ES2256281T3 - Procedimiento para el hidroformilado de olefinas con 2 a 8 atomos de carbono. - Google Patents
Procedimiento para el hidroformilado de olefinas con 2 a 8 atomos de carbono.Info
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Abstract
Procedimiento para el hidroformilado de olefinas con 2 a 8 átomos de carbono, en el que (i) en una zona de reacción se introduce una alimentación que contiene olefina, que comprende una mezcla de un hidrocarburo saturado con 2 a 8 átomos de carbono, monóxido de carbono e hidrógeno, y se hace reaccionar en presencia de un catalizador de hidroformilado, (ii)de la descarga de la zona de reacción se separa una corriente constituida esencialmente por olefina no transformada e hidrocarburo saturado, (iii) la corriente se separa mediante rectificación en una fracción enriquecida en olefina y una fracción empobrecida en olefina, y (iv)la fracción enriquecida en olefina se devuelve al menos parcialmente a la zona de reacción.
Description
Procedimiento para el hidroformilado de olefinas
con 2 a 8 átomos de carbono.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para el hidroformilado de olefinas con 2 a 8 átomos
de carbono.
El hidroformilado u oxo-síntesis
es un importante procedimiento a escala industrial, y sirve para la
obtención de aldehídos a partir de olefinas, monóxido de carbono e
hidrógeno. Estos aldehídos se pueden hidrogenar, en caso dado en el
mismo paso de trabajo, o a continuación en un paso de hidrogenado
separado con hidrógeno, para dar los correspondientes alcoholes. El
hidroformilado se efectúa en presencia de catalizadores disueltos de
manera homogénea en el medio de reacción. En este caso se emplean
como catalizadores generalmente los complejos carbonílicos de
metales del grupo secundario VIII, en especial Co, Rh, Ir, Pd, Pt o
Ru, que no están modificados, o que pueden estar modificados, por
ejemplo, con ligandos contienen amina o fosfina.
Ya que una conversión cuantitativa de olefina
requiere un gasto elevado en instalaciones en el hidroformilado, en
especial el hidroformilado de olefinas inferiores se lleva a cabo
frecuentemente sólo hasta una conversión parcial. De la descarga de
reacción se separa el producto de hidroformilado, y la olefina no
transformada se alimenta conjuntamente de nuevo al reactor de
hidroformilado junto con monóxido de carbono fresco e hidrógeno.
Sin embargo, con la olefina recirculada se devuelven al reactor
también los componentes inertes introducidos con la olefina o
formados mediante reacciones secundarias, por ejemplo hidrocarburos
saturados, que no son accesibles al hidroformilado. Para impedir que
la concentración de componentes inertes en el reactor de
hidroformilado aumente continuamente y alcance valores en los que la
reacción de hidroformilado se detiene, se debe evacuar continuamente
una corriente parcial de corriente recirculada del procedimiento,
para eliminar los componentes inertes del sistema.
No obstante, la corriente de descarga está
constituida por componentes inertes sólo en una parte. La mayor
parte la forman olefina no transformada, así como monóxido de
carbono no transformado e hidrógeno, que se pierden, por
consiguiente, para la reacción. Para mantener reducidas la corriente
de descarga y las pérdidas vinculadas a la misma en general se
emplea una alimentación de olefina de pureza elevada. De este modo,
en el hidroformilado de propileno se emplean en general una
alimentación de propileno con una pureza de aproximadamente un
99,5%, que alguna vez se denomina "Polymer Grade Propylen",
estando constituido el resto esencialmente por propano. Sin embargo,
tales alimentaciones de olefina de pureza elevada se pueden obtener
sólo de manera costosa, y por consiguiente se ofrecen en el mercado
en precios claramente más elevados que las olefinas de pureza más
reducida. A modo de ejemplo, el denominado "Chemical Grade
Propylen", que contiene aproximadamente un 3 a un 7% en peso de
propano, es claramente más barato que el Polymer Grade Propylen
abordado.
Las alimentaciones de olefina de pureza más
reducida, que contienen, por ejemplo, más de un 0,5% en peso de
hidrocarburos saturados, no se pueden emplear sin mayor problema en
procedimientos de hidroformilado industriales por los citados
motivos. Para impedir que la concentración de hidrocarburos
saturados en el reactor de hidroformilado alcance valores tan
elevados que se detenga el hidroformilado, la corriente de descarga,
bajo pérdida simultánea de olefina no transformada, se debía
seleccionar tan elevada que se desbarataría el ahorro de la
substancia de empleo más económica.
