ES2338682T3 - Metodo para recuperar el tetracloruro de titanio de un liquido residual. - Google Patents
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Abstract
Un método para recuperar de forma continuada el tetracloruro de titanio TiCl4 de un residuo líquido que consta de TiCl4 y productos secundarios, de forma que el método se caracteriza porque dicho residuo líquido se somete, como una película líquida que fluye, a una fase de evaporación durante un tiempo de permanencia inferior a 15 minutos a una temperatura comprendida entre más de 90ºC y 150ºC.
Description
Método para recuperar el tetracloruro de titanio
de un líquido residual.
La presente invención hace referencia a un
método para recuperar el tetracloruro de titanio TiCl_{4} de un
líquido residual generado durante la fabricación de catalizadores a
base de Ti para la polimerización de olefinas. En particular, dicho
líquido residual comprende el TiCl_{4} y otros componentes como
los haloalcóxidos de titanio y los donantes de electrones
convencionales, y la presente invención hace referencia a un método
para separar TiCl_{4} del resto de componentes de dicho líquido
residual.
Se sabe que el tetracloruro de titanio es una
materia prima importante y valiosa en la producción industrial de
los catalizadores de polimerización de las olefinas, en particular
de los catalizadores Ziegler-Natta, donde
interviene una gran cantidad de TiCl_{4} líquido.
Se sabe que los componentes del catalizador
Ziegler-Natta de elevada actividad se obtienen
poniendo en contacto durante un tiempo apropiado una fase líquida
que contiene TiCl_{4} con un soporte sólido o bien un precursor
del catalizador que comprende un compuesto de magnesio. Por ejemplo,
las partículas sólidas de un soporte a base de un haluro de
magnesio, como el MgCl_{2}, o bien las partículas de precursores
basados en un haloalcoholato de magnesio, como el cloruro de
etoximagnesio o dietoximagnesio. Un tipo preferido de precursor
sólido consiste en aductos de MgCl_{2} con alcoholes alifáticos,
como el etanol, que en general contienen entre 1 y 6 moles de
alcohol, en forma de partículas esféricas. Puesto que la reacción
con el TiCl_{4} en forma pura o en solución hidrocarbonada es
exotérmica, la temperatura inicial de la fase líquida que contiene
el TiCl_{4} se mantiene entre -10ºC y 50ºC. Dicha temperatura se
irá incrementando gradualmente hasta un valor para mantenerse en el
intervalo de 50 a 150ºC para garantizar una titanación eficaz de las
partículas de aducto. En la preparación de componentes estéreo
específicos de catalizador también compuestos donantes de
electrones, elegidos normalmente entre los ésteres de ácidos o
éteres carboxílicos, pasan a alimentar la etapa de titanación.
A continuación el componente catalítico sólido
obtenido se somete a lavados con un disolvente hidrocarbonado, con
el fin de eliminar el TiCl_{4} que no ha reaccionado. El
hidrocarburo es preferiblemente un hexano, heptano o ciclohexano.
Como resultado de las reacciones anteriormente descritas y de los
lavados, las partículas así obtenidas de componente catalizador se
descargan en forma de una mezcla pastosa del recipiente de reacción.
Al mismo tiempo, un chorro líquido que comprende uno o más
disolventes, el TiCl_{4} que no ha reaccionado, alcoholatos de
titanio clorados y otros productos secundarios de reacción, por
ejemplo, los que proceden del compuesto donante de electrones, se
retira o se saca del recipiente de reacción y se traslada a una
sección de destilación, con el objetivo de recuperar tanto el
tetracloruro de titanio como los disolventes hidrocarbonados.
