BE478747A - - Google Patents

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BE478747A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/21Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
    • C07C51/23Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of oxygen-containing groups to carboxyl groups
    • C07C51/235Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of oxygen-containing groups to carboxyl groups of —CHO groups or primary alcohol groups

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description


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  Perfectionnements aux procédés de fabrication d'anhydride acétique. 



   La présente invention concerne un perfectionnement au procédé de fabrication d'anhydride acétique par oxydation d'acétaldéhyde en phase liquide par de   l'oxygène   moléculaire en présence de catalyseurs. 



   Il est dit dans le brevet anglais ?   446.259   que dans l'oxydation d'acétaldéhyde, la production d'anhydride acétique diminue rapidement si la conversion d'acétaldéhyde en ses produits d'oxydation est conduite à une limite d'environ 70% et qu'elle tombe ensuite lorsqu'on continue   l'oxydation.   Cette diminution ne peut êtreexpliquée par une augmentation de   l'hydrolyse   de 

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 l'anhydride acétique produft au débit ou par une diminution de la vitesse d'oxydation.

   La théorie générale concernant le mécanisme de l'oxydation de l'acétaldéhyde en anhydride acé- tique qui est généralement accepté jusqu'à présent dans le métier est que le composé intermédiaire essentiel est l'acide peracétique et que l'anhydride acétique est produit par réac- tion entre une molécule d'acide peracétique et une molécule d'acétaldéhyde, et par conséquent, dans les procédés antérieurs, il est usuel d'adopter des conditions de réaction qu'on pense être favorables à la production de l'acide peracétique et sa réaction sensiblement instantanée avec l'acétaldéhyde libre. 



   Toute l'attention des producteurs antérieurs concernant l'opération d'oxydation d'acétaldéhyde en anhydride acétique a été dirigée vers le contr8le des conditions de réaction et le traitement du mélange de réaction pour s'efforcer d'assurer des conditions dans lesquelles l'hydrolyse de l'anhydride acétique présent dans le mélange de réaction est réduite à un minimum. 



   Il a été suggéré que la chute de concentration en anhy- dride acétique dans le mélange de réaction telle que mentionnée plus haut dans le brevet cité est due au fait que de l'anhydride d'abord formé réagit avec l'acide peracétique formé en même temps. Comme résultats de cette dernière réaction; on renseigne - la formation de peroxyde d'acétyle (Voir Heatley, Can.J.Res. 



  Vol.19 p.261-273). En étudiant la réaction de plus près, l'au- teur attribue à cette réaction secondaire de l'anhydride acé- tique avec l'acide peracétique, comme on peut le voir d'après la courbe portant le chiffre 4 à la page 271 de la référence ci-dessus, une vitesse de réaction de la même grandeur que celle de la réaction principale entre l'acétaldéhyde et l'acide pera- cétique. 

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   Il est par conséquent considéré essentiel, lorsqu'on effectue la réaction en l'absence de diluants, comme il est décrit dans le brevet anglais ? 446.259, d'effectuer l'oxyda- tion en présence d'un excès d'acétaldéhyde, et, lorsque l'oxy- dation est effectuée comme opération continue, de n'effectuer l'oxydation que dans une mesure telle que la quantité des acides   'totaux   dans le mélange de réaction s'élève à 40% à 50%; le chiffre des acides totaux représentant la valeur obtenue par titrage du mélange de réaction lorsque, du reste,l'anhydride acétique est hydrolysé en acide acétique. Ainsi donc, dans ce procédé continu, la moitié, ou plus, de l'acétaldéhyde demeure non-oxydé et sert ainsi à diluer l'anhydride a.cétique formé.

   De cette manière, une concentration trop forte en anhydride acé- tique dans la zone de réaction est évitée. Bien qu'une oxyda- tion rapide de l'acétaldéhyde semble désirable au point de vue de la restriction de la durée de l'hydrolyse de l'anhydride acétique formé, il est considéré essentiel de maintenir une faible concentration en anhydride acétique dans le mélange, et une haute concentration en acétaldéhyde. Ainsi, la concentra- tion la plus élevée en anhydride acétique dans le mélange prove- nant de la réaction   d'oxydation,   s'élève à. environ   30%   en poids, d'après les données de la littérature. Ce chiffre a été obtenu dans   un   procédé à charges séparées en utilisant de l'acide acé- tique comme diluant. 