La EP-A 0 648 730 da a conocer un
procedimiento para la obtención de un oxoproducto obtenido a partir
de propileno, en el que se separa de la corriente de producto de un
hidroformilado de propileno una corriente gaseosa que contiene
propileno y propano no transformados. Mediante adsorción selectiva
de propileno a un agente de adsorción, y subsiguiente desorción, se
obtiene una corriente gaseosa enriquecida en propileno, que se
devuelve al menos parcialmente a la zona de reacción. Los ciclos de
adsorción y desorción alternantes requieren cambio de presión y/o
temperatura periódico. Las instalaciones requeridas a tal efecto son
costosas y propensas a averías.
Por lo tanto, la tarea de la presente invención
consiste en indicar un procedimiento alternativo para el
hidroformilado de olefinas, que permita el empleo de alimentaciones
que contienen olefina con una mezcla de hidrocarburos saturados.
Según la invención, este problema se soluciona
mediante un procedimiento para el hidroformilado de olefinas con 2
a 8 átomos de carbono, en el que
- (i)
- en una zona de reacción se introduce una alimentación que contiene olefina, que comprende una mezcla de un hidrocarburo saturado con 2 a 8 átomos de carbono, monóxido de carbono e hidrógeno, y se hace reaccionar en presencia de un catalizador de hidroformilado,
- (ii)
- de la descarga de la zona de reacción se separa una corriente constituida esencialmente por olefina no transformada e hidrocarburo saturado,
- (iii)
- la corriente se separa mediante rectificación en una fracción enriquecida en olefina y una fracción empobrecida en olefina, y
- (iv)
- la fracción enriquecida en olefina se devuelve al menos parcialmente a la zona de reacción.
Las olefinas que se pueden hidroformilar conforme
al procedimiento según la invención contienen 2 a 8, preferentemente
2 a 4 átomos de carbono. Se puede tratar de olefinas de cadena
lineal, ramificadas o cíclicas. Los ejemplos preferentes de olefinas
apropiadas son eteno, propeno, 1-buteno y/o
2-buteno. La alimentación que contiene olefina puede
contener una olefina aislada, o una mezcla de olefinas. La olefina
se alimenta en forma de una alimentación que contiene olefina a la
zona de reacción que contiene una mezcla, por ejemplo un 0,5 a un
40% en peso, preferentemente un 2 a un 30% en peso, en especial un 3
a un 10% en peso, de al menos un hidrocarburo saturado, es decir, un
alcano y/o cicloalcano, con 2 a 8 átomos de carbono. Por regla
general, la olefina y el hidrocarburo saturado presentan el mismo
número de átomos de carbono. Habitualmente, la alimentación que
contiene olefina está constituida esencialmente sólo por olefina e
hidrocarburo saturado, es decir, contiene preferentemente menos de
un 0,5% en peso de componentes diferentes a olefina e hidrocarburo
saturado.
Las alimentaciones apropiadas que contienen
olefina son accesibles a escala industrial. Un ejemplo preferente es
una mezcla de propano y propeno, preferentemente con un contenido de
un 2 a un 10% en peso, en especial un 3 a un 7% en peso de propano.
Tales mezclas son adquiribles como "Chemical Grade Propylen".
Estas se obtienen, por ejemplo, mediante reacción de nafta o gas
natural en craqueadores de vapor y subsiguiente elaboración por
destilación. Otro ejemplo de una alimentación apropiada que contiene
olefina es también el denominado "Refinery Grade Propylen", que
presenta contenidos en propano de un 20 a un 40% en peso.
Habitualmente se emplean monóxido de carbono e
hidrógeno en forma de una mezcla, el denominado gas de síntesis. La
composición del gas de síntesis empleado en el procedimiento según
la invención puede variar en amplios intervalos. La proporción molar
de monóxido de carbono e hidrógeno asciende por regla general a 2:1
a 1:2, en especial aproximadamente 45:55 a 50:50.
