BR0117189B1 - processo para tratar um meio aquoso que contém oxima de ciclohexanona e ciclohexanona. - Google Patents
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Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSOPARA TRATAR UM MEIO AQUOSO QUE CONTÉM OXIMA DE CICLO-HEXANONA E CICLOHEXANONA".
A presente invenção refere-se a um processo para tratar ummeio aquoso que contém oxima de ciclohexanona e ciclohexanona. A inven-ção refere-se também a um processo para preparar oxima de ciclohexanona.
A oxima de ciclohexanona pode ser produzida em um processono qual um meio aquoso tamponado, contendo ácidos-tampão ou sais deácidos, como por exemplo, tampões de fosfato e sais-tampão derivadosdestes ácidos, é reciclado continuamente entre uma zona de síntese de hi-droxilamônio na qual nitrato ou óxido de nitrogênio é reduzido catalitica-mente com hidrogênio molecular a hidroxilamônio, e uma zona de síntese deoxima de ciclohexanona, onde o hidroxilamônio reage com ciclohexanona,para formar oxima de ciclohexanona. Depois de ser enriquecido em hidroxi-lamônio na zona de síntese de hidroxilamônio, o meio aquoso é passado dazona de síntese de hidroxilamônio para a zona de síntese de oxima de ciclo-hexanona. O oxima de ciclohexanona pode ser então separada do meioaquoso que é reciclado para a zona de síntese de hidroxilamônio. Antes quemeio aquoso seja reciclado para a zona de síntese de hidroxilamônio, elepode ser enriquecido com o nitrato necessário pela adição de ácido nítricoou por absorção de gases nitrosos no meio aquoso no qual ácido nítricoinstantâneo é formado in situ.
As reações químicas líquidas que ocorrem durante o processopodem ser representadas pelas seguintes equações:
1) Preparação de hidroxilamônio:
2 H3PO4 + NO3" + 3H2^ NH3OH++ 2 H2PO4" + 2 H2O
2) Preparação da oxima:
NH3OH+ + 2 H2PO4" + 2 H2O + [H]=O -> [H]=N-OH + H3PO4" + H2PO4" 3 H2O
3) Suprimento de HNOg para recompor a depleção da fonte de íons nitratoapós remoção da oxima formada:
H2PO4" + HNO3 H3PO4 + NO3-
O catalisador usado na preparação de hidroxilamônio é generi-camente paládio e/ou platino sobre um material veículo de carvão ou alumi-na. A atividade do catalisador é afetada adversamente pela presença decontaminantes orgânicos, tal como a ciclohexanona e oxima de ciclohexano-na, presentes na corrente reciclada.
O documento n0 US 3.940.442 descreve um processo, no qualum meio aquoso que deixa a síntese de oxima de ciclohexanona é submeti-do a uma etapa de lavagem, para remover traços de oxima de ciclohexano-na antes de ser reciclado para a zona de síntese de hidroxil-amina, a fim deimpedir o envenenamento do catalisador na zona de síntese de hidroxil-amina. A etapa de lavagem descrita no documento ns 3.940.442 é realizadaem uma coluna de destilação à pressão atmosférica.
Descobriu-se agora que a eficiência da redução de concentraçãode ciclohexanona e oxima de ciclohexanona no meio aquoso é marcada-mente melhorada aumentando a pressão.
Conseqüentemente, a invenção fornece um processo para tratarum meio aquoso que contém oxima de ciclohexanona e ciclohexanona, odito processo compreendendo lavar o meio aquoso com vapor de água, dis-tinguido pelo fato de que a dita lavagem é conduzida em uma pressão maisalta do que 0,11 MPa.
A invenção fornece também um processo para preparar oximade ciclohexanona, o dito processo compreendendo:passar um meio aquoso que contém fosfato de uma zona desíntese de hidroxilamônio para uma zona de síntese de oxima de ciclohexa-nona, da zona de síntese de oxima de ciclohexanona para uma zona de Ia-vagem, e da zona de lavagem de volta para a zona de síntese de hidroxil-amina;
na dita zona de síntese de hidroxilamônio, preparar hidroxilamô-nio reduzindo cataliticamente nitrato ou óxido de nitrogênio com hidrogênio;
na dita zona de síntese de oxima de ciclohexanona, preparar aoxima de ciclohexanona reagindo hidroxilamônio com ciclohexanona;
na dita zona de lavagem, lavar o meio aquoso com vapor deágua;distinguido pelo fato de que a dita lavagem é conduzida em umapressão mais alta do que 0,11 MPa.
