BE440071A - - Google Patents

Description

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  PROCEDE POUR   LA   PRODUCTION DU CAOUTCHOUC   SYNTHETIQUE   PAR UTILISATION TOTALE DES PRODUITS DE LA FERMENTATION 
On a déjà proposé des procédés pour la production du caoutchouc synthétique en partant de l'acétone. Ces procédés sont fondés sur des réactions coûteuses et délicates qui donnent des rendements réduits en isoprène et en méthylisoprène (diméthylbutadiène) et par conséquent on les a abandonnés. 



   Il est connu que par une fermentation acétone-butylique des substances sucrées,' on obtient séparément de l'acétone et de l'aloool butylique normal primaire, dans une proportion approximative de 1 à 2. La présente invention comprend un complexe d'opérations chimiques moyennant lesquelles les deux produits susdits peuvent être transformés, l'un et l'autre en dioléfines oonvenant pour la production du caoutchouc synthétique en donnant un rendement, rapporté aux matières traitées, très élevé. 



   Il était déjà connu que l'acétone peut être condensé avec de la formaldéhyde par formation de cétobutanol et de méthylènecétobutanol associés avec d'autres produits de condensation. 



  Les rendements qu'on peut obtenir sont très réduits et ne 

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 permettraient pas une application pratique de ces procédés pour une production industriellement intéressante. 



   On a trouvé qu'on adoptant les conditions spéciales décrites dans un autre brevet (n  prov. 141. 196 ) on peut obtenir du cétobutanol avec un rendement pratiquement quantitatif. En traitant avec un excès de formaldéhyde on peut éventuellement obtenir des proportions considérables en   méthylèneoétobutanol,   et ces proportions augmentent avec l'excès de formaldéhyde,
On ne connaissait pas les applications du cétobutanol; suivant la présente invention on a réussi à produire avec un bon rendement du butylèneglyool 1.3. en partant du   aétobutanol.   



  La réduction de ce dernier en glycol présentait des difficultés considérables parce que le groupe cétone est moins réduisible à des températures basses que le groupe aldéhyde, et que le   cétobuta,   nol est décomposable sous des températures plus élevées. On a pu obtenir une réduction à haut rendement en opérant avec emploi d'hydrogène sous pression élevée en présence de oatalyseurs très actifs à des températures inférieures à celle de la décomposition du cétobutanol.

   Par réduction du   méthylènecétobutanol   on obtient dans les mêmes conditions, mais avec une consommation double d'hy- 
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 drogène le 2-méthyl-1-3-butylène-glycol, Par déshydratation oata- lytique successive de ces glycols suivant un procédé connu par exemple par passage de leurs vapeurs à des températures comprises entre   200 -400    sur des catalyseurs déshydratants, on obtient res- pectivement du butadiène et de l'isoprène.

   A titre de catalyseurs déshydratants on peut employer l'alumine, la silice, l'acide phos- phorique, le phosphore rouge, les silicates basiques d'alumine, le kaolin, la bentonite et d'autres substances présentant des pro- priétés absorbantes considérables,     
Par la polymérisation du butadiène ou de ses mélanges avec l'isoprène ainsi obtenus, éventuellement en présence d'autres hydrocarbures, tels par exemple que le styrol et autres dérivés 

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 vinyliques, on obtient de manière connue des polymères qu'on peut utiliser pour la production de caoutchouc synthétique. 



   Dans le cas présent, où l'acétone est produit par   @   fermentation acétone butylique, on peut utiliser l'hydrogène cons- tituant un produit secondaire de cette fermentation, en partie pour la réduction du cétobutanol en glycol butylénique et en par- tie pour la production de l'alcool méthylique nécessaire pour la production de la formaldéhyde qu'on doit employer pour la   conden-   sation avec   l'acétone*   Comme pendant la fermentation   acétone-buty-   lique on obtient en correspondance de chaque kilog d'acétone cinq mètres cubes de gaz oontenant 40 %-d'hydrogène, on dispose de 2 m3 d'hydrogène pour chaque kilog   d'acétone,   qu'on peut facile'* ment séparer de CO2 par lavage avec de l'eau sous une pression de 10-20   atm,

   Un   qùart à peu près de la quantité d'hydrogène dont on dispose est nécessaire pour hydrogéner le   oétobutanol,   Les 1,5 m3 qui restent, mélangés avec 0,5 m3 de CO2, ou avec 0,75 m3   de CO,   ou avec 2,5 m3 de gaz à l'eau, peuvent pratiquement donner 0,6, ou 0,9 ou 1,5   kg,   de métanol par les procédés connus de syn- thèse sous pression élevée* On peut aussi obtenir le 00, éventuel- lement mélangé avec CO2, par réduction partielle du CO2   constitu-   ant un produit secondaire de la fermentation au moyen de charbon. 