   La présente invention est le résultat de travaux de re- cherches considérables ayant été effectuées sur ce procédé d'oxydation d'acétaldéhyde en anhydride acétique et les résul- tats expérimentaux obtenus ont conduit à   formuler   un mécanisme de réaction qui est entièrement différent de celui généralement      accepté jusqu'à présent et mentionné plus haut. 

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   Les conclusions qui ont été faites consistent en ce que l'oxydation de l'acétaldéhyde procède, au moins en partie, di- rectement en anhydride acétique, c'est-à-dire que l'anhydride acétique est formé comme produit primaire et non pas comme le résultat de la réaction mutuelle entre l'acétaldéhyde et un quelconque de ses produits d'oxydation intermédiaires, et il a été trouvé que pour produire les meilleurs rendements en an- hydride acétique, il est nécessaire de choisir des conditions désignées de façon délibérée de façon à réduire à un minimum, autant que possible, la formation de percomposés qui, suivant la théorie adoptée auparavant, forment un produit intermédiaire nécessaire à la production de l'anhydride acétique. 



   Un but de la présente invention est de créer un procédé produisant des mélanges de réaction contenant une teneur en anhydride acétique plus élevée que celles obtenues jusqu'à présent, c'est-à-dire supérieurs à 40% en poids. 



   Un autre but de l'invention est de supprimer l'emploi de toute quantité notable de diluants ajoutés ou d'acide acé- tique au delà de la quantité formée pendant la réaction, ou qui est utilisée pour l'addition du catalyseur, quantité qui ne dé- passe en général pas environ 10% en poids de l'acétaldéhyde introduit. 



   Suivant la présente invention, il est créé un procédé catalytique continu de production d'anhydride acétique par oxydation/d'acé- taldéhyde en phase liquide au moyen d'oxygène moléculaire qui comprend l'introduction d'acétaldéhyde et d'oxygène moléculaire dans un système de réaction contenant un mélange de réaction dont la teneur en anhydride acétique n'est pas inférieure à 40%, le maintien de la température du mélange de réaction a une valeur comprise entre 45 et 55 C, le maintien d'un contact 

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 intime entre cet oxygène moléculaire et ce mélange de réaction, le réglage de l'alimentation d'acétaldéhyde et d'oxygène   molécu-   laire de manière à maintenir la teneur en acétaldéhyde de ce mé- lange de réaction entre   2%   et 7%,

   tout en maintenant la concentra- tion d'anhydride acétique dans ce mélange à une valeur non infé- rieure à 40%, le maintien d'une concentration d'un catalyseur de cobalt dans ce mélange de réaction telle que la concentration en cobalt ne soit pas inférieure à   0,02%   et soit au moins suffisante au contrôle de la concentration de percomposés à une valeur de moins de 1%, et l'enlèvement du mélange de réaction de ce système de réaction de manière à maintenir sensiblement constante la quantité de mélange de réaction dans ce système tout en maintenant   une   durée de séjour dans ce système de réaction ne dépassant pas une demi-heure.

   Les chiffres de pourcentages renseignés au cours de la description représentent toujours, à moins d'indications contraires, des chiffres de pourcentages calculés en poids par volume. 



   La concentration du cata.lyseur est définie en fonction de sa teneur en   métal,   et   la)quantité   effectivement nécessaire dépend, au moins dans une certaine mesure, de la température à laquelle la réaction est effectuée. Plus la température de réaction est faible, plus grandes sont les quantités de catalyseur de cobalt qui sont nécessaires, En général, les quantités de catalyseur de cobalt nécessaires sont comprises entre   0,02%   et 0,2% et de préférence entre 0;02 et 0,05%. 



   Le fait qu'une durée de séjour ne dépassant   pas 2  heure est spécifiée, signifie que la durée moyenne pendant laquelle une portion donnée du mélange de réaction se trouve dans le système de réaction, ne dépasse pas 1/2 heure et ceci signifie que, lors de la mise à exécution du procédé de cette, invention, il est produit par litre et par heure au moins deux fois le poids de produits de réaction liquides que ce que contient à un moment donné le système de réaction. 

