ES2708392T3 - Utilización de reactores de película de fibra para efectuar la extracción entre dos componentes inmiscibles - Google Patents

Utilización de reactores de película de fibra para efectuar la extracción entre dos componentes inmiscibles Download PDF

Info

Publication number
ES2708392T3
ES2708392T3 ES05857183T ES05857183T ES2708392T3 ES 2708392 T3 ES2708392 T3 ES 2708392T3 ES 05857183 T ES05857183 T ES 05857183T ES 05857183 T ES05857183 T ES 05857183T ES 2708392 T3 ES2708392 T3 ES 2708392T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
phase
fibers
restricted
stream
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES05857183T
Other languages
English (en)
Inventor
John Lee Massingill
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHEMTOR LP
Original Assignee
CHEMTOR LP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHEMTOR LP filed Critical CHEMTOR LP
Application granted granted Critical
Publication of ES2708392T3 publication Critical patent/ES2708392T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J14/00—Chemical processes in general for reacting liquids with liquids; Apparatus specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D11/00—Solvent extraction
    • B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
    • B01D11/0446—Juxtaposition of mixers-settlers
    • B01D11/0449—Juxtaposition of mixers-settlers with stationary contacting elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D11/00—Solvent extraction
    • B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
    • B01D11/0446—Juxtaposition of mixers-settlers
    • B01D11/0453—Juxtaposition of mixers-settlers with narrow passages limited by plates, walls, e.g. helically coiled tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2415—Tubular reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/248—Reactors comprising multiple separated flow channels
    • B01J19/2495—Net-type reactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/093—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
    • C07C17/16—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of hydroxyl groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/61—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups
    • C07C45/67—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
    • C07C45/68—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms
    • C07C45/72—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms by reaction of compounds containing >C = O groups with the same or other compounds containing >C = O groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/03—Preparation of carboxylic acid esters by reacting an ester group with a hydroxy group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/48—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C67/58—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by liquid-liquid treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11B—PRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
    • C11B1/00—Production of fats or fatty oils from raw materials
    • C11B1/10—Production of fats or fatty oils from raw materials by extracting
    • C11B1/108—Production of fats or fatty oils from raw materials by extracting after-treatment, e.g. of miscellae
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11B—PRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
    • C11B3/00—Refining fats or fatty oils
    • C11B3/02—Refining fats or fatty oils by chemical reaction
    • C11B3/04—Refining fats or fatty oils by chemical reaction with acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
    • C11C3/00—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom
    • C11C3/003—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by esterification of fatty acids with alcohols
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Abstract

Procedimiento para realizar extracciones químicas en un extractor de conducto que contiene fibras, comprendiendo el procedimiento las etapas de: (a) introducir una primera corriente que contiene una especie reactiva próxima a un extremo aguas arriba de una pluralidad de fibras situadas longitudinalmente dentro del extractor de conducto, en el que (i) la primera corriente constituye una fase sustancialmente restringida a la superficie de las fibras (ii) la primera corriente comprende una composición seleccionada de entre el grupo que consiste en: (A) una disolución acuosa que contiene un codisolvente orgánico; y (B) un disolvente orgánico; y (iii) el extremo de las fibras opuesto al extremo aguas arriba de las mismas constituye un extremo aguas abajo de las mismas y está dispuesto próximo a un recipiente de recogida; (b) introducir una segunda corriente que comprende aceite o grasa vegetal que contiene una especie extraíble en el extractor de conducto próximo al extremo aguas arriba de la pluralidad de fibras en el mismo sentido de flujo que la primera corriente, en el que la segunda corriente constituye una fase sustancialmente continua que está en contacto y es sustancialmente inmiscible con la primera corriente, a una velocidad de flujo, temperatura y presión mediante las cuales la especie reactiva en la fase restringida y la especie extraíble de la fase continua interaccionan para efectuar la extracción de por lo menos algo de la especie extraíble de la fase continua en la fase restringida; (c) recibir la fase restringida y la fase continua en el recipiente de recogida, en el que (i) la fase restringida comprende una capa en una primera parte del recipiente de recogida y (ii) la fase continua comprende una capa en una segunda parte en el recipiente de recogida; y (d) retirar por separado del recipiente de recogida la capa que comprende la fase continua y la capa que comprende la fase restringida.

Description

DESCRIPCION
Utilizacion de reactores de peKcula de fibra para efectuar la extraccion entre dos componentes inmiscibles.
Solicitudes relacionadas
La presente solicitud reivindica los derechos de prioridad con respecto a la solicitud provisional de Estados Unidos n° de serie 60/639.444, presentada el 22 de diciembre de 2004.
Financiacion gubernamental
La presente invencion se realizo con el apoyo del programa Small Business Innovative Research de la National Science Foundation, numero de contrato DMI-0232067 y el programa Small Business Innovative Research del Department of Agriculture, numero de contrato 2005-33610-15504.
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere, en general, a reactores/contactores de fibra y, espedficamente, a procedimientos que utilizan tales dispositivos para efectuar la separacion y la reaccion entre dos componentes de reaccion inmiscibles utilizando catalizadores de transferencia de fase y codisolventes.
Antecedentes de la invencion
La presente invencion posibilita la reaccion entre constituyentes de dos fluidos inmiscibles con el fin de producir productos finales deseables. Actualmente, esto se consigue mediante la realizacion de dispersiones de una fase en la otra, para generar pequenas gotitas con una gran area de superficie, donde pueden tener lugar la transferencia de masa y reaccion, tal como se describe en Liquid-Liquid and Solid-Solid Systems, en Chemical Engineer’s Handbook, 21-1 - 21-29, 5a ed., (Robert H. Perry & Cecil H. Chilton eds., McGraw-Hill 1973). Se utilizan dispersiones para lavar impurezas solubles en agua de corrientes de procedimiento organico, para neutralizar corrientes de procedimiento organico mediante la extraccion de compuestos de acido y base de corrientes de procedimiento organico, y efectuar reacciones qmmicas entre componentes de dos corrientes. Para las reacciones qmmicas, se utilizan frecuentemente catalizadores de transferencia de fase para mejorar la transferencia de masa a traves de la superficie de contacto de las gotitas, tal como se describe en Phase-Transfer Catalysis: Fundamentals, Applications, and Industrial Perspectives, (Charles M. Starks, Charles L. Liotta, & Marc Halpern eds., Chapman & Hall 1994). Tambien pueden utilizarse codisolventes para este fin.
La tecnologfa de catalisis de transferencia de fase (PTC) se utiliza en la fabricacion comercial de mas de 10 mil millones de dolares al ano en productos qmmicos, incluyendo monomeros, aditivos, tensioactivos, polfmeros, aromas y perfumes, productos petroqmmicos, productos qmmicos agffcolas, tintes, caucho, productos farmaceuticos y explosivos. La tecnologfa de PTC se utiliza tambien en la prevencion de la contaminacion, el tratamiento de la contaminacion y la eliminacion o destruccion de impurezas en corrientes de desecho y de productos. La tecnologfa de PTC se utiliza en estas aplicaciones porque proporciona muchos beneficios atractivos, estando tales beneficios relacionados, principalmente, con la reduccion del coste de fabricacion de productos qmmicos organicos y la prevencion de la contaminacion. Los muchos logros, significativos y ventajosos, de rendimiento del procedimiento, que se obtienen de manera rutinaria utilizando PTC, incluyen el aumento de la productividad (aumento del rendimiento, reduccion del tiempo del ciclo, reduccion o consolidacion de las operaciones unitarias y aumento de la eficiencia del volumen del reactor), la mejora del rendimiento medioambiental (eliminacion, reduccion o sustitucion de disolventes y reduccion de salidas sin producto), el aumento de la calidad (selectividad mejorada y variabilidad reducida), el aumento de la seguridad (procesos exotermicos controlados y una menor utilizacion de materias primas peligrosas) y la reduccion de los costes de fabricacion (eliminacion de operaciones unitarias de tratamiento final y utilizacion de materias primas alternativas). Con una listado tan largo de beneficios altamente deseables conseguidos en aplicaciones comerciales (normalmente los multiples beneficios se consiguen en cada aplicacion), no hay duda de que la tecnologfa de PTC se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones. La reduccion de costes y la prevencion de la contaminacion son las dos fuerzas impulsoras mas poderosas en la industria qmmica actualmente, y coinciden precisamente con los puntos fuertes y los beneficios proporcionados por la PTC.
