
90% a aproximadamente 99% en peso tal como se describió con
anterioridad.
En la operación del cristalizador por
evaporación no adiabático 125, se transfiere el calor a la fracción
secundaria 109 para vaporizar agua (y pequeñas moléculas de
impurezas, tales como formaldehído y ácido fórmico) y formar una
corriente de vapor en la parte superior del cristalizador no
adiabático 127. El producto de N-(fosfonometil)glicina
precipita para producir una suspensión de cristalización por
evaporación 126 que comprende el producto precipitado cristalino de
N-(fosfonometil)glicina y licor madre secundario. La
suspensión 126 se extrae del cristalizador por evaporación no
adiabático 125, y se divide en fracciones plurales que comprenden
una primera fracción 129 y una segunda fracción 131. La primera
fracción 129 se introduce en un dispositivo de primera separación
de líquidos/sólidos 133, de preferencia una centrífuga de base
sólida, a fin de producir una primera fracción de producto de torta
húmeda 153 que tiene un contenido de sólidos de aproximadamente 70%
a aproximadamente 85% en peso tal como se describió con
anterioridad y una corriente agotada de sólidos 134 (por ejemplo, un
centrado). La corriente agotada de sólidos generalmente se vuelve a
reciclar en el cristalizador por evaporación no adiabático. Sin
embargo, al menos una porción de la corriente agotada de sólidos 134
opcionalmente se puede volver a mezclar con la torta húmeda tal
como se muestra con la línea de puntos en la Fig. 6 a fin de generar
una primera fracción producto de torta húmeda 153A con contenido de
sólidos aún menor. La primera fracción de producto de torta húmeda
153 o 153A luego de preferencia se mezcla con el producto de torta
húmeda 119 producida en el cristalizador adiabático para producir
el primer producto de torta húmeda 121.
La segunda fracción 131 de la suspensión de
producto por evaporación opcionalmente se introduce en un hidroclón
(o banco de hidroclones) 135 para formar una segunda fracción de
suspensión concentrada 137 enriquecida en producto precipitado de
N-(fosfonometil)glicina y una corriente agotada de sólidos
139. La corriente agotada de sólidos de hidroclón 139 de
preferencia se vuelve a reciclar en el cristalizador por evaporación
impulsado por calor 125 para la ulterior recuperación del producto
de N-(fosfonometil)glicina. La segunda fracción concentrada
137 se introduce en un tanque de alimentación separador 141, el cual
alimenta un dispositivo de separación de líquidos/sólidos, de
preferencia una centrífuga de cesto capaz de producir un producto de
torta húmeda que tiene un contenido de sólidos relativamente
elevado (generalmente de al menos aproximadamente 85% a
aproximadamente 99% en peso de sólidos). En la forma de realización
preferida que se muestra en la Fig. 6, la segunda fracción de
suspensión concentrada 137 se introduce en un banco de centrífugas
de cesto operadas en paralelo. En consecuencia, la suspensión
concentrada acumulada en el tanque de alimentación separador 141 se
divide en fracciones de suspensión concentradas 143A y 143B que se
introducen en centrífugas de cesto 145A y 145B, respectivamente.
Las centrífugas de cesto producen cada una un producto de torta
húmeda 149A y 149B que se combinan para formar el segundo producto
de torta húmeda 151. Las centrífugas de cesto también producen
centrados 147A y 147B que luego se vacían de producto precipitado y
se pueden volver a reciclar en el cristalizador por evaporación no
adiabático 125. De modo alternativo, si es necesario obtener un
producto de torta húmeda de pureza aceptable, al menos una porción
de centrados 147A, 147B y/o 134 se puede purgar del
procedimiento.
Tal como se muestra en la Fig. 6, al menos
algunas opciones para el manejo de la distribución de impurezas por
transferencia neta de las impurezas contenidas en el licor madre
pueden incluir, sin limitación: transferencia de licor madre
primario a partir de cristalización adiabática (por ejemplo, el
producto de decantación 112 y/o la corriente agotada de sólidos
123) para la operación de cristalización por evaporación 125;
transferencia de centrados 147A y/o 147B al primer producto de
torta húmeda 121; transferencia de centrados 147A y/o 147B al
cristalizador adiabático 111; y/o transferencia de centrados 147A
y/o 147B a la suspensión primaria de producto 113.
Es de esperar que el producto de cristales de
N-(fosfonometil)glicina generados en el sistema de
cristalizador adiabático sea mayor. Esto provee un material que
tiene buenas características de manipulación cuando se mezcla con
torta húmeda a partir del sistema de cristalizador no adiabático.
Sin embargo, la torta húmeda mezclada puede no permitir el
transporte de demasiado líquido. En consecuencia puede ser deseable
moler los cristales adiabáticos para obtener menor tamaño de los
cristales, ya sea para obtener una distribución más uniforme del
tamaño de los cristales dentro del material mezclado o para asegurar
una cantidad adecuada de líquido transportado con la torta húmeda
mezclada por razones de equilibrio de impurezas.
Los siguientes ejemplos pretenden simplemente
ilustrar mejor y explicar la presente invención. La invención, en
consecuencia, no se debe limitar a ninguno de los detalles de estos
ejemplos.
