ES2310373T3

ES2310373T3 - Procedimiento para la obtencion de anhidrido del acido ftalico, que cumple con las especificaciones.

Info

Publication number: ES2310373T3
Application number: ES05821914T
Authority: ES
Inventors: Werner Peschel; Matthias Kummer; Marcus Bechtel
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2005-01-07
Filing date: 2005-12-31
Publication date: 2009-01-01
Anticipated expiration: 2025-12-31
Also published as: ATE403478T1; KR20070095389A; US7619098B2; WO2006072463A1; DE502005004980D1; JP5065048B2; CN100493662C; DE102005000957A1; EP1838405A1; CN101098737A; MX2007008175A; KR101278759B1; US20080207925A1; MY140932A; JP2008526799A; EP1838405B1

Abstract

Procedimiento para la obtención de anhídrido del ácido ftálico, que cumple con las especificaciones, mediante la purificación por destilación del anhídrido del ácido ftálico en bruto, a presión reducida, alimentándose el anhídrido del ácido ftálico en bruto a la columna de destilación por encima de una descarga lateral, retirándose los productos de bajo punto de ebullición por la cabeza de la columna o en las proximidades de la cabeza de la columna y retirándose el anhídrido del ácido ftálico, que cumple con las especificaciones, a partir de la descarga lateral de la columna, caracterizado porque se utiliza una columna de destilación, cuyo número de etapas teóricas de separación, que se encuentran por encima de la alimentación del anhídrido del ácido ftálico en la columna de destilación, se encuentra comprendido entre 10 y 20 y la columna se hace trabajar con una relación de reciclo comprendida entre 0,1 y 0,5.

Description

Procedimiento para la obtención de anhídrido del ácido ftálico, que cumple con las especificaciones.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la obtención de anhídrido del ácido ftálico, que cumple con las especificaciones, mediante la purificación por destilación del anhídrido del ácido ftálico en bruto, alimentándose el anhídrido del ácido ftálico en bruto a la columna de destilación por encima de una descarga lateral, retirándose los productos de bajo punto de ebullición por la cabeza de la columna o en las proximidades de la cabeza de la columna y retirándose el anhídrido del ácido ftálico, que cumple con las especificaciones, a partir de una descarga lateral de la columna.

El anhídrido del ácido ftálico (denominado a continuación también como "PSA") es un producto químico de base importante de la industria química. Éste sirve, en una parte considerable como producto de partida para los ftalatos de dialquilo, que son empleados en grandes cantidades como plastificantes para materiales sintéticos tales como el PVC. El PSA en bruto se prepara en la industria a partir de la naftalina y/o a partir del o-xileno, mediante oxidación catalítica en fase gaseosa. De manera preferente, para las finalidades que han sido citadas precedentemente, se utiliza un PSA, que haya sido preparado a partir de o-xileno. Las descargas de los procedimientos de obtención usuales presentan, con relación a su peso total, de manera usual una proporción mayor que el 99% en peso de PSA. Este PSA en bruto se aísla, en la mayoría de los casos, en forma líquida o como producto sólido por medio de separadores.

De conformidad con el procedimiento de obtención elegido y, en este caso, de manera especial según los productos de partida y los catalizadores, el producto contiene un espectro específico correspondiente de impurezas y de productos secundarios (véase por ejemplo la publicación de H. Suter: "Phthalsäureanhydrid und seine Verwendung", Dr. Dietrich Steinkopff Verlag, Darmstadt, 1972, página 39 y siguientes; denominada abreviadamente a continuación como "Suter").

El mercado espera una calidad del PSA con los siguientes límites de las especificaciones:

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Durante mucho tiempo se ha establecido en la industria, durante el cual se ha obtenido el PSA ya a escala industrial, la separación de estos productos secundarios por medio de una destilación (véanse, por ejemplo, las publicaciones: "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry", 5. Edition, Vol. A20, VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim, 1992, páginas 181 hasta 189; denominada a continuación brevemente "Ullmann"; Kirk-Othmer "Encyclopedia of Chemical Technology", 4. Edition, Vol. 18, John Wiley & Sons, New York, 1996, páginas 997 hasta 1006, denominada a continuación brevemente "Kirk-Othmer"). Las impurezas de bajo punto de ebullición y/o que destilan en forma de azeótropo, parcialmente con una coloración intensa, exigen al técnico en la materia, a pesar de que su proporción es comparativamente baja, grandes esfuerzos.

