IT202000022624A1 - Processo di produzione di alchilene ossidi da alchilencarbonati - Google Patents
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Description
TITOLO: ?Processo di produzione di alchilene ossidi da alchilencarbonati?
DESCRIZIONE
CAMPO DELL?INVENZIONE
La presente invenzione riguarda un processo catalitico di produzione di alchilene epossidi dai corrispettivi alchilencarbonati, che pu? essere condotto in continuo ed il relativo impianto modulare che sfrutta le vantaggiose condizioni operative di tale processo.
STATO DELL?ARTE
L?etilene ossido (o ossido di etilene) e il propilene ossido (o ossido di propilene) sono composti chimici prevalentemente impiegati come intermedi di reazione a scopo industriale nella produzione di numerosi altri composti chimici. Si pensi alla produzione industriale di plastiche e detersivi oltre al loro impiego nel settore della petrolchimica e dell?agrochimica. La loro reattivit? ? attribuibile alla elevata tensione di anello della molecola. Inoltre, l?ossido di etilene ? in grado di uccidere batteri, muffe e funghi; come tale, ? impiegato, ad esempio, come agente sterilizzante degli apparecchi e dei materiali sanitari.
Nonostante il loro uso diffuso, etilene ossido e propilene ossido sono gas volatili, estremamente reattivi, infiammabili ed esplosivi. Ad esempio, i loro vapori possono dare decomposizione esplosiva, anche in assenza di aria (autopolimerizzazione). L?etilene ossido ? tossico per inalazione, irritante per le vie respiratorie e potenzialmente cancerogeno, soprattutto a livello epatico. Il propilene ossido ? un sospetto agente cancerogeno e mutageno.
Come tutte le sostanze pericolose, il loro trasporto genera un vincolo nella catena di approvvigionamento e logistica dei principali utilizzatori industriali (Guidelines for the distribution of ethylene oxide, CEFIC sector group, 4 ed, 2013, Guidelines for the distribution of propylene oxide, CEFIC sector group, 34 ed, 2019). In particolare, il trasporto di questi ossidi deve sottostare alle norme ADR (European agreement concerning the international carriage of dangerous goods by road). Per tali motivi, i trasportatori implementano diversi piani per la riduzione del rischio con la scelta accurata di itinerari e logistica.
L?ossido di etilene e l?ossido di propilene, reattivi e gassosi, sono poi solitamente conservati in serbatoi o cisterne; in questo modo per?, si incrementa il rischio di reattivit? incontrollata ed esplosioni, soprattutto quando i reattivi sono conservati in grandi quantit? e non vengono direttamente impiegati per l?uso specifico. Il raggio di sicurezza per l?esplosione di un serbatoio industriale di ossido di etilene, ad esempio, pu? essere di diverse centinaia di metri, con gravi conseguenze alla popolazione e all?ambiente circostanti.
Questo tipo di problematiche non ? nuovo in ambito chimico e diverse soluzioni sono possibili. La soluzione pi? sicura ? quella di trasformare le sostanze pericolose in precursori, non tossici e stabili. Nel caso dell?ossido di etilene e di propilene, i due corrispettivi precursori sono l?etilencarbonato (CAS 96-49-1) e il propilencarbonato (CAS 108-32-7). Queste sostanze, rispettivamente solida e liquida, presentano profili di tossicit? rassicuranti e non generano problemi di trasporto e stoccaggio.
La reazione chimica di decomposizione dell?alchilencarbonato, come precursore degli alchilossidi, che avviene secondo il seguente schema:
in cui R = H o alchile inferiore, prevede l?impiego di catalizzatori .
Possibili reazioni secondarie si hanno a causa della reattivit? degli epossidi alchilenici, con se stessi nella formazione di poliglicoli che si depositano sul fondo del reattore. Dati di letteratura suggeriscono anche reazioni secondarie di riarrangiamento degli epossidi alchilenici stessi per dare vita ad aldeidi e acidi.
US2851469 impiega come catalizzatori una serie di idrocarburi polialogenati come esacloro metano, decaclorobutano e pentaclorobutano, con una preferenza per l?esaclorocicloesano per la reazione di decomposizione degli alchilencarbonati ad alchilene epossidi.