Ejemplo
1
Una muestra de torta húmeda de
N-(fosfonometil)glicina se remitió para análisis y pruebas
posteriores. La torta húmeda se obtuvo de una etapa de
cristalizador por evaporación no adiabática usada para eliminar el
agua de una suspensión de producto obtenida a partir de la oxidación
catalítica de ácido N-(fosfonometil)-iminodiacético
y se sometió a un ciclo posterior de lavado con centrífuga. La
muestra seca se analizó para determinar impurezas, a saber,
formaldehído, ácido fórmico,
N-metil-N-(fosfonometil)glicina
(NMG), ácido aminometilfosfónico (AMPA), ácido
metilaminometilfosfónico (MAMPA), ácido iminodiacético (IDA),
glicina, ácido
imino-bis-(metilen)-bis-fosfónico
(iminobis) y ácido N-(fosfonometil)-iminodiacético
(GI) y también para el contenido de
N-(fosfonometil)glicina.
La muestra luego se separa en 3 fracciones
distintas de igual peso, y cada una de ellas se resuspendió en agua
a temperatura ambiente con tres relaciones en masa diferentes 3:1,
7:1 y 15,67:1 de agua respecto de sólido seco. Estas relaciones son
1 a 2 órdenes de magnitud superiores a las relaciones de
desplazamiento de agua habituales durante una etapa de lavado con
centrífuga, pero insuficientes para disolver totalmente los
sólidos. Después de cierto tiempo, se filtraron las muestras
sólidas, se secaron, y se volvieron a remitir para el análisis. La
intención de la prueba era hallar cuáles impurezas se podían
eliminar de los sólidos por lavado y cuáles estaban "ocluidas"
como impurezas de fase sólida. La Tabla 1 siguiente muestra cada una
de las impurezas residuales de fase sólida que no se pueden
eliminar por lavado con los relavados de pulpa con agua. Las demás
impurezas de la torta húmeda se consideraron eliminadas por lavado
de la pulpa. Los datos se muestran en unidades de impurezas
residuales en ppm por porcentaje en peso de
N-(fosfonometil)glicina (Gli) en la fase sólida. Sólo se
obtuvieron incrementos mínimos de pureza mediante este
procedimiento.
Las impurezas de fase sólida anteriores
constituyeron entre el 256,1 ppm por ciento en peso de
N-(fosfonometil)glicina y 302,2 ppm por ciento en peso de
N-(fosfonometil)glicina en la fase sólida. Para convertir
estos valores en impurezas por ciento en peso en la torta húmeda
seca, la suma de los valores de la Tabla 1 para cualquier hilera
dada se divide por 10.000 (esto se define como X), y este valor
resultante se divide por 1-X. La ejecución de este
cálculo aritmético demuestra que la torta húmeda seca contenía un
nivel de impurezas del 3,12 por ciento en peso antes de formar la
pulpa con agua, y permanecía un 2,63 por ciento en peso después de
mucho lavado. Se debe entender que esto implica un contenido de
N-(fosfonometil)glicina del 96,9 al 97,4 por ciento en peso
en la torta húmeda de este ejemplo.
Ejemplo
2
Se condujo un experimento mediante un sistema
similar al ilustrado en la Fig. 3 para producir y recuperar
productos de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina. Se
mezclaron proporciones variables 113B de la suspensión primaria de
producto 113 proveniente del cristalizador adiabático con la
fracción 137 de la suspensión de cristalización por evaporación 126
(es decir, la suspensión secundaria de producto) proveniente del
cristalizador por evaporación en el tanque de alimentación
centrífugo por evaporación 141. Durante este experimento, la
relación entre la fracción primaria 107 y la solución de reacción de
oxidación 105 promedió aproximadamente 0,79, mientras que la
concentración de N-(fosfonometil)glicina disuelta en solución
105 promedió aproximadamente 9% en peso. El contenido de sólidos en
la suspensión primaria de producto 113 se mantuvo en aproximadamente
25% en peso, mientras que en la suspensión secundaria de producto
126 se mantuvo en aproximadamente 11% en peso.
Durante el curso del experimento, se varió la
relación entre la masa de sólidos de la porción 113B de la
suspensión primaria de producto y los sólidos combinados en 143 de
0 a aproximadamente 0,40, con incrementos de aproximadamente 0,10.
Inicialmente, antes de mezclar el material de la suspensión primaria
de producto 113 proveniente del cristalizador adiabático con la
fracción 137 de la suspensión secundaria de producto proveniente del
cristalizador por evaporación, la fracción 129 de la suspensión
secundaria de producto alimentada a la centrífuga de base sólida
133 promedió aproximadamente 37% en peso, pero se incrementó a
aproximadamente 55% en peso hacia el final del experimento,
mientras se continuó obteniendo la misma producción de torta húmeda
respecto de la producción total (es decir, de aproximadamente 15% a
aproximadamente 16%). Para cada relación en masa de sólidos entre
la porción 113B de la suspensión primaria de producto y los sólidos
combinados en 143, se redujo la cantidad de agua de lavado de la
centrífuga hasta que la pureza de N-(fosfonometil)glicina de
las tortas húmedas combinadas 149A y 149B coincidía con las
relaciones anteriores. Por último, se alcanzó una relación en la
cual se eliminaba por completo el lavado con agua, y aún así el
ensayo de N-(fosfonometil)glicina de las tortas húmedas
combinadas 149A y 149B excedía el obtenido antes de mezclar el
material de la suspensión primaria de producto 113 proveniente del
cristalizador adiabático con la fracción 137 de la suspensión
secundaria de producto proveniente del cristalizador por
evaporación. En ensayo de N-(fosfonometil)glicina en las
tortas húmedas combinadas 149A y 149B pasó de 95,9 a 96,4% en peso
(en base seca).
