MXPA04007726A

MXPA04007726A - Procedimiento para purificacion de la acroleina.

Info

Publication number: MXPA04007726A
Application number: MXPA04007726A
Authority: MX
Inventors: Garrait Michel
Original assignee: Adisseo Ireland Ltd
Priority date: 2002-02-12
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2004-11-10
Also published as: EP1474374A1; US7531066B2; PL371914A1; DE60320945D1; FR2835831A1; FR2835831B1; ATE395319T1; EP1474374B1; JP2005521684A; CN1630627A; WO2003068721A1; CA2474416A1; NO20043715L; ES2305475T3; BR0307450A; RU2004120552A; RU2315744C2; KR20040086368A; AU2003226883A1; JP4436683B2

Abstract

El objeto de la presente invencion es un procedimiento continuo de purificacion de la acroleina en el que: se alimenta una solucion acuosa de acroleina carente de gas dificilmente condensable a una columna de destilacion equipada en su base por lo menos con un hervidor y en cabeza por lo menos con un condensador, se saca de la cabeza de la columna de destilacion una mezcla que consta esencialmente de acroleina y agua, se enfria, en el condensador, la mezcla sacada de la cabeza de columna de destilacion a una temperatura que permita obtener por una parte un condensado acuosa y por otra parte una cantidad sustancial de una mezcla gaseosa rica en acroleina, y se aisla la acroleina purificada de la mezcla gaseosa.

Description

PROCEDIMIENTO DE PURIFICACIÓN DE LA ACROLEÍNA El ámbito de la presente invención es el de la fabri- cación de acroleina en su condición de producto intermedio o de producto final. Se refiere en particular a la purificación de la acroleina de una fase acuosa de acroleina. La invención describe además el ámbito de la fabricación del AMTP, es decir, el aldehido 3- (metiltio) propiónico . La acroleina es una materia prima, cuya utilización principal a escala industrial se destina a la síntesis del AMTP por reacción de la acroleina con el metilmercaptano . Los procedimientos que ponen en práctica la fabricación de la acroleina son bien conocidos. Estos procedimientos consisten en general en una etapa de reacción de oxidación del propileno y/o del propano. De este modo puede obtenerse un producto gaseoso en bruto a base de acroleina. Este producto en bruto se presenta por lo general en forma de una mezcla gaseosa que contiene una primera parte de acroleina en una proporción por lo general superior al 10 % en peso, una segunda parte de gases inertes o incondensables (también llamados "off-gas") , por ejemplo el nitrógeno, el oxígeno, el monóxido y el dióxido de carbono, el propileno, el propano, una tercera parte de agua y una cuarta parte de subproductos de reacción, por ejemplo ácidos, aldehidos, alcoholes y otros compuestos.

Por consiguiente son necesarios tratamientos ulteriores para eliminar ciertos compuestos del producto en bruto para poder aislar la acroleina purificada. Este producto en bruto, basado en la acroleina, se somete por lo general a un primer tratamiento que permite eliminar los ácidos, por ejemplo el ácido acrilico y el ácido acético. Con un segundo tratamiento se logra absorber seguidamente la acroleina en el agua mediante una columna de absorción, en cuyo fondo se recoge una solución acuosa de acroleina. A continuación se somete esta solución a una etapa de purificación para aislar la acroleina purificada en forma gaseosa, mediante una o varias columnas de destilación . La purificación de la acroleina requiere a menudo la utilización de dos columnas de destilación. La primera columna facultativa permite desoxigenar la solución y eliminar las impurezas ligeras. La segunda columna trabaja de modo que en cabeza de dicha columna y en particular a la salida del condensador se obtenga acroleina liquida en una concentración azeotrópica con el agua. Ya sea con una, ya sea con varias columnas de destilación, el ensuciamiento de las columnas constituye un problema que surge a menudo en los trabajos de purificación de la acroleina. Este ensuciamiento se caracteriza con frecuencia por el depósito de una fase sólida que resulta de la polimerización de restos de ácido acrilico, incluso de acroleina. En el caso particular de los procedimientos de purificación que trabajan con dos columnas, estos ensuciamientos surgen por lo general a nivel de la segunda columna que, por otro lado, se suele utilizar en condiciones azeotrópicas . Estos depósitos provocan la disminución progresiva de la eficacia de la destilación y conducen a un taponamiento parcial, incluso complejo, de la columna de destilación. Este problema obliga, pues, a interrumpir con frecuencia el funcionamiento de las instalaciones de producción de acroleina, con el fin de efectuar trabajos de mantenimiento que resultan obligados para eliminar los depósitos de la columna o de las columnas de destilación. Estos paros generan costes importantes y la consiguiente pérdida de la capacidad de la planta de producción. La presente invención se refiere, pues, a un procedimiento de purificación de la acroleina que minimiza los ensuciamientos de la columna de destilación utiliza y ello de modo simple, poco costoso y más seguro. Se ha encontrado, pues, que realizando la destilación de una solución acuosa de acroleina en condiciones operativas particulares es posible paliar los inconvenientes que conlleva el ensuciamiento. La presente invención tiene, pues, por objeto un procedimiento continuo de purificación de la acroleina, en el que: se alimenta una solución acuosa de acroleina, carente de gas difícilmente condensable, a una columna de destilación equipada en su base por lo menos con un hervidor y en cabeza por lo menos con un condensador, - se saca de la base de la columna de destilación una mezcla liquida que contiene esencialmente agua, - se saca de la cabeza de la columna de destilación una mezcla gaseosa que contiene esencialmente acroleina y agua, - se enfria, en el condensador, la mezcla gaseosa sacada de la cabeza de la columna de destilación, a una temperatura que permita obtener por un lado un condensado acuoso y por otra parte una cantidad sustancial de una mezcla gaseosa rica en acroleina y - se saca acroleina purificada de la mezcla gaseosa rica en acroleina. Más precisamente, la invención se refiere a un procedimiento continuo de purificación de acroleina, en el que: - se introduce una solución acuosa de acroleina en una columna de destilación equipada en su base por lo menos con un hervidor y en cabeza por lo menos con un condensador, - se saca de la base de la columna de destilación una mezcla liquida que contiene agua, - se saca de la cabeza de la columna de destilación una mezcla gaseosa que contiene acroleina, - se enfria, en el condensador, la mezcla gaseosa sacada de la cabeza de la columna de destilación a una temperatura que permita obtener por un parte un condensado acuosa y por otra parte una mezcla gaseosa rica en acroleína y - se saca dicha mezcla gaseosa, caracterizado porque la destilación está destinada a obtener en la base de la columna una mezcla liquida, no azeotrópica, que contiene esencialmente agua, y la condensación está destinada a obtener un condensado acuosa con un contenido sustancialmente menor de acroleína y una mezcla gaseosa sustancialmente enriquecida en acroleína. La mezcla gaseosa obtenida en la cabeza de la columna consta con preferencia, en volumen, entre el 30 % y el 70 %, y con mayor preferencia entre el 40 % y el 60 % de agua.

