PT944567E - Processo aperfeicoado para a preparacao de fenol e acetona a partir de cumeno - Google Patents

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'PROCESSO APERFEIÇOADO PARA A PREPARAÇÃO DE FENOL E ACETONA A PARTIR DE CUMENO" A invenção diz respeito a um processo aperfeiçoado para a preparação de fenol e acetona, mediante a oxidação de cumeno com subsequente dissociação de hidroperóxido de cumeno, num reactor com um catalisador ácido e separação dos produtos de reacção por destilação.

Todos os processos existentes para a preparação de fenol e acetona a partir de cumeno, consistem nos seguintes passos principais: 1. Oxidação de cumeno para hidroperóxido de cumeno (HPC). 2. Destilação dos produtos de oxidação e preparação de HPC técnico. 3. Dissociação ácida do HPC e do dimetilfenilcarbinol (DMFC) aí contido, para os produtos finais fenol, acetona e α-metilestireno (AMS). 4. Neutralização do catalisador ácido e separação dos sais dos produtos de reacção. 5. Separação e purificação dos produtos de reacção.

Em geral, as investigações relativamente ao processo para a preparação de fenol foram realizadas com o objectivo de aperfeiçoar apenas um passo do processo. Por conseguinte, não se tentou melhorar, se possível simultaneamente, a selectividade, o valor característico da energia e a segurança do processo. O valor característico mais importante é o consumo de vapor.

Dado que a massa principal de produtos secundários indesejáveis é formada na passo da dissociação ácida do HPC, a maioria dos investigadores tem em atenção, em primeiro lugar, precisamente este passo. No decurso da dissociação do HPC técnico, que contém DMFC reactivo, surgem reacções químicas, que conduzem a uma perda de produtos finais e à formação de resíduos dificilmente utilizáveis, o assim designado alcatrão fcnólico. O critério mais importante da selectividade do processo corresponde ao rendimento em produtos secundários valiosos, em especial α-metilestireno (AMS). Como é sabido, o AMS pode ser hidrogenado para cumeno ou pode ser directamente isolado como produto.

Para aumentar o rendimento em AMS existem diversas possibilidades: a) Escolha da composição dos meios de reacção (variante química). b) Escolha do tipo de reactor e modo de dissipação do calor (variante tecnológica). c) Combinação das variantes química e tecnológica.

As nossas investigações demonstraram que, as propriedades catalíticas do ácido sulfurico, o qual é utilizado como catalisador, são bastante alteradas no meio de reacção fenol-acetona, devido à formação de ligações por pontes de hidrogénio fortes entre as moléculas de fenol, bem como entre as moléculas de fenol e acetona, devido à alteração da proporção fenol-acetona e à adição de um solvente inerte, como o cumeno. A alteração da actividade do catalisador também não é menos fortemente influenciada pela água.

Como mostra a análise dos nossos dados experimentais, a qual é apresentada na Fig. 1, 2, 3, combinações de proporções de fenol : acetona : água : cumeno : ácido sulfurico variáveis conduzem a uma alteração qualitativa das propriedades catalíticas deste meio de reacção de vários componentes.

Estas variações significativas das constantes de reacção de dissociação do HPC encontram-se relacionadas com o facto de ocorrerem grandes variações na actividade catalítica do ácido sulfurico na solução de vários componentes. Estes fenómenos 3 /

demonstram a conversão de um tipo para outro tipo de catalisador. Na verdade trata-se da conversão de um catalisador superforte (ácido mágico) para um fraco. Deste modo, são compreensíveis as grandes diferenças na selectividade nas diferentes patentes e tecnologias, nas quais a composição do meio de reacção é alterada. Assim, o rendimento em AMS é de aproximadamente 40 - 45% da teoria, num meio de reacção de uma mistura equimolar de fenol e acetona (RU 1 361 937).

No processo de acordo com a US 2 663 735, em que é utilizado um grande excesso de acetona e em que a relação molar acetona : fenol = 5 : 1, o rendimento em AMS não é superior a 55% da teoria.

No processo de acordo com a RO 63 168 utiliza-se, igualmente, como meio de reacção uma mistura equimolar de fenol e acetona, a qual contém até 20% em peso de cumeno. Neste caso, o rendimento em AMS é de aproximadamente 60% da teoria.

No processo de acordo com a RO 1 563 181, o meio de reacção contém um excesso de acetona de 20% e apenas 1 a 2% de cumeno. Neste caso, o rendimento em AMS já é de cerca de 70% da teoria.

Nos processos de acordo com as patentes US 5 254 751 e US 5 530 166, o rendimento em AMS é à volta de 80% da teoria. Nestes processos utiliza-se um meio de reacção, que contém até 20% em peso de cumeno e uma proporção molár de acetona : fenol = 1,5 : 1. Simultaneamente, utiliza-se para o processo um reactor de mistura e um reactor tubular. É de salientar que o rendimento em AMS acima referido é obtido na maior instalação industrial. O sucesso que é alcançado nas patentes US 5 254 751 e US 5 530 166, obtém-se na patente US 4 358 618 com um conteúdo em cumeno de até 15% em peso e uma proporção equimolar de fenol para acetona (proporção molar acetona : fenol : cumeno = 1:1: 0,23). Nesta patente utiliza-se uma combinação de um reactor de mistura e dois reactores tubulares. Por conseguinte, a composição do meio de reacção mantém-se V.. ' 4 ./ ( constante em todos os reactores, contudo utiliza-se um intervalo de temperatura distinto: no reactor dc mistura 50 - 90°C c nos rcactorcs tubulares 120 - 150°C.

Os resultados das nossas investigações e a análise dos dados da patente mostram que a quantidade em acetona e cumeno, que é adicionalmente introduzida no meio de reacção, ó importante para a selectividade do processo, mas não decisiva. Como mostram as nossas investigações, a combinação de todos os factores acima mencionados é extremamente importante e, em particular, a proporção molar óptima de acetona : fenol : cumeno : água e uma escolha acertada dos reactores, para a qual esta proporção tem de ser mantida, por conseguinte, um reactor de mistura para a dissociação do HPC e um reactor tubular para a dissociação do peróxido de dicumilo (PDC) e do DMFC. Em praticamente todas as patentes e tecnologias industriais funcionais, a composição dos meios de reacção, que é caracterizada pela proporção molar de acetona : fenol: cumeno : água óptima, é constante nos reactores de mistura e tubulares.

Contudo, verificamos, surpreendentemente, que a composição do meio de reacção nos reactores acima mencionados tem de diferir nitidamente um do outro, para alcançar uma elevada selectividade e, simultaneamente, uma quantidade mínima de produtos secundários (vide exemplos 2 - 9).

No processo prático para a preparação de fenol e acetona não só é extremamente importante a selectividade do processo, como também a quantidade de produtos secundários formada, como óxido de mesitilo (OM) e hidroxiacetona (HA), os quais dificultam a separação dos produtos e elevam significativamente o dispêndio de energia.

Até ao presente, nas patentes acima referidas não se tinha em consideração este facto. Tal como os nossos trabalhos de investigação mostraram (vide tabela 1), as condições óptimas para o rendimento em AMS e para a minimização da quantidade dos produtos secundários acima mencionados não coincidem. Assim, verificámos experimentalmente que, uma elevação da temperatura no intervalo de temperatura, que foi recomendado na patente US 4 358 618, na mistura equimolar de fenol-acetona, a qual contém 15% em peso de cumeno, conduz a um aumento indesejado de OM até cerca de 750 ppm. Isto 4 5 "Λ

I ι significa por um lado que, em todos processos por um aumento de temperatura é alcançado um maior rendimento em AMS e que, por outro lado, a concentração dc OM é significativamente aumentada (vide tabela 1). Dado que, em todos os processos são feitas exigências rigorosas no que respeita ao conteúdo de OM no fenol (<10-15 ppm), no que diz respeito à optimização do processo não só é extremamente importante o aspecto do rendimento cm AMS, mas tambcm o aspecto da minimização da quota dos produtos secundários acima mencionados e de misturas.

Tabela 1

Valores característicos Temperatura, °C 100 120 140 Rendimento em AMS*, % da teoria <70 73 78 óxido de mesitilo (OM), ppm 124 319 751 *0 rendimento em AMS é retirado da fig. 1 da patente US 4358618.

Num processo com um elevado conteúdo em acetona no meio de reacção, como nas patentes US 2 663 735 e US 1 109 297, alcança-se uma concentração de OM nos produtos de dissociação ainda maior (1200 ppm). As elevadas quantidades de produtos secundários existentes, conduzem a um significativo dispêndio de energia no processo.

Igualmente, de acordo com a US-P 5 530 166, trabalha-se com um elevado excesso de acetona (proporção molar acetona : fenol 1,5:1), em que o meio de reacção pode conter até 20% em peso de cumeno. A DE 19 15 480 A descreve a utilização de hidroperóxido de cumeno técnico, o qual contém pelo menos 70% em peso de hidroperóxido de cumeno. O resto, até 30% consiste em cumeno e 4 a 10% de outros produtos secundários, como DMFC, ACF e PDC. Essencial é que, a mistura de reacção tem de ser preparada para um teor de acetona de pelo menos 37 a 48% em peso por adição de acetona à mistura de reacção, para evitar reacções secundárias indesejadas. Isto tem como consequência o facto de, para a obtenção de fenol, este excesso de acetona ter de ser primeiramente evaporado 6

dos produtos de reacção, mediante um considerável dispêndio de energia e os volumes de reacção totais aumentam corrcspondcntcmcntc c, com isso, c necessário um maior número de recursos instrumentais.

Em todos os passos do processo acima mencionados, da oxidação até ao isolamento dos produtos finais, surgem perdas químicas dos produtos finais, enquanto que cerca de 75% do dispêndio de energia de todo o processo se devem ao passo de rectificação dos produtos de dissociação do HPC.