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   Différents systèmes 'de. réaction peuvent être employés pour Inapplication de l'invention, par exemple la réaction peut s'effectuer dans un appareil d'oxydation normal pourvu des moyens de réfrigération très efficaces nécessaires pour éviter que la température du milieu de réaction ne puisse plus être réglée, l'acétaldéhyde étant introduit dans l'appareil d'oxyda- tion en un endroit, et le mélange de réaction étant retiré de l'appareil à un autre endroit, pendant que des dispositifs efficaces de remuage sont prévus pour assurer le contact intime nécessaire entre l'oxygène moléculaire et le mélange de réac- tion.

   Le procédé peut aussi être appliqué en utilisant un sys- tème de réaction dans lequel l'appareil d'oxydation est un réac- teur tubulaire à une extrémité duquel l'acétaldéhyde est intro- duit et à l'autre extrémité duquel le mélange de réaction est enlevé, tandis qu'un système de remise en circulation peut aussi être employé dans lequel une partie du mélange de réaction sor- tant du réacteur est remise à nouveau en circulation à travers le réacteur. Dans ce cas, le réacteur est constitué de préférence d'un réacteur tubulaire dont la forme la plus commode est celle d'un serpentin. 



   Les très grandes vitesses d'oxydation nécessaires suivant la présente invention snnt réalisées par l'utilisation de gaz plus riches en oxygène que l'air, par exemple de l'oxygène pur ou de l'oxygène du commerce ayant une pureté de   95-98%   peuvent être employés., tandis que l'oxygène d'une pureté de 85% peut aussi être employé. Des pressions supérieures à une atmosphère, situéesentre 1 et 5 atmosphères, peuvent être appliquées, et un mélange très efficace des phases gazeuses et liquides est nécessaire dans le but d'obtenir un contact suffisamment intime entre l'oxygène moléculaire et le mélange de réaction. 



   De plus, un catalyseur d'oxydation efficace ou un mélange de catalyseurs, en plus du catalyseur de cobalt, peuvent 

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 être employés et il a été trouvé qu'un mélange de catalyseurs particulièrement avantageux est constitué d'un mélange de cobalt et de cuivre. Il est tien entendu que les catalyseurs sont utili- sés sous une forme sous laquelle ils sont solubles ou peuvent devenir solubles dans le mélange de réaction et qu'ils peuvent êtreajoutés au mélange de réaction de toute manière convenable. 



   L'emploi d'un mélange de cobalt et de cuivre comme mélange de catalyseur pour l'oxydation d'acétaldéhyde est, en   lui-même;,   bien connu, mais il a été trouvé qu'il existe une composition optimum du catalyseur mixte ayant pour résultat des productions primaires d'anhydride acétique particulièrement élevées. Par exemple, bien que le catalyseur de cuivre puisse être employé en toute quantité jusque 0,5% il est préférable d'utiliser des quantités de 0,1% à 0,3% et en général des quan- tités de   c@ivre   qui ne sont pas sensiblement inférieures à   0,05%   de cuivre doivent être employées.

   En utilisant un tel mélange de catalyseur, la production primaire d'anhydride acétique est voisine de 90% et peut s'élever   à.   une valeur s'approchant de la production théorique basée sur   l'acétaldéhyde   oxydé en produits   liquides.   



   Des quantités de cobalt supérieures à   0,05%   lorsqu' elles sont utilisées en même temps que du cuivre, tendent à diminuer légèrement la production d'anhydride acétique obtenu en dernier essor. La désignation d'anhydride acétique primaire doit être comprise comme représentant la quantité d'anhydride acétique qui peut être calculée d'après une analyse du produit de réaction final, le calcul consistant à déterminer la vitesse de l'hydrolyse de 1-'anhydride acétique dans le mélange de réac- tion dans les conditions de réaction et à calculer d'après le chiffre obtenu celui qui a été réalisé primitivement en ajoutant à la teneur trouvée la quantité calculée comme ayant été hydro-   lysée   pendant la réa.ction.

   Les désignations précitées de 

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 "production d'anhydride primaire" représentent le chiffre cal- culé comme étant la quantité d'anhydride acétique produite direc- tement à partir de l'acétaldéhyde, et la désignation de "produc- tion finale d'anhydride" ,représente les productions d'anhydride acétique retrouvées en réalité dans le mélange de réaction con- sidéré comme tel. 



   Lorsqu.'on emploie du cobalt seul comme catalyseur, la production maximum d'anhydride acétique produit de façon primaire ne dépasse pas 70%. Des catalyseurs de cuivre donnent également une production primaire ne dépassant pas 60% d'anhydride. 



