MXPA06007886A - Preparacion de 3-pentenonitrilo a partir de 1,3-butadieno - Google Patents

Preparacion de 3-pentenonitrilo a partir de 1,3-butadieno

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MXPA06007886A
MXPA06007886A MXPA/A/2006/007886A MXPA06007886A MXPA06007886A MX PA06007886 A MXPA06007886 A MX PA06007886A MX PA06007886 A MXPA06007886 A MX PA06007886A MX PA06007886 A MXPA06007886 A MX PA06007886A
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MXPA/A/2006/007886A
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Luyken Hermann
Baumann Robert
Jungkamp Tim
Bartsch Michael
Haderlein Gerd
Scheidel Jens
Original Assignee
Bartsch Michael
Basf Aktiengesellschaft
Baumann Robert
Haderlein Gerd
Jungkamp Tim
Luyken Hermann
Scheidel Jens
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Abstract

Se describe un procedimiento para preparar 3-pentenonitrilo por hidrocianación de 1,3-butadieno, en donde el 1,3-butadieno se hace reaccionar en presencia de al menos un catalizador conácido cianhídrico y la corriente resultante se purifica por destilación, en donde la temperatura de la descarga no supera los 140ºC durante la destilación.

Description

vor Ablauf der für Ánderungen der Ansprüche geltenden Zur Erklarung der Zweibuchstaben-Codes und der anderen Ab-Frist; Verqffentlichung wird wiederholt, falls Ánderungen kürzungen wird auf die Erkiarungen ("Guidance Notes on Co-eintreffen des and Abbreviations") am Anfangjeder regularen Ausgabe der PCT-Gazette verwiesen.
PREPARACIÓN DE 3-PENTENONITRILO A PARTIR DE 1 , 3 -BUTADIENO Descripción La presente invención se refiere a un procedimiento para preparar 3 -pentenonitrilo .
El adiponitrilo es un producto de partida importante en la fabricación del nylon, que se obtiene mediante una doble hidrocianación del 1, 3 -butadieno. En ese proceso, en una primera hidrocianación se hidrociana el 1, 3 -butadieno para convertirlo en 3 -pentenonitrilo, obteniéndose como productos secundarios principalmente el 2-metil-3-butenonitrilo, el 4 -pentenonitrilo, 2-pentenonitrilos, 2-metil-2-butenonitrilos, nitrilos C9 y metilglutaronitrilo . En una segunda hidrocianación, que sigue a la primera, se transforma el 3 -pentenonitrilo mediante ácido cianhídrico en adiponitrilo. Arribas hidrocianaciones son catalizadas por complejos de níquel (0) -fósforo.
Para la segunda hidrocianación es esencial que el 3-pentenonitrilo usado esté exento de ' 2-metil-3-butenonitrilo, porque de lo contrario el 2 -metil-3- butenonitrilo sería hidrocianado para convertirse en el indeseado subproducto metilglutaronitrilo .
Un panorama general de la hidrocianación de olefinas catalizada por níquel, está descrito en Tolman et al., Adv. Cat.- 33, 1 - 46 (1985) .
La hicrocianación de 1, 3-butadieno mediante el empleo de un catalizador de níquel de la fórmula Ni[P(OR)3] está descrita en el documento US 3.496.215. La desventaja que presenta este procedimiento es que no se indica una técnica adecuada para recuperar totalmente el 1, 3 -butadieno o el catalizador.
En los documentos US 5.693.843, US 5.696.280, US .821.378 y US 5.981.772 se describen hidrocíanaciones de 1, 3-butadieno con ligandos multidentados fosforados, aunque en las distintas formas de realización no se expone un procedimiento adecuado para recuperar los componentes de los catalizadores.
En el documento US 4.810.815 se describe cómo se lleva a cabo la hidrocianación en uno o más reactores y cómo establecer conexión entre ellos, mencionándose la posibilidad de una explotación continua de recipientes de agitación o cascadas de recipientes de agitación, aunque en los ejemplos se describe detalladamente sólo un modo de procedimiento semicontinuo, por el cual el especialista no puede deducir directamente en qué condiciones tiene que realizarse el modo de procedimiento continuo en recipientes agitadores .
En el documento . US 3.773.809 se describe un procedimiento para separar los compuestos fosforados orgánicos y sus complejos metálicos de los nitrilos orgánicos, en la hidrocianación de olefinas . La separación se efectúa allí poniendo en contacto el producto con una parafina cíclica o un hidrocarburo parafinoide. De esa manera, se forma un sistema líquido muítifásico. Ese método de separación y recuperación de componentes de catalizadores por extracción, no es aplicable en la hidrocianación del 1 , 3 -butadieno, debido a la concentración demasiado baja de dinitrilos en el producto de la reacción.
Más allá de ello, para un procedimiento integrado para la preparación de 3 -pentenonitrilo, en donde se hace recircular tanto el 1 , 3 -butadieno como también la corriente de catalizadores de hídrocianación, es decisivo que el 1,3-butadieno aplicado en exceso molar frente al ácido cianhídrico se haga recircular de modo eficiente.
Por consiguiente, el objeto de la presente invención es poner a disposición un procedimiento integrado para la preparación de 3 -pentenonitrilo por hidrocianación de 1,3-butadieno, en el que el rendimiento del procedimiento sea lo más alto posible en cuanto al 1 , 3-butadieno, a pesar de que el cis-2 -buteno no reaccionado en la hidrocianación contenido en el butadieno usual en el mercado aumenta de nivel y por ello debe ser expulsado, lo cual está unido con una expulsión forzosa del 1 , 3 -butadieno . El procedimiento según la invención se caracteriza conforme a ello por medio de una escasa pérdida de 1, 3 -butadieno como consecuencia de la expulsión.
Este objeto se soluciona por medio de un procedimiento para preparar 3 -pentenonitrilo por hidrocianación de 1,3-butadieno, que está caracterizado por las siguientes etapas de procedimiento : (a) reacción de 1, 3 -butadieno que contiene cis-2 -buteno con ácido cianhídrico con al menos un catalizador, obteniendo una corriente 1, que contiene 3- pentenonitrilo, 2-metil-3-butenonitrilo, al menos un catalizador, 1, 3 -butadieno y radicales de ácido cianhídrico aún sin reaccionar, (b) destilación de la corriente 1 en un dispositivo de destilación Kl obteniendo una corriente 2 como producto superior, que contiene la parte preponderante del 1 , 3 -butadieno de la corriente 1, y de una corriente 3 como producto de descarga que contiene el 3-pentenonitrilo, al menos un catalizador, 2-metil-3- butenonitrilo y la parte restante del 1, 3 -butadieno de la corriente 1 que no fue separada en la corriente 2, (c) destilación de la corriente 3 en un dispositivo de destilación K2 obteniendo una corriente 4 como producto superior que contiene 1, 3 -butadieno, de una corriente 5 en una salida de evacuación lateral de la columna que contiene 3 -pentenonitrilo y 2 -metil -3- butenonitrilo y de una corriente 6 como producto de descarga que contiene al menos un catalizador, (d) destilación de la corriente 5 obteniendo una corriente 7 como producto superior que contiene 2-metil-3- butenonitrilo, y de una corriente 8 como producto de descarga que contiene 3 -pentenonitrilo, en donde el dispositivo de destilación Kl utilizando en la etapa de procedimiento (b) comprende al menos una columna de destilación con una parte de separación y/o el dispositivo de destilación K2 utilizado en la etapa de procedimiento (c) entre la entrada de la corriente 3 y la salida de la corriente 5 presenta niveles de separación por destilación y la salida de la corriente 5 en el dispositivo de destilación K2 está dispuesta más abajo que la admisión de la corriente 3.
La proporción del 1 , 3 -butadieno de la corriente 1 designado previamente como parte preponderante del 1,3-butadieno de la corriente 1, que se separa con la corriente 2 , se refiere a una proporción de preferentemente más del 50 %, con preferencia especial más del 60 %, en especial más del 70 % del 1 , 3 -butadieno contenido en la corriente 1. El 1 , 3 -butadieno de la corriente 1 restante se pasa a través de la corriente 3 a la etapa de procedimiento (c) .
La etapa de procedimiento (a) comprende la reacción de 1, 3 -butadieno y ácido cianhídrico con al menos un catalizador. Como catalizador se usan complejos de catalizadores de níquel (0) de disolución homogénea.
En el caso de los complejos Ni(0), que contienen ligandos fosforados y/o los ligandos fosforados libres, se trata preferentemente de complejos de níquel (0) homogéneamente disueltos .
Los ligandos fosforados de los complejos de níquel (0) y los ligandos fosforados libres están seleccionados preferentemente de entre las fosfinas, los fosfitos, fosfinitos y fosfonitos mono o bidentados .
Los ligandos fosforados presentan preferentemente la fórmula I : P (X1!1) (X2R2) (X3R3) (I) Por compuesto I se entiende, en el -sentido de la presente invención, un compuesto único o una mezcla de diversos compuestos de la fórmula que antecede.
De acuerdo con la invención, X1, X2, X3 son, independientemente el uno del otro, oxígeno o un enlace simple. En caso de que todos los grupos X1, X2 y X3 representen enlaces simples, el compuesto I representa una fosfina de la fórmula PÍR'^R3) con los significados que se le dan a R1, R2 y R3 en esta descripción.
En caso de que dos de los grupos X1, X2 y X3 representen enlaces simples y uno represente oxígeno, el compuesto I representa un fosfinito de la fórmula P(ORx) (R2) (R3) o P(RX) (OR2) (R3) o P (R1) (R2) (OR3) con los significados que se indican para R1, R2 y R3 más adelante.
En caso de que uno de los grupos X1, X2 y X3 represente un enlace simple y dos representen oxígeno, el compuesto I representa un fosfonito de la fórmula P (OR1) (OR2) (R3) o P(RX) (OR2) (OR3) o PÍOR1) (R2) (OR3) con los significados que se dan para R1, R2 y R3 en esta descripción.
En una forma de realización preferida, todos los grupos X1, X2 y X3 deberían representar oxígeno, de modo que el compuesto I represente provechosamente un fosfito de la fórmula P (OR1) (OR2) (OR3) con los significados que se indican para R1, R2 y R3 más adelante.
De acuerdo con la invención, R1, R2 y R3 representan, independientemente el uno del otro, radicales orgánicos iguales o diversos. Como R1, R2 y R3 vienen al caso, independientemente el uno del otro, radicales alquilo, preferentemente con 1 a 10 átomos de carbono, tales como metilo, etilo, n-propilo, i-propilo, n-butilo, i-butilo, s- butilo, t-butilo, grupos arilo, tales como fenilo, o- tolilo, m-tolilo, p-tolilo, 1-naftilo, 2-naftilo, o hidrocarbilo, preferentemente con 1 a 20 átomos de carbono, tales como 1, 1' -bifenol, 1, 1 ' -binaftol . Los grupos R1, R2 y R3 pueden estar unidos conjuntamente el uno con el otro de modo directo, o sea que no a través del átomo central de fósforo. Con preferencia, los grupos R1, R2 y R3 no están unidos directamente el uno con el otro.
En una forma de realización preferida, se tienen en cuenta, como grupos R1, R2 y R3, radicales seleccionados de entre el grupo consistente en fenilo, o-tolilo, m-tolilo y p-tolilo. En una forma de realización particularmente preferida, deberían, en un caso así, ser grupos fenilo como máximo dos de los grupos R1, R2 y R3.
En otra forma de realización preferida, en un caso así deberían ser grupos o-tolilo como máximo dos de los grupos R1, R2 y R3.
Como compuestos I particularmente preferidos, pueden aplicarse aquellos de la fórmula I -a (o-tolil-0-)w(m-tolíl-0-)x(p-tolil-0-)y(fenil-0-)z P (I-a) significando w, x, y y z un número natural y estando en vigor las siguientes condiciones: w + x + y + z = 3 y w, z < 2.
Compuestos I a de esa índole son por ejemplo (p-tolil- 0-) (fenil-O-) 2P, (m-tolil-0) (fenil-O-) 2P, (o-tolil-0-) (fenil-0-)2P, (p-tolil-0-) 2 (fenil-O-) P, (m-tolil-0-) 2 (fenil-O-) P, (o-tolil-0-) 2 (fenil-O-) P, (m-tolil-O-) (p-tolil-O-) (fenil-O-) P, (o-tolil-O-) (p-tolil-0-) (fenil-O) P, (o-tolil-O-) (m-tolil-O-) (fenil-O-) P, (p-tolil-O-) 3P, (m-tolil-O-) (p-tolil-O-) 2P, (o-tolil-O-) (p-tolil-O-) 2P, (m-tolil-0-)2(p-toluil-0-)P, (o-tolil-0-)2 (p-tolil-O-) P, (o-tolil-O-) (m-tolil-O-) (p-tolil-O) P, (m-tolil-O) 3P, (o-tolil-0-) (m-tolil-O) 2P (o-tolil-O) 2 (m-tolil-O) P, o mezclas de esos compuestos.
