MXPA05002277A

MXPA05002277A - Metodo integrado para la sintesis de oxido de propileno.

Info

Publication number: MXPA05002277A
Application number: MXPA05002277A
Authority: MX
Inventors: Gotz-Peter Schindler
Original assignee: Basf Ag
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2005-06-08
Also published as: CA2496954A1; CN1688560A; DE50303724D1; US7173143B2; ZA200501665B; WO2004020423A1; DE10240129B4; CN1332955C; DE10240129A1; EP1537092A1; EP1537092B1; MX250839B; AU2003266329A1; ATE328876T1; US20050245751A1

Abstract

La invencion se refiere a un metodo integrado para la sintesis de oxido de propileno, dicho metodo comprende al menos las siguientes etapas: (i) la deshidrogenacion de propano para obtener una corriente parcial T (0), que contiene al menos propano, propeno e hidrogeno; (ii) la separacion de la corriente parcial T (0) para obtener al menos una corriente parcial T (2) gaseosa con un alto contenido de hidrogeno y una corriente parcial T (1), que contiene al menos propeno y propano; (iii) la sintesis de peroxido de hidrogeno usando la corriente parcial T (2) para producir una corriente parcial T (4) con un alto contenido de peroxido de hidrogeno y una corriente parcial T (6) gaseosa; (iv) la separacion de la corriente parcial T (1) para obtener al menos una corriente parcial T (5) con un alto contenido de propano Y al menos una corriente parcial T (3) con una alto contenido de propeno; (v) la reaccion de la(s) corrientes(s) parcial(es) T (3) con la corriente parcial T (4) para obtener oxido del propileno.

Description

METODO INTEGRADO PARA LA SÍNTESIS DEL ÓXIDO DE PROPILENO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un proceso o método integrado para la síntesis de óxido de propileno . En el proceso de la invención, los materiales de partida para la síntesis de propileno, se preparan a través de al menos los pasos de deshidrogenación de propano y la síntesis directa de peróxido de hidrógeno y se hacen reaccionar para dar el óxido de propileno. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El producto de óxido de propileno forma la base de una amplia variedad de procesos químicos. La capacidad de producción mundial fue de alrededor de 2.9 millones de toneladas al año en 1985, alrededor de 4.0 millones de toneladas al año en 1993 y ha crecido continuamente desde entonces. Hasta ahora el óxido de propileno se ha preparado predominantemente mediante el proceso de clorohidrina y a través de procesos de oxidación indirecta utilizando hidroperóxidos . Las grandes desventajas de estos dos procesos son, por ejemplo, el problema del agua residual y el problema de los subproductos en el proceso de clorohidrina y la producción de grandes cantidades de co-productos que contienen oxígeno en un proceso a través de la oxidación indirecta.

Estos problemas en años recientes han llevado al desarrollo de procesos alternativos en el área de la síntesis del óxido de propileno . Por ejemplo, la estrecha integración de la producción de cloro en la síntesis del óxido de propileno a través del proceso de clorohidrina, ha permitido mejorar los aspectos económicos . En la síntesis del óxido de propileno mediante métodos de oxidación indirecta, también, ha sido posible reducir la inconveniente gran cantidad de co-productos en la oxidación de propeno, por ejemplo mediante el uso de ácidos percarboxilicos los cuales se prepararon por medio de peróxido de hidrógeno en un paso precedente a la oxidación del propeno, el cual mejoró la viabilidad económica de este proceso. Los desarrollos ventajosos, adicionales, en el campo de la síntesis de óxido de propileno, se discuten, entre otros, en los documentos DE 101 37 543.3, DE 101 35 296.4, DE 101 05 527.7 y DE 100 32 885.7. No obstante, debido a los usos de gran alcance del óxido de propileno, por ejemplo en la poljimerización de alcoholes, y la constante demanda asociada, continua la necesidad de un proceso de producción de óxido de propileno el cual haga posible que la síntesis total del óxido de propileno, es decir, partiendo desde la preparación de los materiales de partida hasta el reciclaje de los productos diferentes del óxido de propileno obtenido, se haga más económica y por consiguiente más competitiva. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Es un objetivo de la presente invención proporcionar un · proceso adicional para la síntesis integrada del óxido de propileno . Se ha encontrado que este objetivo se logra mediante un proceso integrado para la síntesis de óxido de propileno, el cual comprende al menos los siguientes pasos: (i) deshidrogenación de propano para dar una corriente parcial T (0) que comprende al menos propano, propeno e hidrógeno; (ii) fraccionación de la corriente parcial T (0) para dar al menos una corriente parcial T (2) gaseosa, rica en hidrógeno, y una corriente parcial T (1) que comprende al menos propeno y propano; ,(iii) síntesis de peróxido -de hidrógeno utilizando la corriente parcial T (2) , que da una corriente parcial T (4) la cual es rica en peróxido de hidrógeno y una corriente parcial T (6) gaseosa; (iv) fraccionación de la corriente parcial T (1) para dar al menos una corriente parcial T (5) rica en propano y al menos una corriente parcial T (3) rica en propeno; (v) reacción de al menos una corriente parcial T (3) con la corriente parcial T (4) para dar óxido de propileno. Una modalidad preferida del proceso, es decir los pasos esenciales que constituyen el proceso, se muestra esquemáticamente en la Figura 1 (Fig. 1) . La presente invención proporciona además un proceso integrado, extendido, para la sxntesis del óxido de propileno, el cual comprende al menos los siguientes pasos: (a) deshidrogenación del propano para dar una corriente parcial T (0) que comprende al menos propano, propeno e hidrógeno; (b) fraccionación de la corriente parcial T (0) para dar al menos una corriente parcial T (2) gaseosa, rica en hidrógeno, y una corriente parcial T (1) que comprende al menos propeno y propano; (c) fraccionación de la corriente parcial T (1) para dar al menos una corriente parcial T (5) rica en propano y al menos una corriente parcial T (3) rica en propeno; (d) separación de la corriente parcial T (5) en al menos las corrientes parciales T (5a) y T (5b) ; (e) sxntesis del peróxido, de hidrógeno utilizando la corriente parcial T (2) la cual se combina con al menos la corriente parcial T (5a) , que da una corriente parcial T (4) la cual es rica en peróxido de hidrógeno y una corriente parcial T (Sa) gaseosa; (f) recirculación de la corriente parcial T (6a) al paso (a) ; (g) reacción de al menos una corriente parcial T (3) con la corriente parcial T (4) para dar óxido de propileno. Una modalidad preferida del proceso integrado, extendido, para la síntesis de óxido de propileno, es decir, los pasos esenciales que constituyen el proceso, se muestra esquemáticamente en la Figura 2 (Fig. 2) . El paso (i) o paso (a) del proceso de la presente invención comprende la deshidrogenación de propano para dar una corriente parcial T (0) que comprende al menos propano, propeno e hidrógeno. La deshidrogenación de propano en el proceso de la presente invención en teoría se puede llevar a cabo mediante todos los métodos conocidos para aquellos expertos en la técnica para la deshidrogenación de propano, por ejemplo, craqueo con vapor o craqueo catalítico y también, en particular, la deshidrogenación catalítica en la presencia o ausencia de oxígeno o mezclas que contengan oxígeno. Para lograr conversiones económicamente viables, en base a un solo paso, en la deshidrogenación de propano, es necesario trabajar a temperaturas de reacción relativamente altas. Estas generalmente son de 300 a 700°C. Puesto que la deshidrogenación, es decir, la escisión de un enlace de C-H, generalmente es menos favorable cinéticamen e que el craqueo o pirólisis térmica, es decir la escisión de un enlace C-C, preferiblemente la misma se lleva a cabo sobre catalizadores los cuales sean selectivos para la deshidrogenación. Estos usualmente son de una naturaleza tal que los mismos den un buen rendimiento de productos de deshidrogenación en la ausencia de oxigeno en el rango de temperatura antes mencionado. A una velocidad espacial de propano sobre los catalizadores de, por ejemplo, 1000 h"1 (es decir, litros estándar de propano por litro de catalizador y hora) , el rendimiento de propileno generalmente es al menos de 30% mol en base al propano utilizado en un solo paso. Los subproductos tales como el metano, etileno y etano se forman solamente en cantidades subordinadas. Puesto que la deshidrogenación de propano procede con un incremento en el volumen, la conversión en teoría se puede incrementar reduciendo la presión parcial de los productos. Esto se puede lograr de una manera simple, por ejemplo, llevando a cabo la deshidrogenación bajo presión reducida y/o con la introducción de gases diluyentes esencialmente inertes . Para los propósitos de la presente invención, tal vapor es un gas diluyente, inerte, preferido. Los gases diluyentes, adicionales, adecuados para la deshidrogenación de propano son, por ejemplo, C02, N2 y gases nobles tales como He, Ne y Ar. La dilución con vapor generalmente da la desventaja adicional de carbonización reducida de los catalizadores utilizados, puesto que el vapor reacciona con cualquier depósito de carbón que se forme de conformidad con el principio de gasificación de carbón. Además, el vapor con facilidad se puede separar parcial o completamente de la mezcla de productos. De conformidad con esto, cuando se utiliza vapor como diluyente en la deshidrogenación de propano en el proceso de la presente invención, el mismo se puede separar de la corriente T (0) del producto, por ejemplo, mediante condensación. En la deshidrogenación de propano en el paso (i) o paso (a) , en teoría es posible utilizar todos los catalizadores de deshidrogenación conocidos para aquellos expertos en la técnica para este propósito. Por ejemplo, se puede utilizar catalizadores los cuales son óxidos por naturaleza y que comprenden óxido de cromo y/o óxido de aluminio o catalizadores que comprenden al menos un metal substancialmente noble, por ejemplo, platino, depositado al menos en un soporte generalmente óxido .

