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Procédé pour la production d'hydrocarbures non saturés et de certains de leurs dérivés.
La présente invention se rapporte à la production de composés de valeur tels que l'acétylène ou le chlorure de vinyle, par décomposition thermique, en partant de bichlorures d'oléfine du genre bichlorure d'éthylène ou 1.2 bichloro-propa- ne, et elle concerne particulièrement la production de l'acé- tylène et du chlorure de vinyle à partir du bichlorure d'éthy- lène.
On sait (Biltz:- Berichte 35,3524 et 37, 2398) que le bichlorure d'éthylène chauffé à une température de 400 C .environ donne naissance à du chlorure de vinyle. On a trouvé
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cependant que ce n'est qu'un exemple isolé parmi les différen- tes façons dont un hydrocarbure bichloruré du genre du chlo- rure d'éthylène peut subir la décomposition thermique, et qu'en réglant soigneusement les conditions de réaction, comme la température, la pression, la durée de réaction, la nature et la'quantité de diluants,on peut obtenir avec un bon rendement des produits de valeur tels que l'acétylène ou le chlorure de vinyle.
Ainsi, par exemple, la décomposition du bichlorure d'éthylène avec production de chlorure de vinyle se produit plus aisément et avec moins de dépôt de carbone, lorsqu'on opère la réaction en présence de vapeur. Une réaction similai- re peut être réalisée dans le cas de bichlorure de propylène qui, chauffé à 400-600 C cède du chloropropylène, cette réac- tion étant aussi favorisée par la présence de vapeur servant de diluant. De l'acide chlorhydrique gazeux ou d'autres gaz inertes comme l'azote ou l'anhydride carbonique peuvent éga- lement être utilisés comme diluants. La réaction est également favorisée lorsqu'elle est effectuée sous pression réduite.
On a aussi constaté qu'à des températures dépassant 800-900 C, la décomposition a lieu avec formation d'un hydro- carbure de la série de l'acétylène. Ainsi le bichlorure d'éthy- lène donne naissance à de l'acétylène et le bichlorure de pro- pylène, à l'allyène. La production des hydrocarbures de la série de l'acétylène est favorisée par la présence de diluants comme la vapeur ou par le travail sous pression réduite.
Suivant l'invention, les bichlorures d'oléfines sont donc décomposés par chauffage à une température élevée, de préférence au-dessus de 800 C, et de préférence en présence d'un diluant inerte,afin de céder des hydrocarbures non sa- turés de la série de l'acétylène, ou à une température sensi- blement plus basse et en présence d'un diluant inerte pour
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fournir des hydrocarbures chlorurés saturés du genre du chlorure de vinyle. Dans chacun des cas la durée de la réaction est choisie de façon à obtenir la production d'une quantité maximum du produit désiré.
Suivant une forme de réalisation préférée de l'in- vention, on chauffe du bichlorure d'éthylène à une tempéra- ture située entre 800 et 1000 C, en présence de vapeur d'eau comme diluant, utilisée en proportion d'au moins 8 volumes de vapeur d'eau par volume de vapeurs de bichlorure d'éthylène, et avec une durée de contact variant de 1 à 6 secondes suivant la température utilisée. En général, pour toute proportion donnée de vapeur une courte durée de contact aboutit à un faible rendement en acétylène et à la production d'une cer- taine quantité de chlorure de vinyle, qui diminue à mesure que la durée de contact augmente, tandis que le rendement en acéty- lène croît jusqu'à un maximum. Pour une trop longue durée de contact le rendement en acétylène commence à diminuer par suite de la formation de carbone.
Dans la réalisation de l'invention, la vapeur de bichlorure d'oléfine, mélangée si nécessaire à de la vapeur d'eau, passe à travers une chambre de réaction chauffée, par exemple à travers un tube qui peut être bourré ou non d'une matière inerte telle que de la pierre-ponce, ou d'une matiè- re catalytique. Lesproduits gazeux se refroidissent rapidement et l'acide chlorhydrique est absorbé par l'eau dans laquelle il se condense. Le chlorure de vinyle peut être séparé du gaz résiduel par refroidissement à -50 C, laissant l'acéty- lène à l'état gazeux. On n'observe aucune polymérisation de l'acétylène ou du chlorure de vinyle si l'on conduit le tra- vail de la façon décrite.
@ Les tableaux suivants résument les variations de
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la production d'acétylène et de chlorure de vinyle suivant les conditions de réaction. Des résultats analogues sontà présumer dans le cas d'autres bichlorures d'oléfine.
TABLEAU
Réactifs en présence: 8 volumes de vapeur d'eau
1 volume de vapeur de bichlorure d'éthylène.
Température: 800 C.
EMI4.1
<tb>
Durée <SEP> de <SEP> contact <SEP> Rendement <SEP> en <SEP> Rendement <SEP> en <SEP> chlorure
<tb> acétylène <SEP> de <SEP> vinyle.
