BE437920A - - Google Patents

Description

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  Procédé pour la fabrication synthétique d'alcool 
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 ------------------------------------- 7--------- éthylique. ¯¯¯¯¯¯¯¯ Depuis quelques années on connaît la possibilité de fabriquer de l'alcool éthylique synthétique. 



   Parmi tous les procédés connus le plus séduisant est sans doute celui qui consiste à faire absorbar l'éthylène par l'acide sulfurique concentré chaud, dans le but de produire l'acide éthylsulfurique C2H2.H S O4; cet acide est ensuite dilué moyennant eau, puis distillé : on obtient ainsi l'alcool éthylique. 



   -Ce procédé quoique très simple n'a pas,   jusque à   présent, trouvé d'application pratique à cause surtout de deux incon-   vénients. :    a) prix de revient de l'éthylène synthétique trop élevé; b) frais de récupération de l'acide sulfurique trop élevés et perte d'une partie de la quantité de cet acide mise en oeuvre. 



   Ce dernier inconvénient a même empêché jusqu'ici de ti- 

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 rer profit de l'éthylène qui cependant se produit spontanément en quantités appréciables dans la distillation ou dans la gazéification de la houille. 



   Il faut considérer à ce propos que pour chaque hectolitre d'alcool éthylique il faut mettre en circulation environ 450 Kg. d'acide sulfurique et que par conséquent même une perte seulement de 10% impliquerait une perte considérable d'acide. 



   Le procédé formant l'objet de la présente demande de brevet élimine complètement ces deux inconvénients, et par là une réalisation industrielle de la synthèse de l'alcool éthylique peut être envisagée comme susceptible de donner des résultats économiques remarquables. 



   L'acide sulfurique dilué résultant de la distillation de l'acide éthylsulfurique est soumis à électrolyse de façon à obtenir à l'anode un acide suffisamment ooncentré pour permettre son réemploi à réabsorber une nouvelle quantité d'éthylène et à la cathode une solution acide assez diluée pour être renvoyée comme masse de dilution de l'acide éthylsulfurique. 



   Cette électrolyse donne, comme sous-produits, de l'hydrogène et de l'oxygène en quantité variable suivant la façon dont l'électrolyse est conduite. Théoriquement pour chaque molécule d'éthylène absorbée on a une molécule d'acide sulfurique mise en oeuvre, et pour chaque molécule d'acide sulfurique qui doit passer de l'espace cathodique à l'espace anodique on a le dégagement d'une molécule d'hydrogène et d'une demi-molécule d'oxygène. 



   En pratique, il faudra non seulement déplacer de la cathode à l'anode la molécule d'acide sulfurique mise en jeu, mais aussi ramener à l'anode l'acide qui de celle-ci, par diffusion, passe de l'anode à la cathode. 



   La forme et les caractéristiques de l'appareil d'électrolyse jouent un rôle très important sur la consommation du courant ; pratiquement, on peut admettre que la consommation de courant peut atteindre au maximum le double de la quantité 

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 théorique et que, par conséquent, pour chaque molécule d'aoide sulfurique définitivement passée de la cathode à l'anode, On a comme sous-produits deux molécules d'hydrogène et une molécule d'oxygène. 



   Puisque la   transformation   de l'éthylène en alcool implique la consommation d'une molécule d'eau et puisque deux mo-   lécules     deau   sont, en pratique, décomposées .par le courant, il,faut ajouter dans ce cas trois molécules d'eau à la quantité d'acide dilué provenant de l'électrolyseur pour reconstituer la quantité de liquide nécessaire pour la dilution de   l'acide   éthyisulfurique. 



   Une autre caractéristique importante du procédé formant l'objet de la présente invention consiste dans le fait que l'hydrogène et l'oxygène produits par l'électrolyse sont utilisés pour réaliser la synthèse de l'éthylène. 



   Celle-ci est conduite de façon à avoir comme sous-produit de l'anhydride carbonique, à savoir :
2 H2 + 4 C O C2H2 + 2 C O2
L'hydrogène employé, ainsi qu'il a été dit, est celui provenant de l'électrolyse. D'autre part, l'oxyde de carbone est produit en utilisant l'oxygène provenant de l'électrolyse de la façon suivante : les gaz sortant de la synthèse de l'éthylène sont portés en contact intime avec l acide sulfurique concentré provenant de l'anode de l'éleotrolyseur;

   les gaz non absorbés, constitués essentiellement d'anhydride carbonique, sont débarrassés par les méthodes usuelles d'une partie de.l'anhydride carbonique présent - environ la moitié puis sont mélangés intimement avec l'oxygène provenant de   l'éleotrolyse   et enfin ce mélange est dirigé sur le charbon dans le but de produire la réaction suivante :
C O2 + O2 + 3c - 4 C O
Si le charbon employé dans le gazogène pour la production de l'oxyde de carbone est de nature à donner des impuretés in- 

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 oompatibles avec la vie des catalyseurs employés pour la synthèse de l'éthylène, l'oxyde de carbone ainsi produit est purifié avant de recevoir l'hydrogène provenant de l'électrolyse, et seulement ensuite on effectue le mélange hydrogène-oxyde de carbone pour l'envoyer à la synthèse. 



