ES2900511T3 - Método para preparar soluciones de sal de leucoíndigo sin anilina - Google Patents

Abstract

Método para preparar una solución acuosa de leucoíndigo sin anilina o sin anilina y sin N-metilanilina a partir de una solución acuosa de leucoíndigo que comprende anilina o anilina y N-metilanilina, la concentración de anilina o anilina y N-metilanilina se determina de acuerdo con la norma ISO 14362-1:2017(E), en donde el término "sin anilina y sin N-metilanilina" define una concentración de anilina y N-metilanilina por debajo de 100 ppm, en donde dicho leucoíndigo está en forma de una sal de metal alcalino, el método que comprende al menos las etapas (A) a (C): (A) proporcionar una corriente líquida que comprende dicha solución acuosa de leucoíndigo que comprende dicha(s) amina(s); (B) proporcionar una corriente de purificación; (C) poner en contacto dicha corriente líquida con dicha corriente de purificación; en donde la etapa (C) comprende las etapas (C1) y (C2), y el método comprende además las etapas (D) y (E): (C1) alimentar dicha corriente líquida y (C2) alimentar dicha corriente de purificación en un dispositivo configurado para poner en contacto dicha corriente líquida con dicha corriente de purificación; (D) descargar del dispositivo al menos una porción de dicha corriente de purificación que se ha puesto en contacto con dicha corriente líquida; y (E) descargar del dispositivo al menos una porción de dicha corriente líquida que ha estado en contacto con dicha corriente de purificación; en donde la corriente de purificación es una corriente de vapor; en donde dicha corriente de vapor comprende vapor; en donde el dispositivo se selecciona del grupo que consiste en columna de platos, columna empaquetada o columna de burbujas, o dos o tres de las mismas, o dos o más de cualquiera de dichas columnas; y en donde la columna se hace funcionar a una presión en un intervalo de 0,95*105 Pa absoluto (0,95 bar) a 1,2*105 Pa absoluto (1,2 bar); y la temperatura de la columna se establece en un intervalo de 95 °C a 110 °C; o la columna se hace funcionar a una presión de 1,2*105 Pa absoluto (1,2 bar) a 11*105 Pa absoluto (11 bar); y en donde la temperatura de la columna se establece en un intervalo de 110 °C a 190 °C; en donde las temperaturas citadas se miden en la parte inferior de la columna.

Description

DESCRIPCIÓN

Método para preparar soluciones de sal de leucoíndigo sin anilina

Campo de la invención

La invención se refiere a un método para preparar soluciones de sal de leucoíndigo sin anilina.

Antecedentes de la invención

El índigo es un tinte de tina que se usa para teñir materiales textiles que contienen celulosa.

Dado que el índigo tiene una baja solubilidad en agua, se somete a reducción antes de su aplicación sobre un material textil, en donde se forma una sal de leucoíndigo soluble en agua. Luego, esta sal se aplica en disolución acuosa al material textil. La oxidación de la sal de leucoíndigo resulta en la formación de índigo, en donde se obtiene el material textil teñido.

El índigo producido sintéticamente contiene impurezas basadas en aminas aromáticas debido a los procesos de producción comúnmente usados, en particular anilina y/o N-metilanilina. Por ejemplo, el índigo producido sintéticamente puede contener hasta 6000 ppm de anilina y hasta 4000 ppm de N-metilanilina. Las aminas aromáticas tales como anilina y N-metilanilina no son deseables en aplicaciones textiles. Así, estas impurezas deben eliminarse en la medida de lo posible del índigo, respectivamente la sal de leucoíndigo que se obtiene a partir de ellas, antes de la aplicación sobre el material textil.

El documento DE 4336032 A1 describe en el Ejemplo 1 un proceso para purificar el índigo que comprende extraer una solución acuosa de sal sódica de leucoíndigo con un solvente inerte en condiciones de exclusión de oxígeno y regenerar convencionalmente el índigo por oxidación. El índigo obtenido está libre de anilina y N-metilanilina.

El documento WO 2004/024826 A2 sugiere eliminar las impurezas de aminas aromáticas en la etapa de la solución acuosa de sal de leucoíndigo mediante destilación, destilación con vapor, extracción o separación con un gas inerte. Esta técnica anterior describe que la concentración de aminas aromáticas puede reducirse por debajo de una concentración de 200 ppm mediante la aplicación de los métodos de purificación definidos en la misma. La solución de sal de leucoíndigo purificada puede someterse luego a una oxidación con el fin de obtener índigo que contenga dichas bajas cantidades de aminas aromáticas, si las hay. El leucoíndigo purificado puede presentarse sobre un material textil antes de la oxidación. Específicamente, el documento WO 2004/024826 A2 describe lo siguiente: El Ejemplo 1 del documento WO 2004/024826 A2 describe una solución que contiene 55 % en peso de leucoíndigo en forma de una sal mixta de sodio y potasio que se obtiene a partir de una solución de sal de leucoíndigo no purificada que tiene un contenido de sal del 23 % por destilación a presión normal, en donde en la solución purificada la concentración de anilina es inferior a 200 ppm y la concentración de N-metilanilina es inferior a 20 ppm. El Ejemplo 2 describe una solución que contiene 23 % en peso de leucoíndigo en forma de una sal mixta de sodio y potasio que se obtiene a partir de una solución de sal de leucoíndigo no purificada por extracción triple, en donde en la solución purificada la concentración de anilina es 147 ppm. La N-metilanilina ya no es detectable.

El Ejemplo 3 describe una solución que contiene 23 % en peso de leucoíndigo en forma de una sal mixta de sodio y potasio obtenida a partir de una solución de sal de leucoíndigo no purificada por separación con nitrógeno, en donde en la solución purificada la concentración de anilina es 113 ppm. La N-metilanilina ya no es detectable.

El Ejemplo 4 describe una solución de leucoíndigo en forma de una sal mixta de sodio y potasio que se obtiene por destilación con vapor de una solución de sal de leucoíndigo no purificada. La anilina y la N-metilanilina ya no son detectables. La solución tiene una concentración de leucoíndigo del 7 % en peso. Sin embargo, esta solución de baja concentración no es aplicable para lograr tonalidades medias o profundas. En consecuencia, tal solución de leucoíndigo no sería de interés para aplicaciones a escala industrial.

Se sabe además que, para el transporte y la aplicación, una solución acuosa de sal de leucoíndigo debe ser lo más estable posible con el fin de prevenir la cristalización y/o precipitación no deseada de la sal. Esto es particularmente importante si la sal de leucoíndigo está presente en el medio acuoso en una concentración relativamente alta. Las soluciones concentradas de sal de leucoíndigo son ventajosas en el proceso de teñido en tina debido a una menor contaminación de las aguas residuales.

En este sentido, el documento WO 00/04100 sugiere proporcionar una solución acuosa de leucoíndigo en la forma de una sal mixta de sodio y potasio, en donde el % molar de sodio está en el intervalo de 70 a 30, y el % molar de potasio está correspondientemente en el intervalo de 30 a 70. Esto corresponde a una relación molar de sodio a potasio en el intervalo de 2,33:1 a 1:2,33. Dentro de dicho intervalo, a pesar de una concentración relativamente alta de la sal de leucoíndigo de 25 a 40 % en peso, dicha solución de sal de leucoíndigo disuelta es estable a temperatura ambiente, o es estable a una mayor temperatura en el intervalo de 40 a 60 °C en el caso de una concentración entre 50 y 55 % en peso, es decir, la sal no es propensa a la cristalización o la precipitación. Esta técnica anterior describe además una relación molar de sodio a potasio en el intervalo de 3:1 a 1:3, la cual corresponde a un intervalo de % molar de sodio de 75 a 25 y potasio de 25 a 75.

El documento WO 00/04100 describe además con referencia al documento WO 94/23114 que una solución de leucoíndigo en la forma de sal de sodio es estable hasta una concentración de 20 % en peso a temperatura ambiente.

