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Cette invention a trait à, la fabrication des anhydri- des aliphatiques en partant des acides aliphatiques et plus spécialement à la fabrication de l'anhydride acétique en par- tant de l'acide acétique
Il a été démontré par Peytral (Bulletin de la Société Chimique de France XXXI , pages 113-118) qu'on peut produire de l'anhydride acétique en faisant passer des vapeurs d'acide acétique glacial travers des tubes de platine chauffés à des températures élevées par exemple jusqu'à 1150 C..
Dans ce procédé , on obtenait un rendement de 2 environ en anhy- dride acétique et Peytral indiquait que la quantité do gaz ou autres produits de décomposition engendrée était très
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faible ou négligeable , la plupart des vapeurs de la réac- tion étant recueillies sous forme d'acide acétique par condensation , des affirmations contraires ayant toutefois été publiées dans des ouvrages plus récents.
L'inventeur a trouvé que les acides aliphatiques se décomposent en leurs anhydrides à des températures éle- vées ou relativement élevées à un degré très important ou même quantitativement, niais que si l'on soumet ces gaz ou vapeurs de réaction chauds à une condensation simple , une grande partie de l'anhydride se retransforme en acide ali- phatique par hydrolyse Ainsi dans la fabrication des anhydrides aliphatiques en partant des acides aliphatiques par décomposition pyrogénée ,le facteur important auquel est subordonnée l'obtention de bons rendements est non pas (ainsi qu'on le pensait jusqu'à ce jour)
l'application de températures particulières ou de catalyseurs particuliers dans la décomposition pyrogénée Biais plutôt la séparation de l'anhydride d'avec les gaz ou vapeurs de réaction*
L'objet de la présente invention et un procédé, permettant d'éviter dans une grande mesure ou de supprime l'hydrolyse et la perte d'anhydride dans la séparation ou l'obtention de cet anhydride.
Suivant l'invention , on soumet les vapeurs des acides aliphatiques (et spécialement de l'acide acétique) à une décomposition pyrogénée effectuée de toute manière convenable , et l'on sépare l'anhydride ainsi engendré de la vapeur d'eau par condensation. tandis qu'on évacue la vapeur d'eau par la vapeur d'un ou plusieurs liquides d'entraînement. Par ce moyen , l'anhydride est en grande partie condensé et l'eau est entraînée par la vapeur du liquide d'entraînement.
Pour réaliser 11 invention on mélange préférable- ment les gaz ou vapeurs de réaction, lorsqu'ils ont quitté
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la zone de réaction chaude , avec les vapeurs du ou des . liquides d'entraînement ,à une température inférieure au point d'ébullition (dans lesconditions de pression qui interviennent de l'anhydride.
Il est bon de ne pas permettre aux gaz ou vapeurs de réaction de se refroidir au-dessous du point d'ébullition de l'eau avant qu'ils se mélangent avec les vapeurs du ou des liquides d'entraînement , et l'on peut avantageusement introduire ces gaz et vapeurs dans un récipient dans lequel les vapeurs du ou des liquides d'entraînement sont contraintes monter , de telle sorte que l'anhydride se condense dans une mesure très importante et que l'eau est entraînée par les vapeurs du ou des li- quides d'entraînement.
Dans ce mode d'exécution , il est préférable de traiter les vapeurs du ou des liquides en- traînant la vapeur d'.eau de façon à récupérer l'anhydride qu'elles sont susceptibles d'entraîner ;à cet effet , à 'leur sortie, du récipient , on peut les faire'monter travers une colonne de fractionnement (ce qui condense la plus grande partie de l'anhydride susceptible d'avoir été entraîné ,lequel anhydride revoient au récipient) , les faire passer ensuite à travers un condenseur ettraiter le .condensat pour recueillir l'anhydride acétique qui a été entraîné au-delà de la colonne de fractionnements
Si on le désire , on peut mélanger une partie dela vapeur du ou des liquides d'entraînement avec des gaz ou vapeurs de réaction à.des températures supérieures au point d'ébullition de l'anhydride ,
par exemple aussitôt à leur sortie de la zone de réaction chaude.
En outre , sion le désire ,on peut ajouter toute la vapeur du ou des liquides d'entraînement aux gaz ou vapeurs de réaction à des températures supérieures au point d'abullition de l'anydride , par exemple directement
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à leur sortie de la zone de réaction chaude ; l'anhydride se séparant en pareil cas lorsqu'on, refroidit le mélange résultant à des températures inférieures au point d'ébulli- tion de 1 anhydride , tandis que la vapeur d'eau est éva- cuée par la vapeur du ou des liquides d'entraînement.