Los catalizadores de deshidrogenacion descritos en los siguientes documentos, entre otros, se pueden utilizar para los propósitos de la presente invención: WO 99/46039, US 4,788,371, EP-A 705 136, WO 99/29420, US 5,220,901, US 5,430,220, US 5,877,469, EP-A 117 146, DE 199 37 106, DE 199 37 105, y DE 199 37 107. En particular, se pueden utilizar los catalizadores de deshidrogenacion descritos en los ejemplos de la DE 199 37 107. Estos son catalizadores de deshidrogenacion que comprenden desde 10 hasta 99.9% en peso de dióxido de circonio, desde 0 hasta 60% en peso de óxido de aluminio, dióxido de silicio y/o dióxido de titanio y desde 0.1 hasta 10% en peso de al menos un elemento del primer o segundo grupo principal, el tercer u octavo grupo de transición de la Tabla Periódica de los Elementos, lantano y/o estaño, siempre y cuando la suma de los porcentajes en peso sea 100. Para llevar a cabo la deshidrogenacion de propano en el proceso de la presente invención, en teoría es posible utilizar todos los tipos reactor y variantes del proceso conocidos para aquellos expertos en la técnica para este propósito, por ejemplo aquéllos que se describen en los documentos citados en la sección previa con respecto a los catalizadores de deshidrogenacion.

Por ejemplo, el propano utilizado en la deshidrogenacion de propano se puede oxidar homogéneamente hasta propeno en la presencia de oxigeno molecular a temperatura elevada como se describe en US 3,798,283. Para los propósitos de la invención, la fuente de oxígeno puede ser ya sea oxígeno puro o una mezcla de oxígeno y gas inerte . La oxideshidrogenacion catalizada heterogéneamente de propano a propeno descrita en DE 198 37 517 también se puede emplear para la deshidrogenacion de propano. Aquí, el propano se convierte en propeno en la presencia de aire o una mezcla que contenga oxígeno en un catalizador que contenga reactor de lecho fijo o lecho fluidizado. Para los propósitos de la invención, también es posible convertir el propano en propeno mediante una oxideshidrogenación catalizada homogéneamente y/o heterogéneamente por medio de oxígeno molecular de manera análoga al proceso descrito en la DE 193 37 517. En principio, todos los procesos de oxideshidrogenación los cuales se puedan utilizar para los procesos de la invención, se pueden llevar a cabo al menos en un recipiente de reacción que contenga una sustancia catalíticamente activa, por ejemplo un reactor de lecho fijo o un reactor de lecho fluidizado. En este reactor, el propano se convierte en propeno sobre la sustancia catalíticamente activa utilizada en cada caso a través de los pasos de reacción conocidos para aquellos expertos en la técnica. Una posibilidad adicional para la deshidrogenacion de propano en el proceso de la presente invención es el proceso Oleflex™ o métodos similares al mismo. En este proceso, el propano de alimentación, mezclado con hidrógeno puro o reciclado, se convierte en propeno en al menos un reactor que comprende al menos un lecho de catalizador adecuado. En teoría, el propano se puede deshidrogenar parcial o virtualmente po completo hasta propeno en la presencia de un catalizador de deshidrogenacion. La deshidrogenacion parcial forma una mezcla de gas del producto que comprende propano sin reaccionar y el propeno formado junto con los constituyentes secundarios tales como hidrógeno, agua, productos de craqueo adicionales de propano, CO y C02. La deshidrogenacion de propano se puede llevar a cabo con o sin un gas que contenga oxígeno como co-alimentación. La deshidrogenacion parcial, heterogéneamente catalizada, de propano generalmente procede endotérmicamente, es decir, el calor/energía requerida para establecer la temperatura de reacción requerida se introduce en el gas de reacción antes y/o durante la deshidrogenacion catalítica. Debido a la temperatura de reacción relativamente alta requerida para la deshidrogenacion de propano, puede ocurrir una formación de pequeñas cantidades de compuestos orgánicos de peso molecular alto, de alto punto ebullición, algunas veces incluso carbón, y estos se pueden depositar en la superficie del catalizador. Para minimizar o evitar este desfavorable fenómeno acompañante, el material de partida propano se puede diluir con hidrógeno en el proceso de la presente invención, de modo que se puede eliminar en gran medida cualquier carbón formado de conformidad con el principio de la hidrogenación de carbón. Una extensa descripción de los tipos de reactor y modos de operación los cuales son adecuados en teoría para la deshidrogenación de propano en el proceso de la presente invención, se da en "Catalytica® Studies División, Oxydative Dehydrogenation and Alternative Dehydrogenation Processes, Study No. 4192 OD, 1993, 430, Ferguson Drive, Mountain View, California, 94043-5272, U.S.A.". Una forma adecuada de reactor para el paso (i) o paso (a) del proceso de la presente invención, es un reactor de tubo de lecho fijo o reactor de tubo y coraza. Con esto, el catalizador está presente como un lecho fijo en un tubo de reacción o en un haz de tubos de reacción. La deshidrogenación de propano se puede llevar a cabo en la ausencia de oxigeno o, cuando se emplean formulaciones de catalizadores adecuados, con introducción de oxígeno como co-alimentación. Los tubos de reacción se pueden calentar mediante un gas, por ejemplo un hidrocarburo tal como metano, que se quema en el espacio que rodea los tubos de reacción. En una modalidad preferida de lo proceso integrado para la síntesis del óxido de propileno, la totalidad o un poco de la corriente parcial T (6) gaseosa del paso (iii) , se puede quemar para producir energía y la energía se puede utilizar en la deshidrogenación de propano, por ejemplo para el calentamiento indirecto de los tubos de reacción en cuestión.