Ejemplo
3
Se creó un modelo de equilibrio de material de
procedimiento y se utilizó para simular y comparar los sistemas de
recuperación de producto tal como se ilustra en las Fig. 2, 3 y 5.
En todos los modelos de simulaciones se utilizaron las siguientes
presunciones y entradas.
El sistema se operó en estado estable y se
alimentó la misma cantidad de alimentación base de
N-(fosfonometil)-iminodiacético (GI) en corriente
de alimentación acuosa 101 al sistema de reactor de oxidación 103.
El agua de alimentación en la corriente de alimentación acuosa 101
se ajustó a fin de mantener constante la concentración de
N-(fosfonometil)glicina (Gli) en 9,1% en peso en la solución
de reacción 105 que sale del sistema de reactor 103. La
concentración de ácido
N-(fosfonometil)-iminodiacético sin reaccionar en la
solución de reacción de oxidación 105 era de 900 ppm en peso. La
selectividad del sistema de reactor de oxidación 103 se planteó de
manera tal que se formaron 0,721 libras de
N-(fosfonometil)glicina por cada libra de ácido
N-(fosfonometil)-iminodiacético que reaccionó.
Además, se planteó un sistema de reactor de oxidación 103 para
generar 0,00325 libras de impurezas por cada libra de
N-(fosfonometil)glicina formada en el sistema de reactor de
oxidación. Se supuso que estas impurezas eran no volátiles en el
procedimiento y permanecían en el líquido o quedaban ocluidas en los
sólidos cristalinos o cocristalizadas.
La concentración de
N-(fosfonometil)glicina en el producto de decantación del
licor madre primario del cristalizador adiabático 112 y en el
centrado 123 era de 3,5% en peso. La concentración de sólidos en la
suspensión de producto primario de cristalización adiabática 113 se
planteó en el 25% en peso. La relación entre la parte superior del
cristalizador adiabático 115 y la fracción primaria 107 de la
solución de reacción de oxidación se planteó en 0,07. El contenido
de sólidos del producto de torta húmeda 119 era del 92% en peso.
Todos los dispositivos de separación de
líquidos/sólidos empleados en el procedimiento se plantearon para
generar líquidos libres de sólidos y, de modo similar, el producto
de decantación proveniente del cristalizador adiabático 111 estaba
libre de sólidos.
El coeficiente de partición para los sólidos de
ácido N-(fosfonometil)-iminodiacético en el
cristalizador adiabático 111 era de 0,90. El coeficiente de
partición para el ácido
N-(fosfonometil)-iminodiacético en el cristalizador
por evaporación 125 era de 0,20. Estos coeficientes de partición
para el ácido N-(fosfonometil)-iminodiacético se
definieron como la relación entre la concentración de ácido
N-(fosfonometil)-iminodiacético en el sólido,
respecto de ácido N-(fosfonometil)-iminodiacético en
la fase líquida, en donde la concentración en la fase líquida se
basa solo en la N-(fosfonometil)glicina. El coeficiente de
partición para de las impurezas en el cristalizador por evaporación
125 con respecto a las impurezas no volátiles generadas en el
sistema de reactor de oxidación era de 0,60. Este coeficiente de
partición se definió como la relación entre la concentración de
impurezas en el sólido respecto de las impurezas en la fase líquida,
en donde la concentración de impurezas en la fase sólida era solo
en base a la N-(fosfonometil)glicina. El coeficiente de
partición de las impurezas no volátiles en el cristalizador
adiabático 111 se planteó como despreciable.
El contenido de sólidos de la suspensión
secundaria de cristalización por evaporación 126 era del 15% en
peso. Los centrados 147A, 147B y 134 contenían 7% en peso de
N-(fosfonometil)glicina.
La relación planteada entre la concentración de
sólidos en la suspensión concentrada 137 y la concentración de
sólidos en la segunda fracción 131 de la suspensión secundaria de
cristalización por evaporación era de 1,7.
El contenido de sólidos de la primera fracción
del producto de torta húmeda 153 era del 70% en peso y el contenido
de sólidos del segundo producto de torta húmeda 151 era del 88% en
peso.
En modelos de simulaciones, los cálculos también
presupusieron 2500 ppm en peso de subproductos de reacción
volátiles presentes en la solución de reacción de oxidación 105.
Estos componentes volátiles pueden salir con las corrientes de la
parte superior del cristalizador adiabático 111 y del cristalizador
por evaporación 125. Se presupuso que la concentración de impurezas
volátiles en las respectivas partes superiores del cristalizador
era igual a la concentración de impurezas volátiles en todos los
materiales alimentados al cristalizador adiabático 111 y al
cristalizador por evaporación 125.