<tb>
<tb>
<tb>
2,0 <SEP> secondes <SEP> 22% <SEP> 52%
<tb>
<tb> 4,3 <SEP> 41% <SEP> 31%
<tb>
<tb> 5,1 <SEP> " <SEP> 48% <SEP> 10%
<tb>
EMI4.2
6 n 53 9%
TABLEAU 2.
Réactifs en présence : 8volumes de vapeur d'eau
1 volume de vapeur de bichlorure
EMI4.3
d éthylêre.
Température : - 850 C.
EMI4.4
<tb> Durée <SEP> de <SEP> contact <SEP> Rendement <SEP> en <SEP> Rendement <SEP> en <SEP> chlorure
<tb> acétylène <SEP> de <SEP> vinyle.
<tb>
<tb>
<tb>
0,8 <SEP> secondes <SEP> 25% <SEP> 50%
<tb>
<tb> 1,4 <SEP> " <SEP> 35% <SEP> 35%
<tb>
<tb> 2,5 <SEP> " <SEP> 42% <SEP> 21%
<tb>
<tb> 3,4 <SEP> " <SEP> 50% <SEP> 11%
<tb>
<tb> 5,1 <SEP> " <SEP> 47% <SEP> 13%
<tb>
TABLEAU 3.
Réactifs en présence: 8 volumes de vapeur d'eau
1 volume de vapeur de bichlorure d'éthylène.
Température:- 900"C.
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EMI5.1
<tb>
Durée <SEP> de <SEP> contact <SEP> Rendement <SEP> en <SEP> Rendement <SEP> en <SEP> chlorure <SEP> de
<tb> acétylène <SEP> vinyle
<tb>
<tb>
<tb> 1,0 <SEP> secondes <SEP> 47% <SEP> 10%
<tb>
<tb> 1,7 <SEP> " <SEP> 53% <SEP> 12%
<tb>
<tb> 2,1 <SEP> " <SEP> 53% <SEP> 15%
<tb>
<tb> 2,4 <SEP> 55% <SEP> 5%
<tb>
<tb> 3,0 <SEP> " <SEP> 44% <SEP> 5%
<tb>
<tb> 3,3 <SEP> " <SEP> 41% <SEP> 5%
<tb>
<tb> 4,1 <SEP> " <SEP> 29% <SEP> 5%
<tb>
TABLEAU 4 Réactifs en présence: 16 volumes de vapeur d'eau
1 volume de vapeur de bichloru- re d'éthylène.
Température:- 900 C
EMI5.2
<tb> Durée <SEP> de <SEP> contact <SEP> Rendement <SEP> en <SEP> Rendement <SEP> en <SEP> chlorure <SEP> de
<tb> acétylène <SEP> vinyle
<tb>
<tb>
<tb> 1,5 <SEP> secondes <SEP> 66% <SEP> 5%
<tb>
<tb> 2,0 <SEP> 70% <SEP> 10%
<tb>
EMI5.3
3 y p " 65% 5%
TABLEAU 5 Réactifs en présence: 16 volumes de vapeur d'eau
1 volume de vapeur de bichloru- re d'éthylène.
Température:- 1000 C.
EMI5.4
<tb>
Durée <SEP> de <SEP> contact <SEP> Rendement <SEP> en <SEP> Rendement <SEP> en <SEP> chlorure <SEP> de
<tb>
<tb> acétylène <SEP> vinyle
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,9 <SEP> secondes <SEP> 46% <SEP> néant
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1,9 <SEP> " <SEP> 66%
<tb>
EMI5.5
3e5 m 65% fi
EMI5.6
<tb> 8,1 <SEP> " <SEP> 55%
<tb>
EMI5.7
is.'l " 59%
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TABLEAU 6
EMI6.1
<tb> Température: <SEP> 800 C.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Durée <SEP> de <SEP> contact: <SEP> 6 <SEP> secondes.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Réactifs <SEP> en <SEP> présence <SEP> Rendement <SEP> Rendement
<tb>
<tb>
<tb> yapeur <SEP> Vapeur <SEP> de <SEP> en <SEP> en
<tb>
<tb>
<tb> d'eau <SEP> bichlorure <SEP> acétylène <SEP> chlorure <SEP> de <SEP> vinyle
<tb>
<tb>
<tb> d'éthylène.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
8 <SEP> volumes <SEP> 1 <SEP> volume <SEP> 53% <SEP> 9%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4 <SEP> " <SEP> 1 <SEP> " <SEP> 34% <SEP> 30%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2 <SEP> " <SEP> 1 <SEP> " <SEP> 26% <SEP> 33%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> " <SEP> 1 <SEP> <SEP> 28% <SEP> 35%
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REVENDICATIONS - :- -------------------------------
1) Procédé pour la production d'hydrocarbures non saturés de la série de l'acétylène, ou d'hydrocarbures chlo- rurés non saturés du genre du chlorure de vinyle, caractéri- sé en ce que l'on porte un bichlorure d'oléfine à une tempé- rature d'au moins 800 C ou à une température sensiblement inférieure, en présence d'un diluant inerte comme la vapeur d' eau.
2) Procédé pour la production d'acétylène, carac- térisé 'en ce que l'on porte du bichlorure d'éthylène à une température d'au moins 800 C.