   Le tableau qui suit donne les résultats d'essais effec- tués dans des conditions comparables. La concentration en acétal- déhyde dans le mélange de réaction entrant dans la zone dé réac- tion est maintenu uniformément aux environs de 5% et la tempéra- ture dans la zone de réaction à 50 C. 



   Les mesures sont effectuées lorsque l'oxydation atteint un état continu, le mélange de réaction enlevé et l'acétaldéhyde introduit compensant les quantités qui ont été transformées par oxydation et/ou enlevées avec le mélange enlevé et/ou entraînées dans le mélange de gaz qui se dégage. La vitesse d'hydrolyse de l'anhydride aux concentrations données est déterminée séparément, et, des chiffres obtenus la perte d'anhydride par hydrolyse pen- dant le temps où le mélange de réaction se trouve dans le système a été calculée. Ce chiffre, ajouté à celui obtenu en partant de l'estimation de l'anhydride présent dans le mélange de réaction enlevé (production d'anhydride final) donne le chiffre de "production d'anhydride primaire". 

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  Catalyseur <SEP> Production <SEP> d'anhydride <SEP> Production <SEP> d'anhydride
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Il n'est pas possible de traiter le mélange de réaction obtenu dans les expériences   4,   8 et 12 à cause du haut pourcentage de per- composés qui y sont contenus et il n'est par conséquent pEs possible de donner des chiffres pour les productions d'anhydrides dans ces cas. 



   Les productions primaires très élevées de 90% et plus d'anhy- dride acétique obtenues par application du procédé de l'invention sont une peuve de ce que le mélange de catalyseur dans les proportions indiquées plus   haut,   exerce une action directive déterminée, dans les conditions et circonstances de la présente   invention,attendu   que l'anhydride acétique est principalement formé, ou peut être même exclusivement, comme produit primaire. 



   Par suite de la difficulté de dissoudre les catalyseurs de cuivre dans l'acide acétique, il est préférable de les introduire dans le mélange à traiter par l'oxygène de façon continue ou intermittente sous forme finement divisée, ou en suspension dans, l'acétaldéhyde ou l'acide acétique ou un mélange des deux. Le catalyseur de cobalt est aisément soluble dans le mélange de réaction. Il peut être ajouté en même temps que le catalyseur de cuivre, ou séparément.

   Le procédé 

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 ne nécessite pas l'addition d'un diluant étranger, mais il a été trouvé que lorsque les catalyseurs sont ajoutés sous forme de suspension   dans. l'acide   acétique ou   l'acétaldéhyde,   les petites quantités de diluant ou diluants liquides n'exercent pas d'influen- ce nuisible appréciable sur le rendement du procédé. Si on le désire, l'acide acétique peut être ajouté au mélange de réaction pourvu que les quantités ajoutées ne réduisant pas la concentration en anhydride acétique en dessous du chiffre de   40%   mentionné plus haut. 



   La réaction d'oxydation peut être effectuée avantageusement en faisant circuler le mélange de réaction à traversées tubes étroits, refroidis extérieurement, à une vitesse telle qu'une contre-pression notable d'environ une atmosphère ou plus soit produite. De tels réacteurs tubulaires sont décrits dans la demande de brevet anglais N    24693/44   dans laquelle de l'oxygène est introduit sous pression à l'extrémité d'entrée du réacteur et émulsionne ainsi le gaz et le liquide de façon très efficace. 



   Il est certainement surprenant que les quantités relativement faibles de cobalt présentes dans le mélange de réaction soient suffisantes pour réduire la concentration des percomposés dans le mélange de réaction et pour maintenir leur quantité entre des limites admissibles et sûres. Il est également surprenant que le rapport de l'eau à l'acide acétique dans le mélange de réac-   tion soit aussi élevé que 1 :5, etpuisse même atteindre 1:3,4   lors de l'application du procédé de l'invention. Des chercheurs antérieurs ont démontré que pour effectuer l'oxydation de façon sûre dans une opération continue, la teneur en eau du mélange liquide dans la zone de réaction ne doit pas dépasser 10% (Brevet anglais N  514. 269).

   D'autres ont trouvé que la vitesse d'oxydation diminue fortement lorsque la teneur en eau dans l'acide acétique augmente, et ont montré qu'une augmentation 

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 de 12% (chute de 93% à 81% d'acide acétique dans la concentra- tion acide acétique:eau) a pour résultat de réduire l'absorption d'oxygène jusqu'à un quart de sa valeur précédente (Ind.eng. 