Além disso, é necessária uma quantidade de energia considerável, para concentrar o HPC diluído, preparado no passo de oxidação do cumeno, para o teor desejado para transporte para o passo de dissociação do HPC. Uma vez que a conversão do cumeno no passo de oxidação nos processos industriais ser de 15 - 35%, dado que a selectividade da reacção de oxidação decresce bastante acima de 35% de conversão do cumeno, os produtos de oxidação obtidos são concentrados. A concentração é realizada em vários passos, para que o teor residual de cumeno no HPC técnico obtido seja de 1 - 2 até 10-15% em peso. Por conseguinte, devido à baixa conversão de cumeno necessária no passo de oxidação, surge um dispêndio de energia adicional, para a separação do cumeno não convertido do HPC, para subsequente recondução do cumeno para o passo de oxidação.

Os cálculos e a experiência industrial mostram que é necessário destilar 3,87 t de cumeno, para alcançar, a uma conversão de cumeno de 20% por passagem, uma conversão completa de 1 t de cumeno. O consumo de vapor é, por conseguinte, de 1,2 t/1 t de fenol e o teor de cumeno no HPC técnico é de 1 - 2%.

Verificamos experimentalmente que neste passo, para além do dispêndio de vapor principal, surgem também reacções secundárias do HPC para DMFC e para acetofenona (ACF). A quantidade destes produtos secundários eleva-se para 20%, para um teor residual de cumeno de 1 - 2% em peso no HPC técnico. O aumento do teor de cumeno no HPC técnico para até 10 - 15% em peso, reduz as perdas químicas para até 8 - 10% em peso. A investigação realizada relativamente à influência do cumeno sobre a 7 7

estabilidade do HPC, mostrou que é possível excluir completamente a dissociação tcrmica do IIPC, a uma concentração dc cumcno superior a 20% em peso no HPC técnico.

Como mostraram as nossas investigações e cálculos, o dispêndio de energia decresce no passo de concentração para aproximadamente 70% e é de 0,95 t de vapor/ t de fenol, quando o teor de cumeno no HPC técnico sobe até 25% em peso. Simultaneamente, são suprimidas, praticamente na sua totalidade, as perdas químicas de HPC (vide Tabela 2).

Tabela 2 O teor de HPC e de cumeno no HPC técnico, % em peso Aumento do teor de DMFC e ACF na concentração dos produtos de oxidação em % da mistura Dispêndio de vapor na concentração dos produtos de oxidação em t de vapor/t de fenol HPC Cumeno 93,0 1,0 20 1,20 83,0 10,0 10 1,12 73,0 25,0 <0,5 0,95 O aumento do teor de cumeno não destilado no HPC técnico, reduz as perdas químicas e o dispêndio de energia neste passo, no entanto dificulta a realização a dissociação ácida homogénea do HPC. Por este motivo, a utilização de uma concentração de cumeno no HPC técnico superior a 10 - 12% em peso não é recomendada pelos investigadores e operadores deste processo, embora nas patentes tenha sido referido o teor de cumeno até 20% em peso. O problema chave da utilização de concentrações de cumeno mais elevadas no passo da dissociação ácida do HPC é, na realidade, a execução segura deste passo. Sem solucionar este problema, a realização deste processo num meio com um teor de cumeno elevado conduz ao seguinte: acumulação de HPC não dissociado nos reactores e explosão, já que o desenvolvimento de calor durante a dissociação do HPC de 1600 kJ/kg (380 kcal/kg) é equivalente a um aumento de temperatura para 700°C. 8

I / O segundo problema a solucionar refere-se a um aumento significativo do dispêndio cie energia no passo de rectificação dos produtos da dissociação, quando o teor de cumeno nesta mistura de produtos aumenta.

As análises e os cálculos por nós efectuados mostram que, no processo de acordo com o estado da técnica, a redução do dispêndio de energia através da não remoção do cumeno no passo de concentração do HPC é consideravelmente ultrapassada pelo dispêndio de energia e operacional necessário para a separação dos produtos de dissociação e recondução do cumeno, separado só no final do processo, para o passo de oxidação. O cumeno total tem, por conseguinte, de ser conduzido através de todos os passos do processo e dificulta consideravelmente a subsequente purificação do fenol para teores de impureza de alguns ppm.

No processo complexo por nós elaborado, é possível evitar as desvantagens acima mencionadas e obter um ganho de energia para todo o processo. Consequentemente, a segurança no passo de dissociação é aumentada, mediante simultâneo aumento da selectividade e redução da quantidade de produtos secundários. Além disso, é possível reduzir significativamente os sais no passo de neutralização. Estas vantagens resultam das nossas investigações laboratoriais, as quais são demostradas nos exemplos 2 - 9 e na fig. 4.

Como mostraram as nossas investigações, as reacções de conversão do peróxido de dicumilo (PDC) e de DMFC e a dissociação de HPC são para ser realizadas em meios de reacção de diferente composição. Assim, é alcançada uma maior selectividade e maior conversão de PDC.

De acordo com a invenção, a dissociação de peróxido de dicumilo e de dimetilifenilcarbinol é realizada num reactor tubular, num meio de reacção com um teor de acetona reduzido, em que o reduzido teor de acetona é conseguido quer por eliminação de uma parte de acetona ou com auxílio do fornecimento de uma quantidade adicional de fracção de cumeno e fracção de água aos produtos de dissociação, ou por utilização de ambos os processos.

Assim, ó alcançada na mistura cquimolar dc fcnol-acctona, que contém até 15% em peso de cumeno, a selectividade óptima para um teor residual de PDC de 0,5 % em peso, o que corresponde a uma perda total de 0,5% abs. dos produtos finais - fenol, acetona e AMS.

No processo por nós elaborado, é possível alcançar, com a proporção molar fenol : acetona : cumeno = 1 : (1 - 0,77) : (0,35 - 0,87) no meio de reacção, os melhores resultados no que diz respeito ao rendimento em AMS e ao consumo de cumeno, relativamente a 1 t de fenol, assim como à formação de alcatrão fenólico, para um conteúdo residual de PDC de 0,06 - 0,09% em peso, por conseguinte, perto de 100% de conversão de PDC, o que noutras patentes não é alcançado. Simultaneamente, verificamos que é alcançada a formação mínima de alcatrão fenólico e correspondentemente a melhor utilização de cumeno, no caso de um rendimento não máximo de AMS {vide fig. 4). A figura 4 mostra, que uma comparação da eficácia de diferentes tecnologias com base no rendimento de AMS não é totalmente correcta e que é mais correcto compara a eficácia dos processos com base no consumo de cumeno, relativamente ao fenol.

Os resultados das nossas investigações, os quais se encontram representados graficamente na fig. 5 e 6, mostram que a quantidade de Na2S04, dissolvido na massa de reacção da dissociação (MRD), é reduzida de 2000 ppm sem cumeno para até 2 ppm, para um teor de cumeno de 40% em peso na MRD. Este efeito alcança-se na tecnologia de acordo com a invenção, através da alteração das composições dos meios de reacção no passo de conversão do PDC e através da introdução adicional de cumeno no passo de neutralização. Simultaneamente, sob estas condições, a quantidade de água dissolvida na MRD é reduzida de 12% para 3,5% em peso. O resultado corresponde ao facto de o processo de acordo com a invenção solucionar diversos problemas técnicos, através da composição variável dos meios de reacção:

“V 10

t. í ^ A·.*-8’ V 1. A remoção eficaz dos sais de sódio (Na2S04, NaHS04, fenolatos de Na) dos( produtos que são conduzidos para a separação, o que noutras tecnologias não c alcançado. 2. A redução do dispêndio de energia, através da redução do conteúdo de água na MRD, cujo calor de evaporação (2255 kJ / kg (539 kcal / kg)) é consideravelmente superior ao do cumeno (326 kJ / kg (78 kcal / kg)). 3. É garantida a dissociação segura do HPC. 4. É garantida a elevada selectividade da conversão de PDC e DMFC no reactor, o que noutras tecnologias não é conseguido. 5. O rendimento dos produtos secundários óxido de mesitilo e hidroxiacetona é reduzido (vide tabela 3).

Um esquema inicial de uma disposição especialmente preferida para a realização do processo aperfeiçoado é apresentada na fig. 7 e é descrita no que se segue.

Os produtos de oxidação são adicionados ao aparelho IA via o conduto de alimentação 10, onde ocorre a evaporação de uma parte de cumeno, o qual é reconduzido através da conduta 9 para a oxidação, por meio do calor contido nos produtos de oxidação. A posterior concentração é realizada em um ou dois aparelhos 1 B, C (o segundo aparelho 1C não é apresentado no esquema) dispostos um sobre o outro, através de calor adicionado do exterior, numa quantidade tal que o teor de cumeno no HPC técnico obtido é superior a 21%, mas inferior a 30% em peso.

Como equipamento de destilação para os produtos de oxidação, podem ser empregues as aparelhagens padrão geralmente utilizadas (evaporador a vácuo com evaporadores de circulação localizados no exterior ou interior, evaporadores de camada fina com condensadores de filme, etc.). Independentemente do tipo do evaporador, é preferido 11 um teor de cumeno no resíduo de destilação de 26 - 28% em peso. O HPC técnit(o obtido tem a seguinte composição (% em peso): HPC 75 - 64, preferencialmente 67 - 65, Cumeno 21 - 30, preferencialmente 28 - 26, DMFC 8-3, ACF 1,2-0,4, PDC 0,5 - 0,2.

As concentrações de DMFC, ACF e PDC podem alterar-se significativamente de acordo com o grau de oxidação, a temperatura e o pH do meio nos reactores de oxidação e não estão, por isso, restringidas à composição acima referida. A restrição refere-se apenas às concentrações de cumeno e HPC.