Es ventajoso aplicar esta forma indirecta de calentamiento sólo para aproximadamente el primer 20-30% de la longitud del catalizador de lecho fijo y . para calentar la longitud restante del lecho a la temperatura de reacción requerida por medio del calor radiante liberado en el calentamiento indirecto. Puesto que el catalizador, dependiendo de la velocidad espacial del gas y la conversión, generalmente se desactiva más o menos rápidamente mediante carbonización, es ventajoso generar el mismo a intervalos regulares . La corriente parcial T (6) del paso (iii) se puede utilizar para regeneración en el proceso de la presente invención. Los métodos de regeneración adicionales los cuales se pueden utilizar de conformidad con la presente invención, se describen en la WO 98/55430 y la técnica previa citada en la misma.

En una modalidad adicional de la presente invención, la deshidrogenación de propano se puede llevar a cabo en un rector de lecho móvil . El lecho de catalizador móvil se puede acomodar, por ejemplo, en un reactor de flujo radial. De ese modo, el catalizador se mueve lentamente desde la parte superior hacia abajo, mientras que la mezcla del gas de reacción fluye radialmente. Puesto que los reactores en este proceso se operan de manera pseudoadiabática, es ventajoso emplear una pluralidad de reactores conectados en serie. La mezcla que entra en cada reactor se puede calentar a la temperatura de reacción requerida corriente arriba del reactor mediante calentamiento indirecto. Asimismo es posible calentar la mezcla de gas que entra en cada reactor a la temperatura de reacción requerida mediante combustión de hidrógeno en la presencia de oxígeno agregado (operación autotérmica) . Tanto en el proceso integrado como en el proceso integrado, extendido, para la síntesis de óxido de propileno de conformidad con la presente invención, es ventajoso utilizar la totalidad o un poco de la corriente parcial T (6) ó T (6a) del paso (iii) para calentar la mezcla de gas de entrada o para auxiliar en la operación autotérmica de la deshidrogenación de propano del paso (a) . Además, el uso de una pluralidad de reactores permite que se eviten grandes diferencias en la temperatura de la mezcla de gas de reacción entre la entrada del reactor y la salida del reactor y que se logren altas conversiones totales. Cuando el lecho del catalizador ha dejado el rector de lecho móvil, el mismo pasa a regeneración y subsecuentemente se reutiliza. La regeneración del catalizador en un reactor de lecho móvil en general se lleva a cabo continuamente. Aquí, la totalidad o parte del catalizador agotado se descarga al final de un rector, en particular al final del último reactor, y se pasa al menos a un paso de regeneración subsecuente. Después de la regeneración, el catalizador se regresa al punto de partida de un reactor, en particular al punto de partida del primer reactor. La deshidrogenación heterogéneamente catalizada de propano se lleva a cabo en un lecho fluidizado, la operación de la cual se describe en "Chem. Eng. Sci . 1992 b 47 (9-11), 2313", asimismo es una manera posible de llevar a cabo la deshidrogenación de propano para los propósitos de la presente invención. En este proceso, no se tiene que diluir. Es ventajoso operar dos lechos fluidizados a la vez en la deshidrogenación, de tal modo que uno de los mismos generalmente pueda estar en el estado de regeneración. La regeneración de los lechos fluidizados, en una modalidad preferida del proceso integrado para la síntesis de óxido de propileno, se puede llevar a cabo utilizando la corriente parcial T (6) del paso (iii) . El calor requerido para la deshidrogenacion se introduce en el sistema de reacción mediante el catalizador de deshidrogenacion que se precalienta a la temperatura de reacción. En una modalidad preferida de la presente invención, el precalentamiento también se puede llevar a cabo por medio de la energía producida quemando la totalidad o un poco de la corriente parcial T (6) del paso (iü) . En una modalidad adicional de la presente invención, la introducción de una co-alimentación que contenga oxígeno hace posible deshacerse del precalentador o calentadores intermedios o el calentamiento indirecto a través de las superficies del reactor y generar la totalidad o parte del calor necesario directamente en el sistema de reactor mediante combustión de hidrógeno y/o hidrocarburos en la presencia de oxígeno molecular. En tal modalidad, la corriente parcial T (6a) del paso (e) del nuevo proceso integrado, extendido, para la síntesis de óxido de propileno, en un paso adicional (f) , se recircula al paso (a) de deshidrogenacion de propano, haciendo posible por consiguiente una operación principalmente autotérmica de la deshidrogenacion de propano. Si es apropiado, se puede mezclar adicionalmente una co-alimentación que contenga hidrógeno.

Llevar a cabo la deshidrogenación de propano en un reactor de bandeja es otra posibilidad para los propósitos de la presente invención. Un reactor de bandeja comprende uno o más lechos de catalizadores sucesivos a través de los cuales el gas de reacción preferiblemente fluye radial o axialmente. En general, tal reactor de bandeja se opera utilizando un lecho de catalizador fijo. En el caso más simple, los lechos de catalizador fijo se colocan axialmente en un reactor de horno vertical o en los orificios anulares de los cilindros concéntricos de malla. Un reactor de horno vertical corresponde a una bandeja. En un procedimiento sin oxígeno como alimentación, la mezcla de gas de reacción se somete a calentamiento intermedio en su trayecto desde un lecho catalizador hasta el próximo lecho catalizador en el reactor de bandeja, por ejemplo haciendo pasar la misma sobre las superficies del intercambiador de calor, calentadas por medio de gases calientes o haciendo pasar la misma a través de tubos calentados por medio de gases de combustión calientes . En un procedimiento utilizando oxígeno, se quema una cantidad limitada, dependiendo del catalizador de deshidrogenación utilizado, de los hidrocarburos presentes en el gas de reacción, posiblemente también carbón depositado en la superficie del catalizador y/o hidrógeno formado durante la deshidrogenación de propano y/o agregado al gas de reacción.