Mezclas que contienen (m-tolil-O-) 3P, (m-tolil-O-) (p-tolil-0-)P, (m-tolil-O-) (p-tolil-O-) 2P, y (p-tolil-O-) 3P se pueden obtener, por ejemplo, haciendo reaccionar una mezcla que contiene m-cresol y p-cresol, en particular, en una relación molar 2:1, tal como se produce en la elaboración, destiladora del petróleo, con un trihalogenuro de fósforo, como el tricloruro de fósforo.
En otra forma de realización, igualmente preferida, se tienen en cuenta como ligandos fosforados los fosfitos de la fórmula I b, descritos más detalladamente en el documento DE-A 199 53 058: P (0-Rx)x (0-R2)y (0-R3)2 (0-R4)p (I b) siendo R1: un radical aromático con un sustituyente alquilo C?-C18, en posición o con respecto al átomo de oxígeno que une el átomo de fósforo con el sistema aromático, o con un sustituyente aromático en posición o con respecto al átomo de oxígeno que une el átomo de fósforo con el sistema aromático, o con un sistema aromático condensado en posición o con respecto al átomo de oxígeno que une el átomo de fósforo con el sistema aromático, R2 : un radical aromático con un sustituyente alquilo C?-C18, en posición m con respecto al átomo de oxígeno que une el átomo de fósforo con el sistema aromático, o con un sustituyente aromático en posición m con respecto al átomo de oxígeno que une el átomo de fósforo con el sistema aromático, o con un sistema aromático condensado en posición m. con respecto al átomo de oxígeno que une el átomo de fósforo con el sistema aromático, portando el radical aromático en posición o con respecto al átomo de oxígeno que une el átomo de fósforo con el sistema aromático, un átomo de hidrógeno, R3 : un radical aromático con un sustituyente alquilo C?-C18, en posición p con respecto al átomo de oxígeno que une el átomo de fósforo con el sistema 'aromático, o con un sustituyente aromático en posición p con respecto al átomo de oxígeno que une el átomo de fósforo con el sistema aromático, portando el radical aromático en posición o con respecto al átomo de oxígeno que une el átomo de fósforo con el sistema aromático, un átomo de hidrógeno, R4 : un radical aromático que porta, en posición o, m y p con respecto al átomo de oxígeno que une el átomo de fósforo con el sistema aromático, otros sustituyentes que los definidos para R1, R2 y R3 , portando el radical aromático en posición o con respecto al átomo de oxígeno que une el átomo de fósforo con el sistema aromático, un átomo de hidrógeno, x: 1 o 2, y, z, p: independientemente el uno del otro, 0, l o 2, con la condición de que x+y+z+p = 3.
Fosfitos preferidos de la fórmula I b pueden verse en el documento DE-A 199 53 058. Como radical R1 entran provechosamente en cuenta grupos o-tolilo, o-etil-fenilo, o-n-propil-fenilo, o-isopropil-fenilo, o-n-butil-fenilo, o-sec-butil-fenilo, o-ter-butil-fenilo, (o-fenil) -fenilo o 1-naftilo.
Como radical R2 se prefieren grupos m-tolilo, m-etil-fenilo, m-n-propil-fenilo, m-isopropil-fenilo, m-n-butil-fenilo, m-sec-butil-fenilo, m-ter-butil-fenilo, (m-fenil) -fenilo o 2-naftilo.
Como radical R3- entran provechosamente en cuenta p-tolilo, p-etil-fenilo, p-n-propil-fenilo, p-isopropil-fenilo, p-n-butil-fenilo, p-sec-butil-fenilo, p-ter-butil-fenilo o (p-fenil) -fenilo.
El radical R4 es preferentemente fenilo. Preferentemente, p es igual a 0. Para los índices x, y, z y p en el compuesto I b se dan las siguientes posibilidades: Son fosfitos preferidos de la fórmula I b aquellos en los cuales p es igual a cero y R1, R2 y R3 están, independientemente el uno del otro, seleccionados de entre o-isopropil-fenilo, m-tolilo y p-tolilo, y R4 es fenilo.
Son fosfitos particularmente preferidos de la fórmula I b aquellos en los cuales R1 es el radical o-isopropil-fenilo, R2 es el radical m-tolilo y R3 es el radical p-tolilo, con los índices Andicados en la tabla que antecede; además lo son aquellos en los cuales R1 es el radical o-tolilo, R2 es el radical m-tolilo y R3 es el radical p-tolilo, con los índices indicados en la tabla; asimismo aquellos en los cuales R1 es el radical 1-naftilo, R2 es el radical m-tolilo y R3 es el radical p-tolilo, con los índices indicados en la tabla; igualmente aquellos en los cuales R1 es el radical o-tolilo, R2 es el radical 2-naftilo y R3 es el radical p-tolilo, con los índices indicados en la tabla; y finalmente aquellos en los cuales R1 es el radical o-isopropil-fenilo, R2 es el radical 2-naftilo y R3 es el radical p-tolilo, con los índices indicados en la tabla; así como mezclas de esos fosfitos.
Los fosfitos de la fórmula I b pueden obtenerse a) haciendo reaccionar un trihalogenuro de fósforo con un alcohol seleccionado del grupo compuesto por ^OH, R2OH, R3OH y ROH, o mezclas de éstos, obteniendo así un monoéster de ácido dihalógeno-fosforoso , b) haciendo reaccionar el mencionado monoéster de ácido dihalógeno-fosforoso con un alcohol seleccionado del grupo compuesto por RxOH, R20H, R30H y R40H, o mezclas de éstos, obteniendo así un diéster de ácido monohalógeno-fosforoso, y c) haciendo reaccionar el mencionado diéster de ácido monohalógeno-fosforoso con un alcohol seleccionado del grupo compuesto por R1OH, R2OH, R3OH y R4OH, o mezclas de éstos, obteniendo así un fosfito de la fórmula I-b.
La reacción puede llevarse a cabo en tres pasos separados. Asimismo, pueden combinarse dos de esos tres pasos, o sea a) con b) ' o b) con c) . Como alternativa, pueden combinarse los tres pasos a) , b) y e).
Al hacer esto, pueden determinarse fácilmente parámetros apropiados y cantidades apropiadas de alcoholes seleccionados del grupo compuesto por R10H, R2OH, R3OH y R4OH, o mezclas de éstos, mediante algunos ensayos previos sencillos .
Como trihalogenuro de fósforo se tienen en cuenta, en principio, todos los trihalogenuros de fósforo, preferentemente aquellos en los cuales se aplican, como halogenuro, Cl , Br, I, en particular Cl , así como mezclas de éstos. Pueden aplicarse igualmente, como trihalogenuro de fósforo, mezclas de fosfinas sustituidas con halógenos de manera igual o diversa. Es particularmente preferida PC13. Otros pormenores en cuanto a las condiciones de reacción en la preparación de los fosfitos I b y en cuanto a la elaboración, resultan del documento DE-A 199 53 058.
Los fosfitos I b pueden emplearse también en forma de una mezcla de diversos fosfitos I b como ligandos. Una mezcla de esa índole puede darse por ejemplo en la preparación de los fosfitos I b.
Se prefiere por cierto que el ligando fosforado sea multidentado, en particular bidentado. Por eso, el ligando usado presenta preferentemente la fórmula II en la que X11, X12, X13, X21, X22, X23 significan, independientemente el uno del otro, oxígeno o un enlace simple, R11, R12 significan, independientemente el uno del otro, radicales orgánicos iguales o diversos, simples o compuestos unidos por puentes, R1, R2 significan, independientemente el uno del otro, radicales orgánicos iguales o diversos, simples o compuestos unidos por puentes, Y significa un grupo de puente.
Por compuesto II se entiende, en el sentido de la presente invención, un compuesto simple o una mezcla de compuestos diversos de la fórmula antedicha.
En una forma de realización preferida, X11, X12, X13, X21, X22, X23 pueden representar oxígeno. En tal caso, el grupo de puente Y está enlazado con grupos de fosfito.
En otra forma de realización preferida, X11 y X12 pueden representar oxígeno y X13, un enlace simple, o bien X11 y X13 representar oxígeno y X12, un enlace simple, de modo que el átomo de fósforo circundado por X11, X12 y X13 sea el átomo central de un fosfonito. En tal caso, X21, X22 y X23 pueden representar oxígeno, o bien X21 y X22 representar oxígeno y X23 un enlace simple, o bien X21 y X23 representar oxígeno y X22 un enlace simple, o bien X23 representar oxígeno y X21 y X22 un enlace simple, o bien X21 representar oxígeno y X22 y X23 un enlace simple, o bien X21, X22 y X23 representar un enlace simple, de modo que el átomo de fósforo circundado por X , X y X sea el átomo central de un fosfito, un fosfonito, de un fosfinito o de una fosfina, preferentemente de un fosfonito.
En otra forma de realización preferida, X13 puede representar oxígeno y X11 y X12 representar un enlace simple, o bien X11 representar oxígeno y X12 y X13 representar un enlace simple, de modo que el átomo de fósforo circundado por X11, X12 y X13 sea el átomo central de un fosfonito. En tal caso, X21, X22 y X23 pueden representar oxígeno, o bien X23 representar oxígeno y X21 y X22 un enlace simple, o bien X21 representar oxígeno y X22 y X23 un enlace simple, o bien X21, X22 y X23 representar un enlace simple, de modo que el átomo de fósforo circundado por X21, X22 y X23 sea el átomo central de un fosfito, de un fosfinito o de una fosfina, preferentemente de un fosfinito.
En otra forma de realización preferida, X11, X12 y X13 pueden representar un enlace simple, de modo que el átomo de fósforo circundado por X11, X12 y X13 sea el átomo central de una fosfina. En tal caso, X21, X22 y X23 pueden representar oxígeno, o bien X21, X22 y X23 representar un enlace simple, de modo que el átomo de fósforo circundado por X21, X22 y X23 sea el átomo central de un fosfito o de una fosfina, preferentemente de una fosfina.
Como grupo de puente Y se tienen en cuenta preferentemente grupos arilo sustituidos, por ejemplo, con alquilo C?-C4/ halógeno tales como flúor, cloro, bromo, alquilo halogenado tal como trifluorometilo, arilo tal como fenilo, o bien con grupos arilo insustituidos, preferentemente aquellos que tengan de 6 a 20 átomos de carbono dentro del sistema aromático, en particular pirocatecol , bis (fenol) o bis(naftol).
Los radicales R11 y R12 pueden representar, independientemente el uno del otro, restos orgánicos iguales o diversos. Se considera ventajoso que como radicales R11 y R12 se tengan en cuenta radicales arilo, preferentemente aquellos que tengan de 6 a 10 átomos de carbono, y que puedan estar insustituidos o sustituidos una o varias veces, en particular, con alquilo C?-C4, halógeno como flúor, cloro, bromo, alquilo halogenado como trifluorometilo, arilo como fenilo, o con grupos" arilo insustituidos.
Los radicales R21 y R22 pueden representar, independientemente el uno del otro, restos orgánicos iguales o diversos. Se considera ventajoso que, como radicales R21 y R22, entren en cuenta radicales arilo, preferentemente aquellos que tengan de 6 a 10 átomos de carbono, y que puedan estar insustituidos o sustituidos una o varias veces, en particular, con alquilo C?-C4, halógeno como flúor, cloro, bromo, alquilo halogenado como trifluorometilo, arilo como fenilo, o con grupos arilo insustituidos .
Los radicales R11 y R12 pueden ser simples o compuestos unidos por puentes . También los radicales R21 y R22 pueden ser simples o compuestos unidos por puentes . Los radicales R11, R12, R21 y R22 pueden ser todos simples, dos compuestos unidos por puentes y dos simples, o todos compuestos unidos por puentes, de la manera en que se lo ha descrito.
En una forma de realización particularmente preferida, se tienen en cuenta los compuestos de las fórmulas I, II, III, IV y V mencionados en el documento US 5.723.641. En una forma de realización particularmente preferida, se tienen en cuenta los compuestos de las fórmulas I, II, III, IV, V, VI y VII mencionados en el documento US 5.512.696, en particular, aquéllos aplicados allí en los ejemplos 1 a 31. En una forma de realización particularmente preferida, se tienen en cuenta los compuestos de las fórmulas I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X, XI, XII, XIII, XIV y XV mencionados en el documento US 5.821.378, en particular, aquellos aplicados allí en los ejemplos 1 a 73.
En una forma de realización particularmente preferida, se tienen en cuenta los compuestos de las fórmulas I, II, III, IV, V y VI mencionados en el documento US 5.512.695, en particular, aquéllos aplicados allí en los ejemplos l a 6. En una forma de realización particularmente preferida, se tienen en cuenta los compuestos de las fórmulas I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X, XI, XII, XIII y XIV mencionados en el documento US 5.981.772, en particular, aquellos aplicados allí en los ejemplos 1 a 66.