La destilación - ante todo su realización en continuo, que es especialmente interesante con frecuencia bajo los aspectos económicos - se lleva a cabo, de manera usual, por medio de dos columnas para obtener un PSA suficientemente puro. En la primera etapa se separan, en este caso, por regla general los productos de bajo punto de ebullición (por ejemplo las cantidades principales de ácido benzoico, de anhídrido de ácido maleico, de anhídrido de ácido citracónico), es decir los productos con un punto de ebullición situado por debajo del punto de ebullición del PSA; en una segunda etapa se separa por destilación a continuación el PSA de los productos de elevado punto de ebullición (por ejemplo el ácido ftálico, determinados componentes que provocan la coloración, productos de condensación constituidos por los componentes del PSA en bruto), es decir los productos con puntos de ebullición situados por encima de el del PSA o bien de los componentes que no pueden ser separados por destilación.

Otros procedimientos, destinados a la purificación del anhídrido del ácido ftálico en bruto, abarcan su tratamiento térmico y, en caso dado, su tratamiento químico adicional, como paso previo a su destilación, por ejemplo el procedimiento de conformidad con la publicación US-A 4,547,578, o la absorción del PSA en estado gaseoso en aceite de parafina, la separación por cristalización del PSA y, a continuación, la purificación por destilación de los cristales de PSA que son fundidos de nuevo, según la publicación US-A 4,008,255. Todos estos procedimientos exigen un elevado coste de instalación, tienen un elevado consumo de energía y, por lo tanto, no son económicos.

En la publicación "Suter" (en la página 45 de la misma) se hace referencia ya a una destilación continua en una sola etapa del PSA (Ruhröl, Europa-Chemie Heft 21, página 7 (1965)), sin que se hayan citado detalles sobre la misma.

Se exigen requisitos especialmente elevados a aquellos ésteres del ácido ftálico, sintetizados a partir del PSA, que deban ser empleados como disolventes o como extendedores en perfumes o en productos cosméticos. La presencia de pequeñas cantidades de ácido maleico, de ácido citracónico así como de sus anhídridos y, ante todo, del ácido benzoico en el PSA conduce, sin embargo, a productos de esterificación de estos productos que presentan notas de olor intensas, características, por ejemplo una nota frutal difusa en el caso del éster de etilo del ácido benzoico. Tales impurezas deben ser eliminad de manera usual una vez concluida la síntesis de los ésteres por medio de una etapa combinada de lavado y de extracción.

Este procedimiento es muy complicado y, normalmente, no evita la necesidad de llevar a cabo la destilación previa, usual, del PSA en bruto.

Se ha intentado resolver la tarea de separar las impurezas, que están presentes únicamente en pequeñas cantidades en el PSA en bruto, pero que, sin embargo, tienen un efecto muy perjudicial según las finalidades de aplicación del PSA, que cumple con las especificaciones, exigidas por el cliente, según la publicación WO 01/14308 por medio de un procedimiento de destilación en una sola etapa. En dicha publicación se obtiene el PSA, que cumple con las especificaciones, mediante la purificación por destilación del PSA en bruto, alimentándose el PSA en bruto a una columna de destilación, que se hace trabajar a presión reducida, retirándose de la columna los productos de bajo punto de ebullición por la cabeza o en las proximidades de la cabeza de la columna de destilación y retirándose de la columna el PSA, que cumple con las especificaciones, a través de una descarga lateral.

De conformidad con el ejemplo de la publicación WO 01/14308, se obtiene un anhídrido del ácido ftálico con un contenido en ácido benzoico de 30 ppm en peso con un número teórico de etapas de separación total de aproximadamente 18, con una relación de reciclo de 0,6. De manera especial, es deseable otra reducción por destilación del contenido en ácido benzoico en el PSA para aplicaciones como producto odorizante. Por otra parte, se consume una gran cantidad de energía en este procedimiento como consecuencia de la elevada relación de reciclo.