La sección de destilación puede conseguir
solamente una recuperación parcial y grosera del tetracloruro de
titanio. De hecho, mientras que los disolventes hidrocarbonados,
principalmente el hexano, son los compuestos más volátiles y se
pueden separar fácilmente de los demás componentes de la mezcla en
una columna de destilación, surgen problemas en lo que se refiere a
la separación de TiCl_{4} de los alcoholatos y de otros productos
secundarios. Esta separación se puede lograr solo parcialmente
mediante una técnica de destilación: de la parte superior de la
columna se puede recuperar y reciclar a la etapa de titanación un
TiCl_{4} esencialmente puro. Por otro lado, la mezcla líquida
extraída de la parte inferior de esta columna de destilación todavía
contiene cantidades importantes de TiCl_{4} no recuperado, a
pesar de la notable diferencia que existe entre las temperaturas de
ebullición del TiCl_{4} y de los alcoholatos de titanio
(aproximadamente 50ºC a presión ambiental). En general, tal como
bien saben los expertos, una temperatura próxima a la temperatura de
ebullición en la base de la columna aumenta la eficacia de
separación de una columna de destilación. Por lo tanto, los valores
más elevados en la temperatura de la base permiten que se reduzca la
pérdida de TiCl_{4}. Independientemente de esta consideración
técnica, no es conveniente que se alcancen temperaturas próximas a
la temperatura de ebullición de los componentes de alto punto de
ebullición (alcoholatos de titanio) en la base de la columna, sino
que se tienen que mantener temperaturas más bajas para evitar
algunos inconvenientes. Específicamente, si la temperatura de la
base excede un límite superior, se puede producir el cracking y la
descomposición de algunos productos secundarios en la mezcla
tratada; esto implica un riesgo grande pues se produce la deposición
de sólidos en las paredes internas con la consiguiente
contaminación y obstrucción de la parte de la base de la columna de
destilación, el intercambiador de calor y los elementos interiores
(bandejas, parrillas, envuelta) de la propia columna.
Además, los problemas de obstrucción y
contaminación se ven incrementados por el tiempo de permanencia de
la mezcla líquida en la columna. Como bien sabe el experto, el
tiempo de permanencia del líquido está correlacionado con el
volumen de la columna y en general este parámetro no puede ser
inferior a 30 minutos. A la vista de lo mencionado, la temperatura
de la base se tiene que mantener en un valor bien por debajo del
punto de ebullición de los componentes de alto punto de ebullición
(aproximadamente 180ºC a temperatura ambiente), de manera que no se
separe una cantidad considerable de tetracloruro de titanio, sino
que se descargue por la base de la columna junto con los
alcoholatos y otros productos secundarios. En general, más del 50%
de la corriente o flujo de la base consiste en tetracloruro de
titanio, por lo que la eficacia de separación es muy baja.
Vale la pena resaltar que las cantidades de
flujo en la base son importantes y el proceso común para tratar los
residuos se basa en una hidrólisis en una fase líquida y una etapa
de neutralización sucesiva por medio de NaOH para neutralizar el
HCl formado durante la reacción de hidrólisis.
Este tratamiento implica la formación de grandes
cantidades de una mezcla pastosa acuosa que contiene hidróxido de
titanio Ti (OH)_{4} y compuestos orgánicos como productos
secundarios. Dicha mezcla acuosa se envía a un sistema de
filtración para eliminar la mayor parte de la fase líquida y obtener
así un panel sólido de Ti(OH)_{4} relativamente
concentrado que se eliminará de forma sucesiva. Sin embargo, este
método presenta varios inconvenientes, y los principales son los
siguientes:
- A)
- Cuanto mayor es la cantidad de residuo líquido, mayor es la cantidad de agua requerida para la reacción de hidrólisis. En general, se necesitan aproximadamente 200 kg de agua para tratar 1 kg de residuo líquido. Por lo tanto, después de la reacción de hidrólisis, se tienen que tratar en una planta de depuración grandes cantidades de agua residual con partículas sólidas en suspensión. Obviamente, esta etapa de depuración incrementa considerablemente los costes globales del proceso.
- B)
- Cuanto mayor es la cantidad de residuo líquido en la base de la columna, mayor es el coste para la eliminación del panel sólido obtenido. De hecho, el panel sólido descargado del sistema de filtración tiene una concentración baja en sólidos, siendo la concentración de Ti(OH)_{4} en general inferior al 20-25% en peso, mientras que lo que queda es agua. Esto hace que los volúmenes que se eliminan sean muy solicitados.
- C)
- Grandes cantidades de tetracloruro de titanio se pierden al final, sin posibilidad de recuperar dicha materia prima tan valiosa.