El documento WO 00/04100 describe además que a partir de soluciones de leucoíndigo diluidas se puede destilar agua con el fin de concentrarlas. Por ejemplo, a partir de una solución con una concentración del 25 % en peso de leucoíndigo, aproximadamente 44 % en peso de agua se puede destilar con el fin de concentrar la solución hasta 38 % en peso (Ejemplo 4).

El Ejemplo 5 del documento WO 00/04100 describe que a partir de una solución acuosa que contiene un 20 % en peso de leucoíndigo se destila aproximadamente un 34 % de agua con el fin de concentrar la solución al 27 % en peso.

El documento WO 00/04100 no dice nada con respecto a las concentraciones de anilina y N-metilanilina.

El documento US 5116996 describe un método para purificar el índigo.

Objetivos de la invención

Existe una mayor necesidad en la industria de proporcionar soluciones concentradas de sal de leucoíndigo que estén libres de anilina o libres de anilina y libres de N-metilanilina. Por tanto, el problema a resolver por la presente invención era proporcionar soluciones de sal de leucoíndigo sin anilina e índigo sin anilina.

Resumen de la invención

La invención se refiere a un método para preparar una solución acuosa de leucoíndigo sin anilina y N-metilanilina a partir de una solución acuosa de leucoíndigo que comprende anilina o anilina y N-metilanilina como se define en la reivindicación 1. Las modalidades preferidas se especifican en las reivindicaciones dependientes de las mismas. Una ventaja particular del método de acuerdo con la invención es que las soluciones de sal de leucoíndigo de solución concentrada se pueden preparar, preferentemente en el intervalo de 10 a 65 % en peso, tal como 15 a 60 % en peso o 20 a 55 % en peso o 25 a 50 % en peso, que cumple con los requisitos de teñido en términos de tonos medio y profundo, y que están libres de anilina o de anilina y N-metilanilina. También se pueden cumplir los requisitos de una menor contaminación de las aguas residuales en las fábricas de teñido.

Además, el método no solo proporciona soluciones de leucoíndigo altamente concentradas y libres de anilina y N-metilanilina y el índigo elaborado a partir de ellas, pero proporciona la siguiente ventaja beneficiosa adicional:

Como es generalmente conocido, los métodos de purificación de soluciones de leucoíndigo basados en destilación y separación, como se describe en la técnica anterior, están típicamente acompañados de formación de espuma. Esta formación de espuma puede obstaculizar gravemente la realización económica a escala industrial debido a los modestos rendimientos espaciales. Además, la espuma puede dar como resultado la formación de costras en el equipo usado, lo que también puede afectar negativamente tanto al proceso como a la calidad del producto formado. Contrariamente a esto, los inventores de la presente invención descubrieron que el método de acuerdo con la invención permite reducir la formación de espuma hasta tal punto que es posible una realización económica ventajosa a escala industrial dando como resultado un alto rendimiento espacial y un producto de alta calidad.

Descripción detallada de la invención

El término "sin anilina" como se usa en esta descripción define una concentración de anilina por debajo de 100 ppm, preferentemente por debajo de 80 ppm, con mayor preferencia por debajo de 60 ppm, aún con mayor preferencia por debajo de 40 ppm, en particular por debajo de 30 ppm o por debajo de 20 ppm, y particularmente preferida por debajo de 10 ppm o por debajo de 5 ppm, la concentración se determina de acuerdo con la norma ISO 14362-1:2017(E).

El término "sin anilina y sin N-metilanilina" como se usa en esta descripción define una concentración de anilina y una concentración de N-metilanilina por debajo de 100 ppm, preferentemente por debajo de 80 ppm, con mayor preferencia por debajo de 60 ppm, aún con mayor preferencia por debajo de 40 ppm, en particular por debajo de 30 ppm o por debajo de 20 ppm, y particularmente preferida por debajo de 10 ppm o por debajo de 5 ppm, la concentración se determina de acuerdo con ISO 14362-1:2017(E).

Método de acuerdo la invención

De acuerdo con un primer aspecto, la invención se refiere a un método para preparar una solución acuosa de leucoíndigo sin anilina o sin anilina y sin N-metilanilina a partir de una solución acuosa de leucoíndigo que comprende anilina o anilina y N-metilanilina, la concentración de anilina o anilina y N-metilanilina se determinan de acuerdo con la norma ISO 14362-1:2017(E), en donde dicho leucoíndigo está en forma de una sal de metal alcalino, el método que comprende al menos las etapas (A) a (C):

(A) proporcionar una corriente líquida que comprende dicha solución acuosa de leucoíndigo que comprende dicha(s) amina(s);

(B) proporcionar una corriente de purificación;

(C) poner en contacto dicha corriente líquida con dicha corriente de purificación;

en donde la etapa (C) comprende las etapas (C1) y (C2) y el método comprende además las etapas (D) y (E):

(A) proporcionar una corriente líquida que comprende dicha solución acuosa de leucoíndigo que comprende dicha(s) amina(s);

(B) proporcionar una corriente de purificación;

(C1) alimentar dicha corriente líquida y

(C2) alimentar dicha corriente de purificación

en un dispositivo configurado para poner en contacto dicha corriente líquida con dicha corriente de purificación;

(D) descargar del dispositivo al menos una porción de dicha corriente de purificación que se ha puesto en contacto con dicha corriente líquida; y

(E) descargar del dispositivo al menos una porción de dicha corriente líquida que ha estado en contacto con dicha corriente de purificación;

como se define en la reivindicación 1.

De acuerdo con la invención, la etapa (A) requiere proporcionar una corriente líquida que comprende dicha solución acuosa de leucoíndigo que comprende dicha(s) amina(s). Dicha provisión se realiza preferentemente mediante la descarga de una solución de sal de leucoíndigo de un recipiente de almacenamiento respectivo o directamente desde un dispositivo de reducción en el que la solución de sal de leucoíndigo se prepara por reducción de índigo. La solución descargada se encuentra en una condición fluida, por ejemplo, bajo la influencia de la presión, la gravedad o una bomba, y por tanto forma una corriente. Preferentemente, el flujo de la solución se dirige a través de una tubería al dispositivo usado en la etapa (C1).

Además, de acuerdo con la invención, la etapa (B) requiere proporcionar una corriente de purificación. Preferentemente, dicha provisión se realiza mediante la descarga de un líquido de purificación adecuado o vapor de purificación desde un recipiente de almacenamiento respectivo. El líquido o vapor de purificación descargado está en una condición de flujo, por ejemplo, bajo la presión de influencia, la gravedad o una bomba, y por lo tanto forma una corriente. Preferentemente, el flujo de la solución o vapor se dirige a través de una tubería al dispositivo usado en la etapa (C2).

El término "corriente de purificación" proporcionado en la etapa (B) indica cualquier sustancia que sea adecuada para eliminar o al menos reducir el contenido de anilina o anilina y N-metilanilina en una solución de leucoíndigo que comprende dicha(s) amina(s), en donde dicho leucoíndigo está en forma de sal

En una modalidad preferida, dicha corriente de purificación se genera a partir de un vapor que puede denominarse también vapor de purificación.

Dicho vapor se puede generar y mantener a presión en un recipiente adecuado, en donde tras la liberación de vapor de dicho recipiente dicho vapor se encuentra en una condición de flujo, formando así una corriente. Preferentemente, el vapor liberado se dirige a través de una tubería al dispositivo usado en la etapa (C2).

El término "vapor" como se usa en la presente descripción abarca o denota una sustancia o compuesto en la fase gaseosa. Típicamente, dicho vapor se produce al calentar una sustancia o compuesto por encima de su punto de ebullición. El término "vapor" también abarca un compuesto o sustancia que está presente en forma de pequeñas gotas dispersas en una fase gaseosa y, por tanto, forma un aerosol.