Caso A: Esta es una simulación del equilibrio de
materiales para una configuración de procedimiento similar a la
ilustrada en la Fig. 2, en donde el segundo producto de torta húmeda
151 representa 31,11 por ciento en peso del total de producción de
N-(fosfonometil)glicina. En este ejemplo, el ensayo de
N-(fosfonometil)glicina del segundo producto de torta húmeda
151 era de 95,00% en peso (base seca) y el esquema base requerido
del cristalizador por evaporación no adiabático 127 era de 2,73
libras por libra de alimentación de ácido
N-(fosfonometil)-iminodiacético al sistema de
reactor 103.
Caso B: Esta es una variación del Caso A, pero
con la producción de la segunda torta húmeda 151 aumentada a 35,57
por ciento en peso del total de producción de
N-(fosfonometil)glicina, mientras se mantuvo aproximadamente
igual el esquema base global requerido del cristalizador por
evaporación no adiabático 127 por libra de ácido
N-(fosfonometil)-iminodiacético alimentado al
sistema de reactor 103. En este caso, el ensayo de
N-(fosfonometil)glicina del segundo producto de torta húmeda
151 descendió al 93,91% en peso (en base seca). El Caso B ilustra un
límite en la tasa de producción del segundo producto de torta
húmeda 151 que tiene pureza aceptable.
Caso C: Esta es otra variación de los Cases A y
B, excepto en que la producción de la segunda torta húmeda 151 se
incrementó aún más, hasta el 41,90% del total de producción de
N-(fosfonometil)glicina y se incrementó la parte de agua de
alimentación en la corriente de alimentación acuosa 101, dado que
más producción se pasó al cristalizador no adiabático 125. En este
caso, el ensayo de N-(fosfonometil)glicina del segundo
producto de torta húmeda 151 era similar al del Caso A, pero se
realizó a costa del esquema base requerido del cristalizador por
evaporación no adiabático 127 que aumentó a 3,69 libras por libra de
alimentación de ácido
N-(fosfonometil)-iminodiacético al sistema de
reactor 103. El Casi C ilustra cómo se puede lograr una mayor tasa
de producción del segundo producto de torta húmeda 151 al pasar más
producción al cristalizador no adiabático, pero a expensas del
incremento de los requisitos del esquema base del cristalizador por
evaporación no adiabático 127 (es decir, aumento de los costos
operativos del cristalizador por evaporación no adiabático).
Los Casos A a C ilustran que el incremento del
segundo producto de torta húmeda 151 en la Fig. 2 se obtiene a
expensas de la reducción del ensayo de
N-(fosfonometil)glicina del segundo producto de torta húmeda
151 (Case B) y/o a expensas de requisitos adicionales del esquema
base del cristalizador por evaporación no adiabático 127 (Caso
C).
Caso D: Esta es una simulación del equilibrio de
material para una configuración de procedimiento similar a la
ilustrada en la Fig. 3, en donde una porción 113B de la suspensión
de producto primario de cristalización 113 proveniente del
cristalizador adiabático 111 se transfirió y se mezcló con la
suspensión de cristalización por evaporación 126 proveniente del
cristalizador por evaporación no adiabático 125 en el tanque de
alimentación por centrifugación del cristalizador por evaporación
141. En este caso, el 42% de la producción se puede producir como
segundo producto de torta húmeda 151, mientras que el ensayo de
N-(fosfonometil)glicina del segundo producto de torta húmeda
151 es superior al del Caso A (que produjo un menor porcentaje de
segunda torta húmeda) y los requisitos del esquema base del
cristalizador por evaporación no adiabático 127 estaban ligeramente
reducidos en comparación con el Caso A. Esto ilustra como el
mezclado de la suspensión de producto primario de cristalización
113 del cristalizador adiabático con suspensión de cristalización
por evaporación 126 proveniente del cristalizador por evaporación
no adiabático puede dar un rendimiento aumentado de la producción de
la segunda torta húmeda 151 sin incrementar los requisitos del
esquema base del cristalizador por evaporación no adiabático 127 y/o
sacrificar la pureza de la torta húmeda.
Caso E: Este caso es similar al Caso D, excepto
en que de conformidad con Fig. 5, el producto de torta húmeda 119
recuperado por la centrífuga de cesto 117, en lugar de la suspensión
de producto primario de cristalización 113 proveniente del
cristalizador adiabático, se transfirió y se mezcló con la
suspensión de cristalización por evaporación 126 proveniente del
cristalizador por evaporación no adiabático 125 en el tanque de
alimentación por centrífuga del cristalizador por evaporación 141.
En este caso, se obtuvo similar pureza y cantidad de segundo
producto de torta húmeda 151 que en el Caso D, pero con menores
requisitos de esquema base del cristalizador por evaporación no
adiabático 127.
La Tabla 2 siguiente resume los valores
calculados de entrada y del modelo para el equilibrio simulado de
materiales en los Casos A a E.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
La presente invención no está limitada a las
anteriores formas de realización y se puede modificar de diversas
maneras. La descripción anterior de formas de realización preferidas
sólo pretende poner en conocimiento a otros expertos en la técnica
la invención, sus principios y su aplicación práctica, a fin de que
otros expertos en la técnica puedan adaptar y aplicar la invención
en sus numerosas formas, como mejor se ajuste a los requisitos de
un uso particular.