A pesar de estos grandes beneficios y el amplio alcance de aplicaciones, muchas empresas qmmicas aun no utilizan la tecnologfa de PTC. Probablemente, el desaffo mas diffcil a conseguir en la fase de desarrollo de un proyecto de PTC es la separacion. Espedficamente, la separacion de las fases puede ser diffcil y requerir mucho tiempo ya que los catalizadores de pTc se parecen al jabon y son de manera interfacial activos, y la separacion de los catalizadores despues de que tenga lugar la reaccion es necesaria para la pureza y calidad del producto. El procesamiento de aceites vegetales incluye, normalmente, las siguientes etapas: 1) desgomado con acido para eliminar fosfolfpidos tales como la lecitina; 2) neutralizacion para eliminar acidos grasos libres que pueden provocar rancidez en aceites procesados (en algunos procedimientos, el desgomado y la neutralizacion se combinan); 3) lavado para eliminar fase caustica residual y jabon en el aceite vegetal neutralizado (normalmente se recomienda un doble lavado); 4) blanqueamiento para eliminar cuerpos coloreados; y 5) desodorizacion. Ademas, muchos procedimientos en fabricas modernas son continuos y utilizan centnfugas para acelerar la sedimentacion de las capas de aceite y agua en la neutralizacion caustica y el posterior lavado debido a la formacion de jabon por la reaccion de acidos grasos libres y fases causticas, como en la tecnologfa de PTC, mencionada anteriormente.
Las patentes US n° 3.754.377, 3.758.404, 3.839.487, 3.977.829 y 3.992.156 se refieren a metodos de efectuar transferencia de masa entre dos fluidos inmiscibles sin formar dispersiones.
La patente US n° 3.758.404 (concedida a Clonts) da a conocer un metodo para efectuar la transferencia de masa entre fases lfquido-lfquido inmiscibles, que fluyen paralelamente, incluyendo un conducto que presenta situado en su interior un haz de fibras alargadas. El haz de fibras se situa dentro del conducto en un nodo perforado que actua tambien como punto de introduccion para el primer lfquido, el cual se deposita sobre y dentro del haz de fibras como una pelfcula. Un segundo lfquido se dirige al interior del conducto y sobre el primer lfquido depositado en las fibras. La gran area de contacto entre el primer y el segundo lfquido proporciona una transferencia de masa eficiente entre ellos. El primer lfquido depositado sobre las fibras se desplaza a lo largo de las fibras por el arrastre viscoso que se produce entre los dos fluidos que fluyen paralelamente. El primer lfquido en forma de pelfcula, denominado algunas veces fase restringida, se desplaza a lo largo de las fibras y, finalmente, se deposita en un recipiente de recogida. El extremo aguas abajo del haz de fibras se extiende hacia fuera del conducto hasta el recipiente de recogida, con el objetivo de realizar un contacto directo del fluido con el fluido extrafdo del haz con el fin de evitar la dispersion entre las dos fases. De este modo, la transferencia de masa se efectua de forma eficiente entre los dos lfquidos inmiscibles, sin dispersion de un lfquido en el otro. La patente US n° 3.754.377 (concedida a Clonts) proporciona un procedimiento de transferencia de masa gaslfquido que es similar al procedimiento de transferencia de masa lfquido-lfquido recientemente descrito. Esta patente ensena la utilizacion de un contactor de fibra para extraer componentes acidos de gas natural e hidrocarburos ligeros con fases causticas acuosas.
Las patentes US n° 3.839.487 y 3.977.829 (ambas concedidas a Clonts) describen la utilizacion del dispositivo dado a conocer en las mismas para la alquilacion de corrientes de parafina con corrientes de olefina utilizando acido sulfurico concentrado.
La patente US n° 3.992.156 (concedida a Clonts) proporciona mejoras mecanicas a contactores de fibra, tales como un metodo de soporte de las fibras para evitar una rotura prematura y la utilizacion de multiples haces de fibras y tubos de distribucion. Estos contactores de fibra han demostrado ser invenciones destacables al proporcionar transferencia de masa con altos niveles de eficiencia sin dispersion de un fluido en el otro en la extraccion de impurezas acidas problematicas tales como compuestos fenolicos, de sulfuro de hidrogeno, CO2 y mercaptanos procedentes de corrientes de procedimiento de refinenas de petroleo.
Ademas, la patente US n° 5.705.074 (concedida a Brient) ensena la utilizacion de contactores de fibra para eliminar compuestos fenolicos y otros materiales organicos solubles en agua procedentes de corrientes de desecho de refinena acuosas mediante un procedimiento de extraccion. La patente US n° 5.997.731 (concedida a Saurez) ensena la utilizacion de contactores de fibra para neutralizar una disolucion alcalina que contiene fenolatos, mercaptidos y sulfuros de sodio disueltos con un disolvente que contiene dioxido de carbono y recuperar valores de hidrocarburos procesables. La patente US n° 5.306.831 (concedida a Beshouri, et al.) ensena la utilizacion de contactores de fibra para eliminar impurezas de poliol solubles en agua en una mezcla de ester de sorbitano mediante el tratamiento de un ester de sorbitano que contiene poliol disuelto en una disolucion que contiene un hidrocarburo y un disolvente organico polar con una disolucion de una sal de haluro de metal acuosa.
Sumario de la invencion
En una forma de realizacion que no forma parte de la invencion reivindicada, se proporciona un procedimiento para realizar reacciones qmmicas en un reactor de conducto que comprende introducir corrientes que contienen especies reactivas proximas a un extremo aguas arriba de una pluralidad de fibras situadas longitudinalmente dentro del reactor de conducto, en el que una primera corriente constituye una fase sustancialmente restringida a la superficie de las fibras y una segunda corriente constituye una fase sustancialmente continua que esta en contacto con y es sustancialmente inmiscible con la primera corriente, y mediante lo cual las sustancias reactivas en la fase restringida y las especies reactivas de la fase continua interaccionan para formar al menos una especie qmmica nueva. Se utiliza un catalizador de transferencia de fase para facilitar la transferencia de masa. En una forma de realizacion, puede proporcionarse un recipiente de recogida para recibir la fase restringida y la fase continua, en el que la fase restringida comprende una capa en una primera porcion del recipiente de recogida y la fase continua comprende una capa en una segunda porcion en el recipiente de recogida, y la capa que comprende la fase continua y la capa que comprende la fase restringida se retiran por separado del recipiente de recogida. En formas de realizacion adicionales de la presente invencion, el procedimiento de reaccion puede incluir codisolventes para aumentar la solubilidad de las especies qmmicas producidas mediante el procedimiento.
En otra forma de realizacion de la presente invencion, se proporciona un procedimiento para realizar extracciones qmmicas tal como se reivindica en la reivindicacion 1.