Sin embargo, la disminución por destilación avanzada del contenido en ácido benzoico se presenta difícil. Ciertamente parece que es posible retirar, a través de la cabeza de la columna, una mayor cantidad de ácido benzoico mediante una disminución de la relación de reciclo, sin embargo, esta medida conduce a una mayor descarga del PSA a través de la cabeza de la columna junto con los productos de bajo punto de ebullición y, como consecuencia, a pérdidas considerables de PSA. Este efecto puede verse por medio de la publicación EP-A 1 233 012, que tiene como objeto así mismo un procedimiento en una sola etapa para la destilación del PSA. En algunos ejemplos de la publicación EP-A 1 233 012 se obtiene, ciertamente, con una alimentación a la columna de 1.000 g/h de anhídrido del ácido ftálico y con un reciclo de 530 g/h, lo que corresponde a una relación de reciclo de 0,53, un anhídrido del ácido ftálico, cuyo contenido en ácido benzoico es únicamente todavía de 15 ppm en peso, pero, sin embargo, la relación de recuperación del anhídrido del ácido ftálico disminuye a tan sólo el 97%, con lo cual el procedimiento no es económico.

Así pues, la presente invención tenía como tarea proporcionar un procedimiento mejorado, frente al estado de la técnica, para la obtención por destilación de PSA, que cumple con las especificaciones, De manera especial, el procedimiento debería ser capaz de proporcionar PSA, que cumple con las especificaciones, con un bajo consumo de energía y con pequeñas pérdidas de PSA, con un bajo contenido en ácido benzoico y en otros productos de bajo punto de ebullición sin que se provoque un deterioro del índice de color del PSA.

Por lo tanto, se encontró un procedimiento para la obtención de anhídrido del ácido ftálico, que cumple con las especificaciones, mediante la purificación por destilación de anhídrido del ácido ftálico en bruto a presión reducida, alimentándose el anhídrido del ácido ftálico en bruto a la columna de destilación por encima de una descarga lateral, retirándose de la columna los productos de bajo punto de ebullición por la cabeza de la columna o en las proximidades de la cabeza de la columna y retirándose de la columna el anhídrido del ácido ftálico, que cumple con las especificaciones, a partir de la descarga lateral, caracterizado porque se utiliza una columna de destilación, cuyo número de etapas teóricas de separación, que se encuentran por encima de la alimentación del anhídrido del ácido ftálico en bruto en la columna de destilación, está comprendido entre 10 y 20 y se hace trabajar la columna con una relación de reciclo comprendida entre 0,1 y 0,5.

De conformidad con la invención, se hará trabajar la columna de destilación, que es utilizada en el procedimiento de conformidad con la invención, con una relación de reciclo comprendida entre 0,1 y 0,5, de manera preferente comprendida entre 0,2 y 0,45 y, de manera especialmente preferente, comprendida entre 0,25 y 0,45. Como relación de reciclo ("RLV") se denomina al cociente

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La columna de destilación, que es empleada de conformidad con la invención, se diseñará de conformidad con la invención de tal manera, que el número de las etapas teóricas de separación, que se encuentran por encima de la alimentación del PSA en bruto en la columna, esté comprendido entre 10 y 20, de manera preferente entre 10 y 15.

Como etapa teórica de separación, que se denomina en la literatura frecuentemente también como "plato teórico", se define la unidad de la columna que provoca un enriquecimiento en el componente más fácilmente volátil, de acuerdo con el equilibrio termodinámico, entre el líquido y el vapor en un solo proceso de destilación según la ecuación (2)

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En esta ecuación, X_{1} representa la fracción molar de los componentes de punto de ebullición más bajo en la fase líquida, Y_{1} representa la fracción molar de los componentes de punto de ebullición más bajo en la fase vapor y la constante \alpha representa la volatilidad relativa, que se deduce por el cociente entre la presión de vapor P de los componentes puros A y B de la mezcla que debe ser sometida a la destilación