Con referencia al uso de la(s)
palabra(s) "comprender" o "comprende" o "que
comprende" en toda la presente memoria descriptiva (incluso las
reivindicaciones siguientes), cabe destacar que a menos que el
contexto requiera lo contrario, dichas palabras se usan sobre la
base y con clara comprensión de que se deben interpretar en forma
incluyente, más que excluyente, y que se pretende que cada una de
dichas palabras se deben interpretar en la consideración de la
presente memoria descriptiva en su totalidad.
Claims (39)
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1. Un procedimiento para recuperar un producto de N-(fosfonometil)glicina a partir de una solución acuosa de reacción de oxidación que comprende un producto de N-(fosfonometil)glicina, en donde el procedimiento comprende:dividir la solución acuosa de reacción en fracciones plurales que comprenden una fracción primaria y una fracción secundaria;precipitar cristales de producto de N-(fosfonometil)glicina de la fracción primaria para producir una suspensión primaria de producto que comprende cristales precipitados del producto de N-(fosfonometil)glicina y un licor madre primario;dividir dicha suspensión primaria de producto en una primera porción y una segunda porción;separar cristales precipitados del producto de N-(fosfonometil)glicina de dicha primera porción de dicha suspensión primaria de producto, y así producir un primer producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina;combinar dicha segunda porción de dicha suspensión primaria de producto con el producto de N-(fosfonometil)glicina contenido en dicha fracción secundaria de dicha solución acuosa de reacción;someter dicha fracción secundaria de dicha solución acuosa de reacción a una operación de cristalización por evaporación a fin de precipitar cristales del producto de N-(fosfonometil)glicina proveniente de dicha fracción secundaria, y así producir una suspensión de producto secundario de evaporación que comprende cristales precipitados del producto de N-(fosfonometil)glicina y un licor madre secundario; yseparar cristales precipitados del producto de N-(fosfonometil)glicina de dicha suspensión de producto secundario de evaporación, y así producir un segundo producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina. - 2. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 1, en el que dicha segunda porción de dicha suspensión primaria de producto se combina con dicha fracción secundaria de dicha solución acuosa de reacción a fin de formar una mezcla de alimentación del cristalizador por evaporación y dicha mezcla de alimentación de cristalizador por evaporación se somete a dicha operación de cristalización por evaporación a fin de precipitar el producto de cristales de N-(fosfonometil)glicina proveniente de dicha mezcla de alimentación de cristalizador por evaporación y así producir dicha suspensión de producto secundario de evaporación.
- 3. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 1, en el que dicha segunda porción de dicha suspensión primaria de producto se combina con al menos una porción de dicha suspensión de producto secundario de evaporación para formar una mezcla de producto de fracción secundaria y el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina se separa de dicha mezcla de producto de fracción secundaria para producir dicho segundo producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina.
- 4. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 3, en el que el procedimiento también comprende:dividir la suspensión de producto secundario de evaporación en fracciones plurales que comprenden una primera fracción y una segunda fracción;separar el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina de dicha primera fracción de dicha suspensión de producto secundario de evaporación, y así producir una primera fracción de producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina; y combinar dicha segunda porción de dicha suspensión primaria de producto con dicha segunda fracción de dicha suspensión de producto secundario de evaporación para formar dicha mezcla de producto de fracción secundaria, en donde el segundo producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina tiene un contenido de sólidos mayor que la primera fracción de producto de torta húmeda.
- 5. Un procedimiento para recuperar un producto de N-(fosfonometil)glicina de una solución acuosa de reacción de oxidación que comprende un producto de N-(fosfonometil)glicina, procedimiento que comprende:dividir la solución acuosa de reacción en fracciones plurales que comprenden una fracción primaria y una fracción secundaria;precipitar el producto de cristales de N-(fosfonometil)glicina de la fracción primaria a fin de producir una suspensión primaria de producto que comprende el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina y un licor madre primario;separar el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina de dicha suspensión primaria de producto, y así producir un primer producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina;combinar al menos una porción de dicho primer producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina con el producto de N-(fosfonometil)glicina contenido en dicha fracción secundaria de dicha solución acuosa de reacción;
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someter dicha fracción secundaria de dicha solución acuosa de reacción a una operación de cristalización por evaporación a fin de precipitar el producto de cristales de N-(fosfonometil)glicina de dicha fracción secundaria, y así producir una suspensión de producto secundario de evaporación que comprende el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina y un licor madre secundario;separar el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina de dicha suspensión de producto secundario de evaporación, y así producir un segundo producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina. - 6. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 1 ó 5, en la que la fracción primaria es enfriada por evaporación del agua que contiene en condiciones sustancialmente adiabáticas a fin de precipitar el producto de cristales de N-(fosfonometil)glicina de la fracción primaria y producir dicha suspensión primaria de producto que comprende el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina y licor madre primario.