De acordo com a invenção, o meio aquoso obtido após a lava-gem pode ter uma concentração mais baixa de ciclohexanona e oxima deciclohexanona. É possível também que o meio aquoso a ser lavado tenhaconcentração aumentada de ciclohexanona e oxima de ciclohexanona, comnenhum ou somente limitado aumento da concentração de ciclohexanona eoxima de ciclohexanona no meio aquoso obtido após a lavagem. Isso évantajoso pois as etapas de separação antes da lavagem podem ser omiti- das ou conduzidas em um grau menor. Além disso, quantidades mais altasde hidroxilamônio podem ser convertidas na zona de síntese de oxima deciclohexanona com nenhum ou somente limitado aumento da concentraçãode ciclohexanona e oxima de ciclohexanona no meio aquoso obtido após alavagem, e que entra na zona de síntese de hidroxilamônio. Uma outra van- tagem do processo de acordo com a presente invenção é que menos cor-rente pode ser usada para obter um decréscimo desejado da concentraçãode ciclohexanona e oxima de ciclohexanona. Outra vantagem é que quanti-dades aumentadas de ciclohexanona podem ser obtidas na corrente de va-por de água.
De acordo com a invenção, a lavagem é conduzida em umapressão mais alta do que 0,11 MPa. De preferência, a lavagem é conduzidaem uma pressão mais alta do que 0,13 MPa, mais preferivelmente em umapressão mais alta do que 0,15 MPa, e particularmente em uma pressão maisalta do que 0,20 MPa. Aumentando a pressão, a eficiência da redução da concentração de ciclohexanona e de oxima de ciclohexanona no meio aquo-so é aumentada ainda mais. Não há qualquer limite superior específico paraa pressão. A lavagem pode ser conduzida em uma pressão mais baixa doque 1 MPa, usualmente mais baixa do que 0,6 MPa. A pressão pode serajustada por qualquer método apropriado, como por exemplo, usando uma válvula de pressão.
De preferência, a lavagem é conduzida em uma temperaturamais alta do que 106°C, mais preferivelmente acima de 110°C, particular-mente mais alta do que 115°C, e mais particularmente ainda acima de125°C. Não há qualquer limite superior específico para a temperatura. A la-vagem pode ser conduzida em uma temperatura mais baixa do que 185°C, eusualmente, mais baixa do que 160°C.
A lavagem pode ser conduzida em uma zona de lavagem apro-priada, na qual vapor de água é passado através do meio aquoso. O meioaquoso e o vapor de água podem ser colocados em contato por qualquermétodo conhecido, de preferência colocando o meio aquoso e o vapor deágua em contato em fluxo contracorrente. Uma corrente de vapor que com-preende vapor de água e compostos orgânicos descarrega da zona de lava-gem.
O corrente de vapor pode incluir compostos orgânicos que esta-vam originalmente presentes no meio aquoso antes de entrar na zona delavagem, como por exemplo, ciclohexanona e/ou oxima de ciclohexanonaque são formadas na zona de lavagem pela conversão de oxima de ciclohe-xanona em outros produtos, particularmente em ciclohexanona. Tipicamente,os compostos orgânicos da corrente de vapor incluem ciclohexanona.
De preferência, a corrente de vapor que descarrega da zona delavagem tem uma pressão mais alta do que 0,11 MPa1 mais preferivelmenteacima de 0,13 MPa, mais preferivelmente ainda acima de 0,15 MPa, e parti-cularmente mais alta do que 0,20 MPa. Não há qualquer limite superior es-pecífico para a pressão da corrente de vapor que descarrega da zona delavagem. A corrente de vapor que descarrega da zona de lavagem pode teruma pressão mais baixa do que 1 MPa, usalmente mais baixa do que 0,6MPa. As ditas pressões referem-se à pressão da corrente de vapor no pontoonde ela descarregada da zona de lavagem.
De preferência, a corrente de vapor que descarrega da zona delavagem tem uma temperatura mais alta do que 106°C, mais preferivelmenteacima de 110°C, particularmente mais alta do que 115°C, e mais particular-mente acima de 125°C. Não há qualquer limite superior específico para atemperatura da corrente de vapor que descarrega da zona de lavagem. Acorrente de vapor que descarrega da zona de lavagem pode ter uma tempe-ratura abaixo de 185°C, usualmente abaixo de 160°C. As ditas temperaturasreferem-se à temperatura da corrente de vapor no ponto onde ela descarre-ga da zona de lavagem.
