MX2008008024A - Un proceso para la preparacion de un oxido de olefina o un derivado quimico de un oxido de olef - Google Patents

Un proceso para la preparacion de un oxido de olefina o un derivado quimico de un oxido de olef

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MX2008008024A
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MX
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olefin
mol
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epoxidation
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MX2008008024A
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Jeroen Willem Bolk
Alouisius Nicolaas Renue Bos
Wayne Errol Evans
John Robert Lockemeyer
Paul Michael Mcallister
Bernardus Franciscus Ramakers
Dominicus Maria Rekers
Mathias Jozef Paul Slapak
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Shell Int Research
Shell Internationale Research Maatschappij Bv
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Abstract

La presente invención se refiere a un proceso de epoxidación mejorado y un reactor de epoxidación mejorado. La presente invención hace uso de un reactor que comprende una pluralidad de microcanales. Tales microcanales de procesos se pueden adaptar de tal manera que la epoxidación y opcionalmente otros procesos pueden tomar lugar en los microcanales y que están en una relación de intercambio de calor con canales adaptados para contener un fluido de intercambio de calor. Un reactor que comprende tales microcanales de procesos se refiere como un"reactor de microcanal". La invención proporciona un cierto proceso para la epoxidación de una olefina y un proceso para la preparación de un derivado químico de unóxido de olefi

Description

UN PROCESO PARA LA PREPARACIÓN DE UN OXIDO DE OLEFINA O UN DERIVADO QUÍMICO DE UN OXIDO DE OLEFINA CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un proceso para la epoxidación de una olefina. La invención también se refiere a un proceso para la preparación de un derivado químico de un óxido de olefina. En particular, tal químico puede ser un 1,2-diol, un éter de 1,2 -diol, un 1 , 2-carbonato o una alcanol amina.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El óxido de etileno y otros óxidos de olefina son químicos industriales importantes usados como una materia prima para hacer químicos tales como etilen glicol, propilen glicol, éteres de etilen glicol, carbonato de etileno, etanol aminas y detergentes . Un método para fabricar un óxido de olefina es por epoxidación de olefinas, que es la oxidación parcial catalizada de la olefina con oxígeno lo que proporciona el óxido de olefina. El óxido de olefina así fabricado puede hacerse reaccionar con agua, un alcohol, dióxido de carbono, o una amina para producir un 1,2-diol, un éter de 1,2-diol, un 1 , 2-carbonato o una alcanol amina. Tal producción de un 1,2-diol, un éter de 1,2-diol, un 1,2-carbonato o una alcanol amina se lleva a cabo generalmente de forma separada de la fabricación del óxido de olefina, en Ref. : 194169 cualquier caso los dos procesos se llevan a cabo normalmente en reactores separados. En epoxidación de olefinas, una alimentación que contiene la olefina y oxígeno se pasa sobre un lecho de catalizador contenido dentro de una zona de reacción que se mantiene a ciertas condiciones de reacción. Un reactor de epoxidación comercial generalmente está en la forma de un intercambiador de calor en envolvente y tubo, en el cual una pluralidad de tubos relativamente estrechos, alargados substancialmente paralelos se llenan con partículas de catalizador formadas para formar un lecho empacado, y en el cual la envolvente contiene un enfriador. Sin tener en cuenta el tipo de catalizador de epoxidación usado, en la operación comercial el diámetro de tubo interno frecuentemente está en el intervalo desde 20 hasta 40 mm, y el número de tubos por reactor puede estar en el intervalo en los miles, por ejemplo hasta 12,000.
La epoxidación de olefinas se lleva a cabo generalmente con una conversión de olefina y conversión de oxígeno relativamente bajas. El reciclaje de olefina y oxígeno no convertidos se aplica normalmente con objeto de aumentar la economía del proceso. Generalmente la alimentación comprende adicionalmente una cantidad grande del llamado gas de lastre para facilitar la operación fuera de los límites de explosión. El gas de lastre incluye hidrocarburos saturados, en particular metano y etano. Como consecuencia, el reciclaje generalmente involucra el manejo de grandes cantidades de corrientes de proceso, que incluye la olefina no convertida, oxígeno no convertido y el gas de lastre. El procesamiento de la corriente de reciclaje como se aplica normalmente en una planta de epoxidación de olefinas también es absolutamente compleja, ya que involucra la recuperación del óxido de olefinas, remoción del dióxido de carbono, remoción de agua y re-presurizado . El uso de gas de lastre no sólo contribuye al costo del procesamiento, también reduce la velocidad de reacción de epoxidación. El catalizador de epoxidación generalmente contiene la especie catalíticamente activa, típicamente un metal del Grupo 11 (en particular plata) y componentes promotores, en un material portador formado. Los materiales portadores formados se seleccionan generalmente de forma cuidadosa para reunir los requerimientos de, por ejemplo, fuerza y resistencia contra la abrasión, área de superficie y porosidad. Los materiales portadores formados se fabrican generalmente por materiales inorgánicos seleccionados sinterizados en la medida en que tengan las propiedades deseadas. Durante la epoxidación, el catalizador se somete a una caída del desempeño, lo que representa por sí mismo una pérdida en la actividad del catalizador y selectividad en la formación del óxido de olefina deseado. En respuesta a la pérdida de actividad, la temperatura de reacción de epoxidación puede incrementarse de tal manera que la velocidad de producción del óxido de olefina se mantiene. La operación de reactores comerciales normalmente se limita con respecto a la temperatura de reacción y cuando el límite de temperatura aplicable se alcanza, la producción del óxido de olefina se interrumpe para un intercambio de la carga existente de catalizador de epoxidación por una carga fresca. Sería de gran valor si estuvieran disponibles procesos de epoxidación mejorados y reactores de epoxidación mejorados.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona tales procesos de epoxidación mejorados y reactores de epoxidación mejorados. Las modalidades de la presente invención hacen uso de un reactor que comprende una pluralidad de microcanales ("microcanales de proceso" de aquí en adelante) . Los microcanales de proceso pueden adaptarse de tal manera que la epoxidación y opcionalmente otros procesos pueden tomar lugar en los microcanales y que estos están en una relación de intercambio de calor con canales adaptados para contener un fluido de intercambio de calor ("canales de intercambio de calor" de aquí en adelante) . Un reactor que comprende microcanales de proceso se refiere en la presente al usar el término "reactor de microcanal". Como se usa en la presente, el término "Grupo 11" se refiere al Grupo 11 de la Tabla Periódica de los Elementos. En una modalidad, la invención proporciona un proceso para la epoxidación de una olefina que comprende hacer reaccionar una alimentación que comprende la olefina y oxígeno en la presencia de un catalizador de epoxidación contenido en uno o más microcanales de procesos de un reactor de microcanal y aplicar condiciones para hacer reaccionar la alimentación que la conversión de la olefina o la conversión del oxígeno es al menos 90% mol. En otra modalidad, la invención proporciona un proceso para la preparación de un 1,2-diol, un éter 1,2-diol, un 1,2-carbonato o un alcanol amina, cuyo proceso comprende hacer reaccionar una alimentación que comprende la olefina y oxígeno en la presencia de un catalizador de epoxidación contenido en uno o más microcanales de proceso de un reactor de microcanal para formar un óxido de olefina, y aplicar condiciones para hacer reaccionar la alimentación tal que la convención de la olefina o la conversión del oxígeno es al menos 90% mol y - convertir la segunda mezcla con agua, un alcohol, dióxido de carbono o una amina para formar el 1,2-diol, éter 1,2-diol, 1 , 2-carbonato o alcanol amina.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La FIG. 1 muestra una vista esquemática del reactor de microcanal y sus constituyentes principales. La FIG. 2 muestra una vista esquemática de un ejemplo típico de unidad de repetición que comprende microcanales de proceso y canales de intercambio de calor y su operación cuando se usa en la práctica de la invención. El reactor de microcanal de esta invención puede comprender una pluralidad de tales unidades de repetición.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El uso de un reactor de microcanal de conformidad con esta invención lleva a uno o más de las siguientes ventajas: - la epoxidación se lleva a cabo en los microcanales de proceso que permiten que operen a un nivel de conversión alto de oxígeno al óxido de olefina. En particular cuando los procesos se llevan a cabo a un nivel de conversión de olefina alto, este es ventajoso para operar los procesos de epoxidación una vez que la operación, la cual implica que la corriente de reciclaje no se aplica. Además, esto es ventajoso tal que el caso del aire puede ser la alimentación a los microcanales de procesos, en lugar de separar el oxígeno del aire, el cual puede eliminar la alimentación necesaria para una unidad de separación de aire. - el apagado del óxido de olefina en lugar dentro del microcanal de proceso permite la operación bajo condiciones las cuales puede estar dentro de los límites cuando tales condiciones se aplicarían en un reactor de intercambio de calor de tubo y envolvente convencional. Tales condiciones pueden llevarse a cabo por poner en contacto un componente de alimentación rico en oxígeno con un componente de alimentación rico en olefina dentro de los microcanales de procesos, en los cuales el componente de alimentación rico en oxígeno y el componente de alimentación rico en olefina son normalmente fuera de los límites de explosión. El apagado interior en los microcanales de procesos también disminuye la formación de los subproductos, tales como los aldehidos y ácidos carboxílicos. se lleva a cabo la epoxidación de olefina en el interior de los microcanales de procesos que permiten el apagado dentro de los mismos microcanales de proceso y la conversión del dióxido de carbono co-formado con al menos una porción del óxido de olefina producido y opcionalmente condensar un líquido, típicamente acuoso, la mezcla comprende el óxido de defina no convencional y 1 , 2 -carbonato . Con respecto de su composición, una corriente gaseosa restante la cual puede comprende etileno no convertido y oxígeno es adecuado para el reciclaje. Esto puede reducir la complejidad del proceso adicional del producto y las corrientes de reciclaje, eliminando la necesidad para, por ejemplo, un óxido de olefina recuperando la unidad y una unidad ed remoción de dióxido de carbono. - la epoxidación dentro de los microcanales de proceso puede ventajosamente llevarse a cabo en las condiciones de alta concentración total de la olefina, oxígeno y el óxido de olefina, la cual puede llevarse a una velocidad de epoxidación alta y/o la temperatura de reacción de epoxidación inferior. La temperatura de reacción de epoxidación inferior puede llevarse a cabo para mejorar la selectividad y mejorar la vida del catalizador. Las condiciones empleadas de la concentración total alta de la olefina, oxígeno y el óxido de olefina pueden también eliminar la necesidad de usar un gas de lastre, el cual produce más procesado eficiente y reduce el costo del reciclaje . se lleva a cabo la epoxidación de olefina en el interior de los microcanales de proceso que permiten la conversión del óxido de olefina formado dentro de los mismos microcanales de procesos para 1,2-diol, 1,2-diol éter, 1,2-carbonato o alcanol amina. Este puede eliminar la necesidad para los reactores adicionales para tal conversión adicional. Esto pueden también eliminar la necesidad para una unidad de recuperación de óxido de olefina y/o una unidad de removido de dióxido de carbono y este puede reducir la necesidad para el equipamiento de intercambio de calor. En la presente, esto puede reducir la complejidad de los procesos adicionales convencionalmente aplicados en una planta de la manufactura, por ejemplo, para la recuperación del producto. La conversión del óxido de olegina dentro de los microcanales de procesos también disminuye la formación de los subproductos, tales como aldehidos y ácidos carboxílicos. Los reactores de microcanales apropiados para su uso en esta invención y su operación se han descrito en WO-A-2004/099113, WO-A-01 /12312 , WO-01/54812, US-A- 6440895 , US-A-6284217 , US-A- 6451864 , US-A- 6491880 , US-A-6666909 , US-6811829, US-A- 6851171, US-A- 6494614 , US-A-6228434 y US-A-6192596 , que se incorporan en la presente para referencia. Los métodos por los cuales el reactor de microcanal puede fabricarse, cargarse con catalizador y operarse, como se describe en estas referencias, puede ser aplicable generalmente en la práctica de la presente invención . Con referencia a la FIG. 1, el reactor de microcanal 100 puede comprender un cabezal de proceso 102, una pluralidad de microcanales de proceso 104, y una zapata de proceso 108. El cabezal de proceso 102 proporciona un pasaje para que el fluido fluya en los microcanales de proceso 104. La zapata de proceso 108 proporciona un pasaje para fluido fluya desde los microcanales de proceso 104. El número de microcanales de proceso contenidos en un reactor de microcanal puede ser muy grande. Por ejemplo, el número puede ser de hasta 105, o aún hasta 106 o hasta 2 x 106. Normalmente, el número de microcanales de proceso puede ser al menos 10 o al menos 100, o aún al menos 1000.
