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"Procédé pour concentrer des solutions aqueuses d'acide acétique .Priorité de la demande de brevet déposée en Allemagne le 8 dé- cembre 1927.
On connaît déjà des procédés pour concentrer de l'acide acétique dilué, consistant à le traiter à sa phase liquide par un dissolvant pour extraire l'acide acétique de sa solution di- luée et à soumettre le produit d'extraction ainsi obtenu à une distillation et rectification. Dans ce procédé, on se sert
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do a3,c,vtsa dont le point alébiillition se trouve au-dessous de celui de l'acide acétique, par exemple l'acétate d'éthyle, l'acétate de propyle, ainsi que des dissolvants dont le point d'ébullition se trouva, au-dessus de celui de l'acide acétique, par exemple, l'alcool benzylique, le oyolohexanol, le oyolohe- xanone, le méthylcyclohexanol, le crésol, l'acétate de hexahy-
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drophénol, etc...
L'emploi desdits dissolvants à l'usage en question comporte l'inconvénient qu'une grande quantité d'eau s'introduit dans le produit d'extraction ensemble avec les dissolvants, ce qui en- trave beaucoup la distillation subséquente, parce qu'il se pro- duit un acide acétique d'une teneur excessive en eau, de sorte que la concentration ultérieure de l'acide exige.l'application de grandes quantités de chaleur.
Or, la demanderesse a trouvé qu'on peut considérablement réduire l'absorption d'eau par le produit d'extraction si l'on traite l'acide acétique dilué non seulement par un des dissol- vants nommés plus haut, mais si l'on emploie aussi en même temps pour ce traitement certains autres liquides organiques appelés ci-après "substances additionnelles".
De telles "sub- stances additionnelles" sont des hydrocarbures de structure ou cyclique aliphatique /ou leurs produits de substitution halogénés, par exemple : 1 éther de pétrole, la ligrolne, la benzine, le pé- la tétrahydronaphtaline, le chloroforme trole, le solvant#naphte dérivé du benzol, le tétrachlorure de carbone, l'éthylène triahloré, etc... @
En effet, lesdites substances additionnelles ne possèdent que dans une petite mesure la propriété d'extraire l'acide acé- tique, mais le rapport entre lescoefficients de distribution de l'eau et de la substance adjuvante comme agents d'extrao-
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tion ont oi, 46favorable quo dans In pratiqua lesd1toa Fiubatrtn- ces additionnelles sont sans valeur comme agents extraoteurs.
Si l'on emploie par exemple le chloroforme comme un agent ex- tracteur, il reste encore dans l'eau plus de 3 pour cent d'aci- de acétique malgré que l'opération ait été exécutée le plus soigneusement, tandis qu'en employant des dissolvants d'un bon pouvoir extrayant, tels que l'acétate d'éthyle, l'alcool benzy- lique ou le méthylcyclohexanone, on peut facilement extraire l'acide acétique de l'acide dilué à un tel point qu'il n'en reste que 0,1 pour cent dans l'eau.
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L'extraction de l'acide acétique dilué d'après l'invention faisant objet de la présente demande de brevet est caractérisée en ce qu'on emploie un mélange dont l'un des composants consti- tue un très bon moyen pour l'extraction de l'acide acétique, tan- dis que l'autre composant, c'est-à-dire la substance addition- nelle sert à entraver autant que possible l'absorption de l'eau par l'agent extracteur. En employant un tel mélange d'un dissol- vant et d'une substance additionnelle, on peut obtenir déjà par la distillation initiale un acide acétique à 90-95 pour cent et même un acide à 100 pour cent.
L'extraction au moyen du mélange de dissolvant et de sub- stance additionnelle est opérée d'après une des méthodes d'ex- traction connues, par exemple en mélangeant intimement l'aoide dilué et le mélange d'extraction et laissant alors le mélange se séparer en couches; ou l'extraction peut être opérée à l'ai- de d'une colonne d'extraction à contre-courant, qu'on peut remplir d'une matière de remplissage convenable pour effectuer une meilleure distribution de l'acide et de l'agent extracteur, Par rectification subséquente dans une ou plusieurs colonnes, l'acide extrait, éventuellement aussi l'eau extraite, sont dé- barrassés de l'agent extracteur qu'on peut alors utiliser pour une nouvelle opération d'extraction.