Gracias a la elección de las condiciones operativas mencionadas anteriormente se efectúa la destilación a temperaturas que permanecen limitadas, dado que se acepta en particular en cabeza de la columna la obtención de una mezcla gaseosa que contenga una proporción no despreciable de agua. La separación del agua se logra seguidamente por condiciones particulares de enfriamiento en el condensador, que compensan de alguna manera la separación limitada de acroleína en la columna de destilación. La presente invención tiene por objeto además un procedimiento continuo así como una instalación de fabricación del AMTP, es decir, del aldehido 3-(metiltio) propiónico. Los procedimientos de fabricación del AMTP de la técnica anterior implican por lo general una reacción química de la acroleína líquida con el metilmercaptano por lo general en presencia de un catalizador. Estos procedimientos requieren a menudo uno o dos almacenajes intermedios de la acroleína líquida. Esto puede constituir un problema de seguridad, derivado de las características de la acroleína, en particular su polimerización, su gran toxicidad y su inflamabilidad. Para afrontar este problema de seguridad se han desarrollado otros procedimientos, por ejemplo los descritos en los documentos US-4 225 516, US-4 319 047 y US-5 352 837. En ellos se describe la purificación parcial de la mezcla gaseosa en bruto que contiene acroleína, por ejemplo mediante dos enfriamientos sucesivos, para eliminar sobre todo los ácidos. El flujo gaseoso purificado de este modo no contiene más que una cantidad limitada de acroleína diluida en el "off-gas" de la reacción y se hace reaccionar con el MSH en un reactor por contacto gas/líquido. En este caso, los "off-gas" se eliminan después de la reacción de la acroleína con el MSH; conllevan una pérdida sustancial de acroleína y de AMTP por arrastre (stripping) o elución. Además, los "off-gas" que contiene fracciones de acroleína y de AMTP necesitan tratamientos específicos y onerosos para suprimir los olores y respetar la legislación vigente sobre residuos. Para afrontar por un lado el problema de seguridad, derivado del almacenaje de la acroleína líquida y por otro lado evitar las pérdidas de rendimiento por arrastre (stripping) de AMTP y el tratamiento oneroso del efluente gaseoso, se ha encontrado que sería interesante poner en marcha un procedimiento de fabricación de acroleína descrito anteriormente y fabricar el AMTP haciendo reaccionar la acroleína gaseosa purificada de este modo y obtenida por dicho procedimiento, directamente con el metilmercaptano líquido o gaseoso. Por lo tanto, la reacción de fabricación del AMTP puede llevarse a la prácticamente directamente a partir de la acroleína purificada gaseosa y carente de los gases llamados "incondensables" . Este modo de funcionamiento permite eliminar por tanto los almacenajes intermedios de la acroleína líquida, resolviendo de este modo el problema de seguridad mencionado anteriormente y también las pérdidas de AMTP y acroleína. La presente invención se refiere, pues, a un procedimiento continuo así como a una instalación para la fabricación del AMTP que consta de una etapa de fabricación de la acroleína según el procedimiento de purificación de acroleína descrito anteriormente. La presente invención se refiere en particular a un procedimiento continuo de fabricación del AMTP, caracterizado porque: (a) se realiza una oxidación en fase vapor del propileno mediante un catalizador, de modo que se obtenga un producto en bruto basado en la acroleína, (b) se eliminan los ácidos contenidos en el producto en bruto resultante de la etapa anterior, (c) se observa en agua el producto resultante de la etapa anterior, de modo que se obtenga una solución acuosa de acroleína, carente fundamentalmente de ácidos, (d) se purifica dicha solución de modo que se obtenga acroleína gaseosa purificada y (e) se hace reaccionar la acroleína gaseosa purificada, obtenida en la etapa anterior, con el MSH, es decir, el metilmercaptano, con el fin de obtener el AMTP, y se separan los gases llamados incondensables, contenidos inicialmente en el producto en bruto resultante de la etapa (a) de oxidación, antes de la etapa (e) . La separación de los gases llamados incondensables se realiza con preferencia antes de la etapa de purificación (d) , en particular durante la etapa (b) y/o la etapa (c) , por ejemplo durante la etapa (c) . Los gases llamados incondensables son ya sea reciclados a la etapa (a) de oxidación, ya sea evacuados del proceso y por ejemplo incinerados a una temperatura relativamente baja (900°C, por ejemplo), dado que son residuos carbonados y no residuos azufrados. La principal ventaja de la separación de los gases llamados incondensables, antes de la síntesis del AMTP, consiste en que dichos gases no contienen ningún compuesto azufrado, generado por el MSH y/o el AMTP y por ello pueden reciclarse hacia la oxidación del propileno, mezclados con este último, sin riesgo de envenenar el catalizador de oxidación con los compuestos azufrados. La separación de los gases llamados incondensables, antes de la purificación de la acroleina, permite eliminar además un lastre gaseoso, normalmente en una proporción volumétrica relativamente importante, durante todo el procedimiento que conduce al AMTP. Gracias a esta separación antes de los gases llamados incondensables no es necesario realizarla ni durante ni después de la síntesis del AMTP, por reacción de la acroleina con el MSH, con lo que se evita tener que eliminar compuestos azufrados antes del residuo, por incineración de los "off-gas" a una temperatura relativamente alta (1200°C, por ejemplo). En el caso de reciclado de los gases incondensables hacia la oxidación se mejora sustancialmente el rendimiento en AMTP, expresado como la relación entre la cantidad molar de propileno que entra . La presente invención se refiere además a un procedimiento continuo de fabricación del AMTP, caracterizado porque (a) se realiza una oxidación en fase vapor del propileno mediante un catalizador, de modo que se obtenga un producto en bruto basado en acroleina, (b) se eliminan los ácidos contenidos en' el producto en bruto obtenido en la etapa anterior, (c) se absorbe en agua el producto obtenido en la etapa anterior de modo que se obtenga una solución acuosa de acroleina y separada de los gases llamados incondensables , (d) se purifica dicha solución de modo que se obtenga la acroleina gaseosa purificada y (e) se hace reaccionar la acroleina gaseosa purificada, obtenida en la etapa anterior, directamente con el MSH liquido o gaseoso, es decir, con el metilmercaptano, de modo que se obtenga el AMTP. La etapa (e) se efectúa con preferencia entre el MSH liquido y la acroleina purificada que se mantiene en fase gaseosa . Las figura 1 y 2 representan de manera no limitante un dispositivo de purificación de la acroleina asi como una instalación para la fabricación de AMTP mediante la puesta en