De acuerdo con la invención, dicho vapor o corriente de vapor es o comprende vapor.

El término "vapor" como se usa en la presente descripción denota agua vaporizada.

En una modalidad, dicho vapor o corriente de vapor comprende vapor y nitrógeno o consiste en vapor y nitrógeno.

En una modalidad, dicho vapor se genera al calentar agua en un recipiente a presión a una temperatura de 100 °C o superior a 100 °C. Vapor a alta presión a aproximadamente 10 bares y 200 °C, o vapor a baja presión a aproximadamente se pueden usar 0,5 bares y 100 °C en el método de acuerdo con la invención.

En una modalidad preferida, dicho vapor se genera adicional o alternativamente al calentar al menos una porción de dicha corriente líquida que se ha descargado del dispositivo de acuerdo con la etapa (E). Para calentar, por ejemplo, se puede usar un intercambiador de calor.

En una modalidad, la cantidad de calor que ingresa al dispositivo generado a partir de la corriente de purificación alimentada de acuerdo con la etapa (C2) y el calor que ingresa con la corriente líquida alimentada de acuerdo con la etapa (C1) se controla de manera que sea igual a la cantidad de calor eliminada en las etapas (D) y (E) ya que la adición de calor excesivo o insuficiente al dispositivo puede provocar espuma o inundación. En consecuencia, el método se realiza de tal manera que se alcancen las condiciones adiabáticas.

En otra modalidad, la cantidad de calor que ingresa al dispositivo generado a partir de la porción calentada de dicha corriente líquida que ha sido descargada del dispositivo de acuerdo con la etapa (E) y el calor que ingresa con la corriente líquida alimentada de acuerdo con la etapa (C1) se controla de tal manera que es igual a la cantidad de calor eliminada en las etapas (D) y (E) ya que la adición de calor en exceso o insuficiente al dispositivo puede provocar espuma o inundación. En consecuencia, el método se realiza de tal manera que se alcancen las condiciones adiabáticas.

Además, de acuerdo con la invención, las etapas (C1) y (C2) requieren alimentar dicha corriente líquida y dicha corriente de purificación en un dispositivo configurado para poner en contacto dicha corriente líquida con dicha corriente de purificación tal como una corriente de vapor.

En una modalidad, dicho dispositivo comprende una entrada de flujo de líquido o entradas de flujo de líquido para alimentar la corriente de líquido, y una entrada de flujo de purificación o conexión de flujo de purificación, tal como una entrada de flujo de vapor o una corriente de vapor para alimentar el flujo de purificación en forma de un corriente de vapor.

Las entradas se pueden proporcionar en cualquier ubicación del dispositivo, es decir, las entradas se pueden proporcionar en la parte inferior o superior o en las paredes laterales del dispositivo.

En una modalidad, la(s) entrada(s) de la corriente de líquido se proporcionan en la parte inferior del dispositivo, y la(s) entrada(s) de la corriente de purificación en la parte superior, o viceversa.

En otra modalidad, la(s) entrada(s) de corriente de líquido se proporcionan en las paredes laterales del dispositivo, y la(s) entrada(s) de la corriente de purificación en la parte inferior o superior del dispositivo.

En otra modalidad, la(s) entrada(s) de la corriente de purificación se proporcionan en las paredes laterales del dispositivo, y la(s) entrada(s) de la corriente de líquido en la parte inferior o superior del dispositivo.

Preferentemente, la(s) entrada(s) de la corriente de purificación y/o la(s) entrada(s) de la corriente de líquido están diseñadas en forma de un rociador o rociadores. También es posible el uso de láminas perforadas como entradas de corriente de purificación y/o entradas de corriente de líquido.

En una modalidad, la puesta en contacto se realiza de tal manera que el dispositivo se llena parcial o completamente con líquido procedente de la corriente de líquido, y la(s) entrada(s) de la corriente de purificación están dispuestas de tal manera que la corriente de purificación alimentada debe fluir necesariamente a través del líquido.

En otra modalidad, la(s) entrada(s) de la corriente de líquido y de la corriente de purificación están dispuestas de modo que las corrientes se crucen entre sí.

En otra modalidad, la puesta en contacto de las corrientes se puede realizar a contracorriente.

En otra modalidad, la puesta en contacto de las corrientes se puede realizar a la vez, por ejemplo, cuando la(s) entrada(s) de líquido y de purificación son idénticas, es decir, las corrientes se alimentan a través de una entrada común o entradas comunes.

En otra modalidad, el dispositivo contiene medios para guiar la corriente líquida y la corriente de purificación de manera que contacten entre sí. Tales medios son conocidos en la técnica. Se mencionan a modo de ejemplo los platos y los materiales de relleno, tales como los anillos Raschig.

El término "plato", como se usa en la presente descripción, se usa como sinónimo del término "bandeja".

El término "material de relleno", como se usa en la presente descripción, se usa como sinónimo del término "embalaje".

De acuerdo con la invención, la etapa (D) requiere descargar del dispositivo al menos una porción de dicha corriente de purificación en forma de corriente de vapor que ha contactado con dicha corriente líquida.

En consecuencia, en una modalidad, dicho dispositivo comprende una salida de corriente de purificación o salidas de corriente de purificación para descargar al menos una porción de dicha corriente de purificación que ha contactado con dicha corriente de líquido.

Además, de acuerdo con la invención, la etapa (E) requiere descargar del dispositivo al menos una porción de dicha corriente líquida que ha sido contactada por dicha corriente de purificación en forma de corriente de vapor.

En consecuencia, en una modalidad, dicho dispositivo comprende una salida de corriente de líquido o salidas de corriente de líquido para descargar al menos una porción de dicha corriente de líquido que ha sido contactada por dicha corriente de purificación en forma de corriente de vapor.

Básicamente, las salidas pueden disponerse de la manera descrita con respecto a la corriente de purificación y las entradas de la corriente de líquido, es decir, en la parte inferior, en la parte superior o en las paredes laterales del dispositivo.

En una modalidad preferida, la(s) entrada(s) de la corriente de purificación están dispuestas en una parte inferior del dispositivo, y la(s) entrada(s) de la corriente de líquido están dispuestas en una parte superior del dispositivo.

En una modalidad preferida correspondiente, la(s) salida(s) de la corriente de purificación, tal(es) como la(s) salida(s) de vapor, están dispuestas en una parte superior del dispositivo, y las salidas de la corriente de líquido están dispuestas en una parte inferior del dispositivo.

En una modalidad particularmente preferida, la(s) entrada(s) o entradas de la corriente de purificación están dispuestas en la parte inferior del dispositivo y la(s) entrada(s) de la corriente de líquido están dispuestas en la parte superior del dispositivo.

En una modalidad correspondiente particularmente preferida, la(s) salida(s) de la corriente de purificación están dispuestas en la parte superior del dispositivo y la(s) salida(s) de la corriente de líquido están dispuestas en la parte inferior del dispositivo.

En consecuencia, en una modalidad preferida, dicha corriente líquida y dicha corriente de purificación, tal como una corriente de vapor, son corrientes en contracorriente.

En una modalidad preferida adicional, dicha corriente de líquido y dicha corriente de purificación, tal como una corriente de vapor, son corrientes en contracorriente, en donde la corriente de líquido fluye hacia abajo y la corriente de purificación fluye hacia arriba.

La corriente de purificación descargada de la(s) salida(s) de purificación en forma de salidas de vapor comprende anilina o anilina y N-metilanilina.

El resultado del método de acuerdo con la invención es que la concentración de anilina o anilina y N-metilanilina de la corriente líquida descargada de acuerdo con la etapa (E) de la(s) salida(s) de corriente líquida es menor que la concentración de anilina o anilina y N-metilanilina de la corriente líquida alimentada al dispositivo de acuerdo con la etapa (C1) a través de la(s) entrada(s) de corriente líquida.