\vskip1.000000\baselineskip
La WO 2003/074425 describe un proceso para
tratar una corriente o chorro residual que consta de TiCl_{4} que
no ha reaccionado y uno o más (halo) alcóxidos de titanio, de manera
que la corriente residual proviene de un proceso para producir
catalizadores de Ziegler-Natta a base de Ti. Las
condiciones del proceso se eligen de manera que los residuos de la
etapa de tratamiento térmico son partículas, como partículas
sólidas, aglomerados, gránulos, pedazos, grumos, etc. El
tratamiento térmico se lleva a cabo a temperaturas de 160ºC o
superiores a presión atmosférica. Por las razones mencionadas
existe la necesidad general de hallar una técnica innovadora capaz
de recuperar con mayor eficacia el tetracloruro de titanio contenido
en el líquido residual procedente de la titanación de los
componentes sólidos del catalizador.
El solicitante ha averiguado con gran sorpresa
un método capaz de incrementar considerablemente la cantidad de
TiCl_{4} que se puede separar del anterior líquido residual y que
se puede reciclar a la etapa de titanación, minimizando al mismo
tiempo las cantidades de producto residual desechadas.
Por tanto un objetivo de la presente invención
es lograr un método para recuperar de forma continuada tetracloruro
de titanio TiCl_{4} de un residuo líquido que contiene TiCl_{4}
y productos secundarios, de manera que el método se caracteriza
porque dicho residuo líquido, como una película líquida que
fluye, se somete a una etapa de evaporación durante un periodo de
tiempo inferior a 15 minutos a una temperatura comprendida entre
más de 90ºC y 150ºC.
El método de la presente invención permite
conseguir una separación excelente del tetracloruro de titanio de
los productos secundarios de reacción generados durante la
fabricación de catalizadores a base de Ti para la polimerización de
olefinas. En particular, el método conforme a la invención consigue
la recuperación de más del 97% en peso del TiCl_{4} total,
originalmente presente en un líquido residual procedente de la
titanación de los componentes catalíticos sólidos. Por lo tanto, en
comparación con las técnicas anteriores basadas en la hidrólisis en
fase líquida y la neutralización sucesiva, se reduce al mínimo la
pérdida del valioso TiCl_{4}, así como los costes globales
relacionados con la neutralización y eliminación del residuo
líquido.
Tal como se ha explicado en el fundamento de la
invención, la titanación de un soporte catalítico adecuado para la
polimerización de olefinas implica el vertido del recipiente de
reacción de un residuo líquido que consta de TiCl_{4} no
reaccionado, uno o más disolventes hidrocarbonados, haloalcóxidos de
titanio y otros productos secundarios de la reacción, como donantes
de electrones convencionales. Este líquido se envía generalmente a
una columna de destilación para recuperar los disolventes
hidrocarbonados pero de la parte superior de la columna solamente
se puede recuperar una cantidad limitada de TiCl_{4}
sustancialmente puro. Como consecuencia de ello, el producto de la
parte inferior de la columna de destilación es un líquido residual
que todavía contiene cantidades importantes de TiCl_{4}, que se
pueden tratar favorablemente según el método de la presente
invención.
Por lo tanto, lo que alimenta la etapa de
evaporación de la invención consiste en un líquido que
mayoritariamente contiene TiCl_{4} y alcoholatos de titanio, así
como otros productos secundarios, por ejemplo, pequeños porcentajes
de compuestos orgánicos sólidos o líquidos procedentes de compuestos
donantes de electrones que aparecen durante la etapa de titanación
del componente catalizador sólido. Resumiendo, los productos
secundarios de la reacción que se separan del TiCl_{4} son en
general:
- -
- uno o más (halo)alcóxidos de titanio de fórmula TiX_{p} (OR)_{q}, donde X es un halógeno, R es un grupo alquilo C_{1}-C_{10}, p=0-3, q=1-4, 2\leqp+q\leq4;
- -
- R se elige preferiblemente del grupo formado por etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, tert-butilo, n-amilo, isoamilo, tert-amilo; X es preferiblemente cloro.