práctica del procedimiento de la invención. La figura 1 ilustra esquemáticamente un dispositivo de purificación de la acroleina según la invención. La figura 2 ilustra esquemáticamente una instalación de fabricación del AMTP según la invención. A continuación se describe la presente invención de manera más detallada, con referencia a la figura 1. El procedimiento de la invención se lleva a la práctica por destilación de una solución acuosa 2 de acroleina, carente de los gases llamados incondensables, es decir una mezcla en forma líquida que contiene esencialmente acroleína y agua. Se entiende por gases llamados incondensables o "inertes" u "off-gas" cualquier gas que no puede condensarse de manera relativa en las condiciones de purificación según el procedimiento de la invención. Estos gases por lo general no pueden condensarse a una temperatura inferior a 100°C. A título de ejemplo, estos gases llamados incondensables pueden ser el nitrógeno, el propileno, el propano o el oxígeno, que por lo general están presentes en el flujo gaseoso resultante de la síntesis de la acroleína. Los gases llamados incondensables se eliminan en el procedimiento de la invención durante la etapa previa a la absorción de la acroleína en agua. La solución acuosa de acroleína 2, es decir, la mezcla que se alimenta a la columna de destilación, puede tener una concentración de acroleína superior al 1 % y en cualquier caso igual o inferior a una concentración correspondiente al límite de solubilidad de la acroleína en agua . La solución acuosa de acroleína 2 tiene con preferencia una concentración de acroleína inferior o igual al límite de solubilidad de la acroleína en agua, por ejemplo el 5 % en peso. La columna de destilación 1 está equipada igualmente en su base con un hervidor (no representado) , cuya función es vaporizar por lo menos parcialmente la solución acuosa obtenida en el fondo de la columna. Las condiciones operativas del hervidor son las convencionales. La temperatura del hervidor puede mantener, en caso de una columna de destilación que trabaje a presión atmosférica, en un valor que se sitúa entre 100 y 130°C, con preferencia entre 100 y 120°C, en especial entre 102 y 110°C. El experto en la materia sabrá adaptar estas condiciones de temperatura en función de si trabaja con vacio o con presión . Según la invención se sacara por el fondo o base de la columna de destilación 1 una mezcla 4 que contiene esencialmente agua. Esta mezcla que se saca puede tener incluso una concentración de acroleina inferior al 0,1 % en peso, con preferencia inferior al 0,05 % en peso, en especial inferior al 0,01 % en peso. Según la presente invención, la solución acuosa de acroleina 2 se purifica en la columna de destilación 1, de cuya cabeza se saca una mezcla gaseosa 6 que contiene esencialmente acroleina y agua. Esta mezcla gaseosa 6 se enfria seguidamente, como primera actuación, gracias a los medios representados esquemáticamente en la referencia 204, con el fin de obtener un condensado 10 y una cantidad sustancial de una mezcla gaseosa 11 rica en acroleina. En una segunda actuación se saca la acroleina purificada 12 en forma gaseosa de la mezcla gaseosa 11 rica en acroleina. El enfriamiento de la mezcla 6 sacada de la cabeza de la columna y la acción de sacar acroleina purificada 12 constituyen dos etapas esenciales del procedimiento de la invención, estas etapas pueden realizarse de modo simultáneo o sucesivo. Según uno de los aspectos esenciales, la mezcla 6 sacada de la cabeza de columna de destilación se enfria, pues, en un condensador 7 con el fin de obtener el condensado 10 y una cantidad sustancial de una mezcla gaseosa 11 rica en acroleina. Se entiende por "cantidad sustancial" el hecho que la acroleina se encuentra, gracias a las condiciones de enfriamiento aplicadas, en gran parte en la mezcla gaseosa 11 y en menor cantidad en el condensado 10. Puede considerarse que más del 50 %, con preferencia más del 70 %, en especial más del 90 % de la cantidad ponderal de acroleina contenida inicialmente en la mezcla gaseosa 6 sacada de la cabeza de la columna 1 se encuentra, después del enfriamiento 204, purificada y en forma gaseosa. Tal mezcla gaseosa rica en acroleina puede obtenerse eligiendo oportunamente la temperatura de enfriamiento 204 del condensador 7. La elección de esta temperatura deberá efectuarse, lógicamente, teniendo en cuenta el valor de los demás parámetros físicos, por ejemplo la presión. Por consiguiente, según un modo particular de la presente invención, si la columna de destilación 1 se mantiene a una presión P, la temperatura del condensador 7 deberá mantenerse en un valor T según la ecuación T>21 , 28 *?+32 , 9 en la que ? se expresa en atmósferas. Por ejemplo, si P es 1 atm, T es >53°C, si P es 2 atm, T es >75°C. La columna 1 se mantiene con ventaja a presión atmosférica, lo cual obliga a mantener la temperatura del condensador 7 en un valor superior a 54°C, con preferencia entre 55 y 70°C, en especial entre 60 y 65°C. Según otro aspecto esencial, la acroleina 12 se saca de la mezcla gaseosa 11 rica en acroleina, esta última mezcla se obtiene por enfriamiento 204 de la mezcla gaseosa 6 sacada de la cabeza de la columna de destilación 1. El verbo "sacar" deberá entenderse de forma muy general. Según la invención se entiende por sacar un producto de una mezcla el hecho de fraccionar o de retirar por lo menos una parte de dicha mezcla. La acroleina purificada 12 se obtiene con preferencia sacando la totalidad de la mezcla gaseosa 11 rica en acroleina. En este caso, la acroleina purificada puede aislarse por simple separación de la mezcla gaseosa 11 rica en acroleina por una parte y el condensado 10 por otra parte. A continuación puede sacarse la acroleina purificada 12 a través de un conducto que desemboca en la parte superior del condensador 7, que contiene la mezcla gaseosa 11 rica en acroleina. La acroleina purificada 12 se presenta por lo general en forma de mezcla gaseosa que contiene esencialmente acroleina con un bajo contenido de agua. La purificación conduce principalmente a una reducción significativa del contenido de agua. De manera ventajosa, a titulo de ejemplo, si se ajusta la temperatura de condensación, la acroleina 5 purificada 12 puede tener una concentración de acroleina situada entre el 86 y el 95 % en peso, con preferencia entre el 88 y el 94 % en peso, en especial entre el 90 y el 93 % en peso. Según un modo ventajoso de la presente invención, se D reintroduce 13 por lo menos parcialmente el condensado 10 en la columna de destilación. El condensado se reintroduce con preferencia en su totalidad en la cabeza de la columna de destilación 1. Con el fin de reducir todavía más los ensuciamientos > se puede someter con ventaja la solución de acroleina 2 a una etapa previa de desoxigenación antes de alimentarla a la columna de destilación 1. Esta desoxigenación puede realizarse conectando la solución de acroleina 2 al vacio.