- 7. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 5, en la que al menos una porción de dicho primer producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina se combina con al menos una porción de dicha suspensión de producto secundario de evaporación a fin de formar una mezcla del producto de fracción secundaria y el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina se separa de dicha mezcla de producto de fracción secundaria a fin de producir dicho segundo producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina.
- 8. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 7, procedimiento que también comprende:dividir la suspensión de producto secundario de evaporación en fracciones plurales que comprenden una primera fracción y una segunda fracción;separar el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina de dicha primera fracción de dicha suspensión de producto secundario de evaporación, y así producir una primera fracción de producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina; y combinar al menos una porción de dicho primer producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina con dicha segunda fracción de dicha suspensión de producto secundario de evaporación a fin de formar dicha mezcla de producto de fracción secundaria, en donde el segundo producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina tiene un contenido de sólidos mayor que la primera fracción producto de torta húmeda.
- 9. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 4 u 8, en las que el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina se separa de dicha mezcla de producto de fracción secundaria en una centrífuga de cesto y el producto de cristales precipitados de N-(fosfonometil)glicina se separa de dicha primera fracción de dicha suspensión de producto secundario de evaporación en una centrífuga de base sólida.
- 10. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 5, en la que al menos una porción de dicho primer producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina se combina con dicha fracción secundaria de dicha solución acuosa de reacción a fin de formar una mezcla de alimentación de cristalizador por evaporación y dicha mezcla de alimentación de cristalizador por evaporación se somete a dicha operación de cristalización por evaporación a fin de precipitar el producto de cristales de N-(fosfonometil)glicina de dicha mezcla de alimentación de cristalizador por evaporación y así producir dicha suspensión de producto secundario de evaporación.
- 11. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 2 ó 10, procedimiento que también comprende:dividir la suspensión de producto secundario de evaporación en fracciones plurales que comprenden una primera fracción y una segunda fracción;separar el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina de dicha primera fracción de dicha suspensión de producto secundario de evaporación, y así producir una primera fracción de producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina; yseparar el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina de dicha segunda fracción de dicha suspensión de producto secundario de evaporación a fin de producir dicho segundo producto de torta húmeda de N-fosfonometil)glicina, en donde el segundo producto de torta húmeda de N-fosfonometil)glicina tiene un contenido de sólidos mayor que la primera fracción de producto de torta húmeda.
- 12. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 11, en el que el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina se separa del dicha segunda fracción de dicha suspensión de producto secundario de evaporación en una centrífuga de cesto y el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina se separa de dicha primera fracción de dicha suspensión de producto secundario de evaporación en una centrífuga de base
sólida. - 13. Un procedimiento tal como se establece en cualquiera de las reivindicaciones 4, 8 u 11, en las que la relación entre el contenido de sólidos del segundo producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina y el contenido de sólidos de la primera fracción producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina, medido en porcentaje en peso de sólidos en dichos productos de torta húmeda, es al menos de aproximadamente 1,1.
- 14. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 13, en la que la relación entre el contenido de sólidos del segundo producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina y el contenido de sólidos de la primera fracción de producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina, medido en porcentaje en peso de sólidos en dichos productos de torta húmeda, es al menos aproximadamente 1,2.
- 15. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 14, en la que la relación entre el contenido de sólidos del segundo producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina y el contenido de sólidos de la primera fracción de producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina, medido en porcentaje en peso de sólidos en dichos productos de torta húmeda, es al menos de aproximadamente 1,25.
- 16. Un procedimiento tal como se estableció en cualquiera de las reivindicaciones 4, 8 u 11, en las que la primera fracción de producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina se combina con el primer producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina.
- 17. Un procedimiento tal como se estableció en cualquiera de las reivindicaciones 4, 8 u 11, en las que la N-(fosfonometil)glicina en el primer producto de torta húmeda o en la primera fracción producto de torta húmeda se neutraliza con una base o bases a fin de preparar una sal agronómicamente aceptable de N-(fosfonometil)glicina.
- 18. Un procedimiento para recuperar un producto de N-(fosfonometil)glicina de una solución acuosa de reacción de oxidación que comprende un producto de N-(fosfonometil)glicina, procedimiento que comprende:dividir la solución acuosa de reacción en fracciones plurales que comprenden una fracción primaria y una fracción secundaria;precipitar el producto de cristales de N-(fosfonometil)glicina provenientes de la fracción primaria para producir una suspensión primaria de producto que comprende el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina y un licor madre primario;precipitar el producto de cristales de N-(fosfonometil)glicina provenientes de una mezcla de alimentación de cristalización secundaria que comprende dicha fracción secundaria de dicha solución acuosa de reacción y al menos una porción de dicha suspensión primaria de producto a fin de producir una suspensión secundaria de producto que comprende el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina y un licor madre secundario; yseparar el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina proveniente de dicha suspensión secundaria de producto, y así producir un producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina.