Los microcanales de proceso se configuran típicamente en paralelo, por ejemplo pueden formar una configuración de microcanales planos. Los microcanales de proceso pueden tener al menos una dimensión interna de altura y ancho de hasta 15 mm, por ejemplo desde 0.05 hasta 10 mm, en particular desde 0.1 hasta 5 mm, más en particular desde 0.5 hasta 2 mm. La otra dimensión interna de altura o ancho puede ser, por ejemplo, desde 0.1 hasta 100 cm, en particular desde 0.2 hasta 75 cm, más en particular desde 0.3 hasta 50 cm. La longitud de los microcanales de proceso puede ser, por ejemplo, desde 1 hasta 500 cm, en particular desde 2 hasta 300 cm, más en particular desde 3 hasta 200 cm, o desde 5 hasta 100 cm. El reactor de microcanal 100 comprende adicionalmente canales de intercambio de calor (no mostrados en la FIG. 1) que están en contacto con el intercambio de calor con los microcanales de proceso 104. Los canales de intercambio de calor también pueden ser microcanales. El reactor de microcanal se adapta de tal manera que el fluido de intercambio de calor puede fluir desde el cabezal de intercambio de calor 110 a través de los canales de intercambio de calor hasta la zapata de intercambio de calor 112. Los canales de intercambio de calor pueden alinearse para proporcionar un flujo en una dirección en co-corriente, contra corriente o, preferiblemente, corriente cruzada, con relación a un flujo en los microcanales de proceso 104. La dirección de corriente cruzada se indica por las flechas 114 y 116. Los canales de intercambio de calor pueden tener al menos una dimensión interna de alto o ancho de hasta 15 mm, por ejemplo desde 0.05 hasta 10 mm, en particular desde 0.1 hasta 5 mm, más en particular desde 0.5 hasta 2 mm. La otra dimensión interna de alto o ancho puede ser, por ejemplo, desde 0.1 hasta 100 cm, en particular desde 0.2 hasta 75 cm, más en particular desde 0.3 hasta 50 cm. La longitud de los canales de intercambio de calor puede ser, por ejemplo, desde 1 hasta 500 cm, en particular desde 2 hasta 300 cm, más en particular desde 3 hasta 200 cm, o desde 5 hasta 100 cm. La separación entre un microcanal de proceso 104 y el siguiente canal de intercambio de calor adyacente puede estar en el intervalo desde 0.05 mm hasta 5 mm, en particular desde 0.2 hasta 2 mm. En algunas modalidades de esta invención, se proporcionan los primeros canales de intercambio de calor y segundos canales de intercambio de calor, o primeros canales de intercambio de calor, segundos canales de intercambio de calor y terceros canales de intercambio de calor, o aún hasta quintos canales de intercambio de calor, o aún canales de intercambio de calor adicionales. De esta manera, en tales casos, hay una pluralidad de conjuntos de canales de intercambio de calor, y en consecuencia puede haber una pluralidad de cabezales de intercambio de calor 110 y zapatas de intercambio de calor 112, por ello los conjuntos de canales de intercambio de calor pueden adaptarse para recibir fluido de intercambio de calor del cabezal de intercambio de calor 110 y para entregar fluido de intercambio de calor en una zapata de intercambio de calor 112. El cabezal de proceso 102, zapata de proceso 108, el cabezal de intercambio de calor 110, zapata de intercambio de calor 112, microcanales de proceso 104 y canales de intercambio de calor pueden hacerse independientemente de cualquier material de construcción que proporcione fuerza suficiente, estabilidad dimensional y características de transferencia de calor para permitir la operación de los procesos de acuerdo con esta invención. Los materiales de construcción apropiados incluyen, por ejemplo, acero (por ejemplo acero inoxidable y acero al carbono), monel, titanio, cobre, vidrio y composiciones de polímero. El tipo de fluido de intercambio de calor no es material para la presente invención y el fluido de intercambio de calor puede seleccionarse de una gran variedad. Los fluidos de intercambio de calor apropiados incluyen vapor, agua, aire y aceites. En las modalidades de la invención que incluyen una pluralidad de conjuntos de canales de intercambio de calor, tales conjuntos de canales de intercambio de calor pueden operar con diferentes fluidos de intercambio de calor o con fluidos de intercambio de calor que tienen diferentes temperaturas.
Un reactor de microcanal de acuerdo con la invención puede comprender una pluralidad de unidades de repetición que comprenden uno o más microcanales de proceso y uno o más canales de intercambio de calor. Se hace referencia ahora a la FIG. 2, que muestra una unidad de repetición típica y su operación. Los microcanales de proceso 210 tienen un extremo corriente arriba 220 y un extremo corriente abajo 230 y puede comprender una primera sección 240 que puede contener un catalizador (no dibujado) , por ejemplo un catalizador de epoxidación. La primera sección 240 puede estar en contacto de intercambio de calor con el primer canal de intercambio de calor 250, lo que permite que el calor se intercambie entre primera sección 240 del microcanal de proceso 210 y el primer canal de intercambio de calor 250. La unidad de repetición puede comprender un primer canal de alimentación 260 que termina en la primera sección 240 a través de uno o más primeros orificios 280. Típicamente uno o más primeros orificios 280 pueden colocarse corriente abajo con relación a otro primer orificio 280. Durante la operación, la alimentación comprende que la olefina y el oxígeno puedan entrar en la primera sección 240 del microcanal de proceso 210 a través de una abertura en el extremo corriente arriba 220 y/o a través de un primer canal de alimentación 260 y uno o más primeros orificios 280.
