BE446606A - - Google Patents

Description

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    "PROCEDE D'UTILISATION D'ACETATE D'AMMONIUM3. 



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La présente invention a pour objet la solution du pro- blème suivant :dans de nombreux procédés on obtient de l'acide acétique en solution aqueuse tellement étendue qu'une utilisa- tion industrielle et profitable était jusqu'à présent irréali- sable. Une transformation directe en acétone est prohibitive pour des raisons d'économie thermique, à cause de la charge inerte en eau trop élevée.

   Une concentration de telles solutions extrême- ment diluées par extraction ,ou par distillation aoéotropique, est également prohibitive,et il en est de même pour une trans- formation éventuelle des acides acétiques aussi fortement dilués en éthers-sels d'acide acétique.Dans des cas de cette espèce entre en question seulement une neutralisation de l'acide acétique dilué au moyen de bases fixes ou d'ammoniaque et une évaporation subséquente de la solution aqueuse dans des évaporateurs 

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 multiples. Comme exemple ultérieur on peut citer l'obtention d'acide acétique directement par fermentation à partir de cellu-   @   lose, ou d'une autre matière renfermant de l'hydrate de carbo- ne.

   L'acide acétique formé dans ces cas doit être neutralisé déjà pendant la formation,de sorte que de l'acide acétique de cette espèce est obtenu seulement sous forme   d'acétates,par-   tioulièrement d'acétate d'ammonium. Quoiqu'on obtient dans ces cas des solutions un peu plus concentrées,l'acide acé- tique n'est quand même pas obtenu à l'état libre,mais,comme mentionné,sous forme de solutions de sels. Or, les sels alca-   lins   de l'acide acétique ne sont utilisables que dans une me- sure restreinte. 



   La présente invention montre un chemin nouveau,suivant lequel de l'acétate d'ammonium,respectivement des solutions d'acétate d'ammonium,peuvent   tre   utilisés d'une manière particulièrement simple et utile. L'invention consiste en ce qu'on transforme la partie en acide acétique de l'acétate d'ammonium en acétone par le fait qu'on fait passer le sel sur des catalyseurs non acides à des températures accrues. Dans ce cas il est avantageux d'ajouter aux partenaires sous forme de vapeur de la réaction,des matières à action diluante,parti-   culièrement   de la vapeur d' eau. On peut aussi travailler de ma- nière qu'on vaporise les solutions aqueuses brutes d'acétate d'ammonium,le cas échéant partiellement concentrées,et qu'on fait passer les vapeurs mélangées sur le catalyseur.

   D'autre part, on peut cependant faire passer cette solution,le cas échéant préa- lablement   concentrée,directement   sur un catalyseur correspondam- ment chauffé,de sorte que la vaporisation de la solution du sel ait lieu directement sur la masse de contact chaude. En qualité de matières de contact entrent en question,suivant l'invention, tous les catalyseurs non acides,qui rendent possible la céto- nisation connue de l'acide acétique,comme par exemple les oxydes ou les carbonates des métaux   alcalinoterreux,le   charbon de bois , le charbon actif, et analogues.

   Particulièrement efficaces, ou actifs,se sont avérés dans le présent cas des catalyseurs de cé- 

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   tonisation   non basiques,qui renferment des oxydes,des carbo- nates ou des acétates des métaux lourds comme le zinc,le manga- nése, le   fer,le   molybdène,le thorium, le chrome, et analogues. 



  L'appareillage de contact,particulièrement les parties chau- des de ce dernier,peuvent être construits en alliages de fer,particulièrement avec du chrome,du nickel, en aciers, en cuivre, ou aussi en matériaux céramiques. Dans la réalisa- tion du présent procédé il est utile de choisir une vitesse de passage qui ne soit pas trop petite. D'une manière géné- Pale s'est avérée utile une vitesse de passage de 0,8 à 3 m8- les d'acétate d'ammonium par litre de masse de contact et par heure.Avantageusement on maintient cette vitesse de passage entre 1,2 et   2,5   môles d'scétate d'ammonium par litre et par heure. Mais ces valeurs dépendent aussi de la quantité de la vapeur d'eau entrainée.

   Les températures de travail sont situées généralement entre environ 250  et 55000,avantageusement entre 380  et   480 C.   Les conditions de réaction les plus fa- vorables dans chaque cas peuvent être facilement déterminées par un essai préliminaire,en augmentant par exemple ou éventuellement la température à un point tel,qu'en aval du ca- talyseur on ne puisse pas déceler des quantités d'acide   aoé-   tique dignes   d'Être   mentionnées. Cependant , il peut parfois être avantageux de choisir les conditions de cétonisation de manière,que des Quantités notables d'acétate d'ammonium non transformé passent par les chambres de contact.

   Cela est réa- lisable dans le présent procédé aussi bien industriellement qu'économiquement,parce que le traitement à nouveau des so- lutions étendues d'acétate d'ammonium se trouvant dans le pro- duit de condensation est suivant l'invention directement réa- lisable. 



   EXEMPLE: 
Une solution de 2 moles d'acétate d'ammonium dans 1,1 li- tre d'eau,qui peut renfermer encore,le cas   échéant,e   l'ammoniaque en excès, est pompée sur une masse de contaot de céto- 

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   nisation,disposée   dans un tube en fer.

   La masse de contact est constituée d'oxyde de fer,d'oxyde de zinc et d'oxyde de manganèse, dans le rapport de 90% de   fer,5%   de zinc et 5% de manganèse. 50 parties en poids de ce mélange d'oxydes furent mélangés avec 50 parties de poudre de fer et 5 parties de poudre d'aluminium et furent transformées à la presse en comprimés., La température dans le four de contact était de 440 C, La quantité passée, ou traitée, était réglée à   en-   viron   1,5   môles d'acétate d'ammonium par heure et par litre de masse de contact. Le produit de réaction fut condensé et l'acétone y contenue fut obtenue par distillation.

   Le carbo- nate d'ammonium restant dans la solution aqueuse, ainsi que l'acétate d'ammonium éventuellement passé inchangé,peuvent être utilisés par exemple par le fait qu'on emploie cette   so-   lution directement pour la neutralisation de l'acide acétique dilué d'une provenance quelconque,par exemple de la   f ermenta-   tion de cellulose. Le rendement obtenu en acétone est d'abord d'environ 80% de la théorie,mais on peut obtenir au cours du travail des rendements encore essentiellement plus élevés* D'autre part,il résulte déjà d'un bilan d'ammoniaque brut,que plusieurs fois   90%   de l'ammoniaque employée restèrent non dé- composés et étaient disponibles pour unenouvelle réaction. 



   Le présent procédé n'était pas évident,car il est connu   qu'à   une pression ordinaire ou aussi à une pression modérément accrue, des températures accrues et particulièrement en pré- sence de catalyseurs de toute espèce,l'ammoniaque se décompo- se facilement en ses éléments.Il fallait s'attendre à cela, tout particulièrement dans le cas, où les catalyseurs employés renferment des composés des métaux lourds,particulièrement des oxydes de fer.   C'est   aussi pour cette raison qu'on n'a pas pen- sé jusqu'à présent à cétoniser l'acétate d'ammonium.

   On a fait cependant, la constatation surprenante qu'une décomposition in- désirable de l'ammoniaque ne se produit pratiquement pas.Il est à supposer que non seulement les conditions de réaction entrant en question suivant l'invention,mais aussi la réaction de cétonisation elle-même exercent une action fortement entravante 

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