Breve descripcion de los dibujos
Para una comprension mas completa de la presente invencion, y de las ventajas de la misma, se hace a continuacion referencia a las siguientes descripciones a partir de los dibujos adjuntos, en los cuales:
la figura 1 representa un ejemplo de la tecnica anterior de un reactor de conducto util con la presente invencion;
la figura 2 representa un sistema de reactor de conducto de la presente invencion;
la figura 3 representa un intercambiador de calor de carcasa y tubos para su incorporacion en procedimientos de acuerdo con algunas formas de realizacion de la presente invencion; y
la figura 4 ilustra una smtesis qmmica de resina diepoxfdica que puede conseguirse utilizando diversas formas de realizacion.
Descripcion detallada de la invencion
La presente divulgacion se refiere a (1) un procedimiento nuevo y mejorado para efectuar reacciones qmmicas covalentes entre componentes de un primer fluido que se inicia por componente(s) de un segundo fluido, sustancialmente inmiscible, con el fin de producir un producto qmmico, (2) un procedimiento nuevo y mejorado para neutralizar y lavar productos de reacciones organicas y aceites y grasas vegetales antes de su procesamiento adicional, y (3) un procedimiento nuevo y mejorado para desgomar y neutralizar aceites vegetales. Algunas formas de realizacion de la presente invencion utilizan reactores/contactores de fibra tal como se describe en las patentes US n° 3.754.377, 3.758.404 y 3.992.156, en las cuales se utilizan dos fluidos esencialmente inmiscibles con componentes reactivos en ellos, incluyendo una fase que humedece preferentemente las fibras del contactor (fase restringida), y, si es necesario, un catalizador de transferencia de fase o un disolvente que disuelve parcialmente un reactivo de la fase acuosa y lo lleva a la fase organica. Los aparatos de conducto descritos en la presente memoria que comprenden fibras pueden utilizarse como reactores y/o contactores/extractores, pero generalmente, por motivos de simplicidad, se denominaran reactores de conducto.
El reactor de conducto de fibras y las reacciones catalizadas por transferencia de fase se complementan entre sf extremadamente bien. Las principales ventajas del reactor de conducto para producir nuevos enlaces qmmicos covalentes por catalisis son: (1) los procedimientos son muy rapidos debido al excelente contacto de fase a fase, y (2) los subproductos se reducen en gran medida debido a que las dispersiones y las capas de emulsion practicamente se eliminan. Dado que se eliminan las dispersiones, el tiempo de sedimentacion para la coalescencia de las partfculas dispersadas se elimina, reduciendo asf el tiempo de procedimiento. Cuando uno de los reactivos (tales como epiclorhidrina o aceite vegetal) puede reaccionar tambien con agua, este tiempo de contacto mas corto supondra mejores rendimientos, reduccion de subproductos, reduccion de la contaminacion y reduccion de los costes para el procedimiento. Ademas, la eliminacion de zonas y/o cubas de sedimentacion reducira el impacto del procedimiento y el coste y el tamano del equipo del procedimiento.
El reactor de conducto y el procesamiento del aceite vegetal tambien se complementan entre sf extraordinariamente bien. Las principales ventajas del reactor de conducto para el desgomado, la neutralizacion, el lavado y/o el blanqueamiento de grasas, aceites vegetales y biodiesel son (1) desgomado, neutralizacion, lavado y blanqueamiento muy eficientes debido al excelente contacto de fase a fase, (2) separacion rapida de las dos fases y (3) eliminacion de dispersiones longevas provocadas por los jabones que se forman como resultado de fases causticas y agua que reaccionan con acidos grasos. La utilizacion de codisolventes en la fase restringida es ventajosa debido a la poca solubilidad de gomas y sales de estearato en agua.
Las fibras que pueden utilizarse en el reactor de conducto incluyen, pero no se limitan a, algodon, yute, seda, minerales tratados o no tratados, metales, aleaciones de metal, carbon tratado y no tratado, polfmeros, mezclas de polfmeros y combinaciones de los mismos. Los minerales tratados o no tratados adecuados incluyen, pero no se limitan a, vidrio, amianto, ceramica y combinaciones de los mismos. Los metales adecuados incluyen, pero no se limitan a, hierro, acero, mquel, cobre, laton, plomo, estano, cinc, cobalto, titanio, wolframio, cromo-mquel, plata, aluminio, magnesio y aleaciones de los mismos. Los polfmeros adecuados incluyen, pero no se limitan a, polfmeros hidrofilos, polfmeros polares, copolfmeros hidrofilos, copolfmeros polares y combinaciones de los mismos, tales como polisacaridos, polipeptidos, poli(acido acnlico), poli(acido metacnlico), poliestireno funcionalizado (incluyendo, pero sin limitarse a, poliestireno sulfonado y poliestireno aminado), nailon, polibencimidazol, polivinilidendinitrilo, poli(cloruro de vinilideno), poli(sulfuro de fenileno), polimelamina, poli(cloruro de vinilo), copoKmeros de co-polietileno-acido acnlico y de etileno-alcohol vimlico. Las fibras pueden tratarse para humedecerlas con fases preferidas y para protegerlas de la corrosion por las corrientes de procedimiento. Por ejemplo, las fibras de carbono pueden oxidarse para mejorar la humectabilidad en corrientes acuosas y los polfmeros pueden presentar una humectabilidad mejorada en corrientes acuosas mediante la incorporacion de una funcionalidad suficiente en el polfmero, incluyendo, pero sin limitarse a, funcionalidades hidroxilo, amino, acido o eter.
La fase restringida puede comprender cualquier lfquido que humedezca las fibras, preferentemente a la fase continua, incluyendo, pero sin limitarse a, materiales tales como agua, disoluciones acuosas, agua y codisolventes, alcoholes, fenoles, aminas (incluyendo, pero sin limitarse a, poliaminas, etanolaminas y polietanolaminas), acidos carboxflicos, dimetilsulfoxido, dimetilformamida, acido sulfurico, lfquidos ionicos (incluyendo, pero sin limitarse a, cloruro de 1 -alil-3-metilimidazolio, tetrafluoroborato de 1 -etil-3-metilimidazolio, tetrafluoroborato de 1,2-dimetil-3-n-propilimidazolio, tetrafluoroborato de 1,2-dimetil-3-n-butilimidazolio y hexafluorosfofato de 1,2-dimetil-3-n-butilimidazolio), y similares.
Haciendo referencia a la figura 1, que representa el reactor de conducto dado a conocer en la patente US n° 3.977.829, un conducto 10 presenta en su interior un haz de fibras 12 alargadas que llenan el conducto 10 una parte de su longitud. Estas fibras 12 estan sujetas a un tubo 14 en un nodo 16 perforado. El tubo 14 se extiende mas alla de un extremo del conducto 10 y presenta asociada operativamente con el mismo una bomba dosificadora 18 que bombea un primer lfquido de fase (restringida) a traves del tubo 14 y sobre las fibras 12. Conectada funcionalmente al conducto 10 aguas arriba del nodo 16 esta prevista una tubena de entrada 20 que presenta asociada operativamente con el mismo una bomba dosificadora 22. Esta bomba 22 suministra un segundo lfquido de fase (continua) a traves de la tubena de entrada 20 y dentro del conducto 10, donde se escurre entre las fibras 12 recubiertas restringidas. En el extremo aguas abajo del conducto 10 esta previsto un separador por gravedad o tanque de sedimentacion 24 dentro del cual puede extenderse el extremo aguas abajo de las fibras 12. Asociada funcionalmente con una parte superior del separador por gravedad 24 esta prevista una lmea de salida 26 para la salida de uno de los lfquidos, y funcionalmente asociada con una parte inferior del separador por gravedad 24 esta prevista una lmea de salida 28 para la salida del otro lfquido, estando controlado el nivel de una superficie de contacto 30 existente entre los dos lfquidos por una valvula 32, asociada funcionalmente con una lmea de salida 28 y adaptada para actuar en respuesta a un controlador del nivel de lfquido indicado generalmente por el numero 34.