Los microcanales de proceso 210 pueden comprender una segunda sección 340 que puede o no adaptarse para contener un catalizador. La segunda sección 340 puede o no contener un catalizador, como se describe en la presente. La segunda sección 340 se coloca corriente abajo de primera sección 240. La segunda sección 340 puede estar en contacto de intercambio de calor con un segundo canal de intercambio de calor 350, lo que permite que el calor se intercambie entre la segunda sección 340 del microcanal de proceso 210 y el segundo canal de intercambio de calor 350. En algunas modalidades la segunda sección 340 se adapta al óxido de olefina apagado obtenido en y recibido de la primera sección 240 por el intercambio de calor con un fluido de intercambio de calor en el segundo canal de intercambio de calor 350. El apagado puede llevarse a cabo en una o más etapas por la presencia de una pluralidad del segundo canal de intercambio de calor 350, por ejemplo, dos o tres o cuatro. Tal pluralidad del segundo canal de intercambio de calor 350 puede adaptarse para contener los fluidos de intercambio de calor que tienen diferentes temperaturas, en particular tal que la dirección en la corriente descendente de la segunda sección 340 el intercambio de calor toma lugar con un segundo canal de intercambio de calor 350 que contiene un fluido de intercambio de calor que tiene una temperatura inferior. La unidad repetitiva puede comprender un segundo canal de alimentación 360 el cual termina en la segunda sección 340 a través de uno o más de los segundos orificios 308. Durante la operación, la alimentación puede ser en la segunda sección 340 corriente arriba en los microcanales de proceso 210 y a través del segundo canal de alimentación 360 y uno o más de los segundos orificios 380. Típicamente uno o más de los segundos orificios 380 pueden depositarse corriente abajo relativa a otro de los segundos orificios 380. En las modalidades en las cuales la segunda sección 304 se adapta para acomodar la conversión del óxido de olefina a 1,2-diol, 1,2-diol éter, 1 , 2-carbonato o alcanol amina, la alimentación entera durante la operación a través del segundo canal de alimentación 360 y uno o más orificios segundos 380 pueden comprender agua, el alcohol, dióxido de carbono o la amina. También, el catalizador puede alimentarse a través de un segundo canal de alimentación 360 y uno o más segundos orificios 380. Si se desea, un conjunto separado de un segundo canal de alimentación (no dibujado) con uno o más segundos orificios (no dibujado) puede presentarse con objeto de acomodar la alimentación separada de la alimentación y catalizador. El primero y segundo canales de alimentación 260 ó 360 en combinación con primeros y segundos orificios 280 ó 380, por lo cual uno o más primeros o segundos orificios 280 ó 380 se colocan corriente abajo a otro primero o segundo orificio 280 ó 380, respectivamente, permiten el relleno de un reactivo. El relleno de un reactivo es una característica en algunas modalidades de esta invención. Los microcanales de proceso 210 pueden comprender una sección intermedia 440, que se coloca corriente abajo de la primera sección 240 y corriente arriba de la segunda sección 340. La sección intermedia 440 puede estar en contacto de intercambio de calor con el tercer canal de intercambio de calor 450, lo que permite que el calor se intercambie entre la sección intermedia 440 del microcanal de proceso 210 y el tercer canal de intercambio de calor 450. En algunas modalidades, por ejemplo, en las modalidades en las cuales la segunda sección 340 se adapta por acomodar la conversión del óxido de olefina para 1,2-diol, 1,2-diol éter, 1 , 2-carbonato o alcanol amina, la sección intermedia 440 se adapta para apagar el óxido de olefina obtenido en y recibido de primera sección 240 por intercambio de calor con un fluido de intercambio de calor en el tercer canal de intercambio de calor 450. El apagado puede alcanzarse en etapas por la presencia de una pluralidad de terceros canales de intercambio de calor 450, por ejemplo dos o tres o cuatro. Tal pluralidad de terceros canales de intercambio de calor 450 puede adaptarse para contener fluidos de intercambio de calor que tienen diferentes temperaturas, en particular de tal manera que corriente abajo de la sección intermedia 440 el intercambio de calor toma lugar con el tercer canal de intercambio de calor 450 que contiene un fluido de intercambio de calor que tiene una temperatura más baja. Los canales de alimentación pueden ser microcanales. Estos pueden tener al menos una dimensión interna de alto o ancho de hasta 15 mm, por ejemplo desde 0.05 hasta 10 mm, en particular desde 0.1 hasta 5 mm, más en particular desde 0.5 hasta 2 mm. La otra dimensión interna de alto o ancho puede ser, por ejemplo, desde 0.1 hasta 100 cm, en particular desde 0.2 hasta 75 cm, más en particular desde 0.3 hasta 50 cm. La longitud de los canales de alimentación puede ser, por ejemplo, desde 1 hasta 250 cm, en particular desde 2 hasta 150 cm, y más particularmente desde 3 hasta 100 cm, o desde 5 hasta 50 cm. La longitud de las secciones de los microcanales de proceso puede seleccionarse independientemente una de la otra, de acuerdo con, por ejemplo, la capacidad del intercambio de calor necesaria o la cantidad de catalizador que puede contenerse en la sección. Las longitudes de las secciones son preferiblemente al menos 1 cm, o al menos 2 cm, o al menos 5 cm. Las longitudes de las secciones son preferiblemente como más 250 cm, o como más 150 cm, o como más 100 cm, o como más 50 cm. Otras dimensiones de las secciones se dictan por las dimensiones correspondientes del microcanal de proceso 210. El reactor de microcanal de esta invención puede fabricarse usando técnicas conocidas, por ejemplo maquinado convencional, cortado por láser, moldeado, estampado y grabado químico y combinaciones de las mismas. El reactor de microcanal de esta invención puede fabricarse al formar láminas con características de remoción que permiten los pasajes. Una pila de tales láminas puede ensamblarse para formar un dispositivo integrado, al usar técnicas conocidas, por ejemplo enlace de difusión, soldadura láser, soldadura en frío, soldadura fuerte por difusión, y combinaciones de las mismas. El reactor de microcanal de esta invención comprende cabezales, zapatas, válvulas, tuberías conductoras, y otras características apropiadas para controlar la entrada de reactivos, salida de producto, y flujo de fluidos de intercambio de calor. Estos no se muestran en las figuras, pero pueden proporcionarse fácilmente por aquellos de experiencia en la técnica. También, puede haber un equipo de intercambio de calor adicional (no mostrado en las figuras) para controlar la temperatura de alimentación, en particular para alimentación de calentamiento o componentes de alimentación, antes de entrar en los microcanales de proceso, o para controlar la temperatura del producto, en particular para el apagado de producto, después de que se deja en los microcanales de proceso. Tal equipo de intercambio de calor adicional puede ser integral con el reactor de microcanal, pero más típicamente será un equipo separado. Estos no se muestran en las figuras, pero pueden proporcionarse fácilmente por aquellos expertos en la técnica. Puede aplicarse integración de calor, por ejemplo al usar calor de reacción del proceso de epoxidación para componentes de alimentación de calentamiento, o para otros propósitos de calentamiento. Típicamente, los catalizadores de epoxidación son catalizadores sólidos bajo las condiciones de la reacción de epoxidación. Tal catalizador de epoxidación, y cualesquiera de otros catalizadores sólidos como sea adecuado, se pueden instalar por cualquier técnica conocida en la sección designada de los microcanales de proceso. Los catalizadores pueden formar un lecho empaquetado en la sección designada del microcanal de proceso y/o pueden formar una recubierta en al menos una porción de la pared de la sección designada de los microcanales de proceso. La persona experta entenderá que la recubierta se coloca en la pared interior de los microcanales de proceso. Alternativamente o adicionalmente, uno o más de los catalizadores puede estar en la forma de una recubierta en insertos que se pueden colocar en la sección designada de los microcanales de proceso. Los recubrimientos se pueden preparar por cualquier método de deposición, tal como recubierta de lavado o deposición de vapor. En algunas modalidades, el catalizador de epoxidación no puede ser un catalizador sólido bajo las condiciones de la epoxidación, en cuyo caso el catalizador de epoxidación se puede alimentar a la sección designada de los microcanales de proceso junto con uno o más componentes de la alimentación de epoxidación y puede pasar a través de los microcanales de proceso junto con la mezcla de reacción de epoxidación. El catalizador de epoxidación que puede usarse en esta invención es típicamente un catalizador que comprende uno o más metales del Grupo 11. Los metales del Grupo 11 pueden seleccionarse del grupo que consiste de plata y oro. Preferiblemente, el metal del Grupo 11 comprende plata. En particular, el metal del Grupo 11 comprende plata en una cantidad de al menos 90 % en peso, más en particular al menos 95 % en peso, por ejemplo al menos 99 % en peso, o al menos 99.5 % en peso, calculado como el peso del metal de plata con relación al peso total del metal del Grupo 11, como metal. Típicamente, el catalizador de epoxidación adicionalmente comprende uno o más componentes promotores. Más típicamente, el catalizador de epoxidación comprende el metal del Grupo 11, uno o más componentes promotores y adicionalmente uno o más componentes que comprenden uno o más elementos adicionales. En algunas modalidades, el catalizador de epoxidación puede comprender un material portador en el cual el metal del Grupo 11, cualesquiera de los componentes promotores y cualesquiera de los componentes que comprenden uno o más elementos adicionales pueden depositarse. Los componentes promotores apropiados y componentes apropiados que comprenden uno o más elementos adicionales y materiales portadores apropiados pueden ser como se describe de aquí en adelante. En una modalidad, un método para instalar un catalizador de epoxidación en uno o más microcanales de proceso de un reactor de microcanal comprende introducir en uno o más microcanales de proceso una dispersión del catalizador de epoxidación dispersado en un diluyente esencialmente no acuoso, y remover el diluyente. El diluyente esencialmente no acuoso puede ser un líquido, o puede estar en una forma gaseosa. Como se usa en la presente, para diluyentes líquidos, "esencialmente no acuoso" significa que el contenido de agua del diluyente es como más del 20 % en peso, en particular como más del 10 % en peso, más en particular como más del 5 % en peso, por ejemplo como más del 2 % en peso, o aún como más del 1 % en peso, o como más del 0.5 % en peso, con relación al peso del diluyente. En particular, para diluyentes gaseosos, "esencialmente no acuosos" significa que el diluyente como se presenta en los microcanales de proceso está arriba del punto de rocío. La ausencia substancial o completa de agua líquida en el diluyente permite al catalizador mantener mejor su integridad durante la instalación, en términos de uno o más de su morfología, composición y propiedades, que cuando un diluyente acuoso se aplica. Los diluyentes líquidos esencialmente no acuosos adecuados incluyen diluyentes orgánicos, por ejemplo hidrocarburos, hidrocarburos halogenados, alcoholes, cetonas, éteres, y esteres. Los alcoholes adecuados incluyen, por ejemplo metanol y etanol. La cantidad de catalizador que se puede presentar en el diluyente líquido puede estar en el intervalo desde 1 hasta 50 % en peso, en particular desde 2 hasta 30 % en peso, con relación al peso del total del catalizador y el diluyente líquido. Los diluyentes de fase gaseosa esencialmente no acuosos adecuados incluyen, por ejemplo, aire, nitrógeno, argón y dióxido de carbono. La cantidad de catalizador que se puede presentar en el diluyente de fase gaseosa puede estar en el intervalo desde 10 hasta 500 g/1, en particular desde 22 hasta 300 g/1, calculado como el peso de catalizador con relación al volumen del diluyente de fase gaseosa. El catalizador de epoxidación presente en la dispersión se puede obtener al triturar un catalizador formado, convencional y opcionalmente seguido por tamizado. El tamaño de partícula del catalizador presente en la dispersión es típicamente tal que el d50 está en el intervalo desde 0.1 hasta 100 µm, en particular desde 0.5 hasta 50 µm. Como se usa en la presente, el tamaño de partícula promedio, referido en la presente como "dso", es como se mide por un analizador de tamaño de partícula Horiba LA900 y representa un diámetro de partícula en el que hay volúmenes equivalentes esféricos iguales de partículas más grandes y partículas más pequeñas que el tamaño de partícula promedio establecido. El método de medición incluye dispersar las partículas por tratamiento ultrasónico, de esta manera rompiendo las partículas secundarias en partículas primarias . Este tratamiento de sonificación se continua hasta que no se notifica cambio adicional en el valor d50, que típicamente requiere 5 minutos de sonificación cuando se usa el analizador de tamaño de partícula Horiba LA900. Preferiblemente, el catalizador de epoxidación comprende partículas que tienen dimensiones tales que pasan un tamiz con tamaño de aberturas de cómo más 50%, en particular como más 30% de la dimensión más pequeña del microcanal de proceso. Los catalizadores de epoxidación formados, convencionales, típicamente comprenden metal del Grupo 11, uno o más componentes de promotor y opcionalmente uno o más componentes que comprenden un elemento adicional dispersado en un material portador formado. Los materiales portadores adecuados, componentes promotores adecuados, componentes adecuados comprenden un elemento adicional y composiciones de catalizador adecuadas con respecto a las cantidades de metal del Grupo 11, componentes promotores y componentes que comprenden un elemento adicional puede ser como se describe en lo sucesivo. Alternativamente, y preferiblemente, el catalizador de epoxidación presente en la dispersión se prepara como se describe en la presente.