  Chem.1929, Vol.21, p. 12-27). 



   Un soin particulier doit être pris pour éliminer la chaleur de réaction du système, si c'est nécessaire par refroi- dissement extérieur au moyen d'un liquide de refroidissement à basse température. Un moyen de refroidissement efficace consiste à diviser le mélange de réaction devant être remis en circulation dans le système et à en faire passer une partie à travers un refroidisseurpuis à le réintroduire avec le reste dans le r$ac- teur. Dans ce dernier cas, cependant, il est nécessaire de faire circuler le liquide à travers le refroidissement à une vitesse telle que les concentrations en anhydride dans la partie re- froidie de liquide et dans le restant du liquide soient sensible- ment les mêmes, de sorte que la production d'anhydride acétique ne soit pas influencée. 



   Le refroidissement complet du mélange de réaction a une importance particulière du fait qu'il favorise le réglage de la quantité de percomposés dans le mélange de réaction. Il a été trouvé qu'il est essentiel à l'application la plus efficace du procédé suivant l'invention, de maintenir la quantité de per- composés présente dans le mélange non seulement au niveau bas de 1% et moins, mais aussi à un niveau uniforme. Une chute de tempé- rature de quelques degrés dans la zone de réaction conduit à une augmentation non négligeable de la teneur du mélange de réaction en percomposés.

   Par suite de leur grand pouvoir exothemique, ces percomposés, en se décomposant et réagissant avec   lacétaldéhyde   et l'acide acétique dans le liquide, dégagent une quantité de chaleur telle qu'il est extrêmement difficile de régler convena-   blement   la température lorsqu'elle a tendance à dépasser la tempé- rature préférée, disons de 50 C, à laquelle le procédé est 

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 appliqué avec le plus d'avantage. Une température trop élevée favorise l'hydrolyse de l'anhydride acétique. Une diminution de la température conduit, d'autre part, à la formation d'une quantité excessive de percomposés avec leurs dangers intrinsè- ques d'explosions et la difficulté de réglage de la température qui vient justement d'être mentionnée.

   Ce n'est que par un réglage très soigné de la température du réacteur, de l'intro- duction régulière d'oxygène dans le mélange de réaction et le contact intime de la phase gazeuse avec le mélange de réaction liquide en rapport avec l'addition de cobalt pour maintenir la quantité de percomposés à un niveau bas de moins de 1%, qu'on évite des irrégularités dans la formation des percomposés. 



   Le procédé, lorsqu'il est appliqué suivant l'invention. produit des concentrations en anhydride acétique qui sont plus élevées que celles obtenues jusqu'à présent. Ainsi, par exemple, il est possible de retirer un liquide de réaction du système de réaction, lorsqu'il a atteint l'état continu, qui contienne plus que   45%   d'anhydride acétique lorsque la concen- tration en acétaldéhyde dans le liquide d'alimentation du réacteur est maintenue à une valeur aussi basse que 3%. De plus, il offre différents autres avantages. Une faible quantité seulement d'acétaldéhyde a besoin d'être séparée du mélange de réaction lorsque celui-ci est traité pour la récupération de l'anhydride acétique   formée   par suite de la très faible concentration en acétaldéhyde dans le mélange de réaction sor- tant de la zone d'oxydation.

   Ce fait réduit considérablement la perte en acétaldéhyde du système. De plus, la tension de vapeur d'acétaldéhyde sur le mélange de réaction est beaucoup plus faible que celle de mélanges contenant de grandes quan- tités d'acéta.ldéhyde, ce qui a pour résultat que des pertes par évaporation sont évitées dans une large mesure. Il en n 

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 résulte également que les gaz quittant la zone de réaction contiennent moins de vapeurs   d'acétaldéhyde   qui y sont mélan- gées.

   Le mélange de réaction quittant le réacteur et ne con- tenant seulement que   2-7%   d'acétaldéhyde, peut être soumis di- rectement à la distillation dans le vide sans nécessiter d'opération préalable d'entraînement de   l'acétaldéhyde.   Cet entraînement non seulement est coûteux, mais nécessite égale- ment un temps considérable qui entraîne une hydrolyse addi- tionnelle de   l'anhydride   acétique primitivement produit et par conséquent des pertes de ce dernier produit, spécialement lorsque la séparation doit être effectuée à une température élevée, par exemple de 50 C.