De preferência, a velocidade superficial do gás da dita correnteque passa através da zona de lavagem é entre 0,2 e 3 m/s, mais preferivel-mente entre 0,4 e 1,5 m/s. Como aqui utilizado, o termo "velocidade superfi-cial do gás" refere-se ao fluxo volumétrico de vapor de água (em m3/s) dividopela área da seção transversal livre da zona de lavagem (em m2). O tempode residência do meio aquoso na zona de lavagem é, de preferência, entre0,5 e 60 min.
O vapor de água pode ser obtido a partir de qualquer fonte,como por exemplo, evaporando água do meio aquoso. A evaporação departe da água do meio aquoso pode ser realizada na zona de lavagem. Épossível também evaporar parte da água do meio aquoso antes de o meioaquoso entrar na zona de lavagem ou após ou depois que o meio aquoso foidescarregado da zona de lavagem. Em uma modalidade preferida, o proces-so compreende obter o dito vapor de água por evaporação da água do meioaquoso em uma quantidade de 20-400 quilogramas de água por metro cúbi-co de meio aquoso, mais preferivelmente em uma quantidade de 50-200quilogramas de água por metro cúbico do meio aquoso.
Qualquer vaso apropriado pode ser usado como zona de lava-gem. De preferência, a zona de lavagem é uma coluna. De preferência, talcoluna pode ser uma coluna com placas ou uma coluna recheada. A colunacom placas pode ser qualquer coluna apropriada equipada com placas,como por exemplo, bandejas de peneira, capas de borbulhamento ou ban-dejas de válvulas.
Em uma modalidade preferida, o meio aquoso contém fosfato,de preferência entre 2,0-8,0 moles de fosfato por litro de meio aquoso. Ofosfato pode estar presente como H3PO4, H2PO4, HPO42- e/ou PO43-. Depreferência, o meio aquoso é tamponado. De preferência, o meio aquoso éum meio aquoso ácido. De preferência, o meio aquoso a ser lavado tem umpH entre 0 e 4, mais preferivelmente entre 0,5 e 4. Em uma modalidadepreferida, o meio aquoso a ser lavado contém 2,0-8,0 moles de fosfato, 0,5-8,0 moles de amônio (NhV) e 0,1-5,0 moles de nitrato (NO3") por litro demeio aquoso. Como aqui utilizado, o termo "teor de fosfato" refere-se ao teorconjunto de H3PO4, H2PO4", HPO42" e/ou PO43" por litro de meio aquoso.
Como aqui utilizado, "meio aquoso a ser lavado" refere-se ao meio aquosoque entra na zona de lavagem.
De preferência, o teor conjunto de oxima de ciclohexanona eciclohexanona no meio aquoso a ser lavado é menor do que 0,5% em peso,mais preferivelmente menor do que 0,2% em peso, particularmente menordo que 0,1% em peso, mais particularmente menor do que 0,05% em peso,e mais particularmente ainda menor do que 0,02% em peso. As ditas por-centagens ponderais são fornecidas em relação ao peso do meio aquoso.Um teor conjunto mais baixo de oxima de ciclohexanona e ciclohexanonatem a vantagem de que a tendência de perda de sal por intermédio da cor-rente de vapor é diminuída.
O teor conjunto de ciclohexanona e oxima de ciclohexanona nomeio aquoso que sai da zona de lavagem pode ser menor do que 0,02% empeso. De preferência, o teor conjunto de oxima de ciclohexanona e ciclohe-xanona no meio aquoso que sai da zona de lavagem é menor do que 0,01 %em peso, mais preferivelmente, menor do que 0,002% em peso, particular-mente menor do que 0,0005% em peso, mais particularmente menor do que0,0002% em peso, e com a maior preferência, menor do que 0,0001 % empeso do peso do meio aquoso que sai da zona de lavagem.
Com vantagens, o processo compreende causar troca de calorentre a corrente de descarga de vapor e um líquido de processo. Isso é umamaneira eficaz para usar o calor da corrente de vapor. De preferência, o ditolíquido do processo é um líquido de processo em um processo de produçãopara caprolactama. Os exemplos de líquidos de processo apropriados inclu-em um produto orgânico que compreende oxima de ciclohexanona em umsolvente orgânico, como por exemplo, tolueno, ou uma solução de sulfato deamônio. De preferência, o processo compreende retirar o dito composto or-gânico da zona de síntese de oxima de ciclohexanona. De preferência, a ditatroca de calor compreende alimentar a dita corrente de vapor para um troca-dor de calor. Em uma modalidade preferida, o dito trocador de calor é umacaldeira de reaquecimento de uma coluna de destilação, como por exemplo,uma coluna de destilação na qual a oxima de ciclohexanona é separada dede um produto orgânico que compreende ciclohexanona e solvente orgânico,ou um trocador de calor de um cristalizador, como por exemplo, um cristali-zador no qual a água é evaporada de uma solução de sulfato de amôniopara efetuar a cristalização de cristais de sulfato de amônio.