   Dans ce dernier cas pour réduire une partie de CO2 en 00, ou pour produire du gaz à l'eau, on peut réduire la quanti- té de charbon nécessaire à 0,3 kg. à peu près pour produire toute la formaldéhyde nécessaire pour la condensation de 1 kg, d'aoétone Théoriquement on devrait obtenir un rendement en butadiène (et par conséquent en caoutchouc synthétique) dépassant   90 %   en poids de l'acétone employé, Pratiquement le rendement qui en résulte est quelque peu réduit, mais est toujours très   élevé*   à 
En ce qui concerne l'alcool butylique, constituant un autre produit principal de la fermentation   aoétone-butylique,   on peut l'utiliser pour la production du butadiène, en produisant 

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 d'abord du butylène, avec un rendement presque théorique,

   moyen- nant une déshydratation catalytique sur alumine ou kaolin. Ensuite, on peut obtenir le butadiène du butylène par déshydrogénation ca- talytique en présence de CO2, suivant un procédé formant l'objet d'un autre brevet (n  prov. 141.198 ),Naturellement pour cette opération on peut utiliser le CO2, qui est un produit secondaire de la fermentation qui a été séparé de l'hydrogène par solution dans l'eau ou dans d'autres dissolvants. La quantité de butadiène qu'on peut pratiquement obtenir oorrespond à peu près à 50 % en poids de l'alcool butylique employé, et par conséquent est plus grand que le rendement qu'on peut obtenir par le procédé décrit précédemment en partant de l'acétone produit simultanément par la fermentation acétone-butylique. 



   Les petites quantités d'alcool éthylique qu'on obtient comme produit secondaire de la fermentation, et qui cor- respondent à la moitié du poids de l'acétone, à peu près, peuvent être utilisées elles aussi pour la production du caoutchouc synthé tique. Par exemple on peut les utiliser pour la production du butadiène par condensation et déshydratation catalytique de ses mélanges avec l'acétaldéhyde obtenable par exemple par déshydro- génation du même alcool; on peut aussi les déshydrater en éthy- lène utilisable pour la fabrication du styrol qu'on peut employer pour la production des polymères mixtes. 



   En réalisant tout cet ensemble de procédés on peut obtenir pratiquement en partant de 100 kg. d'amidon, ou de sucre fermentables,   20-25   kgs. de caoutchouc synthétique, en réalisant ainsi un rendement plus grand que par fermentation en alcool éthylique. 



   Le complexe des opérations chimiques coordonnées   @ entr'elles qu'on vient de décrire permet l'utilisation totale de   tous les produits secondaires de la fermentation aoétone-butyli- que, et précisément de l'alcool butylique, de l'acétone, de l'al- cool éthylique,   del'hydrogène   et de l'anhydride carbonique, pour 

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Claims (1)

1. la production d'un seul produit, le butadiène,. ou pour la produc tion d'un mélange de butadiène et d'isoprène, à volonté. Ces deux hydrocarbures peuvent être employés pour la production de polymè- res simples ou mixtes, en effectuant la polymérisation sur les produits isolés, ou sur leurs mélanges, éventuellement en présence @ d'autres produits vinyliques polymérisables pour la production du caoutchouc synthétique: REVENDICATIONS ET RESUME.

   1. Procédé pour la production du caoutchouc synthétique, en par- tant des produits de la fermentation acétone-butylique, caracté- risé en ce que tous les produits de cette fermentation sont trans formés en dioléfines par les méthodes appropriées décrites dans le texte.

   2. Procédé tel que revendiqué sous 1, dans lequel l'acétone obte- nu par la fermentation acétone-butylique est d'abord condensé avec la formaldéhyde en oétobutanol. ou méthylène-oétobutanol qu'on réduit ensuite en butylène-glyool 1.3 et respectivement en méthylène-butylèneglyool 1.3, qu'on réduit ensuite par déshydra- tation en butadiène et isoprène respectivement, tandis que l'au- tre produit principal de la fermentation, l'aloool butylique, est transformé par déshydratation catalytique en butylène, succes- sivement transformé par déshydrogénation en butadiène, et qu'en- fin aussi l'alcool éthylique éventuellement produit est transfor- mé en butadiène suivant les méthodes connues.

   3. Procédé tel que revendiqué sous 2, dans lequel la condensation de l'acétone avec la formaldéhyde est effectuée de manière à obte- nir des glyools, qui par déshydratation produisent des mélanges de butadiène et isoprène qu'on condense ensemble, éventuellement en présence d'autres composés non saturés, pour former des poly- mères mixtes, 4.Procédé tél que revendiqué sous 2, dans lequel on condense l'acétone avec un excès de formaldéhyde, on en fait l'hydrogénation <Desc/Clms Page number 6> et la déshydratation pour obtenir d'une manière prépondérante de l'isoprène, qu'on polymérise éventuellement en présence du butadiène obtenu par déshydrogénation et déshydratation de l'alcool butylique ou en présence d'autres composés non saturés.