La temperatura en la reacción de hidroformilado
se sitúa en general en un intervalo de aproximadamente 50 a 200ºC,
de modo preferente aproximadamente 60 a 190ºC, en especial
aproximadamente 90 a 190ºC. La reacción se lleva a cabo
preferentemente a una presión en el intervalo de aproximadamente 10
a 700 bar, de modo preferente 15 a 200 bar, en especial 15 a 60
bar. La presión de reacción puede variar en dependencia de la
actividad del catalizador de hidroformilado empleado.
Las instalaciones de reacción resistentes a
presión apropiadas para el hidroformilado son conocidas por el
especialista. Entre éstas cuentan los reactores habituales
generalmente para reacciones gas-líquido, como por
ejemplo reactores de circulación de gases, columnas de burbujas,
etc, que pueden estar subdivididas mediante elementos de inserción
en caso dado.
Los catalizadores de hidroformilado apropiados
son los compuestos y complejos de metales de transición habituales,
conocidos por el especialista, que se pueden emplear tanto con, como
también sin cocatalizadores. En el caso del metal de transición se
trata preferentemente de un metal del grupo secundario VIII del
Sistema Periódico, y en especial de Co, Ru, Rh, Pd, Pt, Os o Ir,
especialmente Rh, Co, Ir o Ru.
Los compuestos complejos apropiados son, a modo
de ejemplo, los compuestos carbonílicos de los citados metales, así
como complejos cuyos ligandos son seleccionados entre aminas,
arilfosfinas, alquilfosfinas, arilalquilfosfinas, olefinas, dienos,
etc., y mezclas de los mismos.
Son apropiados, por ejemplo, complejos de rodio
de la fórmula general RhX_{m}L^{1}L^{2}
(L^{3})_{n}, donde
- X
- representa halogenuro, preferentemente cloruro o bromuro, carboxilato de alquilo o arilo, acetilacetonato, sulfonato de arilo o alquilo, en especial fenilsulfonato y toluenosulfonato, hidruro o el anión difeniltriazina,
L^{1}, L^{2}, L^{3},
independientemente entre sí, representan CO, olefinas,
cicloolefinas, preferentemente ciclooctadieno (COD), dibenzofosfol,
benzonitrilo, PR_{3} o
R_{2}P-A-PR_{2}, m representa 1
o 3 y n representa 0, 1 o 2. Se debe entender por R (los restos R
pueden ser iguales o diferentes) restos alquilo, cicloalquilo y
arilo, preferentemente fenilo, p-tolilo,
m-tolilo, p-etilfenilo,
p-cumilo,
p-t-butilfenilo,
p-alcoxifenilo con 1 a 4 átomos de carbono,
preferentemente p-anisilo, xililo, mesitilo,
p-hidroxifenilo, que se puede presentar también
etoxilado en caso dado, sulfofenilo, isopropilo, alcoxi con 1 a 4
átomos de carbono, ciclopentilo o ciclohexilo. A representa
1,2-etileno o 1,3-propileno.
Preferentemente, L^{1}, L^{2} o L^{3} representan, de modo
independiente entre sí, CO, COD, P(fenil)_{3},
P(i-propil)_{3},
P(anisil)_{3},
P(OC_{2}H_{5})_{3},
P(ciclohexilo)_{3}, dibenzofosfol o
benzonitrilo.
- X
- representa preferentemente hidruro, cloruro, bromuro, acetato, tosilato, acetilacetonato o el anión difeniltriazina, en especial hidruro, cloruro o acetato.
Los catalizadores de hidroformilado preferentes
son catalizadores de rodio que contienen fósforo, como se forman,
por ejemplo, bajo condiciones de hidroformilado in situ a partir de
una fuente de rodio y una triarilfosfina, por ejemplo
trifenilfosfina, como RhH(CO)_{2}
(PPh_{3})_{2} o RhH(CO)
(PPh_{3})_{3}.
Los catalizadores de hidroformilado apropiados se
describen, por ejemplo, en Beller et al., Journal of
Molecular Catalysis A, 104 (1995), páginas 17-85, al
que se hace referencia en su totalidad en este caso.
\newpage
En la zona de reacción tiene lugar una conversión
parcial por rendimiento, referida a la olefina alimentada. La
conversión asciende generalmente a un 10 hasta un 90%, referido a la
olefina alimentada.