Para a dissociação do HPC é utilizado um dispositivo tradicional (vide fig.7), o qual não consiste em menos de três permutadores térmicos 2 (A, B, C), que são arrefecidos por meio da água que flui nas tubagens, enquanto o HPC e os produtos de dissociação circulantes se encontram no espaço blindado. A água de arrefecimento é fornecida através da conduta 12 e os produtos de oxidação concentrados através da conduta 11. No misturador 13, os produtos de oxidação são misturados com os produtos da dissociação que circulam no reactor 2 e com o catalisador. A dissociação do HPC é realizada com auxílio de ácido sulfurico como catalisador, cuja concentração de 200 -300 ppm é automaticamente regulada através de um aparelho de medição da condutividade (não mostrado). O ácido sulfurico é fornecido através da conduta 15 à massa de reacção, que é trasfegada através da bomba 14. A dissociação do HPC é realizada num meio, que contém de preferência 28 - 26% em peso de cumeno, a uma proporção molar de fenol : acetona = 1 : 1. A concentração de cumeno pode ser variada no dispositivo de 21 a 30% em peso. A dissociação do HPC técnico, que contém a concentração variável de cumeno, no dispositivo acima mencionado, é realizada consoante o teor de cumeno, de acordo com a seguinte fórmula: 12 12

Gcirc. = 480 x G HPCt / % Cumeno (1) em que Gcm representa a quantidade de produtos de oxidação circulantes em t / h, Giípct a quantidade de HPC técnico fornecido à dissociação em t / h, e % Cumeno a parte em peso de cumeno presente no HPC técnico. A realização do processo de dissociação do HPC, do modo acima descrito, garante a estabilidade e a segurança, no caso de um teor de cumeno variável no HPC técnico e, correspondentemente, no caso de uma composição variável do meio de reacção, que é caracterizado por uma proporção molar fenol: acetona : cumeno = 1:1: (0,38 - 0,61).

No caso de um teor de cumeno variável no HPC técnico, a extensão da conversão do HPC, correspondente à fórmula (1) acima mencionada, mantém-se constante e é corrigida via a grandeza da diferença de temperatura ΔΤι de um calorímetro 16, o qual representa um mini-reactor tubular, que é montado como apresentado no esquema (vide fig. 7). A conversão de HPC por passagem é de 76 - 88%. No caso de um desvio da proporção determinada pela fórmula (1), o sinal ΔΤι corrige, por meio de abas, a quantidade de água de arrefecimento circulante nos reactores 2A, 2B e 2C. A ligação entre a relação da fórmula (1) e a acção correctora sobre as abas, as quais regulam a quantidade de água de arrefecimento circulante nos reactores de dissociação de HPC de acordo com ΔΤι, garante a dupla protecção do processo de dissociação de HPC e minimiza a formação de dímeros de AMS e fenóis complexos neste passo.

Os produtos de dissociação do HPC, que contêm HPC não convertido, vão para o evaporador 3, onde fracções da acetona são removidas através da utilização do desenvolvimento de calor da reacção de dissociação, para reduzir a sua concentração e, correspondentemente, a quantidade de OM e HA formados a partir da acetona no reactor 4 da conversão de PDC e DMFC. A evaporação da acetona ocorre de forma adiabática, preponderantemente mediante um vácuo de 400 - 666 hPa (300 - 500 Torr) ou à pressão normal. A acetona é removida através da conduta 17. 13

0 produto deficiente em acetona vem da parte inferior do evaporador 3 para o reactor de dissociação 4 dc PDC c DMFC, o qual funciona segundo o principio dos reactores tubulares. A concentração de HPC nesta corrente é de 0%. Devido à remoção da acetona no evaporador 3, a subsequente dissociação de PDC e a desidratação do DMFC ocorre no reactor 4, num meio de reacção que difere do meio de reacção em que é realizada a dissociação dc HPC no reactor de mistura 2.

Para a optimização da composição do meio de reacção, para um elevado rendimento de AMS, as ffaeções de cumeno (a corrente IV) e a água circulante (a corrente III) são fornecidas ao reactor tubular 4, em quantidades de 160 e de 1 a 30,4 kg, relativamente a 1 t de HPC técnico, via as condutas 26 ou 28. No final, após as alterações realizadas no reactor 4, a composição do meio de reacção corresponde a uma proporção molar de fenol: acetona: cumeno = 1 : (1 - 0,77) : (0,35 - 0,87). A dissociação de PDC e DMFC no reactor tubular 4 é realizada de acordo com a quantidade de cumeno e de água fornecida, a temperaturas de 150 a 168°C, tal como descrito nos exemplos 2-9. O controlo da dissociação do PDC e DMFC é efectuado através da relação ΔΤι / ΔΤ2, a qual é mantida no dispositivo no intervalo de 1,5 a 21,4. A grandeza ΔΤ1 representa a diferença de temperatura dos produtos de dissociação na entrada e saída do mini-reactor (do calorímetro 16). A grandeza ΔΤ2 representa a diferença de temperatura à entrada e á saída do reactor 4 da conversão de PDC. A grandeza da relação tem de ser mantida no intervalo de 1,5 a 21,4. A melhor relação é 3 - 8. Estas condições permitem a realização segura da dissociação do HPC e uma conversão selectiva do PDC, para uma conversão deste último superior a 97%, o que noutros processos não é alcançado.

Os produtos de dissociação são, após a saída do reactor 4, arrefecidos para uma temperatura de 30 - 50°C. Assim, podem ser fornecidos via a conduta 26 a 255, de preferência até 160 kg /1, relativamente a 1 t de HPC técnico, da fraeção de cumeno da parte superior da coluna 7 e até 20 kg / de água de um separador 27' do topo da colt 8.

Os produtos de dissociação contêm ainda ácido sulfurico e são fornecidos ao neutralizador 5, através da conduta 20, para a sua remoção. A neutralização do ácido sulfurico decorre por adição, através da conduta 19, de agentes alcalinos, como NaOH, NazCOj e fenolatos de Na. Por conseguinte, no passo de neutralização separa-se o sulfato de sódio como uma fase aquosa concentrada na base do dispositivo 5, a qual é eliminada por decantação através da bomba 23 e da conduta 22. A alteração da composição do meio de reacção, alcançada por meio do fornecimento da fracção de cumeno aos produtos de dissociação, possibilita a separação dos sais formados durante a neutralização da fase orgânica, num tempo 2-3 vezes inferior ao do estado da técnica e com uma maior eficácia (superior a 95%). A concentração salina na fase orgânica (corrente VI) posteriormente conduzida através da conduta 21, situa-se abaixo de 10 -20 ppm.

No passo de neutralização do ácido sulfurico, o teor total de cumeno e a-metilestireno nos produtos de dissociação, devido ao fornecimento da fracção de hidrocarboneto, é de 40% em peso, o teor de água 3,5% em peso e a concentração dos sais nos produtos de dissociação, após o passo de neutralização do ácido sulfurico, de 3 a 20 ppm. É de salientar que, em todas as tecnologias existentes, a separação dos sais requere bastante tempo (de 1,5 a 24 h). Isto obriga à utilização de equipamentos volumosos, com uma grande capacidade para deixar depositar os sais. Mesmo assim, a eficácia da separação dos sais não excede os 90%. Deste modo, para uma função estável e segura dos permutadores térmicos das colunas de separação, têm de ser instalados filtros de coalescência caros, com uma construção especial. Estes reduzem o teor salino nos produtos de dissociação para 10 a 20 ppm, o que de acordo com a invenção é alcançado sem a utilização dos filtros. A acetona é separada dos produtos de dissociação, eventualmente após o fornecimento da acetona separada no evaporador 3 por meio da conduta 17, na coluna 6 e fornecida 15 Λ1

ao posterior processamento através da conduta 24. Os produtos de dissociaçâ^ separados da acetona (corrente VIII) são recolhidos da coluna 6 como resíduos de destilação e fornecidos à ulterior rectificação através da conduta 25. A separação do cumeno dos produtos de dissociação é realizada nas duas colunas 7 e 8 dispostas uma α seguir à outra. Na coluna 7 separa-se a fraeção contendo o cumeno, como produto de topo, a qual não contém mais de 1% de AMS e 0,3% em peso de fenol. Via o topo desta coluna é também removida praticamente toda a água, que se separa depois da fraeção de cumeno no separador 27, e é fornecida à coluna 8. Como resíduo de destilação da coluna 7, o fenol bruto é conduzido para a coluna 8, através da conduta 29. Como produto de topo da coluna 8 é retirada, através da conduta 18 e do separador 27', uma fraeção de cumeno-AMS (corrente IX), a qual é subsequentemente processada de modo conhecido. Como resíduo de destilação da coluna 8 é retirado, através da conduta 30, um fenol bruto, que praticamente não contém cumeno e AMS, e que é posteriormente processado de forma conhecida.