A ciclohexanona pode ser separada da corrente de vapor, porexemplo, por separação de fases. A ciclohexanona separada pode ser reci-clada para a zona de síntese de oxima de ciclohexanona.
Geralmente, a concentração de hidroxilamônio no meio aquosoque entra na zona de síntese de oxima de ciclohexanona é mais alta do que0,8 mol/l. De preferência, a concentração de hidroxilamônio no meio aquosoque entra na zona de síntese de oxima de ciclohexanona é mais alta do que1,0 mol/l, mais preferivelmente mais alta do que 1,2 mol/litro, mais preferi-velmente ainda mais alta do que 1,4 mol/l, particularmente mais alta do que1,6 mol/l. Aumentar a concentração de hidroxilamônio no meio aquoso queentra na zona de síntese de oxima de ciclohexanona é vatajoso, pois elapode resultar, por exemplo, em uma maior conversão de hidroxilamônio e/oudiminuir as perdas de hidroxilamônio por decomposição. Uma concentraçãoaumentada de hidroxilamônio no meio aquoso que entra na zona de síntesede oxima de ciclohexanona pode ser atingida, por exemplo, aumentando otempo de residência na zona de síntese de hidroxilamônio e/ou aumentandoa concentração de nitrato no meio aquoso que entra na zona de síntese deoxima de ciclohexanona. Não há qualquer limite superior específico para aconcentração de hidroxilamônio no meio aquoso que entra na zona de sínte-se de de oxima de ciclohexanona. Geralmente, a concentração de hidroxila-mônio no meio aquoso que entra na zona de síntese de oxima de ciclohexa-nona é abaixo de 2,5 moles/l.
Descobriu-se que um aumento da concentração de hidroxilamô-nio no meio aquoso que entra na zona de síntese de oxima de ciclohexano-na pode resultar em um aumento da concentração de contaminantes orgâni-cos, particularmente ciclohexanona e oxima de ciclohexanona, no meioaquoso que sai da zona de síntese de oxima de ciclohexanona. As quanti-dades aumentadas de compostos orgânicos podem ser reduzidas com van-tagens pelo processo de acordo com a invenção.
Na zona de síntese de oxima de ciclohexanona, o hidroxilamônioé reagido com ciclohexanona, para formar a oxima de ciclohexanona, depreferência na presença de um solvente orgânico. Pode-se usar qualquersolvente orgânico no qual a ciclohexanona e a oxima de ciclohexanona po-dem ser dissolvidas. De preferência, o solvente orgânico é selecionado nogrupo que consiste em benzeno, tolueno, xileno, metil-ciclo-pentano, ciclo-hexano e misturas deles. Mais preferivelmente, o solvente orgânico é tolue-no. Um processo apropriado está descrito, por exemplo, no documento n°GB-A-1.138.750. Em uma modalidade preferida, a reação do hidroxilamôniocom ciclohexanona é efetuada colocando o meio aquoso em contato comuma corrente orgânica que compreende ciclohexanona e o solvente orgânicoem fluxo contracorrente. A oxima de ciclohexanona produzida pode ser des-carregada da zona de síntese de oxima de ciclohexanona por qualquer mé-todo apropriado, de preferência retirando um produto orgânico da zona desíntese de oxima de ciclohexanona, o dito produto orgânico compreendendoa oxima de ciclohexanona e o solvente orgânico. O solvente orgânico e aciclohexanona podem ser introduzidos na zona de síntese de oxima de ci-clohexanona em qualquer ponto apropriado, de preferência a jusante doponto onde o produto orgânico é retirado da zona de síntese de oxima deciclohexanona (visto na direção do fluxo do meio aquoso). Mais preferivel-mente, o solvente orgânico e a ciclohexanona são introduzidos na zona desíntese de oxima de ciclohexanona a jusante do ponto onde o produto orgâ-nico é descarregado da zona de síntese de oxima de ciclohexanona, e o sol-vente orgânico é introduzido a jusante do ponto onde a ciclohexanona é in-traduzida na zona de síntese de oxima de ciclohexanona (visto na direção dofluxo do meio