En una forma de realización particularmente preferida, se tienen en cuenta los compuestos mencionados en el documento US 6.127.567 y aplicados allí en los ejemplos 1 a 29. En una forma de realización particularmente preferida, se tienen en cuenta los compuestos de las fórmulas I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX y X mencionados en el documento US 6.020.516, en particular, aquéllos aplicados allí en los ejemplos 1 a 33. En una forma de realización particularmente preferida, se tienen en cuenta los compuestos mencionados en el documento US 5.959.135, y aplicados allí en los ejemplos 1 a 13.
En una forma de realización de especial preferencia, se tienen en cuenta los compuestos de las fórmulas I, II y III mencionados en el documento 5.847.191. En una forma de realización de especial preferencia, se tienen en cuenta los compuestos mencionados en el documento US 5.523.453, en especial los compuestos representados allí en las fórmulas 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 y 21. En una forma de realización de especial preferencia, se tienen en cuenta los compuestos mencionados en el documento WO 01/14392, preferentemente los compuestos representados en las fórmulas V, VI, VII, VIII, IX, X, XI, XII, XIII, XIV, XV, XVI, XVII, XXI, XXII, XXIII.
En una forma de realización de especial preferencia, se tienen en cuenta los compuestos mencionados en el documento WO 98/27054. En una forma de realización de especial preferencia, se tienen en cuenta los compuestos mencionados en el documento WO 99/13983. En una forma de realización de especial preferencia, se tienen en cuenta los compuestos mencionados en el documento WO 99/64155.
En una forma de realización de especial preferencia, se tienen en cuenta los compuestos mencionados en la solicitud alemana de patente DE 100 380 37. En una forma de realización de especial preferencia, se tienen en cuenta los compuestos mencionados en la solicitud alemana de patente DE 100 460 25. En una forma de realización de especial preferencia, se tienen en cuenta los compuestos mencionados en la solicitud alemana de patente DE 101 502 85.
En una forma de realización de especial preferencia, se tienen en cuenta los compuestos mencionados en la solicitud alemana de patente DE 101 502 86. En una forma de realización de especial preferencia, se tienen en cuenta los compuestos mencionados en la solicitud alemana de patente DE 102 071 65. En otra forma de realización de especial preferencia de la presente invención, se tienen en cuenta los ligandos de quelatos fosforados mencionados en el documento US 2003/0100442 Al.
En otra forma de realización de especial preferencia de la presente invención, se tienen en cuenta los ligandos de quelatos fosforados mencionados en la solicitud alemana de patente previamente publicada DE 103 50 999.2 del /10/2003.
Los compuestos descritos I, l a, I b y II, así como su preparación son en sí conocidos. Como ligando fosforado también se pueden utilizar mezclas que contengan al menos dos de los compuestos I, 'I a, I b y II .
En una forma de realización de especial preferencia del procedimiento según la invención, el ligando fosforado del complejo de níquel (0) y/o el ligando libre de contenido de fósforo seleccionado de tritolilfosfito, ligandos de quelato bidentados con contenido de fósforo, así como los fosfitos de la fórmula I b P (O-R^x (0-R2) i (0-R3)2 (0-R)p (Ib) en donde R1, R2 y R3 están seleccionados, de modo independiente entre sí, de o-isopropil-fenilo, m-tolilo y p-tolilo, R4 es fenilo; x es = 1 o 2 , e .y, z, p son, de modo independiente entre sí, 0, 1 o 2, con la condición de que x+yi+z+p = 3; y sus mezclas.
La etapa (a) del procedimiento según la invención se puede llevar a cabo en cualquier dispositivo apropiado, conocido por el" especialista. Para la reacción se tienen en cuenta, de este modo, los equipos convencionales tal como se describe, por ejemplo, en: Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 4a Ed. , Vol. 20, John Wiley & Sons, Nueva York, 1996 , páginas 1040 a 1055, tales como reactores de caldera de agitación, reactores de burbujas con circulación en bucles, reactores con circulación de gas, columnas de- burbujeo o reactores tubulares, en cada caso eventualmente con dispositivos para disipar el calor de la reacción. La reacción se puede llevar a cabo en varios equipos, como ser en dos o tres.
En una forma preferida de realización del procedimiento según la invención, resultaron ventajosos reactores con una característica de remezclado o cascadas de reactores con características de remezclado. Resultaron especialmente ventajosas las cascadas de reactores con característica de remezclado que se operan con corriente transversal respecto de la dosificación de ácido cianhídrico.
La hidrocianación se puede llevar a cabo en presencia o en ausencia de un solvente. Cuando se utiliza un solvente, éste deberá ser líquido a la ' temperatura de reacción dada y la presión de reacción dada e inerte frente a los compuestos insaturados y al menos un catalizador. En general, como solventes se utilizan hidrocarburos, por ejemplo, benceno o xileno, o nitrilos, por ejemplo, acetonitrilo o benzonitrilo. Sin embargo, como solvente se usa con preferencia un ligando.
La reacción se puede llevar a cabo de forma discontinua, continua o semicontinua.
La reacción de hidrocianación se puede llevar a cabo dotando al dispositivo de todos los reactivos. Sin embargo, se prefiere que el dispositivo se llene con el catalizador, el compuesto orgánico insaturado y eventualmente el solvente. Con preferencia, el ácido cianhídrico gaseoso flota sobre la superficie de la mezcla de reacción o se introduce por la mezcla de reacción. Otro procedimiento para dotar el dispositivo es llenarlo con el catalizador, ácido cianhídrico y eventualmente el solvente y alimentar lentamente el compuesto insaturado en la mezcla de reacción. De modo alternativo, también es posible que los reactivos se introduzcan en el reactor y que la mezcla de reacción se lleve a la temperatura de reacción, a la cual el ácido cianhídrico se vierte líquido en la mezcla. Más allá de ello, el ácido cianhídrico también se puede adicionar antes de calentar a la temperatura de reacción. La reacción se lleva a cabo bajo condiciones de hidrocianación convencional en cuanto a temperatura, atmósfera, tiempo de reacción, etc.
Con preferencia, la hidrocianación se lleva a cabo de modo continuo en una o varias etapas de procedimiento bajo agitación. Si se utilizan varias etapas de procedimiento, entonces se prefiere que las etapas del procedimiento se conecten en serie. En este caso, el producto se pasa directamente de una etapa de procedimiento a la siguiente etapa de procedimiento. El ácido cianhídrico se puede agregar directamente en la primera etapa de procedimiento o bien entre las distintas etapas de procedimiento.
Cuando el procedimiento según la invención se lleva a cabo en operación semicontinua, .entonces se prefiere que en el reactor se coloquen los componentes catalizadores y el 1, 3 -butadieno mientras se dosifica ácido cianhídrico durante todo el tiempo de la reacción en la mezcla de reacción.
La reacción se lleva a cabo preferentemente a presiones absolutas de 0,1 a 500 MPa, con preferencia especial 0,5 a 50 MPa, en especial 1 a 5 MPa. La reacción se lleva a cabo preferentemente a temperaturas de 273 a 473 K, con preferencia especial 313 a 423 K, en especial 333 a 393 K. En este caso, resultaron ventajosos tiempos de espera promedio de la fase líquida del reactor en el intervalo de 0,001 a 100 horas, preferentemente de 0,05 a 20 horas, con preferencia especial de 0,1 a 5 horas, en cada caso por reactor.
La reacción se puede ejecutar en una forma de realización en fase líquida en presencia de una fase gaseosa y eventualmente una fase sólida suspendida. En este caso, pueden adicionarse las sustancias de partida ácido cianhídrico y 1, 3-butadieno, en cada caso en estado líquido o gaseoso.
La reacción se puede llevar a cabo en otra forma de • realización en fase líquida, en donde la presión en el reactor se mide de manera tal que se añaden en estado líquido todas las sustancias como ser 1, 3 -butadieno, ácido cianhídrico y al menos un catalizador y están en la mezcla de reacción en fase líquida. En este caso puede haber una fase sólida suspendida en la mezcla de reacción que también se puede dosificar junto con al menos un catalizador, por ejemplo, compuesta por productos de degradación del sistema de catalizadores que contiene, entre otros, compuestos de níquel (II) .
En la etapa de procedimiento (a) se obtiene una corriente 1 que contiene 3 -pentenonitrilo, 2-metil-3- butenonitrilo, al menos un catalizador y 1, 3-butadieno sin reaccionar, así como radicales de ácido cianhídrico sin reaccionar. Esta corriente 1 presenta preferentemente la siguiente composición: 1 a 80 % en peso, con preferencia especial 5 a 50 % en peso, de al menos un catalizador, 0,1 a 50 % en peso, con preferencia especial 1 a 25 % en peso, de 1, 3 -butadieno, 1 a 80 % en peso, con preferencia especial 10 a 50 % en peso, de pentenonitrilos que comprenden trans-3-pentenonitrilo, 2-metil-3-butenonitrilo, así como otros isómeros de pentenonitrilo y 0,1 ppm en peso a 10 % en peso, con preferencia especial 10 ppm en peso a 1 % en peso, de ácido cianhídrico, en cada caso referido a la masa total de la corriente 1.
La corriente 1 que contiene 3 -pentenonitrilo, 2-metil- 3-butenonitrilo, al menos un catalizador y 1, 3 -butadieno sin reaccionar, pasa luego en la etapa de procedimiento (b) a un dispositivo de destilación Kl . En este dispositivo de destilación se produce una destilación de la corriente 1, obteniendo una corriente 2 rica en 1, 3-butadieno como producto superior y una corriente 3 pobre en 1, 3 -butadieno como producto de descarga, que contiene 3 -pentenonitrilo, al menos un catalizador y 2-metil-3~butenonitrilo .
La etapa (b) del procedimiento según la invención se puede llevar a cabo en cualquier dispositivo apropiado conocido por el especialista. Son apropiados para la destilación los equipos tal como se describen, por ejemplo, en: Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 4a Ed. , Vol. 8, John Wiley & Sons, Nueva York, 1996, páginas 334-348, tales como columnas con fondo perforado, columnas con platos de burbujas, columnas de empaquetamiento, columnas con cuerpos de relleno o evaporadores monoetapa, tales como evaporador molecular por gravedad, evaporador de capa delgada, evaporador flash, evaporador de tubos helicoidales multietapa, evaporador de circulación natural o evaporador instantáneo de circulación forzada. La destilación se puede llevar a cabo en varios equipos, por ejemplo dos o tres, preferentemente en un único equipo.
En una forma preferida de realización del procedimiento según la invención, en el dispositivo de destilación hay piezas añadidas de la columna con empaquetamiento estructurado que generan preferentemente entre 2 y 60, con preferencia especial entre 3 y 40, en especial entre 4 y 20, niveles de separación.
En una forma de realización de especial preferencia del procedimiento según la invención, se ejecuta al menos una etapa del evaporador correspondiente al dispositivo de destilación de la etapa de procedimiento (b) de manera tal que el material que debe ser evaporado sufre el menor daño térmico posible, lo que se logra, por ejemplo, mediante evaporadores moleculares por gravedad, evaporadores de tubos helicoidales multietapa, evaporadores de capa delgada o evaporadores de vía corta mediante tiempos de contacto breves del material con la superficie del evaporador y temperaturas lo más bajas posible de las superficies del evaporador .
En una forma preferida de realización del procedimiento según la invención, el dispositivo de destilación de la etapa de procedimiento (b) se opera con una descarga separada, en donde de una primera descarga de la columna de destilación en cuestión se lleva una corriente circulante hacia el evaporador, con relación a la corriente 3 en general mucho más grande, la corriente de salida líquida no vuelve directamente a la primera descarga, sino que se capta en una segunda descarga que está separada de la primera descarga, se obtiene la corriente 3 de la segunda descarga y se deja caer el exceso restante de la corriente circulante del evaporador en la primera descarga, en donde como corriente 3 de la segunda descarga se obtiene una mezcla que, frente a la corriente circulante del evaporador extraída de la primera descarga, está empobrecida en cuanto a fracciones de bajo punto de ebullición. En este caso, se usa como evaporador preferentemente un evaporador molecular por gravedad.
En otra forma de realización preferida del procedimiento según la invención, la destilación se lleva a cabo con tiempos de espera medios de la fase líquida en la descarga de uno o varios equipos de destilación en la etapa de procedimiento (b) de juntos menos de 10 horas, con preferencia especial menos de 5 horas, en especial menos de 1 hora .
En otra forma de realización preferida del procedimiento según la invención, la condensación en la parte superior del dispositivo de destilación se lleva a cabo de modo tal que se vuelve a enjuagar una corriente parcial de la descarga de la parte superior al condensador.
La destilación se puede ejecutar en otra forma de realización preferida del procedimiento según la invención con un condensador directo, de modo que la condensación se lleva a cabo en una sección de columna que está provista preferentemente de una empaquetadura de columna estructurada, un recipiente colector por debajo de esta empaquetadura, una salida para líquidos del recipiente colector, un circuito de bombeo conectado a la salida para líquidos con bomba e intercambiador de calor, así como al menos un dispositivo para suministrar la corriente líquida bombeada a la empaquetadura por sobre el recipiente colector.