Via o topo da coluna 8 é removida a totalidade da água, que se separa do cumeno e do AMS no separador 27', e é, depois, fornecida ao reactor 4 da conversão de PDC e DMFC. Este processo possibilita reduzir proporcionalmente a necessidade de água fresca no processo em 2-3 vezes e correspondentemente a quantidade de água de despejo. A redução total do dispêndio de energia no processo de acordo com a invenção apresentado no esquema, mediante a utilização de duas colunas, é, devido à diminuição da solubilidade da água nos produtos de dissociação, de 10 - 12 para 3,0 - 3,5% em peso para a composição dos produtos de dissociação por nós utilizada, que é fornecida à separação. A redução total do vapor gasto no processo é de 0,4 - 0,6 t/t de fenol, devido à poupança de calor nos passos de concentração dos produtos de oxidação e da separação dos produtos de dissociação. 16

As principais diferenças entre o processo por nós elaborado e os processos das patentes RU 1 361 937, US 2 663 735, RO 1 563 181, US 5 254 751, US 5 530 166, US 4 358 618 consistem no seguinte: 1. O passo de concentração do HPC é realizado até um teor residual de cumeno de 21 a 30% em peso, preferencialmente de 26 - 28% em peso. 2. A dissociação do HPC e a dissociação do PDC é realizada em reactores de mistura ou reactores tubulares, com composições do meio de reacção correspondentemente distintas nos reactores acima mencionados, enquanto que a composição do meio de reacção é mantida constante em todas as outras tecnologias. 3. A dissociação de PDC e DMFC no reactor tubular é realizada sob as seguintes condições: a) um teor de acetona reduzido no meio de reacção, o qual é conseguido através da remoção preliminar de uma parte de acetona e/ou do fornecimento suplementar da fracção de cumeno e de água, b) temperaturas, que deslocam o equilíbrio da reacção de conversão do DMFC para o lado do AMS e que permitem alcançar perto de 100% de conversão. Nas tecnologias existentes até ao presente, a proporção de fenol: acetona no meio de reacção corresponde a 1 : 1 até 1 : 1,5, por conseguinte, é aí fornecida uma quantidade de acetona adicional. O processo por nós utilizado para a redução do teor de acetona no meio de reacção ainda não era utilizado anteriormente, assim como o processo do fornecimento simultâneo de água e da fracção de cumeno ao reactor de dissociação do PDC e DMFC. A conjugação dos processos mencionados possibilita a elevada selectividade, em que são alcançados praticamente perto de 100% de conversão, o que em outras tecnologias não foi conseguido (a selectividade não é superior a 90%). 17

4. O controlo do processo de dissociação do HPC e PDC / DMFC ocorre através da' relação ΔΤι / ΔΤ2, em que ΔΤ2 é a diferença de temperatura entre a entrada e a saída no reactor de dissociação de PDC e DMFC e ΔΤ| é a diferença de temperatura do calorímetro do dispositivo para a separação de HPC, pelo que são alcançadas simultaneamente a segurança do processo requerida e a sua elevada selectividade. Nas tecnologias até aqui existentes, é apenas utilizado o processo do calorímetro (ΔΤι) para garantir a segurança do processo. 5. No passo de neutralização é adicionada a quantidade suplementar de ftacção de cumeno, para a eliminação eficaz dos sais aí formados. Para tal não existem analogias. 6. O teor de água nos produtos de dissociação, após o passo de neutralização, não ultrapassa os 5% em peso, o que reduz o dispêndio de energia do processo. Nas tecnologias existentes até ao presente, o teor de água é de 6 - 12% em peso. 7. A fracção de cumeno fornecida ao reactor de dissociação do PDC e DMFC e ao passo de eliminação dos sais, é separada através da coluna utilizada e nestes passos reconduzida para o processo. 8. No processo, a necessidade de água fresca e, correspondentemente, as despesas para a purificação dos despejos, são reduzidas.

As vantagens apresentadas e as diferenças da tecnologia de acordo com a invenção são apresentadas nos exemplos 2 - 9. Os exemplos encontram-se resumidos na tabela 3.

Exemplo 1 (exemplo de comparação):

Os produtos de oxidação com a seguinte composição:

Composição dos produtos dc oxidação Designação das substâncias Total Cumcno HPC DMFC ACF PDC % em peso 71,536 26,7 1,436 0,239 0,089 100 t/h 147,056 54,887 2,952 0,491 0,183 205,569 Selectividade, % em mol 93,17 o que corresponde à selectividade total alcançada de 93,17% em mol, são fornecidos ao passo de concentração, para obtenção do HPC técnico. Após a concentração, o HPC técnico tem a seguinte composição:

Composição do HPC técnico Designação das substâncias Total Cumeno HPC DMFC ACF PDC % em peso 12,31 81,9 4,7 0,8 0,3 100 t/h 6,2184 41,5314 2,3762 0,4044 0,1517 50,502 Selectividade, % em mol 92,7 o que corresponde a uma selectividade total alcançada pelos dois passos - oxidação e concentração- de 92,7% em mol. A perda de selectividade devido à dissociação parcial do HPC para DMFC e ACF no passo de concentração é de 0,47% (abs.). O dispêndio de vapor no passo de concentração é de 0,69 t, relativamente a 100% de HPC, e de 1,12 t, relativamente a 1 t de fenol obtido. O HPC técnico obtido na quantidade de 50,502 t/h é conduzido para o passo de dissociação. A dissociação decorre na presença de 200 - 300 ppm de H2SO4, num meio de reacção, cuja composição é determinada pelos produtos de dissociação obtidos, HPC e pela acetona fornecida adicionalmente.

De acordo com a US 5 530 166 (exemplo 2), a dissociação é realizada no bloco reactor, o qual consiste cm três rcactorcs dispostos uns α seguir ao3 outros, que funcionam segundo o principio dos reactores de mistura, nos quais a mistura resulta da circulação dos produtos de dissociação.

Os produtos de dissociação que saem do último reactor de dissociação do HPC, vão para o reactor de dissociação do PDC, o qual funciona segundo o principio dos reactores tubulares.

Ao meio de reacção, no qual é realizada a dissociação do HPC, é fornecida acetona de acordo com a proporção registada, numa quantidade de 6025 kg / h. O meio de reacção tem, após a adição da quantidade de acetona suplementar, uma composição que é caracterizada pela relação molar de fenol: acetona : cumeno, que no exemplo 1 concreto apresentado é de 1 : 1,36 : 0,2.

Nos reactores de dissociação do HPC e da dissociação do PDC é mantida a mesma composição do meio de reacção. A temperatura no reactor de dissociação do PDC é de 90 - 100°C, a concentração de água é 1,38 -1,7 % em peso. No exemplo dado esta é de 1,5% em peso. A acetona adicional, fornecida ao meio de reacção no passo da dissociação do HPC, é removida no evaporador que se encontra disposto a seguir ao reactor de dissociação de PDC. A acetona removida no evaporador e condensada no refrigerador é reconduzida para o passo da dissociação do HPC no processo.

Para reduzir as perdas dos produtos finais fenol e AMS, é adicionada uma solução de amoníaco ao evaporador, para a neutralização parcial do ácido sulfurico. O controlo e orientação da dissociação do HPC é, devido à segurança do passo, realizada mediante a manutenção de uma determinada diferença de temperatura entre 20

I

dois calorímetros, que se encontram instalados na conduta de circulação dos produtos φ dissociação c na conduta dc fornecimento dos produtos ao rcactor dc dissociação do PDC. A concentração das principais misturas e produtos secundários na corrente do produto, após a evaporação, é apresentada a baixo:

Concentração dos produtos secundários, % em peso Concentração das misturas, ppm AMS Dímero de AMS DMFC ACF Cumil- fenol PDC HA OM 3,17 0,33 0,34 0,8 0,50 0,24 1500 300 O rendimento em AMS, após o passo de dissociação, é de 76% da teoria, a formação de alcatrão fenólico é de 44 kg /1 de fenol.

Os produtos de dissociação obtidos são neutralizados com auxílio de NaOH, feitos reagir com água até um teor de água de 10 -12 % em peso e conduzidos para o passo da separação dos sais. Após a separação da maior parte dos sais, o teor destes na massa de reacção da dissociação (MRD) é de 2 000 ppm. A MRD, que contém 12% em peso de água, é fornecida de modo conhecido à separação, onde ocorre a separação da acetona, de uma mistura de cumeno-AMS, de fenol e dos produtos da condensação do alcatrão. O dispêndio em vapor no passo da separação da acetona e da mistura de cumeno-AMS é de 2,9 t /1 de fenol.

No passo de dissociação, o coeficiente de consumo cumeno / fenol é de 1318 kg /1.

Como resultado, obtém-se no processo: 21 V-r·*·

Produtos valiosos, kg / h Fenol 25470,4 Acetona 15869,4 a-Metilestireno 1616 Produtos secundários à saída do dispositivo para a "Alcatrão fenólico" dissociação do hidroperóxido de cumeno, kg /1 de fenol 44 Dispêndio de durante a durante a dissociação durante a separação de vapor, destilação 0,07 acetona e AMS/cumeno t /1 de fenol 1,12 2,9 Coeficiente de consumo total cumeno/fenol, incluindo 1313 fragmentos do "alcatrão fenólico", kg /1 de fenol

Exemplo 2

Os produtos do passo de oxidação do cumeno, em que é alcançada uma selectividade de 93,17 mol, cuja composição é a mesma que no exemplo 1, são adicionados ao passo de concentração do HPC. Após concentração, o HPC técnico tem a seguinte composição:

Composição do HPC técnico Designação das substâncias Total Cumeno HPC DMFC ACF PDC % em peso 30,0 65,68 3,52 0,59 0,21 100 t/h 18,900 41,3784 2,2176 0,3717 0,1323 63,0 Selectividade total, % em mol 93,17 o que corresponde a uma selectividade total por dois passos de 93,17 % em mol e demonstra a ausência da dissociação não selectiva de HPC no passo da sua concentração. O dispêndio de vapor no passo de concentração é de 0,576 t, relativamente a 1 t 100% de HPC, e 0,933 t, relativamente a 11 de fenol obtido. O HPC técnico obtido na quantidade de 63 t /h, é fornecido ao passo de dissociação, o qual é realizado de acordo com a descrição feita anteriormente do esquema do processo. A dissociação decorre num meio de reacção, no qual é mantida uma proporção molar fcnol : acetona : cumcno —1:1: 0,61. O fornecimento dos produtos circulantes é regulada de acordo coma a fórmula (1)

Gcire. = (480*63) / 30 = 1008 t / h cm que a conversão por passagem é mantida constante. A conversão é calculada como a diferença entre a concentração de HPC à entrada no reactor A, após a mistura dos produtos circulantes, e à saída do reactor C, relativamente à concentração do HPC à entrada no reactor A, e é de (4,3-0,73) / 4,3*100 = 83%. A grandeza da relação ΔΤ2 / ΔΤ1 = 2,3. A temperatura do processo de dissociação do HPC é de 50°C, para uma relação ΔΤ2 / ΔΤι = 2,3 e GCjrc. = 1008 t / h. Ela é alcançada através da alteração do fornecimento da água de refrigeração aos permutadores térmicos dos reactores 2 A, B, C. A MRD vai para o evaporador, no qual a mistura de acetona, cumeno, água e fenol é destilada numa quantidade de 4 400 kg / h, sob um vácuo de 453 hPa (340 Torr). À corrente dos produtos que saem da parte inferior do evaporador 3, são fornecidos 10 000 kg / h de cumeno e 1 000 kg / h de água. Como resultado das alterações efectuadas, 0 meio de reacção é caracterizado por uma relação molar de fenol : acetona . cumeno = 1 : 0,78 : 0,87. A concentração de água nos produtos, que entram no reactor de dissociação de DMFC e PDC é de 2,50% em peso. O processo de dissociação do DMFC e PDC decorre a uma temperatura de 168°C. A concentração das misturas e produtos secundários mais importantes na corrente após o reactor de dissociação do DMFC e PDC é apresentada a seguir:

Concentração de produtos secundários, % em peso Concentração de misturas, ppm AMS Dímero de AMS DMFC ACF cumil- fenol PDC HA OM 2,55 0,13 0,04 0,53 0,19 0,01 950 70 23 O rendimento em AMS é de 90,6% da teoria, após o passo de dissociação do PDC e DMFC, a formação de alcatrão fenólico é de 24,4 kg / t de fenol.