Sin embargo, puede considerarse la utilización de la columna de destilación 1 que tenga platos con grandes orificios perforados en el tubo de retroceso y que tenga paredes calentadas de modo que se evite la condensación del liquido estancado y que podría dar pie a puntos de polimerización indeseables. Sin embargo, tal posibilidad podría resultar costosa e inútil, dadas las mejoras que aporta el procedimiento de la presente invención.

Las ventajas del procedimiento de purificación según la presente invención son que permite: - obtener acroleina en fase gaseosa 12 con un grado elevado de pureza, sin necesidad de interrumpir el trabajo de la unidad para eliminar los ensuciamientos de la columna 1 y del condensador 7, debidos a la polimerización del ácido acrilico y/o de la acroleina, - minimizar el consumo de frigorias en el condensador 7, - evitar la necesidad de almacenaje de acroleina liquida y, por tanto, minimizar la exposición a este producto que es muy tóxico, inflamable y peligroso. Con referencia a la figura 2, otro objeto de la presente invención se refiere a un procedimiento continuo de fabricación del AMTP, es decir, el aldehido 3- (metiltio) propiónico . Este procedimiento se caracteriza porque consta de una etapa de purificación 114 de la acroleina según el procedimiento descrito anteriormente. El AMTP es un producto intermedio para la obtención de la metionina o del HMBA, es decir, el ácido 2-hidrox-4- (metiltio) -butanoico . La metionina es un aminoácido esencial que permite completar las carencias de la alimentación animal. El HMBA proporciona una fuente de metionina que se utiliza habitualmente como suplemento de metionina en la formulación de alimentos para animales. El AMTP se requiere habitualmente para la fabricación del HMBA o de la metionina.