- 19. Un procedimiento para recuperar un producto de N-(fosfonometil)glicina de una solución acuosa de reacción de oxidación que comprende un producto de N-(fosfonometil)glicina, procedimiento que comprende:dividir la solución acuosa de reacción en fracciones plurales que comprenden una fracción primaria y una fracción secundaria;precipitar el producto de cristales de N-(fosfonometil)glicina provenientes de la fracción primaria a fin de producir una suspensión primaria de producto que comprende el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina y un licor madre primario;precipitar el producto de cristales de N-(fosfonometil)glicina provenientes de una mezcla de alimentación acuosa secundaria de cristalización que comprende dicha fracción secundaria de dicha solución acuosa de reacción a fin de producir una suspensión secundaria de producto que comprende el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina y un licor madre secundario;combinar al menos una porción de dicha suspensión primaria de producto con al menos una porción de dicha suspensión secundaria de producto a fin de producir una mezcla de producto de fracción secundaria; yseparar el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina proveniente de dicha mezcla de producto de fracción secundaria, y así producir un producto de torta húmeda de N-(fosfonometil)glicina.
- 20. Un procedimiento para recuperar un producto de N-(fosfonometil)glicina de una solución acuosa de reacción de oxidación que comprende un producto de N-(fosfonometil)glicina, procedimiento que comprende:dividir la solución acuosa de reacción en fracciones plurales que comprenden una fracción primaria y una fracción secundaria;precipitar el producto de cristales de N-(fosfonometil)glicina de la fracción primaria en una primera operación de cristalización a fin de producir una suspensión primaria de producto que comprende el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina y un licor madre primario;
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precipitar el producto de cristales de N-(fosfonometil)glicina proveniente de la fracción secundaria en una segunda operación de cristalización a fin de producir una suspensión secundaria de producto que comprende el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina y un licor madre secundario;separar el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina proveniente de dicha suspensión primaria de producto en una primera etapa de separación de líquidos/sólidos, y así producir un primer producto de torta húmeda y una fracción de licor madre primario;separar el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina proveniente de dicha suspensión secundaria de producto en una segunda etapa de separación de líquidos/sólidos, y así producir un segundo producto de torta húmeda y una fracción de licor madre secundario;reciclar al menos una parte de cada una de dichas fracciones de licor madre de manera tal que el producto no recuperado de N-(fosfonometil)glicina y las impurezas contenidas allí se reintroducen en una o ambas de dichas operaciones de cristalización; ymantener el contenido de impurezas de cada uno de dichos productos de torta húmeda por debajo de un valor definido, en donde dicho mantenimiento de dicho contenido de impurezas comprende la transferencia neta de impurezas contenidas en una de dichas primera y segunda fracción de licor madre fracciones a: (i) la otra de dicha primera y segunda operación de cristalización; (ii) la otra de dicha primera y segunda etapa de separación de líquidos/sólidos; (iii) el otro de dicho primer y segundo producto de torta húmeda; o cualquier combinación de (i), (ii) y/o (iii). - 21. Un procedimiento para preparar productos de torta húmeda separados a partir de una solución que comprende tanto un producto sometido a la cristalización a partir de la solución e impurezas no deseadas, procedimiento que comprende:dividir la solución en fracciones plurales que comprenden una fracción primaria y una fracción secundaria;precipitar los cristales de producto provenientes de la fracción primaria en una primera operación de cristalización a fin de producir una suspensión primaria de producto que comprende cristales de producto precipitados y un licor madre primario;precipitar cristales de producto proveniente de la fracción secundaria en una segunda operación de cristalización a fin de producir una suspensión secundaria de producto que comprende cristales de producto precipitado y un licor madre secundario;separar los cristales de producto precipitado de dicha suspensión primaria de producto en una primera etapa de separación de líquidos/sólidos, y así producir un primer producto de torta húmeda y una fracción de licor madre primario;separar los cristales de producto precipitado de dicha suspensión secundaria de producto en una segunda etapa de separación de líquidos/sólidos, y así producir un segundo producto de torta húmeda y una fracción de licor madre secundario;reciclar al menos una parte de cada una de las fracciones de dicho licor madre a fin de reintroducir el producto no recuperado y las impurezas allí contenidas en una o ambas de dichas operaciones de cristalización; ymantener el contenido de impurezas de cada uno de dichos productos de torta húmeda por debajo de un valor definido, en donde dicho mantenimiento de dicho contenido de impurezas comprende: (i) transferencia neta de las impurezas contenidas en dicha una y segunda fracción de licor madre a la otra de dicha primera y segunda operación de cristalización; (ii) transferencia neta de las impurezas contenidas en una de dichas primera y segunda fracción de licor madre a la otra de dichas primera y segunda etapa de separación de líquidos/sólidos; (iii) transferencia neta del producto de torta húmeda con contenido de impurezas relativamente bajo, tal como se obtiene de una de dichas primera y segunda etapa de separación de líquidos/sólidos, a la otra de dichas primera y segunda operación de cristalización; (iv) transferencia neta del producto de torta húmeda de contenido de impurezas relativamente bajo, tal como se obtiene de una de dichas primera y segunda etapa de separación de líquidos/sólidos, a la otra de dichas primera y segunda etapa de separación de líquidos/sólidos; (v) transferencia neta de la suspensión de contenido de impurezas relativamente bajo, tal como se obtiene de una de dichas primera y segunda operación de cristalización, a la otra de dichas primera y segunda operación de cristalización; (vi) transferencia neta de la suspensión contenido de impurezas relativamente bajo, tal como se obtiene de una de dichas primera y segunda operación de cristalización, a la otra de dichas primera y segunda etapa de separación de líquidos/sólidos; o una combinación de (i), (ii), (iii), (iv), (v) y/o (vi).