aquoso). Esta modalidade tem a vantagem de que a extraçãode quantidades residuais de ciclohexanona e oxima de ciclohexanona domeio aquoso é melhorada. Como aqui utilizado, a zona entre o ponto onde oproduto deixa a zona de síntese de oxina de ciclohexanona e o ponto onde aciclohexanona é introduzida na zona de síntese de oxima de ciclohexanonatambém é referida como zona de reação. Como aqui utilizado, a zona entreo ponto onde a ciclohexanona é introduzida na zona de síntese de oxima deciclohexanona e o ponto onde o solvente orgânico é introduzido na zona desíntese de oxima de ciclohexanona é referida também como zona de extra-ção. Para a zona de reação e a zona de extração pode-se fazer uso de tiposconhecidos de reatores em contracorrente, tais como, por exemplo, colunaspulsadas preenchidas com corpos de enchimento ou reatores de disco rota-tivo. É possível também usar um sistema que compreende inúmeros reato-res, como por exemplo, 3 a 6 reatores conectados em série, equipados comagitadores, cada um destes reatores sendo dotado também de um separa-dor de líquido-líquido. A zona de síntese da oxima de ciclohexanona é ope-rada, de preferência, em uma temperatura entre 40 e 150°C. De preferência,o meio de reação que entra na zona de síntese de oxima de ciclohexanonatem um pH entre 1 e 6, mais preferivelmente entre 1,5 e 4.
Na zona de síntese de hidroxilamônio, o hidroxilamônío é forma-do por redução catalítica de nitrato ou óxido de nitrogênio com hidrogênio. Azona de síntese de hidroxilamônio pode ser operada em uma temperatura nafaixa entre 20 e 100°C, de preferência 30-90°C, mais preferivelmente 40-65°C, e pressões atmosféricas, subatmosféricas e ou elevadas, de preferên-cia entre 0,1 e 5 MPa, mais preferivelmente entre 0,3 e 3 MPa, e particular-mente, entre 0,5 e 2 MPa (pressão parcial de hidrogênio). De preferência, opH na zona de síntese de hidroxilamônio é entre 0,5 e 6, mais preferivel-mente entre 1 e 4. O catalisador empregado nesta zona está presente gene-ricamente em uma faixa entre 1 e 25% em peso, de preferência entre 5 e15% em peso de um metal precioso, em relação ao peso total de suportemais catalisador. De preferência, o catalisador é um catalisador que contémpaládio, como por exemplo, um catalisador de paládio ou paládio-platina,presente sobre um suporte, tal como, por exemplo, um suporte de carvão oualumina. Geralmente, o catalisador está presente na zona de síntese de hi-droxilamônio em uma quantidade de 0,2-5% em peso, em relação ao pesototal de líquido no vaso ou vasos dos reatores de hidroxil-alumínio. A zonade síntese de hidroxilamônio não está limitada a um reator específico. Umreator com um agitador mecânico pode ser usado. De preferência, o reator éuma coluna, de preferência uma coluna de borbulhamento. Um exemplo deuma coluna de borbulhamento apropriada está descrito no documento n- NL-A-6908934.
Breve Descrição dos Desenhos
A Figura 1 é um diagrama esquemático de uma modalidade deuma coluna de lavagem.
A Figura 2 é um diagrama esquemático de uma modalidade deum processo de acordo com a invenção.Descrição da Modalidade
Fazendo referência à Figura 1, A representa uma coluna de Ia-vagem. O meio aquoso que contém ciclohexanona e oxima de ciclohexano-na é alimentado por intermédio da linha 1 para a zona A. O meio aquosolavado que contém uma quantidade reduzida de ciclohexanona e oxima deciclohexanona deixa a zona de lavagem A por intermédio da linha 2. O vaporde água é gerado no fundo da coluna de lavagem por suprimento de calor(Q) por intermédio de um aquecedor. O vapor de água entra em contato como meio aquoso em fluxo contracorrente, e no topo da coluna, uma correntede vapor que compreende vapor de água e ciclohexanona é descarregadada coluna de lavagem através da linha 3.