El calor de la reacción liberada de esta manera también hace posible operar la deshidrogenación de propano autotérmicamente . También es posible, en una modalidad adicional del proceso de la presente invención, llevar a cabo el paso (a) , a saber la deshidrogenación de propano, autotérmicamente. Para este propósito, se quema un gas que contenga oxígeno se mezcla adicionalmente en la mezcla de reacción de la deshidrogenación de propano en al menos una zona de reacción y el hidrógeno presente en la mezcla del gas de reacción, generando así al menos parte del calor necesario de deshidrogenación directamente en la mezcla de reacción en la zona o zonas de reacción. La deshidrogenación de propano preferiblemente se lleva a cabo en el modo de circulación descrito en la DE 102 11 275.4. Para operar autotérmicamente el paso (a) de deshidrogenación de propano en el nuevo proceso integrado, extendido, para la síntesis de óxido de propileno, la totalidad o un poco de la corriente parcial T (6a) gaseosa, obtenida en el paso (e) , que contiene hidrógeno, se recircula al paso (a) y se quema. La regulación de la cantidad de oxígeno agregada a través de la corriente parcial T (6a) , hace posible controlar la temperatura de reacción en el paso (a) . Al mismo tiempo, se puede controlar la selectividad de la deshidrogenación de propano en el paso (a) regulando la cantidad de hidrógeno agregada a través de la corriente parcial T (6a) . La cantidad de calor proporcionada para la deshidrogenación de propano a propeno, la cual se genera mediante la combustión del hidrógeno presente en la mezcla del gas de reacción y posiblemente mediante los hidrocarburos presentes en la mezcla del gas de reacción y/o mediante el carbón presente en la forma de depósitos de carbón, se regula a través de la cantidad de gas que contiene oxígeno, agregada a la mezcla del gas de reacción. El oxígeno adicional, introducido, se puede alimentar ya sea como oxígeno molecular o como un gas que contenga oxígeno, por ejemplo en mezcla con gases inertes. En una modalidad preferida de la invención, se emplea oxígeno molecular introducido adicionalmente para este propósito . En una modalidad preferida, adicional, de la presente invención, el gas que contiene oxígeno en cuestión es la corriente parcial T (6a) de la síntesis de peróxido de hidrógeno en el paso (e) . Los gases inertes y los gases de combustión resultantes generalmente tienen un efecto diluyente adicional y por consiguiente promueven la deshidrogenación catalizada heterogéneamente . El hidrógeno quemado para generar calor puede ser el hidrógeno formado en la deshidrogenación de hidrocarburos o hidrógeno adicional agregado a la mezcla del gas de reacción, por ejemplo a través de la corriente parcial T (6a) que contiene hidrógeno del paso (e) en el nuevo proceso integrado, extendido, para la síntesis de óxido de propileno.

La cantidad de hidrógeno agregada es básicamente tal que la relación molar de H2/02 en la mezcla del gas de reacción directamente después del punto de alimentación, es de 0 a 10 mol/mol. Esto aplica tanto en el caso de reactores de etapas múltiples como para la introducción intermediaria de hidrógeno y oxígeno. La combustión de hidrógeno en cuestión ocurre catalíticamente, con el catalizador de deshidrogenación utilizado generalmente también para catalizar la combustión de los hidrocarburos y la combustión del hidrógeno en la presencia de oxígeno, de modo que en teoría no es necesario ningún catalizador de oxigenación específico diferente de este. Sin embargo, por supuesto también es posible emplear uno o más catalizadores de oxidación. Esto cataliza selectivamente la combustión de hidrógeno a oxígeno en la presencia de hidrocarburos. Como resultado, la combustión de hidrocarburos con oxígeno para formar CO, C02 y ¾0 ocurre solamente a un grado subordinado: la cual tiene un efecto positivo significativo en la selectividad lograda de la formación de propeno. El catalizador de deshidrogenación y el catalizador de oxidación preferiblemente están presentes en diferentes zonas de reacción. En el caso de una reacción en etapas múltiples, el catalizador de oxidación puede estar presente solamente en una zona de reacción, en una pluralidad de zonas de reacción o en todas las zonas de reacción. El catalizador el cual cataliza selectivamente la oxidación de hidrógeno en la presencia de hidrocarburos, preferiblemente se localiza en lugares en los cuales las presiones parciales del oxígeno son superiores a las de otros lugares en el reactor, en particular en la cercanía del punto de alimentación para el gas que contiene oxígeno. El gas que contiene oxígeno y/o hidrógeno se puede introducir en uno o más puntos en el reactor. Un catalizador preferido el cual cataliza selectivamente el uso de hidrógeno generalmente comprende óxidos o fosfatos seleccionados del grupo que consiste de los óxidos o fosfatos de germanio, estaño, plomo, arsénico, antimonio y bismuto. Un catalizador más preferido el cual cataliza la combustión de hidrógeno comprende al menos un metal noble del grupo de transición VIII de la Tabla Periódica de los Elementos. Los ejemplos de tales catalizadores se describen, por ejemplo, en los siguientes documentos: US-A 4,788,371, US-A 4,886,928, US-A 5,430,209, US-A 5,530,171, US-A 5,527,979 y US-A 5,563,314. La deshidrogenación de propano preferiblemente se lleva a cabo en la presencia de vapor. El vapor agregado sirve como medio de trans erencia de calor y ayuda a la gasificación de los depósitos orgánicos en los catalizadores, contrarrestando así la carbonización de los catalizadores y permitiendo que se incremente la vida operativa del catalizador. Los depósitos orgánicos en este caso se convierten en monóxido de carbono y dióxido de carbono. Para los propósitos de la presente invención, la deshidrogenación de propano preferiblemente se lleva a cabo en procesos de bandejas, con una operación principalmente autotérmica y por lo tanto rentable haciendo posible el proceso integrado, extendido, para la síntesis de óxido de propileno mediante la combustión del hidrógeno introducido a través de la corriente parcial T (6a) . En el proceso de la invención, la calidad de la alimentación de propano en teoría no es crítica. El propano utilizado puede ser propano nuevo o reciclado y además puede comprender subproductos adicionales los cuales no tengan influencia significativa en el proceso de deshidrogenación.

La deshidrogenacion de propano también se puede llevar a cabo continuamente o por lotes . En una modalidad preferida de la deshidrogenacion de propano en el paso (i) del proceso de la presente invención, la corriente parcial T(0) producida en este paso comprende al menos propeno, propano e hidrógeno. Además, T(0) puede comprender además gases del grupo que consiste de N2, ¾0, metano, etano, etileno, CO y C02, ya sea individualmente o como mezclas de dos o más gases de este grupo, como subproductos. En el proceso de la presente invención, la relación de propano a propeno en la corriente parcial T(0) está en el rango de 0.1 a 10, preferiblemente de 0.5 a 5, en particular preferiblemente de 1.0 a 2.0. La relación de hidrógeno a propeno en la corriente parcial T (0) está en el rango de 0 a 1.5, preferiblemente de 0.3 a 1.3, en particular de manera preferible de aproximadamente 1.1. En un modo de operación utilizando oxígeno como coalimentación, es decir, oxígeno introducido adicionalmente o gas circulado del paso (iii) , a saber la síntesis de peróxido de hidrógeno (T (6) ó T (6a) ) , la relación de hidrógeno a propeno preferiblemente es de 0.4 a 2.0. En teoría, la totalidad o un poco de la corriente parcial T (0) se transfiere a través de medios adecuados, conocidos para aquellos expertos en la técnica, por ejemplo lineas en la forma de tuberías, al paso (ii) o, en el caso del proceso integrado, extendido, para la síntesis de óxido de propileno, al paso (b) . Además, también es posible alimentar la corriente parcial T (0) a un aparato de separación en un paso intermedio después del paso (i) o paso (a) . De ese modo, se puede separar cualquier subproducto el cual se haya formado en la deshidrogenación de propano y el cual pueda estar presente en T (o) . El paso (ii) o paso (b) comprende la fraccionación de la corriente parcial T (0) para dar al menos una corriente parcial T (2) gaseosa, rica en hidrógeno, y una corriente parcial T (1) líquida que comprende al menos propeno y propano . La fraccionación de la corriente parcial T (0) , para los propósitos de la invención, en teoría, se puede llevar a cabo mediante todos los métodos que sean conocidos para aquellos expertos en la técnica y que sean técnicamente posibles en el presente caso y utilizando los aparatos que sean adecuados para el respectivo método. Por ejemplo, la fraccionación se puede llevar a cabo por medio del aparato descrito en DE 100 28 582.1.