- -
- Opcionalmente, compuestos convencionales donantes de electrones, como los (di) ésteres alifáticos y/o aromáticos, (di) éteres, y sus derivados.
Se debe resaltar que dicho residuo líquido
muestra una elevada tendencia a favorecer la deposición de sólidos
en las superficies calentadas de un intercambiador de calor y se
tiene que tener en cuenta este inconveniente cuando se busca una
técnica capaz de conseguir una separación satisfactoria de los
componentes contenidos en la mezcla. El método de la invención
supera dicho inconveniente por medio de una técnica de evaporación
de películas. Por lo tanto, de acuerdo con la invención el líquido
residual mencionado se somete a evaporación en forma de una
película líquida, y se calienta para favorecer la evaporación del
TiCl_{4}, mientras que los productos secundarios de alto punto de
ebullición, como los (halo) alcóxidos de titanio, no se evaporan
quedándose por tanto en la película líquida.
La formación de una película de líquido que
fluye con un espesor de unos milímetros tiene algunas importantes
ventajas. En primer lugar, una película líquida de un espesor bajo
garantiza un coeficiente de transferencia de calor elevado, de
manera que aumenta la velocidad de evaporación del TiCl_{4}. En
segundo lugar, la deposición de partículas sólidas en las
superficies calientes del evaporador se ve dificultada por el hecho
de que dicha película líquida fluye continuamente. En general,
estos resultados positivos se cumplen cuando el espesor de la
película líquida se mantiene en un valor inferior a 3 cm,
preferiblemente inferior a 1 cm.
Otro rasgo técnico importante de la etapa de
evaporación de la invención se encuentra representado por el tiempo
de permanencia dentro del aparato de evaporación, que se debería
mantener en un valor inferior a 15 minutos, preferiblemente
inferior a 5 minutos. El efecto principal de dichos tiempos de
permanencia bajos es que el cracking y la descomposición de algunos
productos secundarios dentro de la película de líquido durante la
evaporación de TiCl_{4} son insignificantes. A diferencia de las
técnicas convencionales de separación empleadas por la destilación,
donde los elevados tiempos de permanencia del líquido dentro de la
columna de destilación, de unos 60-90 minutos,
requieren una limitación de la temperatura dentro de la base de la
columna, el método de recuperación de la invención puede llevarse a
cabo incluso a temperaturas próximas o superiores al punto de
ebullición del TiCl_{4}, sin que se produzca cracking y
descomposición de los productos secundarios; de acuerdo con ello,
el margen de temperatura preferido adoptado en la etapa de
evaporación de la invención está comprendido entre 100 y 150ºC.
En general, las condiciones operativas
mencionadas permiten llevar a cabo una evaporación continuada del
TiCl_{4} de la mezcla líquida que fluye como una película. Como
resultado de la presente invención, se obtiene una película líquida
con un contenido en TiCl_{4} muy reducido: el porcentaje en peso
de TiCl_{4}/productos secundarios pasa a tener un valor inferior
a 0,8, preferiblemente inferior a 0,5.
Durante la etapa de evaporación el TiCl_{4} se
mueve como una corriente de vapor, que se puede condensar antes de
reciclarse a la etapa de titanación. Por el contrario, los
componentes de elevado punto de ebullición, es decir, los
halo-alcóxidos de titanio y otros productos
secundarios, no se evaporan, de manera que se obtiene una película
líquida enriquecida en dichos productos secundarios.
De acuerdo con una configuración preferida de la
presente invención, la etapa de evaporación puede llevarse a cabo
por medio de un evaporador de película fina.
Un evaporador de película fina consiste en un
cuerpo cilíndrico que comprende:
- -
- un componente del estator, que es la parte externa del evaporador, dotado de unas envueltas exteriores calefactoras. El vapor o el aceite caliente circula por dentro de estas envueltas, aportando con ello el calor de evaporación para la película líquida, que fluye por las paredes interiores del evaporador;
- -
- un componente del rotor, que es la parte interna del evaporador, que tiene la función de distribuir la mezcla líquida por las paredes interiores del evaporador, generando con ello una película fina y uniforme de líquido, que fluye hacia abajo debido a la gravedad.