Fazendo referência à Figura 2, A representa a zona de lavagem,como descrito na Figura 1. O meio aquoso, descarregado da zona de lava-gem A, é reciclado para uma zona de síntese de hidroxilamônio B por inter-médio da linha 2. O meio aquoso pode ser enriquecido com íons nitrato pelaadição de ácido nítrico e/ou absorção de gases nitrosos através da linha 4.Na zona Β, o hidroxilamônio é formado por redução catalítica de nitrato comhidrogênio. O hidrogênio é alimentado por intermédio da linha 5 para a zonaB, contendo catalisador e íons nitrato; o hidrogênio não reagido é descarre-gado, com quaisquer outros gases, por intermédio da linha 6. Depois de serenriquecido com hidroxilamônio, na zona Β, o meio aquoso é passado para azona de síntese de oxima de ciclohexanona por intermédio da linha 7. Azona de síntese de oxima de ciclohexanona compreende uma zona de rea-ção C e uma zona de extração D. A ciclohexanona a ser convertida em oxi-ma de ciclohexanona na zona C é alimentada para a zona C em um solventeorgânico através da linha 8. A ciclohexanona é introduzida no solvente orgâ-nico por intermédio da linha 9. A parte maior de oxima de ciclohexanonaproduzida e dissolvida no solvente orgânico é removida do sistema por in-termédio da linha 10. O meio aquoso é então passado da zona de reação Cpara a zona de extração D através da linha 11. Após passar pela zona dereação C, o teor de hidroxilamônio do meio aquoso foi reduzido pela reaçãoe contém pequenas quantidades de ciclohexanona e oxima de ciclohexano-na. O solvente orgânico entra na zona de extração D através da linha 12.Dentro da zona de extração D, a oxima de ciclohexanona residual dissolvidaem um solvente orgânico é removida do meio aquoso através da linha 13.Através da linha 1, o meio aquoso deixa a zona de extração D para ser ali-mentado para a zona de lavagem A1 completando o ciclo. O processo é con-duzido continuamente.
A invenção será agora elucidada pelos exemplos que se seguemsem estar limitada a eles.
Exemplos e Experimentos Comparativos
Experimento Comparativo A
Um meio aquoso é alimentado para a parte superior de uma co-luna de lavagem, uma coluna equipada com 21 badejas de peneira, umponto de alimentação no topo da coluna, e uma caldeira de reaquecimentono fundo. As dimensões da coluna de lavagem são as seguintes: uma alturade 0,8 m e um diâmetro de 0,025 m. O meio aquoso que entra na coluna delavagem (10 l/h) compreende:
16% em peso de H3PO4
17% em peso de NH4NO3
7% em peso de NH4H2PO4
0,8% em peso de fosfato de hidroxilamônio0,1% em peso de oxima de ciclohexanona e ciclohexanonaA coluna de lavagem é operada sob pressão atmosférica, isto é,a corrente de vapor que deixa a coluna tinha uma pressão de 0,1 MPa euma temperatura de 106°C. O vapor de água é gerado na parte inferior dacoluna por evaporação de parte do meio aquoso ácido (1 kg/h). O vapor deágua que compreende água e ciclohexanona deixa a coluna de lavagem emuma quantidade de 1 kg/h. O tempo de residência do meio aquoso ácido nacoluna é de 5 min. O teor conjunto de oxima de ciclohexanona e ciclohexa-nona no meio aquoso que deixa a coluna é de 0,012% em peso. A quantida-de de ciclohexanona que deixa a coluna com o vapor de água é de 0,9% empeso. Os resultados estão fornecidos na Tabela I, Exemplo A.Exemplos I-IV
O mesmo experimento foi conduzido como descrito no Experi-mento A é realizado, exceto que a coluna de lavagem é operada sob pres-sões de 0,12, 0,15, 0,5 e 1,0 MPa, e temperaturas de 110, 116, 157 e185°C, respectivamente. O teor conjunto de oxima de ciclohexanona e ciclo-hexanona no meio aquoso que deixa a coluna é de 0,006, 0,002, 0,0004 e <0,0001% em peso, respectivamente. A quantidade de ciclohexanona quedeixa a coluna com o vapor de água é de 0,9, 1,0, 1,0 e 1,0% em peso, res-pectivamente. Os resultados (fornecidos na Tabela I) indicam que aumentara pressão resulta em um teor conjunto diminuído de oxima de ciclohexanonae ciclohexanona no meio aquoso que deixa a coluna, e uma quantidade au-mentada de ciclohexanona no vapor de água.Experimento Referencial B