El dispositivo de destilación Kl usado en la etapa de procedimiento (b) comprende una columna de destilación con una sección de agotamiento, en donde la columna de destilación presenta preferentemente 2 a 60, con preferencia especial 3 a 40, en especial 4 a 20 niveles teóricos de separación.
A fin de obtener un rendimiento lo más alto posible del procedimiento respecto del 1, 3 -butadieno, a pesar de la reacción sólo parcial de la etapa (a) , se prefiere que la corriente 2 rica en 1, 3 -butadieno recircule a la etapa de procedimiento (a) . La recirculación de la corriente 2 en la etapa de procedimiento (a) también se puede llevar a cabo eventualmente sólo de forma parcial .
En otra forma de realización, en la destilación de la etapa (b) se puede añadir el 1, 3 -butadieno necesario adicionalmente para la reacción en la etapa de procedimiento (a) en la parte superior de la columna o en la corriente 2.
En otra forma de realización, el 1, 3-butadieno añadido contiene un estabilizante tal como pirocatecol de ter.- butilo o 2 , 6-di-ter . -butil-para-cresol, de acuerdo con la descripción en "Ullmann's Encyclopedia Of -Industrial Chemistry, 6a edición, 2000 Electronic .Reléase, capítulo "Butadiene - 6. Stabilization, Storage and Transportation".
En una forma de realización de especial preferencia del procedimiento según la invención, el '1 , 3 -butadieno aplicado directamente en la etapa de procedimiento (a) o añadido en la etapa de procedimiento (b) y pasado por la corriente 2 en la etapa (a) se libera del agua y eventualmente del estabilizante al entrar en contacto con el tamiz molecular con un tamaño de poro inferior a 10 Ángstróm o al entrar en contacto con óxido de aluminio.
En otra forma de realización de especial preferencia, el 1, 3 -butadieno utilizado en el procedimiento, es decir aplicado directamente en la etapa de procedimiento (a) o suministrado en la corriente 2 no presenta un estabilizante, en donde con una elección apropiada de las condiciones de presión se mantienen las temperaturas de condensación en la parte superior del dispositivo de destilación de la etapa de procedimiento (b) a menos de 293 K, a fin de evitar una polimerización del 1, 3 -butadieno, en especial a fin de restringir el crecimiento de gérmenes poliméricos popcorn.
En el 1,3 -butadieno usual en el comercio está contenido el cis-2 -buteno en cantidades dignas de mencionar.
El 1-buteno se produce como subproducto de la hidrocianación del 1 , 3 -butadieno con catalizadores de níquel (0) .
Tanto el cis-2 -buteno como también el 1-buteno se nivelan en el circuito del 1,3 -butadieno del procedimiento según la invención de acuerdo con la eficacia de la recirculación. Cuanto más completamente se haga recircular el 1, 3 -butadieno, tanto más temprano se harán visibles los ajustes de nivel-.
La corriente 2 se genera así preferentemente de modo que contenga menos del 50 % en peso, con preferencia especial menos del 25 % en peso, en especial menos del 15 % en peso, y preferentemente más del 1 % en peso, con preferencia especial más del 2,5 % en peso, en especial más del 5 % en peso, en total de trans-2 -buteno, cis-2-buteno y 1-buteno. El resto es esencialmente 1, 3-butadieno.
Una posibilidad de limitar el ajuste de nivel de los isómeros de buteno al valor deseado, consiste en expulsar una corriente parcial de la corriente 2 recirculada en la etapa de procedimiento (a) . Esto conlleva eventualmente pérdidas de 1, 3 -butadieno, ya que, por un lado, el contenido de cis-2-buteno no puede aumentar demasiado en la corriente del circuito 2, por otro lado, con esta expulsión siempre se expulsa forzosamente 1, 3 -butadieno . La corriente 2 se extrae preferentemente en forma gaseosa.
Otra posibilidad para separar el cis-2-buteno del circuito del butadieno consiste según la invención en operar el dispositivo de destilación Kl de manera tal que por debajo de la alimentación de la corriente 1 son eficaces niveles de. separación que permiten una acumulación de cis-2-buteno frente al 1, 3-butadieno en la corriente 3. En lugar de una expulsión de la corriente 2 se produce una expulsión en la etapa de procedimiento (c) en forma de la corriente 4b, que se genera a partir de la corriente 3 tal como se describe a continuación en una forma de realización preferida .
Las expulsiones se realizan preferentemente de forma gaseosa .
La presión absoluta en la etapa de procedimiento (b) es preferentemente de 0,001 a 100 bar, con preferencia especial de 0,01 a 10 bar, en especial de 0,5 a 5 bar. La destilación se lleva a cabo de manera tal que la temperatura en la descarga del dispositivo de destilación es preferentemente de 30 a 140° C, con preferencia especial de 50 a 130° C, en especial de 60 a 120° C. La destilación se lleva a cabo de modo tal que la temperatura de condensación en la parte superior del dispositivo de destilación es preferentemente de -50 a 140° C, con preferencia especial de -15 a 60° C, en especial de 5 a 45° C. En una forma de realización de especial preferencia del procedimiento según la invención, se mantienen los intervalos de temperatura antes mencionados tanto en la parte superior como también en la descarga del dispositivo de destilación.
La relación de retorno en la parte superior del dispositivo de destilación se ajusta preferentemente de modo tal que la corriente 2 contenga 1 a 1000 ppm, con preferencia especial 5 a 500 ppm, en especial 10 a 200 ppm, de 2-metil-3-butenonitrilo .
En la etapa de procedimiento (b) se obtiene una corriente 2 rica en 1, 3 -butadieno como producto superior y una corriente 3 pobre en 1, 3-butadieno como producto de descarga. La designación de las corrientes' como rica o pobre en 1, 3 -butadieno se refiere, en este caso, al contenido de 1, 3 -butadieno de la corriente 1 aplicada en la etapa de procedimiento (b) .
En una forma preferida de realización del procedimiento según la invención, la corriente 2 rica en 1, 3 -butadieno contiene en total 50 a 100 % en peso, con preferencia especial 80 a 100 % en peso, en especial 85 a 99 % en peso, de 1 , 3 -butadieno e isómeros de buteno, así como en total 0 a 50 % en peso, con preferencia especial 0 a 20 % en peso, en especial 10 ppm en peso a 1 % en peso, de isómeros de pentenonitrilo, de los cuales en la corriente 2 están representados esencialmente el 2-metil-3-butenonitrilo y el trans-3 -'pentenonitrilo.
En una forma preferida de realización del procedimiento según la invención, la corriente 3 pobre en 1 , 3-butadieno contiene en total 0 a 50 % en peso, con preferencia especial 1 a 30 % en peso, en especial 2 a 20 % en peso, de 1 , 3-butadieno e isómeros de buteno respecto de la masa total de la corriente 3. En una forma de realización de especial preferencia del procedimiento según la invención, se obtienen las especificaciones antes mencionadas de 1, 3 -butadieno, tanto en la corriente 2 como también en la corriente 3.
La corriente 2 obtenida en la etapa de procedimiento (b) que contiene el 1, 3 -butadieno se condensa con preferencia eventualmente antes de recircular en la etapa de procedimiento (a) . Esto se puede producir, por ejemplo, en un condensador por disipación indirecta de calor.
De modo alternativo, también es posible obtener en la etapa de procedimiento (b) en la parte de refuerzo de la columna de destilación una corriente en estado de ebullición en una evacuación lateral del dispositivo de destilación Kl, condensarla en un condensador por disipación indirecta de calor obteniendo una corriente subenfriada y retornarla a la parte superior del dispositivo de destilación Kl, en donde antes o después de la condensación se retira una corriente 2' de la corriente y se hace retornar la corriente 2' en lugar de la corriente 2 en la etapa de procedimiento (a) .
En este caso se prefiere que a la corriente 2' no se añada ningún estabilizante. La corriente 2' obtenida se puede recircular en la etapa de procedimiento (a) a los fines de su aplicación económica.
La corriente 2' se debe considerar equivalente a la corriente 2 en cuanto a su uso. Lo dicho para la corriente 2 también es válido para la corriente 2' y viceversa.
La corriente 3 pobre en 1, 3 -butadieno procedente de la etapa de procedimiento (b) , que contiene 3-pentenonitrilo, al menos un catalizador y 2-metil-3-butenonitrilo, se pasa luego en la etapa de procedimiento (c) a un dispositivo de destilación. En este dispositivo de destilación se produce una destilación de la corriente 3 obteniendo una corriente 4 como producto superior que contiene 1, 3 -butadieno, de una corriente 5 en una evacuación lateral de la columna que contiene 3-pentenonitrilo y 2-metil-3~butenonitrilo, y de una corriente 6 como producto de descarga que contiene al menos un catalizador.
La etapa (c) del procedimiento según la invención se puede llevar a cabo en cualquier dispositivo apropiado conocido por el especialista. Para esta destilación son apropiados equipos tal como se describen, por ejemplo, en: Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 4a Ed. , Vol. 8, John Wiley & Sons, Nueva York, 1996, páginas 334- 348, como ser columnas con fondo perforado, columnas con platos de burbujas, columnas de empaquetamiento, columnas con cuerpos de relleno o evaporadores monoetapa, tales como evaporador molecular por gravedad, evaporador de capa delgada, evaporador flash, evaporador de tubos helicoidales multifase, evaporador de circulación natural o evaporador instantáneo de circulación forzada. La destilación se puede llevar a cabo en varios equipos, como ser dos o tres, preferentemente en un equipo.
En una forma de realización de especial preferencia, se selecciona como dispositivo de destilación en la etapa de procedimiento (c) al menos una columna de destilación que comprende una sección de agotamiento, con preferencia especial sólo una columna de destilación que presenta sólo una sección de agotamiento .
El dispositivo de destilación está equipado preferentemente con una empaquetadura estructurada que genera 2 a 50, con preferencia . especial 3 a 40, en especial 4 a 30 niveles teóricos de separación.
En una forma de realización de especial preferencia del procedimiento según la invención se ejecuta al menos uno de los niveles del evaporador correspondiente al dispositivo de destilación de la etapa de procedimiento (c) de manera tal que el material a evaporar sufra el menor daño térmico posible, tal como se logra, .por ejemplo, mediante el evaporador molecular por gravedad, el evaporador de tubos helicoidales muítifase, el evaporador de capa delgada o los evaporadores de vía corta, mediante breves tiempos de contacto del material en la superficie del evaporador y las menores temperaturas posibles de las superficies del evaporador.
En otra forma de realización preferida del procedimiento según la invención, la destilación se lleva a cabo con tiempos de espera medios de la fase líquida en el área se descarga de los equipos de destilación en la etapa de procedimiento (c) de un total de menos de 10 horas, con preferencia especial menos de 5 horas, en especial menos de 1 hora.
En una forma de realización de especial preferencia del procedimiento según la invención, la destilación se lleva a cabo con tiempos de espera medios de la fase líquida en el área de descarga de los equipos de destilación en las etapas de procedimiento (b) y (c) de un total de menos de 10 horas, con preferencia especial menos de 5 horas, en especial menos de 1 hora.
La presión absoluta en la etapa de procedimiento (c) es preferentemente de 0,001 a 10 bar, con preferencia especial de 0,010 a 1 bar, en especial de 0,020 a 0,5 bar. La destilación se lleva a cabo de modo tal que la temperatura en la descarga del dispositivo de destilación es preferentemente de 30 a 140° C, con preferencia especial de 40 a 130°C, en especial de 50 a 120°C. La destilación se lleva a cabo de modo tal que la temperatura de condensación en la descarga del dispositivo de destilación es preferentemente de -20 a 140° C, con preferencia especial de -10 a 80°C, en especial de -5 a 60° C. En una forma de realización de especial preferencia del procedimiento según la invención se conservan los intervalos de temperatura antes mencionados tanto en la parte superior como también en la descarga del dispositivo de destilación.
En la destilación de la etapa de procedimiento (c) se obtiene una corriente 4 como producto superior. Esta corriente 4 contiene preferentemente en total 50 a 100 % en peso, con preferencia especial 80 a 100 % en peso, en especial 90 a 99,9 % en peso, de 1, 3-butadieno e isómeros de buteno, así como en total 0 a 50 % en peso, con preferencia especial 0 a 20 % en peso, en especial 10 ppm en peso a 10 % en peso de isómeros de pentenonitrilo, de los cuales están representados esencialmente 2-metil-3- butenonitrilo y trans-3-pentenonitrilo en la corriente 4..
En una forma preferida de realización del procedimiento según la invención se obtiene la corriente 4 en forma gaseosa en al menos un condensador en la parte superior del dispositivo de destilación, en donde en al menos un condensador se condensan componentes de pentenonitrilo de la corriente de vapores del • dispositivo de destilación de la etapa de procedimiento (c) en el intervalo antes mencionado de condiciones de condensación tales como presión y temperatura al menos parcialmente, y se realimentan en la columna al menos parcialmente de forma líquida como corriente que contiene pentenonitrilos, así como 1, 3 -butadieno e isómeros de buteno.