Por consiguiente, se puede llevar a cabo la separación de T (1) de la corriente parcial (0) en el paso (ii) o paso (b) poniendo en contacto la corriente parcial T (0) preferiblemente enfriada con un solvente orgánico preferiblemente hidrófobo en el cual preferiblemente se absorben los constituyentes propano y propeno presentes en T (1) . La subsecuente desorpción, rectificación y/o posiblemente separación con un gas inerte y/o un gas que contenga oxígeno, aunque para los propósitos de la presente invención preferiblemente oxígeno molecular, permite al menos que se recuperen los constituyentes propano y propeno presentes en T (1) . La corriente parcial T(2) la cual comprende al menos hidrógeno, representa el gas de cola de la absorción. La absorción se puede llevar a cabo ya sea en columnas o en absorbedores giratorios. Estos se pueden operar en co-corriente o en contra-corriente. Las columnas de absorción adecuadas son, por ejemplo, columnas de bandeja, columnas que contengan empaque estructurado y columnas que contengan relleno aleatorio. Por supuesto, también son posibles torres de goteo o rociado, absorbedores de bloque de granito, absorbedores de superficie tales como absorbedores de película gruesa y absorbedores de película delgada y también columnas 5 giratorias, torres de platos, depuradores por pulverización cruzada y depuradores giratorios. En teoría, se pueden utilizar todos los medios de absorción los cuales sean conocidos para aquellos expertos en la técnica y que parezcan adecuados para este propósito. Para los propósitos de la presente invención, se da preferencia a utilizar solventes orgánicos, relativamente no-polares, los cuales preferiblemente no tengan grupos polares de desempeño externo, por ejemplo hidrocarburos alifáticos (alcanos con C8-Ci8) , también hidrocarburos aromáticos tales como fracciones de aceite medio de la destilación de parafina, o éteres que tengan grupos voluminosos en el átomo de oxígeno. También son útiles mezclas de dos o más de los solventes mencionados. Los solventes adicionales o mezclas de solventes los cuales se pueden utilizar como medios de absorción en el proceso de la presente invención, se listan en DE 100 28 582.1. Una mezcla de solvente la cual preferiblemente se utiliza como medio de absorción para los propósitos de la presente invención, comprende éter bifenílico y difenílico, preferiblemente que tiene' la composición azeotrópica, en particular una mezcla de aproximadamente 25% en peso de bifenilo y aproximadamente 75% en peso de éter difenílico (Diphyl®) .

Sin embargo, para los propósitos de la presente invención, la corriente parcial T(0) preferiblemente se fracciona mediante condensación para dar las corrientes parciales T(l) y T(2). Por consiguiente, en el proceso de la presente invención, los componentes con C3 de la corriente parcial T(0) pueden estar completa o parcialmente condensados, por ejemplo, mediante el uso de intercambiadores de calor, por ejemplo condensadores de superficie o condensadores con enfriamiento de aire directo o indirecto. Se da preferencia a utilizar uno o más intercambiadores térmicos de calandria en el proceso de la presente invención. En este caso, el enfriamiento dentro de los intercambiadores térmicos se puede llevar a cabo utilizando ya sea aire, agua u otro medio adecuado. Por consiguiente, la corriente parcial T(0) se puede condensar completa o parcialmente en el paso (ii) o paso (b) . Se da preferencia a la condensación virtualmente completa de los componentes con C3 tales como el propeno y propano presentes en la corriente parcial T (0) . En el proceso de la presente invención, más del 90%, preferiblemente más del 95%, en particular preferiblemente más del 99%, de los componentes con C3 presentes en T (0), se separan como la corriente parcial T (1) por medio de los métodos de fraccionación antes mencionados en el paso (ii) o paso (b) . La corriente parcial T (1) , la cual comprende al menos los componentes con C3 propeno y propano, se pasa a través de líneas adecuadas conocidas para aquellos expertos en la técnica al paso (iv) o paso (c) . La corriente parcial T (2) gaseosa que queda comprende hidrógeno como componente principal y posiblemente también una proporción variable de componentes con C3 y posiblemente además componentes gaseosos de baja ebullición. La proporción de los componentes con C3 presentes en T(2), se puede controlar a través de las condiciones en el paso (ii) o paso (b) . La fase gaseosa en cuestión se lleva como la corriente parcial T (2) a través de líneas conocidas para aquellos expertos en la técnica al paso (iii) . En el nuevo proceso extendido para la síntesis del óxido de propileno, la T (2) se combina con una corriente parcial T (5a) y se lleva a través de líneas para aquellos expertos en la técnica al paso (e) . En el proceso integrado para la síntesis de óxido de propileno, la corriente parcial T (2) gaseosa del paso (ii) puede tener una relación de hidrógeno con respecto a los componentes con C3 en el rango de al menos 90-95:10-5, preferiblemente de al menos 99:1 y en particular preferiblemente de al menos 99.9:0.1.

La corriente parcial T (1) líquida la cual se produce en el paso (ii) o paso (b) y comprende al menos propeno y propano, se fracciona en un paso (iv) adicional o paso (c) para dar al menos una corriente parcial T (5) rica en propano y al menos una corriente parcial T (3) rica en propeno. La fraccionacion de la corriente parcial T (1) se puede llevar a cabo mediante todos los métodos los cuales sean conocidos para aquellos expertos en la técnica para este propósito, aunque preferiblemente se lleva a cabo mediante métodos térmicos tales como destilación y/o rectificación. En teoría, se pueden utilizar todos los procesos de destilación adecuados para la fraccionacion de la corriente parcial T (1) para dar una corriente parcial rica en propano y una corriente parcial rica en propeno. La unidad de fraccionacion utilizada para este propósito en el proceso de la presente invención comprende básicamente todas las partes constituyentes las cuales sean conocidas para aquellos expertos en la técnica y que sean necesarias para separar mezclas mediante destilación fraccional en al menos una fracción rica en propano y al menos una fracción rica en propeno. Sin embargo, para los propósitos de la presente invención, la corriente parcial T (1) preferiblemente se fracciona mediante rectificación para dar · una corriente parcial rica en propano y una corriente parcial rica en propeno. En este proceso, el enriquecimiento o separación de la mezcla líquida ocurre esencialmente mediante transferencia de masa entre el vapor y líquido en ebullición que fluye en contracorriente. La rectificación se lleva a cabo en una o más columnas de rectificación las cuales consisten esencialmente de columnas de separación tubulares y también de vaporizadores y un condensador en el extremo superior (parte superior) de la columna respectiva. En el proceso de la presente invención, más del 80%, preferiblemente al menos 90%, en particular preferiblemente al menos 95%, del propeno presente en T(l) se separa en la corriente parcial T (3) en el paso (iv) o paso (c) . Esta corriente parcial T (3) rica en propeno se pasa al paso (v) adicional o paso (g) a través de líneas adecuadas. En el proceso de la presente invención, la corriente parcial T (5) rica en propano del paso (iv) se puede recircular al paso (i) . También es posible que la corriente parcial T (5) rica en propano se trate mediante métodos adicionales conocidos para aquellos expertos en la- técnica antes de que la misma se alimente al paso (i) , por ejemplo la misma se puede enriquecer en el propano presente en la misma antes de ser alimentada al paso (i) .