O mesmo experimento descrito no Experimento Comparativo A érealizado, exceto que o teor conjunto de ciclohexanona e oxima de ciclohe-xanona no meio aquoso que entra na coluna de lavagem é de 0,025% empeso. O teor conjunto de oxima de ciclohexanona e ciclohexanona no meioaquoso que deixa a coluna é 0,003% em peso. A quantidade de ciclohexa-nona que deixa a coluna com o vapor de água é de 0,2% em peso. Os re-sultados estão fornecidos na Tabela II.Exemplos V-X
O mesmo experimento descrito no Experimento B é realizado,exceto que a coluna de lavagem é operada sob pressões de 0,12, 0,16,0,17, 0,21, 0,27 e 0,5 MPa, e temperaturas de 110, 118, 121, 127, 135 e157°C, respectivamente. O teor conjunto de oxima de ciclohexanona e ciclo-hexanona no meio aquoso que deixa a coluna é de 0,001, 0,0005, 0,0003,0,0002, < 0,0001 e < 0,0001% em peso, respectivamente. Os resultados
(fornecidos na Tabela II) indicam que aumentar ainda mais as pressões re-sulta em um teor conjunto mais diminuído de oxima de ciclohexanona e ci-clohexanona no meio aquoso que deixa a coluna.Exemplos 1-3
Nestes experimentos, a modalidade como ilustrada na Figura 2foi usada para indicar o efeito de aumentar a concentração de hidroxilamôniono meio aquoso que entra na zona de síntese de oxima de ciclohexanona.Experimento 1
Na zona de síntese de hidroxilamônio B (contendo um catalisa-dor (8% em peso de Pd e 2% em peso de Pt sobre suporte de carvão), ope-rada em uma temperatura de 55°C e uma pressão de 1 MPa (pressão parci-al de hidrogênio)), um meio aquoso que tem a seguinte composição:
1,30 mol de NH3OH H2PO4
1,38 mol de NH4H2PO4
0,665 mol de H3PO4
1,73 mol de NH4NO3
39,9 moles de H2O
(correspondente a uma concentração de hidroxilamônio no meio aquoso de1,3 mol/l, e uma concentração de fosfato de 3,34 moles/l) foi produzido porunidade de tempo, e alimentado continuamente para a zona de reação C(uma coluna recheada pulsada, operada a 55°C), junto com ciclohexanona etolueno. A razão molar do hidroxilamônio alimentado para a zona de síntesede oxima de ciclohexanona por undidade de tempo para a ciclohexanonaalimentada para a zona de síntese de oxima de ciclohexanona por unidadede tempo, isto é, a razão de hidroxilamônio (em mol/s)/ciclohexanona (emmol/s) foi de 0,95. Substancialmente todo o hidroxilamônio foi reagido paraformar oxima de ciclohexanona. A oxima de ciclohexanona dissolvida emtolueno foi retirada da zona C, a concentração de ciclohexanona sendo de38% em peso (em relação aos pesos de tolueno + oxima de ciclohexanonasomados). O meio aquoso que sai da zona C foi alimentado para a zona D(uma coluna recheada pulsada, operada a 70°C), junto com tolueno.
O teor conjunto de ciclohexanona e oxima de ciclohexanona nomeio aquoso que sai da zona de extração D foi de 0,0043% em peso (43 ppm).Experimento 2
Neste exemplo, todas as condições foram iguais àquelas dosexemplos anteriores, exceto que o meio aquoso que sai da zona de síntesede hidroxilamônio B e que entra na zona de reação C tinha a seguinte com-posição:
1,50 mol de NH3OH H2PO4
1,45 mol de NH4H2PO4
0,39 mol de H3PO4
1,65 mol de NH4NO3
39,8 moles de H2O
(correspondente a uma concentração de hidroxilamônio no meio aquoso de1,5 mol/l, e uma concentração de fosfato de 3,34 moles/l). O teor conjunto deciclohexanona e oxima de ciclohexanona no meio aquoso que sai da zonade extração D foi de 0,0218% em peso (218 ppm).
Experimento 3
Neste exemplo, todas as condições foram iguais àquelas dosexemplos anteriores, exceto que o meio aquoso que sai da zona de síntesede hidroxilamônio B e que entra na zona de reação C tinha a seguinte com-posição:
1,60 mol de NH3OH H2PO4
1,45 mol de NH4H2PO4
0,30 mol de H3PO4
1,65 mol de NH4NO3
39,6 moles de H2O(correspondente a uma concentração de hidroxilamônio no meio aquoso de1,6 mol/l, e uma concentração de fosfato de 3,34 moles/l). O teor conjunto deciclohexanona e oxima de ciclohexanona no meio aquoso que sai da zonade extração D foi de 0,0277% em peso (277 ppm).