La dispersión del catalizador se puede introducir de tal manera que un lecho de catalizador empacado se forma en la sección designada de uno o más de los microcanales de proceso, o alternativamente de tal manera que al menos una porción de las paredes de las secciones se cubre con el catalizador. En el primer caso, antes de introducir la dispersión del catalizador, un dispositivo de soporte, por ejemplo un tamiz o un material en partículas clasificado, puede colocarse en la porción de corriente descendente de la sección designada de uno o más de los microcanales de proceso, para soportar el catalizador y para prevenir que se mueva además corriente abajo. En el último caso, el catalizador se puede depositar en las paredes de los microcanales de proceso antes de o después de ensamblar los microcanales de proceso, o el catalizador se puede presentar en insertos colocados en la sección designada de los microcanales de proceso. La cantidad total del metal del grupo 11 presente en la primera sección de los microcanales de proceso no es material para la invención y puede seleccionarse dentro de los intervalos amplios. Típicamente, la cantidad total del metal del grupo 11 puede ser en el intervalo desde 10 hasta 500 kg/m3, más típicamente desde 50 hasta 400 kg/m3, en particular desde 100 hasta 300 kg/m3 volumen de reactor, en donde el volumen de reactor es el volumen total definido por el área transversal y la longitud total de las porciones de los microcanales de proceso los cuales se ocupan por el catalizador de epoxidación, por la presencia de un lecho empacado y/o por la presencia del catalizador de epoxidación en la pared. A fin de evitar dudas, el volumen de reactor así definido no incluye porciones de los procesos del microcanal las cuales no comprenden el catalizador de epoxidación. En modalidades de la invención en donde la alimentación comprende la olefina y oxígeno en una cantidad total de al menos 50 % mol, la cantidad total del metal del grupo 11 puede ser en el intervalo desde 5 hasta 250 kg/m3, más típicamente desde 20 hasta 200 kg/m3, en particular desde 50 hasta 150 kg/m3 volumen de reactor, como se define en la presente anteriormente . En una modalidad, la invención proporciona un método para preparar un catalizador de epoxidación en partículas, cuyo método comprende depositar metal de Grupo 11 y uno o más componentes promotores en un material portador en partículas que tiene una distribución de tamaño de poro tal que los poros con diámetros en el intervalo desde 0.2 hasta 10 µm representan al menos 70% del volumen de poro total. Los materiales portadores los cuales pueden usarse en esta invención pueden ser materiales naturales u inorgánicos artificiales y estos pueden incluir materiales refractarios, carburo de silicón, arcillas, zeolitas, carbón vegetal y carbonatos de metal alcalinotérreo, por ejemplo, carbonato de calcio. Los materiales refractarios preferidos, tales como alúmina, magnesio, circonia y sílice. El material más preferido es -alúmina. Típicamente, el material portador comprende al menos 85 % en peso, más típicamente al menos 90 % en peso, en particular al menos 95 % en peso a-alúmina, frecuentemente hasta 99.9 % en peso a-alúmina, relativo al peso del portador. Otros componentes de la a-alúmina pueden comprender, por ejemplo, sílice, componentes de metal alcalino, por ejemplo componentes de sodio y/o potasio, y/o componentes de metal alcalinotérreo, por ejemplo componentes calcio y/o magnesio. El área de superficie del material portador puede adecuadamente ser al menos 0.1 m2/g, preferiblemente al menos 0.3 m2/g, más preferiblemente al menos 0.5 m2/g, y en particular al menos 0.6 m2/g, relativo al peso del portador; y el área de superficie puede adecuadamente ser más de 10 m /g, preferiblemente más de 5 m2/g, y en particular más de 3 m2/g, relativo al peso del portador. El "área de superficie" como se usa en la presente se entenderá relativo al área de la superficie como se determina por el método B.E.T. (Brunauer, Emmett y Teller) como se describe en el Journal of the American Chemical Society 60 (1938) pp . 309-316. Los materiales portadores de área de superficie alta, en particular cuando estos son una a-alúmina opcionalmente comprende una adición de sílice, metal alcalino y/o componentes de metal alcalinotérreo, proporcionan mejor desempeño y estabilidad de operación. La absorción de agua del material portador está típicamente en el intervalo desde 0.2 hasta 0.8 g/g, preferiblemente en el intervalo desde 0.3 hasta 0.7 g/g. Una absorción de agua alta puede ser a favor en vista de un depósito más eficiente del metal del grupo 11, componentes promotores y componentes que comprenden uno o más elementos. Como se usa en la presente, la absorción de agua es como se mide de conformidad con ASTM C20, y la absorción de agua se expresa como el peso del agua que puede absorberse en los poros del portador, relativo al peso del portador . El material portador particular puede tener una distribución de tamaño de poro tal que los poros con diámetros en el intervalo desde 0.2 hasta 10 µm representan al menos 70 % del volumen del poro total. Tal distribución del tamaño de poro relativamente reducido puede contribuir hasta una o más de la actividad, selectividad y longevidad del catalizador. La longevidad puede ser en respecto del mantenimiento de la actividad catalizadora y/o mantener la selectividad. Como se usa en la presente, la distribución del tamaño de poro y los volúmenes de poro son como se miden por la intrusión de mercurio hasta una presencia de 3.0 x 108 Pa usando un modelo Micromeretics Autopore 9200 (130° ángulo del contacto, el mercurio con una tensión de superficie de 0.473 N/m, y la corrección por la compresión de mercurio aplicada) . Preferiblemente, la distribución del tamaño de poro es tal que los poros con diámetros en el intervalo desde 0.2 hasta 10 µm representan más de 75 %, en particular más de 80 %, más preferiblemente más de 85 %, más preferiblemente más de 90 % del volumen del poro total. Frecuentemente, la distribución del tamaño de poro es tal que los poros con diámetros en el intervalo desde 0.2 hasta 10 µm representan menos de 99.9 %, más frecuentemente menos de 99 % del volumen del poro total . Preferiblemente, la distribución del tamaño de poro es tal que los poros con diámetros en el intervalo desde 0.3 hasta 10 µm representan más de 75 %, en particular más de 80 %, más preferiblemente más de 85 %, más preferiblemente más de 90 %, en particular hasta 100 %, del volumen de poro contenido en los poros con diámetros en el intervalo desde 0.2 hasta 10 µm. Típicamente, la distribución del tamaño de poro es tal que los poros con diámetros menos de 0.2 µm representan menos de 10 %, en particular menos de 5 %, del volumen del poro total. Frecuentemente, los poros con diámetros menos de 0.2 µm representan más de 0.1 %, más frecuentemente más de 0.5 % del volumen del poro total . Típicamente, la distribución del tamaño de poro es tal que los poros con diámetros mayores que 10 µm representan menos de 20 %, en particular menos de 10 %, más en particular menos de 5 %, del volumen del poro total. Frecuentemente, los poros con diámetros mayores que 10 µm representan más de 0.1 %, en particular más de 0.5 % del volumen del poro total. El catalizador de epoxidación el cual comprende uno o más metales del grupo 11 dispersados en un material portador exhiben la actividad catalítica apreciable cuando el metal del grupo 11 contiene al menos 10 g/kg, relativo al peso del catalizador. Preferiblemente, el catalizador comprende el metal del grupo 11 en una cantidad desde 50 hasta 500 g/kg, más preferiblemente desde 100 hasta 400 g/kg. El componente promotor puede comprender uno o más elementos seleccionados de renio, tungsteno, molibdeno, cromo, y mezclas de los mismos. Preferiblemente el componente promotor comprende, como uno de sus elementos, renio. El componente promotor puede típicamente presentarse en el catalizador de epoxidación en una cantidad de al menos 0.05 mmoles/kg, más típicamente al menos 0.5 mmoles/kg, y preferiblemente al menos 1 mmoles/kg, calculado como la cantidad total del elemento (que es renio, tungsteno, molibdeno y/o cromo) relativo hasta el peso del Metal del grupo 11. El componente promotor puede estar presente en una cantidad de más de 250 mmoles/kg, preferiblemente más de 50 mmoles/kg, más preferiblemente más de 25 mmoles/kg, calculado como la cantidad total del elemento relativo hasta el peso del Metal del grupo 11. La forma en la cual el componente promotor puede depositarse no es material para la invención. Por ejemplo, el componente promotor puede adecuadamente ser proporcionado como un óxido o como un oxianión, por ejemplo, como un renato, perrenato, o tungstato, en sal o forma acida. Cuando el catalizador de epoxidación comprende un renio contiene el componente promotor, renio puede típicamente presentarse en una cantidad de al menos 0.5 mmoles/kg, más típicamente al menos 2.5 mmoles/kg, y preferiblemente al menos 5 mmoles/kg, en particular al menos 7.5 mmoles/kg, calculado como la cantidad del elemento relativo hasta el peso del Metal del grupo 11. El renio está típicamente presente en una cantidad de más de 25 mmoles/kg, preferiblemente más de 15 mmoles/kg, más preferiblemente más de 10 mmoles/kg, en particular más de 7.5 mmoles/kg, en la misma base. Además, cuando el catalizador de epoxidación comprende un renio que contiene el componente promotor, el catalizador puede preferiblemente comprende un copromotor de renio, como un componente depositado adicional en el portador. Adecuadamente, el copromotor de renio puede seleccionarse de componentes que comprenden un elemento seleccionado de tungsteno, cromo, molibdeno, azufre, fósforo, boro, y