Según un modo preferido de la invención, con referencia a la figura 2, el procedimiento continuo de fabricación del AMTP se caracteriza porque: a) se realiza una oxidación 101 en fase vapor del propileno 104 en presencia de un catalizador, de modo que se obtenga un producto gaseoso en bruto 105, basado en la acroleina, b) se eliminan 106 los ácidos contenidos en el producto en bruto 105 obtenido en la etapa anterior, c) se absorbe 110 en agua 111 el producto obtenido en la etapa anterior, de modo que se obtenga una solución acuosa de acroleina 2, libre fundamentalmente de ácidos y separada de los gases llamados incondensables 113, d) se purifica dicha solución 2 gracias al procedimiento de purificación de la acroleina 114 descrito anteriormente, de modo que se obtenga un flujo 12 de acroleina gaseosa purificada y e) se hace reaccionar la acroleina gaseosa purificada 12 obtenida en la etapa anterior con el MSH 116, gaseoso o liquido, es decir un metilmercaptano, en presencia de un catalizador de modo que se obtenga el AMTP 117. El producto en bruto 105, basado en la acroleina y obtenido en la primera etapa (a) del procedimiento de fabricación del AMTP se presenta por lo general en forma de una mezcla gaseosa que contiene en primer lugar acroleina en una proporción superior al 5 %, con preferencia al 10 %, en segundo lugar los gases incondensables, por ejemplo el nitrógeno, el oxigeno, el monóxido y el dióxido de carbono, el propano, el propileno, en tercer lugar agua y en cuarto lugar subproductos de reacción, por ejemplo ácidos, aldehidos, alcoholes y otros compuestos. Seguidamente se trata este producto en bruto 105 durante una segunda etapa (b) , con el fin de eliminar no importa con qué medios los ácidos, por ejemplo el ácido acrilico y el ácido acético. En la etapa (c) del procedimiento, el producto en bruto asi tratado 109 puede ponerse en contacto con el agua enfriada 111 de la columna de absorción 110 con el fin de recoger en la base de dicha columna una solución acuosa de acroleina 2 y en la cabeza un flujo de "off-gas" 113 que solamente contiene trazas de acroleina. Los gases inconden- sables 113 pueden eliminarse por completo a través del conducto 208 o recircularse parcialmente hacia el procedimiento de oxidación 101 del propileno 104. La. cuarta etapa (d) del procedimiento de fabricación del AMTP consiste en purificar la solución acuosa de acro-leina 2 mediante el procedimiento de purificación 114 descrito anteriormente. Según este procedimiento de purificación se alimenta en una primera actuación una columna de destilación 1 con una solución acuosa de acroleina 2, libre de gases incondensables u "off-gas". En lo tocante a la quinta etapa (e) del procedimiento de fabricación del AMTP, es decir, la reacción de la acroleina purificada 12 con el MSH 116, puede tomarse en consideración el uso de la acroleina en forma' liquida o gaseosa, en presencia de un catalizador. Según un modo ventajoso de la presente invención, la síntesis del AMTP se efectúa entre el MSH líquido 116 o gaseoso 116 y la acroleina purificada 12, mantenida en fase gaseosa. La ventaja de este modo consiste en la . simplificación del procedimiento y, en especial, en el hecho de evitar los almacenajes intermedios de acroleina líquida que serían perjudiciales en términos de seguridad. Una ventaja de la presente invención consiste en permitir la síntesis del AMTP utilizando una fuente de acroleina purificada mantenida en forma gaseosa. Otra ventaja del procedimiento original que utiliza la acroleina en forma de gas, pero libre de gases incondensables , consiste en evitar después de la síntesis del AMTP el arrastre de compuestos azufrados y de acroleina, que necesitaría un tratamiento oneroso y generaría pérdidas sustanciales en cuanto al rendimiento. Otro objeto de la presente invención se refiere a un dispositivo de purificación de la acroleina que consta de: - un conducto de alimentación de una solución acuosa de acroleina 2, libre de gases incondensables, - una columna de destilación 1 alimentada con el conducto de alimentación, - un conducto 6 para sacar material de la cabeza de la columna de destilación 1, - un condensador 7 alimentado por el conducto de sacar material y provisto de un medio de enfriamiento 204 con el fin de mantener la temperatura en valores que permitan obtener un condensado 10 y una cantidad sustancial de mezcla gaseosa 11 rica en acroleina y - un conducto 12 de evacuación del condensador 7 que permita aislar la acroleina purificada de la mezcla gaseosa rica en acroleina. El condensador 7 es con preferencia vertical para permitir un flujo descendente de tipo irrigación a lo largo de las paredes internas. El condensador 7 está dotado en particular de: - un orificio de evacuación 201 del condensado 10 situado por debajo del nivel 203 del condensado acumulado en la base del condensador 7, un orificio de evacuación 202 de la acroleina purificada en forma gaseosa, situado por encima de dicho nivel 203 del condensado y - dos conductos 13 y 12 de evacuación conectados a cada uno de dichos orificios. La invención se refiere además a una instalación para la fabricación de AMTP que consta de: - un reactor 101 que permite obtener un producto gaseoso en bruto 105, basado en la acroleina, un dispositivo 106 de eliminación de ácidos, alimentado con el conducto de alimentación 105 de producto gaseoso en bruto, basado en acroleina, - un dispositivo 110 de absorción de la acroleina en agua, alimentado mediante un conducto de alimentación 109 de producto gaseoso . en bruto, basado en la acroleina y libre de ácidos, un dispositivo 114 para