En una forma de realizacion alternativa (no representada), puede utilizarse tambien una disposicion invertida utilizando fibras organofilas con una fase restringida que es sustancialmente organica. Esta disposicion puede utilizarse, por ejemplo, para la extraccion de materiales organicos de agua con lfquidos organicos restringidos a las fibras.
Durante el funcionamiento de un aparato tal como el representado en la figura 1, un lfquido, tal como una disolucion acuosa caustica, se introduce a traves del tubo 14 y sobre las fibras 12. Otro lfquido, tal como epiclorhidrina que contiene resina clorhidrina (fase organica), se introduce en el conducto 10 a traves de una tubena 20 de entrada y a traves de espacios vacms (no marcados) entre las fibras 12. Las fibras 12 se humedeceran mediante la disolucion acuosa caustica preferentemente a la mezcla organica. La disolucion acuosa caustica formara una pelmula (no representada) sobre las fibras 12, donde la pelmula se arrastrara aguas abajo a traves del conducto 10 por el paso de la mezcla organica a traves del mismo. Opcionalmente, puede utilizarse un catalizador de transferencia de fase para facilitar la transferencia de masa a traves de la superficie de contacto entre las fases. Los catalizadores de transferencia de fase utiles para la reaccion incluyen, pero no se limitan a, compuestos de amonio cuaternario, compuestos de fosfonio cuaternario, compuestos de sulfonio, eteres corona, poliglicoles y combinaciones de los mismos. Un experto en la materia relevante entendena la aplicabilidad de diversos catalizadores y las condiciones de reaccion para obtener el producto deseado. El catalizador de transferencia de fase puede introducirse en el reactor de conducto en la fase restringida, la fase continua o ambas fases. Como consecuencia del movimiento relativo de la fase organica con respecto a la pelmula caustica acuosa sobre las fibras 12, se forma de manera continua un nuevo lfmite interfacial entre la fase organica y la disolucion caustica acuosa y, como resultado, se pone en contacto resina clorhidrina reciente con fase caustica y el catalizador de transferencia de fase, provocando y acelerando asf la reaccion.
Ambas fases lfquidas se descargaran en el separador 24, pero el volumen de la fase organica descargada sera mayor porque la disolucion caustica acuosa se desplazara a una velocidad menor que la fase organica. En el separador 24, la disolucion caustica acuosa se recogera en la porcion inferior debido a que es mas pesada (densa) que la fase organica. Aunque la forma de realizacion representada en la figura 1 describe una disposicion en la que el extremo aguas abajo de las fibras 12 se extiende dentro del separador 24, la presente invencion no esta limitada ast En algunas formas de realizacion de la presente invencion, el extremo aguas abajo de las fibras 12 dentro del separador 24 puede disponerse por encima, por debajo o en la superficie de contacto entre las fases lfquidas dentro del separador 24, dependiendo de la densidad relativa de la fase restringida y la fase continua. Opcionalmente, para fases restringidas mas densas, la superficie de contacto 30 dentro del separador 24 puede mantenerse a un nivel por encima del fondo del extremo aguas abajo de las fibras 12, de modo que la pelfcula caustica acuosa mas pesada puede recogerse directamente en el fondo del separador 24 sin que se disperse en la fase organica. Aunque la forma de realizacion de la presente invencion dada a conocer anteriormente describe la utilizacion de una disolucion caustica como fase acuosa y epiclorhidrina que contiene resina clorhidrina como fase organica, este ejemplo es unicamente ilustrativo y la presente invencion no esta limitada ast Cualquier material adecuado que comprenda fases sustancialmente inmiscibles puede utilizarse para poner en practica la presente invencion.
El reactor de conducto puede utilizarse con fases restringidas de densidad menor que la fase continua. Puesto que las fases lfquidas salen del reactor de conducto separadas y la fase restringida sigue las fibras, la presente invencion puede utilizarse incluso cuando las fases son muy similares en densidad.
La figura 2 representa un sistema de reactor de conducto util en la puesta en practica de la presente invencion. En funcionamiento, las fibras sujetas en los reactores 1 y 2 se humedecen mediante la fase restringida (“entrada de fase caustica”) antes de que comience la fase movil (“entrada de fase organica”). La figura 2 representa como pueden utilizarse reactores de multiples fibras para aumentar la eficiencia de utilizacion de reactivos y para aumentar la conversion de reactivos esencialmente mediante la alimentacion de los lfquidos a contracorriente a traves de la secuencia de reactor. La salida de fase continua del reactor 1 (“salida de fase organica”) se introduce en el reactor 2 (“entrada de fase organica”) y se procesan adicionalmente de ese modo. La salida de fase restringida del reactor 2 se introduce en el reactor 1 (“entrada de fase caustica”) mientras que la salida de fase restringida del reactor 1 se descarta como deshecho (o alternativamente se introduce en otro reactor aguas arriba del reactor 1 (no representado)). En la figura 2, las fases caustica y organica se representan como fluyendo paralelamente a traves de cada reactor individual, pero las fases caustica y organica fluyen a contracorriente a traves de la secuencia de reactor. Evidentemente, puede utilizarse fase caustica reciente con cada reactor si se desea.
La figura 3 representa un intercambiador de calor de carcasa y tubos convencional. Combinando este diseno con el reactor de conducto se produce un diseno de reactor de conducto (no representado) adaptado para manejar reacciones exotermicas que necesitan enfriarse y reacciones endotermicas que necesitan calentarse. Puede apreciarse que la modificacion de la entrada de los tubos del intercambio de calor (“entrada de tubo”) para duplicar las entradas mostradas en la figura 1 hana que cada tubo en el intercambiador actuara como un reactor de fibra controlado termicamente (no representado). El extremo de salida del intercambiador de calor (“salida de tubo”) puede modificarse para funcionar como un separador (no representado) para recoger la fase acuosa en el fondo cercano al extremo de las fibras (no representado) y permitir que la fase organica salga de la parte superior de la seccion de separador. La introduccion de un medio de intercambio de calor en el intercambiador (por medio de la “entrada de carcasa”) y el flujo de salida del mismo (por medio de la “salida de carcasa”) permite anadir o eliminar energfa termica de los tubos del intercambiador. Mientras que la figura 3 describe un intercambiador de calor de flujo a contracorriente, tambien podna utilizarse una disposicion paralela conjuntamente con la presente invencion. Ademas, aunque se muestran deflectores en el lado de la carcasa del intercambiador en la figura 3, la invencion no esta limitada asf y puede utilizarse un intercambiador de calor sin deflectores.