mezclas de los mismos. Preferiblemente, el copromotor de renio se selecciona de los componentes que comprenden tungsteno, cromo, molibdeno, azufre, y mezclas de los mismos. Esto es particularmente preferido que el copromotor de renio que comprende, un elemento, tungsteno. El copromotor de renio puede típicamente presentarse en una cantidad total de al menos 0.05 mmoles/kg, más típicamente al menos 0.5 mmoles/kg, y preferiblemente al menos 2.5 mmoles/kg, calculada como el elemento (esto es, el total de tungsteno, cromo, molibdeno, azufre, fósforo y/o boro) , relativo hasta el peso del Metal del grupo 11. El copromotor de renio puede estar presente en una cantidad total de más de 200 mmoles/kg, preferiblemente más de 50 mmoles/kg, más preferiblemente más de 25 mmoles/kg, en la misma base. La forma en cual el copromotor de renio puede depositarse sin el material para la invención. Por ejemplo, esto puede adecuadamente proporcionarse como un óxido o como un oxianión, por ejemplo, como un sulfato, borato o molibdato, en sal o forma acida. El catalizador de epoxidación preferiblemente comprende el Metal del grupo 11, el componente promotor, y un componente que comprende además un elemento. Los elementos elegibles adicionales pueden seleccionarse del grupo de nitrógeno, flúor, metales alcalinos, metales alcalinotérreos, titanio, hafnio, zirconio, vanadio, talio, torio, tantalio, niobio, galio y germanio y mezclas de los mismos. Preferiblemente los metales alcalinos se seleccionan de litio, potasio, rubidio y cesio. Más preferiblemente el metal alcalino es litio, potasio y/o cesio. Preferiblemente los metales alcalinotérreos se seleccionan de calcio y bario. Típicamente, el elemento adicional se presenta en el catalizador de epoxidación en una cantidad total desde 0.05 hasta 2500 mmoles/kg, más típicamente desde 0.25 hasta 500 mmoles/kg, calculado como el elemento en peso del Metal del grupo 11. Los elementos adicionales pueden proporcionarse en cualquier forma. Por ejemplo, las sales de un metal alcalino o un metal alcalinotérreo son adecuados. Como se usa en la presente, la cantidad del metal alcalino presente en el catalizador de epoxidación se considera hasta ser la cantidad a la medida como esta puede ser extraída del catalizador de epoxidación con agua desionizada a 100°C. El método de extracción involucra extraer una muestra de 10-gramos del catalizador tres veces por calentamiento en 20 ml porciones de agua desionizada por 5 minutos a 100°C y determinando en los extractos combinando los metales relevantes por usar un método conocido, por ejemplo, espectroscopia de absorción atómica. Como se usa en la presente, la cantidad del metal alcalinotérreo presente en el catalizador de epoxidación se considera hasta la cantidad a la medida como esta puede ser extraída del catalizador de epoxidación con 10% en peso de ácido nítrico en agua desionizada a 100°C. El método de extracción involucra extraer una muestra de 10-gramos de catalizador en ebullición con una porción 100 ml de 10 % en peso de ácido nítrico durante 30 minutos (1 átomo, esto es, 101.3 kPa) y se determina en los extractos combinados de los metales relevantes por usar un método conocido, por ejemplo espectroscopia de absorción atómica. La referencia se hace para US-A-5801259 , la cual se incorpora en la presente para referencia. Los métodos para depositar el metal del Grupo 11, uno o más de los componentes promotores y uno o más del componente que comprende un elemento adicional en un material portador se conocen en la técnica y tales métodos se pueden aplicar en la práctica de esta invención. Se puede hacer referencia a US-A-5380697, US-A-5739075 , EP-A-266015, y US-B-6368998 , que se incorporan en la presente para referencia. De manera adecuada, los métodos incluyen impregnar los materiales de portador en partículas con una mezcla líquida que comprende complejo de metal del Grupo 11 catiónico-amina y un agente reductor. En algunas modalidades, la invención se refiere a los procesos para la epoxidación de una olefina que comprende hacer reaccionar una alimentación que comprende la olefina y oxígeno en la presencia de un catalizador de epoxidación, como se describe en la presente de aquí en adelante, contiene uno o más microcanales de procesos de un reactor de microcanal.
La olefina para uso en la presente invención puede ser una olefina aromática, por ejemplo, estireno, o una di-olefina, ya sea conjugada o no, por ejemplo, el 1, 9-decadieno o 1,3-butadieno. Una mezcla de olefinas puede usarse. Típicamente, la olefina es una monoolefina, por ejemplo, 2-buteno o isobuteno. Preferiblemente, la olefina es una mono-a-olefina, por ejemplo 1-buteno o propileno. La olefina más preferida es etileno. La alimentación para los procesos de epoxidación de esta invención comprende la defina y oxígeno. Como se usa en la presente, la alimentación para un proceso se entenderá para representar el total de los reactivos y otros componentes los cuales se alimentan para la sección de los microcanales de proceso en los cuales los procesos en cuestión se llevan a cabo. Algunos de los componentes de alimentación pueden ser alimentados para los procesos de epoxidación a través de una abertura en el extremo corriente arriba 220 de los microcanales de proceso 210. Algunos de los componentes de alimentación pueden alimentarse a través del primer canal de alimentación 260 y uno o más de los primeros orificios 280. Por ejemplo, un componente de alimentación rico en olefina puede alimentarse a través de la abertura en el extremo corriente arriba de los microcanales de proceso y un componente de alimentación rico en oxígeno puede alimentarse a través del primer canal de alimentación y uno o más de los primeros orificios.
Alternativamente, el componente de alimentación rico en oxígeno puede alimentarse a través de la abertura en la terminal corriente abajo de los microcanales de proceso y el componente de alimentación rico en olefina puede alimentarse a través del primer canal de alimentación y uno o más de los primeros orificios. Ciertos componentes de alimentación pueden alimentarse a través de la abertura en el extremo corriente arriba de los microcanales de proceso y a través del primer canal de alimentación y uno o más de los primeros orificios. Por ejemplo, la olefina puede alimentarse en parte a través de la abertura en el extremo corriente arriba de los microcanales de proceso y en parte a través del primer canal de alimentación y uno o más de los primeros orificios. Como otro ejemplo, el oxígeno puede alimentarse en parte a través de la abertura en el extremo corriente arriba de los microcanales de proceso y en parte a través del primer canal de alimentación y uno o más de los primeros orificios . En una modalidad, un componente de alimentación rico en oxígeno puede ponerse en contacto dentro de los microcanales de proceso con un componente de alimentación rico en olefina. El componente de alimentación rico en oxígeno es típicamente relativamente magra en la olefina. El componente de alimentación rico en oxígeno puede comprender oxígeno típicamente en una cantidad de menos de 5% mol, en particular al menos 10% mol, más en particular al menos 15% mol, relativo al componente de alimentación rico en oxígeno total, y típicamente en una cantidad de más de 10% mol, o más de 99.9% mol, o al menos 99.8% mol, relativo al compuesto de alimentación rico en oxígeno total. El componente de alimentación rico en oxígeno puede comprenden la olefina típicamente en una cantidad de al menos 5% mol, en particular más de 1% mol, relativo al componente de alimentación rico en oxígeno. Tal componente de alimentación rico en oxígeno puede normalmente estar fuera de los límites de la explosión. El componente de alimentación rico en olefina es típicamente relativamente magra en el oxígeno. El componente de alimentación rico en olefina puede comprender la olefina típicamente en una cantidad de al menos 20% mol, en particular al menos 25% mol, más en particular al menos 30% mol, relativo al componente de alimentación rico en olefina y típicamente en una cantidad de al menos 100% mol, o más de 99.99% mol o más de 99.98% mol, relativo al componente de alimentación rico en olefina. El componente de alimentación rico en olefina puede comprende oxígeno típicamente en una cantidad de más de 15% mol, en particular más de 10% mol, más en particular más de 5% mol, relativo al componente de alimentación rico en olefina total. Tal componente de alimentación rico en olefina puede normalmente estar fuera de los límites de la explosión. En el caso que haya una pluralidad de los primeros orificios 280, uno o más de los primeros orificios 280 colocados en la corriente descendentes de otro primer orificio 280, convertir el reactivo puede ser substancialmente rellenado. Por ejemplo, el oxígeno convertido rellenados puede afectar la concentración del oxígeno en la alimentación que puede mantenerse substancialmente constante a los largo de la longitud del catalizador de epoxidación, el cual puede favorecer la conversión completa de la olefina. Alternativamente, la concentración de la olefina puede mantenerse substancialmente constante por rellenar la olefina convertida, la cual puede favorecer substancialmente la conversión completa del oxígeno. Además, en un aspecto de la invención, al alimentar el componente de alimentación rico en olefina y el componente de alimentación rico en oxígeno a través de diferentes canales y mezclar los componente de alimentación e los efectos de los microcanales de procesos, las composiciones de alimentación puede completarse dentro de los microcanales de procesos, mientras fuera los microcanales de procesos tales como las composiciones de alimentación podrían llevar a una explosión.