La descarga de la zona de reacción se somete a
una operación de separación de una o varias etapas, obteniéndose al
menos una corriente que contiene la cantidad principal de producto
de hidroformilado y una corriente constituida esencialmente por
olefina no transformada e hidrocarburo saturado. Según procedimiento
de descarga, en caso dado se obtienen otras corrientes, como gases
de escape que contienen gas de síntesis, corrientes que contienen
productos secundarios de punto de ebullición elevado de
hidroformilado y/o catalizador de hidroformilado, que se devuelven
completa o parcialmente a la zona de reacción o se exclusan del
procedimiento -en caso dado tras elaboración-. De la descarga de la
zona de reacción se pueden separar, a modo de ejemplo, en primer
lugar el producto de hidroformilado, y en caso dado fracciones de
punto de ebullición más elevado que el producto de hidroformilado. A
continuación se puede condensar una mezcla de olefina no
transformada e hidrocarburo saturado.
No obstante, la corriente constituida
esencialmente por olefina no transformada e hidrocarburo saturado
se obtiene convenientemente separándose de la descarga de la zona de
reacción en primer lugar un producto de hidroformilado crudo, que
contiene olefina no transformada e hidrocarburo saturado disuelto, y
sometiéndose el producto de hidroformilado líquido crudo a un paso
de desgasificado a continuación, en el que se produce una corriente
que está constituida esencialmente por olefina no transformada e
hidrocarburo saturado. La descarga de reacción liberada de producto
de hidroformilado crudo se devuelve en general completa o
parcialmente a la zona de reacción. Para el desgasificado, el
producto de hidroformilado crudo se puede descomprimir, calentar y/o
tratar con un gas de rectificación, como gas de síntesis o
nitrógeno. Convenientemente se lleva a cabo el desgasificado en una
columna, alimentándose el producto de hidroformilado crudo en la
zona central de la columna, extrayéndose en la cola de la columna
el producto de hidroformilado desgasificado, que se alimenta a la
elaboración subsiguiente, y extrayéndose una corriente líquida o
gaseosa en la cabeza de la columna, que está constituida
esencialmente por olefina no transformada e hidrocarburo
saturado.
La separación del producto de hidroformilado
crudo de la descarga de la zona de reacción se puede efectuar de
diversas maneras. Por una parte, se puede emplear el denominado
procedimiento de descarga de líquido, en el que se descomprime de la
zona de reacción la descarga esencialmente líquida, excepto el gas
de síntesis empleado en exceso para el hidroformilado, separándose a
consecuencia de la reducción de presión la descarga en una fase
líquida, está constituida esencialmente por productos secundarios de
punto de ebullición elevado, el catalizador de hidroformilado
disuelto de manera homogénea y cantidades reducidas de producto de
hidroformilado, olefina no transformada e hidrocarburo saturado, y
una fase gaseosa que está constituida esencialmente por producto de
hidroformilado, olefina no transformada e hidrocarburo saturado, así
como gas de síntesis no transformado. La fase líquida se puede
conducir de nuevo al reactor como corriente de recirculación.
Mediante condensación al menos parcial de la fase gaseosa se obtiene
el producto de hidroformilado crudo. La fase gaseosa que permanece
en la condensación se devuelve completa o parcialmente a la zona de
reacción.
Ventajosamente se puede elaborar la fase gaseosa
y líquida que se produce en forma primaria en la etapa de
descompresión según el procedimiento descrito en la WO 97/07086. Con
este fin se calienta la fase líquida y se introduce en la zona
superior de una columna, mientras que la fase gaseosa se introduce
en la cola de la columna. De este modo se conducen en
contracorriente fase líquida y fase gaseosa. Para aumentar el
contacto recíproco de las fases, la columna está cargada
preferentemente con cuerpos de relleno. Mediante el contacto íntimo
de la fase gaseosa con la fase líquida se transfieren a la fase
gaseosa las cantidades residuales de producto de hidroformilado,
olefina no transformada e hidrocarburo saturado presenten en la fase
líquida, de modo que la corriente gaseosa que abandona la columna en
la cabeza está enriquecida en producto de hidroformilado, olefina no
transformada e hidrocarburo saturado en comparación con la corriente
gaseosa introducida en el extremo inferior de la columna. La
elaboración subsiguiente de la corriente gaseosa que abandona la
columna y de la fase líquida que abandona la columna se efectúa de
modo habitual, a modo de ejemplo como se describe
anteriormente.
