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Publication number: BE469882A
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Description


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    "   procédé pour la préparation de cyclohexane par   hydrogé-     @   nation catalytique du benzène dans la phase   vapeur ".   



   La présente invention est relative à un procédé pour la préparation du cyclohexane par hydrogénation oatalyti- que du benzène dans la phase vapeur. 



   Il est connu d'hydrogéner du benzène par catalyse de façon à obtenir du cyclohexane dans la phase vapeur. En outre il est connu d déshydrogéner par catalyse de;s homo- logues du cyclchexane dans la phase vapeur. 



   Or il a été découvert que l'hydrogénation du benzène en cyclohexane et la deshydrogénation des homologues du cyclchexane en homologues du benzène, peuvent être effac tuées dans le même milieu, de telle manière que l'hydrogene libéré dans la   déshydrogénation   des homologues du   Pyolo-   hexane soit totalement ou partiellement employé à hydrogé   @   

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 matian ner le benzène ea oyclohexaue. 



  1n conséquence, àaiai 1: procède Conforme à la pré- sente invention, l'nydrogène requis pour 1'hydrogénation du oenzène est OtJtCxlL1 par la dûSrl.ß,"..C.'.Ilct7.0:1 C9t 81yt .QUJ des homologues 6. U Cjc....0L10Xi:'1ll8 dans le milieu d T .1T0.rog- nation du benzène, e1 cet hydrogène est transporte sur 
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 .La oenzène. 
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  Conforciément à. la présente ilïvention, 1:s deux réso- tions pouvant se produire sÍ.1lUltanf!;:;Tlen.G, dans les mêmes conditions de température et de pression, lorsda;'on 
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 cnoisit les conditions appropriées. Ces conditions de 
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 température et de pression dépendent de la nature du ca- 
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 talyseur à employer. 
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  Ainsi, lorsqu'on utilisa du nickel ,JOill1le catclyseur, les opérations son eCf:;taaâ à des te ,p:,ctuas S all±.1t C de 300 eliVlrO1 3soojellvirol1, 8t sous des .9:.:".:::'3io:1$ qui voit de au environ à ,jJ atui. environ tandis '-.cUI.';, dans le cas ou l'on emploie à,2î catalyseurs i..\\:.S1.:\i'N.\', qui sont insensibles 1. l'e:ï1.!?oiscnneLLLlt par 1'.;. 3 O'Jfr5 ,3t qui Contiennent ài l'oxyde ou àu sulfura t-e ;,101.;r,x1.<2::Ja ou .le tungstène, les opérations s'effechuant à des tempéra- tures te 4ùô environ & 50voÇ environ et sous des pressions q>1 vont de 50 environ à 100 atca. environ. 



  L'inV3ntion 8 S0 limite pas à l'usage des cataly- seurs mentionnés ci-dessus* Par li fait, en principe, tous les Catalyseurs conviennent qui peuvent être 82pli- qués à la fois a l'hydrogénation et 8. la dÓs:lJcroénatiQ 
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 des hydrocarbures. 
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 Les co.rliti.o.1S d,;; réaction les plus favo râblée pour 
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 pnaque type de Catalyseur doivent être établies par avan- ce. 
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  L'étendue .J.3 la conversion est limitée par le fait que l'on atteint un état, d'équilibre, avec des .conditions 
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 de réaction appropriées et justifiées au point de vue 

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 technique, on peut réaliser des équilibres pour lesquels 
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 on obtient un rendement élevé en cyclohexane.

   Ces équili- bras peuvent être de   Il ordre   de plus de 80 % du coté du 
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 9YCloue:x:ane, 
Le   procédé   conforme à la. présente invention présente des avantages   teghniques   par rapport à ce qui est déjà 
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 oxinu.Par exemple le procédé peut être un procédé neutre; au point de vue thermique, en sorte que l'on n'a pas à craindre de difficulté en ce qui concerne l'économie de 
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 ha7.eur, .n fait l'hydrogénation du benzène est un proces- sus exothermique et la déshydrogénation deshomologues du 
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 pyolohexane est un processus endothermique. De plus le procédé conforme à la présente invention peut être mis en oeuvre dans un appareil simple et peu coûteux. 



   Le   procédé   conforme à la présente invention peut être mis en oeuvre à la fois avec du benzène pur et avec des 
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 mélanges dthydraoarbures contenant du benzène,tandis qu'à la place des homologues du cyclohexane comme le mono alkyl cypiohexane, par exemple, le m±thyloycloàex&ne ,l'é tty 1 9y910hexane, et le propyl Cyclohexane, on peut employer aussi des mélanges d'hydrocarbures qui en contiennent, somme un concentrât de c7 naphtàne d'une essence de dis- 
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 tillation directe, ou dès essences naphténiques lourdes. le benzène non converti contenu dans le produit de réaction, peut en être   séparé   par extraction, distilla- tion fractionnée au par tout autre voie.