   L'éthylène produit, ainsi qu'il a été dit, est absorbé par l'acide sulfurique provenant de l'anode de   ltéleotroly-     seur',   après quoi l'acide éthylsulfurique ainsi formé est dilué au moyen de la solution faiblement acide provenant de la cathode de l'électrolyseur, après réintégration de la quantité d'eau consommée. 



   La distillation de l'acide éthylsulfurique donne l'alcool éthylique et comme résidu les eaux acides de concentration moyenne qu'on utilise pour l'alimentation de   l'éleotrolyseur.   



   Si le prix du courant électrique reste dans certaines limites, on n'a pas intérêt à améliorer le rendement chimique de l'électrolyseur, puisqu'il est préférable d'avoir   direo-   tement par l'électrolyse toute la quantité d'hydrogène demandée par la synthèse de l'éthylène et avoir ainsi disponible assez d'oxygène pour que la production de l'oxyde de carbone puisse se réaliser sans avoir recours à l'air. Mais si le prix du courant dépasse ces limites, on peut se forcer d'améliorer autant que possible le rendement de lélectrolyseur et combler de toutes autres façons le manque d'hydrogène et d'oxygène, manque qui ne pourra jamais atteindre les 50% des quantités dont on a besoin. 



   Il y a lieu de faire remarquer que par le fait que les eaux acides circulent dans un réseau n'ayant pas de communication avec l'extérieur, toute perte d'acide sulfurique est à exclure, et que par le fait que les gaz provenant de la synthèse de l'éthylène sont intégralement, sauf réduction de leur teneur en anhydride carbonique, reportés en réaction, toute perte d'hydrogène ou d'oxyde de carbone est aussi à 

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 exolure. 



   Le dessin joint représente schématiquement le procédé; les largeurs des bandes sont proportionnelles aux poids des matières mises en oeuvre. Dans ce dessin, 1 représente l'électrolyse.2 la distillation, 3 l'acide sulfurique faible et 4   l'aoide   sulfurique moyen. 



   L'invention a été décrite à titre purement indicatif et nullement limitatif, et il va de soi que de nombreuses modi-   fications   peuvent être apportées à ses détails, sans s'écarter de son esprit.

Claims (1)

1. RESUME ----------- Procédé pour la fabrication synthétique de l'aloool éthylique moyennant synthèse de l'éthylène, absorption de celleci par l'acide sulfurique chaud concentré, avec production de l'acide éthylsulfurique, et consécutive dilution et distillation de cet acide, caractérisé par les points suivants ensemble ou séparément : a) l'acide sulfurique de concentration moyenne résultant de la distillation de l'acide éthylsulfurique dilué est divisé en deux parties moyennant l'action du courant électrique dans un électrolyseur, l'une constituée d'acide sulfurique concentré venant à se produire à l'anode, et l'autre de faible concentration à la cathode avec production respective d'oxygène et d'hydrogène;

   b) l'acide sulfurique concentré destiné à l'absorption de l'éthylène est celui provenant de l'anode de l'électrolyseur dont question en a); o) le liquide employé pour la dilution, avant distillation, de l'acide 0thylsulfurique est celui provenant de la cathode de l'électrolyseur dont question en a) après réintégration de la quantité d'eau consommée; dl l'hydrogène employé pour la synthèse de l'éthylène <Desc/Clms Page number 6> est celui obtenu à la cathode de l'électrolyseur dont question en a); e) l'oxyde de carbone destiné à la synthèse de l'éthylène est obtenu par l'action, sur le charbon, de l'oxygène provenant de l'anode de l'électrolyseur dont question en a);

   f) l'oxygène, produit par l'électrolyseur dont question en a), est préalablement mélangé à la partie des gaz de la synthèse de l'éthylène qui n'a pas été absorbée par l'acide sulfurique concentré lors de la formation de l'acide éthylsulfurique, après réduction de leur teneur en anhydride carbonique, et ensuite utilisée pour produire, conformément au point e), l'oxyde de carbone destiné à la synthèse de l'éthylène.