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Si la diferencia entre P_{A} y P_{B} es pequeña, no podrá conseguirse, como consecuencia, una separación completa de los componentes en un solo proceso de destilación, es decir en una etapa teórica de separación. Con el fin de conseguir una separación completa de los dos componentes tiene que repetirse el proceso de destilación individual - por regla general varias veces -, hablándose entonces de una rectificación en el caso de una acumulación de este gran número de procesos individuales de destilación en una columna. Los platos "prácticos" que son instalados en una columna de destilación de este tipo, que pueden estar configurados de formas variables, representan en cierta medida, considerados en sí mismos, una nueva burbuja de destilación. En general estos platos "prácticos" no alcanzan el efecto de una etapa teórica de separación (es decir de un plato teórico). Por lo tanto se indica el rendimiento de separación de una columna de destilación usualmente a través del número n de las etapas teóricas de separación presentes en la misma. El número n de las etapas teóricas de separación, que están presentes en una columna o, haciendo referencia a una parte de la columna, que están presentes en esta parte de la columna, puede calcularse por medio de la ecuación (4)

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representando Y_{n} la fracción molar de los componentes de punto de ebullición más bajo en la fase vapor al cabo de n repeticiones del proceso de evaporación-condensación, mediante cuya resolución se calculan los valores de n.

Es evidente que las explicaciones precedentes son válidas para la definición de una etapa de separación teórica, en esta forma, únicamente para un sistema de dos componentes que se comporte de manera ideal o que se comporte de manera aproximadamente ideal. Aún cuando el PSA, que debe ser purificado de conformidad con la invención, contiene una pluralidad de diversas impurezas, las indicaciones de conformidad con la invención relativas al número de etapas teóricas de separación, que se encuentran por encima de la alimentación del PSA en bruto en la columna, se refieren únicamente al sistema de los dos componentes que deben ser separados que están constituidos por el ácido benzoico y por el anhídrido del ácido ftálico.

Las explicaciones precedentes relativas al significado del concepto de etapa teórica de separación sirven únicamente para describir y para poner en claro este concepto en el ámbito de la presente invención y son familiares para el técnico en la materia por ejemplo por los manuales tales como Organikum (14ª edición, páginas 42 - 44 y páginas 50 - 60, VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlín 1975) o Vauck; Müller, Grundoperationen chemischer Verfahrenstechnik (11ª edición; capítulo 10.4.2 Gegenstromdestillation, páginas 710 - 761; Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Stuttgart 2000), o por las recopilaciones tal como en la de Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology (4th Ed., Vol. 8, capítulo: Distillation, páginas 311 - 358, John Wiley & Sons, New York 1993), que contienen además informaciones detalladas y ampliadas relativas a la realización de las destilaciones.

El número total de las etapas teóricas de separación de las columnas de destilación, que puede ser empleadas en el procedimiento de conformidad con la invención, está comprendido, en general, entre 15 y 40, de manera preferente entre 20 y 30 y, de manera especialmente preferente, entre 22 y 26 etapas teóricas de separación.

Mientras que, de conformidad con la invención, el mantenimiento del número de las etapas de separación, que se encuentran por encima de la alimentación del PSA en bruto en la columna, es crítico para la solución de la tarea en la que está basada la invención, existen ciertas posibilidades de variación para el diseño del número de etapas teóricas de separación en las dos secciones de la columna, que están situadas por debajo de la alimentación del PSA en bruto; concretamente la sección comprendida entre la alimentación del PSA en bruto en la columna y la descarga lateral y la sección de la columna situada por debajo de la descarga lateral. En general, se diseñará la sección situada por debajo de la alimentación del PSA en bruto hasta la descarga lateral de tal manera, que tenga un número de etapas teóricas de separación comprendido, por regla general, entre 3 y 15, de manera preferente comprendido entre 6 y 12. La sección de la columna de destilación situada por debajo de la descarga lateral se diseñará en general de tal manera, que tenga un número de etapas teóricas de separación comprendido, por regla general, entre 2 y 8, de manera preferente comprendido entre 3 y 6.

Para la realización del procedimiento de conformidad con la invención pueden emplearse columnas de destilación en sí conocidas, por ejemplo columnas de platos, columnas de cuerpos de relleno, columnas con empaquetaduras o columnas en las cuales se presente una combinación de las características de los tipos de columna precedentemente citados. De conformidad con el tipo de columna empleado, ésta puede estar equipada con apliques usuales de por sí tales como platos, cuerpos de relleno o empaquetaduras, por ejemplo con platos de campanas, con platos de túnel, con platos de válvulas, con platos tamizadores, con platos de flujo dual y/o con platos de rejilla, con anillos Pall®, con cuerpos en forma de silla de montar Berl®, con anillos de tela metálica, con anillos Raschig, con sillas de montar Intalox®, con cuerpos de relleno Interpak® y Intos® así como también con empaquetaduras ordenadas, tales como por ejemplo empaquetaduras metálicas Sulzer®, Sulzer-Optiflow®, Kühni-Rombopak® y Montz-Pak® así como empaquetaduras de material textil. En la zona situada por debajo de la alimentación de la columna se eligen, de manera preferente, apliques que sean adecuados también para los productos sólidos, especialmente los platos de flujo dual. A éste respecto son adecuados, por regla general, los platos y los cuerpos de relleno de los tipos de construcción que han sido citados precedentemente.