La figura 4 describe la smtesis qmmica de resina diepoxfdica a partir de epiclorhidrina y bisfenol A (BPA). Tal como se ilustra en la misma, se combinan epiclorhidrina y BPAen presencia de un material basico para producir una mezcla de productos intermedios de resina, resina diepoxfdica y epiclorhidrina en exceso (no representado). Aunque los productos de reaccion principales se describen en la figura 4, no se muestran subproductos minoritarios adicionales normalmente producidos. Se utiliza un gran exceso de epiclorhidrina para minimizar la formacion de productos de peso molecular mayor. Los materiales basicos utiles para la reaccion incluyen, pero no se limitan a, compuestos basicos tales como aminas (incluyendo, pero sin limitarse a, etanolaminas, poliaminas y polietanolaminas), hidroxidos, carbonatos, bicarbonatos, cloruros, fosfatos y combinaciones de los mismos. Estos materiales basicos pueden comprender cationes, incluyendo, pero sin limitarse a, litio, sodio, potasio, calcio, complejos cuaternarios y combinaciones de los mismos. Los productos intermedios de resina, resina de diclorhidrina y resina de monoepoxi-monoclorhidrina (que se denominan en la presente memoria conjuntamente “resina clorhidrina”), se convierten en la resina diepoxfdica (resina de poliglicidil eter) mediante la exposicion posterior a una base acuosa y un catalizador de transferencia de fase en el reactor de conducto descrito en la figura 1. Aunque la reaccion representada en la figura 4 utiliza epiclorhidrina y BPA, cualquier epihalohidrina adecuada y cualquier alcohol politudrico adecuado pueden utilizarse para producir resinas de poliglicidil eter de acuerdo con la presente invencion. Un alcohol politudrico adecuado es fenol-novolaca, (bisfenol F) (disponible de Dow Deutschland GmbH & Co., Schwalbach, Alemania).
La reaccion de epiclorhidrina descrita anteriormente es un ejemplo de una reaccion qrnmica que podna obtenerse utilizando los procedimientos que comprende la presente forma de realizacion. Otras reacciones adecuadas incluyen, pero no se limitan a, O-alquilacion (eterificacion); N-alquilacion; C-alquilacion; alquilacion quiral; S-alquilacion; esterificacion; transesterificacion; desplazamiento (por ejemplo, con cianuro, hidroxido, fluoruro, tiocianato, cianato, yoduro, sulfuro, sulfito, azida, nitrito o nitrato); otras sustituciones nucleofilas alifaticas y aromaticas; oxidacion; hidrolisis; epoxidacion y epoxidacion quiral; adicion de Michael; condensacion aldolica; condensacion de Wittig; condensacion de Darzens; reacciones de carbenos; tiofosforilacion; reduccion; carbonilacion; cocatalisis de metales de transicion; reacciones de HCl/HBr/HOCl/H2 SO4 ; y smtesis de poKmeros o modificacion de poUmeros. En un aspecto, un haluro organico (R-X) y un acido organico (R'-H) pueden acoplarse por el procedimiento descrito en la presente memoria para producir un producto acoplado (R-R'), en el que R-X y R'-H pueden encontrarse en la misma molecula o en moleculas diferentes. En una forma de realizacion de este tipo, el acido organico (R'H) puede comprender un acido carbonico, tal como un ciclopentadieno, un acetoacetato o un acetileno, o el acido organico puede comprender acidos carboxflicos; acidos tiocarboxflicos; fenoles, alcoholes, tioles, aminas, etanolaminas, y similares. En otro aspecto, pueden hacerse reaccionar agua, alcoholes, acidos carboxflicos, acidos inorganicos, tioles, aminas, o similares con un epoxido para formar un glicol o un glicol sustituido tal como, pero sin limitarse a, un alcohol de alquil eter, un alcohol de alquil tioeter, un alcohol de ester y un aminoalcohol, un ester de fosfato o un ester de borato.
Los siguientes ejemplos se proporcionan para demostrar unas formas de realizacion particulares. En los ejemplos proporcionados, todas las condiciones de temperatura y presion deben considerarse como ambiente a menos que se indique lo contrario.
Ejemplo 1
Este ejemplo ilustra la utilizacion de un reactor de conducto que comprende un tubo de acero inoxidable de 12” x 1/4” que contiene aproximadamente 100,000 fibras de vidrio.
Las pruebas se realizaron con aproximadamente 100,000 fibras de vidrio de 17 pulgadas de longitud en un tubo de acero inoxidable de diametro interno (D.I.) de % de pulgada. El volumen de lfquido de este reactor era de aproximadamente 2.9 ml. Se bombearon dos lfquidos a traves de este tubo, siendo la fase restringida en las fibras de vidrio una disolucion acuosa de hidroxido de sodio al 23% en peso. La fase continua era una mezcla de epiclorhidrina y resina clorhidrina (obtenida mediante la reaccion de epiclorhidrina y bisfenol A (BPA) en una razon molar 10:1 a 70°C durante 24 horas), e inclrna hidroxido de tetrabutilamonio al 0.2% utilizado como iniciador de acoplamiento y catalizador de transferencia de fase. La velocidad de flujo caustico era de 0.5 ml/min. La tabla 1 muestra los datos de velocidad de flujo, estequiometna, conversion y tiempo de contacto obtenidos utilizando el reactor mencionado anteriormente para el cierre de anillo catalizado por transferencia de fase de resina clorhidrina a resina diepoxfdica.
Tabla 1
Figure imgf000007_0001
Ejemplo 2
Este ejemplo ilustra la utilizacion de un reactor de conducto que comprende un tubo de acero inoxidable de 36” x /2” con aproximadamente 570,000 fibras de vidrio.
Las pruebas se realizaron con aproximadamente 570,000 fibras de vidrio 40 pulgadas de longitud en un tubo de acero inoxidable de D.I. de pulgada. El volumen de lfquido de este reactor era de aproximadamente 35 ml. Se bombearon dos lfquidos a traves de este tubo siendo la fase restringida sobre las fibras de vidrio una disolucion acuosa de hidroxido de sodio al 23% en peso. La fase continua era una mezcla de epiclorhidrina y resina clorhidrina (obtenida mediante la reaccion de epiclorhidrina y bisfenol A en una razon molar de 10:1 a 70°C durante 24 horas), con catalizador de transferencia de fase y acoplamiento de hidroxido de tetrabutilamonio al 0.1%. Se introdujo la disolucion en el extremo aguas arriba de las fibras de vidrio a de aproximadamente 12 a aproximadamente 60 ml por hora. Se introdujo la fase organica en el conducto y fluyo por las fibras a velocidades que variaban entre aproximadamente 30 y aproximadamente 3540 ml por hora. Tras haber pasado a traves del reactor de fibras, se analizo la fase organica separada mediante cromatograffa de permeacion en gel (GPC) para determinar el contenido en resina y clorhidrina y los resultados se muestran como porcentaje de conversion en resina diepoxfdica tal como se enumera en la tabla 2.
Tabla 2
Figure imgf000008_0001
Ejemplo 3
Este ejemplo ilustra la utilizacion de un reactor de conducto que comprende un tubo de acero inoxidable de 12” x 1/2” con 570,000 fibras de vidrio aproximadamente.
Las pruebas se realizaron con aproximadamente 570000 fibras de vidrio de 16 pulgadas de longitud en un tubo de acero inoxidable de 12” diametro externo (D.O.) x /2 pulgada de D.I. El volumen de lfquido de este reactor era de aproximadamente 18 ml. Se bombearon dos lfquidos a traves de este tubo siendo la fase restringida sobre las fibras de vidrio una disolucion acuosa de hidroxido de sodio al 23% en peso que contema catalizador de transferencia de fase de hidroxido de tetrabutilamonio al 2%. La fase continua era una mezcla de alcohol bendlico y bromuro de bencilo (razon molar 1:1) en igual peso de tolueno. Se introdujo la disolucion caustica en el extremo aguas arriba de las fibras de vidrio a 60 ml/h. Se introdujo la fase organica en el conducto y fluyo por las fibras a una velocidad de 270 ml/h. El reactor se mantuvo a 75°C. Tras pasar a traves del reactor de fibras, la fase organica se separo limpiamente de la fase acuosa y se analizo por cromatograffa de gases-espectrometna de masas (CG-EM). Los datos, presentados a continuacion en la tabla 3, indican aproximadamente 70% de conversion de alcohol bendlico en bencil eter en un tiempo de reaccion de 3.25 minutos, sin necesidad de tiempo de sedimentacion.