A Tabela Illfornece uma visão geral dos Experimentos 1 a 3.Estes experimentos indicam que um aumento da concentração de hidroxila-mônio no meio aquoso que entra na zona de síntese de oxima de ciclohexa-nona resulta em um aumento da concentração de ciclohexanona e oxima deciclohexanona no meio aquoso que sai da zona de síntese de axima de ci-clohexanona. A concentração aumentada de ciclohexanona e oxima de ci-clohexanona pode ser separada com vantagens do meio aquoso pelo pro-cesso aperfeiçoado de lavagem de acordo com a invenção.
Tabela I
Resultado de lavar um meio aquoso que compreende 1.000 ppm de oximade ciclohexanona e ciclohexanona
<table>table see original document page 16</column></row><table>16
Tabela II
Resultado de Lavar um meio aquoso que compreende 250 ppm de oxima deciclohexanona e ciclohexanona
<table>table see original document page 17</column></row><table>
Tabela III
<table>table see original document page 17</column></row><table>
Claims (18)
1. Processo para tratar um meio aquoso que contém oxima deciclohexanona e ciclohexanona, o dito processo compreendendo lavar omeio aquoso com vapor de água, caracterizado pelo fato de que a dita Iava-gem é conduzida em uma pressão mais alta do que 0,11 MPa.
2. Processo para preparar oxima de ciclohexanona, o dito pro-cesso compreendendo:passar um meio aquoso que contém fosfato de uma zona desíntese de hidroxilamônio para uma zona de síntese de oxima de ciclohexa-nona, da zona de síntese de oxima de ciclohexanona para uma zona de la-vagem, e da zona de lavagem de volta para a zona de síntese de hidroxil-amina;na dita zona de síntese de hidroxilamônio, preparar hidroxilamô-nio reduzindo cataliticamente nitrato ou óxido de nitrogênio com hidrogênio;na dita zona de síntese de oxima de ciclohexanona, preparar aoxima de ciclohexanona reagindo hidroxilamônio com ciclohexanona;na dita zona de lavagem, lavar o meio aquoso com vapor deágua;caracterizado pelo fato de que a dita lavagem é conduzida emuma pressão mais alta do que 0,11 MPa.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que alavagem é conduzida em uma pressão mais alta do que 0,15 MPa.
4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 3, em que a velocidade superficial do gás do dito vapor de água é entre 0,2e 3 m/s.
5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 4, em que o processo compreende obter a dito vapor de água evaporandoágua do meio aquoso.
6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 5, em que a dita lavagem é conduzida em uma coluna.
7. Processo, de acordo com a reivindicação 6, em que a ditacoluna é uma coluna de placas ou uma coluna recheada.
8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 7, em que o meio aquoso é um meio aquoso ácido.
9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 8, em que o meio aquoso a ser lavado tem um pH entre 0 e 4.
10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 9, em que o meio aquoso a ser lavado contém 2,0-8,0 mol/l de fosfato, 0,5-8,0 mol/l de amônio e 0,1-5,0 mol/l de nitrato.
11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 10, em que o teor conjunto de oxima de ciclohexanona e ciclohexanona nomeio aquoso a ser lavado é menor do que 0,5% em peso.
12. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 11, em que a dita lavagem é conduzida em uma zona de lavagem, e emque o processo compreende descarregar uma corrente de vapor da ditazona de lavagem, a dita corrente de vapor tendo uma pressão mais alta doque 0,11 MPa.
13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 12, em que a dita corrente de vapor compreende vapor de água e ciclohe-xanona.
14. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, em que o processo compreende trocar calor da corrente de vapor comum líquido de processo.
15. Processo, de acordo com a reivindicação 14, em que o ditolíquido de processo é um líquido de processo em um processo de produçãode caprolactama.
16. Processo, de acordo com a reivindicação 15, em que o ditolíquido de processo é uma mistura que compreende tolueno e oxima de ci-clohexanona.
17. Processo, de acordo com a reivindicação 2 e qualquer umadas reivindicações 2 a 16, em que a concentração de hidroxilamônio no meioaquoso que entra na zona de síntese de oxima de ciclohexanona é mais altado que 1,0 mol/l.
18. Processo, de acordo com a reivindicação 17, em que a con-centração de hidroxilamônio no meio aquoso que entra na zona de síntesede oxima de ciclohexanona é mais alta do que 1,4 mol/l.
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