ES2558456T3 - Procedimiento de obtención de un éster de ácido carboxílico - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de obtención de un éster de ácido carboxílico a partir de una fase orgánica procedente de una reacción de esterificación entre un ácido carboxílico y un alcohol, com 5 prendiendo dicha fase orgánica al menos mayoritariamente el éster de ácido carboxílico y minoritariamente alcohol, agua y trazas de ácido carboxílico, caracterizado por el hecho de que comprende una etapa de separación en el curso de la cual la fase orgánica se empobrece en alcohol y se desembaraza del ácido carboxílico por una operación de extracción líquido/líquido por puesta en contacto de dicha fase orgánica con una fase acuosa que permite extraer el alcohol y el ácido carboxílico presentes en la fase orgánica hacia la fase acuosa y por el hecho de que la fase orgánica que comprende al menos mayoritariamente el éster de ácido carboxílico y minoritariamente el alcohol, agua y trazas de ácido carboxílico procede de las etapas siguientes: a) reacción de esterificación entre el ácido carboxílico y el alcohol en presencia de un catalizador homogéneo o heterogéneo, b) destilación del medio de reacción procedente de la etapa a), que permite obtener en cabeza de columna de destilación un flujo vapor que comprende mayoritariamente el éster de ácido carboxílico y minoritariamente alcohol, agua y trazas de ácido carboxílico, c) condensación del flujo vapor procedente de la etapa b) d) separación de las fases orgánica y acuosa, concretamente mediante decantación y por el hecho de que el alcohol y el ácido carboxílico se introducen en la etapa a) con un relación molar ácido carboxílico/alcohol comprendida entre 7 y 25; siendo el ácido carboxílico el ácido acético y eligiéndose el alcohol entre el etanol, el butanol, el n-propanol y el ciclohexanol, y por el hecho de que la relación entre los caudales de las fases orgánica y acuosa al principio de la etapa de extracción líquido/líquido está comprendida entre 4 y 8.
Description
La fase acuosa (F6 + F9) a la salida del decantador 5 contiene mayoritariamente acetato de etilo y, a saturación, agua, etanol y trazas de ácido acético.
Una parte (F6) de esta fase orgánica se envía de nuevo a la cabeza de la columna para asegurar el reflujo con una tasa de reflujo (F6)/ (F9) de 3,6.
La otra parte (F9) de la fase orgánica se envía a continuación hacia un extractor líquido/líquido 6 que funciona en contracorriente a una temperatura del orden de 30ºC, y a la presión atmosférica.
La ratio entre los caudales de las fases orgánica y acuosa al comienzo de la etapa de extracción líquido/líquido es de 6. La corriente (F10) de agua C proviene de la corriente (F16).
A la salida del extractor líquido/líquido 6, se obtiene una corriente (F12) que comprende mayoritariamente agua y una corriente (F11) que comprende mayoritariamente el éster que se envía ulteriormente hacia una columna de destilación 7 a fin de eliminar el agua y el etanol que contiene para obtener la calidad deseada del producto final (F13).
El contenido de etanol en el acetato de etilo después de esta destilación final es inferior a 0,03% en peso.
Se reproduce el procedimiento según el ejemplo 1 con exclusión de la extracción líquido/líquido. La parte (F9) de la fase orgánica se destila a continuación directamente a fin de eliminar el agua y el etanol que contiene la misma para obtener la calidad deseada del producto final.
Se reproduce el procedimiento arriba descrito en el ejemplo 1 para una ratio molar ácido acético/alcohol de 7 a la entrada 0 del reactor 1.
Se reproduce el procedimiento arriba descrito en el ejemplo 1 comparativo para una ratio molar ácido acético/alcohol de 7 a la entrada 0 del reactor 1.
Se reproduce el procedimiento arriba descrito en el ejemplo 1 para una ratio molar ácido acético/alcohol de 25 a la entrada 0 del reactor 1.
Se reproduce el procedimiento arriba descrito en el ejemplo 1 comparativo para una ratio molar ácido acético/alcohol de 25 a la entrada 0 del reactor 1.
Se reproduce el procedimiento arriba descrito en el ejemplo 1 para una ratio molar ácido acético/alcohol de 5 a la entrada 0 del reactor 1.
Se reproduce el procedimiento arriba descrito en el ejemplo 1 comparativo para una ratio molar ácido acético/alcohol de 5 a la entrada 0 del reactor 1.
Resultados:
Los resultados se presentan en la tabla siguiente en la cual la comparación entre los ejemplos debe entenderse siendo iguales por lo demás todos los restantes parámetros. Se ha medido el consumo global de vapor del conjunto de instalación para cada uno de los ejemplos.
11
- Parámetros
- Unidad E-4 EC-4 E-2 EC-2 E-1 EC-1 E-3 EC-3
- Ratio ácido acético/etanol
- mol/mol 5 5 7 7 16 16 25 25
- (F5)/(F0)
- kg/kg 3 2,8 4,4 4,4 12 12 20 20
- TT etanol
- % 86,1 87,5 86,6 86,9 83,3 83,7 75,1 76,1
- Etanol en cabeza de columna (F2)
- % peso 3,2 3,4 2,6 2,9 1,8 2,0 1,8 1,8
- Ácido acético en la corriente (F9)
- ppm 49 50 48 50 50 49 48 50
- Ácido acético en la corriente (F11)
- ppm 31 - 29 - 28 - 29 -
- Etanol después de extracción
- % peso 2,0 - 1,6 - 1,1 - 1,1 -
- Etanol después de destilación final
- % peso 0,03 0,6 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03
- Consumo global de vapor
- MWh/t 1,6 2,5 1,4 2,3 1,3 1,5 1,3 1,5
Se constata que los procedimientos de los ejemplos según la invención permiten disminuir el consumo global de vapor de la instalación (medido para el conjunto de los dispositivos de la instalación), comparados con procedimientos sin extracción líquido/líquido, siendo iguales todas las características restantes.
5 Se constata igualmente que el aumento de la ratio molar ácido acético/etanol a la entrada del reactor de esterificación permite disminuir el consumo energético de la columna de destilación final del acetato de etilo y por consiguiente el consumo global de la unidad.
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