A fin de elevar el rendimiento del procedimiento en cuanto al 1, 3 -butadieno aplicado en el procedimiento según la invención, se prefiere que la corriente 4 recircule en la etapa de procedimiento (a) directa o indirectamente. Por recirculación indirecta de la corriente 4 en la etapa de procedimiento (a) se entiende que la corriente 4 retorna primero al dispositivo de destilación Kl de la etapa de procedimiento (b) y luego a través de la corriente 2 en la etapa de procedimiento (a) .
En este caso, se prefiere la recirculación indirecta de la corriente 4, en donde los componentes de pentenonitrilo que se pueden obtener según las condiciones de destilación en la corriente 4, se separan preferentemente de la corriente 4 por retorno de la corriente 4 al dispositivo de destilación de la etapa de procedimiento (b) y por último recircula sólo la parte de 1, 3 -butadieno y de isómeros de buteno de la corriente 4 a través de la corriente 2 en la etapa (a) .
La recirculación de la corriente 4 también se puede realizar eventualmente de forma parcial. En este caso, la corriente 4 puede ser sometida antes de su recirculación adicionalmente a una o varias elaboraciones técnicas de proceso, por ejemplo, a una condensación a una mayor presión.
La corriente 4 se regresa parcialmente, en una forma de realización del procedimiento según la invención, sin o tras dilación en el dispositivo de destilación Kl de la etapa de procedimiento (b) (corriente 4a) y se extrae de la corriente 4 una corriente parcial 4b en forma líquida o gaseosa para la expulsión. Esto es particularmente ventajoso, porque en la corriente 4 está contenida una mayor proporción de isómeros de buteno y así menor butadieno que en la corriente 2, así es menor la expulsión de butadieno y mayor el rendimiento del procedimiento, pudiendo considerar como ventajoso el contenido de isómeros de buteno en el nivel antes descrito.
El contenido de trans-2 -buteno, cis-2-buteno y 1-buteno en total en la corriente retornada 4 o 4a es preferentemente de más del 2 % en peso, con preferencia especial de más del 10 % en peso, en especial de más del 15 % en peso, y preferentemente de menos del 80 % en peso, con preferencia especial de menos del 70 % en peso, en especial de menos del 50 % en peso.
Antes de obtener la corriente 4 se empobrecen los compuestos con contenido de nitrilo preferentemente mediante condensaciones multietapas de la corriente de vapores del dispositivo de destilación K2.
La corriente 4 o 4a, que se obtiene en el ' dispositivo de destilación K2 en la etapa de procedimiento (c) , se extrae preferentemente en forma de vapor y con un dispositivo de compresión VI y bajo aumento de presión. En este caso se obtiene una corriente comprimida 4 o 4a.
Esta corriente comprimida 4 o 4a se fluidifica preferentemente por condensación. En este caso se forma una corriente fluidificada 4 o 4a.
La corriente 4 comprimida y/o fluidificada de esta manera se retorna luego preferentemente al dispositivo de destilación Kl de la etapa de procedimiento (b) .
En una forma de realización de especial preferencia, la corriente 4 o 4a se introduce en la parte de retorno de la descarga dividida del dispositivo de destilación in etapa de procedimiento (b) .' La corriente 4a debe ser considerada equivalente a la corriente 4 en cuanto a su uso. Por ello, lo dicho para la corriente 4 también es válido para la corriente 4a y viceversa.
En la etapa de procedimiento (c) se obtiene además de la corriente 4 otra corriente 5 que se obtiene en una evacuación lateral de la columna. Esta corriente 5 contiene 3 -pentenonitrilo y 2-metil-3-butenonitrilo, además de otros isómeros de pentenonitrilo y componentes residuales de 1,3- butadieno e isómeros de buteno. La proporción de 3- pentenonitrilo y 2-metil-3-butenonítrilo en la corriente 5 es, en total, preferentemente de 80 a 100 % en peso, con preferencia especial de 85 a 99,998 % en peso, en especial de 90 a 99,9 % en peso, en cada caso referido a la corriente 5. La proporción de 1, 3 -butadieno e isómeros de buteno en la corriente 5 es preferentemente de 0 a 20 % en peso, con preferencia especial de 10 ppm en peso a 5 % en peso, en especial de 50 ppm en peso a 2 % en peso, en cada caso referido a la corriente 5. La corriente 5 se extrae preferentemente en forma de vapor.
La evacuación lateral del dispositivo de destilación se halla preferentemente por debajo de la admisión de la corriente 3, con preferencia especial en una posición correspondiente a 1 a 20, en especial 2 a 10 niveles de separación de destilación por debajo de la admisión de la corriente 3.
Como producto de descarga se obtiene en la etapa de procedimiento (c) una corriente 6 que contiene al menos un catalizador así como trans-3 -pentenonitrilo y 2-metil-3-butenonitrilo . La proporción de isómeros de pentenonitrilo en la corriente 6 es en total preferentemente de 0,1 a 80 % en peso, con preferencia especial de 5 a 50 % en peso, en especial de 10 a 40 % en peso, en cada caso referido a la corriente 6.
Más allá de ello, se prefiere en especial que la corriente 6 en la etapa de procedimiento (a) de la hidrocianación se retorne al menos en parte. En este caso, es posible que el catalizador retornado se someta parcialmente a una regeneración tal como se describe, por ejemplo, en la solicitud de patente alemana DE [...] intitulada "Einsatz von azeotrop-getrocknetem Nickel (II) -halogenid" de la empresa BASF AG (B03/0484) .
El contenido de 2-metil-3-butenonitrilo en esta corriente recirculada 6 es, en una forma de realización de preferencia del procedimiento según la invención, de menos del 10 % en peso, con preferencia especial de menos del 5 % en peso, en especial de menos del 1 % en peso. Esto se logra previendo entre el sitio de salida para la corriente 5 y el sitio de salida de la corriente 6 suficientes niveles de separación de destilación.
La carga térmica del catalizador se puede mantener baja en una forma de realización preferida, no superando la 5 temperatura de la base los 140° C, lo cual se puede asegurar mediante relaciones de presión apropiadas.
Además, también es posible utilizar la corriente 6 de la etapa de procedimiento (c) total o parcialmente como corriente de catalizadores para otras hidrocianaciones, por ejemplo, para la hidrocianación de 3-pentenonitrilo. También cuando la corriente catalizadora 6 se utiliza para la hidrocianación del 3 -pentenonitrilo, se prefiere que el contenido de 2-metil-3-butenonitrilo en esta corriente de catalizadores 6 sea lo más baja posible y no supere los valores mencionados .
En otra forma de realización preferida se pasa una corriente de catalizadores nuevos en el dispositivo de destilación de la etapa de procedimiento (c) , a fin de poder controlar el contenido de pentenonitrilo de toda la corriente catalizadora de la etapa de procedimiento (a) en los límites antes indicados.
En otra forma de realización preferida del procedimiento según la invención, la cantidad de expulsión de catalizador y así la cantidad complementaria necesaria de catalizador nuevo se miden de forma tal que en el circuito del catalizador el contenido de metliglutardinitrilo no supera el 50 % en peso, con preferencia especial no supera el 20 % en peso, en especial no supera el 10 % en peso, en cada caso referido a la corriente del circuito del catalizador, a fin de tener la corriente catalizadora expulsada en una regeneración con la menor cantidad de efectos inhibidores del metilglutardinitrilo para captar níquel (0) .
En otra forma de realización preferida del procedimiento según la invención se mide la cantidad de expulsión de catalizador y así la cantidad complementaria necesaria de catalizador nuevo de modo tal que en el circuito del catalizador el contenido de complejos de níquel (0) no sea inferior al 0,05 % en peso, con preferencia especial no sea inferior al 0,1 % en peso, en especial no sea inferior al 0,2 % en peso, en cada caso respecto del circuito del catalizador y en cada caso calculado como níquel (0) metálico, a fin de asegurar la actividad del catalizador de hidrocianación a pesar de las pérdidas de complejos de níquel (0) durante la reacción en la etapa (a) o durante el procedimiento de destilación en las etapas (b) y (c) , en especial durante la reacción en la etapa (a) .
En otra forma de realización preferida del procedimiento según la invención es posible pasar la corriente 1, que se obtiene en la etapa de procedimiento (a) , excluyendo la etapa de procedimiento (b) , directamente a la etapa de procedimiento (c) .
La corriente 5 se pasa luego en la etapa de procedimiento (d) a otro dispositivo de destilación. En este dispositivo de destilación se produce una destilación de la corriente 5 obteniendo una corriente 7, que contiene 2-metil-3-butenonitrilo, y una corriente 8 que contiene 3-pentenonitrilo . La corriente 7 se obtiene en la parte superior del dispositivo de destilación, mientras que la corriente 8 se obtiene en la descarga del dispositivo de destilación.
En este caso se pasa, en una forma de realización de especial preferencia del procedimiento según la invención, la corriente 5, obtenida eventualmente como evacuación lateral gaseosa, se pasa en forma gaseosa al dispositivo de destilación de la etapa de procedimiento (d) , en donde la presión en la posición del sitio de admisión para la corriente 5 en el dispositivo de destilación de la etapa de procedimiento (d) es menor o igual a la presión en la posición de la evacuación lateral para la corriente 5 en el dispositivo de destilación de la etapa de procedimiento (c) .
No se excluyen del alcance de esta descripción las variantes de procedimiento en las que la presión del nivel (d) se elige libremente y la corriente gaseosa 5 se comprime eventualmente a una mayor presión que en el sitio de extracción en (c) o se fluidifica por condensación y eventualmente se transporta por medio de una bomba, a fin de poder ser llevada al nivel (d) .
La etapa (d) del procedimiento según la invención puede ser llevada a cabo en cualquier equipo apropiado conocido por el especialista. Para esta destilación son apropiados los equipos tal como se describen, por ejemplo, en: Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 4a Ed. , Vol. 8, John Wiley & Sons, Nueva York, 1996, páginas 334-348, tales como columnas con fondo perforado, columnas con platos de burbujas, columnas de empaquetamiento, columnas con cuerpos de relleno o evaporadores monoetapa, tales como evaporador molecular por gravedad, evaporador de capa delgada, evaporador flash, evaporador de tubos helicoidales muítifase, evaporador de circulación natural o evaporador instantáneo de circulación forzada. La destilación se puede llevar a cabo en varios equipos, como ser en dos o tres, preferentemente en un único equipo.
Las columnas contienen preferentemente empaquetaduras estructuradas. En este caso, las empaquetaduras estructuradas generan preferentemente 5 a 100, con preferencia especial 10 a 80, en especial 15 a 50 niveles teóricos de separación.
La presión en la etapa de procedimiento (d) es preferentemente de 0,001 a 100 bar, con preferencia especial de 0,01 a 20 bar, en especial de 0,05 a 2 bar. La destilación se lleva a cabo de modo tal que la temperatura en la descarga del dispositivo de destilación es preferentemente de 30 a 250° C, con preferencia especial de 50 a 200° C, en especial de 60 a 180° C. La destilación se lleva a cabo de modo tal que la temperatura de condensación en la parte superior del dispositivo de destilación es preferentemente de -50 a 250° C, con preferencia especial de 0 a 180° C, en especial de 15 a 160° C. En una forma de realización de especial preferencia del procedimiento según la invención, se conservan los intervalos de temperatura antes mencionados tanto en la parte superior como en la descarga del dispositivo de destilación.
En una forma de realización del procedimiento según la invención se puede llevar la corriente 7, que se obtiene en la etapa de procedimiento (d) , a una isomerización de acuerdo con el documento DE-A-102 004-004 671.
En una forma de realización del procedimiento según la invención, la corriente 7, que se obtiene en la etapa de procedimiento (d) , puede recircular en la etapa de procedimiento (a) y/o en la etapa de procedimiento (b) , en donde las condiciones de reacción en la etapa de procedimiento (a) o el tiempo de espera de la fase fluida en la descarga de la etapa de procedimiento (b) se seleccionan de modo tal que se isomerice al menos parcialmente el 2-metil-3-butenonitrilo en trans-3-pentenonitrilo.
En otra forma de realización del procedimiento según la invención, la corriente 7 se obtiene como corriente de evacuación lateral en el dispositivo de destilación de la etapa de procedimiento (d) , en donde como producto superior' de esta columna de destilación se obtiene una corriente que contiene, además de 2-metil-3-butenonitrilo, esencialmente (Z) -2-metil-2-butenonitrilo y eventualmente 1, 3-butadieno e isómeros de buteno, así como vinilciclohexeno y etilidenciclohexeno . Esta forma de realización es ventajosa, ya que la corriente 7 será más rica en 2-metil- 3-butenonitrilo que la corriente de la parte superior.
El contenido de trans-3 -pentenonitrilo en la corriente 7 es preferentemente de 0 a 50 % en peso, con preferencia especial de 100 ppm en peso a 20 % en peso, en especial de 1 a 15 % en peso. El contenido de 2-metil-3-butenonitrilo en la' corriente 8 es preferentemente de' 0 a 10 % en peso, con preferencia especial de 5 ppm en peso a 5 % en peso, en especial de 50 ppm en peso a 1 % en peso.