En una modalidad, la temperatura y el caudal de la corriente de purificación, tal como una corriente de vapor alimentada al dispositivo de acuerdo con la etapa (C2), se seleccionan de manera que la relación de división sea inferior al 70 %.

El término "relación de división", como se usa en la presente descripción, indica la relación entre la cantidad total de corriente de purificación, tal como una corriente de vapor descargada del dispositivo de acuerdo con la etapa (D), y la cantidad total de corriente líquida alimentada al dispositivo de acuerdo con la etapa

(C1) expresado en porcentaje (corriente de líquido alimentada al dispositivo de acuerdo con la etapa (C1) = 100 %). En una modalidad preferida, la relación de división es inferior al 60 %, con mayor preferencia por debajo del 40 %, aún con mayor preferencia por debajo del 30 % o por debajo del 20 % o por debajo del 10 %.

En otra modalidad preferida, la relación de división está en el intervalo de 60 a 5 %, más preferido 50 a 5 % o 40 a 5 % o 30 a 5 % o 20 a 5 % o 10 a 5 %.

En una modalidad preferida, las etapas (A) a (E) se realizan simultáneamente, es decir, el proceso es un proceso continuo.

En otra modalidad, el proceso se puede realizar de forma discontinua, es decir, como un proceso por lotes. En una modalidad, el dispositivo se llena con líquido proporcionado por la corriente de líquido de acuerdo con la etapa (C1). Subsecuentemente, se realizan las etapas (C2) y (D). Subsecuentemente a la puesta en contacto de acuerdo con la etapa (D), la solución de leucoíndigo purificada se descarga del dispositivo de acuerdo con la etapa (E). El método puede repetirse.

De acuerdo con la invención, el dispositivo usado en el método de acuerdo con la invención es una columna o comprende una columna.

Columnas

El término "columna", como se usa en la presente descripción, abarca un elemento estructural hueco, preferentemente un elemento cilíndrico hueco, en donde la longitud excede el diámetro. Ni el diámetro ni la longitud están limitados.

En una modalidad, la longitud y el diámetro o la relación entre la longitud y el diámetro de la columna se pueden seleccionar libremente o se pueden optimizar en vista del resultado que se desea lograr.

Preferentemente, el diámetro está en el intervalo de 0,1 a 4 metros.

Preferentemente, la longitud está en el intervalo de 1 a 50 metros, tal como de 1 a 30 metros.

En otra modalidad, el diámetro está en el intervalo de 0,1 a 4 metros y la longitud está en el intervalo de 1 a 30 metros.

En una modalidad, la columna como se define en la presente descripción está diseñada para ser recta.

En otra modalidad, la columna como se define en la presente descripción está diseñada para no ser recta.

En otra modalidad, la columna está dispuesta de manera horizontal.

En otra modalidad, la columna está dispuesta de manera perpendicular.

En otra modalidad, la columna se proporciona en forma de bobina.

Se prefiere la disposición de manera perpendicular.

La columna usada en el método de la invención comprende n etapas teóricas. El término "etapa teórica" como se usa en la presente descripción abarca una zona o etapa hipotética en la que dos fases, tales como la fase líquida que se origina en la corriente líquida y la fase de purificación, como una fase de vapor que se origina en la corriente de purificación como se define aquí, se establece en la columna un equilibrio entre sí. Estas etapas de equilibrio también pueden denominarse etapa de equilibrio o etapa ideal.

El número de etapas teóricas requeridas en el método de acuerdo con la invención puede depender del tipo particular de columna usada. Puede determinarse de acuerdo con métodos conocidos en la técnica, al tener en cuenta el grado deseado de separación de anilina o anilina y N-metilanilina en la(s) fracción(es) de salida, es decir, obtenida en las etapas (D) y (E). También puede depender de la cantidad de reflujo usado.

La elección de diseño final del número de etapas que se aplicarán en una realización industrial se puede seleccionar basándose en un equilibrio económico entre el costo de las etapas adicionales y el costo de usar una velocidad de reflujo más alta.

En una modalidad, la columna puede tener de 5 a 50 etapas teóricas.

En otra modalidad, la columna puede tener de 10 a 40 etapas teóricas.

En una modalidad, la columna puede funcionar a una presión sustancialmente igual a la presión atmosférica.

En otra modalidad, la columna se puede operar a una presión por encima de la presión atmosférica.

De acuerdo con la invención, la columna puede trabajar a una presión sustancialmente igual a la presión atmosférica, es decir, en un intervalo de 0,95*105 Pa absoluto (0,95 bara) a 1,2*105 Pa absoluto (1,2 bara). En tales condiciones, la temperatura de la columna se establece en un intervalo de 95 °C a 110 °C.

En una modalidad adicional de la invención, la columna puede funcionar mediante el uso de presiones por encima de la presión atmosférica, por ejemplo, una presión de 1,2*105 Pa absoluto (1,2 bara) a 11*105 Pa absoluto (11 bara), por ejemplo, a 7*105 Pa absoluto (7 bara). La temperatura de la columna se establece entonces en un intervalo de 110 °C a 190 °C, por ejemplo, en el intervalo de 160 °C a 170 °C.

Las temperaturas indicadas se miden en la parte inferior de la columna y dependen de la cantidad de vapor que sale de la columna en la parte superior.

Para calentar, en una modalidad, se usa un calentador de espacio. El término "calentador de espacio" como se usa en la presente descripción abarca un dispositivo usado para calentar una única área pequeña, por ejemplo, la región de la parte inferior de la columna. En consecuencia, dicho calentador de espacio se dispone preferentemente en o cerca de la parte inferior de la columna.

En otra modalidad, se calientan las regiones superiores de la columna.

En otra modalidad, se calientan tanto la parte inferior como la superior de la columna.

Si se usa vapor como purificación o alimentación de vapor de acuerdo con la etapa (C2), la anilina se acompaña con agua al dejar la columna en la fase de vapor de acuerdo con la etapa (D). El vapor que comprende anilina y vapor de agua procedente de la columna se puede condensar y enfriar. El condensado se puede separar posteriormente en una fase acuosa, que comprende agua y anilina.

Parte del condensado se puede devolver a la parte superior de la columna, donde se usa para derribar las gotas y, opcionalmente, los sólidos en la fase de vapor, fase que debe abandonar la columna. Este derribo se puede realizar mediante el uso preferentemente de una sección de bandeja, aunque también podría usarse una sección de embalaje estructurada.

El dispositivo puede estar provisto de medios desespumantes tales como deflectores, preferentemente instalados en la parte inferior de la columna usada, si es necesario.

En otra modalidad, se puede soportar el desespumante al añadir un desespumante a la solución de leucoíndigo a purificar. Aunque se pueden usar antiespumantes heterogéneos tales como aceites de silicona, se prefiere usar antiespumantes homogéneos que se disuelven en la solución de leucoíndigo y que no afecten negativamente a la oxidación posterior del leucoíndigo purificado a índigo.

Específicamente, de acuerdo con la invención, el dispositivo usado en los pasos (C1) y (C2) se selecciona del grupo que consiste en columna de platos, columna de relleno y columna de burbujas, o dos o tres de las mismas, o dos o más de cualquiera de dichas columnas.

El término "columna de platos", como se usa en la presente descripción, se usa como sinónimo del término "torre con bandeja" o "columna de bandeja".

Las columnas de platos, las columnas empaquetadas y las columnas de burbujas son conocidas en la técnica. En una modalidad, la columna contiene una secuencia o secuencias que están diseñadas como columna de platos y una secuencia o secuencias que están diseñadas como columna empaquetada con el fin de optimizar aún más el método.

En otra modalidad, la columna contiene una secuencia o secuencias que están diseñadas como columna de platos y una secuencia o secuencias que están diseñadas como columna empaquetada y una secuencia o secuencias que están diseñadas como columna de burbujas con el fin de optimizar aún más el método.