El evaporador de la película fina es capaz de
satisfacer todas las condiciones operativas del método de la
invención. De hecho, la rotación del componente del rotor distribuye
uniformemente el líquido por las paredes calefactoras como si fuera
una película, asegurando así un coeficiente de transferencia térmica
elevado. Además, la película líquida tarda poco tiempo en alcanzar
el extremo opuesto de la pared interna del evaporador, de manera
que se satisfacen los tiempos de permanencia bajos. La acción
dinámica del componente del rotor es capaz de formar una película
de líquido que se propaga o difunde, incluso si el líquido es
especialmente viscoso.
El TiCl_{4} sustancialmente puro se mueve
rápidamente por dentro del evaporador de película fina y se puede
recuperar como una corriente de vapor por la parte superior del
aparato. Seguidamente, esta corriente de TiCl_{4} se puede
condensar en un condensador externo y luego se acumula dentro de un
depósito antes del reciclado en el recipiente de titanación de los
componentes catalíticos sólidos. Los productos secundarios de
temperatura de ebullición elevada van cayendo como una película
líquida por las paredes interiores y son extraídos por la parte
inferior del evaporador.
El método de la presente invención se puede
aplicar a distintas situaciones del proceso. Como vía de ejemplo,
una etapa de destilación que adopta unas condiciones operativas
especiales (destilación preliminar) puede disponer del método de la
presente invención en su primera fase.
De acuerdo con esta configuración, el residuo
líquido que comprende TiCl_{4} y (halo) alcóxidos de titanio se
somete a una destilación preliminar que tiene lugar en el vacío a
una temperatura base comprendida entre 90 y 115ºC. La corriente de
base que procede de la columna de destilación se somete luego al
método de evaporación de la presente invención. La destilación
preliminar se lleva a cabo en el vacío: esta elección es importante
porque las presiones inferiores a la atmosférica permiten reducir
las temperaturas de la parte inferior de la columna, disminuyendo
así la posibilidad de que se produzca el cracking y la
descomposición de algunos productos secundarios en el interior de
la columna de destilación. Preferiblemente, la destilación
preliminar actúa a una presión que oscila entre 0,1 bar y 0,8 bar,
teniendo en cuenta que, como bien sabe el experto, los valores de
la presión en una columna de destilación difieren a lo largo de la
misma y aumentan desde la parte superior a la inferior de la
columna.
La temperatura de la base de la mencionada
columna se tiene que mantener entre 90 y 115ºC, preferiblemente
entre 95 y 110ºC. El término "temperatura de base" indica la
temperatura del líquido retenido que llena la base de la columna de
destilación.
En general, la destilación preliminar anterior
consigue una primera recuperación parcial de tetracloruro de
titanio: de hecho, con respecto a la cantidad total de TiCl_{4}
que alimenta la columna de destilación, al menos el 90% en peso del
TiCl_{4} sustancialmente puro se recupera de la parte superior de
la columna. Esta cantidad puede almacenarse para usos sucesivos, o
bien se puede reciclar directamente al reactor para la titanación
de los componentes catalíticos só-
lidos.
lidos.
En lo que se refiere al producto de la base de
la destilación preliminar, se trata básicamente de un residuo
líquido con una densidad de 1,7 kg/dm^{3}, pero si se enfría su
viscosidad rápidamente aumenta hasta una solidificación completa.
Por consiguiente, a diferencia del TiCl_{4} puro, que es un
líquido a temperatura ambiente, dicho residuo líquido es un sólido
compacto si se lleva a temperatura ambiente.
El residuo líquido procedente de la destilación
preliminar contiene todavía TiCl_{4} en una cantidad considerable,
en un margen de 1,5 a 3,5, que equivale al porcentaje en peso de
TiCl_{4}/productos secundarios. Con el objetivo de limitar la
pérdida de dicha valiosa materia bruta, el anterior residuo líquido
se puede tratar con éxito según el método de la presente
invención.
El método de la presente invención se describe
ahora con respecto al dibujo adjunto, que es ilustrativo y no
limitativo del alcance del método reivindicado.