El procedimiento según la invención permite la preparación de 3 -pentenonitrilo y 2-metil-3-butenonitrilo en un procedimiento integrado que, en virtud de la posible recirculación prácticamente completa de las corrientes de 1, 3-butadieno y de la corriente del catalizador, presenta un alto rendimiento de procedimiento para las sustancias de uso. En este caso se pueden elegir las temperaturas y relaciones de presión necesarias para la separación destilativa del 1, 3-butadieno y los isómeros de pentenonitrilo de las corrientes con contenido de catalizador de modo que, por un lado, las temperaturas del evaporador de la descarga al llevar a cabo el procedimiento sean tan bajas a escala productiva con tiempos de espera técnicamente alcanzables que no produzcan preferentemente un daño de los catalizadores y, por otro, tenga lugar la condensación de los productos de la parte superior de cada una de las etapas de destilación preferentemente a temperaturas en las cuales la disipación del calor es posible con un costo económico justificable.
La presente invención se explica con mayor detalle por medio de los siguientes ejemplos de realización.
En los ejemplos se utilizan las siguientes abreviaturas : BD: 1,3 -butadieno TBC: pirocatecol de ter-butilo C2BU: cis-2-buteno T3PN: trans-3-pentenonitrílo 2M3BN: 2-metil-3-butenonitrilo Z2M2BN: (Z) -2-metil-2-butenonitrilo E2M2BN: [E] -2-metil-2-butenonitrilo MGN: metilglutardinitrilo y ADN: adipodinitrílo HCN: ácido cianhídrico CAT: catalizador REG: regeneración Ej emplo 1 : El Ejemplo 1 se aclara por medio de la Figura 1.
En el Ejemplo 1 se usa para la hidrocianación de BD un sistema de catalizadores a base de complejos de níquel (0) con una mezcla de ligandos. La mezcla de ligandos para la hidrocianación contiene aproximadamente 60 % en moles en peso de tri (m/p-tolil) fosfito y 40 % en moles en peso del fosfonito de quelato 1 : En una etapa de procedimiento (a) se llevan las siguientes corrientes en un reactor de burbujas con circulación en bucles Rl con un volumen de 25 1, el cual está equipado con una tobera, un tubo de intercambio por impulsos, un circuito de bombeo externo y un intercambiador de calor que se halla en el circuito de bombeo para disipar la energía de la reacción y el cual está atemperado en 357 K: (1) 10 kg/h de ácido cianhídrico líguido, inestable, liberado de agua por destilación, (2) 22 kg/h de BD usual en el mercado que contiene 0,25 % en peso de C2BU, que se trató por contacto con óxido de aluminio para eliminar agua y el estabilizante TBC, (3) 8 kg/h de BD retornado de Kl en la etapa de procedimiento (b) (corriente 2) , de modo que se obtiene como admisión total de BD en el reactor Rl una corriente de 30 kg/h que contiene 90 % en peso de BD, 5 % en peso de C2BU, así como 5 % en peso de 1-buteno, (4) 21 kg/h de solución de catalizador de níquel (0), obtenida como en este ejemplo descrito más abajo como corriente 6a de la columna K2.
La corriente 1 extraída del reactor Rl (63 kg/h) contiene en total 11 % en peso de BD y C2BU, equivalente a un rendimiento del 79 % de BD, así como en total 63 % en peso de pentenonitrilos, 31 % en peso de T3PN, 29 % en peso de 2M3BN, cantidades subordinadas de cis-3-pentenonitrilo, trans-2-pentenonitrilo, cis-2~pentenonitrilo, 4-pentenonitrilo y bajas cantidades de Z2M2BN y E2M2BN, así como los componentes de catalizador y productos de degradación del catalizador y MGN.
La corriente 1 se lleva en una etapa de procedimiento (b) a una columna de destilación Kl que se opera con una sección de refuerzo y de agotamiento y que está equipada con un evaporador molecular por gravedad y una descarga separada, y contiene piezas añadidas a la columna de empaquetamiento estructurado que generan 10 niveles teóricos de separación. La columna Kl se opera en la parte superior con un condensador directo compuesto por una sección de columna con un recipiente colector, total dotado de una empaquetadura estructurada, circuito de bombeo e intercambiador de calor externo . La columna Kl se opera con una presión absoluta de 2,0 bar de presión en la parte superior, 288 K de temperatura en la parte superior y 363 K de temperatura en la salida de la descarga.
En la parte superior de la columna Kl se obtiene la corriente 2 que se dosifica como corriente de recirculación en el reactor Rl tal como se describió en un principio . La relación de retorno en la parte superior de la - columna Kl se ajusta de modo tal que la corriente 2 contenga aproximadamente 100 ppm de 2M3BN.
En la descarga de la columna Kl se obtienen 59 kg/h de una corriente 3 que contiene 2,9 % en peso de BD, 4,6 % en peso de C2BU, 67 % en peso de pentenonitrilos, así como adicionalmente los componentes del catalizador. C2BU está claramente enriquecido en relación con el BD respecto de la admisión.
La corriente 3 se lleva en una etapa de procedimiento (c) a una columna de destilación K2 , que se opera en funcionamiento de separación y con evaporador molecular por gravedad, condensador de parte superior con condensador final, así como piezas añadidas en la columna de empaquetadura estructurada que generan 10.niveles teóricos de separación. La columna se opera con una presión absoluta de 150 mbar de presión en la parte superior, 329 K de temperatura en la parte superior y 373 K de temperatura en la salida de la descarga. La corriente de vapores de 'la columna se condensa parcialmente a 308 K y se trata con un condensador final a 263 K. La corriente 4 empobrecida así de 2M3BN y otros pentenonitrilos se condensa en un compresor VI a una presión absoluta de 1,2 bar. La corriente gaseosa comprimida se condensa a 279 K obteniendo en gran parte una corriente 4a (5 kg/h) , en donde se dispone en forma gaseosa una corriente parcial 4b (aproximadamente 50 Nl/h, que contiene 44 % en peso de C2BU) . La corriente 4a se lleva de regreso en forma líquida a la parte de retorno de la descarga separada de la columna Kl.
De la columna K2 se obtiene en una evacuación lateral gaseosa la corriente 5 (40 kg/h) , que contiene aproximadamente 50 ppm de BD, 46 % en peso de 2M3BN y 48 % en peso de T3PN, así como en menor escala E2M2BN y Z2M2BN junto a otros isómeros de pentenonitrilo. La posición de la evacuación lateral se eligió de modo tal que debajo de la evacuación lateral en una sección de agotamiento se empobrece el componente 2M3BN en la corriente 6 obtenida en la descarga en relación con T3PN.
En la columna K2 se llevan 13 kg/h de una corriente de catalizador 10, que contiene en total 73 % en peso de pentenonitrilos, 0,5 % en peso de Ni(0), 18 % en peso de mezcla de ligandos, así como aproximadamente 5 % en peso de ADN.
En la columna K2 se obtiene en la descarga la corriente de catalizador 6, que contiene 0,5 % en peso de Ni(0), aproximadamente 100 ppm de 2M3BN y 35 % en peso de pentenonitrilos residuales. La corriente 6 se retorna parcialmente al reactor Rl (corriente 6a) (21 kg/h) . Otra parte (corriente 6b) (5,4 kg/h) se lleva a una regeneración (REG) , por ejemplo, descrita en el documento DE-A- 103 51 002, a fin de ser aplicada después de la regeneración, por ejemplo, en el Ejemplo 1 de la hidrocianación de 3-pentenonitrilo de acuerdo con el documento DE-A-102 004 004 683.
La corriente 5 se lleva en una etapa de procedimiento (d) a una columna de destilación K3 que está equipada con un evaporador con circulación y un condensador de la parte superior, así como con una empaquetadura estructurada que generan 30 niveles teóricos de separación. La columna K3 se opera con una presión absoluta de 180 mbar de presión de la parte superior, 345 K de temperatura de la parte superior y 363 K de temperatura de salida en la descarga.
En la columna K3 se llevan 39 kg/h de una corriente 9, que contiene 54 % en peso de T3PN, 23 % en peso de 2M3BN y 16 % en peso de Z2M2BN, así como en menores cantidades otros isómeros de pentenonitrilo. La corriente 9 se puede obtener, por ejemplo, como corriente de pentenonitrilo retornada proveniente de un procedimiento para isomerizar 2-metil-3-butenonitrilo en 3-pentenonitrilo, tal como se describe en el Ejemplo 1 del documento DE-A-102 004 004 671.
En la parte superior de la columna K3 se obtienen 40 kg/h de una corriente 7, que contiene 10 % en peso de T3PN, 68 % en peso de 2M3BN, 16 % en peso de Z2M2BN, así como en total 0,1 % en peso de BD y C2BU. Esta corriente se puede alimentar en un procedimiento para isomerizar 2-metil-3- butenonitrilo en 3-pentenonitrilo, tal como se describe en el Ejemplo 1 de la solicitud alemana de patente DE [...] intitulada "Verfahren zur Herstellung von linearem pentenonitril" de la empresa BASF AG (B03/0436) .
En la descarga de la columna K3 se obtienen 39 kg/h de la corriente 8, que contiene en total 97 % en peso de T3PN, C3PN y 4PN, así como aproximadamente 100 ppm de 2M3BN y aproximadamente 1 % en peso de E2M2BN.
El Ejemplo 1 muestra cómo resulta una recuperación prácticamente completa de 1, 3-butadieno en un procedimiento de hidrocianación. En el Ejemplo 1 se logra el ajuste del nivel del cis-2-buteno en el circuito de butadieno, por un lado, con la operación de la columna Kl con una parte de separación y, por otro lado, por la expulsión de una corriente de purga 4b en el condensador VI, en donde la corriente 4b (aproximadamente 50 Nl/h) contiene aproximadamente 40 % en vol. de cis-2-buteno .
La pérdida antes hallada en el Ejemplo 1 de 1,3- butadieno es pequeña frente al Ejemplo 2, en donde la columna Kl se opera sin sección de agotamiento y la corriente de purga necesaria para limitar los ajustes de los niveles se extrae como corriente 2b en la parte superior de la columna Kl (330 Nl/h) (con sólo 7 % en peso de cis-2-buteno y 92 % en peso de 1, 3 -butadieno, que se debe atribuir a pérdidas económicamente significativas) .
Ej emplo 2 : El Ejemplo 2 se aclara por medio de la Figura 2.
En el Ejemplo 2 se usa para la hidrocianación de BD un sistema de catalizadores a base de complejos de níquel (0) con fosfonito de quelato 1 como ligando: En una etapa de procedimiento (a) se llevan las siguientes corrientes en un reactor de burbujas con circulación en bucles Rl con un volumen de 25 1, el cual está equipado con una tobera, un tubo de intercambio por impulsos, un circuito de bombeo externo y un intercambiador de calor que se halla en el circuito de bombeo para disipar la energía de la reacción y el cual está atemperado en 357 K: (1) 10 kg/h de ácido cianhídrico líquido, inestable, liberado de agua por destilación, (2) 22 kg/h de BD usual en el mercado que contiene 0,25 % en peso de C2BU, que se trató por contacto con tamiz molecular para eliminar agua a concentraciones inferiores a 10 ppm, (3) 8 kg/h de BD retornado de Kl en la etapa de procedimiento (b) (corriente 2a) , de modo que se obtiene como admisión total de BD en el reactor Rl una corriente de 30 kg/h que contiene 90 % en peso de BD, 5 % en peso de C2BU, así como 5 % en peso de 1-buteno, (4) 21 kg/h de solución de catalizador de níquel (0) , obtenida como en este ejemplo descrito más abajo como corriente 6a de la columna K2.
La corriente 1 extraída del reactor Rl (63 kg/h) contiene en total 13 % en peso de BD y C2BU, equivalente a un rendimiento del 79 % de BD, así como en total 63 % en peso de pentenonitrilos, 31 % en peso de T3PN, 29 % en peso de 2M3BN, cantidades subordinadas de cis-3-pentenonitrilo, trans-2 -pentenonitrilo, cis-2-pentenonitrilo, 4-pentenonitrilo y bajas cantidades de Z2M2BN y E2M2BN, así como los componentes de catalizador y productos de degradación del catalizador y MGN.
La corriente 1 se lleva en una etapa de procedimiento (b) a una columna de destilación Kl que es operada con una parte de refuerzo y que está equipada con un evaporador molecular por gravedad y una descarga separada, y contiene piezas añadidas de columna que generan niveles teóricos de separación. La columna Kl es operada en la parte superior con un condensador directo que está compuesto por una sección de columna con recipiente colector total dotado de carga de cuerpos de relleno, un circuito de bombeo y un intercambiador de calor externo. La columna Kl se opera a una presión absoluta de 2,0 bar de presión en la parte superior, 290 K de temperatura en la parte superior y 363 K de temperatura de salida en la descarga.