En otra modalidad, la columna contiene una secuencia o secuencias que están diseñadas como columna de platos y una secuencia o secuencias que están diseñadas como columna de burbujas con el fin de optimizar aún más el método.

En otra modalidad, la columna contiene una secuencia o secuencias que se diseñan como columna empaquetada y una secuencia o secuencias que se diseñan como columna de burbujas con el fin de optimizar aún más el método. En otra modalidad, varias columnas de platos, columnas empaquetadas o columnas de burbujas, respectivamente, están conectadas en serie con el fin de optimizar aún más el método.

En otra modalidad, una columna de platos se conecta con una columna de relleno o una columna de burbujas con el fin de optimizar aún más el método.

En otra modalidad, una columna empaquetada está conectada con una columna de burbujas con el fin de optimizar aún más el método.

En otra modalidad, una columna de platos está conectada con una columna empaquetada con el fin de optimizar aún más el método.

En otra modalidad, una columna de platos está conectada con una columna de relleno y una columna de burbujas con el fin optimizar aún más el método.

En otra modalidad más, se realiza una purificación previa como se describe en la técnica anterior, en donde la purificación final se realiza con el método de acuerdo con la invención.

El término "prepurificación" como se usa en la presente descripción abarca la destilación del agua de una solución de sal de leucoíndigo respectiva, la extracción con un solvente orgánico adecuado, una destilación con vapor de agua o la separación con nitrógeno, o dos o más de los mismos.

Por supuesto, en el método de acuerdo con la invención debe excluirse la presencia de oxígeno con el fin de evitar la oxidación prematura del leucoíndigo a índigo.

Las columnas usadas se describen a continuación con más detalle.

Columna de platos

En una modalidad, el dispositivo es una columna de platos.

En una modalidad preferida, la columna de platos está dispuesta en forma de torre, es decir, está dispuesta perpendicularmente.

En una modalidad, la altura de la columna es de más de 5 metros, preferentemente de 5 a 50 metros, y con mayor preferencia de 10 a 40 metros.

En relación con una columna de platos, las etapas teóricas también se denominan bandejas teóricas o platos teóricos.

Las bandejas o platos se fabrican preferentemente de platos de acero circulares y normalmente se instalan dentro de la columna a intervalos de aproximadamente 60 a 75 cm por encima de la altura de la columna.

En una modalidad, la bandeja es una bandeja con tapa de burbuja o una bandeja con tapa de válvula.

El término "bandeja con tapa de burbuja" como se usa en la presente descripción abarca una tapa ranurada en un elevador central, en donde el gas fluye hacia arriba a través del elevador, y el flujo inverso está debajo del casquete, pasa hacia abajo a través del anillo entre el elevador y el casquete, y finalmente pasa en el líquido a través de una serie de aberturas o ranuras en la parte inferior de la tapa.

El término "bandeja con tapa de válvula", como se usa en la presente descripción, abarca una bandeja con perforaciones que están cubiertas por tapas que se pueden levantar. El flujo de vapor levanta las tapas, al crear así un área de flujo para el paso del vapor. La tapa de elevación dirige el vapor para que fluya horizontalmente hacia el líquido.

En una modalidad, la bandeja es una bandeja perforada, es decir, una bandeja de tamiz. El término "bandeja de tamiz" abarca una bandeja en la que se produce el contacto deseado entre el vapor y el líquido cuando el vapor, que fluye hacia arriba a través de las perforaciones, entra en contacto con el líquido que fluye hacia abajo a través de las perforaciones.

En una modalidad, el contacto se logra mediante la instalación de tapas de burbujas o tapas de válvulas en cada perforación para promover la formación de burbujas de vapor que fluyen a través de una capa delgada de líquido mantenida por un vertedero en cada bandeja.

En consecuencia, en una modalidad, las bandejas pueden seleccionarse entre bandejas perforadas, bandejas con tapa de burbuja o bandejas con tapa de válvula, o dos o tres de las mismas.

Las bandejas perforadas, las bandejas con tapa de burbuja o las bandejas con tapa de válvula se conocen en la técnica.

En una modalidad, la alimentación a la columna de platos comprende o es una corriente líquida proporcionada de acuerdo con la etapa (A) y una corriente de purificación tal como una corriente de vapor proporcionada de acuerdo con la etapa (B), que se alimentan a la columna de acuerdo con las etapas (C1) y (C2). Así, en el interior de la columna prevalecen dos fases, a saber, una fase de vapor generada a partir de la corriente de purificación y una fase líquida generada a partir de la corriente líquida. La fase líquida fluye preferentemente hacia abajo a través de la columna por gravedad, mientras que la fase de vapor fluye hacia arriba. Estas dos fases entran en contacto en correspondencia de orificios, válvulas o tapones de burbuja que llenan el área de los platos. El vapor se mueve hacia el plato superior a través de estos dispositivos, mientras que el líquido se mueve hacia el plato inferior a través, por ejemplo, de un tubo descendente.

El líquido se recoge en la parte inferior de la columna mientras que el vapor se recoge en la parte superior. El líquido y el vapor producidos en la parte superior e inferior pueden recircularse.

El vapor recogido en la parte superior de acuerdo con la etapa (D) contiene anilina o anilina y N-metilanilina que se han eliminado de la solución de leucoíndigo.

El líquido recogido en el fondo de acuerdo con la etapa (E) contiene la solución de leucoíndigo purificada.

Columna empaquetada

En una modalidad, los platos de la columna de platos descritas anteriormente se reemplazan por secciones empaquetadas, es decir, por secciones que comprenden un material de relleno. En consecuencia, el dispositivo usado para la purificación es entonces una columna empaquetada.

En una modalidad, las empaquetaduras pueden tener una geometría regular, tal como anillos apilados, rejillas o anillos estructurados patentados o monturas.

Los anillos son, por ejemplo, anillos de Raschig o anillos de palio.

Las sillas de montar pueden ser, por ejemplo, sillas de montar Intalox®.

En una modalidad, los empaques pueden tener una forma irregular.

Los empaques se pueden colocar al azar en la columna, en donde los anillos, monturas y cortinas patentadas se vierten en la columna y toman una disposición al azar.

En otra modalidad, las empaquetaduras pueden disponerse regularmente en la columna.

Los anillos, monturas o cortinas estructuradas patentadas pueden fabricarse con una variedad de materiales tales como cerámica, metales, plásticos y carbono.

En una modalidad, también es posible el uso de empaquetaduras estructuradas, tales como malla de alambre o láminas perforadas.

La altura necesaria del embalaje se puede determinar de acuerdo con métodos conocidos en la técnica.

En una modalidad, la alimentación a la columna empaquetada comprende o es una corriente líquida proporcionada de acuerdo con la etapa (A) y una corriente de purificación tal como una corriente de vapor proporcionada de acuerdo con la etapa (B), que se alimentan a la columna de acuerdo con las etapas (C1) y (C2). Así, en el interior de la columna prevalecen dos fases, a saber, una fase de vapor generada a partir de la corriente de purificación y una fase líquida generada a partir de la corriente líquida. La fase líquida fluye preferentemente hacia abajo a través de la columna por gravedad, mientras que la fase de vapor fluye hacia arriba. Estas dos fases entran en contacto en correspondencia con los empaques o los materiales de llenado de la columna empaquetada. El vapor se mueve a los empaques superiores a través de estos dispositivos, mientras que el líquido se mueve a los empaques inferiores a través, por ejemplo, de un tubo descendente.

El líquido se recoge en la parte inferior de la columna de relleno mientras que el vapor se recoge en la parte superior. El líquido y el vapor producidos en la parte superior e inferior pueden recircularse.

El vapor recogido en la parte superior de acuerdo con la etapa (D) contiene anilina o anilina y N-metilanilina que se han eliminado de la solución de leucoíndigo.

El líquido recogido en el fondo de acuerdo con la etapa (E) contiene la solución de leucoíndigo purificada.