US4851555 riporta l?uso come catalizzatori per tale tipo di reazione sali alogenati di arsonio come tetrabutilarsonio ioduro, trifenil metil arsonio ioduro, tetrafenil arsonio cloruro, bromuro o ioduro.
EP0047473 prevede l?impiego di bromuri alcalini, meno tossici dei sali di arsonio e, rispetto ai processi descritti, presenta delle conversioni pi? elevate come la Richiedente ha verificato sperimentalmente e come riportato nella seguente tabella 1.
Tabella 1
Anche se il sodio bromuro come catalizzatore ? decisamente pi? efficiente e meno tossico, la velocit? di decomposizione ? ancora piuttosto bassa mentre nel frattempo l?epossido formato, che rimane intrappolato nella fase liquida si converte esso stesso in sottoprodotti. Per ovviare a questo problema la reazione viene condotta a pressioni molto pi? basse della pressione atmosferica.
SOMMARIO DELL?INVENZIONE
Il richiedente ha elaborato un processo catalitico di produzione di alchilene ossido, scelto tra etilene ossido o propilene ossido dal corrispondente alchilene carbonato, scelto tra etilencarbonato o propilencarbonato, secondo il seguente schema:
in cui R =H o metile, e che impiega come catalizzatore sodio bromuro in cui:
? la temperatura di reazione ? compresa tra 207 e 245?C,
? il catalizzatore ? in quantitativi compresi tra 5x10<-4 >e 8x10<-3 >moli per moli di alchilene carbonato.
Il processo catalitico oggetto dell?invenzione ? vantaggioso rispetto ai processi noti, ed in particolare rispetto a quello divulgato in EP0047473, perch? permette di ottenere alchilene ossido da alchilencarbonato, impiegando un quantitativo di catalizzatore inferiore, evitando di operare sotto vuoto.
Inoltre, si evita che i prodotti di reazione, rimanendo intrappolati nella fase liquida, possano dare luogo a sottoprodotti indesiderati, come invece succede in EP0047473, che per evitare proprio ci? conduce la stessa reazione a pressione ridotta.
Grazie alle suddette condizioni operative vantaggiose con cui viene condotto il processo ? stato possibile elaborare un impianto modulare di facile realizzazione, che pu? essere anche di dimensioni limitate, riducendo in questo modo il rischio di esplosioni, che si verificano pi? frequentemente nella fase di stoccaggio e trasporto di grosse quantit? di alchilene epossidi.
Questo impianto, grazie al fatto che pu? essere di dimensioni limitate ed ? modulare, pu? essere, ad esempio, agevolmente installato in loco laddove sia necessario disporre di quantit? giornaliere di alchilene epossidi, ad esempio in piccole realt? industriali o in laboratori.
La generazione in loco dell?alchilene epossido e il suo eventuale e successivo diretto impiego, in ulteriori reazioni a dare prodotti per altri impieghi industriali, risolvono le problematiche connesse al trasporto e allo stoccaggio di detto materiale.
DESCRIZIONE DELLE FIGURE
La figura 1 rappresenta delle forme realizzative preferite dell?impianto modulare nel quale si produce l?alchilene epossido secondo il processo dell?invenzione.
In figura 2 si riportano delle forme realizzative del reattore del modulo dell?impianto modulare nel quale si produce l?alchilene epossido secondo il processo dell?invenzione.
La figura 3 riporta la variazione della temperatura in funzione del tempo di reazione osservata per le prove 1-6 dell?esempio 1 che utilizzano specifici rapporti di catalizzatore /etilencarbonato.
La figura 4 riporta la variazione della temperatura in funzione del tempo di reazione osservata per le prove 7-13 dell?esempio 1 che utilizzano specifici rapporti di catalizzatore /propilencarbonato.
La figura 5 rappresenta in forma di grafico i valori riportati in tabella 2 dell?esempio 1 del tempo di decomposizione in funzione dei diversi rapporti molari di sodio bromuro/etilencarbonato impiegati nelle prove 1-6 del medesimo esempio.
La figura 6 rappresenta in forma grafica i valori riportati in tabella 2 dell?esempio 1 del tempo di decomposizione in funzione dei diversi rapporti molari di sodio bromuro/propilene carbonato impiegati nelle prove 7-13 del medesimo esempio.