De la corriente del circuito del condensador en la parte superior de la columna Kl se obtiene la corriente 2 que se dosifica en el reactor Rl parcialmente como corriente de recirculación 2a tal como se describió al comienzo. La relación de retorno en la parte superior de la columna Kl se ajusta de modo que la corriente 2 contenga aproximadamente 100 ppm de 2M3BN.
Como corriente gaseosa se extrae del condensador de la parte superior de la columna Kl una corriente de expulsión corriente 2b (aproximadamente 330 Nl/h) , que contiene 92 % en peso de butadieno y 7 % en peso de cis-2-buteno, así como menores cantidades de 1-buteno. La cantidad de la corriente de expulsión debe medirse de forma tal que en la corriente de recirculación del butadieno 2a estén contenidos en total aproximadamente 10 % en peso de isómeros de 2-buteno y 1-buteno.
En la descarga de la columna Kl se obtienen 59 kg/h de una corriente 3 que contiene 4,1 % en peso de BD, 3,9 % en peso de C2BU, 67 % en peso de pentenonitrilos, así como adicionalmente los componentes del catalizador.
La corriente 3 se lleva en una etapa de procedimiento (c) a una columna de destilación K2 que es operada en funcionamiento de separación y que está equipada con un evaporador molecular por gravedad, condensador superior con condensador final, así como piezas añadidas en la columna de empaquetamiento estructurado, que generan 10 niveles teóricos de separación. La columna se opera a una presión absoluta de 150 mbar de presión en la parte superior, 354 K de temperatura en la parte superior y 371 K de temperatura de salida en la descarga.
La corriente de vapores de la columna se condensa parcialmente a 288 K y se trata a 263 K con un condensador final . La corriente gaseosa 4 empobrecida así de 2M3BN y otros pentenonitrilos (5 kg/h) , que contiene 46 % en peso de butadieno, 45 % en peso de cis-2-buteno y aproximadamente 5 % en peso de isómeros de pentenonitrilo, se condensa en un compresor VI a una presión absoluta de más del 2,0 bar de modo tal que la diferencia de presión a la columna Kl obtenida del lado de la presión del compresor es suficiente para poder retornar la corriente gaseosa condensada a la 'columna Kl de modo gaseoso.
En la columna K2 se obtiene la corriente 5 en una evacuación lateral en forma de gas (40 kg/h) , que contiene aproximadamente 50 ppm de BD, 46 % en peso de 2M3BN y 48 % en peso de T3PN, así como en menor escala E2M2BN y Z2M2BN, además de otros isómeros de pentenonitrilo. La posición de la evacuación lateral se elige de forma tal que por debajo de la evacuación lateral en una sección de agotamiento se empobrece el componente 2M3BN en la corriente 6 obtenida en la descarga en relación con T3PN.
En la columna K2 se llevan 13 kg/h de una corriente de catalizadores 10, que contiene en total 73 % en peso de pentenonitrilos, 0,5 % en peso de Ni(0), 18 % en peso de mezcla de ligandos así como aproximadamente 5 % en peso de ADN.
En la columna K2 se obtiene en la descarga la corriente de catalizadores 6 (27 kg/h), que contiene 1,0 % en peso de Ni(0), aproximadamente 2000 ppm de 2M3BN y en total 35 % en peso de los pentenonitrilos restantes. La corriente - 6 se retorna en parte (corriente 6a) en el reactor Rl (21 kg/h) . Otra parte (corriente 6b) (5,4 kg/h) se puede regresar a una regeneración (REG) , por ejemplo, tal como se describe en el documento DE-A-103 51 002.
La corriente 5 se lleva en una etapa de procedimiento (d) a una columna de destilación K3 , que está equipada con un evaporador de circulación y un condensador superior, así como con empaquetadura estructurada, que generan 30 niveles teóricos de separación. La columna K3 se opera a una presión absoluta de 180 mbar de presión en la parte superior, 345 K de temperatura en la parte superior y 363 K de temperatura de salida en la descarga.
En la columna K3 se llevan 39 kg/h de una corriente 9, que contiene 54 % en peso de T3PN, 23 % en peso de 2M3BN y 16 % en peso de Z2M2BN, así como en menores cantidades otros isómeros de pentenonitrilo. La corriente 9 se puede obtener, por ejemplo, como corriente de pentenonitrilo recirculada de un procedimiento para isomerizar 2-metil-3-butenonitrilo en 3 -pentenonitrilo, tal como se describe en el Ejemplo 1 del documento DE-A-102 004 004 671.
En la parte superior de la columna K3 se obtienen 40 kg/h de una corriente 7, que contiene 10 % en peso de T3PN, 68 % en peso de 2M3BN, 16 % en peso de Z2M2BN, así como en total 0,1 % en peso de BD y C2BU. Esta corriente puede ser alimentada en un procedimiento par isomerizar 2-metil-3-butenonitrilo en 3 -pentenonitrilo, tal como se describe en el Ejemplo 1 del documento DE-A-102 004 004 671.
En la descarga de la columna K3 se obtienen 39 kg/h de la corriente 8, que contienen en total 97 % en peso de T3PN, C3PN y 4PN, así como aproximadamente 100 ppm de 2M3BN y aproximadamente 1 % en peso de E2M2BN.
En el Ejemplo 3 se puede demostrar que en una forma de operación similar a la del Ejemplo 2 se debe sufrir claramente menor cantidad de pérdidas de REG en la corriente 2b, cuando la columna Kl está equipada con una parte de separación, ya que a través de la columna K2 se expulsa esencialmente cis-2 -buteno en lugar de 1,3-butadieno en la columna K3.
Ejemplo 3: El Ejemplo 3 se clarifica asimismo por medio de la Figura 2.
En el Ejemplo 3 se usa para la hidrocianación de butadieno un sistema de catalizadores a base de complejos de níquel (0) con fosfonito de quelato 1 como ligando: En una etapa de procedimiento (a) se llevan las siguientes corrientes a un reactor de burbujas con circulación en bucles Rl con un volumen de 25 1, el cual está equipado con una tobera, un tubo de intercambio de impulsos, un circuito de bombeo externo y un intereambiador de calor que se halla en el circuito de bombeo para disipar la energía de la reacción y el cual está atemperado en 357 K: (1) 10 kg/h de ácido cianhídrico líquido, inestable, liberado de agua por destilación, (2) 22 kg/h de BD usual en el mercado que contiene 0,25 % en peso de C2BU, que se trató por contacto con tamiz molecular para eliminar agua a concentraciones inferiores a 10 ppm, (3) 8 kg/h de BD retornado de Kl en la etapa de procedimiento (b) (corriente 2a) , de modo que se obtiene como admisión total de BD en el reactor Rl una corriente de 30 kg/h que contiene 90 % en peso de BD, 4 % en peso de C2BU, así como 6 % en peso de 1-buteno, (4) 21 kg/h de solución de catalizador de níquel (0) , obtenida como en este ejemplo descrito más abajo como corriente 6a de la columna K2.
La corriente 1 extraída del reactor Rl (63 kg/h) contiene en total 13 % en peso de BD y C2BU, equivalente a un rendimiento del 79 % de BD, así como en total 63 % en peso de pentenonitrilos, 31 % en peso de T3PN, 29 % en peso de 2M3BN, cantidades subordinadas de cis-3 -pentenonitrilo, trans-2-pentenonitrilo, cis-2-pentenonitrilo, 4-pentenonitrilo y bajas cantidades de Z2M2BN y E2M2BN, así como los componentes de catalizador y productos de degradación del catalizador y MGN.
La corriente 1 se lleva en una etapa de procedimiento (b) a una columna de destilación Kl que es operada con una parte de refuerzo y de separación y que está equipada con un evaporador molecular por gravedad y una descarga separada, y contiene piezas añadidas de columna que generan 10 niveles teóricos de separación. La columna Kl es operada en la parte superior con un condensador directo que está compuesto por una sección de columna con recipiente colector total dotado de una empaquetadura estructurada, un circuito de bombeo y un intercambiador de calor externo. La columna Kl se opera a una presión absoluta de 2,0 bar de presión en la parte superior, 288 K de temperatura en la parte superior y 363 K de temperatura de salida en la descarga.
De la corriente del circuito del condensador en la parte superior de la columna Kl se obtiene la corriente 2 que . se dosifica en el reactor Rl parcialmente como corriente de recirculación 2a tal como se describió al comienzo. La relación de retorno en la parte superior de -la columna Kl se ajusta de modo que la corriente 2 contenga aproximadamente 100 ppm de 2M3BN.
Como corriente gaseosa se extrae del condensador de la parte superior de la columna Kl una corriente de expulsión corriente 2b (aproximadamente 55 Nl/h) , que contiene 93 % en peso de butadieno y 3 % en peso de cis-2-buteno, así como menores cantidades de 1-buteno. .La cantidad de la corriente de expulsión debe medirse de forma tal que en la corriente de recirculación del butadieno 2a estén contenidos en total aproximadamente 10 % en peso de 2-butenos y 1-buteno.
En la descarga de la columna Kl se obtienen 59 kg/h de una corriente 3 que contiene 2,2 % en peso de BD, 6,3 % en peso de C2BU, 67 % en peso de pentenonitrilos, así como adicionalmente los componentes del catalizador.
La corriente 3 se lleva en una etapa de procedimiento (c) a una columna de destilación K2 que es operada en funcionamiento de separación y que está equipada con un evaporador molecular por gravedad, condensador superior con condensador final, así como piezas añadidas en la columna de empaquetamiento estructurado, que generan 10 niveles teóricos de separación. La columna se opera a una presión absoluta de 150 mbar de presión en la parte superior, 354 K de temperatura en la parte superior y 371 K de temperatura de salida en la descarga.
La corriente de vapores de la columna se condensa parcialmente a 313 K y se trata a 263 K con un condensador final . La corriente gaseosa 4 empobrecida así de 2M3BN y otros pentenonitrilos (5 kg/h) , que contiene 23 % en peso de butadieno, 66 % en peso de cis-2-buteno y aproximadamente 5 % en peso de isómeros de pentenonitrilo, se condensa en un compresor VI a una presión absoluta de más del 2 , 0 bar de modo tal que la diferencia de presión a la columna Kl obtenida del lado de la presión del compresor es suficiente para poder retornar la corriente gaseosa condensada a la columna Kl de modo gaseoso.
En la columna K2 se obtiene la corriente 5 en una evacuación lateral en forma de gas (40 kg/h) , que contiene aproximadamente 200 ppm de BD, 46 % en peso de 2M3BN y 48 % en peso de T3PN, así como en menor escala E2M2BN y Z2M2BN, además de otros isómeros de pentenonitrilo. La posición de la evacuación lateral se elige de forma tal que por debajo de la evacuación lateral en una sección de agotamiento se empobrece el componente 2M3BN en la corriente 6 obtenida en la descarga en relación con T3PN.
En la columna K2 se llevan 13 kg/h de una corriente de catalizadores 10, que contiene en total 73 % en peso de pentenonitrilos, 0,5 % en peso de Ni(0), 18 % en peso de mezcla de ligandos, así como aproximadamente 5 % en peso de ADN.
En la columna K2 se obtiene en la descarga la corriente de catalizadores 6 (27 kg/h), que contiene 1,0 % en peso de Ni(0), aproximadamente 2000 ppm de 2M3BN y en total 35 % en peso de los pentenonitrilos restantes. La corriente 6 se retorna en parte (corriente 6a) en el reactor Rl (21 kg/h) . Otra parte (corriente 6b) (5,4 kg/h) se puede regresar a una regeneración (REG) , por ejemplo, tal como se describe en el documento DE-A-103 51 002.
La corriente 5 se lleva en una etapa de procedimiento (d) a una columna de destilación K3 , que está . equipada con un evaporador de circulación y un condensador superior, así como con empaquetadura estructurada, que generan 30 niveles teóricos de separación. La columna K3 se opera a una presión absoluta de 180 mbar de presión en la parte superior, 345 K de temperatura en la parte superior y 363 K de temperatura de salida en la descarga.
En la columna K3 se llevan 39 kg/h de una corriente 9, que contiene 54 % en peso de T3PN, 23 % en peso de 2M3BN y 16 % en peso de Z2M2BN, así como en menores cantidades otros isómeros de pentenonitrilo. La corriente 9 se puede obtener, por ejemplo, como corriente de pentenonitrilo recirculada de un procedimiento para isomerizar 2-metil-3-butenonitrilo en 3-pentenonitrilo, tal como se describe en el Ejemplo 1 del documento DE-A-102 004 004 671.
En la parte superior de la columna K3 se obtienen 40 kg/h de una corriente 7, que contiene 10 % en peso de T3PN, 68 % en peso de 2M3BN, 16 % en peso de Z2M2BN, así como en total 0,1 % en peso de BD y aproximadamente 1,5 % en peso de C2BU. Esta corriente puede ser alimentada en un procedimiento par isomerizar 2-metil-3 -butenonitrilo en 3- pentenonitrilo, tal como se describe en el Ejemplo 1 del documento DE-A-102 004 004 671.