Columna de burbujas

En una modalidad, los platos o los empaquetamientos descritos en relación con una columna de platos o una columna empaquetada se retiran de la columna.

En consecuencia, el dispositivo puede diseñarse como una columna de burbujas.

El término "columna de burbujas", como se usa en la presente descripción, se usa como sinónimo del término "reactor de columna de burbujas".

En su forma más simple, una columna de burbujas como se usa en el método de acuerdo con la invención consiste en un cilindro vertical con un distribuidor de vapor en la entrada de la corriente de purificación. Tal columna de burbujas puede diseñarse como una columna de burbujas de una sola etapa.

La fase de vapor proporcionada por la corriente de purificación o corriente de vapor de acuerdo con la etapa (B) es dispersada por el distribuidor en burbujas que entran en la fase líquida.

La fase líquida proporcionada por la corriente líquida de acuerdo con la etapa (A) puede moverse en paralelo o en contracorriente con el flujo de la corriente de vapor.

En una modalidad, la alimentación a la columna de burbujas comprende o es una corriente líquida proporcionada de acuerdo con la etapa (A) y una corriente de vapor proporcionada de acuerdo con la etapa (B), que se alimentan a la columna de acuerdo con las etapas (C1) y (C2). Así, en el interior de la columna prevalecen dos fases, a saber, una fase de vapor generada a partir de la corriente de purificación y una fase líquida generada a partir de la corriente líquida. La fase líquida fluye preferentemente hacia abajo a través de la columna por gravedad, mientras que la fase de vapor fluye hacia arriba.

El líquido se recoge en la parte inferior de la columna de burbujas mientras que el vapor se recoge en la parte superior. El líquido y el vapor producidos en la parte superior e inferior pueden recircularse.

El vapor recogido en la parte superior de acuerdo con la etapa (D) contiene anilina o anilina y N-metilanilina que se han eliminado de la solución de leucoíndigo.

El líquido recogido en el fondo de acuerdo con la etapa (E) contiene la solución de leucoíndigo purificada.

Como se sabe, la eficacia de una columna de burbujas puede depender de la forma y velocidad de las burbujas. En una modalidad, los intervalos de velocidades superficiales de líquido y vapor, basados en el área de la sección transversal del reactor vacío, se seleccionan de manera que estén en la región de 0 a 3 cm/s y 3 a 25 cm/s, respectivamente.

En una modalidad, dicha columna de burbujas contiene preferentemente medios para controlar las burbujas, es decir, preferentemente contiene un sistema de control de flujo.

Además, las propiedades tales como la velocidad, la forma y el área de las burbujas pueden estudiarse mediante técnicas de procesamiento de imágenes conocidas con el fin de optimizar la eficacia de la columna de burbujas. En una modalidad, la relación entre la longitud y el diámetro del reactor de burbujas está entre 3 y 10.

En otras modalidad, el diseño de una columna de burbujas de una sola etapa se puede variar de acuerdo con las respectivas columnas conocidas en la técnica.

En una modalidad, la columna de burbujas se puede diseñar como una columna de burbujas de múltiples etapas, es decir, una cascada de columnas de burbujas. En una modalidad, dicha cascada puede comprender bandejas tamizadoras.

En otra modalidad, la columna de burbujas puede diseñarse como un reactor de bucle tal como un reactor de bucle gigantesco o un reactor de bucle de chorro.

Preparación del material de partida

La solución de leucoíndigo usada en el método de acuerdo con la invención, como se define en el primer aspecto, se prepara de acuerdo con los métodos conocidos en la técnica, es decir, al someter una composición acuosa que comprende índigo de varias fuentes o síntesis conocidas más nuevas a una etapa de reducción en la presencia de hidróxido de metal alcalino.

En consecuencia, el método de acuerdo con la invención comprende la etapa (0) antes de la etapa (A): someter una composición acuosa que comprende índigo que contiene anilina o anilina y N-metilanilina, a reducción en presencia de un hidróxido de metal alcalino con el fin de generar una solución acuosa de leucoíndigo que comprende dicha(s) amina(s) aromática(s), en donde dicho leucoíndigo está en forma de sal de metal alcalino. Preferentemente, la reducción se realiza como hidrogenación. La hidrogenación se puede realizar mediante métodos conocidos en la técnica.

Un método de reducción preferido es la hidrogenación mediante el uso de Raney-Nickel como catalizador.

Otros métodos conocidos son, por ejemplo, reducción mediante el uso de ditionito de sodio, reducción por electrólisis tal como electrólisis indirecta mediante el uso de complejos de trietanolamina de hierro como mediadores, y reducción mediante el uso de indoxilo. Debe entenderse que la reducción no se limita a los métodos de reducción mencionados.

De acuerdo con la invención, dicho leucoíndigo se encuentra en forma de sal de metal alcalino.

El término "metal alcalino" abarca litio, sodio y potasio y combinaciones de dos o tres de los mismos.

En consecuencia, en una modalidad, el metal alcalino puede ser litio o sodio o potasio.

En otra modalidad, el metal alcalino puede ser litio y sodio, o litio y potasio, o sodio y potasio.

En otra modalidad, el metal alcalino puede ser litio, sodio y potasio.

El término "litio, sodio y potasio" significa sus respectivos cationes.

La cantidad de metal alcalino en la sal de leucoíndigo corresponde esencialmente a una cantidad que corresponde estequiométricamente a la cantidad que es necesaria para la formación completa de la sal de leucoíndigo. Preferentemente, la sal y/o la solución contiene de 1,5 a 2,5 moles de álcali por mol de leucoíndigo, con mayor preferencia de 2,0 a 2,5 moles de álcali, aún con mayor preferencia de 2,1 a 2,5 moles de álcali.

En una modalidad, la sal es una sal de sodio, por ejemplo, la sal definida en el documento WO 94/23114.

En una modalidad, la sal está en forma de una sal mixta de metal alcalino tal como una sal mixta de sodio y potasio. En una modalidad, el sodio y el potasio están presentes en una relación molar como se define en el documento WO 00/004100, por ejemplo, en una relación molar de 2,33:1 a 1:2,33.

En otra modalidad, el sodio y el potasio están presentes en una relación molar de 3:1 a 10:1, tal como 4:1 a 8:1 o 5:1 a 7:1.

El experto en la técnica es capaz de seleccionar intervalos de concentración adecuados en los que las respectivas soluciones de leucoíndigo purificadas preparadas a partir de las soluciones de leucoíndigo no purificadas sean estables en dependencia de las relaciones molares usadas de los metales alcalinos.

Así, dentro de los intervalos molares indicados de sodio a potasio, se pueden preparar soluciones estables y concentradas.

En una modalidad preferida, la sal de leucoíndigo se proporciona en forma de una sal mixta de metal alcalino, preferentemente una sal mixta de sodio y potasio, preferentemente además en una relación molar de sodio a potasio en el intervalo de 2,33:1 a 1:2,33.

Es posible proporcionar la cantidad requerida de hidróxido de metal alcalino de una vez antes de la hidrogenación o en porciones durante la hidrogenación, o antes y durante la hidrogenación. Si es necesario, también se puede añadir álcali adicional después de la hidrogenación.

La concentración de la sal obtenida en la etapa (0) o proporcionada en la etapa (A) puede elegirse dentro de amplios límites y no está restringida a requisitos particulares.

En una modalidad, la concentración de la sal de leucoíndigo en la solución obtenida en la etapa (0) o proporcionada en la etapa (A) está en el intervalo de 5 a 65 % en peso, basado en el peso total de la solución obtenida en la etapa (0) o proporcionada en la etapa (A), tal como de 10 a 60 % en peso o 15 a 55 % en peso o 20 a 50 % en peso. En otra modalidad, la concentración de la sal de leucoíndigo en la solución obtenida en la etapa (0) o proporcionada en la etapa (A) está en el intervalo de 10 a 35 % en peso, basado en el peso total de la solución obtenida en la etapa (0) o proporcionada en la etapa (A).