la purificación de la acroleina y alimentado por un conducto de alimentación 2 que lleva una solución acuosa de acroleina y - un reactor de fabricación de AMTP 115 alimentado por un conducto de alimentación 12 de acroleina purificada y un conducto 116 de alimentación del MSH, caracterizado porque el dispositivo 114 de purificación de la acroleina es conforme al descrito anteriormente con referencia a la figura 1. El conducto de alimentación 12 del reactor 115 de la fabricación del AMTP está conectado con preferencia directamente al conducto de evacuación del condensador 7 del procedimiento de purificación. En la figura 1 se ilustra de modo esquemático y no limitante una instalación de purificación de acroleina según la presente invención. Esta instalación consta de una columna de destilación 1 alimentada con una solución acuosa de acroleina mediante un conducto de alimentación 2. La columna de destilación 1 contiene una base o fondo equipada con un hervidor no representado en la figura. De esta base 3 se saca una mezcla que consta esencialmente de agua a través de un tubo de salida de material 4. La columna de destilación contiene una cabeza 5 que está unida al conducto de salida de material 6. La instalación representada en la figura 1 comprende además un condensador 7, este último se alimenta a través del conducto de salida de material 6 de la cabeza 5 de la columna de destilación 1. El condensador 7 se representa esquemáticamente con un recipiente 8 y un conducto 204 (representado mediante una flecha) destinado a la circulación del liquido de refrigeración. El recipiente 8 del condensador 7 contiene en su parte inferior el condensado 10 y en su parte superior la mezcla gaseosa rica en acroleina 11. El condensador 7 está conectado también al conducto de evacuación 12 de la acroleina purificada en forma gaseosa. Este conducto 12 desemboca en el interior de la parte superior del recipiente 8 que contiene la mezcla gaseosa rica en acroleina. La instalación de purificación representada en la figura 1 contiene además un conducto 13 que permite la recirculación en la columna de destilación del condensado 10 acumulado en el fondo del recipiente 8 y del condensador 7. En la figura 2 se representa de modo esquemático y no limitante una instalación de fabricación del AMTP según la presente invención. La instalación contiene un reactor de fabricación de acroleina en bruto 101 alimentado con propileno o con pro-pano, aire y agua, mediante conductos representados respectivamente por las referencias 102, 103 y 104. Se obtiene un producto gaseoso en bruto, basado en la acroleina, en el reactor 101 por oxidación catalítica de propileno o de propano con aire en presencia de agua. Un 5 conducto 105, unida al reactor 101, permite trasvasar dicho producto en bruto al dispositivo 106 de eliminación de ácidos . Este dispositivo de eliminación de ácidos 106 está constituido por una columna de absorción en agua que se _) alimenta por una parte con producto gaseoso en bruto, basado en acroleina, a través del conducto 105, y por otra parte con agua a través del conducto 107. Por la base de esta columna se evacúa un flujo líquido de salida (efluente) que contiene ácidos, mediante un conducto de i evacuación 108. En cabeza de la columna de absorción 106 se transfiere un caudal gaseoso de salida que contiene acroleina y carece de ácidos mediante un conducto 109 a un dispositivo de absorción de acroleina 110. Este dispositivo de absorción de acroleina 110 es además una columna de absorción en agua, que se alimenta con producto gaseoso en bruto, basado en acroleina, libre de ácido, mediante un conducto 109 y con agua mediante los conductos 111 y 112. Los flujos gaseosos de salida (efluentes) de la cabeza del dispositivo 110 pueden recircularse parcialmente al reactor 104 de fabricación de la acroleina mediante el conducto 113. Se transfiere una solución de acroleina que contiene esencialmente acroleina y agua a la base de la columna de absorción 110 mediante un conducto de alimentación 2 hacia la instalación 114 de purificación de acroleina según esta invención, representada y descrita con referencia a la figura 1. La instalación de purificación 114 representada en la figura 2 consta, pues como se ha dicho anteriormente, de: - el conducto 2 de alimentación de la solución acuosa de acroleina, la columna de destilación 1 conectada a dicho conducto 2, - el condensador 7 unido a la cabeza de la columna de destilación 1 mediante el conducto de sacar material 6 y dotado de un medio de enfriamiento (no representado) , con el fin de mantener la temperatura en valores que permitan obtener un condensado y una mezcla gaseosa rica en acroleina, un conducto de evacuación 12 de acroleina purificada en forma gaseosa, aislada de la mezcla gaseosa rica en acroleina existente en el condensador 7 y - un conducto 13 que permite la recirculación del condensado en la columna de destilación 1. La instalación para la fabricación del AMTP representada en la figura 2 consta también de un reactor 115 de fabricación del AMTP equipado con un conducto de alimentación de acroleina gaseosa purificada, dicho conducto corresponde a un conducto de evacuación 12. El reactor 115 está alimentado además a través de un conducto de alimentación de MSH 116. El A TP producido se evacúa a través del conducto de evacuación 117. Los ejemplos siguientes permiten comprender mejor el interés de la presente invención. Ejemplo 1 Este ejemplo ilustra un procedimiento de purificación de acroleina de la técnica anterior, en él se utiliza una sola columna de destilación de 40 platos. Esta