Tabla 3
Figure imgf000008_0002
Ejemplo 4
Se utilizo el mismo reactor de conducto utilizado en el ejemplo 3 anterior en este experimento. Se bombearon dos lfquidos a traves del reactor siendo la fase restringida sobre las fibras de vidrio una disolucion acuosa que comprendfa aproximadamente el 94% de metanol, el 4% de hidroxido de sodio y el 2% de agua. La fase continua era aceite de soja. Se introdujo la disolucion caustica metanolica en el extremo aguas arriba de las fibras de vidrio a 60 ml/h. Se introdujo el aceite de soja en el conducto y fluyo por las fibras a una velocidad de 270 ml/h. El reactor se mantuvo a 60°C. Tras pasar a traves del reactor de fibras, la fase organica se separo limpiamente de la fase acuosa y se analizo por cromatograffa de gases (CG). Los datos, mostrados en la tabla 4 a continuacion, indican aproximadamente el 67% de conversion de aceite vegetal en ester alqrnlico de acido graso (biodiesel) en un tiempo de reaccion de 5 minutos, sin necesidad de tiempo de sedimentacion.
Tabla 4
Figure imgf000009_0003
Ejemplo 5
Se utilizo el mismo reactor de conducto utilizado en el ejemplo 3 anterior en este experimento. Se bombearon dos Kquidos a traves del reactor siendo la fase restringida sobre las fibras de vidrio una disolucion acuosa de hidroxido de sodio al 5%. La fase continua era aceite de soja desgomado comercial que contema acido graso libre (FFA) al 0.13% (disponible de Archer Daniels Midland Company, Decatur, IL) disuelto al 30% en peso en hexano. Esta micela simulada se neutralizo a medida que se hizo fluir la disolucion caustica al 5% a traves del reactor a una velocidad de 1 ml/min. Los resultados de la neutralizacion, mostrados en la tabla 5 a continuacion, indican que se obtuvieron concentraciones de FFA mas de diez veces mas bajas que la especificacion de FFA al 0.05% para aceite de soja comercial. Esta reduccion excepcional de FFA se obtuvo en de 1 a 3 minutos con una separacion excelente e inmediata de las fases. Sin embargo, la presion del reactor aumento con el tiempo, indicando que estaban acumulandose solidos en el reactor, restringiendo de ese modo el flujo (es decir, taponamiento del reactor).
Tabla 5
Figure imgf000009_0002
Ejemplo 6
Se utilizo el mismo reactor de conducto utilizado en el ejemplo 3 anterior en este experimento. Se bombearon dos lfquidos a traves del reactor siendo la fase restringida sobre las fibras de vidrio una disolucion de hidroxido de sodio acuosa etanolica. La razon de etanol:agua se vario de desde aproximadamente 1:9 hasta aproximadamente 9:1. La fase continua utilizada fue aceite de soja disuelto al 30-95% en peso de hexano. El aceite de soja utilizado fue aceite de soja vendido al por menor contaminado con desde aproximadamente FFA al 1% hasta aproximadamente FFA al 16%. El etanol se incluyo para evitar el taponamiento del reactor, provocado por sales organicas (carboxilatos de sodio) formadas y precipitadas durante la reaccion. El reactor se mantuvo a 25°C o 70°C para aumentar la solubilidad de las sales de carboxilato de sodio. La presion del reactor permanecio baja a razones de etanol:agua en, o por encima de, aproximadamente 3:7. Los resultados se muestran a continuacion en la tabla 6. Las series realizadas utilizando codisolvente de etanol al 10% y al 20% (no mostrado en la tabla 6) dieron aumentos de presion, indicando solo una solubilidad parcial de carboxilatos de sodio a estos altos niveles de acidos grasos libres. Durante la serie 8, que utilizo una concentracion de corriente caustica alta y de FFA alta, se observaron solidos, pero el reactor no se tapono.
Tabla 6
Figure imgf000009_0001
Ejemplo 7
Se utilizo el mismo reactor de conducto utilizado en el ejemplo 3 en este experimento. Se bombearon dos lfquidos a traves del reactor siendo la fase restringida sobre las fibras de vidrio etanol acuoso que contema hidroxido de sodio a aproximadamente el 1.73%. La razon de etanol:agua utilizada en las series 1 y 2 fue de 3:2, y en la serie 2 se utilizo etanol al 95%. La fase continua utilizada fue aceite de soja puro que contema acidos grasos libres a aproximadamente el 1%. El reactor se mantuvo a aproximadamente 70°C. La presion del reactor vario de desde aproximadamente 150 psig hasta aproximadamente 500 psig con un flujo de aceite de aproximadamente 4 ml/min a aproximadamente 8 ml/min, proporcionando un tiempo de contacto de aproximadamente 2 minutos a aproximadamente 3.6 minutos en el reactor. El contactor de fibra proporciono aproximadamente el 90% de eliminacion de FFA en este lapso de tiempo. El contenido en FFA del aceite de salida era de aproximadamente el 0.1%. Los resultados se muestran en la tabla 7. Se necesitana presumiblemente un tiempo de contacto mas prolongado para obtener el nivel de FFA inferior a <0.05% en estas condiciones de reaccion, que producen un entorno de fluido viscoso en el reactor.
Tabla 7
Figure imgf000010_0001
Ejemplo 8
Se utilizo el mismo reactor de conducto utilizado en el ejemplo 3 en este experimento. Se bombearon dos lfquidos a traves del reactor siendo agua la fase restringida sobre las fibras de vidrio y la fase organica combustible comprendiendo biodiesel comercial (disponible de Archer Daniels Midland Company, Decatur, IL). Las fases se separaron de forma rapida y facil tras 1 minuto de tiempo de contacto con presion minima, demostrando de ese modo caractensticas de lavado excelentes, tal como se muestra en la tabla 8 a continuacion.
Tabla 8
Figure imgf000010_0002

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para realizar extracciones qmmicas en un extractor de conducto que contiene fibras, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
(a) introducir una primera corriente que contiene una especie reactiva proxima a un extremo aguas arriba de una pluralidad de fibras situadas longitudinalmente dentro del extractor de conducto, en el que
(i) la primera corriente constituye una fase sustancialmente restringida a la superficie de las fibras (ii) la primera corriente comprende una composicion seleccionada de entre el grupo que consiste en: (A) una disolucion acuosa que contiene un codisolvente organico; y
(B) un disolvente organico; y
(iii) el extremo de las fibras opuesto al extremo aguas arriba de las mismas constituye un extremo aguas abajo de las mismas y esta dispuesto proximo a un recipiente de recogida;
(b) introducir una segunda corriente que comprende aceite o grasa vegetal que contiene una especie extrafble en el extractor de conducto proximo al extremo aguas arriba de la pluralidad de fibras en el mismo sentido de flujo que la primera corriente, en el que la segunda corriente constituye una fase sustancialmente continua que esta en contacto y es sustancialmente inmiscible con la primera corriente, a una velocidad de flujo, temperatura y presion mediante las cuales la especie reactiva en la fase restringida y la especie extrafble de la fase continua interaccionan para efectuar la extraccion de por lo menos algo de la especie extrafble de la fase continua en la fase restringida;
(c) recibir la fase restringida y la fase continua en el recipiente de recogida, en el que
(i) la fase restringida comprende una capa en una primera parte del recipiente de recogida y
(ii) la fase continua comprende una capa en una segunda parte en el recipiente de recogida; y
(d) retirar por separado del recipiente de recogida la capa que comprende la fase continua y la capa que comprende la fase restringida.