Como se discutió en la sección de Antecedentes, una solución de sal de leucoíndigo obtenida por reducción de índigo contiene una amina aromática en forma de anilina o anilina y N-metilanilina derivadas de los procesos de producción de índigo comúnmente usados.

En una modalidad, la concentración de dicha amina aromática en la solución obtenida en la etapa (0) o proporcionada en la etapa (A) antes de la purificación está en el intervalo de 2000 ppm a 10000 ppm.

En una modalidad, la concentración de anilina en la disolución está en el intervalo de 1000 ppm a 3000 ppm y la concentración de N-metilanilina está en el intervalo de 500 ppm a 2000 ppm.

Solución acuosa estable de leucoíndigo

Si se usa vapor como corriente de purificación, la concentración de leucoíndigo en la corriente de líquido purificada descargada desde el dispositivo de acuerdo con la etapa (E) puede ser menor que la concentración de leucoíndigo en la corriente de líquido provista en la etapa (A), respectivamente en la corriente líquida alimentada al dispositivo de acuerdo con la etapa (C1) debido al vapor de condensación alimentado al dispositivo de acuerdo con la etapa (C2). La solución obtenida en el paso (E) puede concentrarse con respecto a la solución utilizada en la etapa (A), por ejemplo, destilando agua hasta que se logre la concentración deseada.

En otra modalidad, cuando se usa vapor en loa etapa (C2) que se genera al calentar al menos una porción de dicha corriente líquida que se ha descargado del dispositivo de acuerdo con la etapa (E), también puede resultar una concentración de leucoíndigo.

La solución de leucoíndigo purificada obtenida en la etapa (E) también se puede diluir agregando agua, si es necesario.

En consecuencia, la concentración de la solución de leucoíndigo purificada obtenida en la etapa (E) puede ajustarse de acuerdo con la aplicación deseada, ya sea por destilación del agua o al añadir agua.

En otra modalidad, el método de acuerdo con la invención se puede realizar de manera que la concentración de la solución de leucoíndigo purificada obtenida en la etapa (E) sea igual a la concentración de la solución de leucoíndigo no purificada proporcionada en la etapa (A).

En una modalidad, la concentración de la sal de leucoíndigo obtenida en la solución purificada de acuerdo con la etapa (E) se ajusta a un intervalo de 45 a 65 % en peso, basado en el peso total de la solución.

En una modalidad, la concentración de la sal de leucoíndigo en la solución obtenida en la etapa (0) o proporcionada en la etapa (A) se ajusta en el intervalo de 5 a 65 % en peso, tal como 10 a 60 % en peso o 15 a 55 % en peso o 20 a 50 % en peso, basado en el peso total de la solución obtenida en la etapa (0) o proporcionada en la etapa (A), y la concentración de la sal de leucoíndigo en la solución purificada está en el intervalo de 40 a 65 % en peso, basado en el peso total de la solución.

Por lo tanto, en una modalidad, la concentración de la sal de leucoíndigo en la solución purificada está en el intervalo de 40 a 65 % en peso, basado en el peso total de la solución.

Si es necesario, la solución obtenida después de la purificación puede diluirse a un intervalo de concentración adaptado a la aplicación o los requisitos de estabilidad.

En una modalidad, la concentración se ajusta a un intervalo del 10 al 45 % en peso, tal como del 15 al 45 % en peso o tal como 10 al 40 % en peso, si es necesario mediante la adición de agua. Otros intervalos de concentración adecuados son, por ejemplo, del 20 al 45 % en peso o del 25 al 45 % en peso o del 20 al 40 % en peso o del 25 al 40 % en peso.

Por supuesto, después de la dilución, la concentración de amina aromática disminuye aún más.

En una modalidad, la concentración de la sal de leucoíndigo se ajusta a un intervalo de concentración del 10 al 45 % en peso basado en el peso total de la solución, tal como del 15 al 45 % en peso o del 20 al 45 % en peso o del 25 al 45 % en peso o del 10 al 40 % en peso o del 20 al 40 % en peso o del 25 al 40 % en peso con el fin de proporcionar una solución de sal de índigo estable, y en donde la estabilidad de la solución se mide a una temperatura de 23 °C. El término "estabilidad de la solución" se refiere a una solución que no es propensa a la cristalización o precipitación a la temperatura especificada.

En una modalidad, la concentración de la sal de leucoíndigo se ajusta a un intervalo de concentración de 45 a 65 % en peso basado en el peso total de la solución, y en donde la estabilidad de la solución se mide a una temperatura de 60 °C.

De acuerdo con la invención, la anilina y N-metilanilina se eliminan de la solución de leucoíndigo a una concentración de anilina y N-metilanilina por debajo de 100 ppm, preferentemente por debajo de 80 ppm, con mayor preferencia por debajo de 60 ppm.

En una modalidad particularmente preferida, la concentración de anilina y N-metilanilina es inferior a 40 ppm, en particular por debajo de 30 ppm o inferior a 20 ppm, y particularmente preferida por debajo de 10 ppm o por debajo de 5 ppm, la concentración se determina de acuerdo con la norma ISO 14362-1:2017(E).

De acuerdo con otro aspecto, se describe una solución acuosa estable de leucoíndigo que comprende una amina aromática en forma de anilina o anilina y N-metilanilina, en donde dicho leucoíndigo está en forma de una sal de metal alcalino;

en donde la concentración de anilina o anilina y N-metilanilina está por debajo de 100 ppm, preferentemente por debajo de 80 ppm, con mayor preferencia por debajo de 60 ppm, aún con mayor preferencia por debajo de 40 ppm, en particular por debajo de 30 o por debajo de 20 ppm, y particularmente preferida por debajo de 10 ppm o por debajo de 5 ppm, la concentración se determina de acuerdo con ISO 14362-1:2017(E), es decir, la solución de leucoíndigo no tiene anilina o no tiene anilina ni N-metilanilina; y

en donde la concentración de la sal de leucoíndigo está en un intervalo de concentración de 10 a 45 % en peso basado en el peso total de la solución tal como 15 a 45 % en peso o 20 a 45 % en peso o 25 a 45 % en peso y en donde la estabilidad de la solución se mide a una temperatura de 23 °C; o

en donde la concentración de la sal de leucoíndigo está en un intervalo de concentración de 45 a 65 % en peso tal como 45 a 60 % en peso basado en el peso total de la solución, y en donde la estabilidad de la solución se mide a una temperatura de 60 °C.

En una modalidad particularmente preferida, la concentración de anilina o anilina y N-metilanilina está por debajo a 40 ppm, en particular por debajo 30 ppm o por debajo de 20 ppm, la concentración se determina de acuerdo con la norma ISO 14362-1:2017(E).

En otra forma de modalidad particularmente preferida, la concentración de anilina o anilina y N-metilanilina está por debajo de 10 ppm o por debajo de 5 ppm,

En una modalidad, la solución acuosa de leucoíndigo de acuerdo con la invención se puede obtener mediante un método como se define en el primer aspecto.

La sal de leucoíndigo obtenida puede convertirse en índigo o puede usarse en un proceso de teñido en tina para teñir un textil.

Método para preparar índigo

En consecuencia, en un tercer aspecto, se describe un método para preparar índigo, que comprende la etapa (II): (II) oxidar la solución acuosa de leucoíndigo como se define en el segundo aspecto.

En una modalidad, el método comprende la etapa (I) antes de la etapa (II):

(I) tratar un textil con la solución de leucoíndigo a oxidar.