La figura 7 mostra lo spettro <1>H-NMR del solvente /reagente pentanolo prima di venire a contatto con ossido di etilene
La figura 8 mostra lo spettro <1>H-NMR del prodotto di reazione tra ossido di etilene con pentanolo a dare pentanolo etossilato.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE
Per gli scopi della presente invenzione con il termine ?comprendente? si intende definire un insieme di elementi, indicandone espressamente alcuni, senza escluderne la presenza di altri non espressamente indicati; mentre con il termine ?consistente? o ?costituito? si intende definire un insieme di elementi, indicandoli tutti espressamente, ed escludendo cos? la presenza di componenti non espressamente elencati.
Nel processo dell?invenzione quando il reagente ? etilencarbonato la temperatura di reazione ? preferibilmente compresa tra 221 e 235?C detto catalizzatore ? presente in quantitativi preferibilmente compresi tra 7x10<-4 >e 5x10<-3 >moli di catalizzatore/ moli di etilencarbonato.
Nel processo dell?invenzione quando o il reagente ? propilencarbonato la temperatura di reazione ? preferibilmente compresa tra 237 e 243?C, il rapporto di moli catalizzatore/ propilencarbonato ? preferibilmente compreso tra 8x10<-4 >e 7x10<-3>.
Come sopra evidenziato, con il processo secondo la presente invenzione si opera a pressioni vicine a quella atmosferica; dunque, non ? necessario operare a pressioni inferiori alla pressione atmosferica come invece avviene con EP0047473.
In particolare, la reazione di decomposizione dell?alchilencarbonato del processo catalitico avviene preferibilmente ad una pressione di reazione compresa tra 1 e 50 bar, pi? preferibilmente a pressione compresa tra 1 e 10 bar.
Come sopra illustrato, ulteriore oggetto dell?invenzione ? l?impianto modulare di dimensioni relativamente limitate che consente di effettuare il processo catalitico in accordo con la presente invenzione.
Questo impianto modulare pu? essere costituito da un unico modulo (A) comprendente il reattore nel quale avviene la formazione dell?alchilene ossido secondo il processo dell?invenzione, ovvero l?alternativa I) riportata in Figura 1.
Questo modulo pu? essere eventualmente associato ad un modulo (B) comprendente un abbattitore di CO2, ovvero l?alternativa II) riportata in Figura 1, oppure pu? essere associato ad un modulo (C) secondo l?alternativa III) riportata in Figura 1, comprendente un reattore nel quale l?alchilene epossido, che esce dal modulo (A), viene sottoposto ad una ulteriore reazione in presenza di un adatto reagente a dare un prodotto di utilizzo industriale.
Secondo un?ulteriore alternativa non riportata in figura, l?impianto secondo la presente invenzione contiene tutti e tre i moduli (A), (B) e (C),
Il modulo (A) ? associato o collegato al modulo (B) o (C) mediante mezzi di connessione di tipo idraulico/meccanico, quali ad esempio valvola/flangia/valvola.
Il reattore del modulo (A) ? preferibilmente costituito da materiale in grado di (o idoneo a) resistere alle pressioni dei gas formatisi alla temperatura e alla pressione di processo. Preferibilmente, il reattore catalitico (A) ? in acciaio, pi? preferibilmente ? in acciaio inox 316 - ma pu? essere anche in vetro o in materiale ceramico, in questi ultimi due casi pu? essere racchiuso ulteriormente in una protezione di materiale metallico o plastico. Uno specifico sistema di valvole di regolazione della pressione garantisce la pressione di set point (o pressione prefissata) e l?eventuale sfogo in caso di sovrapressione.
Secondo una forma di realizzazione preferita dell?invenzione, il modulo (A) pu? comprendere almeno un reattore batch indicato come (A1) nella figura 2 di forma cilindrica eventualmente dotato di agitatore, termostatato esternamente attraverso resistenze elettriche o attraverso un fluido di contatto (olio o vapore) o attraverso irraggiamento (lampade IR).
Il processo pu? essere condotto in continuo o in discontinuo, preferibilmente viene condotto in continuo.
Quando il processo dell?invenzione viene condotto in continuo il modulo (A) pu? comprendere un solo reattore (A1) batch definito anche come CSTR (Continuous Stirred Tank Reactor) o da pi? reattori CSTR (A1) disposti tra di loro in serie o in parallelo. Questa soluzione ? preferita nel caso si desidera produrre alchilenepossido in quantitativi massivi.