En composant le mélange d'extraction, on peut modifier ses composants largement. Par exemple, tous les composants, c'est-à- dire le dissolvant, ainsi que la substance additionnelle peu- vent avoir un point d'ébullition considérablement au-dessous de celui de l'acide acétique, à savoir un qui ne dépasse pas 90 C. Ou bien tous les composants peuvent avoir un point d'ébul- lition d'au moins 150 C. Dans ce cas, il y a l'avantage qu'on obtient directement l'acide acétique à un haut pourcentage par rectification du produit d'extraction.
Si l'on emploie des agents d'extraction d'un bas point d'ébullition, la totalité
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de l'eau qui s'est dissoute seulement en petite quantité, sort ensemble avec les agents extracteurs qui passent dans la distil- lation. En employant des agents d'extraction de haut point d'é- encore bullition, la petite quantité d'eau/présente oause que la quan- tité des "têtes" diacide dilué devient considérablement plus petite.
Il est aussi avantageux d'exécuter le procéda de manière à employer pour l'extraction un dissolvant de haut point d'ébul- lition et une substance additionnelle de bas point d'ébullition, cette dernière pouvant âtre ajoutée au dissolvant ou avant ou après 1'extraction. Dans ce dernier cas, il est avantageux de n'employer la substance additionnelle que pour une extraction subséquente de l'eau écoulant et après cela, de l'ajouter au mélange d'extraction. Si l'on combine un dissolvant de point d'ébullition élevé avec une substance additionnelle de bas point d'ébullition, on peut effectuer dans une colonne préliminai- re la séparation de la substance additionnelle simultanément avec l'élimination continuelle et complète de l'eau.
Parmi le grand nombre de modifications possibles pour la composition des mélanges extracteurs de dissolvant et de sub- stance additionnelle, les mélanges suivants peuvent être cités à titre d'exemples qui servent à illustrer l'invention sans la limiter à ces exemples : On peut utiliser avec un avantage
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particulier des méltlJlgeJ8 ataudtatô d'athylo ou ayç5tliylàrio tri- chloré comme dissolvant avec du benzol ou du tétrahydronaphta- lène ou du hexahydrobenzène, comme substances additionnelles; ou un mélange d'alcool banzylique; comme dissolvant et de ben- zol ou tétrahydronaphtalène comme substance additionnelle; ou un mélange de méthylcyclohexanone comme dissolvant et de benzol comme substance additionnelle.
La détermination des proportions dans lesquelles le dis- solvant et la substance additionnelle doivent être mélangés pour obtenir le maximum de l'effet d'extraction, dépendra des
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substances employées chaque fois. On ne peut pas donner des chiffres définitifs à cet égard. Il faut cependant prendre en considération qu'en général la quantité de la substance addi- tionnelle doit être entre 10 à 50 pour cent du mélange d'ex- traction pour réalise-r un degré suffisant d'extraction.
Exemples:
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1) On uiélango uno 00 rtu1no quantité d' 0.0 c5 tmtQ (1' \thy'lG (point de fusion 78 C) avec 40 pour cent de benzol; on emploie ce mélange pour l'extraction de l'acide acétique à 30%. Le produit de l'extraction contient alors 15 pour cent d'acide acé- tique et seulement 5,7 pour cent d'eau qui, pendant la distilla- % tion rectifiante, passent ensemble avec les 79,3/de mélange. d'extraction.