De acuerdo con el rendimiento de separación de los apliques empleados en la columna se calcula el número necesario de platos prácticos y, por lo tanto, también la altura de la columna, que es necesario para conseguir el número de etapas teóricas de separación que debe ser establecido de conformidad con la invención, por encima de la alimentación del PSA en bruto en la columna de destilación o bien para establecer el número deseado de etapas teóricas de separación en las dos secciones de la columna, que están situadas por debajo de la alimentación del PSA en bruto en la columna de destilación. Por el contrario, sirve como base para el diseño del diámetro de la columna de destilación, el caudal pretendido con la columna o, en otras palabras, la capacidad de producción que se desea conseguir con la misma. Teniendo en consideración los criterios de diseño, de conformidad con la invención, para la columna de destilación, que debe ser empleada de conformidad con la invención, pueden llevarse a cabo los cálculos necesarios con esta finalidad de acuerdo con los métodos de cálculo de la ingeniería química, que son familiares para el técnico en la materia.

Para generar el reciclo sobre la columna de destilación se condensa, en un condensador, la fracción de productos de bajo punto de ebullición, retirada en estado gaseoso por la cabeza o en las proximidades de la cabeza de la columna, y el condensado se recicla de nuevo hasta la columna por la cabeza de la columna o en las proximidades de la cabeza de la columna de acuerdo con la relación de reciclo deseada.

La columna de destilación puede hacerse trabajar con evaporadores usuales en el mercado. De manera conveniente, pueden emplearse evaporadores de cola, estando configurados éstos, de manera ventajosa, como evaporadores de película descendente. El empleo de evaporadores de película descendente posibilita una evaporación poco agresiva del líquido de cola como consecuencia del menor tiempo de residencia medio del líquido de cola en el evaporador, con lo cual se reduce la tendencia a la formación de productos sólidos así como, también, a la formación de productos de descomposición durante la evaporación y, por lo tanto, se mejora también el rendimiento en PSA puro así como también la economía del procedimiento.

Los productos de elevado punto de ebullición pueden ser retirados y eliminados de manera continua o de manera discontinua a partir de la cola de la columna de destilación o a partir del residuo líquido de evaporación.

La columna puede hacerse trabajar, en general, a una presión absoluta en la cabeza de la columna comprendida entre 0,05 y 0,5, de manera preferente comprendida entre 0,1 y 0,3, de manera especialmente preferente comprendida entre 0,12 y 0,20 bares.

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Las temperaturas en la columna se encuentran, en la cabeza de la columna, en general, comprendidas entre 160 y 220, de manera preferente entre 170 y 200 y, ante todo, entre 175 y 185ºC y en la cola de la columna entre 220 y 260, de manera preferente entre 225 y 250 y, ante todo, entre 230 y 245ºC.

La temperatura en la descarga lateral está comprendida, en general, entre 210 y 250 y, de manera preferente, entre 220 y 240ºC.

La destilación puede llevarse a cabo de manera discontinua o, de manera preferente, de manera continua. El PSA en bruto puede alimentarse a la columna en forma gaseosa o, de manera preferente, en forma líquida a través de la alimentación. El PSA purificado, que cumple con las especificaciones, puede retirarse en estado gaseoso por la descarga lateral de la columna de destilación, que se encuentra por debajo de la alimentación del PSA en bruto en la columna de destilación.

En una forma preferente de realización del procedimiento, de conformidad con la invención, pueden instalarse separadores de gotas sobre la descarga lateral para el PSA puro en estado gaseoso, dentro o fuera de la columna de destilación, cuando se utilicen columnas de platos.