columna, mantenida a presión atmosférica, se alimenta con una solución de acroleina que contiene un 6 % en peso de acroleina y un 93,5 % en peso de agua. Mediante un hervidor se mantiene la temperatura de la base de esta columna en un valor de 110°C. En cabeza de esta columna se saca una mezcla azeotrópica de acroleina y agua y se condensa totalmente mediante un condensador. La mezcla tiene una concentración de acroleina del 95 % en peso, las impurezas están constituidas principalmente por agua en una cantidad del 3 % y acetaldehído en una cantidad del 1,5 %. La producción nominal de acroleina purificada de este modo es de 70 toneladas por día. La columna trabaja en condiciones operativas durante 3 ó 4 semanas a su nivel nominal de producción. A continuación se interrumpe el trabajo de esta columna con el fin de limpiar los platos y los intercambiadores de calor asociados a esta columna Ejemplo Ibis Con el fin de minimizar los ensuciamientos de la columna utilizada en el ejemplo 1 se modifica la instalación en cuestión conectándola a una desgasificación con vacio (20°C; 0,7 bar). Esta modificación no permite minimizar de modo significativo los fenómenos de ensuciamiento observados anteriormente. Ejemplo 2 En este ejemplo se ilustra un procedimiento de purificación de acroleina integrado en una unidad piloto para la fabricación del AMTP según la presente invención. Síntesis de la acroleina A la salida del reactor 101 de oxidación de propileno en acroleina en fase vapor se obtiene un producto en bruto 105 basado en la acroleina. Este producto en bruto está constituido por una mezcla gaseosa que tiene una temperatura de 180°C y contiene un 63 % en peso de gases incondensables (propano, nitrógeno, oxígeno, propileno, CO, C02) , un 21 % en peso de agua, un 12 % en peso de acroleina, un 2 % en peso de ácido acrílico y un 2 % de otros compuestos. Absorción de los ácidos Se introduce 105 este producto en bruto, basado en la acroleina, en fase vapor a razón de 20 kg/h por el fondo de la columna 106 de enf iamiento, equipada con platos con orificios y mantenida a una presión de 121000 Pa . Del fondo de la columna se saca un líquido enfriado 108 que contiene ácidos y un 1,3 % en peso de acroleina, este líquido se mantiene a una temperatura de 70,3°C. Se saca de la cabeza de la columna una fase gaseosa ácida que se enfria seguidamente a 4°C. Absorción de la acroleina A continuación se introduce la fase acuosa ácida asi obtenida en la base de una columna de absorción 110 en agua con un caudal de 16,2 kg/h. En esta columna de absorción circula una corriente de agua 111 introducida a 4°C con el fin de absorber la acroleina. Los gases incondensables mencionados anteriormente se evacúan 113 por cabeza de la columna de la absorción y en el fondo de la columna se obtiene una solución acuosa 2 de acroleina, en una concentración del 6 % en peso. Purificación de la acroleina Se efectúa la purificación de la solución acuosa de acroleina según el procedimiento de purificación de la invención (ver figura 1) mediante una sola columna de destilación 1 que contiene un relleno de tipo granel (en desorden) . Se alimenta 2, pues, esta columna mantenida a presión atmosférica con una solución acuosa de acroleina que contiene un 6 % en peso de acroleina. Mediante un hervidor se mantiene la temperatura de la base de la columna de destilación en 105°C. La cabeza de la columna está equipada con un condensador 7 con el fin de enfriar la mezcla sacada de dicha cabeza de columna a 60°C. A esta temperatura se obtienen entonces un condensado 9 y una mezcla gaseosa 12, rica en acroleina. Se reintroduce 13 el condensado en su totalidad en la cabeza de la columna 1. Se aisla 12 la acroleina purificada con una pureza del 93 % en peso (el 7 % restante es principalmente agua) sacándola de la totalidad de la mezcla gaseosa 8, rica en acroleina. Después de cinco semanas de funcionamiento no se observa ensuciamiento alguno en el relleno de la columna de destilación 1. Reacción del AMTP Se introduce en el reactor 115 integrado en la recir- culación del AMTP la acroleina purificada 12 en forma gaseosa y una cantidad estequiométrica de MSH liquido, en presencia de un catalizador. El rendimiento es prácticamente cuantitativo. La presencia de una cantidad de agua aportada por la acroleina purificada de este modo no constituye molestia alguna en comparación con la acroleina procedente de la destilación azeotrópica . Se constata claramente que el procedimiento de purificación según la presente invención permite disminuir considerablemente los ensuciamientos de la columna de destilación utilizada para la purificación de la acroleina.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento continuo de fabricación del AMTP, caracterizado porque: a) se realiza una oxidación (101) en fase vapor del propileno en presencia de un catalizador, de modo que se obtenga un producto gaseoso en bruto (105), basado en la acroleina , b) se eliminan (106) los ácidos contenidos en el producto en bruto (105) obtenido en la etapa anterior, c) se absorbe (110) en agua el producto obtenido en la etapa anterior, de modo que se obtenga una solución acuosa de acroleina (2) , d) se purifica dicha solución (2) de modo que se obtenga una acroleina gaseosa purificada (12) y e) se hace reaccionar (115) la acroleina gaseosa purificada obtenida en la etapa anterior con el MSH, es decir un metilmercaptano, de modo que se obtenga el AMTP, y se separan los gases llamados incondensables , contenidos inicialmente en el producto en bruto (105) resultante de la etapa (a) de oxidación, antes de efectuar la etapa (e) .