Un haluro orgánico puede estar presente en la alimentación como una modificador de reacción para incrementar la selectividad, suprimir la oxidación no deseable de la olefina o el óxido de olefina hasta dióxido de carbono y agua, relativo hasta la formación deseada del óxido de olefina. El haluro orgánico puede alimentarse como un líquido o como un vapor. El haluro orgánico puede alimentarse separadamente o junto con otros componentes de alimentación a través de la abertura en el extremo corriente arriba 220 de los microcanales de proceso 210 o a través del primer canal de alimentación 260 y uno o más de los primeros orificios 280. Un aspecto de alimentar el haluro orgánico a través de una pluralidad de los primeros orificios es que puede haber un incremento en el nivel de la cantidad del haluro orgánico a lo largo del catalizador de epoxidación, por el cual la actividad y/o selectividad del catalizador de epoxidación puede manipularse de conformidad con las enseñanzas de la EP-A-352850, la cual se incorpora en la presente para referencia. Por ejemplo, cuando se usa un catalizador de epoxidación que contiene renio, la actividad del catalizador de epoxidación puede mejorarse a lo largo del catalizador de epoxidación. Esto podría permitir una mejor utilización del catalizador de epoxidación en regiones donde el oxígeno o la olefina se agotan con relación a las regiones donde el oxígeno y la olefina se alimentan. Los haluros orgánicos son en particular bromuros orgánicos, y más en particular cloruros orgánicos. Los haluros orgánicos preferidos son clorohidrocarburos o bromohidrocarburos. Más preferiblemente estos se seleccionan del grupo de cloruro de metilo, cloruro de etilo, dicloruro de etileno, dibromuro de etileno, cloruro de vinilo o una mezcla de los mismos. Más preferiblemente son cloruro de etilo y dicloruro de etileno. Además de un haluro orgánico, un compuesto orgánico o nitrógeno inorgánico puede emplearse como modificador de reacción, pero este es generalmente menos preferido. Se considera que bajo las condiciones que operan los procesos de epoxidación, los modificadores de reacción que contienen nitrógeno son precursores de nitratos o nitritos (cf. por ejemplo, EP-A-3642 y US-A-4822900 , los cuales se incorporan en la presente para referencia) . Los compuestos de nitrógeno orgánicos y los compuestos de nitrógeno inorgánicos pueden emplearse. Los compuestos de nitrógeno orgánicos adecuados son compuestos nitro, compuestos nitrosos, aminas, nitratos y nitritos, por ejemplo, nitrometano, 1-nitropropano o 2-nitropropano . Los compuestos de nitrógeno inorgánicos adecuados son, por ejemplo, óxidos de nitrógeno, hidrazina, hidroxilamina o amonio. Los óxidos de nitrógeno adecuados son de la fórmula general NOx en donde x está en el intervalo desde 1 hasta 2, e incluye por ejemplo NO, N20 y N204. Los haluros orgánicos y los compuestos de nitrógeno orgánicos o inorgánicos son generalmente efectivos como el modificador de reacción cuando se usan en la concentración total baja, por ejemplo hasta 0.01 % mol, relativo hasta la alimentación total. Esto es preferido que el haluro orgánico se presenta en una concentración de más de 50xl0"4 % mol, en particular más de 20xl0~4 % mol, más en particular más de 15X10"4 % mol, relativo hasta la alimentación total, y preferiblemente al menos 0.2X10-4 % mol, en particular al menos 0.5X10"4 % mol, más en particular al menos lxlO"4 % mol, relativo hasta la alimentación total. Además de la olefina, oxígeno y el haluro orgánico, la alimentación puede adicionalmente comprender uno o más componentes adicionales, por ejemplo, hidrocarburos saturados, como gas de lastre, gases inertes y dióxido de carbono. Uno o más componentes adicionales puede alimentarse separadamente o junto con otros componentes de alimentación a través de la abertura en el extremo corriente arriba 220 de los microcanales de proceso 210 o a través del primer canal de alimentación 260 y uno o más de los primeros orificios 280. La concentración de olefina en la alimentación puede seleccionarse dentro de un intervalo amplio. Típicamente, la concentración de olefina en la alimentación deberá ser más de 80 % mol, relativo a la alimentación total. Preferiblemente, estará en el intervalo desde 0.5 hasta 70 % mol, en particular desde 1 hasta 60 % mol, en la misma base. La concentración de oxígeno en la alimentación puede seleccionarse dentro de un intervalo amplio. Típicamente, la concentración de oxígeno aplicada deberá ser dentro del el intervalo desde 1 hasta 15 % mol, más típicamente desde 2 hasta 12 % mol de la alimentación total. Los hidrocarburos saturados comprenden, por ejemplo, metano y etano. A menos de que se indique de otra manera en la presente, los hidrocarburos saturados pueden estar presentes en una cantidad de hasta 80 % mol, en particular hasta 75 % mol, relativo hasta la alimentación total, y frecuentemente estos se presentan en una cantidad de al menos 30 % mol, más frecuentemente al menos 40 % mol, en la misma base. El dióxido de carbono puede estar presente en la alimentación cuando se forma como un resultado de oxidación no deseada de la olefina y/o el óxido de olefina, y esto puede presentarse de conformidad en los componentes de alimentación presentes en una corriente de reciclaje. El dióxido de carbono generalmente tiene un efecto adverso en la actividad catalizadora. Ventajosamente, la cantidad del dióxido de carbono es, por ejemplo, de bajo de 2 % mol, preferiblemente de bajo de 1 % mol, o en el intervalo desde 0.2 hasta 1 % mol, relativo a la alimentación total. Los gases inertes incluyen, por ejemplo, nitrógeno o argón. A menos de que se indique de otra manera en la presente, los gases inertes pueden estar presentes en la alimentación en una concentración desde 30 hasta 90 % mol, típicamente desde 40 hasta 80 % mol. Los procesos de epoxidación de esta invención pueden basarse en el aire o basarse en el oxígeno, ver "Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology", 3rd edición, Volumen 9, 1980, pp . 445-447. En los procesos basados en el aire o enriquecido sen el aire con oxígeno se emplean como la fuente del agente oxidante mientras en los procesos basados en el oxígeno de alta pureza (al menos 95 % mol) el oxígeno se emplea como la fuente del agente oxidante. Actualmente más plantas de epoxidación se basan en el oxígeno y esto es preferido en la práctica de cierta modalidad de esta invención. Esto es una ventaja de otras modalidades de esta invención que el aire puede alimentarse hasta los procesos del agente oxidante. Los procesos de epoxidación pueden llevarse a cabo usando las temperaturas de reacción seleccionadas de un intervalo amplio. Preferiblemente la temperatura de reacción está en el intervalo desde 150 hasta 340°C, más preferiblemente en el intervalo desde 180 hasta 325°C. Típicamente, el líquido de transferencia de calor presente en los canales de intercambio de calor primero puede tener una temperatura la cual es típicamente 0.5 hasta 10°C menos que la temperatura de reacción. Como se describe en la presente antes, durante el uso, el catalizador de epoxidación puede someterse a una disminución de desempeño. Con objeto de reducir los efectos de una disminución de actividad, la temperatura de reacción puede incrementarse gradualmente o en una pluralidad de etapas, por ejemplo, en etapas desde 0.1 hasta 20°C, en particular 0.2 hasta 10°C, más en particular 0.5 hasta 5°C. El incremento total en la temperatura de reacción puede estar en el intervalo desde 10 hasta 140°C, más típicamente desde 20 hasta 100°C. La temperatura de reacción puede incrementarse típicamente desde un nivel en el intervalo desde 150 hasta 300°C, más típicamente desde 200 hasta 280°C, cuando un catalizador de epoxidación fresco o catalizador de epoxidación rejuvenecido se usa, a un nivel en el intervalo desde 230 hasta 340°C, más típicamente desde 240 hasta 325°C, cuando el catalizador de epoxidación tiene disminución en la actividad.