Con el procedimiento, de conformidad con la invención, es posible obtener un PSA con un contenido en ácido benzoico menor que 20 ppm, de manera preferente comprendido entre 5 y por debajo de 20 ppm. El procedimiento, de conformidad con la invención, es adecuado de una manera muy preferente para un PSA en bruto, que presente un contenido en PSA comprendido entre un 95,0 y un 99,8% en peso y que presente un contenido en ácido benzoico comprendido entre un 0,1 y un 5,0 y, ante todo, comprendido entre un 0,2 y un 1,0% en peso.

El procedimiento, de conformidad con la invención, es especialmente adecuado para un PSA en bruto, que sea obtenido mediante la oxidación catalítica en fase gaseosa del o-xileno con un contenido, de manera preferente, mayor que un 95 y, de manera especial, mayor que un 98% en peso de PSA.

Con el procedimiento, de conformidad con la invención, se consigue un índice de color por fusión del PSA por debajo de 100 APHA y un índice de color por calentamiento por debajo de 20 APHA.

El PSA, que cumple con las especificaciones, se enfría usualmente inmediatamente después de la retirada a partir de la columna y se obtiene como líquido o, tras solidificación, como cuerpo sólido. En caso deseado puede alcanzarse un mayor grado de pureza si se somete a una destilación fina al PSA por ejemplo a través de una columna lateral o si se dispone una chapa de separación en la columna en posición axial por encima de una determinada zona (lo que se denomina conexión previa de tipo Petlyuk). También entra en consideración una recristalización.

La relación de recuperación del PSA en la descarga lateral, con relación al contenido en PSA en la alimentación a la columna, tiene, por regla general, un valor del 98% y por encima del mismo.

La pureza del PSA, obtenido de este modo, puede determinarse por medio de los métodos analíticos, conocidos en general, tales como la cromatografía gaseosa, la espectroscopia UV y la titulación ácido-base. Puesto que se requiere, para la mayoría de las finalidades de aplicación, un PSA sin impurezas que produzcan una coloración, tiene un significado especial la caracterización por medio del denominado índice de color - preponderantemente el índice de color por fusión y el índice de color por calentamiento -. Las modificaciones del color del PSA bajo solicitación térmica tienen, por lo tanto, un significado práctico, puesto que el PSA se almacena y se transporta, de manera normal, en estado fundido - aproximadamente a 160ºC -. De manera especial, el índice de color por fusión (APHA/escala de color Hazen, véase la publicación de los autores W. Liekmeier, D. Thybusch: Charakterisierung der Farbe von klaren Flüssigkeiten, Editor: Bodenseewerk Perkin-Elmer GmbH, Überlingen, 1991) se determina, en general, de tal manera que el índice de color del PSA es determinado inmediatamente después de la toma de la muestra a una temperatura de 160ºC. De igual modo, se determina el índice de color por calentamiento en general de tal manera, que se mantiene el PSA durante 90 minutos a 250ºC y a continuación se mide el índice de color.

Mediante el empleo de las medidas, de conformidad con la invención, se resuelve de una manera muy buena la tarea en la que está basada la invención. Como consecuencia de la baja relación de reciclo se consigue la separación del ácido benzoico y de otros productos de bajo punto de ebullición que están contenidos en el PSA en bruto hasta contenidos residuales muy bajos con un consumo de energía claramente menor que el que se produce en el estado de la técnica. Por otro lado, se minimizan las pérdidas en PSA producidas por su descarga con los productos de bajo punto de ebullición, como consecuencia del aumento del número de etapas teóricas de separación, situadas por encima de la alimentación del PSA en bruto, en la columna de destilación. En contra de lo que era de esperar, estas medidas tampoco conducen a un aumento del índice de color en el PSA puro descargado a través de la descarga lateral de la columna de destilación. Esto es sorprendente puesto que la corriente de reciclo, que sale por la cola de la columna, pasando por la descarga lateral, está altamente concentrada en impurezas, que producen una coloración, como consecuencia de la pequeña relación de reciclo empleada, con lo cual serían de esperar acciones negativas sobre el índice de color del PSA puro. El mantenimiento de un bajo índice de color en el PSA purificado es especialmente crítico, además de un bajo contenido en productos de bajo punto de ebullición, especialmente de ácido benzoico, para la aplicación ulterior del PSA, puesto que las impurezas, que producen una coloración, conducen al cabo del tiempo, especialmente en el caso de una solicitación térmica - el PSA es transportado y almacenado usualmente en estado fundido - y/o en presencia del oxígeno sufren un obscurecimiento subsiguiente y conducen a un amarilleamiento o bien a una coloración parda de los productos fabricados con el mismo, con lo cual éstos son prácticamente invendibles.