Os produtos de dissociação obtidos são neutralizados com auxílio de NaOH, desidratados até um teor de água de 3,5% em peso e conduzidos para o passo de separação dos sais.

Através do aumento do teor de cumeno nos produtos de dissociação para 40% em peso, a separação dos sais decorre de modo eficaz e, à saída do passo de neutralização 5, a concentração dos sais na fase orgânica é de 3 ppm.

Os produtos livres dos sais (corrente VI) entram na coluna 6, onde a fracção de acetona é removida como produto de topo (corrente VII). O resíduo de destilação desta coluna vai para a coluna 7, onde se realiza a separação da fracção de cumeno e da água, que são separadas no separador. A fracção de cumeno vai para o reactor 4, numa quantidade de 10 000 kg / h, e a fase aquosa é conduzida do separador da coluna 7 para a coluna 8, numa quantidade de 1 000 kg / h (corrente III), onde a fracção de cumeno e a água são removidas como produtos de topo. Após a separação no separador, a fracção cumeno-AMS é conduzida para hidrogenação e a água para o dispositivo para a dissociação do PDC e DMFC. O dispêndio de vapor no passo de separação da acetona e da mistura de cumeno-AMS é de 2,46 t /1 fenol. O coeficiente de consumo cumeno / fenol é de 1 300 kg /1 no passo de dissociação. Como resultado, obtém-se no processo: 4 24

Produtos valiosos, Fenol Acetona a-Mctilcstircno kg/h 25573,6 15817,5 1794 Produtos secundários à saída do dispositivo para a dissociação do hidroperóxido de cumeno em kg /1 de fenol "Alcatrão fenólico" 24,4 Dispêndio de vapor em t /1 de fenol durante a destilação 0,93 durante a dissociação 0,08 durante a separação da acetona e da mistura AMS-cumeno 2,46 Coeficiente de consumo total de cumeno / fenol, incluindo a fractura do "alcatrão fenólico" em kg /1 de fenol 1302

Exemplo 3:

Processo de acordo com o exemplo 2, em que o HPC técnico tem a seguinte composição:

Composição do HPC técnico Designação das substâncias Total Cumeno HPC DMFC ACF PDC % em peso 28,0 67,47 3,69 0,62 0,22 100 t/h 17,1679 41,3686 2,2625 0,3801 0,1349 61,314 Selectividade total, % em mo 93,10 que corresponde à selectividade total alcançada pelos dois passos de 93,1% em peso e que apresenta uma dissociação mínima de HPC no passo da sua concentração (0,07 % abs.). O dispêndio de vapor no passo de concentração é de 0,58 t, relativamente a 1 t, 100% de HPC e 0,941, relativamente a 1 t de fenol obtido. O HPC técnico obtido numa quantidade de 61,314 t / h, é fornecido ao passo de dissociação, o qual é realizado tal como a descrição do esquema anterior do processo. A dissociação do HPC é realizada num meio de reacção, no qual a relação molar de fenol : acetona : cumeno é 1 : 1 : 0,55. O fornecimento dos produtos circulantes é efectuado de acordo com a fórmula (1) i 25 ?

Gcirc.= (480*61,31)/ 28= 1051 t/h, dc modo que a conversão de HPC, a uma grandeza da relação ΔΤ, / ATj = 1,5, c de 76% por passagem. A MRD vai para o evaporador, no qual a mistura de acetona, cumeno, água e fenol é destilada numa quantidade de 4400 kg / h, sob um vácuo de 460 hPa (345 Torr). À corrente dos produtos que sai da parte inferior do evaporador 3, são fornecidos 6200 kg / h de cumeno e 900 kg / h de água. Como resultado das alterações efectuadas, o meio de reacção é caracterizado por uma relação molar de fenol : acetona : cumeno = 1 : 0,78 : 0,70. A concentração de água nos produtos, que vão para o reactor de dissociação de DMFC e PDC, é de 2,75% em peso. O processo de dissociação do DMFC e PDC decorre a uma temperatura de 160°C. A concentração das mistura e produtos secundários mais importantes na corrente de produtos, após o reactor de dissociação de DMFC e PDC é apresentada a seguir:

Concentração de produtos secundários, % em peso Concentração de misturas, ppm AMS Dímero de AMS DMFC ACF cumil- fenol PDC HA OM 2,81 0,14 0,05 0,59 0,20 0,02 920 60 O rendimento em AMS é de 90,3% da teoria, após o passo de dissociação do PDC e DMFC, a formação de alcatrão fenólico é de 25,4 kg /1 de fenol.

Aos produtos de dissociação, assim obtidos, é fornecida uma quantidade tal de fraeção de cumeno, que o teor total de cumeno e AMS é de 40% em peso. A quantidade de fraeção de cumeno, que é separada como produto de topo da coluna 7, é de 8790 kg / h, dos quais 6200 kg / h são conduzidos para o passo de dissociação do PDC e DMFC e 2590 kg / h para o passo de neutralização. 26 s e A neutralização do ácido e a separação dos sais dos produtos de reacção é realizada de/ modo análogo ao exemplo 2. O teor de sais na MRD c de 17 ppm. O dispêndio de vapor no passo da separação da acetona e da mistura de cumeno-AMS é de 2,461 /1 de fenol. O coeficiente de consumo cumeno / fenol é de 1301 kg /1 no passo de dissociação.

Como resultado, obtém-se no processo:

Produtos Fenol Acetona a-Metilestireno valiosos, kg / h 25564,5 15812,2 1825 Produtos secundários à saída do dispositivo para a dissociação do hidroperóxido de cumeno em kg /1 de fenol "Alcatrão fenólico" 25,4 Dispêndio de vapor em t /1 de fenol durante a destilação 0,94 durante a dissociação 0,08 durante a separação da acetona e da mistura AMS-cumeno 2,46 Coeficiente de consumo total de cumeno / fenol, incluindo a fractura do "alcatrão fenólico" em kg /1 de fenol 1303

Exemplo 4: O processo é realizado de modo análogo ao exemplo 2, em que o HPC técnico tem a seguinte composição:

Composição do HPC técnico Designação das substâncias Total Cumeno HPC DMFC ACF PDC % em peso 21,01 73,94 4,09 0,70 0,26 100 t/h 11,7522 41,3591 2,2878 0,3916 0,1453 55,936 Selectivic ade total, % em mol 93,0 que corresponde a uma selectividade total pelos dois passos de 93% em mol e apresenta uma perda em HPC, durante a sua concentração, de 0,17%. O dispêndio de vapor no passo de concentração é de 0,63 t, relativamente a 11,100% dei IIPC c 1,027 t, relativamcntc a 1 t do fcnol obtido. O HPC técnico, obtido numa quantidade de 55,94 t / h, é conduzido para o passo de dissociação, o qual é realizado tal como a descrição do esquema do processo anterior. A dissociação do HPC é realizada num meio de reacção, no qual é mantida uma relação molar de fenol: acetona: cumeno = 1:1: 0,38. O fornecimento dos produtos circulantes é efectuado de acordo com a fórmula (1)

Gcire. = (480*55,94) / 21 = 1278 t / h, de forma que a conversão de HPC por passagem, a uma grandeza da relação ΔΤ2 / ΔΤι = 3,76, é de 88,0%. A MRD entra no evaporador, no qual a mistura de acetona, cumeno, água e fenol é removida numa quantidade de 4 400 kg / h, sob um vácuo de 453 hPa (340 Torr). À corrente de produtos que saem da parte inferior do evaporador 3, são fornecidos 8 500 kg / h de cumeno e 1 000 kg / h de água. Como resultado das alterações efectuadas, o meio de reacção é caracterizado por uma relação molar de fenol: acetona : cumeno = 1 : 0,77 : 0,61. A concentração de água nos produtos, que vão para o reactor de dissociação do DMFC e PDC, é de 2,8% em peso. O processo de dissociação do DMFC e PDC decorre a uma temperatura de 151°C. A concentração das misturas e produtos secundários mais importantes na corrente de produtos, após o reactor de dissociação do DMFC e PDC é apresentada a seguir:

Concentração de produtos secundários, % em peso Concentração de misturas, ppm AMS Dímero de AMS DMFC ACF cumil- fenol PDC HA OM 2,94 0,16 0,07 0,63 0,24 0,05 890 50 28 •Ί Ο rendimento em AMS é de 88,6% da teoria, após o passo de dissociação do PDC e DMFC, a formação de alcatrão fenólico é dc 28,1 kg / t dc fcnol.