Alternativamente, en especial en el caso de
empleo de olefinas con 2 a 4 átomos de carbono, se puede trabajar
según el denominado procedimiento de gas de circulación (gas
recycle), en el que se extrae una corriente gaseosa del espacio de
gases del reactor de hidroformilado. Esta corriente gaseosa está
constituida esencialmente por gas de síntesis, olefina no
transformada e hidrocarburo saturado, conduciéndose
concomitantemente el producto de hidroformilado formado en la
reacción de hidroformilado según medida de presión de vapor en el
reactor de hidroformilado. De la corriente gaseosa se condensa el
producto de hidroformilado conducido concomitantemente, por ejemplo
mediante enfriamiento, y la corriente gaseosa liberada de fracción
líquida se devuelve al reactor de hidroformilado.
La corriente constituida esencialmente por
olefina no transformada e hidrocarburo saturado contiene, por
ejemplo, un 50 a un 95% en peso, preferentemente un 60 a un 80% en
peso de olefina, y un 5 a un 50% en peso, preferentemente un 20 a un
40% en peso de hidrocarburo saturado.
La corriente constituida esencialmente por
olefina no transformada e hidrocarburo saturado se separa mediante
rectificación (destilación) en una fracción enriquecida en olefina y
una fracción empobrecida en olefina. La rectificación se efectúa
habitualmente a baja temperatura y/o presión elevada, dependiendo
las condiciones exactas de temperatura y/o presión de factores, como
el índice de carbono de la olefina/hidrocarburo saturado a separar,
etc. La rectificación se efectúa generalmente en una columna que
está provista de un número suficientemente grande de pisos de
rectificación. Las columnas para tales tareas de separación son
conocidas en sí y se emplean, por ejemplo, para la separación de
olefinas e hidrocarburos saturados, que están contenidos en el gas
de disociación de un craqueador de vapor. La corriente a separar se
puede introducir en la columna opcionalmente en forma gaseosa o
líquida, de modo preferente en la zona central de la columna. En la
cabeza o zona superior de la columna se puede extraer
convenientemente la fracción enriquecida en olefina, en la cola o
zona inferior de la columna se puede extraer la fracción empobrecida
en olefina.
Por regla general se pretende obtener como
fracción empobrecida en olefina hidrocarburo saturado lo más puro
posible, que se puede descargar del procedimiento sin mayor pérdida
de olefina. Por el contrario, en la fracción enriquecida en olefina
no se desea en general olefina pura, sino que se permite un cierto
contenido en hidrocarburos saturados para mantener reducido el gasto
de separación. Para los fines de la presente invención es suficiente
que la fracción enriquecida en olefina esté enriquecida en olefina
frente a la descarga de la zona de reacción, es decir, que la
proporción de olefina respecto a hidrocarburo saturado en la misma
sea mayor que en la descarga de la zona de reacción.
La fracción empobrecida en olefina contiene
preferentemente más de un 95% en peso, en especial más de un 99% en
peso de hidrocarburo saturado. Habitualmente, la fracción
enriquecida en olefina contiene más de un 80% en peso, por ejemplo
un 85 a un 95% en peso de olefina, siendo el resto un hidrocarburo
saturado.
Según una forma de ejecución especialmente
preferente, en el procedimiento según la invención se emplea una
alimentación que contiene propileno, que comprende una mezcla de
propano. Por lo tanto, como corriente a separar se forma una mezcla
de propileno y propano. La separación de esta corriente en una
fracción enriquecida en propileno y una fracción empobrecida en
propileno se consigue en una columna de destilación apropiada bajo
presión, una denominada columna de separación para hidrocarburos con
3 átomos de carbono. La columna se acciona preferentemente de modo
que en la cabeza se produzca una fracción enriquecida en propileno,
que se puede devolver directamente a la zona de reacción, y en la
cola se puede extraer propano sensiblemente puro, que se puede
eliminar del sistema sin pérdida de propileno. Las condiciones de
operación típicas de la columna de separación para hidrocarburos con
3 átomos de carbono son: 20 a 25 bar de presión de cabeza, 60 a 70ºC
de temperatura de cola, 100 a 150 pisos teóricos.