Los procesos de epoxidación se llevan a cabo preferiblemente a una presión, como se mide a un extremo corriente arriba 220 de los microcanales de proceso 210, en el intervalo desde 1000 hasta 3500 kPa . El óxido de olefina que sale de la sección de los microcanales de proceso que contienen el catalizador de epoxidación está compuesto de una mezcla de reacción la cual puede además comprender una olefina no reaccionada, oxígeno no reaccionado y otros productos de reacción tales como dióxido de carbono. Típicamente, el contenido de óxido de olefina en el producto de reacción está en general en el intervalo desde 1 hasta 25 % mol, más típicamente desde 2 hasta 20 % mol, en particular desde 2 hasta 5 % mol. En una modalidad, el proceso de epoxidación comprende hacer reaccionar una alimentación que comprende la olefina y oxígeno en una cantidad total de al menos 50 % mol, relativa a la alimentación total. En esta modalidad, la olefina y oxígeno pueden estar presentes en la alimentación en una cantidad total de al menos 80 % mol, en particular al menos 90 % mol, más en particular al menos 95 % mol, relativa a la alimentación total, y típicamente hasta 99.5 % mol, en particular hasta 99 % mol, relativa a la alimentación total. La relación molar de la olefina al oxígeno puede estar en el intervalo desde 3 hasta 100, en particular desde 4 hasta 50, más en particular desde 5 hasta 20. Los hidrocarburos saturados y los gases inertes pueden estar substancialmente ausentes. Como se usa en la presente, en este contexto "substancialmente ausente" significa que la cantidad de hidrocarburos saturados en la alimentación es más de 10 % mol, en particular más de 5 % mol, más en particular más de 2 % mol, relativa hasta la alimentación total, y que la cantidad del gases inertes en la alimentación es más de 10 % mol, en particular más de 5 % mol, más en particular más de 2 % mol, relativa hasta la alimentación total. En esta modalidad particular, las condiciones de los procesos pueden aplicarse tal que la cantidad del óxido de olefina en la mezcla de reacción de epoxidación está en el intervalo de forma de 4 hasta 15 % mol, en particular desde 5 hasta 12 % mol, por ejemplo, desde 6 hasta 10 % mol. Preferiblemente, la mezcla de reacción de epoxidación, incluyendo el óxido de olefina, se apaga como se describe en la presente. En una modalidad, la invención proporciona un proceso para la epoxidación de una olefina que comprende hacer reaccionar una alimentación que comprende la olefina y oxígeno en la presencia de un catalizador de epoxidación que contiene uno o más microcanales de procesos de un reactor de microcanal y aplicar condiciones para hacer reaccionar la alimentación de tal manera que la conversión de la olefina o la conversión del oxígeno es al menos 9% mol. La conversión de la olefina puede ser al menos 90% mol y la conversión del oxígeno puede ser al menos 90% mol. En particular, en esta modalidad, la alimentación puede comprende la olefina y el oxígeno en una cantidad de a lo más 50%, con relación a la alimentación total y la alimentación puede adicionalmente comprende hidrocarburos saturados, como gas de lastre, y gas inerte. Típicamente, los procesos se aplican de tal manera que la conversión de la olefina o la conversión del oxígeno es al menos 95% mol, en particular al menos 98% mol, más en particular al menos 99% mol. Como se usa en la presente, la conversión es la cantidad de un reactivo convertido con relación a la cantidad del reactivo en la alimentación, expresado en % mol. Preferiblemente, la conversión de la olefina tiene al menos 95% mol, en particular al menos 98% mol, más en particular al menos 99% mol, y el oxígeno puede al menos en parte rellenado. j La presencia de un exceso de oxígeno en la alimentación, con relación a la defina, ayuda en alcanzar una conversión alta de olefina. Por ejemplo, la relación molar de oxígeno sobre la olefina en la alimentación puede ser al menos 1.01, típicamente al menos 1.05, en particular al menos 1.1, más en particular al menos 1.2; y por ejemplo a lo más 5, en particular a lo más 3 , más en particular a lo más 2. En esta modalidad, un selectividad relativamente alta en la conversión de la olefina en el óxido de olefina se alcanza. Como se usa en la presente, la selectividad es la cantidad de óxido de olefina formado, con relación a la cantidad de olefina convertida, expresada en % mol. Por otro lado, tal conversión alta de la olefina permite que el proceso pueda llevarse a cabo económicamente en un modo de una vez, lo que significa que no se aplica reciclaje de reactivos no convertidos, y que el aire puede alimentar al proceso de epoxidación, lo que significa efectivamente que la necesidad de una unidad de separación de aire se elimina. En la práctica de esta invención, el producto de reacción, incluyendo el óxido de olefina, puede apagarse por el intercambio de calor con un fluido de intercambio de calor. El apagado puede conducirse en una segunda sección 340 de los microcanales de procesos 210 por el intercambio de calor con el fluido de intercambio de calor presente en uno o más de los segundos canales de intercambio de calor 350. Típicamente, la temperatura del producto de reacción, incluyendo el óxido de olefina, puede disminuirse a una temperatura de a lo más 250°C, más típicamente a lo más 225°C, preferiblemente en el intervalo desde 20 hasta 200°C, más preferiblemente 50 hasta 190°C, en particular desde 80 hasta 180°C. El apagado puede resultar en una reducción en la temperatura en el intervalo desde 50 hasta 200°C, en particular desde 70 hasta 160°C. El apagado permite el incremento en la cantidad total del óxido de olefina y oxígeno en la alimentación del proceso de epoxidación, y eliminar el gas de lastre o reducir la cantidad del gas de lastre en la alimentación del proceso de epoxidación. También, un resultado del apagado que es el óxido de olefina producido es un producto limpiador, que comprende menos aldehido e impurezas del ácido carboxílico. En algunas modalidades, los procesos de epoxidación pueden comprender - hacer reaccionar una alimentación que comprende una olefina y oxígeno en la presencia del catalizador de epoxidación contenido en una primera sección 240 de uno o más microcanales de proceso 210 de un reactor de microcanal hasta por ello formar una primera mezcla que comprende el óxido de olefina y dióxido de carbono, como se describe en la presente anteriormente , apagar la primera mezcla en la sección del intermediario 440 de uno o más microcanales de proceso 210 colocados corriente abajo de la primera sección 240 por el intercambio de calor con un fluido de intercambio de calor, en una misma manera como se describe en la presente anteriormente, y - convertir una segunda sección 340 de uno o más microcanales de proceso 210 colocados corriente abajo de la sección del intermediario 440 el apagado de la primera mezcla para formar una segunda mezcla que comprende el óxido de olefina y un 1 , 2-carbonato . La conversión de la primera mezcla apagada que comprende el óxido de olefina y dióxido de carbono para formar la segunda mezcla comprende el óxido de olefina y un 1,2-carbonato que típicamente involucra hacer reaccionar al menos una porción del óxido de olefina presente en la primera mezcla con al menos una porción del dióxido de carbono presente en la primera mezcla hasta formar el 1 , 2-carbonato . Típicamente, el dióxido de carbono presente en la primera mezcla es dióxido de carbono co-formado en la reacción de epoxidación. La cantidad molar de dióxido de carbono presente en la primera mezcla puede ser en el intervalo desde 0.01 hasta 1 mole, en particular 0.02 hasta 0.8 moles, más en particular 0.05 hasta 0.6 % mol, por mol del óxido de olefina presente en la primera mezcla. Los catalizadores adecuados para la conversión del óxido de olefina con el dióxido de carbono pueden ser, por ejemplo, las resinas las cuales comprenden los grupos de haluros de fosfonio cuaternarios o grupos de haluro de amonio cuaternario en una matriz del copolímero de estireno/divinilbenceno, en donde el haluro puede ser en particular cloruro o bromuro. Tales catalizadores para esta conversión son conocidos de T. Nishikubo, A. Kameyama, J. Yamashita and M. Tomoi, Journal of Polymer Science, Pt . A. Polymer Chemist, 31, 939-947 (1993), que se incorpora en la presente para referencia. Otros catalizadores adecuados para la conversión del óxido de olefina con dióxido de carbono son, por ejemplo, haluros de fosfonio cuaternario, haluros de amonio cuaternario y ciertos haluros de metal. Un ejemplo es yoduro de metiltributilfosfonio . La temperatura puede estar en el intervalo desde 30 hasta 200°C, en particular desde 50 hasta 150°C. La presión puede estar en el intervalo desde 500 hasta 3500 kPa, como se mide en el segundo canal de alimentación, descrito en la presente. Típicamente, al menos 50 % mol, en particular al menos 80 % mol, más en particular al menos 90 % mol del dióxido de carbono se convierte, por ejemplo al menos 98 % mol, y en la práctica de esta invención, frecuentemente al menos 99.9 % mol se convierte. La mezcla de reacción de epoxidación, que incluye el óxido de olefina, puede retirarse del microcanal de proceso y el reactor de microcanal y se procesa en la manera convencional, usando los métodos y equipo convencionales. Un sistema de separación puede proporcionarse para la separación del óxido de olefina de cualquier olefina no convertida, cualquier oxígeno no convertido, cualquier gas de lastre y dióxido de carbono. Un fluido de extracción acuoso tal como el agua puede usarse para separar estos componentes. El fluido de extracción enriquecido que contiene el óxido de olefina puede además procesarse por la recuperación del óxido de olefina. El óxido de olefina producido puede recuperarse del fluido de la extracción enriquecida, por ejemplo, por destilación o extracción. Una mezcla la cual comprende cualquier olefina no convertida, cualquier oxígeno no convertido, cualquier gas de lastre y dióxido de carbono y el cual es pobre en el óxido de olefina puede extraerse para al menos remover parcialmente el dióxido de carbono. La mezcla de dióxido de carbono resultante pobre puede volverse a comprimir, secar y reciclar como un componente de alimentación para el proceso de epoxidación de esta invención. El óxido de olefina producido en los procesos de epoxidación de la invención puede convertirse por los métodos convencionales en un 1,2-diol, un 1,2-diol éter, un 1,2-carbonato o un alcanol amina. La conversión en el 1,2-diol o el 1,2-diol éter pueden comprender, por ejemplo, hacer reaccionar el óxido de etileno con agua, en un proceso térmico o por usar un catalizador, el cual puede ser un catalizador ácido o un catalizador básico. Por ejemplo, por hacer predominantemente el 1,2-diol y menos 1,2-diol éter, el óxido de olefina puede hacerse reaccionar con diez veces el exceso molar de agua, en una reacción de fase líquida en la presencia de un catalizado ácido, por ejemplo, 0.5-1.0 % en peso de ácido sulfúrico, basado en la mezcla de reacción total, a 50-70°C a 100 kPa absoluto, o en una reacción de fase gas a 130-240°C y 2000-4000 kPa absoluto, preferiblemente en la ausencia de un catalizador. La presencia de tal cantidad grande de agua puede favorecer la formación selectiva de 1,2-diol y puede funcionar como un pozo para la exotermia de reacción, ayudar a controlar la temperatura de reacción. Si la proporción de agua es inferior a la proporción de 1,2-diol éteres en la mezcla de reacción se incrementa. Los 1,2-diol éteres así producidos pueden ser un di-éter, tri-éter, tetra-éter o un éter subsecuente. Los 1,2-diol éteres alternativos pueden prepararse por convertir el óxido de olefina con un alcohol, en particular un alcohol primario, tales como metanol o etanol, por reemplazar al menos una porción del agua por el alcohol . El óxido de olefina puede convertirse en el 1 , 2 -carbonato adicional por hacer reaccionar esto con dióxido de carbono. Si es deseado, un 1,2 -diol puede prepararse por hacer reaccionar subsecuentemente el 1 , 2-carbonato con agua o un alcohol hasta formar el 1,2-diol. Para los métodos aplicables, la referencia se hace hasta US-A-6080897 , la cual se incorpora en la presente para referencia.