Aos produtos de dissociação obtidos é fornecida uma quantidade de fracção de cumeno tal que, o teor total de cumeno e AMS é de 40% em peso. A quantidade de fracção de cumeno, que é separada da coluna 7 como produto de topo, é de 14 200 kg / h, dos quais 8 500 kg / h são fornecidos ao passo de dissociação de PDC e DMFC e 5 700 kg / h ao passo de neutralização. A neutralização do ácido e a separação dos sais dos produtos de reacção é realizada de forma análoga ao exemplo 2. O conteúdo em sais na MRD é de 15 ppm. O dispêndio de vapor no passo de separação de acetona e da mistura de cumeno-AMS é de 2,55 t /1 de fenol. O coeficiente de consumo cumeno / fenol é de 1 303 kg /1 no passo de dissociação.

Como resultado, obtém-se no processo:

Produtos valiosos, kg / h Fenol 25548,26 Acetona 15805,8 a-Metilestireno 1814 Produtos secundários à saída do dispositivo para a "Alcatrão dissociação do hidroperóxido de cumeno em kg /1 de fenol fenólico" 28,1 Dispêndio de vapor em t/1 de fenol durante a destilação 0,93 durante a dissociação 0,08 durante a separação da acetona e da mistura AMS-cumeno 2,55 Coeficiente de consumo total de cumeno / fenol, incluindo a fractura do "alcatrão fenólico" em kg / t de fenol 1304

Exemplo 5: O processo é realizado de forma análoga ao exemplo 4, em que o HPC técnico tem a seguinte composição: 29 u

Composição do HPC técnico Designação das substâncias Total Cumeno HPC DMFC ACF PDC % em peso 28,00 67,47 3,69 0,62 0,22 100 t/h 17,1679 413686 2,2625 0,3801 0,1349 61314 Selectividade total, % em mol 93,1 O HPC técnico, obtido numa quantidade de 61,31 t / h, é fornecido ao passo de dissociação, no qual é mantida no meio de reacção uma relação molar de fenol : acetona: cumeno = 1:1: 0,38. O fornecimento dos produtos circulantes é ajustado de acordo com a fórmula (1)

Gcirc. = (480*61,314) / 28 = 1 051 t / h, de forma que a conversão de HPC por passagem, a uma grandeza da relação ΔΤ2 / ΔΤ1 = 2,3, é de 76,0%. A composição do meio de reacção no reactor de dissociação de PDC e DMFC é caracterizado por uma relação molar de fenol : acetona : cumeno = 1:1: 0,53. A concentração de água nos produtos, que vão para o reactor de dissociação de DMFC e PDC, é de 2,8% em peso. O processo de dissociação de DMFC e PDC decorre a uma temperatura de 156°C. A concentração das misturas e produtos secundários mais importantes na corrente após 0 reactor de dissociação do DMFC e PDC é apresentada a seguir:

Concentração de produtos secundários, % em peso Concentração de misturas, ppm AMS Dímero de AMS DMFC ACF cumil- fenol PDC HA OM 2,85 0,18 0,06 0,61 0,27 0,00 910 55 30

V_„1W O rendimento em AMS é de 88,31% da teoria após o passo da dissociação de PDC e DMFC, α formação de alcatrão fenólico é de 27,7 kg /1 de fenol.

Aos produtos de dissociação obtidos é fornecida uma quantidade de fracção de cumeno tal que , o conteúdo total de cumeno e AMS é de 40% em peso. A fracção de cumeno, que é separada da coluna 7 como produto de topo numa quantidade de 10915 kg / h, é apenas adicionada ao passo de neutralização. A neutralização do ácido e a separação dos sais dos produtos de reacção é realizada de modo análogo ao exemplo 2. O teor de sais na MRD é de 18 ppm. O dispêndio de vapor no passo de separação da acetona e da mistura de cumeno-AMS é de 2,461 /1 de fenol. O coeficiente de consumo cumeno / fenol no passo de dissociação é de 1302 kg /1.

Como resultado, obtém-se no processo:

Produtos valiosos, kg / h Fenol 25553,8 Acetona 15799,0 a-Metilestireno 1784,6 Produtos secundários à saída do dispositivo para a dissociação do hidroperóxido de cumeno em kg /1 de fenol "Alcatrão fenólico" 27,7 Dispêndio de vapor em t /1 de fenol durante a destilação 0,94 durante a dissociação 0,08 durante a separação da acetona e da mistura AMS-cumeno 2,46 Coeficiente de consumo total de cumeno / fenol, incluindo a fractura do "alcatrão fenólico" em kg /1 de fenol 1304

Exemplo 6:

Os produtos do passo de oxidação do cumeno, que possuem a seguinte composição:

Composição dos produtos de oxidação Designação das substâncias Total Cumeno HPC DMFC ACF PDC % em peso 72,374 24,2 2,931 0,382 0,113 100 t/h 152,646 53,346 3,759 0,519 0,152 219,903 Selectividade total, % em mo 86,47 31 o que corresponde a uma sclcctividadc alcançada de 86,47% cm mol, são adicionados ao passo de concentração, para obtenção do HPC técnico.

Após a concentração, o HPC técnico tem a seguinte concentração:

Composição do HPC técnico Designação das substâncias Total Cumeno HPC DMFC ACF PDC % em peso 21,0 69,2 8,35 1,12 0,33 100 t/h 12,1989 40,1983 4,8505 0,6506 0,1917 58,09 Selectividade total, % em mol 86,3 o que corresponde a uma selectividade total de 86,3% em mol alcançada nos dois passos de oxidação e concentração. A perda de selectividade é de 0,17% abs., devido à dissociação parcial de HPC para DMFC e ACF no passo da sua concentração. O HPC técnico obtido numa quantidade de 58,091 / h, é conduzido para o passo de dissociação.

Quando a dissociação do HPC técnico adicionado, que contém 8,35% em peso de DMFC, ocorre de forma idêntica à descrita no exemplo 1 (exemplo de comparação), obtém-se como resultado da realização do processo, as concentrações abaixo apresentadas das misturas e produtos secundários mais importantes na corrente de produtos à saída do evaporador para a acetona:

Concentração de produtos secundários, % em peso Concentração de misturas, ppm AMS Dímero de AMS DMFC ACF cumil- fenol PDC HA OM 5,72 0,56 0,32 0,89 0,84 0,01 1500 300 O rendimento em AMS é de 77,8% da teoria, após a dissociação do PDC e DMFC, a formação de alcatrão fenólico é de 77,6 kg /1 de fenol. 32

s' O dispêndio de vapor no passo da separação da acetona e da mistura de cumeno-AMS é de 3,2 t / t de fenol. O coeficiente de consumo cumeno / fenol é de 1350 kg / t no passo de dissociação.

Como resultado, obtém-se no processo:

Produtos Fenol Acetona a-Metilestireno valiosos, kg / h 24651,8 15351,8 3336 Produtos secundários à saída do dispositivo para a dissociação do hidroperóxido de cumeno em kg /1 de fenol "Alcatrão fenólico" 44 Dispêndio de vapor em t /1 de fenol durante a destilação 1,12 durante a dissociação 0,07 durante a separação da acetona e da mistura AMS-cumeno 3,2 Coeficiente de consumo total de cumeno / fenol, incluindo a fractura do "alcatrão fenólico" em kg /1 de fenol 1332 A realização da dissociação de acordo com a invenção do HPC técnico obtido, é efectuada como se segue: A composição do meio de reacção da dissociação do HPC é caracterizada por uma relação molar de fenol: acetona : cumeno =1:1: 0,42. O fornecimento dos produtos circulantes é ajustada de acordo com a fórmula (1)

Gcirc. = (480x58,09) /21 = 1328 t / h, de forma que a conversão de HPC por passagem, a uma grandeza da relação ΔΤ2 / Alj = 5,9, é de 77,09%. A temperatura de 52°C do processo de dissociação do HPC, a uma grandeza da relação AT2 / ATj = 5,9 e GCiro. = 1328 t / h, é regulada através da alteração do fornecimento de água de refrigeração aos permutadores térmicos dos reactores 2A, B, C. A corrente dos produtos que saem da parte inferior do evaporador, são fornecidos 1156 kg / h de água. No reactor de dissociação do PDC e DMFC, o meio de reacção é caracterizado por uma relação molar de fenol : acetona : cumeno = 1 : 1 : 0,39. A concentração de água nos produtos, que se destinam ao reactor de dissociação do 33 ( DMFC e PDC, é de 3,0% em peso. O processo de dissociação do DMFC e PDC decorre a uma temperatura de 168°C. A concentração das misturas e dos produtos secundários mais importantes na corrente após o reactor de dissociação de DMFC e PDC é apresentada a seguir:

Concentração de produtos secundários, % em peso Concentração de misturas, ppm AMS Dímero de AMS DMFC ACF cumil- fenol PDC HA OM 6,19 0,53 0,11 U 0,79 0,02 950 70 O rendimento em AMS é de 85,4% da teoria, após o passo de dissociação do PDC e DMFC, a formação de alcatrão fenólico é de 60,4 kg /1 de fenol.

Aos produtos de dissociação obtidos é fornecida uma quantidade de ffaeção de cumeno tal que, o conteúdo total de cumeno é de 40% em peso. A ffaeção de cumeno, que é separada da coluna 7 como produto de topo numa quantidade de 13710 kg / h, é conduzida para o passo de neutralização. A neutralização do ácido e a separação dos sais dos produtos de reacção é realizada de modo análogo ao exemplo 2. O conteúdo em sais na MRD é de 8 ppm. O dispêndio de vapor no passo de separação da acetona e da mistura de cumeno-AMS é de 2,8 t /1 de fenol. O coeficiente de consumo de cumeno /fenol é de 1334 kg /1 no passo de dissociação.