En outre , si .on le désire , on peut ajouter la vapeur du nu des liquides d'entraînement à la vapeur de l'acide aliphatique avant ou pendant qu'on soumet cette dernière à une décomposition pyrogénée. Sans ce cas , on sépare l'anhydride des gaz ou vapeurs' de-réaction par l'un quelconque des procèdes' décrits plus haut que des vapeurs du ou des liquides d'entraînement soient ou non ajoutées aux gaz ou vapeurs de réaction après qu'ils ont quitté la zone.de réaction chaude.
Comme exemples de liquides d'entraînement qu'on peut employer pour les buts de l'invention , on peut mentionner le benzène le tétrachlorure de carbone l'essence de pétrole , des mélanges de deux ou plus de deux corps de ce genre ou des mélanges déther avec de l'éther de pétrole ; il est bien entendu toutefois qu'on peut employer tout autres liquides chimiquement inertes à l'égard de l'anhydride et possédant à un degré élevé le pouvoir d'entraîner l'eau. Il est préférable que ces liquides possèdent un faible pouvoir d'entraînement à l'égard de 1'anhydride.
Le dessin annexé représente schématiquement un dispositif permettant de réaliser l'invention-, étant bien entendu que ce dispositif'n'a pour but que defaire comprendre l'invention et ne limite celle-ci en aucune façon.
Les gaz ou vapeurs sortant de la zone de réaction chaude 1 sont conduits par le tuyau @ dans un récipient 3 à enveloppe de vapeur dans lequel une certaine quantité de
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benzène 4 est maintenue à l'ébullition , le niveau du liquide dans le récipient 3 étant maintenu au-dessous de l'extrémité du tuyau 2. Avant qu'ils pénètrent réellement dans le réci- pient 3 , les gaz ou vapeurs de réaction sont maintenus à une température supérieure au point d'ébullition de l'eau , par exemple (spécialement dans le cas de la fabrication de l'anhydride acétique par ce procélé) à une température comprise entre 110 et 140 C. environ.
A l'entrée du récipient 3 une grande proportion . de l'anhydride se condense et se mélange avec le benzène bouillant ,tandis que la vapeur d'eau et une partie de l'anhydride sont entraînées par la vapeur de benzène et montent dans la colonne de fractionnelent 5 dont les pla- teaux ou sections sont maintenus à des températures voisines du point d'ébullition du benzène , soit environ 78 C.. Une grande proportion de l'anhydride entrainé sesépare dans la colonne de fractionnement et retombe dans le récipient 3.
Les vapeurs qui s'échappent de la colonne'3. passent par le tuyau 6 au condenseur 7-, et le benzène et l'eau (conjointe- ment avec l'anhydride susceptible d'avoir été entraîné au- delà. du condenseur) sont recueillis dans le réservoir col- lecteur 8. Le liquide que renferme ce réservoir se sépare en deux couches dont l'une est principalement composée de benzène et d'anhydride entraîné et dont l'autre est composée principalement d'eau. L'anhydride recueilli dans le réci- pient 3 peut facilement être séparé du benzène par distilla- tion.
De même , la couche de benzène du réservoir 8 peut être soumise à une distillation en vue d'obtenir l'anhydride , ou bien on peut la ramener par tous moyens convenables au récipient S pour s'en servir pour traiter les gaz ou vapeurs de réaction ;par exemple , on peut ramener cette couche de benzène à l'aide d'une bouteille florentine telle que celle qu'on emploie habituellement dans la fabrication de
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l'anhydride acétique
La décomposition pyrogénée des vapeurs d'acide aliphatique pour le but de la présente intention peut être réalisée de toute manière connue ou convenable en présence de catalyseurs , si on le désire , quoique l'emploi de catalyseurs ne soit pas -nécessaire..
Il est préférable d'effectuer cette décomposition en faisant passer la vapeur d'acide aliphatique à travers des tubes de silice , de pote- rie , de cuivre ou d'autres matières chauffés à des tempéra- tures de 500 à 1200 C. environ .et de préférence 800 à 9000 C.. Il convient que la vitesse du passage de la vapeur d'acide apiphatique soit d'autant plus grande que la tempé- rature est plus élevée. Si lion désirait effectuer la dé- composition pyrogénée de la vapeur diacide aliphatique en présence de catalyseurs on pourrait employer n'importe lequel des catalyseurs connus favorisant la. décomposition thermique ou pyrogénée des acides aliphatiques en leurs anhydrides..
Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée en ce qui concerne la concentration de l'acide aliphatique employé pour la décomposition pyrogénée , étant donné qu'on peut employer aussi bien des acides aliphatiques dilués que des acides aliphatiques à l'état "glacial" au concentré ;et le présent procédé constitue , entre autres , un inoyen précieux pour fabriquer l'anhydride acétique en partant d'acide acétique dilué tel que celui qui résulte de l'acétylation de la cellulose et d'autres procédés industriels d'acétylation.