Le dimensioni del reattore batch per il processo in discontinuo o per il CSTR sono preferibilmente comprese tra 1 cm<3 >e 10 m<3>, pi? preferibilmente tra 1 dm<3 >e 1 m<3>.
Secondo un?altra forma di realizzazione preferita, per condurre il processo in continuo il reattore del modulo (A) ha forma tubolare (A2) del tipo PFR (Plug Flow Reactor) come riportata in figura 2, dove, nello specifico ha una forma a serpentina ed ? immerso in un bagno di fluido riscaldante, indicato in figura con il rettangolo.
Secondo un?altra forma di realizzazione preferita, il reattore tubolare ? inserito all?interno di un mantello tubolare disposto per tutta la lunghezza del reattore e nel quale passa un fluido riscaldante.
Il modulo (A), oltre al reattore, comprender? unit? di supporto quali ad esempio unit? di fornitura del vapore per il riscaldamento, unit? per il raffreddamento dei gas in uscita, unit? per la fusione dell?alchilencarbonato, unit? di pompaggio e alimentazione dei reagenti nel reattore.
Il modulo (A), pu? comprendere ulteriormente dispositivi per l?alimentazione di gas inerti in liquidi per favorire l?allontanamento dei prodotti gassosi (alchilene ossidi e CO2). Preferibilmente, detti gas inerti sono scelti tra: azoto, ed elio.
Il modulo (A) comprender? diverse forme di strumentazione e controllo del reattore quali ad esempio misuratori e nello specifico sensori di pressione, temperatura, di conducibilit?, di calore, della viscosit?, dello spettro infrarosso sia a media che a bassa frequenza. Nell?impianto nel quale si effettua il processo dell?invenzione in continuo, particolare cura assumer? il sistema di controllo della portata di liquido in ingresso, mentre in ogni caso, sar? importante misurare la portata totale gassosa in uscita. Per questo il modulo (A) comprender? misuratori di portata in massa o in volume.
Tutta questa strumentazione verr? coordinata secondo le consuete tecniche di controllo, mediante una o pi? unit? centrali ovvero i cosiddetti controllori logici programmabili (PLC, Programmable Logic Controllers) posti a corredo del modulo oppure delocalizzate in posizione remota (DCS, Distributed Control Systems).
Il reattore del modulo (A) consente vantaggiosamente di ridurre o addirittura di annullare il quantitativo di gas inerte necessario per garantire un flusso continuo e permettere, quindi, il passaggio dei prodotti gassosi verso le altre unit? operative.
Il modulo (A) comprende preferibilmente a valle del reattore un condensatore o uno scambiatore termico che consentono la separazione dell?alchilencarbonato non reagito, che viene separato e riciclato dai prodotti di reazione in forma gassosa, quali la CO2 e l?alchilene epossido, i quali vengono convogliati al modulo (B) o (C). Il condensatore o scambiatore termico ? un fascio tubiero con all?interno acqua di rete per il raffreddamento. Il condensatore o scambiatore termico pu? comprendere unit? di strumentazione per la misura, il controllo e la stabilizzazione della temperatura e della pressione interna. Le condizioni di temperatura e pressione del condensatore (o scambiatore termico) sono tali per cui l?alchilencarbonato non reagito e in forma condensata potr? ritornare nella miscela di reazione per subire la decomposizione; al tempo stesso, i prodotti di reazione, CO2 e alchilene epossido, subiscono un raffreddamento ma rimangono in forma di gas incondensabili, e possono essere convogliati verso il modulo (B) comprendente l?unit? di abbattimento della CO2 per separare dalla CO2 l?alchilene epossido, da usarsi come disinfettante.
L?abbattitore di CO2 del modulo (B) ? preferibilmente una colonna di adsorbimento a riempimento o a piatti forati.
Come sopra sottolineato, la miscela di reazione in uscita dal modulo (A) viene convogliata preferibilmente al modulo (C).
In questo caso, l?alchilene epossido e la CO2, dopo aver subito un processo di raffreddamento mediante il condensatore, sono inviati al reattore del modulo (C) in cui l?alchilene epossido subisce un?ulteriore reazione e la CO2 viene impiegata come gas inerte.