De conformidad con esto, la presente invención también proporciona un proceso del tipo descrito anteriormente en el cual la corriente parcial T (5) rica en propano se alimenta al paso (i) . En el proceso integrado, extendido, para la síntesis del óxido de propileno, la corriente parcial T (5) rica en propano, producida en el paso (c) , se transfiere a través de lineas adecuadas al paso (d) . En el paso (d) , la corriente parcial T (5) se separa en al menos las corrientes parciales T (5a) y T (5b) . En una modalidad preferida de la presente invención, la corriente parcial T (5) se purifica para separar los subproductos presentes además del propano antes de que la misma se divida. Esta purificación se puede llevar a cabo mediante todos los métodos conocidos para aquellos expertos en la técnica para este propósito, por ejemplo procesos de destilación o absorción. La separación de la corriente parcial T (5) se lleva a cabo mediante todos los métodos disponibles para aquellos expertos en la' técnica para este propósito, por ejemplo mediante división por medio de una válvula de vías múltiples. También es posible la separación con purificación simultánea, por ejemplo por medio de destilación.

Básicamente, en el paso (d) , la T (5) se separa en dos corrientes parciales T (5a) y T (5b) las cuales pueden comprender cantidades idénticas o diferentes de propano. La corriente parcial T (5b) , de conformidad con la presente invención, se recircula al paso (a) a través de líneas conocidas para aquellos expertos en la técnica. La corriente parcial T (5a) , si es apropiado, se puede purificar de nuevo y luego se combina con la corriente parcial T (2) que contiene hidrógeno del paso (b) y se transfiere al paso (e) . El paso (iii) o paso (e) del proceso de la presente invención comprende la síntesis de peróxido de hidrógeno. En el paso (iii) la corriente parcial T (2) que contiene hidrógeno se hace reaccionar con oxígeno introducido (X en la Fig. 1) , por ejemplo en la forma de aire, dando una corriente parcial T (4) la cual es rica en peróxido de hidrógeno y una corriente parcial T (S) gaseosa. En el paso (e) del proceso integrado, extendido, para la síntesis del óxido de propileno, la corriente parcial T (5a) que contiene propano, la cual se ha combinado con la corriente parcial T (2) que contiene hidrógeno con un gas que contiene oxígeno introducido, por ejemplo aire u oxígeno molecular (X en la Fig. 2) para dar una corriente parcial T (4) la cual es rica en peróxido de hidrógeno y una corriente parcial T (6a) gaseosa . En una modalidad preferida del proceso integrado, extendido, se introduce oxigeno en lugar de aire. Esto evita la acumulación y el purgado asociado de cualquier gas que interfiera . Si se desea, se puede introducir no solamente oxigeno o aire sino también hidrógeno en el paso (iii) o paso (e) por medio de una instalación adecuada (Z en la Fig. 1 y Fig. 2) . Esencialmente se pueden utilizar todos los proceso para sintetizar peróxido de hidrógeno los cuales sean conocidos para aquellos expertos en la técnica en el paso (iii) o paso (e) . En una modalidad preferida de los procesos de la presente invención, se prepara peróxido de hidrógeno mediante la síntesis directa de los elementos . Para los propósitos de la présente invención, es posible utilizar todos los métodos para la síntesis directa de peróxido de hidrógeno de los elementos los cuales sean conocidos por aquellos expertos en la técnica. En el proceso integrado, extendido, para la síntesis del óxido de propileno, el uso de las corrientes parciales T (2) y T (5a) combinadas ' en el paso (e) , ofrece la ventaja de que el mismo logra una reducción en la cantidad de oxígeno en la mezcla de reacción de la síntesis de peróxido de hidrógeno debajo del limite explosivo inferior (4% de H2 a 96% de 02) , incrementando así la seguridad del proceso. El propano agregado a través de T (5a) por consiguiente es un amortiguador de gas seguro para la síntesis directa de peróxido de hidrógeno en esta modalidad de la invención. Una ventaja asociada, adicional, es que se hace posible de esta manera un incremento en la concentración de hidrógeno con respecto a una relación de oxígeno a hidrógeno de 1 a 1 ó superior. Puesto que el rendimiento de espacio-tiempo de la síntesis directa de peróxido de hidrógeno incrementa en proporción a la concentración de hidrógeno, esta modalidad de la invención hace posible crear dimensiones más pequeñas del reactor y por consiguiente también disminuir los costos de operación. En el paso (e) del nuevo proceso extendido para la síntesis de óxido de propileno, la cantidad de oxígeno e hidrógeno en la alimentación se ajusta de tal modo que la relación en la corriente parcial T (6a) de este paso, sea óptima para su uso en la deshidrogenación de propano del paso (a) . De conformidad con esto, en el nuevo proceso extendido para la síntesis de óxido de propileno, la corriente parcial T (6a) del paso (e) se recircula al paso_(a) y por consiguiente hace posible que la síntesis directa de propano sea operada autotérmicamente, como se describe anteriormente. Este modo de operación por consiguiente hace posible deshacerse del gas circulado en la síntesis directa del peróxido de hidrógeno. Un ejemplo de un posible método para la preparación del peróxido de hidrógeno en el proceso de la presente invención es el procedimiento descrito en US 4,009,252, en el cual el peróxido de hidrógeno se forma de hidrógeno y oxígeno sobre catalizadores que contienen paladio. Esta reacción se lleva a cabo por lotes. La WO 92/04277, también, describe un proceso el cual se puede utilizar para los propósitos de la presente invención y comprende hacer reaccionar hidrógeno con oxígeno en un reactor de tubo cargado con una suspensión acuosa del catalizador para dar peróxido de hidrógeno. Un posible modo adicional para preparar peróxido de hidrógeno para los propósitos de la presente invención, es el proceso continuo para la preparación de peróxido de hidrógeno el cual se describe en US-A 5,500,202 y EP-A 0 579 109 y comprende hacer reaccionar mezclas de gas H202 sobre un catalizador estacionario, finamente pulverizado, en un reactor de lecho de goteo o percolador. Un proceso adicional, conocido de la técnica previa para preparar peróxido de hidrógeno el cual se puede utilizar para los propósitos de la presente invención, se describe en US-A 4,336,238 y US-A - 4 , 336 , 239. En este proceso, la reacción y el oxigeno que forman peróxido de hidrógeno, se lleva a cabo sobre catalizadores que contienen paladio en solventes orgánicos o mezclas de solventes las cuales también pueden comprender agua. La US-A 4,389,390 describe un proceso similar en el cual el catalizador que ha sido lixiviado del soporte, se recupera por medio de filtros de carbón activado. Sin embargo, el proceso para preparar soluciones de peróxido de hidrógeno las cuales se han desarrollado por el solicitante mismo, y se describe en EP-A 0 946 409 en particular se utiliza preferiblemente para los propósitos de la presente invención. Este proceso permite la preparación segura de soluciones de peróxido de hidrógeno que tengan un contenido de peróxido de hidrógeno de al menos 2.5% en peso. En este proceso, el hidrógeno y oxígeno se hacen reaccionar continuamente sobre catalizadores que comprendan paladio como componente activo, con la reacción que se lleva a cabo sobre cuerpos conformados del catalizador en agua y/o alcanoles con Ci-C3 como medio de reacción. Los cuerpos conformados del catalizador preferiblemente son empaques (monolitos) de catalizadores ordenados y/o lechos, o cuerpos conformados elaborados de mallas, por ejemplo mallas metálicas. En este proceso preferido, es posible utilizar oxígeno en la forma de aire . En este proceso, la reacción generalmente se lleva a cabo en un lecho inundado. El agua y/o alcanoles con C1-C3, preferiblemente el agua y/o metanol, sirven como medio de reacción. El gas de reacción, el cual puede comprender no solamente hidrógeno y oxígeno sino también gases inertes tales como nitrógeno o gases nobles, generalmente tiene una relación de 02.:H2 en el rango de 1:100 a 100:1. Es posible hacer circular el gas de reacción. El gas de reacción y el medio de reacción se pueden llevar en co-corriente o en contracorriente uno con relación al otro, preferiblemente en co-corriente, con la fase líquida que forma la fase continua y el gas de reacción que forma la fase discontinua. Se da preferencia a una construcción de reactor vertical (reactor erguido) en el cual el gas de reacción y el medio de reacción preferiblemente se hacen pasar a través del reactor en co-corriente desde la parte inferior hacia arriba. Se puede introducir hidrógeno en el reactor a través de uno o más puntos de alimentación intermedios corriente abajo del punto de alimentación para el oxígeno o aire . La salida de dos fases del reactor se puede eliminar en el extremo superior del reactor y separar en un recipiente de separación adecuado para dar una corriente parcial T (4) la cual es rica en' peróxido de hidrógeno y una corriente parcial T (6) gaseosa ó T (6a) . Para los propósitos de la presente invención, la síntesis de peróxido de hidrógeno en el paso (iii) se lleva a cabo de tal modo que incluso cuando se utilicen mezclas de hidrógeno/oxígeno por arriba del rango explosivo (02:H2 > 20:1), se obtengan soluciones de peróxido de hidrógeno que tengan un contenido de H202 por arriba del 2.5% en peso. La corriente parcial T (4) la cual es rica en peróxido de hidrógeno comprende al menos peróxido de hidrógeno y agua. La corriente parcial T (4) puede comprender además haluros, ácidos, alcoholes y componentes orgánicos adicionales y también sensibilizadores y promotores para la síntesis del peróxido de hidrógeno, por ejemplo CO. Si es apropiado, la T (4) se puede manejar mediante métodos conocidos para aquellos expertos en la técnica. De conformidad con esto, la invención también proporciona un proceso del tipo descrito anteriormente en el cual la corriente parcial T (4) comprende al menos peróxido de hidrógeno y agua. Se puede quemar la totalidad o un poco de la fase gaseosa T(6), ya sea después de la compresión en un compresor adecuado o si no directamente, en un paso (vi) adicional para generar energía y la energía se puede utilizar en el paso (i) .

