ES2603066T3 - Procedimiento para la preparación de carbonatos de dialquilo - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la preparación de carbonatos de dialquilo a partir de carbonato de alquileno cíclico y alcohol alquílico en al menos una columna de transesterificación, que contiene al menos una zona de reacción y al menos una parte de concentración, que está dispuesta por encima de la zona de reacción, una parte de separación, que está dispuesta por debajo de la zona de reacción, y al menos una columna de destilación posterior para la purificación del carbonato de dialquilo formado en la columna de transesterificación, que contiene al menos una parte de concentración en la parte superior de la columna y al menos una parte de separación en la parte inferior de la columna, caracterizado porque se usa un dispositivo técnico para el calentamiento del flujo de líquido en la columna de transesterificación, siendo la temperatura Tz del medio para el calentamiento del flujo de líquido interno de la columna menor que la temperatura TSV del medio con el que se hace funcionar el evaporador de fondo, y la energía del medio para el calentamiento del flujo de líquido interno de la columna se recupera parcial o totalmente en otro procedimiento de preparación químico, estando el dispositivo técnico para el calentamiento del flujo de líquido dispuesto en la parte de separación por encima de un evaporador de fondo que pertenece a esta al menos una columna de transesterificación.

Description

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respecto a otros modos de funcionamiento sin el ya mencionado calentador intermedio o con una colocación más desfavorable del evaporador intermedio se representa en los ejemplos de comparación.

Ejemplo 1 (de acuerdo con la invención)

Este ejemplo sigue las designaciones de la figura 2. Una columna de destilación reactiva (K1) que está constituida por una parte de concentración con 9 etapas teóricas, una zona de reacción con 25 platos de reacción (retención, “holdup”/platos: 0,6 m3) y una parte de separación con 4 etapas teóricas se hace funcionar con una presión en la cabeza de la columna de 40 kPa (absoluta) y una proporción de reflujo de 0,66.

En la zona de la columna superior directamente por encima del primer plato de reacción se dosifican continuamente 9000 kg/h de carbonato de etileno y 175 kg/h de una mezcla con el 33,3 % en peso de KOH y el 66,7 % en peso de etilenglicol (flujo 1). Entre el 8º y 9º plato de reacción se alimentan 21371 kg/h de una mezcla de vapor (flujo 3) con el 83,7 % en peso de metanol y el 16,3 % en peso de carbonato de dimetilo. Adicionalmente a esto se alimentan en el extremo inferior de la zona de reacción 7123 kg/h de una mezcla de vapor (flujo 2) con el 99,5 % en peso de metanol, el 0,41 % en peso de etilenglicol y 672 ppm de carbonato de dimetilo.

Un condensador parcial condensa el flujo de vapor en la cabeza de la columna (K1) a 40 ºC. Se obtiene tanto 6 kg/h de destilado en forma de vapor como también 30644 kg/h de destilado líquido con una composición del 59 % en peso de metanol y el 41 % en peso de carbonato de dimetilo, que se alimenta a la columna de purificación de carbonato de dimetilo.

En la parte de separación directamente por encina del evaporador de fondo de la columna de transesterificación (K1) se ha instalado un dispositivo para el calentamiento intermedio (intercambiador de calor a) con una potencia calorífica de 2000 kW, que se hace funcionar con ayuda de vapor hasta un nivel de presión de 150 kPa como medio de calentamiento.

Se obtienen 7019 kg/h de producto de fondo líquido (flujo 4), que incluye principalmente etilenglicol y entre otros 477 ppm de carbonato de etileno. El evaporador de fondo se hace funcionar con vapor de calentamiento hasta un nivel de presión de 300 kPa a 102 ºC.

La siguiente columna de purificación de carbonato de dialquilo (K2) está constituida por una parte de concentración con 28 etapas teóricas y una parte de separación con 11 etapas teóricas y se hace funcionar con una presión de 1000 kPa (absoluta) en la cabeza de la columna y una proporción de reflujo de 1,0. En la zona de la columna inferior se dosifica entre la 27ª y 28ª etapa de separación teórica continuamente los 30644 kg/h del destilado de la columna de transesterificación que contiene el 59 % en peso de metanol y el 41 % en peso de carbonato de dimetilo.

Un condensador parcial condensa el flujo de vapor en la cabeza de la columna (K2) a 137 ºC. Se obtiene tanto 21 kg/h de destilado en forma de vapor como también 21378 kg/h de destilado líquido (flujo 3) con una composición del 84 % en peso de metanol y el 16 % en peso de carbonato de dimetilo. Según esto se descarga 10000 kW de potencia térmica, que se usa para la generación de vapor a un nivel de presión de 150 kPa.

Se obtienen 9245 kg/h de producto de fondo líquido (flujo 5) con una composición del 99,5 % en peso de carbonato de dimetilo y el 0,5 % en peso de metanol. El evaporador de fondo se hace funcionar con vapor de calentamiento hasta un nivel de presión de 1600 kPa a 183 ºC y tiene una potencia calorífica de 10396 kW. Una parte de la cantidad de vapor obtenida en la cabeza de la columna de purificación de carbonato de dialquilo puede usarse entre otras cosas para el calentamiento previo de la alimentación a esta columna y para la evaporación del flujo de entrada (3) a la columna de transesterificación (K1). Se usan 2000 kW de energía de vapor para el calentador intermedio de la columna de transesterificación.

Mediante el uso de 2000 kW de la energía de condensación recuperada en la cabeza de la columna de purificación de carbonato de dialquilo en el calentador intermedio de la columna de transesterificación es necesario para el funcionamiento del evaporador de fondo en la columna de transesterificación tan sólo una potencia calorífica de 939 kW, que se facilita a través del vapor de calentamiento al nivel de presión de 300 kPa.

Ejemplo 2 (comparación)

Se usa la misma columna de destilación reactiva (K1) y la misma columna de purificación de carbonato de dialquilo (K2), tal como se describe en el ejemplo 1 de acuerdo con la invención. La columna de transesterificación (K1) se hace funcionar con una presión en la cabeza de la columna de 40 kPa (absoluta) y una proporción de reflujo de 0,66.

En la zona de la columna superior directamente por encima del primer plato de reacción se dosifican continuamente 9000 kg/h de carbonato de etileno y 175 kg/h de una mezcla con el 33,3 % en peso de KOH y el 66,7 % en peso de etilenglicol. Entre el 8º y 9º plato de reacción se alimentan 21371 kg/h de una mezcla de vapor con el 83,7 % en peso de metanol y el 16,3 % en peso de carbonato de dimetilo. Adicionalmente a esto se alimentan en el extremo inferior de la zona de reacción 7123 kg/h de una mezcla de vapor con el 99,5 % en peso de metanol, el 0,41 % en peso de etilenglicol y 672 ppm de carbonato de dimetilo. La proporción cuantitativa entre el metanol alimentado en total y el carbonato de etileno sigue siendo constante en comparación con el ejemplo 1.

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Claims (1)

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