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se efectúa la separación de los gases llamados incondensables antes de la etapa de purificación (d) .

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque se efectúa la separación de los gases llamados incondensables durante la etapa (b) y/o la etapa (c) .

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque se efectúa la separación de los gases llamados incondensables durante la etapa (c) .

5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se reciclan los gases llamados incondensables en la etapa (a) de oxidación.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se evacúan los gases llamados incondensables y se incineran.

7. Procedimiento continuo de fabricación del AMTP, caracterizado porque: (a) se realiza una oxidación (101) en fase vapor del propileno en presencia de un catalizador, de modo que se obtenga un producto gaseoso en bruto (105), basado en la acroleína, (b) se eliminan (106) los ácidos contenidos en el producto en bruto (105) obtenido en la etapa anterior, (c) se absorbe (110) en agua el producto obtenido en la etapa anterior, de modo que se obtenga una solución acuosa de acroleína (2) y se separa de los gases llamados incondensables , (d) se purifica dicha solución (2) de modo que se obtenga una acroleína gaseosa purificada y (e) se hace reaccionar (115) la acroleína gaseosa purificada obtenida en la etapa anterior con el MSH, es decir un metilmercaptano, de modo que se obtenga el AMTP.

8. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 7, caracterizado porque la etapa (e) se efectúa entre el MSH y la acroleína mantenida en fase gaseosa.

9. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 7, caracterizado porque la etapa (d) de purificación de la solución acuosa (2) de acroleína se efectúa mediante el procedimiento siguiente: - se introduce la solución acuosa de acroleína en una columna de destilación (1) equipada en su base por lo menos con un hervidor y en cabeza por lo menos con un condensador (7), - se saca (4) de la base de la columna de la destilación una mezcla líquida que contiene esencialmente agua, - se saca (6) de la cabeza (5) de la columna de destilación una mezcla gaseosa que contiene esencialmente acroleína y agua, - se enfría en un condensador la mezcla gaseosa (6) sacada de la cabeza de la columna de destilación a una temperatura que permita obtener por un lado un condensado acuoso (13) y por otro lado una mezcla gaseosa (12) rica en acroleína y - se saca (12) la mezcla gaseosa rica en acroleína.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque la solución acuosa (2) de acroleína tiene una concentración de acroleina inferior o igual al limite de solubilidad de la acroleina en agua.

11. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque la columna de destilación (1) se mantiene a una presión P y porque la temperatura del condensador (7) se mantiene en un valor T con arreglo a la ecuación T>21,28*P+32, 9.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque la columna (1) se mantiene a presión atmosférica y la temperatura del condensador se mantiene en un valor superior a 54°C, con preferencia situado entre 55 y 70°C, en especial entre 60 y 65°C.

13. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la mezcla gaseosa (2) rica en acroleina tiene una concentración de acroleina situada entre el 86 y el 95 % en peso, con preferencia entre el 88 y el 94 % en peso, en especial entre el 90 y el 93 % en peso.

14. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se reintroduce, por lo menos parcialmente, el condensado (13) en la columna de destilación ( 1 ) .

15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado porque se reintroduce totalmente el condensado (13) en la cabeza de la columna de destilación (1) .

16. Procedimiento de purificación de la acroleina en el que: - se introduce (2) una solución acuosa de acroleina en una columna de destilación (1) equipada en su base por lo menos con un hervidor y en cabeza por lo menos con un condensador ( 7 ) , - se saca (4) de la base de la columna de destilación una mezcla liquida que contiene agua, se saca (6) de la cabeza de la columna de destilación una mezcla gaseosa que contiene acroleina, - se enfria en un condensador la mezcla gaseosa (6) sacada de la cabeza de la columna de destilación a una temperatura que permita obtener por un lado un condensado acuoso (13) y por otro lado una mezcla gaseosa (12) rica en acroleina y - se saca dicha mezcla gaseosa, caracterizado porque la destilación (1) está destinada a obtener una mezcla liquida, no azeotrópica, que contiene esencialmente agua, en la base de la columna (1), y porque la condensación (7) está destinada a obtener un condensado acuoso (13) con un contenido sustancialmente menor de acroleina y una mezcla gaseosa (12) sustancialmente enriquecida en acroleina.

17. Procedimiento según la reivindicación 16, caracterizado porque la mezcla gaseosa obtenida en cabeza de columna contiene en volumen entre el 30 % y el 70 % y con preferencia" entre el 40 % y el 60 % de agua.

18. Instalación para la fabricación del DMTP, dispuesta para la puesta en práctica de un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 16.