Como resultado, obtém-se no processo: 34 \ j

Produtos valiosos, kg / h Fenol 24717,8 Acetona 15364,6 a-Metilestireno 3665,6 Produtos secundários à saída do dis dissociação do hidroperóxido de cume fenol positivo para a no em kg /1 de "Alcatrão fenólico" 60,4 Dispêndio de vapor em t /1 de fenol durante a destilação 1,03 durante a dissociação 0,08 durante a separa-ção da acetona e de uma mistura AMS-cumeno 2,8 Coeficiente de consumo total de cumeno / fenol, incluindo a fractura do "alcatrão fenólico" em kg /1 de fenol 1322

Exemplo 7: O processo é realizado de forma análoga ao exemplo 3, em que em que o HPC tem a seguinte composição:

Composição do HPC técnico Designação das substâncias Total Cumeno HPC DMFC ACF PDC % em peso 21,01 73,94 4,09 0,70 0,26 100 t/h 17,7522 41,3591 2,2878 0,3916 0,1453 55,936 Selectividade total, % em mol 93,0 O HPC técnico obtido numa quantidade de 55,94 t / h é conduzido para o passo de dissociação, em que no meio de reacção a relação molar de fenol : acetona : cumeno = 1:1: 0,55. O fornecimento dos produtos circulantes é ajustado de acordo com a fórmula (1)

Gcirc. = (480x55,94) /21= 12791 / h, de forma que a conversão de HPC por passagem, a uma grandeza da relação ΔΤ2 / ΔΤ1 = 5 - 7, é de 88%. A MRD é fornecida ao evaporador, no qual a mistura de acetona, cumeno, água e fenol é separada numa quantidade de 4400 kg / h, sob um vácuo de 440 hPa (330 Torr). À corrente de produtos que sai da parte inferior do evaporador 3, são fornecidos 8500 kg / h de cumeno e 580 kg / h de água. Como resultado das alterações efectuadas, 0 35 meio de reacção é caracterizado por uma relação molar de fenol: acetona : cumeno = 1 : 0,77 : 0,61. A concentração dc água nos produtos, que entram no reactor de dissociação do DMFC e PDC, é de 2,1% em peso. O processo de dissociação do DMFC e PDC decorre a uma temperatura de 151°C. A concentração das misturas e produtos secundários mais importantes na corrente após o reactor de dissociação do DMFC e PDC é apresentada a seguir:

Concentração de produtos secundários, % em peso Concentração de misturas, ppm AMS Dímero de AMS DMFC ACF cumil- fenol PDC HA OM 2,93 0,20 0,06 0,64 0,29 0,001 890 50 O rendimento em AMS é de 87,6% da teoria, após o passo de dissociação do PDC e DMFC, a formação de alcatrão fenólico é de 28,8 kg /1 de fenol.

Aos produtos de dissociação obtidos é fornecida uma quantidade de ffaeção de cumeno tal que, o conteúdo total de cumeno é de 40% em peso. A quantidade de ffaeção de cumeno, que é separada na coluna 7 como produto de topo, é de 14100 kg / h, dos quais 8500 kg / h são conduzidos para o passo de dissociação do PDC e DMFC e 5600 kg / h para o passo de neutralização. A neutralização do ácido e a separação dos sais dos produtos de reacção é realizada de forma análoga ao exemplo 2. O conteúdo em sais na MRD é de 17 ppm. O dispêndio de vapor no passo de separação da acetona e da mistura de cumeno-AMS é de 1,55 t /1 de fenol. O coeficiente de consumo cumeno / fenol / é de 1305 kg /1 no passo de dissociação.

Como resultado, obtém-se no processo: X 36 -sj "\ s

Produtos Fenol Acetona a-Mctilcstircno valiosos, kg / h 25545,5 15812,7 1794 Produtos secundários à saída do dispositivo para a dissociação do hidroperóxido de cumeno em kg /1 de fenol "Alcatrão fenólico" 28,8 Dispêndio dc vapor em t /1 de fenol durante a destilação 1,03 durante a dissociação 0,08 durante a separação da acetona e de uma mistura de AMS-cumeno 2,55 Coeficiente de consumo total de cumeno / fenol, incluindo a fractura do "alcatrão fenólico" em kg /1 de fenol 1305

Exemplo 8: O processo é realizado de modo análogo ao exemplo 3, em que o HPC técnico tem a seguinte composição:

Composição do HPC técnico Designação das substâncias Total Cumeno HPC DMFC ACF PDC % em peso 21,01 7394 4,09 0,70 0,26 100 t/h 17,7522 41,3591 2,2878 0,3916 0,1453 55,936 Selectividade total, % em mol 93,0 O HPC técnico, obtido numa quantidade de 55,94 t / h, é fornecido ao passo de dissociação, o qual é realizado num meio de reacção, em que é mantida uma relação molar de fenol: acetona : cumeno =1:1: 0,38. O fornecimento dos produtos circulantes, numa quantidade de 335 m3 / h, é ajustado de tal forma que a grandeza da relação ΔΤ2 / ΔΤ1 = 21,4. A MRD é fornecida ao evaporador, no qual a mistura de acetona, cumeno, água e fenol é separada numa quantidade de 4400 kg / h, sob um vácuo de 440 hPa (330 Torr). 37

-••V À corrente de produtos que sai da parte inferior do evaporador 3, são fornecidos 1700 kg / h dc água: Como resultado das alterações cfectuadas, o meio de reacção é caracterizado por uma relação molar de fenol : acetona : cumeno = 1 : 0,78 : 0,35. A concentração de água nos produtos, que entram no reactor de dissociação do DMFC e PDC, é de 4,5% em peso. O processo de dissociação do DMFC e PDC decorre a uma temperatura de 168°C. A concentração das misturas e produtos secundários mais importantes na corrente após o reactor de dissociação do DMFC e PDC é apresentada a seguir:

Concentração de produtos secundários, % em peso Concentração de misturas, ppm AMS Dímero de AMS DMFC ACF cumil- fenol PDC HA OM 3,19 0,21 0,116 0,71 0,31 0,33 950 70 O rendimento em AMS é de 83,0% da teoria, após o passo de dissociação do PDC e DMFC, a formação de alcatrão fenólico é de 35,6 kg /1 de fenol.

Aos produtos de dissociação obtidos é fornecida uma quantidade de fraeção de cumeno tal que, o conteúdo total de cumeno é de 40% em peso. A fraeção de cumeno, que é separada na coluna 7 como produto de topo, numa quantidade de 14200 kg / h, é fornecida ao passo de neutralização. A neutralização do ácido e a separação dos sais dos produtos de reacção é realizada de forma análoga ao exemplo 2. O conteúdo em sais na MRD é de 18 ppm. O dispêndio de vapor no passo de separação da acetona e da mistura de cumeno-AMS é de 2,55 t /1 de fenol. O coeficiente de consumo cumeno / fenol no passo de dissociação é de 1309 kg /1. 38

Como resultado, obtém-se no processo:

Produtos Fenol Acetona a-Metilestireno valiosos, kg / h 25487,8 15773,5 1719,1 Produtos secundários à saída do dispositivo para a dissociação do hidroperóxido de cumeno em kg /1 de fenol "Alcatrão fenólico" 35,6 Dispêndio de vapor em t /1 de fenol durante a destilação 1,03 durante a dissociação 0,08 durante a separação da acetona e de uma mistura AMS-cumeno 2,55 Coeficiente de consumo tota fenol, incluindo a ffactura fenólico" em kg /1 de fenol de cumeno / do "alcatrão 1308

Exemplo 9: O processo é realizado de modo análogo ao exemplo 5, em que o HPC técnico tem a seguinte composição:

Composição do HPC técnico Designação das substâncias Total Cumeno HPC DMFC ACF PDC % em peso 28,00 67,47 3,69 0,62 0,22 100 t/h 17,1679 41,3686 2,2625 0,3801 0,1349 61,314 Selectividade total, % em mol 93,1 O HPC técnico obtido numa quantidade de61,314t/hé conduzido para o passo de dissociação, o qual é realizado num meio de reacção, em que é mantida a relação molar de fenol: acetona : cumeno =1:1: 0,55. O fornecimento dos produtos circulantes é ajustado de acordo com a fórmula (1)

Gcírc. = (480*61,314) /28 — 1 051 t / h, de forma que a conversão de HPC por passagem, a uma grandeza da relação ΔΤ2 / ΔΤι = 3,16, é de 76%.

A composição do meio de reacção no reactor de dissociação do PDC e DMFC é caractcrizada por uma relação molar dc fenol : acetona cumcno = 1 : 1,8 : 0,51. A concentração de água nos produtos, que entram no reactor de dissociação de DMFC e PDC, ó dc 1,3% cm peso. O processo de dissociação do DMFC e PDC decorre a uma temperatura de 150°C. A concentração das misturas e produtos secundários mais importantes na corrente após o reactor de dissociação do DMFC e PDC é apresentada a seguir:

Concentração de produtos secundários, % em peso Concentração de misturas, ppm AMS Dímero de AMS DMFC ACF cumil- fenol PDC HA OM 2,55 0,24 0,02 0,55 0,30 0,01 870 55 O rendimento em AMS é de 85,7% da teoria, após o passo de dissociação do PDC e DMFC.

Aos produtos de dissociação obtidos, é fornecida uma quantidade de fracção de cumeno tal que, o conteúdo total de cumeno e AMS é de 40% em peso. A fracção de cumeno, que é separada na coluna 7 como produto de topo, numa quantidade de 9434 kg / h, é apenas fornecida ao passo de neutralização. A neutralização do ácido e a separação dos sais dos produtos de reacção é realizada de forma análoga ao exemplo 2. O conteúdo em sais na MRD é de 19 ppm. O dispêndio de vapor no passo de separação da acetona e da mistura de cumeno-AMS é de 2,461 /1 de fenol. O coeficiente de consumo cumeno / fenol é de 1306 kg /1 no passo de dissociação.

