MX2008014316A - Aparato y proceso para preparar continuamente cianhidrina de etileno. - Google Patents

Abstract

La invención se relaciona con un aparato y un proceso para preparar continuamente cianhidrina de etileno.

Description

APARATO Y PROCESO PARA PREPARAR CONTINUAMENTE CIANHIDRINA DE ETILENO La invención se relaciona con un aparato y con un proceso para preparar continuamente cianhidrina de etileno. La preparación de cianhidrina de etileno a partir de óxido de etileno y ácido cianhídrico es conocida. Existen varias soluciones en la tecnología anterior para implementar este proceso a escala industrial . US2653162 describe la preparación de cianhidrina de alquilo a través de reaccionar óxidos de alquilo con ácido cianhídrico en presencia de una resina de intercambio de cationes con grupos de carboxilato de metal álcali como el grupo funcional. En un paso de proceso subsecuente, la resina de intercambio de cationes tiene que regenerarse con un alto nivel de costo e inconvenientes . US2364422 revela un proceso para preparar nitrilos de alquilo al reaccionar epóxidos de alquilo terciarios con ácido cianhídrico. La cianhidrina se forma en una etapa intermedia y es hidratada inmediatamente. En DE1232570, el óxido de etileno y el ácido cianhídrico líquido se convierten en cianhidrina de etileno en un medio alcalino a través de circulación bombeada en un circuito de tubo cerrado y transfiriendo la mezcla de reacción en un post-reactor . En este proceso, se emplean condiciones turbulentas, un pH superior a 8.5, una presión de 1 a 10 en (manómetro) y una temperatura que difiere en no más de 5o C sobre toda la zona de reacción, lo cual está en el rango de 20-100° C. Fue un objeto de la invención desarrollar un proceso que permita virtualmente una conversión completa de reactivos utilizados en un proceso continuo, con producción simultáneamente alto en espacio - tiempo. Fue además un objeto de la invención proveer un aparato adecuado para realizar el proceso. El objeto se logra a través de un proceso para preparar continuamente cianhidrina de etileno a partir de óxido de etileno y ácido cianhídrico, caracterizado porque los reactivos se alimentan en una solución acuosa continuamente hacia un reactor, donde la reacción se efectúa por medio de una bobina de tubo con una presión de 11-25 bar y una temperatura de 101-110° C, y el pH se controla por medio de la adición de una solución de hidróxido de sodio. Se ha encontrado que el proceso de acuerdo con la invención puede lograr conversiones de 90-98%. Se ha encontrado de igual manera que el control de proceso simple puede efectuarse a través de la adición de la solución de hidróxido de sodio. Los reactivos sin convertir son eliminados . El destilado resultante se neutraliza y después se alimenta nuevamente al reactor sin pasos de tratamiento final . El pH requerido para la reacción se estableció a través de medir la solución de hidróxido de sodio en el reactor. La reacción se efectúa bajo condiciones básicas. Se da preferencia a un pH entre 8 y 13. Este pH se establece con base, preferentemente con solución de hidróxido de sodio diluido. Se utiliza 1-50% de solución de hidróxido de sodio, preferentemente 5-8% NaOH. El proceso se realiza bajo presión elevada, preferentemente a una presión de 11 a 25 bar, más preferentemente a 12-14 bar. La temperatura se controla de acuerdo con la presión prevalente. El rango de temperatura es entre 100 y 110° C. Se da preferencia a trabajar a una presión de 12-14 bar y a una temperatura alrededor de 107° C (107° C ± Io C) . El destilado que se retira de la mezcla de reacción comprende ácido cianhídrico (0.1-30%), óxido de etileno (0.1-60%) y agua (90-30%). El destilado se neutraliza primero. Esto se hace con ácidos convencionales. Se da preferencia a utilizar ácido fórmico. El pH del destilado se ajusta a 3-4 con el ácido y se alimenta nuevamente al reactor a través del caudal reactivo . La invención además se relaciona con un aparato para preparar continuamente cianhidrina de etileno caracterizada porque, en un sistema de rector cerrado, los reactivos se alimentan a un reactor cuya temperatura de trabajo es entre 101 y 110° C, los reactivos sin cubrir se sacan a través de una columna caudal abajo, recolectado en un contenedor de destilado y después medidos nuevamente dentro del reactor, y el producto crudo se saca en el fondo de la columna. De esta manera el producto obtenido se alimenta adicionalmente a las etapas de destilación para purificación. Los reactivos sin convertir, por ejemplo, ácido cianhídrico, óxido de etileno y agua, se retiran del sistema a través de la parte superior de la columna. La parte superior de la columna tiene una temperatura entre 85-95° C y una presión de 900 a 1000 mbar. En el fondo de la columna, el producto crudo se retira a una temperatura de 105-120° C. El producto crudo se purifica en etapas de destilación caudal abajo, que liberan el producto crudo de calderas bajas y altas. Como resultado, la cianhidrina de etileno está presente en una pureza muy alta. Existen varios usos posibles. La cianhidrina de etileno se utiliza preferentemente como precursor en las industrias farmacéutica y cosmética.

Claims (8)

1. REIVINDICACIONES 1. Un proceso para preparar continuamente cianhidrina de etileno a partir de óxido de etileno y ácido cianhídrico, caracterizado porque los reactivos se alimentan continuamente en una solución acuosa a un reactor, donde la reacción se efectúa por medio de una columna de reactor a una presión de 11-25 bar y una temperatura de 101-110° C, y el pH se controla por medio de la adición de una solución de hidróxido de sodio.
2. 2. El proceso de acuerdo con la Reivindicación 1, caracterizado porque los reactivos sin convertir se retiran del proceso por medio de eliminación y se alimentan directamente de nuevo al proceso.
3. 3. El proceso de acuerdo con la Reivindicación 1, caracterizado porque se emplea una presión de 12-14 bar.
4. 4. El proceso de acuerdo con la Reivindicación 1, caracterizada porque se emplea una temperatura de 107° C.
5. 5. Un aparato para preparar continuamente cianhidrina de etileno de acuerdo con la Reivindicación 1, caracterizada porque, en un sistema de reactor cerrado, los reactivos se alimentan al reactor cuya temperatura de trabajo es entre 101 y 110° C, los reactivos sin convertir se sacan a través de la parte superior de la columna, se recolectan en un contenedor de destilados y después se miden nuevamente dentro del reactor y el producto crudo se retira en el fondo de la columna y se alimenta a etapas adicionales de destilación para purificación.
6. 6. El aparato para preparar continuamente cianhidrina de etileno de acuerdo con la Reivindicación 5, se caracteriza porque la temperatura en la parte superior de la columna es entre 85 - 95° C de 900 a 1000 mbares.
7. 7. El aparato para preparar continuamente cianhidrina de etileno de acuerdo con la Reivindicación 5, caracterizada porgue el producto crudo se libera de calderas bajas y altas en etapas de destilación adicionales caudal abajo.
8. 8. El uso de cianhidrina de etileno preparada por el proceso de acuerdo con la Reivindicación 1 como un precursor en la industria farmacéutica y cosmética.