L'acide acétique s'obtient donc directement à un haut pourcentage, parce que la totalité de l'eau se sépare par la distillation simultanément avec l'acétate d'éthyle et à un prix considérablement plus bas que si on aurait employé de l'a- cétate d'éthyle non-mélangé; car si l'on extrait de l'acide acé- tique à 30 % au moyen d'acétate d'éthyle non-mélangé, dans quel cas la quantité d'acide acétique contenue dans le produit d'ex- traction peut également être 15 pour cent, le produit d'extrao- tion contient encore 14,5 pour cent d'eau outre 70,5 pour cent d'acétate d'éthyle. Par la distillation subséquente 5.3% d'eau sont entraînés avec l'acétate d'éthyle. Dans ce cas, on obtient donc de l'acide acétique contenant encore 36-38% d'eau et qui ne peut être concentre davantage qu'à de grands frais.
2) Quand on extrait de l'acide acétique à 30 % avec de l'aloool benzylique .(point d'ébullition environ 205 C) on peut facilement augmenter la quantité d'acide acétique contenu dans le produit d'extraction à 15 pour cent, cependant dans ce cas la quantité d'eau absorbée en même temps s'élève à 16 % et par distillation rectifiée on obtient de l'acide acétique à 50% au maximum.
Si pendant l'opération d'extraction on ajoute 55 pour cent
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de benzol à l'alcool benzylique, la teneur du produit d'extrac- tion en aoide acétique s'enrichit à 15 pour cent, tandis que la quantité d'eau absorbée est seulement de 5 %. Tendant la distil- déjà lation rectifiés, le benzol se sépare/ dans la première colonne en même temps que la majeure partie .de l'eau, tandis qu'on ob- tient dans la deuxième colonne de l'acide acétique contenant plus de 90 pour cent d'acide pure
3) Si l'on ajoute 30 pour cent de benzol ou méthylcyclohe- xanone (point d'ébullition 165-170 C) et qu'on emploie ce mélan- ge pour l'extraction d'acide acétique à 30 %, on obtient un pro- duit d'extraction contenant 16 fo d'acide acétique, 6,5 pour cent d'eau, 23,2 pour cent de benzol et 54,
4 pour cent de méthyloyolo- hexanone. Par distillation rectifiée on peut séparer facilement l'eau et le benzol dans la première colonne essentiellement exempte d'acide acétique, tandis que l'acide acétique ensemble avec le méthyloyclohexanone passe dans une deuxième colonne où il peut facilement être isolé par distillation. De cette maniè- re, on obtient directement de l'acide acétique à 95-100 pour cent. En employant du méthylcyclohexanone seul, on peut extrai- re de l'acide acétique à 30% à un tel point que le produit d'extraction contient 16 pour cent d'acide acétique, mais dans ce cas le produit contient encore 10 pour cent d'eau hors de 74 pour cent du dissolvant. :Par distillation on n'obtient qu'un acide à 63-63 pour cent.
Il est avantageux d'opérer l'extraction de' manière à em- ployer d'abord le benzol pour l'extraction subséquente de l'eau qui s'écoule afin de récupérer ensuite le dissolvant en solu- tion, et à l'introduire après cela dans l'appareil extracteur.
L'addition du benzol peut se faire dans toute phase du procédé d'extraction. De préférence, on extrait l'acide acéti- que d'abord par le dissolvant de haut point d'ébullition, par exemple le méthylcyolohexanone, et on ajoute ensuite, c'est-à- dire, pendant ou après l'extraction, la substance additionnel-
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le, par exemple le benzol.
Le procédé qui fait l'objet de la présente demande de brevet a été exposédans la description précédente, surtout à l'égard de la concentration d'acide acétique; il peut cependant être appli- qué aussi bien à la concentration d'autres acides gras inférieurs, tels que l'acide propionique, l'acite butyrique, etc... qu'on peut considérer comme corps équivalents.
'Résumé.
Cette invention comporte:
Un nouveau procédé pour concentrer de l'acide acétique dilué par extraction à la phase liquide, distillation et rectification, procédé qui consiste à ajouter aux agents extracteurs ou à des mé langes de ceux-ci, des substances organiques possédant la proprié. té d'éliminer de liquides, l'eau qui y est dissoute.
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