La conversión en el alcanol amina puede comprender hacer reaccionar el óxido de olefina con una amina, tales como amonio, una alquil amina o una dialquil amina. Los amonios acuosos o anhidros pueden usarse. El amoniaco anhidro se usa típicamente para favorecer la producción de mono alcanol amina. Para los métodos aplicables en la conversión del óxido de olefina en el alcanol amina, se refiere para hacer, por ejemplo, US-A-4845296 , la cual se incorpora en la presente para referencia. Los 1,2-dioles y 1,2 diol éteres, por ejemplo, etilen glicol, 1,2-propilen glicol y esteres de etilen glicol pueden usarse en una gran variedad de aplicaciones industriales, por ejemplo, en los ámbitos de alimentación, bebidas, tabaco, cosméticos, polímeros termoplásticos , sistemas de resina curables, detergentes, sistemas de transferencia de calor, etc. Los 1 , 2 -carbonatos , por ejemplo, carbonato de etileno, puede usarse como un diluyente, en particular como un solvente. El etanol amina puede usarse, por ejemplo, en tratar gas natural ( "endulzamiento" ) . A menos de que se especifique de otra manera, los compuestos orgánicos mencionados en la presente, por ejemplo la olefinas, alcoholes, 1,2-dioles, 1,2-diol éteres, 1,2-carbonatos, etanol aminas y haluros orgánicos, tienen típicamente a lo más 40 átomos de carbono, más típicamente a lo más 20 átomos de carbono, en particular a lo más 10 átomos de carbono, más en particular a lo más 6 átomos de carbono. Típicamente, los compuestos orgánicos tienen al menos un átomo de carbono. Como se define en la presente, los intervalos para los número de átomos de carbono (esto es, número de carbono) incluye los números específicos para los limites de los intervalos . El siguiente ejemplo se entiende para ilustrar las ventajas de la presente invención y no se intenta para limitar indebidamente el alcance de la invención.
Ejemplo Este ejemplo profético describe cómo una modalidad de esta invención puede practicarse. Un reactor de microcanal deberá comprender microcanales de proceso, primeros microcanales de intercambio de calor, segundos microcanales del intercambio de calor, y primeros canales de alimentación. Los microcanales de proceso comprenderán un extremo corriente arriba, una primera sección y una segunda sección. La primera sección se adaptará para el intercambio de calor con un fluido de intercambio de calor que fluye en los primeros microcanales de intercambio de calor. Los segundos microcanales de intercambio de calor comprenderán dos conjuntos de segundos microcanales de intercambio de calor para el intercambio de calor con la segunda sección, de tal manera que en la porción en corriente descendente de la segunda sección se alcanzará una temperatura más baja que en la porción en la corriente ascendente de la segunda sección. El microcanal de alimentación terminará en la primera sección del microcanal de proceso a través de los orificios. Los orificios se colocarán en distancias aproximadamente iguales en la dirección en corriente descendente de la primera sección de la terminal en corriente ascendente de los dos tercios hasta el microcanal de la longitud de la primera sección, y en la dirección perpendicular los orificios se colocarán en distancias aproximadamente iguales aproximadamente a través del ancho completo del microcanal de proceso. La primera sección comprenderá un catalizador de epoxidación que comprende plata, renio, tungsteno, cesio y litio depositado en un material portador de la partícula, de acuerdo con la presente invención. El material portador particular deberá será una a-alúmina que tiene una superficie de 1.5 m2/g, un volumen de poro total de 0.4 ml/g, y una distribución de tamaño de poro tal que los poros con diámetros en el intervalo desde 0.2 hasta 10 µm representan 95 % del volumen del poro total, y que los poros con diámetros en el intervalo desde 0.3 hasta 10 µ representan más de 92 %, del volumen de poro contenido en los poros con diámetros en el intervalo desde 0.2 hasta 10 µm. El reactor de microcanal se ensamblará de conformidad con los métodos conocidos de O-A-2004/099113 , y las referencias citadas en la presente. El material portador se depositará en las paredes de la primera sección de los microcanales de proceso por la recubierta de lavado. Posteriormente, los microcanales de proceso deberán ensamblarse, y después ensamblarse la plata, renio, tungsteno, cesio y litio se depositará en el material portador por usar los métodos, los cuales son conocidos per se de la US-A-5380697. Como una alternativa, el reactor de microcanal se ensambla, sin recubierta de lavado previa, y después de ensamblar la primera sección se llena con un catalizador de epoxidación en partículas que se preparará al moler y tamizar un catalizador de epoxidación HS-PLUS comercial, que se obtiene de CRI Catalyst Company, Houston, Texas, USA. En cualquier alternativa, la primera sección se calienta a 220°C por intercambio de calor con el fluido de intercambio de calor que fluye en el primer microcanal de intercambio de calor, mientras el etileno se alimenta a través de una abertura colocada en el extremo de corriente ascendente de los microcanales de proceso. Una mezcla de oxígeno y cloruro de etilo (3 partes por millón por volumen) se alimentan a través de los canales de alimentación. La relación molar de oxígeno a etileno será 1:1. La mezcla que sale de la primera sección y entra la segunda sección intermedia de los microcanales de proceso se apaga en la segunda sección intermedia en dos etapas, inicialmente hasta una temperatura de 150°C y posteriormente hasta una temperatura de 80°C. La temperatura y la relación de alimentación del etileno y oxígeno se ajusta de tal manera que la conversión de etileno es 97% mol. Entonces, la cantidad de cloruro de etilo en la mezcla de oxígeno y cloruro de etilo se ajusta a fin de optimizar la selectividad al óxido de etileno. El producto rico en óxido de etileno puede purificarse al remover el dióxido de carbono y oxígeno y etileno no convertido. El óxido de etileno purificado puede convertirse con agua para proporcionar el etilen glicol . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (24)

  1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un proceso para la epoxidación de una olefina, caracterizado porque comprende hacer reaccionar una alimentación que comprende la olefina y oxígeno en la presencia de un catalizador de epoxidación que contiene uno o más microcanales de procesos de un reactor de microcanal, y aplicar las condiciones para hacer reaccionar la alimentación de tal manera que la conversión de la olefina o la conversión del oxígeno es al menos 90 % mol.
  2. 2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el catalizador de epoxidación comprende un metal del Grupo 11 en una cantidad desde 50 hasta 500 g/kg, con relación al peso del catalizador.
  3. 3. El proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el catalizador comprende el metal del Grupo 11 en una cantidad desde 100 hasta 400 g/kg, con relación al peso del catalizador.
  4. 4. El proceso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque el catalizador de epoxidación comprende plata depositada en un material portador .
  5. 5. El proceso de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el catalizador comprende, como componentes promotores, uno o más elementos seleccionados de renio, tungsteno, molibdeno, cromo, y mezclas de los mismos, y adicionalmente uno o más metales alcalinos seleccionados de litio, potasio, y cesio.
  6. 6. El proceso de conformidad con la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque el material portador es una alúmina que tiene una área de superficie de al menos 0.3 m2/g y a lo más 10 m2/g, con relación al peso del portador y tiene una distribución del tamaño de poro tal que los poros con diámetros en el intervalo desde 0.2 hasta 10 µm representan más de 80 % del volumen del poro total.
  7. 7. El proceso de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el área de superficie es al menos 0.5 m2/g, y a lo más 5 m2/g, con relación al peso del portador, y los poros con diámetros en el intervalo desde 0.2 hasta 10 µm representa más del 90 % del volumen de poro total.
  8. 8. El proceso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-7, caracterizado porque la alimentación comprende la olefina y oxígeno en una cantidad total al menos 50 % mol, con relación a la alimentación total.
  9. 9. El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la alimentación comprende la olefina y oxígeno en una cantidad total desde 80 hasta 99.5 % mol, con relación a la alimentación total.
  10. 10. El proceso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-9, caracterizado porque la conversión del la olefina es al menos 95 % mol.
  11. 11. El proceso de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la conversión de la olefina es al menos 98% mol.
  12. 12. El proceso de conformidad con la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque adicionalmente comprende al menos en parte rellenar el oxígeno.
  13. 13. El proceso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-12, caracterizado porque la alimentación comprende la olefina y oxígeno en una relación molar de olefina a oxígeno en el intervalo desde 3 hasta 100.
  14. 14. El proceso de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la relación molar está en el intervalo desde 4 hasta 50.
  15. 15. El proceso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-14, caracterizado porque la alimentación comprende hidrocarburos saturados en una cantidad de a lo más 5 % mol, con relación a la alimentación total, y la alimentación comprende gas inerte en una cantidad de a lo más 5 % mol, con relación a la alimentación total.
  16. 16. El proceso de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la cantidad de hidrocarburos saturados es a lo más 2 % mol, con relación a la alimentación total, y la cantidad de gas inerte es a lo más 2 % mol, con relación a la alimentación total .
  17. 17. El proceso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-16, caracterizado porque comprende llevar a cabo el proceso en un modo de una vez .
  18. 18. El proceso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-17, caracterizado porque el proceso comprende alimentar el aire como la fuente del oxígeno.
  19. 19. El proceso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-18, caracterizado porque la alimentación comprende adicionalmente un modificador de reacción en una cantidad de hasta 0.01 % mol.
  20. 20. El proceso de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el modificador de reacción es un haluro orgánico el cual se presenta en una concentración de al menos 0.2X10"4 % mol, y a lo más 50xl0~4 % mol, con relación a la alimentación total.
  21. 21. El proceso de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el modificador de reacción es un haluro orgánico el cual se presenta en una concentración de al menos 0.5X10"4 % mol, y a lo más 20xl0"4 % mol, con relación a la alimentación total.
  22. 22. El proceso de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones 1-21, caracterizado porque el proceso adicionalmente comprende apagar el producto de reacción en la sección de corriente descendente de los microcanales de proceso .
  23. 23. El proceso de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque adicionalmente comprende convertir uno o más microcanales de procesos, apagar el producto de reacción para formar una mezcla que comprende el óxido de olefina y un 1 , 2-carbonato.
  24. 24. Un proceso para la preparación de un 1,2-diol, un 1,2-diol éter, un 1 , 2-carbonato o una alcanol amina, caracterizado porque comprende formar un óxido de olefina por un proceso de epoxidación como se reivindica en cualesquiera de las reivindicaciones 1-23, y - convertir el óxido de olefina con agua, un alcohol, dióxido de carbono o una amina para formar el 1,2-diol, 1,2-diol éter, 1 , 2-carbonato o alcanol amina.
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