   Il n'est pas nécessaire de déve- lopper que les hautes concentrations en anhydride acétique obtenues dans le procédé actuel, rendant sa récupération plus économique que lorsqu'on traite des mélanges de réaction plus pauvres en anhydride. 



   Les exemples qui suivent illustrent différents modes d'exécution de l'invention. 



  EXEMPLE 1. 



   Dans un réacteur à serpentin, construit en acier stainless et possédant un serpentin de 18 mm (3/4 pouce) de diamètre intérieur et de 27 mètres de long, qui est plongé dans un liquide de refroidissement . on oxyde de façon continue de   l'acétaldéhyde   à 50 C. Un séparateur ayant un diamètre de 10 cms   (4   pouces) est relié au serpentin et est muni d'une sortie de gaz, conduisant vers un   scrubber,   et d'un tube à travers lequel le produit liquide qui   se sépare des @@   est enlevé de façon continue. Un tube relie le séparateur à une pompe centrifuge au moyen de laquelle le liquide de réaction est mis en circulation à travers le serpéntin et le séparateur. 



  Une introduction d'aldéhyde frais est prévue entre le sépa- 

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 rateur et la pompe, et une,introduction d'oxygène est reliée au système en un point voisin de l'entrée du réacteur à ser- pantin à travers laquelle l'oxygène est introduit dans le système aù moyen d'un compresseur. Le serpentin et les autres parties du système de circulation ont des dimensions telles que la capacité du serpentin est environ égale à celle du restant du circuit de circulation. Le volume de liquide en circulation est de 8,87 litres ; on ajoute la quantité voulue d'aldéhyde frais dans le mélange de réaction pour retirer 20,8 litres par heure du liquide de réaction.

   De l'oxygène pur à une pression d'environ 3,2 atmosphères est introduit dans le système d'oxydation, et sa quantité est réglée de   telle   manière que le mélange sortant, à l'état continu, contienne 55% d'anhydride. Par   eure   et par litre de liquide de réaction en circulation, à 50 C, 2,230 grs d'acides totaux sont produits. 



  Le mélange sortant en marche continue, renferme   555%   d'anhy- dride acétique, 4,9% d'acétaldéhyde, 29,8% d'acide acétique et 12% d'eau, ainsi que 0,1% de cuivre et 0,02% de cobalt. 



  La durée du séjour du liquide de réaction dans le système à 50 C peut être calculée comme étant de 26 minutes. La vitesse d'hydrolyse à 50 C dans un mélange tel que celui enlevé conti- nuellement du système,'est de 0,09 môles/min. de sorte que dans 1 litre de liquide de réaction, en plus des 5,4 môles trouvées actuellement, existaient encore 2,34 môles, au début. 



  Comme l'acide total correspond à 7,9 môles d'anhydride acétique, le pourcentage d'acide total formé primitivement comme anhydride acétique est de 100 x 5,4   +   2,34 =   98,6%.   



   7,9 EXEMPLE 2. 



   Un réservoir en acier stainless fermé est muni d'un ser- pentin refroidisseur pour la circulation de saumure de refroi-   dissement,   disposé dans le réservoir et capable de maintenir , le mélange liquide, pendant la réaction, à une température 

 <Desc/Clms Page number 16> 

   -uniforme   de 50 C, et d'un agitateur très efficace. La capacité totale du réservoir est d'environ 10 litres.

   On introduit par un tube d'alimentation   l'acétaldéhyde   dans le mélange de réaction, et de l'oxygène est   poulpe   à travers un tube dans le fond du ré- servoir dans le mélange de réaction agité, contenant 0,2% de cobalt, et 0,3% de cuivre.   4500   litres   (NTP)   d'oxygène à   98%   de pureté sont introduits par heure dans le système, la pression à l'entrée de la zone de réaction étant de 3,5 atmosphères et 21,3 litres d'acétaldéhydB sont introduits par heure, tandis qu'un cer- tain volume de liquide de réaction est enlevé par un trop-plein de manière à ce que le volume reste constant. 



   Après la mise en marche du système pendant une courte pé- riode de temps, l'état continu est atteint. Le mélange enlevé renferme 53,1% d'anhydride acétique, 40,3% d'acide acétique, 2,6% d'acétaldéhyde et 0,7% de percomposés. 