En la descarga de la columna K3 se obtienen 39 kg/h de la corriente 8, que contiene en total 97 % en peso de T3PN, C3PN y 4PN, así como aproximadamente 100 ppm de 2M3BN y aproximadamente 1 % en peso de E2M2BN. La corriente 8 puede ser llevada a un procedimiento para hidrocianación de 3-pentenonitrilo en adipodinitrilo, tal como se describe en el Ejemplo 1 de la hidrocianación de 3-pentenonitrilo de acuerdo con el documento DE-A-102 004 004 683.
Ej emplo comparativo : El Ejemplo comparativo se clarifica por medio de la Figura 3.
En el Ejemplo comparativo se usa para la hidrocianación de 1, 3-butadieno un sistema de catalizadores a base de complejos de níquel (0) con fosfito de quelato 2 como ligando: 2 En una etapa de procedimiento (a) se llevan las siguientes corrientes a un reactor de burbujas con circulación en bucles Ría y Rlb con un volumen de 12 1 cada uno, los cuales están equipados con una tobera, un tubo de intercambio de impulsos, un circuito de bombeo externo y un intercambiador de calor que se halla en el circuito de bombeo para disipar la energía de la reacción y los cuales están atemperados en 357 K: (1) 6 kg/h de ácido cianhídrico líquido, inestable, liberado de agua por destilación de Ría, (2) 6 kg/h de ácido cianhídrico líquido, inestable, liberado de agua por destilación de Rlb, (3) 25 kg/h de BD usual en el mercado de Ría, que contiene 0,25 % en peso de C2BU, que se trató por contacto con óxido de aluminio para eliminar el agua y el estabilizante TBC, (4) 2 kg/h de BD recirculado de la columna Kl en la etapa de procedimiento (b) de Ría (corriente 2) , de modo que como admisión total de BD al reactor Rl se obtiene una corriente de 27 kg/h que contiene 98 % en peso de BD y en total 2 % en peso de C2BU y de 1- buteno, (5) 14 kg/h de' solución catalizadora de níquel (0) de Ría, obtenida tal como se describe más abajo en este Ejemplo como corriente 6a de la columna K2.
La corriente 1 extraída del reactor Rlb (54 kg/h) contiene en total 4 % en peso, de BD y C2BU, equivalente a un rendimiento del 94 % de BD, así como en total 74 % en peso de pentenonitrilos, dé ellos 33 % en peso de T3PN, 37 % en peso de 2M3BN, cantidades subordinadas de cis-3-pentenonitrilo, tráns-2-pentenonitrilo, cis-2-pentenonitrilo, 4-pentenonitrilo y bajas cantidades de Z2M2BN y E2M2BN, así como los componentes de catalizador y productos de degradación del catalizador y MGN.
La corriente 1 se lleva en una etapa de procedimiento 2 a una columna de destilación Kl que es operada con una parte de refuerzo y que está equipada con un evaporador molecular por gravedad, y Contiene piezas añadidas de columna de empaquetadura estructurada que generan 4 niveles teóricos de separación. La columna Kl es operada en la parte superior con un condensador directo que está compuesto por una sección de columna con recipiente colector total dotado de carga de cuerpos de relleno, un circuito de bombeo y un intercambiador de calor externo. La columna Kl se opera a una presión absoluta de 0,8 bar de presión en la parte superior, 263 K de temperatura en la parte superior y 393 K de temperatura de salida en la descarga.
En la parte superior de la columna Kl se obtiene la corriente 2 que se dosifica en el reactor Ría como corriente de recirculación tal como se describió al comienzo. La relación de retorno en la parte superior de la columna Kl se regula de manera tal que la corriente 2 contenga 0,1 % en peso de 2M3BN.
En la descarga de la columna Kl se obtienen 52 kg/h de una corriente 3, que contiene 0,3 % en peso de BD, 0,1 % en peso de C2BU, 76 % en peso de pentenonitrilos, así como adicionalmente los componentes del catalizador.
La corriente 3 se lleva dentro de la etapa de procedimiento (c) a una columna de destilación K2 que es operada en funcionamiento de separación y que está equipada con evaporador molecular por gravedad, condensador superior con condensador final, así como piezas añadidas de la columna de empaquetadura estructurada que generan 4 niveles teóricos de separación. La columna se opera a una presión absoluta de 70 mbar de presión en la parte superior, 333 K de temperatura en la parte superior y 373 K de temperatura de salida en la descarga.
En la columna K2 se obtiene la corriente 5 gaseosa en la salida superior (40 kg/h), que contiene 0,4 % en peso de BD, 54 % en peso de 2M3BN y 42 % en peso de T3PN, así como en menor escala E2M2BN y Z2M2BN además de otros isómeros de pentenonitrilo .
En la columna K2 se llevan 3 kg/h de una corriente catalizadora 4, que contiene en total 45 % en peso de pentenonitrilos, 1,5 % en peso de Ni(0) y el ligando de quelato obtenido, por ejemplo, por reacción del complejo de níquel (0) (ciclooctadieniló) 2 con el fosfito de quelato 2.
En la columna K2 se obtiene en la descarga la corriente catalizadora 6, que contiene 1,2 % en peso de Ni(0), 0,3 % en peso de 2M3BN y 17 % en peso de los pentenonitrilos restantes. La corriente 6 se retorna en parte (corriente 6a) en el reactor Rl (14 kg/h) . Otra parte (corriente 6b) (3,8 kg/h) se lleva a una regeneración (REG) , por ejemplo, descrita en el documento DE-A- 103 51 002, y puede ser aplicada después de la regeneración, por ejemplo, en la hidrocianación de 3- pentenonitrilo o eventualmente recirculada en la hidrocianación del butadieno según el procedimiento según la invención.
La corriente 5 se lleva en una etapa de procedimiento (d) a una columna de destilación K3 , que está equipada con un evaporador de circulación y un condensador superior así como con empaquetadura estructurada, que generan 45 niveles teóricos de separación. La columna K3 se opera a una presión absoluta de 1,0 bar de presión en la parte superior, 395 K de temperatura en la parte superior y 416 K de temperatura de salida en la descarga.
En la columna K3 se llevan 24 kg/h (corriente 9) , que contiene 70 % en peso de T3PN, 14 % en peso de 2M3BN y 7 % en peso de Z2M2BN, así como en- menores cantidades otros isómeros de pentenonitrilo. La corriente 9 puede obtenerse, por ejemplo, como corriente recirculada de pentenonitrilo a partir de un procedimiento para isomerizar 2-metil-3- butenonitrílo en 3 -pentenonitrilo, tal como se describe en el Ejemplo 2 del documento DE-A-102 004 004 671.
En la parte superior de la columna K3 se obtienen 30 kg/h de una corriente 7, que contiene 1 % en peso de T3PN, 85 % en peso de 2M3BN, 8 % en peso de Z2M2BN, así como en total 3 % en peso de BD y C2BU. La relación de retorno de la columna K3 se regula de modo tal que en la parte superior se obtiene 1 % en peso de 3PN. Esta corriente se puede obtener a partir de un procedimiento para isomerizar 2-metil-3-butenonitrilo en 3-pentenonitrilo, tal como se describe en el Ejemplo 2 del documento DE-A-102 004 004 671.
En la descarga de la columna K3 se obtienen 38 kg/h de la corriente 8, que contiene en total 97 % en peso de T3PN, C3PN y 4PN, así como aproximadamente 10 ppm de 2M3BN y aproximadamente 2 % en peso de E2M2BN y en menores cantidades MGN. La corriente 8 puede ser llevada a un procedimiento para hidrocianar 3 -pentenonitrilo en adipodinitrilo, tal como se describe en el Ejemplo 2 de la hidrocianación de 3-pentenonitrilo de acuerdo con el documento DE-A-102 004 004 683.
El Ejemplo comparativo muestra que tanto sin la separación en dos etapas del butadieno en las etapas de destilación Kl y K2 con recirculación del 1, 3-butadieno sin recondensación como también sin la operación de la etapa de destilación Kl como columna de separación, se deben aplicar relaciones de' temperatura y de presión claramente menos favorables en la etapa Kl, para obtener un índice de pérdidas de 1, 3-butadieno que se aproxime a los valores del Ejemplo 1 a 3. Las temperaturas que se requieren entonces para una recirculación suficientemente completa del 1,3-butadieno en la columna Kl (120° C en el Ejemplo comparativo en lugar de 90° C en los Ejemplos 1 a 3) llevan a pérdidas de catalizador en los . ligandos quelatos sensibles a las temperaturas y los complejos de níquel, independientemente de que se utilice fosfito o fosfonitos. La presión, necesaria a 120° C de temperatura de la descarga para empobrecer aproximadamente 0,5 % en peso de 1, 3-butadieno, de aproximadamente 0,8 bar lleva a temperaturas muy bajas de -10° C en el condensador superior, a fin de condensar el 1, 3 -butadieno y poderlo recircular en forma líquida a los reactores. La disipación del calor de la condensación a este nivel de temperatura del Ejemplo comparativo es económicamente más costoso que, por ejemplo, con agua refrigerante, como es posible en el Ejemplo 1.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para preparar 3 -pentenonitrilo por hidrocianación de 1 , 3 -butadieno, caracterizado por las siguientes etapas de procedimiento: (a) reacción de 1, 3 -butadieno que contiene cis-2 -buteno, con ácido cianhídrico en al menos un catalizador, obteniendo una corriente 1 que contiene 3 -pentenonitrilo, 2-metil -3 -butenonitrilo, al menos un catalizador, 1,3-butadieno y radicales de ácido cianhídrico aún sin reaccionar, (b) destilación de la corriente 1 en un dispositivo de destilación Kl obteniendo una corriente 2 como producto superior que contiene la parte preponderante del 1,3-butadieno de la corriente 1, y de una corriente 3 como producto de descarga, que contiene el 3 -pentenonitrilo, al menos un catalizador, 2-metil-3-butenonitrilo y la parte restante del 1, 3 -butadieno de la corriente 1, que no fue separado en la corriente 2, (c) destilación de la corriente 3 en un dispositivo de destilación K2 obteniendo una corriente 4 como producto superior que contiene 1, 3 -butadieno, una corriente 5 en una evacuación lateral de la columna que contiene 3- pentenonitrilo y 2-metil-3 -butenonitrilo, y una columna 6 como producto de descarga que contiene al menos un catalizador, ' (d) destilación de la corriente 5 obteniendo una corriente 7 como producto superior que contiene 2-metil-3-butenonitrilo, y una corriente 8 como producto de descarga que contiene 3-pentenonitrilo, en donde el dispositivo de destilación Kl utilizado en la etapa de procedimiento (b) comprende al menos una columna de destilación con una parte de separación y/o el dispositivo de destilación K2 utilizado en la etapa de procedimiento (c) entre la entrada de la corriente 3 y la salida de la corriente 5 presenta niveles de separación por destilación y la salida de la corriente 5 en el dispositivo de destilación K2 está dispuesto más abajo que la entrada de la corriente 3.
2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la columna de destilación Kl utilizada en la etapa de procedimiento (b) presenta 2 a 60 niveles de separación teóricos .
3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la corriente 2 obtenida en la etapa de procedimiento (b) que contiene 1, 3 -butadieno, la corriente 4 obtenida en la etapa de procedimiento (a) y/o en la etapa de procedimiento (c) que contiene 1,3-butadieno, regresan a la etapa de procedimiento (a) y/o (b) .
4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque una corriente parcial 4b es expulsada de la corriente 4 obtenida en la etapa de procedimiento (c) .
5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el dispositivo de destilación Kl utilizado en la etapa de procedimiento (b) presenta por debajo de la admisión de la corriente 1 niveles de separación que permiten una acumulación de cis-2-buteno frente a 1, 3-butadieno en la corriente 3 y una corriente parcial 4b es expulsada de la corriente 4 obtenida en la etapa de procedimiento (c) .
6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4 o 5, caracterizado porque la expulsión es gaseosa.
7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en la parte de refuerzo de la columna, de destilación Kl en la etapa de procedimiento (b) se obtiene una corriente en una evacuación lateral del dispositivo de destilación Kl en estado de ebullición, se condensa en un condensador por disipación indirecta de calor obteniendo una corriente subenfriada y retorna a la parte superior del dispositivo de destilación Kl de la etapa de procedimiento (b) , en donde antes o después de la condensación se extrae una corriente 2' y retorna la corriente 2' en lugar de la corriente 2 en la etapa de procedimiento (a) .
8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en la etapa de procedimiento (c) antes de obtener la corriente 4 se empobrecen los compuestos con contenido de nitrilo de la corriente de vapores mediante condensación en varias etapas .
9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque se lleva a la etapa de procedimiento (a), además del 1, 3 -butadieno recirculado, el 1 , 3 -butadieno necesario.
10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el 1,3-butadieno utilizado en el procedimiento no presenta ningún estabilizante, donde con una elección apropiada de las condiciones de presión se conservan las temperaturas de condensación en la parte superior del dispositivo de destilación Kl de la etapa de procedimiento (b) inferiores a 293 K, a fin de impedir una polimerización del 1,3-butadieno, en especial para restringir el crecimiento de gérmenes poliméricos de popcorn.
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