Le reazioni che possono avvenire nel reattore del modulo (C) sono ad esempio:
? reazione di alchilenossilazione di alcol grassi, quali ad esempio l?alcol laurilico, alcoli di cocco o di palma, alcoli di derivazione petrolchimica lineari o ramificati; ? reazione di alchilenossilazione di composti acrilati scelti tra: acido acrilico o acido metacrilico;
? reazione di alchilenossilazione di dioli;
? reazione con acido cloridrico o solfidrico per la produzione 2-cloro etanolo, 2-cloro propanolo, 2-idrossicloro propano, idrossitioetano, 2-idrossitio-propano, 2-tiopropanolo, reazioni catalizzate da cloruro di magnesio o altri sali di metalli alcalini o alcalino terrosi;
? reazione di alchilenossilazione di polisaccaridi o cellulose in farina o polvere quali ad esempio l?emicellulosa, la carbossimetilcellulosa, carbossietilcellulosa, guar gun, xantan gum, alginati, amidi.
La reazione di alchilenossilazione di composti acrilati, scelti tra acido acrilico o acido metacrilico, permette di ottenere monomeri etossilati impiegabili, in seguito, in reazioni di polimerizzazione di acrilati.
Allo stesso modo, la reazione di alchilenossilazione di dioli permette di ottenere monomeri etossilati impiegabili, in seguito, in reazioni di polimerizzazione di uretani.
Il modulo (C) preferibilmente comprende un reattore che ? idoneo per reazioni gasliquido o gas-solido.
Il reattore del modulo (C) idoneo per condurre reazioni gas-liquido ? scelto preferibilmente tra colonne a piatti o a riempimento, reattori tubolari a serpentina, scambiatori di calore.
Quando il modulo (C) comprende un reattore idoneo per reazioni gas-solido, il reattore ? scelto preferibilmente tra un reattore a letto fluido, estrusore, compattatore di polveri, granulatore.
Di seguito la Richiedente riporta degli esempi a solo fine illustrativo e non limitativo dell?invenzione.
Esempio 1 ? Prove sperimentali di decomposizione di etilencarbonato e propilencarbonato)
La reazione di decomposizione ? stata studiata conducendo la reazione in batch. La sperimentazione ? stata effettuata considerando EC etilencarbonato e PC propilencarbonato.
Le reazioni di decomposizione sia dell?etilencarbonato che del propilencarbonato del processo catalitico sono reazioni endotermiche con un valore misurato di entalpia di reazione (?HR in kJ/mol), misurata dall?entalpia di formazione dei reagenti e dei prodotti, pari a 219,09 kJ/mol per EC etilencarbonato e pari a 124,81 kJ/mol per PC propilencarbonato. La Richiedente ha realizzato una serie di prove sperimentali mostrate in tabella 2 sia per l?etilene carbonato che per il propilene carbonato, procedendo nel seguente modo:
(a) fase iniziale di riscaldamento del reattore del modulo (A) in cui la potenza termica fornita ? compresa tra 90 e 100 W (mantello del modulo (A) settato ad un valore dello strumento pari a 6.8);
(b) fase secondaria di decomposizione/produzione e di riscaldamento dal massimo di temperatura raggiunta nella fase iniziale (a) e per i 15 minuti successivi con un valore di potenza termica erogabile compresa tra 120 e 125 W (mantello del modulo (A) settato ad un valore dello strumento pari a 10,0).
Ogni prova, sia per EC etilencarbonato che per PC propilencarbonato, ? stata eseguita con la stessa quantit? molare di alchilencarbonato (50 g e 100 g per EC; 58 g e 116 g per PC). Le prove differiscono quindi per il solo quantitativo di catalizzatore (NaBr) aggiunto. Riportiamo di seguito i risultati ottenuti nello stesso formato delle serie precedente per facilit? di lettura.
Sono state eseguite 6 prove utilizzando etilene carbonato e 7 prove impiegando propilene carbonato.
L?ossido di alchilene ottenuto come prodotto ? stato misurato per titolazione; nello specifico, il prodotto alchilene ossido ? stato adsorbito con un bagno acido (HCl) catalizzato (MgCl2) (misurazione per titolazione della quantit? di alchilene epossido formato per reazione con acido cloridrico catalizzata da MgCl2 con il metodo proposto da F.W. Kerckow in Analytische Bestimmung von ?thylenoxydthylenoxyd, Analytical and Bioanalytical Chemistry, volume 108, issue 7-8, 1937). L?hardware (vetreria raccordi, etc.) di tutte le prove ? identico.