   Lorsqu'on uti- lise la distillation, ocn isolera une fraction contenant 
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 du benzène et du oyclohexane, tant donné que les points d'ébullition du benzène et du cyclohexane sont très voi- sins, tandis que, de plus, aux pressions ordinaires, ces substances forment, un azéotrope .ensuite la fraction obtenue peut être soumise à l'hydrogénation pour sonver 
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 tir le oenzè..e en cyclohexane ' J.,lllydrogène requis à 9àt effet peut avoir   été ootenu   d'une manièrequelconque,mais   @   

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 particulièrement en .111'-' v CQlt ¯1 ¯ Ltï. 1 ' le pro (,d(: Ç01LO:CI:iQ là lu présente invention, Ctw t3il'3 :l.8..Ü;"r,; qu'il se pro- duise d3 l'hydro6ü liore qui est d'abord sbpar6 du produis de réactiou liquida. 



  Le cycichT.aae osb une matière pramière de L"l.e valeur 'pour diverse j destinations' J118 appliOt\tioú iii- portan.t;: da catt2 saast,ia Cousi-cs en soi usage COF-:J.8 matière premiers pour la préparation de 1' , yiÔ.8 adipique, l'un d23 corps initiaux pour 1.2. pxdparatian des rz;tiéze amino-plastiques, groupe auquel a.tJ.t?8.r ti. 11118Út les pro- dui ts déno#,i-nés nylon. 



  Les composants restants du produit de réaction obtenu conformément à la présente inve nt ion peuvent, entre autrss, contenir des essences de valeur ayant dos l1omores d'octane plus élevés que ceux des matières dont on est prtî. exemple 1 - Un a ajouté du msthyl  iclG.ilex8n.e D QU # a- zène de façon & former un mélange Contenant mols de méthyl 9yQlohexane par mol de benzène . Ce mélange a étJ vaporisé, mélangé avec du gaz remis en circulation (hydrogène impur) et li.ÍS en contsçt avec un catalyseur au nickel dans les conditions suiv8nt3s : 
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 Température 340 0. 



  Pression SI atm. absolu #it ,s. spatiale 0,.52 l\:G./litre de ct31yeur/heur. 



  Gaz r4mis en circulation 156 zeg d'nydro- 
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<tb> carbure <SEP> réagissant.
<tb> 
 
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  Le Catalyseur consistait sn 20 Í de .licKsI, appli- ques sur du lÜ::sel,;u'1.r, et :.éla;.;vs avec deux parties er. poids de granules de'pierre pOJ.ce de 1 ma. 



  La Composition, du produit da réaction,après spara- 
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 tion des gaz non cQodén.5ables# était la suivante ; 

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<tb> cyclohexane <SEP> 25 <SEP> mol <SEP> %
<tb> 
<tb> Toluène <SEP> 25 <SEP> mol <SEP> %
<tb> 
<tb> Méthyl <SEP> cyclohexane <SEP> 43 <SEP> mol <SEP> %
<tb> 
<tb> Be <SEP> nz <SEP> ène <SEP> 8 <SEP> mol <SEP> %
<tb> 
 
Ainsi on a obtenu des quantités égales de cyclo hexane et de toluène par échange d'hydrogène. La conver sion du benzène en cyclohexane s'élevait à 75 mol % 
Les produits obtenus peuvent être d'abord   séparés   par distillation.

   Le mélange de benzène et de cyclohexa ne ainsi obtenu peut être traité d'une manière plus poussée au moyen d'une distillation   extrative   avec de l'aniline, ou par extraction avec du bioxyde de soufre, afin d'obtenir séparément les composants. 



    Exemple II -   On a fait passer, à 430  C, sur un cataly- seur consistant en sulfure de tungstène et nickel, un mélange consistant en 9,3 % de benzène et 90,7 % d'une essence de distillation directe de Lagunillas bouillant dans la gamme de 140 -200 c avec un débit de 1,6 litre par litre d'espace de réaction par heure, concurrement avec de l'hydrogène dans la proportion de 500 litres par   kg.   de produit d'alimentation , et sous une pression de 70 kg. par cm2 
66   mol de   benzène ont été ocnverties en cyclchexa ne . Il n'y avait ni consommation, ni'production   d'hydro-   gène libre.

Claims

RESUME ----------- 1. Procédé pour la préparation du cyclohexane par hydrogénation catalytique du be.nzène dans la phase vapeur,caractérisa par louait que l'hydrogène requis à cet effet est obtenu par une déshydrogénation cataly- tique des homologues du cyclohexane dans le mileu d'hydrogénation du benzène. <Desc/Clms Page number 6>

2 Modes d'exécution divers de ce procédé comportant une ou plusieursdes caractéristiques suivantes : a) an mélange avec le oenzène un mono alkyl cyclo- hexane, par exemple du méthyl cyclohexane ou un concen- trat de c7maphtène d'une essence de distillation direc- te, on fait réagir le mélange dans la pnass vapeur par transport d'hydrogine et on récupère le cyclohexane partir du produit de réaction. b) on fait passer le mélange en phase vapeur en @on- tact avecun catalyseur d'hydrogénation - déshydrogéna- tion, dans des Conditions propres à assurer le transport de l'hydrogène. c ) on opère en présence d'une addition d'hydrogène.

d) le catalyseur d'hydrogénation-déshydrogénation employé estun Catalyseur au soufre actif. e) le cyclohexane obtenu est récupéré conjointement; avec le benzène qui n'a pas réagi, et l'on hydrogène le mélange au moyen de l'hydrogène produit au cours du stade de transport d'hydrogène, ofin de convertir le benzène qui n'a pas réagi en cyclohexame