Aparato integrado

De acuerdo con un cuarto aspecto, se describe un aparato integrado, que comprende:

un aparato de reducción configurado para reducir el índigo que comprende anilina o anilina y N-metilanilina con el fin de preparar una solución acuosa de leucoíndigo que comprende dicha(s) amina(s), en donde dicho leucoíndigo está en forma de una sal de metal alcalino, y

un aparato de purificación configurado para preparar una solución acuosa de leucoíndigo sin anilina o sin anilina y sin N-metilanilina a partir de una solución acuosa de leucoíndigo que comprende anilina o anilina y N-metilanilina, la concentración de anilina o anilina y N-metilanilina se determina de acuerdo con la norma ISO 14362-1:2017(E),

en donde dicho leucoíndigo está en forma de una sal de metal alcalino; el aparato de purificación comprende: (a) primeros medios configurados para proporcionar una corriente líquida que comprende una solución acuosa de leucoíndigo que comprende anilina o anilina y N-metilanilina, en donde dicho leucoíndigo está en forma de una sal de metal alcalino;

(p) segundos medios configurados para proporcionar una corriente de purificación;

(y) tercer medio que comprende un dispositivo configurado

(y1) alimentar dicha corriente líquida y dicha corriente de purificación en dicho dispositivo; (y2) configurado además para poner en contacto dicha corriente líquida con dicha corriente de purificación; y

(y3) configurado además para descargar del dispositivo al menos una porción de dicha corriente de purificación que ha contactado con dicha corriente de líquido, y para descargar del dispositivo al menos una porción de dicha corriente de líquido que ha sido contactada por dicha corriente de purificación;

(8) cuartos medios configurados para recibir al menos una porción de la corriente de líquido que se ha descargado del dispositivo.

El término "aparato de reducción configurado para reducir el índigo que comprende anilina o anilina y N-metilanilina con el fin de preparar una solución acuosa de sal de leucoíndigo que comprende dicha(s) amina(s)" abarca un aparato de reducción que comprende los respectivos medios de reducción tales como medios configurados para proporcionar hidrógeno.

En una modalidad, el primer medio (a) es un tanque de almacenamiento para la solución de sal de leucoíndigo a purificar.

En otra modalidad, el primer medio (a) es el dispositivo de reducción.

En una modalidad, el segundo medio (p) es un recipiente que aloja medios de purificación tales como un gas inerte, un solvente orgánico gaseoso que no es miscible con agua o vapor, o dos o tres de ellos.

En una modalidad, el dispositivo comprendido en dicho tercer medio (y) se selecciona del grupo que consiste en columna de platos, columna de relleno y columna de burbujas, o dos o tres de las mismas, o dos o más de cualquiera de dichas columnas.

La configuración de acuerdo con (y1) preferentemente proporciona tuberías desde (a) y (p) a la(s) entrada(s) de vapor y entrada(s) de líquido del dispositivo, y la(s) entrada(s) de vapor y entrada(s) de líquido.

En una modalidad, la configuración de acuerdo con (y2) proporciona platos (bandejas) o materiales de relleno dentro del dispositivo.

La configuración de acuerdo con (y3) preferentemente proporciona salida(s) de corriente líquida y salida(s) de corriente de purificación tal(es) como salida(s) de vapor y tuberías a los respectivos recipientes colectores o de almacenamiento para alojar anilina o anilina y N-metilanilina y solución de sal de leucoíndigo purificada.

En una modalidad, el cuarto medio (8) es un recipiente de almacenamiento, que preferentemente se puede calentar. En una modalidad particularmente preferida, el cuarto medio comprende el segundo medio o es el segundo medio.

Ejemplos

Ejemplo 1 (Comparativo)

Se sometieron a destilación a presión ambiente 1000 g de una solución de leucoíndigo al 30 % en peso (que contenía un 6,5 % en peso de metal alcalino, 2495 ppm de anilina y 1480 ppm de N-metilanilina). Después de la destilación de 470 ml de agua, se obtuvo una solución al 57 % en peso. El contenido de anilina en la solución concentrada obtenida fue de 173 ppm y la concentración de N-metilamina fue de 9 ppm determinada de acuerdo con la norma ISO 14362-1:2017(E).

Ejemplo 2 (de acuerdo con la invención)

Se purgó una columna cilíndrica de platos múltiples que tenía un diámetro de 0,10 m y una altura de 3 m y que estaba provista en la parte inferior de la misma con un calentador de espacio y se mantuvo en condiciones inertes. El calentador de espacio se ajustó de manera que el líquido en la parte inferior de la columna se calentó a una temperatura de 95-110 °C. La temperatura se controló durante el experimento. La columna se llenó con 5-10 kg de la solución de leucoíndigo usada en el Ejemplo 7. Se transfirió más solución de leucoíndigo a un recipiente de alimentación que se mantuvo a 25 °C. La solución se alimentó a la columna mediante una bomba. Simultáneamente, se insertó vapor de agua a alta presión en la columna a través de un rociador en la parte inferior de la columna. A continuación, la solución purificada se recogió continuamente de la columna.

Los ajustes de purificación, tales como la temperatura y la velocidad de flujo, se seleccionaron de manera que se lograran varias divisiones en el intervalo del 10 al 60 %. El balance de masa y la división se determinaron en base a las cantidades de destilado y residuo recolectadas.

Las muestras de la parte inferior de la columna se analizaron en términos de contenido de anilina/N-metilanilina (NMA) determinado de acuerdo con la norma ISO 14362-1:2017(E). La solución no tenía anilina ni N-metilanilina como se determina de acuerdo con la norma ISO 14362-1:2017(E).

Claims (2)

REIVINDICACIONESMétodo para preparar una solución acuosa de leucoíndigo sin anilina o sin anilina y sin N-metilanilina a partir de una solución acuosa de leucoíndigo que comprende anilina o anilina y N-metilanilina, la concentración de anilina o anilina y N-metilanilina se determina de acuerdo con la norma ISO 14362-1:2017(E), en donde el término "sin anilina y sin N-metilanilina" define una concentración de anilina y N-metilanilina por debajo de 100 ppm, en donde dicho leucoíndigo está en forma de una sal de metal alcalino, el método que comprende al menos las etapas (A) a (C):(A) proporcionar una corriente líquida que comprende dicha solución acuosa de leucoíndigo que comprende dicha(s) amina(s);(B) proporcionar una corriente de purificación;(C) poner en contacto dicha corriente líquida con dicha corriente de purificación;en donde la etapa (C) comprende las etapas (C1) y (C2), y el método comprende además las etapas (D) y (E):
1. (C1) alimentar dicha corriente líquida y
2. (C2) alimentar dicha corriente de purificación

   en un dispositivo configurado para poner en contacto dicha corriente líquida con dicha corriente de purificación;

   (D) descargar del dispositivo al menos una porción de dicha corriente de purificación que se ha puesto en contacto con dicha corriente líquida; y

   (E) descargar del dispositivo al menos una porción de dicha corriente líquida que ha estado en contacto con dicha corriente de purificación;

   en donde la corriente de purificación es una corriente de vapor;

   en donde dicha corriente de vapor comprende vapor;

   en donde el dispositivo se selecciona del grupo que consiste en columna de platos, columna empaquetada o columna de burbujas, o dos o tres de las mismas, o dos o más de cualquiera de dichas columnas; y en donde la columna se hace funcionar a una presión en un intervalo de 0,95*l05 Pa absoluto (0,95 bar) a 1,2*105 Pa absoluto (1,2 bar); y la temperatura de la columna se establece en un intervalo de 95 °C a 110 °C; o la columna se hace funcionar a una presión de 1,2*105 Pa absoluto (1,2 bar) a 11*105 Pa absoluto (11 bar); y en donde la temperatura de la columna se establece en un intervalo de 110 °C a 190 °C;

   en donde las temperaturas citadas se miden en la parte inferior de la columna.

   Método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la corriente líquida y la corriente de purificación son corrientes en contracorriente.

   Método de acuerdo la reivindicación 1 o 2, en donde dicho vapor se genera al calentar al menos una porción de dicha corriente líquida que se ha descargado del dispositivo de acuerdo con la etapa (E).

   Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1a 3, en donde las etapas (A) a (E) se realizan simultáneamente.