2. Procedimiento de extraccion segun la reivindicacion 1, en el que las fibras son fibras hidrofilas que comprenden unos materiales seleccionados de entre el grupo que consiste en minerales tratados o no tratados, metales, aleaciones metalicas, carbono tratado o no tratado, polfmeros y mezclas de polfmeros.
3. Procedimiento de extraccion segun la reivindicacion 1, que comprende ademas tratar la capa retirada por separado que comprende la fase continua, en el que la etapa de tratar la capa retirada por separado que comprende la fase continua comprende introducir dicha capa en un segundo reactor de conducto que contiene fibras y realizar un procedimiento seleccionado de entre el grupo que consiste en:
(a) lavar dicha capa para eliminar los subproductos y/o contaminantes; y
(b) poner en contacto dicha capa con una fase restringida para efectuar una reaccion qmmica o extraccion.
4. Procedimiento de extraccion segun la reivindicacion 3, en el que la primera corriente comprende una capa que comprende una fase restringida retirada por separado de un recipiente de recogida que se asocia funcionalmente con el segundo reactor de conducto.
5. Procedimiento extraccion segun la reivindicacion 1, en el que el reactor de conducto comprende una pluralidad de conductos que contienen fibras, y en el que el reactor de conducto comprende ademas unos medios de transferencia de calor asociados funcionalmente con la pluralidad de conductos que contienen fibras, pudiendo asf la energfa termica transferirse a o desde la pluralidad de conductos que contienen fibras durante el procedimiento de extraccion.
6. Procedimiento de extraccion segun la reivindicacion 1, en el que la primera corriente comprende una composicion seleccionada de entre el grupo que consiste en:
(a) alcoholes acuosos;
(b) alcoholes;
(c) aminas;
(d) acidos carboxflicos,
(e) fenoles; y
(f) Ifquidos ionicos.
7. Procedimiento de extraccion segun la reivindicacion 1, en el que el disolvente o codisolvente organico se selecciona de entre el grupo que consiste en metanol, etanol, propanoles, butanoles y combinaciones de los mismos.
8. Procedimiento de extraccion segun la reivindicacion 1, en el que la primera corriente es una disolucion acuosa que comprende un material basico, en el que la especie extrafble son acidos grasos libres, y en el que la especie reactiva reacciona con la especie extrafble para formar unas sales de acidos grasos libres.
9. Procedimiento de extraccion segun la reivindicacion 1, en el que la primera corriente comprende un alcohol y un acido y en el que la especie extrafble es goma de fosfolfpido.
ES05857183T 2004-12-22 2005-12-22 Utilización de reactores de película de fibra para efectuar la extracción entre dos componentes inmiscibles Active ES2708392T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US63944404P 2004-12-22 2004-12-22
PCT/US2005/046630 WO2006083427A2 (en) 2004-12-22 2005-12-22 Use of fiber film reactors to effect separation and reaction between two immiscible reaction components

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2708392T3 true ES2708392T3 (es) 2019-04-09

Family

ID=36777696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES05857183T Active ES2708392T3 (es) 2004-12-22 2005-12-22 Utilización de reactores de película de fibra para efectuar la extracción entre dos componentes inmiscibles

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7618544B2 (es)
EP (2) EP3456409B1 (es)
CN (2) CN101218005B (es)
BR (1) BRPI0519550B1 (es)
CA (3) CA2965914C (es)
CR (1) CR9201A (es)
ES (1) ES2708392T3 (es)
HU (1) HUE042063T2 (es)
MX (2) MX2007007500A (es)
PL (1) PL1827644T3 (es)
WO (1) WO2006083427A2 (es)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7838708B2 (en) 2001-06-20 2010-11-23 Grt, Inc. Hydrocarbon conversion process improvements
US20050171393A1 (en) 2003-07-15 2005-08-04 Lorkovic Ivan M. Hydrocarbon synthesis
WO2005021468A1 (en) 2003-07-15 2005-03-10 Grt, Inc. Hydrocarbon synthesis
US20060100469A1 (en) 2004-04-16 2006-05-11 Waycuilis John J Process for converting gaseous alkanes to olefins and liquid hydrocarbons
US7674941B2 (en) 2004-04-16 2010-03-09 Marathon Gtf Technology, Ltd. Processes for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons
US8173851B2 (en) 2004-04-16 2012-05-08 Marathon Gtf Technology, Ltd. Processes for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons
US20080275284A1 (en) 2004-04-16 2008-11-06 Marathon Oil Company Process for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons
US8642822B2 (en) 2004-04-16 2014-02-04 Marathon Gtf Technology, Ltd. Processes for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons using microchannel reactor
US7244867B2 (en) 2004-04-16 2007-07-17 Marathon Oil Company Process for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons
US10526299B2 (en) 2004-12-22 2020-01-07 Chemtor, Lp Fiber conduit reactor with a heat exchange medium inlet and a heat exchange medium outlet
US9168469B2 (en) * 2004-12-22 2015-10-27 Chemtor, Lp Method and system for production of a chemical commodity using a fiber conduit reactor
US8128825B2 (en) * 2004-12-22 2012-03-06 Chemtor, Lp Method and system for production of biofuels using a fiber conduit reactor
UA95943C2 (ru) 2006-02-03 2011-09-26 ДжиАрТи, ИНК. Отделение легких газов от галогенов
EP1993979A4 (en) 2006-02-03 2011-07-06 Grt Inc CONTINUOUS PROCESS FOR CONVERTING NATURAL GAS TO LIQUID HYDROCARBONS
EA017699B1 (ru) 2007-05-24 2013-02-28 Грт, Инк. Зонный реактор с обратимым захватыванием и высвобождением галогеноводородов
US20090119979A1 (en) * 2007-11-08 2009-05-14 Imperial Petroleum, Inc. Catalysts for production of biodiesel fuel and glycerol
US8282810B2 (en) 2008-06-13 2012-10-09 Marathon Gtf Technology, Ltd. Bromine-based method and system for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons using electrolysis for bromine recovery
SG192538A1 (en) 2008-07-18 2013-08-30 Grt Inc Continuous process for converting natural gas to liquid hydrocarbons
US8198495B2 (en) 2010-03-02 2012-06-12 Marathon Gtf Technology, Ltd. Processes and systems for the staged synthesis of alkyl bromides
US8367884B2 (en) 2010-03-02 2013-02-05 Marathon Gtf Technology, Ltd. Processes and systems for the staged synthesis of alkyl bromides
CN101781610A (zh) * 2010-03-16 2010-07-21 刘宽 一种用于生产生物柴油的连续酯化、酯交换工艺
KR101885758B1 (ko) 2010-11-16 2018-08-06 다우 실리콘즈 코포레이션 실록산으로부터 불순물을 제거하는 방법
US8815050B2 (en) 2011-03-22 2014-08-26 Marathon Gtf Technology, Ltd. Processes and systems for drying liquid bromine
CN102191134A (zh) * 2011-04-02 2011-09-21 大连理工大学 一种部分甘油酯的制备方法
US8436220B2 (en) 2011-06-10 2013-05-07 Marathon Gtf Technology, Ltd. Processes and systems for demethanization of brominated hydrocarbons