- 22. Un procedimiento para recuperar un producto de N-(fosfonometil)glicina de una suspensión que comprende producto de cristales precipitado de N-(fosfonometil)glicina y un licor madre, procedimiento que comprende:dividir la suspensión en fracciones plurales que comprenden una primera fracción de suspensión y una segunda fracción de suspensión;separar el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina de dicha primera fracción, y así producir un primer producto de torta húmeda; yseparar el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina de dicha segunda fracción, y así producir un segundo producto de torta húmeda, en donde la relación entre el contenido de sólidos del segundo producto de torta húmeda y el contenido de sólidos del primer producto de torta húmeda, medido en porcentaje en peso de sólidos en dicho primer y segundo producto de torta húmeda, es al menos de aproximadamente 1,1.
- 23. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 22, en la que los cristales precipitados de N-(fosfonometil)glicina se separan de dicha primera y segunda fracción de suspensión en distintos dispositivos de separación de líquidos/sólidos.
- 24. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 22, en la que dicha primera fracción dividida de dicha suspensión constituye de aproximadamente 20% a aproximadamente 100% de la suspensión.
- 25. Un procedimientos tal como se establece en la reivindicación 24, en la que la primera fracción dividida de dicha suspensión constituye de aproximadamente 40% a aproximadamente 60% de la suspensión.
- 26. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 25, en la que la primera fracción dividida de dicha suspensión constituye aproximadamente 50% de la suspensión.
- 27. Un procedimiento para recuperar un producto de N-(fosfonometil)glicina de una suspensión que comprende producto de cristales precipitado de N-(fosfonometil)glicina y un licor madre, procedimiento que comprende:dividir la suspensión en fracciones plurales que comprenden una primera fracción de suspensión y una segunda fracción de suspensión;introducir dicha primera fracción de suspensión en un dispositivo de primera separación de líquidos/sólidos;separar el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina de dicha primera fracción de suspensión, y así producir un primer producto de torta húmeda;introducir dicha segunda fracción de suspensión en un dispositivo de segunda separación de líquidos/sólidos en paralelo con dicho dispositivo de primera separación de líquidos/sólidos; yseparar el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina de dicha segunda fracción de suspensión, y así producir un segundo producto de torta húmeda, en donde el segundo producto de torta húmeda tiene mayor contenido de sólidos que el primer producto de torta húmeda, medido en porcentaje en peso de sólidos en dichos productos de torta húmeda.
- 28. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 27, en la que la relación entre el contenido de sólidos del segundo producto de torta húmeda y el contenido de sólidos del primer producto de torta húmeda, medido en porcentaje en peso de sólidos en dicho primer y segundo producto de torta húmeda, es al menos de aproximadamente 1,1.
- 29. Un procedimiento tal como se establece en con la reivindicación 22 ó 28, en las que la relación entre el contenido de sólidos del segundo producto de torta húmeda y el contenido de sólidos del primer producto de torta húmeda, medido en porcentaje en peso de sólidos en dicho primer y segundo producto de torta húmeda, es al menos de aproximadamente 1,2.
- 30. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 29, en la que la relación entre el contenido de sólidos del segundo producto de torta húmeda y el contenido de sólidos del primer producto de torta húmeda, medido en porcentaje en peso de sólidos en dicho primer y segundo producto de torta húmeda, es al menos de aproximadamente 1,25.
- 31. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 23 ó 27, en las que el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina se separa de dicha primera y segunda fracción de suspensión en paralelo en centrífugas separadas.
- 32. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 31, en la que el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina se separa de dicha primera fracción de suspensión en una centrífuga de base sólida y el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina se separa de dicha segunda fracción de suspensión en una centrífuga de cesto.
- 33. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 32, en la que el producto precipitado de cristales de N-(fosfonometil)glicina se separa de dicha segunda fracción de suspensión en múltiples centrífugas de cesto.
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- 34. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 22 ó 27, en las que el segundo producto de torta húmeda tiene un contenido de sólidos de al menos aproximadamente 85% en peso de sólidos.
- 35. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 34, en la que el segundo producto de torta húmeda tiene un contenido de sólidos de al menos aproximadamente 90% en peso de sólidos a aproximadamente 99% en peso de sólidos.
- 36. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 35, en la que el segundo producto de torta húmeda tiene un contenido de sólidos de al menos aproximadamente 95% en peso de sólidos a aproximadamente 99% en peso de sólidos.
- 37. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 22 ó 27, en las que el primer producto de torta húmeda tiene un contenido de sólidos inferior a aproximadamente 85% en peso de sólidos.
- 38. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 37, en la que el primer producto de torta húmeda tiene un contenido de sólidos inferior a aproximadamente 75% en peso de sólidos.
- 39. Un procedimiento tal como se establece en la reivindicación 22 ó 27, en la que el primer producto de torta húmeda tiene un contenido de sólidos de aproximadamente 70% en peso de sólidos a aproximadamente 85% en peso de sólidos.
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