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La invención se explica por medio de los ejemplos siguientes.

Ejemplos A) Instalación empleada

Se empleó una columna de platos, de conformidad con el dibujo esquemático 1. El número de platos en la columna pudo ser variado. Para la realización de los ensayos se instalaron platos de válvulas de acuerdo con los ejemplos 32 hasta 39, lo que corresponde a un número de 22 hasta 27 etapas teóricas de separación. La columna tenía un diámetro de 50 mm. La descarga lateral (c) se encontraba entre los platos décimo y décimo primero por encima de la cola (preponderantemente en la región comprendida entre las etapas teóricas de separación séptica y octava), la alimentación del PSA en bruto (a) se encontraba entre los platos vigésimo primero y vigésimo segundo por encima de la cola (preponderantemente en la región de la decimocuarta etapa teórica de separación). En el dibujo se han mostrado los platos primero y segundo, los otros platos han sido indicados por medio de una línea perpendicular, interrumpida.

B) PSA en bruto empleado

Se sometió a destilación a un PSA en bruto, que había sido preparado mediante oxidación en fase gaseosa de o-xileno en un lecho fijo en presencia de un catalizador, constituido por un núcleo portador y por los óxidos metálicos catalíticamente activos aplicados en forma de corteza, constituidos por el óxido de cesio (calculado al 0,4% en peso de cesio), óxido de vanadio (4% en peso) y dióxido de titanio (95,6% en peso) (véase la publicación WO-A 01/14308). La carga en el reactor fue de 86 g de o-xileno por Nm^{3} de aire. La temperatura del reactor estaba comprendida entre 350 y 450ºC.

El PSA en bruto, obtenido de este modo, tenía la composición siguiente, referida al peso:

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y estando constituido el resto, hasta el 100% en peso, por otros productos.

C) Rutina general del procedimiento

Se determinó el índice de color por fusión inmediatamente después de la retirada de la muestra a partir del PSA destilado. El índice de color por calentamiento se determinó de la manera siguiente: se termostató una muestra de PSA en un armario de calentamiento durante 1,5 horas a una temperatura de 250ºC. A continuación se midió el índice de color.

Ejemplo 1

Ejemplo comparativo

Destilación según el estado de la técnica (EP-A 1 233 012); los números de referencia remiten al dibujo

Se alimentaron (a) a la columna, de manera continua, 1.000 g por hora del PSA en bruto de conformidad con el apartado B) precedente. Durante este período de tiempo se alimentó a la columna una cantidad de energía de 720 kJ/kg de PSA en bruto. Durante el mismo período de tiempo se retiraron, se condensaron y se aislaron (c), a través de la descarga lateral, 970 g de PSA purificado, a 221ºC, con un reciclo (b) de 530 g, a una presión absoluta de 0,17 bares en la cabeza de la columna, a una temperatura de 198ºC en la cabeza de la columna y de 238ºC en la cola de la columna. Por lo tanto, la relación de reciclo en la columna fue de 0,53 y el rendimiento en PSA, purificado de este modo, fue del 97,8% en peso, referido al PSA en bruto, alimentado a la columna. La descarga de la cabeza a través de (d) se condensó en una trampa de refrigeración y tomó, aproximadamente, un valor de 7 g; la descarga de la cola a través de (e) fue de 15 g aproximadamente y contenía los productos de elevado punto de ebullición y las partes que no podían ser destiladas. El análisis del PSA aislado a través de la descarga lateral (c) dio la siguiente composición referida al peso:

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y estando constituido el resto, hasta el 100% en peso, por otros productos.

El índice de color por fusión estaba comprendido entre 5 y 10 APHA. El índice de color por calentamiento del PSA estaba comprendido entre 10 y 20 APHA.