La fracción empobrecida en olefina se descarga
del sistema. Por ejemplo, esta se puede incinerar. Esta puede servir
además como substancia de empleo para reacciones químicas, por
ejemplo en craqueadores de vapor. En una forma de ejecución
especialmente conveniente se alimenta la fracción empobrecida en
olefina a un craqueador de vapor, a partir de cuyo gas de
disociación se obtiene la alimentación que contiene olefina para el
procedimiento según la invención. Para la consecución de un régimen
de operación estacionario del procedimiento según la invención, con
la fracción empobrecida en olefina se descarga una cantidad de
hidrocarburo saturado, que corresponde esencialmente a la suma de
la cantidad introducida con la alimentación que contiene olefina y
la cantidad de hidrocarburo saturado formada en el
hidroformilado.
El procedimiento según la invención parte de
alimentaciones que contienen olefina, que contienen una mezcla de
un hidrocarburo saturado. Tales mezclas se producen a escala
industrial, y su obtención es considerablemente menos costosa que la
de las correspondientes alimentaciones de olefina altamente
purificadas. En el ámbito de la invención es ciertamente necesaria
una separación de olefina e hidrocarburo saturado en un punto que
sigue al hidroformilado. La separación de una corriente de
olefina/hidrocarburo saturado separada de la descarga de
hidroformilado es claramente menos costosa que la separación de la
alimentación que contiene olefina total, ya que la corriente que se
produce tras el hidroformilado está reducida en la fracción de
olefina, que se ha transformado en aldehído y/o alcohol en la
reacción de hidroformilado. Las cantidades de mezcla a separar
producida son considerablemente más reducidas que la alimentación
completa en la etapa que sigue a la zona de reacción. Por
consiguiente, la instalación de separación se puede diseñar más
reducida, lo que está vinculado a costes de inversión menores. Se
debe ver otra ventaja en que el contenido en olefina de la fracción
enriquecida en olefina se debe aumentar únicamente en tal medida que
la proporción ponderal de olefina respecto a hidrocarburo saturado
en la fracción enriquecida en olefina sea mayor que en la descarga
de la zona de reacción. Una alimentación que contiene olefina en el
procedimiento de hidroformilado convencional presenta, por regla
general, contenidos en olefina claramente más elevados, por ejemplo
aproximadamente un 99,5%.
Un acondicionamiento ventajoso del procedimiento
según la invención se representa en la figura 1, y se explica a
continuación.
La figura 1 muestra una representación
esquemática del procedimiento según la invención según el
procedimiento de gas de circulación. Por motivos de claridad se
suprimieron detalles de instalación sobreentendidos, que no son
necesarios para la ilustración del procedimiento según la
invención.
Según la figura 1, en el reactor (1) se introduce
una alimentación que contiene olefina (9), que contiene la olefina
a hidroformilar y un hidrocarburo saturado, y una corriente que
contiene olefina recirculada a través del conducto (8), así como gas
de síntesis (10), es decir, una mezcla de monóxido de carbono e
hidrógeno, y se hidroformila en el mismo hasta una conversión
parcial. Del espacio de gases del reactor se extrae una corriente
gaseosa que contiene olefina no transformada, hidrocarburo saturado,
gas de síntesis no transformado y un producto de hidroformilado. La
corriente se enfría en el cambiador de calor (2), y se alimenta a un
recipiente de separación de fases (3). La fracción gaseosa se
alimenta de nuevo al reactor (1) a través del compresor (4). La
fracción líquida producida en el depósito de separación (3), que
está constituida esencialmente por producto de hidroformilado crudo
con olefina disuelta en el mismo e hidrocarburo saturado, se
alimenta a la columna de desgasificado (5), en cuya cabeza se
produce una mezcla de olefina e hidrocarburo saturado. En la cola de
la columna de desgasificado (5) se extrae el producto de
hidroformilado crudo (7), que se elabora adicionalmente a
continuación. La mezcla de olefina e hidrocarburo saturado se
conduce a la columna de rectificación (6). En ésta se produce en la
cabeza una corriente de olefina con fracción reducida en
hidrocarburo saturado, que se devuelve al reactor de hidroformilado
(1) a través del conducto (8). En la cola de la columna de
rectificación (6) se obtiene hidrocarburo saturado esencialmente
puro, que se elimina del sistema.
La invención se explica más detalladamente
mediante el siguiente ejemplo.
Se empleó una instalación como la que se
representa en la figura 1.