La figura 1 es una representación en forma de
diagrama de una configuración preferida de la presente invención,
conforme a la cual la etapa de evaporación de la invención se
encuentra precedida por una destilación preliminar, tal como se ha
descrito antes.
Como se muestra en la figura 1, un residuo
líquido que contiene TiCl_{4} sin reaccionar y productos
secundarios, principalmente alcoholatos de titanio, procedentes de
la titanación de componentes sólidos del catalizador, es enviado a
una columna de destilación en vacío 1. El residuo líquido alimenta
la columna de destilación 1 a través de una línea 2. El TiCl_{4}
puro se recupera a través de la línea 3 procedente de la parte
superior de la columna y puede ser reciclado al reactor de
titanación (no se muestra).
Un residuo líquido que comprende TiCl_{4} y
algunos productos secundarios se recogerá en la base de la columna
1 de vacío. Dicho residuo líquido es extraído de forma continuada de
la base de la columna 1 por medio de una bomba 4 y luego es
transportado por la línea 5 a la parte superior de un evaporador E
de películas finas para implementar el método de la presente
invención.
El evaporador de películas E consta de una
carcasa externa que dispone de unas envueltas calefactoras 6 que
tienen la función de calentar la película líquida 7 que fluye hacia
abajo por las paredes interiores del evaporador. El vapor o el
aceite caliente, como fluido de calentamiento, circulan por el
interior de las envueltas de calentamiento 6. Un rotor 8, que gira
a alta velocidad en la parte interior del evaporador E, distribuye
el líquido de forma uniforme como una película delgada por las
paredes interiores del evaporador.
El TiCl_{4} se va evaporando continuamente de
la película líquida 7 y se recupera como un vapor procedente de la
parte superior del evaporador E a través de la línea 9. La película
líquida enriquecida en haloalcóxidos de titanio y otros productos
secundarios se difunde por las paredes interiores del evaporador E y
es eliminada por la parte inferior del evaporador a través de la
línea 10.
Los ejemplos siguientes ilustrarán la presente
invención sin limitar su alcance.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Un residuo líquido procedente de un proceso para
fabricar un catalizador a base de Ti de
Ziegler-Natta para la producción de propileno se
somete al método de la presente invención, que se lleva a cabo tal
como se muestra en la figura 1.
El residuo líquido comprende TiCl_{4} como el
componente valioso que va a ser recuperado, y compuestos de
tricloroalcóxido y
di-isobutil-ftalato (DIBP) como los
principales productos secundarios (97% en peso de TiCl_{4} y 3%
en peso de productos secundarios).
10000 kg/h del mencionado residuo líquido pasan
a una columna de destilación preliminar que funciona en el vacío;
aproximadamente 0,2 bar en la parte superior de la columna, unos 0,8
bar en la base de la columna. Los elementos interiores de la
columna se suministran con el material envasado: modelo Gempak 2A
con una rejilla modelo EF-25A para las etapas
superiores y una rejilla modelo EF-25A para las
etapas o fases inferiores.
La temperatura en la parte superior de la
columna se mantiene en unos 80ºC, mientras que la temperatura de la
base se mantiene en unos 97ºC. El tiempo de permanencia del líquido
dentro de la base de la columna es de unos 90 minutos.
9000 kg/h de un TiCl_{4} sustancialmente puro
se obtienen de la parte superior de la columna en el vacío,
mientras que 1000 kg/h de un residuo líquido que comprende
TiCl_{4} y productos secundarios se extraerán de la base de la
columna de destilación.
El residuo líquido extraído tiene un porcentaje
en peso de TiCl_{4}/productos secundarios de 2.2 y alimenta
mediante una bomba la parte superior de un evaporador de película E,
tal como se muestra en la figura 1.
Una velocidad de rotación del rotor de 250 rpm
garantiza una distribución del líquido como una película por las
paredes calentadas. El espesor de la película se mide y da un valor
de unos 3 mm. El aceite caliente circula de forma continuada por el
interior de las envueltas calefactoras del evaporador para mantener
la temperatura de las paredes interiores del evaporador a
120ºC.