Durante la reazione di decomposizione, si osserva una vivace formazione di gas e una progressiva riduzione del volume della fase liquida.
Nei grafici di figura 4 e 5 si riporta la variazione della temperatura in funzione del tempo rispettivamente per le prove 1-6 in cui il reagente ? etilencarbonato e per le prove 7-13 in cui il reagente ? il propilencarbonato.
La Richiedente riporta di seguito nella suddetta tabella 2 il tempo di decomposizione in funzione del rapporto di moli catalizzatori / moli di alchilene carbonato di partenza. I risultati ottenuti sono anche rappresenti nei grafici di figure 5 e 6.
Tabella 2
Il tempo di formazione di 0,50 mol di etilene ossido da 100 g di etilencarbonato iniziale avviene in un tempo minimo di 19 minuti impiegando 0,00086 moli di NaBr per moli di etilencarbonato e nelle condizioni sperimentali descritte in termini di pressione e temperatura. La reazione di decomposizione dell?etilencarbonato in assenza di catalizzatore sodio bromuro non avviene.
Il tempo di formazione di 0,50 mol propilene ossido da 116 g di propilencarbonato iniziale avviene in un tempo minimo di 42 minuti impiegando 0,00285 moli di NaBr per moli di propilene carbonato e nelle condizioni sperimentali descritte in termini di pressione e temperatura. In questo caso, la reazione di decomposizione del propilencarbonato in assenza di catalizzatore sodio bromuro ? molto lenta.
Esempio 2 ? Reazione di etossilazione
L?ossido di etilene generato nel modulo (A) e convogliato successivamente al modulo (C) come precedentemente descritto pu? immediatamente reagire con un alcool etossilandolo. Nello spettro <1>H-NMR in figura 8 ? mostrata l?analisi NMR del solvente/reagente iniziale (pentanolo); mentre in figura 9 si evidenzia la sua trasformazione in alcool etossilato (picchi di sinistra accresciuti nel numero ed intensit?), ottenuto facendo gorgogliare l?ossido di etilene a temperatura compresa tra 180 e 200?C e impiegando come catalizzatore il sodio metilato nel pentanolo.
Claims (16)
- RIVENDICAZIONI 1. Processo catalitico di produzione di alchilene epossido, scelto tra etilene ossido o propilene ossido, dal corrispondente alchilene carbonato, scelto tra etilencarbonato o propilencarbonato, comprendente la reazione di decomposizione dell?alchilene carbonato, in presenza di sodio bromuro come catalizzatore, secondo il seguente schema:con R = H, metile ed in cui: ? la temperatura di reazione ? compresa tra 207 e 245?C, ? il catalizzatore ? in quantitativi compresi tra 5x10<-4 >e 8x10<-3 >moli per mole di alchilene carbonato.
- 2. Processo secondo la rivendicazione 1 in cui, quando il reagente ? etilencarbonato, la temperatura di reazione ? compresa tra 221 e 235?C detto catalizzatore ? presente in quantitativi compresi tra 7x10<-4 >e 5x10<-3 >moli di catalizzatore/ moli di etilencarbonato.
- 3. Processo catalitico secondo la rivendicazione 1 in cui quando il reagente ? propilencarbonato la temperatura di reazione ? compresa tra 237 e 243?C, il rapporto di moli di catalizzatore/propilencarbonato ? compreso tra 8x10<-4 >e 7x10<-3>.
- 4. Processo catalitico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui la pressione ? compresa tra 1 e 50 bar, preferibilmente compresa tra 1 e 10 bar.
- 5. Processo catalitico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, condotto in un impianto modulare comprendente un modulo (A) comprendente a sua volta il reattore nel quale avviene detta demolizione catalitica dell?alchilencarbonato, ed associato ad: ? un modulo (B) comprendente un abbattitore di CO2, oppure ? un modulo (C), comprendente un ulteriore reattore in cui l?alchilene ossido proveniente dal modulo (A) viene sottoposto ad una ulteriore reazione a dare un prodotto industriale.