De conformidad con esto, la invención también proporciona un proceso como se describe anteriormente en el cual la totalidad o un poco de la corriente parcial T (6) gaseosa del paso (iii) , la cual comprende una mezcla de hidrógeno y oxígeno, se quema en un paso (vi) adicional para generar energía y la energía se puede utilizar en el paso (i) .

Esta variante es particularmente preferida cuando la corriente parcial T (6) del paso (iii) comprende menos del 4% de hidrógeno en oxígeno o menos del 4% de oxígeno en hidrógeno. La energía producida en el paso (vi) se puede utilizar en el paso (i) para calentar los aparatos utilizados para la deshidrogenacion de propano y/o para la regeneración del catalizador o catalizadores utilizados en la deshidrogenacion de propano. De conformidad con esto, la invención también proporciona un proceso como se describe anteriormente en el cual la energía se utiliza en el paso (i) para los siguientes propósitos, ya sea individualmente o en combinación entre sí: (aa) calentamiento de los aparatos utilizados en la deshidrogenacion de propano; (bb) regeneración del catalizador o catalizadores utilizados en la deshidrogenacion de propano.

En una modalidad adicional de la presente invención, la corriente parcial T (6) se puede recircular ya sea completa o parcialmente al paso (iii) . Para contrarrestar la acumulación de compuestos inertes los cuales pueden presentarse en el caso de una recirculación completa de T (6) , una corriente parcial de T (6) se transfiere de vez en cuando o continuamente durante el proceso para su utilización en el paso (i) . Este procedimiento preferiblemente se elige siempre que la corriente parcial T (6) gaseosa contenga más del 0.5%, preferiblemente más del 0.7%, en particular preferiblemente más del 1%, de una mezcla de hidrógeno y oxígeno . De conformidad con esto, la invención también proporciona un proceso del tipo mencionado anteriormente en el cual la totalidad o un poco de la corriente parcial T (6) gaseosa del paso (iii) la cual contiene más del 1% de una mezcla de hidrógeno y oxígeno se recircula al paso (iii) . En una modalidad adicional del proceso integrado para la síntesis de óxido de propileno, la totalidad o un poco de la corriente parcial T (6) gaseosa del paso (iii) se puede recircular al paso (i) . La ventaja de este procedimiento es que la corriente parcial T (6) la cual, en esta modalidad, comprende residuos con C3 junto con H2 y 02 en una relación ¾:02 de 1:100 a 100:1, se puede utilizar para regenerar el catalizador utilizado en el paso (i) para la deshidrogenación de propano. La regeneración se lleva a cabo esencialmente quemando la totalidad o alguno de los componentes orgánicos depositados en la superficie del catalizador. De conformidad con esto, la invención también proporciona un proceso como se describe anteriormente en el cual la totalidad o parte de la corriente parcial T (6) gaseosa del paso (iii) se recircula al paso (i) . La corriente parcial T (3) del paso (iv) o paso (c) se hace reaccionar en un paso (v) adicional o paso (g) con la corriente parcial T (4) del paso (ii) o paso (e) para dar el óxido de propileno. Sin embargo, la corriente parcial T (6a) gaseosa del paso (e) del proceso de la presente invención, también se puede recircular directamente en el paso (f) adicional al paso (a) . En este caso, la corriente parcial T (6a) comprende los componentes propano, oxígeno e hidrógeno en una relación molar C3:02:H2 de 1:0.01-1:0-2, preferiblemente en una relación molar C3:02:H2 de 1:0.03-0.3:0-0.6 y en particular preferiblemente en una relación molar C3:02:H2 de 1:0.04-0.2:0-0.4. La reacción de la corriente parcial T (3) rica en propeno con la corriente parcial T (4) la cual es rica en peróxido de hidrógeno para dar óxido de propileno, se puede llevar a cabo por medio de todos los métodos conocidos para aquellos expertos en la técnica. Para los propósitos de la presente invención, la reacción en el paso (v) o paso (g) preferiblemente es la epoxidacion del propeno de la corriente parcial T (3) por medio del peróxido de hidrógeno de la corriente parcial T (4) en la presencia de un catalizador para formar óxido de propileno . Los posibles métodos para llevar a cabo la epoxidacion en cuestión y los catalizadores de epoxidacion preferidos se describen, entre otros, en DE 101 35 296.4, DE 101 05 528.5, DE 100 32 884.9, DE 101 55 470.2, DE 101 37 543.3 y DE 101 35 296.4. Los catalizadores de epoxidacion los cuales se utilizan en particular preferiblemente para los propósitos de la invención, son zeolitas de Ti que tienen la estructura MFI o MEL o una estructura mezclada de MFI/MEL, catalizadores de zeolita que contienen Ti, denominadas TS-1, TS-2, TS-3, y también zeolitas de Ti que tienen una estructura básica isomorfa con la zeolita ß. Los detalles adicionales con respecto a los catalizadores que se pueden utilizar, en particular las zeolitas, se pueden encontrar en, por ejemplo, DE 100 10 139.2, DE 197 23 950.1 y DE 102 32 406.9 y la técnica previa citada en las mismas. De conformidad con esto, la invención también proporciona un proceso del tipo mencionado anteriormente en el cual la reacción en el paso (v) es la epoxidación del propeno de la corriente parcial T (3) por medio de peróxido de hidrógeno de la corriente parcial T (4) en la presencia de un catalizador para dar óxido de propileno. En el proceso de la presente invención, el grado de conversión en óxido de propileno es de al menos 80%, preferiblemente de al menos 85%, en particular preferiblemente de al menos 95%. El óxido de propileno se puede separar de la mezcla formada en la reacción en el paso (v) o paso (g) mediante todos los métodos conocidos para aquellos expertos en la técnica y se pueden, si es apropiado, tratarse adicionalmente .