US8829256B2 (en) 2011-06-30 2014-09-09 Gtc Technology Us, Llc Processes and systems for fractionation of brominated hydrocarbons in the conversion of natural gas to liquid hydrocarbons
US8802908B2 (en) 2011-10-21 2014-08-12 Marathon Gtf Technology, Ltd. Processes and systems for separate, parallel methane and higher alkanes' bromination
US9193641B2 (en) 2011-12-16 2015-11-24 Gtc Technology Us, Llc Processes and systems for conversion of alkyl bromides to higher molecular weight hydrocarbons in circulating catalyst reactor-regenerator systems
WO2013131094A2 (en) * 2012-03-02 2013-09-06 Chemtor, Lp Method and system for using a fiber conduit reactor
JP2015527298A (ja) * 2012-05-23 2015-09-17 ダウ コーニング コーポレーションＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ シリコーンを生成するためのファイバー反応器の使用
US20150105529A1 (en) 2012-05-23 2015-04-16 Dow Corning Corporation Process For Preparing Silicone Resins
CA3109603C (en) 2012-09-18 2022-09-27 Chemtor, Lp Use of a fiber conduit contactor for metal and/or metalloid extraction
PL2920288T3 (pl) 2012-11-13 2019-09-30 Rrip, Llc Sposób odzyskiwania wolnych kwasów tłuszczowych z tłuszczów i olejów
CN103450930B (zh) * 2013-03-26 2016-06-29 湖南长岭石化科技开发有限公司 一种原油脱金属脱水的方法
GB2517985B (en) * 2013-09-09 2016-01-06 Berishtenu Agricultural Cooperative Sheaf-based fluid filter
WO2015178892A1 (en) 2014-05-20 2015-11-26 Texas State University Fluidic system for high throughput preparation of microparticles and nanoparticles
US10967352B1 (en) 2017-04-07 2021-04-06 Triad National Security, Llc Microfluidic liquid-liquid contactor
CN111233660B (zh) * 2018-11-29 2021-10-15 中国科学院大连化学物理研究所 一种生产乙醇酸的方法
BR112021018808A8 (pt) * 2019-03-21 2022-07-05 Visionary Fiber Tech Inc Processo e sistema para produzir biodiesel
US11198107B2 (en) 2019-09-05 2021-12-14 Visionary Fiber Technologies, Inc. Conduit contactor and method of using the same
US20210370198A1 (en) 2020-05-29 2021-12-02 Chemtor, Lp Purification and extraction of cannabinoids
IL309990A (en) * 2021-07-12 2024-03-01 Chemtor Lp MICROMIXING for microfluidic distillation with high output
US11993758B2 (en) 2022-04-25 2024-05-28 Chemtor, Lp Tunable processes for the continuous refining of edible oils and fats

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3640980A (en) * 1967-10-04 1972-02-08 Nat Distillers Chem Corp Continuous process for the production of alfin polymers by polymerization of alfin monomers in an organic solvent and for recovering and recycling solvent
US3758404A (en) 1971-07-09 1973-09-11 Merichem Co Liquid liquid mass transfer process and apparatus
US3839487A (en) 1971-07-09 1974-10-01 Merichem Co Alkylation utilizing fibers in a conduit reactor
US3754377A (en) 1972-11-17 1973-08-28 Merichem Co Gas-liquid mass transfer process
US3977829A (en) 1973-05-18 1976-08-31 Merichem Company Liquid-liquid mass transfer apparatus
US3992156A (en) 1975-07-23 1976-11-16 Merichem Company Mass transfer apparatus
JPS53109600A (en) * 1977-03-07 1978-09-25 Ueno Seiyaku Oyo Kenkyujo Kk Manufacture of eposy resin
US4491565A (en) 1983-01-20 1985-01-01 Uop Inc. Countercurrent liquid-liquid contacting apparatus
US4754089A (en) * 1986-12-05 1988-06-28 Sepracor Inc. Phase transfer catalysis
US5306831A (en) * 1992-10-15 1994-04-26 Shell Oil Company Sorbitan ester purification process
FR2709678B1 (fr) * 1993-09-09 1995-12-08 David Philippe Marie Procédé d'épuration d'effluents gazeux ou liquides contenant des dérivés soufrés.
US5523426A (en) * 1995-01-04 1996-06-04 Arco Chemical Technology, L.P. Integrated process for epoxidation
KR100187898B1 (ko) 1996-10-28 1999-06-01 김성년 고밀집섬유체 다발체의 제조방법과 고밀집 섬유체를 사용하는 정적액-액 접촉방법및 그장치
US5705074A (en) * 1996-11-19 1998-01-06 Merichem Company Removal of acidic organic contaminants from refinery waste water
US5997731A (en) 1998-03-27 1999-12-07 Merichem Company Process for treating an effluent alkaline stream having sulfur-containing and phenolic compounds
US6300431B1 (en) * 1999-12-17 2001-10-09 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Phase transfer process with catalyst recovery
US7316728B2 (en) * 2003-05-28 2008-01-08 Entegris, Inc. Method and apparatus for treating fluids
US7112229B2 (en) * 2003-07-18 2006-09-26 Petroleo Brasileiro S.A. -Petrobras Process for producing biodiesel fuel using triglyceride-rich oleagineous seed directly in a transesterification reaction in the presence of an alkaline alkoxide catalyst
US7207445B2 (en) 2004-03-31 2007-04-24 Engineers India Limited Device and method for non-dispersive contacting of liquid—liquid reactive system

Also Published As

Publication number Publication date
US7618544B2 (en) 2009-11-17
CA3044023A1 (en) 2006-08-10
CA2965914C (en) 2019-07-16
CN102764519B (zh) 2016-01-06
MX2007007500A (es) 2007-09-11
CN101218005B (zh) 2012-07-18
CN102764519A (zh) 2012-11-07
CA2591714A1 (en) 2006-08-10
WO2006083427A8 (en) 2008-03-06
EP3456409A1 (en) 2019-03-20
BRPI0519550A2 (pt) 2009-01-27
EP1827644A2 (en) 2007-09-05
US20060157411A1 (en) 2006-07-20
WO2006083427A2 (en) 2006-08-10
EP1827644B1 (en) 2018-10-31
WO2006083427A9 (en) 2006-11-23
EP3456409B1 (en) 2020-05-13
HUE042063T2 (hu) 2019-06-28
CA2591714C (en) 2017-06-06
WO2006083427A3 (en) 2006-09-28
CA3044023C (en) 2020-01-28
CA2965914A1 (en) 2006-08-10
BRPI0519550B1 (pt) 2020-12-22
CR9201A (es) 2010-08-18
MX344218B (es) 2016-12-07
CN101218005A (zh) 2008-07-09
EP1827644A4 (en) 2013-08-28
PL1827644T3 (pl) 2019-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2708392T3 (es) Utilización de reactores de película de fibra para efectuar la extracción entre dos componentes inmiscibles
US10189806B2 (en) Fiber conduit apparatus for conducting chemical reactions and chemical extractions
US8128825B2 (en) Method and system for production of biofuels using a fiber conduit reactor
KR102487445B1 (ko) 도관 접촉기 및 그 사용 방법
WO2013131094A2 (en) Method and system for using a fiber conduit reactor
US10526299B2 (en) Fiber conduit reactor with a heat exchange medium inlet and a heat exchange medium outlet
US20170113953A1 (en) Method for processing fluorine-containing aqueous solution
CN107573499A (zh) 一种原油破乳剂的制备方法
US20230086959A1 (en) Catalytic carbon fiber preparation methods
CN113891761B (zh) 用于生产生物柴油的方法和***
Kakoi et al. Recovery of phenols using liquid surfactant membranes prepared with newly synthesized surfactants
Gao et al. Preparation of polymer‐supported polyethylene glycol and phase‐transfer catalytic activity in benzoate synthesis
CN105694953A (zh) 一种原油破乳剂的制备方法
CONDUIT c12) United States Patent
WO2014100454A1 (en) Enzymatic chemical processing in a fiber conduit apparatus
CN220502978U (zh) 一种防硫三相分离器一体化装置
Huang Novel applications of surface-modified sporopollenin exine capsules