680 kg/h de TiCl_{4} puro se obtienen de la
parte superior del evaporador de la película, mientras que 320 kg/h
de película líquida se descargan de la base.
A pesar del corto tiempo de permanencia del
líquido dentro del evaporador, solamente 20 segundos, se separa una
fracción considerable de TiCl_{4} por evaporación de la película
líquida; como resultado de ello, la película líquida descargada de
la base del evaporador tiene un porcentaje en peso
TiCl_{4}/productos secundarios reducido a un valor de solamente
0,024.
Ejemplo
2
El residuo líquido tal como se ha definido en el
ejemplo 1 se sometía a una destilación preliminar según las mismas
condiciones operativas que se indican en el ejemplo 1.
9000 kg/h de un TiCl_{4} sustancialmente puro
se obtienen de la parte superior de la columna en el vacío, mientras
que 1000 kg/h de un residuo líquido que comprende TiCl_{4} y
productos secundarios se extraerán de la base de la columna de
destilación.
El residuo líquido extraído tiene un porcentaje
de TiCl_{4}/productos secundarios de 2.2 y alimenta mediante una
bomba la parte superior de un evaporador de película E, tal como se
muestra en la figura 1.
Una velocidad de rotación del rotor de 250 rpm
garantiza una distribución del líquido como una película por las
paredes calentadas. El espesor de la película se mide y da un valor
de unos 3 mm. El aceite caliente circula de forma continuada por el
interior de las envueltas calefactoras del evaporador para mantener
la temperatura de las paredes interiores del evaporador a
105ºC.
660 kg/h de TiCl_{4} puro se obtienen de la
parte superior del evaporador de la película, mientras que 340 kg/h
de película líquida se descargan de la base.
A pesar del corto tiempo de permanencia del
líquido dentro del evaporador, solamente 20 segundos, se separa una
fracción considerable de TiCl_{4} por evaporación de la película
líquida; como resultado de ello, la película líquida descargada de
la base del evaporador tiene un porcentaje en peso de
TiCl_{4}/productos secundarios reducido a un valor de solamente
0,088.
Claims (9)
1. Un método para recuperar de forma continuada
el tetracloruro de titanio TiCl_{4} de un residuo líquido que
consta de TiCl_{4} y productos secundarios, de forma que el método
se caracteriza porque dicho residuo líquido se somete, como
una película líquida que fluye, a una fase de evaporación durante un
tiempo de permanencia inferior a 15 minutos a una temperatura
comprendida entre más de 90ºC y 150ºC.
2. El método conforme a la reivindicación 1,
donde los productos secundarios comprenden:
- -
- uno o más (halo) alcóxidos de titanio de fórmula TiX_{p} (OR)_{q}, donde X es un halógeno, R es un grupo alquilo C_{1}-C_{10}, p=0-3, q=1-4, 2\leqp+q\leq4;
- -
- opcionalmente compuestos donantes de electrones y sus derivados.
3. El método conforme a las reivindicaciones
1-2, donde dicha película líquida tiene un espesor
inferior a 3 cm.
4. El método conforme a cualquiera de las
reivindicaciones 1-3, donde dicho tiempo de
permanencia es inferior a 5 minutos.
5. El método conforme a cualquiera de las
reivindicaciones 1-4, de manera que durante dicha
etapa de evaporación el TiCl_{4} se mueve rápido como una
corriente de vapor.
6. El método conforme a cualquiera de las
reivindicaciones 1-5, de manera que dicha etapa de
evaporación se lleva a cabo por medio de un evaporador de película
fina.
7. El método conforme a la reivindicación 6,
donde dicho evaporador de película fina comprende un estator
equipado con envueltas calefactores y un rotor que distribuye el
líquido como una película por las paredes interiores del
evaporador.
8. El método conforme a cualquiera de las
reivindicaciones 1-7, donde dicho residuo líquido
que comprende TiCl_{4} y los productos secundarios se somete a
una destilación preliminar en una columna que funciona al vacío a
una temperatura en la base de la columna entre 90ºC y 115ºC.
9. El método conforme a la reivindicación 8,
donde dicha destilación preliminar se realiza a presiones que
oscilan entre 0,1 bar y 0,8 bar.
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