- 6. Processo catalitico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, condotto in un impianto modulare comprendente un modulo (A) comprendente a sua volta il reattore nel quale avviene detta demolizione catalitica dell?alchilencarbonato, ed associato ad: ? un modulo (B) comprendente un abbattitore di CO2 e ? un modulo (C), comprendente un ulteriore reattore in cui l?alchilene epossido proveniente dal modulo (A) viene sottoposto ad una ulteriore reazione per dare un prodotto industriale.
- 7. Processo catalitico secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui il modulo (A) comprende almeno un reattore batch di forma cilindrica (A1), eventualmente dotato di agitatore, termostatato esternamente attraverso resistenze elettriche, attraverso un fluido di contatto o attraverso irraggiamento.
- 8. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-7 condotto in continuo o in discontinuo preferibilmente in continuo.
- 9. Processo catalitico secondo la rivendicazione 8, in cui quando detto processo ? condotto in continuo, il modulo (A) comprende un solo reattore CSTR (A1), o pi? reattori CSTR (A1), detti pi? reattori essendo disposti in serie o in parallelo tra di loro.
- 10. Processo catalitico secondo la rivendicazione 5, in cui il modulo (A) ha forma tubolare (A2) ed ? termostatato per immersione in bagno di fluido riscaldante o ? inserito all?interno di un mantello disposto per tutta la lunghezza del reattore nel quale passa un fluido riscaldante.
- 11. Processo catalitico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 10, in cui il modulo (A) comprende a valle del reattore un condensatore o uno scambiatore che consente la separazione dell?alchilencarbonato non reagito dai prodotti di reazione in forma gassosa, la CO2 e l?alchilene epossido, detto alchilencarbonato non reagito essendo riciclato nel reattore del modulo (A), mentre i suddetti prodotti di reazione in forma gassosa, CO2 e l?alchilene epossido, vengono convogliati al modulo (B) o (C).
- 12. Processo catalitico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 11, in cui il modulo (B) comprende una colonna di adsorbimento a riempimento o a piatti forati.
- 13. Processo catalitico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 12, in cui l?alchilene epossido e la CO2 formati nel reattore (A) vengono inviati al modulo (C) dove vengono sottoposti, in presenza di uno specifico reagente, ad ulteriore reazione la CO2 ha la funzione di gas inerte e detto reattore ? adatto per reazioni gas-liquido o gas-solido.
- 14. Processo catalitico secondo la rivendicazione 13, in cui detto reattore del modulo (C) ? adatto per reazioni gas-liquido ed ? scelto tra colonne a piatti o a riempimento, reattori tubolari a serpentina, scambiatori di calore.
- 15. Processo catalitico secondo la rivendicazione 14, in cui detto reattore del modulo (C) ? adatto per reazioni gas-solido ? scelto tra un reattore a letto fluido, estrusore, compattatore di polveri, granulatore.
- 16. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 13-15 in cui detta ulteriore reazione dell?alchilene epossido che avviene nel reattore del modulo (C) ? scelta tra: ? reazione di alchilenossilazione di alcol grassi, quali ad esempio l?alcol laurilico, alcoli di cocco o di palma, alcoli di derivazione petrolchimica lineari o ramificati; ? reazione di alchilenossilazione di composti acrilati scelti tra: acido acrilico o acido metacrilico; ? reazione di alchilenossilazione di dioli; ? reazione con acido cloridrico o solfidrico per la produzione 2-cloro etanolo, 2-cloro propanolo, 2 idrossicloro propano, idrossitioetano, 2-idrossitiopropano, 2-tiopropanolo, reazioni catalizzate da cloruro di magnesio o altri sali di metalli alcalini o alcalino terrosi ? reazione di alchilenossilazione di polisaccaridi o cellulose in farina o polvere quali ad esempio l?emicellulosa, la carbossimetilcellulosa, carbossietilcellulosa, guar gun, xantan gum, alginati, amidi.
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| SHAPIRO ET AL.: "Decomposition of ethylcarbonate in the presence of alkali metal halides", ZHURNAL ORGANICHESKOI KHIMII, vol. 5, 1969, pages 207 - 212, XP009526363, ISSN: 0514-7492 * |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4217351A1 (en) | 2023-08-02 |
| US20230382879A1 (en) | 2023-11-30 |
| WO2022064320A1 (en) | 2022-03-31 |
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