Al reactor (1) se alimentaron una corriente de 10
t/h de Chemical Grade propylen (95% de propileno, 5% de propano),
una corriente de recirculación (8) de 3,2 t/h de la columna de
separación de propileno -propano (6), así como gas de síntesis. En
el reactor se encontraba una fase líquida compuesta por productos de
punto de ebullición elevado, y un catalizador disuelto en la misma
de manera homogénea en forma de Rh/trifenilfosfina. El
hidroformilado se efectuó a 105ºC y 20 bar. El producto formado, una
mezcla de n- e iso-butiraldehído, se descargó del
reactor junto con propileno no transformado, así como el propano
alimentado y formado, con ayuda de una corriente de gas de
circulación. Las fracciones condensables se precipitaron en el
refrigerador post-conectado (2), y se reunieron en
el subsiguiente separador (3). El condensado contenía un 79,3% de
butiraldehído, un 14,3% de propileno y un 7,4% de propano. Se
alimentó a la columna de desgasificado (5) (20,3 t/h), donde se
produjo en la cola un producto de hidroformilado exento de
hidrocarburos con 3 átomos de carbono (15,9 t/h), y en la cabeza una
mezcla constituida por un 66% de propileno y un 34% de propano (4,4
t/h). Esta mezcla se separó en la columna siguiente (6) en una
corriente de propano prácticamente exenta de propileno en la cola
(1,2 t/h), y una mezcla constituida por un 90% de propileno y un 10%
de propano en la cabeza (3,2 t/h). Esta corriente se introdujo de
nuevo en la alimentación de propileno del reactor de síntesis (1).
la columna (6) se accionó a una presión de cabeza de 20 a 21 bar y
una temperatura de cola de 60 a 70ºC, y presentaba 130 pisos
prácticos.
Claims (9)
1. Procedimiento para el hidroformilado de
olefinas con 2 a 8 átomos de carbono, en el que
- (i)
- en una zona de reacción se introduce una alimentación que contiene olefina, que comprende una mezcla de un hidrocarburo saturado con 2 a 8 átomos de carbono, monóxido de carbono e hidrógeno, y se hace reaccionar en presencia de un catalizador de hidroformilado,
- (ii)
- de la descarga de la zona de reacción se separa una corriente constituida esencialmente por olefina no transformada e hidrocarburo saturado,
- (iii)
- la corriente se separa mediante rectificación en una fracción enriquecida en olefina y una fracción empobrecida en olefina, y
- (iv)
- la fracción enriquecida en olefina se devuelve al menos parcialmente a la zona de reacción.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que se obtiene la corriente esencialmente constituida por olefina no
transformada e hidrocarburo saturado separándose de la descarga de
la zona de reacción en primer lugar un producto de hidroformilado
crudo, que contiene olefina no transformada e hidrocarburo saturado
disuelto, y sometiéndose el producto de hidroformilado crudo a un
paso de desgasificado.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el
que la descarga de la zona de reacción es esencialmente gaseosa, y
el producto de hidroformilado crudo se separa de la descarga gaseosa
mediante condensación.
4. Procedimiento según la reivindicación 2, en la
que la descarga de la zona de reacción es esencialmente líquida, la
descarga líquida se descomprime, efectuándose una separación en una
fase líquida, que está constituida esencialmente por productos
secundarios de punto de ebullición elevado, el catalizador de
hidroformilado disuelto de manera homogénea y cantidades reducidas
de producto de hidroformilado, cantidades reducidas de olefina no
transformada, y cantidades reducidas de hidrocarburo saturado, y una
fase gaseosa, que está constituida esencialmente por producto de
hidroformilado, olefina no transformada e hidrocarburo saturado, así
como monóxido de carbono no transformado e hidrocarburo, y se
obtiene el producto de hidroformilado crudo mediante condensación al
menos parcial de la fase gaseosa.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que se emplea como catalizador
de hidroformilado un catalizador de rodio que contiene fósforo.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que la olefina y el hidrocarburo
saturado presentan el mismo número de átomos de carbono.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el
que, en el caso de la alimentación que contiene olefina, se trata de
una mezcla de propano y propileno.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el
que la mezcla contiene un 2 a un 10% en peso de propano.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que se alimenta la fracción
empobrecida en olefina a un craqueador de vapor.
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