Los métodos de separación y los procesos de tratamiento que se prefieren para los propósitos de la invención, se describen en DE 198 35 907.1 y DE 100 01 401.1. La mezcla obtenida además del óxido de propileno en el paso (v) o paso (g) , se puede recircular total o parcialmente como la corriente parcial T (7) que comprende al menos propano y propeno al paso (i) o paso (a) .

De conformidad con esto, la presente invención también proporciona un proceso del tipo descrito anteriormente en el cual la totalidad o parte de una corriente parcial T (7) que comprende al menos propano y propeno y que tiene una relación de propano a propeno de menos de 1 la cual viene del paso (v) 0 paso (g) , se recircula, si se desea después de un paso de tratamiento adicional, al paso (i) ó paso (a) , o si no se recircula directamente al paso (iv) o paso (c) . El paso de tratamiento en cuestión se puede llevar a cabo mediante métodos conocidos para aquellos expertos en la técnica, por ejemplo destilación, rectificación o separación de membrana. Las Tablas 1 y 2 posteriores ilustran posibles modalidades del proceso de la presente invención, con la Tabla 1 que se refiere al proceso integrado el cual se muestra esquemáticamente en la Fig. 1 y en la Tabla 2 se refiere al proceso integrado, extendido, el cual se muestra esquemáticamente en la Fig. 2.

Lista de las referencias numéricas Fig. 1 Paso (i) deshidrogenación de propano Paso (ii) condensación Paso (iii) síntesis de peróxido de hidrógeno Paso (iv) fraccionación Paso (v) síntesis de óxido de propileno Paso (vi) combustión T(0), T(l), T(2), T(3), corrientes parciales T(4) , T(5) , T(6) , T(7) X aire u oxígeno Y óxido de propileno Z hidrógeno Fig. 2 Paso (a) deshidrogenación de propano Paso (b) condensación Paso (c) f accionación Paso (d) separación Paso (e) síntesis de peróxido de hidrógeno Paso (f) recirculación Paso (g) síntesis de óxido de propileno T(0) , T(i) , T(2) , T(3) , corrientes parciales T(4) , T(5) , T(5a) , T(5b) , T(6a), T(7) X oxígeno Y óxido de propileno Z hidrógeno ?3 (Jl O Ü1 O TABLA 1 Corriente No. T(6) T(7) X Y Producto Recirculación de O2 Propano O2 Nuevo Producto Compuesto Masa Molec. kg/h % (P) kg/h % (P) kg/h % (P) kg/h % (?) H2 2.02 1107 0.1% 171 0.2% O2 32.00 860943 99.9% 104695 99.8% Propano 44.10 1314 100.0% Propeno 42.08 Óxido de propano 58.08 31250 71.6% Propandiol 76.10 2155 4.9% H2O 18.02 10230 23.4% H2O2 34.02 Total 862050 100.0% 1314 100.0% 104866 100.0% 43635 100.0% G- n O O TABLA 2 Corriente No. T(5a) T(5b) T(6a) T(7) X Y Z Producto Propano Recirculación de Recirculación de O2 Recirculación de O2 Nuevo Producto Propano Propano Propano Compuesto Masa Molec. kg/h % (P) kg/h % (P) kg/h % (P) kg/h % (P) kg/h % (P) kg/h % (p) kg/h % (P) H2 2.02 07 0.0% 335 100.0% O2 32.00 2178 0.9% 20778 100.0% Propano 44.10 229067 99.0% 1314 100.0% Propeno 42.08 229067 0 100.0% Oxido de propano 58.08 31250 67.8% Propandiol 76.10 2155 4.7% H.O 18.02 12683 27.5% H2O2 34.02 Total 229067 0.0% 0 100.0% 231352 100.0% 1314 100.0% 20778 100.0% 100.0% 335 100.0%

Claims

REIVIM3ICACI0NES 1.- Un proceso integrado para la síntesis de óxido de propileno, caracterizado porque comprende al menos los siguientes pasos : (a) deshidrogenación de propano para dar una corriente parcial T (0) que comprende al menos propano, propeno e hidrógeno; (b) fraccionación de la corriente parcial T (0) para dar al menos una corriente parcial T (2) gaseosa, rica en hidrógeno, y una corriente parcial T (1) que comprende al menos propeno y propano; (c) fraccionación de la corriente parcial T (1) para dar al menos una corriente parcial T (-5) rica en propano y al menos una corriente parcial T (3) rica en propeno; (d) separación de la corriente parcial T (5) en al menos las corrientes parciales T (5a) y T (5b) ; (e) síntesis de peróxido de hidrógeno utilizando la corriente parcial T (2) la cual es combinada con al menos la corriente parcial T (5a) , que da una corriente parcial T (4) la cual es rica en peróxido de hidrógeno y una corriente parcial T (6a) gaseosa; (f) al menos una recirculación parcial de la corriente parcial T (6a) al paso (a) ; (g) reacción de al menos una corriente parcial T (3) con la corriente parcial T (4) para dar óxido de propileno. 2. - El proceso como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado porque la corriente parcial T (5b) rica en propano se alimenta al paso (a) . 3. - El proceso como se reivindica en la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la corriente parcial T (4) comprende al menos peróxido de hidrógeno y agua. 4. - El proceso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la reacción en el paso (g) es la epoxidación del propeno de la corriente parcial T (3) por medio del peróxido de hidrógeno de la corriente parcial T (4) en la presencia de un catalizador para dar óxido de propileno . 5. - El proceso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque una corriente parcial T (7) que comprende al menos propano y/o propeno, se obtiene del paso (g) y se recircula completa o parcialmente al paso (a) . 6. - El proceso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque una corriente parcial T (7) que comprende al menos propano y propeno y que tiene una relación de propano a propeno de menos de 1, se obtiene del paso (g) y, si es apropiado después de un paso de tratamiento adicional, se recircula completa o parcialmente al paso (c) .