Como resultado, obtém-se no processo:

Produtos valiosos, kg/h Fenol 25634,4 Acetona 12518,5 a-Mctilcstircno 1752,6 Produtos secundários à saída do dispositivo para a dissociação do hidroperóxido de cumeno em kg /1 de fenol "Alcatrão fenólico" 30,3 Dispêndio de vapor em t /1 de fenol durante a destilação 0,94 durante a dissociação 0,08 durante a separação da acetona e da mistura AMS-cumeno 2,46 Coeficiente de consumo total de cumeno /1 fractura do "alcatrão fenólico" em kg /1 de f enol, incluindo a enol 1305

Tabela 3: Resumo dos exemplos N°. Consumo, t/h Perda de selectivi-dade durante a com-centração de HPC %HPC Composição do meio de reacção de dissociação, como relação molar fenol: acetona:cumeno HPC técn. Gcirc. Dissociação de HPC Dissociação de PDC e DMFC 1 2 3 4 5 6 1 50,5 0,47 1 : 1,36 : 0,2 1 : 1,36 : 0,2 2 63 1008 0 1 : 1: 0,61 1 : 0,78 : 0,87 3 61,314 1051 0,07 1:1: 0,55 1 : 0,78 : 0,70 4 55,9 1278 0,17 1:1: 0,38 1 : 0,77 : 0,61 5 61,34 1051 0,07 1 :1: 0,55 1:1: 0,53 6 58,09 1328 0,17 1:1: 0,42 1:1: 0,39 7 55,9 1278 0,17 1:1: 0,38 1 : 0,77 : 0,61 8 55,9 335 0,17 1:1: 0,38 1 : 0,77 : 0,35 9 55,94 1051 0,07 1:1: 0,55 1 : 0,80 : 0,51

Tabela 3 (continuação) N°. Temperatura de dissociação doPDC °C dT2/dTl Conteúdo de cumeno, % em peso Adição de cumeno e água durante a dissociação de PDC e DMFC kg/t de HPC HPC técn. dissociação de HPC disso ciação dePDC Neutra lização cumeno água 1 7 8 9 10 11 12 13 14 1 100 7,6 12,3 11,46 11,39 11 0 7,1 2 168 2,3 30 30,00 39,89 39,89 159 15,8 3 160 1,5 28 28,00 35 37,52 101 14,67 4 151 3,8 21 21,00 32 37,38 152 17,8 5 156 2,3 28 28,00 27,4 37,66 0 23,7 6 168 5,9 21 21,00 20,58 35,12 0 19,9 7 151 5,7 21 21,00 32 37,45 152 10,3 8 168 21,4 21 21,00 21,15 37,63 0 30,4 9 150 3,16 28 28,00 29 37,49 0 1,03

Tabela 3 (continuação) N°. Conversão Rendimento Rendimento Coeficiente de Concentração de de PDC % em AMS % em alcatrão consumo du- misturas secundárias, teoria fenólico kg/t rante a disso- ppm de fenol ciação, kg/t de fenol OM HA 1 15 16 17 18 19 20 1 92,5 75,9 44 1318,4 300 1500 2 99,87 90,6 24,4 1300 70 950 3 98,41 90,28 25,4 1301 60 920 4 99,46 88,59 28,1 1303 50 890 5 99,98 88,31 27,7 1302 55 910 6 99,99 85,47 60,4 1334 70 950 7 99,82 87,6 28,8 1305 50 890 8 91,48 84 36 1309 70 950 9 99,71 85,74 30,3 1306 50 870

Tabela 3 (continuação) N°. Consumo de vapor, t/t de fenol Fornecimento de substâncias adicional do passo de neutralização, kg/t HPC Conteúdo de substâncias após o passo de neutralização Concentração doHPC Rectificação Consumo total água cumeno água % em peso Na2S04, ppm 1 21 22 23 24 25 26 27 1 1,12 2,9 4,02 112 0 12 790 2 0,93 2,46 3,39 11 0 3,5 3 3 0,94 2,46 3,4 9,6 42,4 3,5 20 4 1,03 2,55 3,58 12 102 3,5 15 5 0,94 2,46 3,4 18 178 3,5 18 6 1,03 2,8 3,83 14 236 3,5 8 7 1,03 2,55 3,58 19 100 3,5 16 8 1,03 2,55 3,58 0 254 3,5 18 9 0,94 2,46 3,49 23,81 149 3,5 19

3 43 -'J

Lista de referências 1 Passo de destilação (1 A, B) 2 Reactor de dissociação-HPC (2 A, B, C) 3 Evaporador

4 Reactor de dissociação-PDC / DMFC 5 Neutral izador 6 Coluna de separação-acetona 7 Coluna de separação-cumeno

8 Coluna de separação-fenol / cumeno / AMS 9 Conduta de retomo do cumeno para a oxidação (corrente II) 10 Conduta de alimentação de produtos de oxidação do cumeno (corrente I) 11 Conduta para os produtos de oxidação do cumeno concentrados 12 Conduta para a água de refrigeração 13 Misturador para os produtos de oxidação, refluxo e catalisador 14 Bomba 15 Conduta de alimentação do catalisadorftLSC^) 16 Calorímetro ΔΤi (mini reactor tubular) 17 Desvio de acetona 18 Conduta de retomo do cumeno / AMS para hidrogenação 19 Conduta de alimentação do agente de neutralização(NaOH) 20 Conduta de alimentação da neutralização 21 Desvio da neutralização (corrente VI) 22 Desvio da água residual 23 Bomba de circulação da neutralização 24 Desvio de acetona bruta (corrente VII) 25 Conduta do fenol bruto (corrente VIII) 26 Condutas de retomo do cumeno (corrente IV, IVa, IVb)

27, 21' Separador para o cumeno / H2O 28 Conduta de retomo para a água (corrente III)

29 Conduta para fenol / cumeno / AMS 30 Desvio para rectificação do fenol / alcatrão

Lisboa, 2 4 MAIO 2001

Dra. Maria Silvina Fer AçentevfcV ; :0-:: IcO-X -ijdot ool - 21 JÔi..

Claims (10)

1 1

REIVINDICA ÇÕES 1. Processo aperfeiçoado para a preparação de fenol e acetona através da oxidação de cumeno para hidroperóxido de cumeno técnico (HPC), mediante a dissociação catalítica do HPC, caracterizado pelo facto de, os produtos de oxidação serem concentrados até um conteúdo de cumeno no hidroperóxido de cumeno de 21 a 30% em peso e pelo facto de esta mistura ser introduzida na dissociação catalítica e por durante a dissociação ser mantida uma relação molar de fenol:acetona:cumeno de 1: 1-0,77:0,35-0,87.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de se realizar a dissociação do hidroperóxido de cumeno técnico em reactores de mistura e a dissociação do peróxido de dicumilo, formado como produto secundário, num reactor tubular, mediante composições do meio de reacção nos reactores acima mencionados distintas.

3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de, no meio de reacção, no passo de dissociação do hidroperóxido de cumeno técnico no reactor de mistura, ser mantida uma relação molar de fenol:acetona:cumeno 1:1: (0,38-0,61).

4. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de, para a dissociação do hidroperóxido de cumeno técnico no reactor de mistura ser mantida a seguinte relação, consoante a o teor de cumeno obtido: Gcirc = 480 x Ghpq / % Cumeno (1) em que Gcirc representa a quantidade de produtos de dissociação circulantes (t/h), Ghpq a quantidade de HPC técnico fornecido à dissociação (t/h) e % Cumeno a % em peso de cumeno no HPC técnico. 2

5. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de, a dissociação do peróxido de dicumilo e de dimetilfenilcarbinol realizar-se no reactor tubular, num meio de reacção com uma relação molar fenol : acetona : cumeno = 1 : (1 : 0,77) : (0,35 - 0,87), preferencialmente a temperaturas de 150 -168°C.

6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo facto de, no reactor de dissociação do peróxido de dicumilo e do dimetilfenilcarbinol, a ffacção de cumeno ser fornecida numa quantidade até 160 kg /1 de hidroperóxido de cumeno técnico.

7. Processo de acordo com as reivindicações 5 e 6, caracterizado pelo facto de, no reactor de dissociação do peróxido de dicumilo e do dimetilfenilcarbinol, a água ser fornecida numa quantidade de 1 - 30,4 kg / t de hidroperóxido de cumeno técnico.

8. Processo de acordo com as reivindicações 2-7, caracterizado pelo facto de, o controlo do processo de dissociação do peróxido de dicumilo e do dimetilfenilcarbinol ocorrer no dispositivo, por meio da regulação da grandeza da relação (ΔΤ2 / ΔΤι) no intervalo de 1,5 a 21,4 - preferencialmente 3 - 8, em que: ΔΤ2 é a diferença de temperatura dos produtos à entrada e saída do reactor de dissociação do peróxido de dicumilo e do dimetilfenilcarbino, e ΔΤι é a diferença de temperatura dos produtos à entrada e saída do calorímetro, que é instalado na conduta de circulação dos produtos de dissociação do hidroperóxido de cumeno técnico.

9. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo facto de, a dissociação de peróxido de dicumilo e dimetilfenilcarbinol ser realizada no reactor tubular, num meio de reacção com um conteúdo de acetona reduzido, em que o reduzido conteúdo de acetona é conseguido quer por remoção de parte da acetona, quer com auxílio do fornecimento de uma quantidade adicional de fracção de cumeno e de fracção de água aos produtos de dissociação, ou por utilização de ambos os processos.

10. Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo facto de, no passo de neutralização do ácido sulfurico, o conteúdo total de cumeno e a-metilestireno nos produtos de dissociação ser, devido ao fornecimento de fracção de hidrocarboneto, 40% em peso, o conteúdo em água 3,5 % em peso e a concentração dos sais nos produtos de dissociação, após o passo de neutralização do ácido sulfurico, ser 3 a 30 ppm. Lisboa, 2 A MAIO 2001

Dra. Maria Slvina Ferreira Agente Oí'c:j! J-: :: ' ‘.ide industrial RC*£Jv.:0-;! · 1c·1- oiÍGBOA Telefs. 2ΰ85i530 - 21 00150 50