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Procédé de préparation d'un catalyseur constitué par du chlorure ferrique
On sait que le chlorure ferrique sert au trans- fert du chlore, par exemple dans la chloruration de l'acé- tylène en vue de la production de tétrachloréthane. A. cet effet, on répartit du chlorure ferrique granulé commercial dans le liquide au sein duquel a lieu la réaction.
La gros seur de grain de ce chlorure est en général d'environ 0,1 mm; il se dépose facilement et obstrue les tuyaute-
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ries, de sorte qu'il en résulte souvent des interruptions de travail. uand, pour augmenter la finesse du chlorure ferrique, on le met en suspension dans un hydrocarbure chloré, par exemple dans le tétrachloréthane et qu'on le broie durant longtemps dans un moulin à boulets, on arri- ve à un mélange non-homogène dont les particules ont une grosseur de 10 à 30 #. Jais-l'opération de broyage prend beaucoup de temps et dure environ 100 heures. De plus, on ne peut travailler que par intermittences.
Une prolon- gation de la durée du broyage n'apporte plus une diminu- tion de grosseur notable même si. cette prolongation se trouve dans des limites admissibles du point de vue éco- nomique.
On a trouvé maintenant un procédé grâce auquel on parvient en travail continu, à préparer, sans applica- tion d'une opération de broyage, un catalyseur, constitué par du chlorure de fer, dont les particules ont essentiel- lement une grosseur de moins de 3 # et, principalement de 1 à 3 #. iL cet effet on procède en faisant passer, sur du chlorure ferrique, à une température relativement élevée, de préférence de 200 à 300 , un gaz ou des vapeurs qui n'entrent pas en réaction avec le chlorure ferrique et/ou en faisant passer, sur du fer, du chloru ou du chlore en mélange avec des gaz ou des vapeurs, qui n'entrent pas en réaction avec le chlorureferrique.
Le gaz renferme alors du chlorure ferrique divisé à l'extrême et on peut le conduire dans des appareils de séparation pour obtenir le chlorure ferrique à l'état solide, pulvérulent. Mais on peut aussi introduire le gaz contenant du chlorure fer- rique dans un liquide qui ne dissout pas ce chlorure de fer, par exemple dans du tétrachloréthane. Les particules de chlorure ferrique ui se trouvent dans le liquide ont
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une grande tendance à rester en suspension, parce qu'elles affectent la forme de paillettes aplaties, hexagonales.
Par contre, on obtient, par exemple par le broyage, des particules de chlorure ferrique brisées irrégulièrement qui ont beaucoup moins cette tendance. Comme on peut ob- tenir, par le procédé objet de l'invention, des disper- sions de chlorure ferrique qui se conservent très long- temps, il ne se produit pas d'obstructions ni de dépôts du catalyseur dans les tuyauteries, au cours des réactions en phase liquide, par exemple au cours de la chloruration de l'acétylène en vue de la production de tétrachloréthane L'activité de ce catalyseur est considérablement accrue, de sorte qu'on fait une économie de catalyseurs ou qu'on obtient, avec la quantité usuelle de catalyseur, un ren- dement meilleur.
On peut employer, pour les faire passer sur le chlorure ferrique chauffé, des gaz inertes tels que l'azote, l'anhydride carbonique, etc. et/ou le chlore né- cessaire pour une réaction ou bien la vapeur de liquides soit seule, soit en mélange avec ces gaz. De préférence, on choisit ceux qui, au cours de la réaction que doit accélérer le chlorure ferrique, sont déjà présents. Dans le cas de la préparation, en phase liquide, du tétrachlor- éthane à partir de l'acétylène et du chlore, on utilise par conséquent avec avantage de la vapeur de tétrachlor- éthane pour le passage sur le chlorure ferrique. On in- troduit alors, avec avantage, en fonction de la consomma- tion du catalyseur, de la vapeur de tétrachlorétane char- gée de chlorure ferrique dans le liquide soumis à la réac- tion.
Au regard de l'addition usuelle de chlorure ferrique en suspension, ce procédé présente de grands avantages dans le travail, surtout en ce qui concerne la simplicité des appareils nécessaires et la facilité du réglage de
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l'addition constante du catalyseur..
On applique le procédé objet de l'invention à des températures auxquelles le chlorure ferrique chauffé se volatilise dans le courant de gaz. Ces températures dépendent de la nature du gaz, de sa pression, de sa vi- tesse, et, en général, on a obtenu de bons résultats, sous la pression atmosphérique, à une température d'au moins 200 et principalement à une température de 200 à 300 ; on peut aussi travailler sous des pressions inférieures ou supérieures à la pression atmosphérique.
Les dispersions de chlorure ferrique obtenues suivant l'invention, sont aussi appropriées à la prépa- ration de catalyseurs pour des réactions à chaud; on s'en sert par exemple en imprégnant de ses dispersions des sup- ports poreux, tels que le charbon actif, le gel de silice, etc., et en éliminant ensuite les agents de dispersion.
Exemple 1.- Le dispositif consiste en un tube de verre très peu fusible, de 25 mm. de diamètre et 20 cm. de lon- gueur. On le remplit, à mi-hauteur environ% de chlorure ferrique granuleux et on le chauffe à une température de 200 à 300 . On fait passer par ce tube 50 litres d'azote par heure. L'azote sortant du tube renferme le chlorure ferrique à l'état finement divisé, sous l'aspect d'une fu- mée brune qu'on peut séparer, par exemple par dépôt sur des surfaces froides.
Exemple 2.- par le dispositif, décrit à l'exemple 1, qu'on a rempli de copeaux de fer, on fait passer, à une tempéra- ture comprise entre 250 et 300 , de la vapeur de tétra- chloréthane d'une teneur de 10% en chlore. Le gaz engendré entraine avec lui des paillettes de 1 à 3 # et de grandes paillettes de chlorure ferrique qui peuvent être séparées à la façon ordinaire.
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Exemple 3.- Par le dispositif décrit aux exemples 1 et 2, on conduit par heure, à. la température de 250 à 300 , 7'70 g. de vapeur de tétrachloréthane qu'on insufle direc- tement dans un récipient, rempli de tétrachloréthane, dans lequel on effectue la chloruration de l'acétylène pour sa transformation en tétrachloréthane.