Ejemplo 2 Primer ejemplo de conformidad con la invención

Se alimentaron a la columna, en continuo, 1.150 g por hora del PSA en bruto, de conformidad con el apartado B) precedente. Durante este período de tiempo se aportó a la columna una cantidad de energía de 690 kJ/kg. Durante el mismo tiempo se retiraron, se condensaron y se aislaron, a través de la descarga lateral (c) 1.130 g de PSA purificado, a 224ºC, con un reciclo de 510 g (b), a una presión absoluta de 150 mbares en la cabeza de la columna, a una temperatura de 192ºC en la cabeza de la columna y de 235ºC en la cola de la columna. La relación de reciclo en la columna fue, por lo tanto, de 0,44 y el rendimiento en el PSA, purificado de este modo, fue del 99,0% en peso, referido al PSA en bruto, alimentado a la columna. La descarga por la cabeza a través de (d) se condensó en una trampa de refrigeración y alcanzó un valor de 5 g aproximadamente; la descarga por la cola a través de (e) fue de 15 g aproximadamente y contenía los productos de elevado punto de ebullición y las partes que no podían ser destiladas. El análisis del PSA, aislado a través de la descarga lateral (c), dio la siguiente composición referida al peso:

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y estando constituido el resto, hasta el 100% en peso, por otros productos.

El índice de color por fusión estaba comprendido entre 5 y 10 APHA. El índice de color por calentamiento estaba comprendido entre 10 y 20 APHA.

Ejemplo 3 Segundo ejemplo de conformidad con la invención

Se alimentaron (a) a la columna, de manera continua, 850 g por hora del PSA en bruto, de conformidad con el apartado B) precedente. Durante este período de tiempo se alimentó a la columna una cantidad de energía de 675 kJ/kg. Durante el mismo período de tiempo se retiraron, se condensaron y se aislaron, a través de la descarga lateral (c), 840 g de PSA purificado, a 220ºC, con un reciclo de 330 g (b), a una presión absoluta de 125 mbares en la cabeza de la columna, a una temperatura de 184ºC en la cabeza de la columna y de 232ºC en la cola de la columna. Por lo tanto, la relación de reciclo en la columna fue de 0,39 y el rendimiento en el PSA, purificado de este modo, fue del 99,6% en peso, referido al PSA en bruto, alimentado a la columna. La descarga por la cabeza a través de (d) se condensó en una trampa de refrigeración y alcanzó un valor de 3 g aproximadamente; la descarga por la cola a través de (e) fue de 7 g aproximadamente y contenía los productos de elevado punto de ebullición y las partes que no podían ser condensadas. El análisis del PSA aislado a través de la descarga lateral (c) dio la siguiente composición referida al peso:

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y estando constituido el resto, hasta el 100% en peso, por otros productos.

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TABLA

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Claims

1. Procedimiento para la obtención de anhídrido del ácido ftálico, que cumple con las especificaciones, mediante la purificación por destilación del anhídrido del ácido ftálico en bruto, a presión reducida, alimentándose el anhídrido del ácido ftálico en bruto a la columna de destilación por encima de una descarga lateral, retirándose los productos de bajo punto de ebullición por la cabeza de la columna o en las proximidades de la cabeza de la columna y retirándose el anhídrido del ácido ftálico, que cumple con las especificaciones, a partir de la descarga lateral de la columna, caracterizado porque se utiliza una columna de destilación, cuyo número de etapas teóricas de separación, que se encuentran por encima de la alimentación del anhídrido del ácido ftálico en la columna de destilación, se encuentra comprendido entre 10 y 20 y la columna se hace trabajar con una relación de reciclo comprendida entre 0,1 y 0,5.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la columna se hace trabajar con una relación de reciclo comprendida entre 0,2 y 0,45.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la columna se hace trabajar con una relación de reciclo comprendida entre 0,25 y 0,4.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se utiliza una columna de destilación, cuyo número de etapas teóricas de separación, que se encuentran por encima de la alimentación del anhídrido del ácido ftálico en la columna de destilación, se encuentra comprendido entre 10 y 15.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se retira en forma gaseosa el anhídrido del ácido ftálico, que cumple con las especificaciones, por la descarga lateral de la columna de destilación.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque como columna de destilación se emplea una columna de platos, que se hace trabajar con un evaporador de película descendente.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque como columna de destilación se emplea una columna de platos, en la que están instalados separadores de gotas en la descarga lateral, dentro o fuera de la columna.