   Par litre de liquide de réaction contenu dans le réacteur, 2700   grammes   par heure d'acides totaux sont produits. 60% de l'acétaldéhyde qui a été transformé en anhydride acétique et acide acétique sont récupérés comme anhydride acétique. 



   En réduisant la concentration en cobalt de 0,2% à 0,02% et maintenant sinon inchangées les conditions et la vitesse d'oxydation données plus haut, la concentration en percomposés dans le mélange augmente jusque 1,4% et plus, concentration à laquelle l'oxydation tend à devenir irrégulière en cas de légères variations de la température. 



   Ou bien, en réduisant l'alimentation en acétaldéhyde de telle sorte que le mélange enlevé contienne seulement 0,9 à 1,5%   d'acétaldéhyde,   et maintenant sinon les autres conditions sus- dites, la concentration en anhydride acétique dans le mélange de réaction descend à 33%, et moins de 38% de   l'acétaldéhyde   transformés en anhydride acétique et acide acétique sont obtenus à l'état d'anhydride acétique bien que la vitesse d'oxydation soit 

 <Desc/Clms Page number 17> 

 maintenue la même et que la concentration en percomposés soit en moyenne inférieure à 0,9%. 



   REVENDICATIONS. 
 EMI17.1 
 



  ---------------------------- 
1. Procédé continu pour la production d'anhydride acétique par oxydation catalytique en phase liquide d'acétaldéhyde au moyen d'oxygène moléculaire, caractérisé en ce qu'on introduit de   l'acétaldéhyde   et de l'oxygène moléculaire dans un système de réaction contenant un   méhnge   de réaction dont la teneur en anhydride acétique n'est pas inférieure à 40%, on màintient,la - température du   mâange   de réaction à une valeur comprise entre   45    et 55 C, on maintient un contact intime entre l'oxygène moléculaire et le mélange de réaction,

   l'on contrôle l'alimen- tation en acétaldéhyde et oxygène moléculaire de manière à main- tenir la teneur en acétaldéhyde du mélange de réaction entre 2% et 7% tout en maintenant la concentration en anhydride acétique à une valeur non inférieure à 40%, on maintient une concentra- tion d'un catalyseur de cobalt dans ce mélange de réaction telle que la concentration en cobalt ne soit pas inférieure à   0,02%   et soit au moins suffisante pour régler la concentration des percomposés   à un valeur   inférieure à 1%, et on enlève du mélange de réaction de ce système de réaction de manière à maintenir la quantité de mélange de réaction dans cé système sen- siblement constante, en maintenant une durée de séjour dans le système de réaction ne dépassant pas une demi heure.

Claims (1)

  1. 2. Procédé continu suivant la revendication 1, ca- tactérisé.en ce que la concentration en cobalt est comprise entre 0,02% et 0,2%.
    3. Procédé continu suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que la concentration en cobalt est comprise entre 0,02% et 0,05%. <Desc/Clms Page number 18>
    4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'oxygène moléculaire a une pureté d'au moins 85%.
    5. Procédé continu suivant l'une quelconque des reven- dica.tions précédentes, caractérisé en ce que l'oxydation est effectuée sous une pression de 1-5 atmosphères.
    6. Procédé continu suivant l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce qu'un autre cata- lyseur d'oxydation est aussi présent dans le mélange de réaction.
    7. Procédé continu suivant l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce qu'un catalyseur de cuivre est utilisé en plus du catalyseur de cobalt.
    8.Procédé continu suivant la revendication 7, carac- térisé en ce que le catalyseur de cuivre est présent dans le mélange de réaction en quantité telle que la concentration en cuivre soit comprise entre 0,05% et 0,5%.
    9. Procédé continu suivant la revendication 7, carac- térisé en ce que le catalyseur de cuivre est présent dans le mélange de réaction en quantité telle que la concentration en cuivre soit comprise entre 0,1% et 0,3%.
    10. Procédé continu suivant l'une quelconque des reven- dications précédentes,,caractérisé en ce qu'une partie du mé- lange de réaction est remise en circulation dans le système de réaction.
    11. Procédé continu suivant la revendication 10, ca- ractérisé en ce qu'au moins une partie du mê ange de réaction enlevé est refroidie avant d'être réintroduite dans le système de réaction. <Desc/Clms Page number 19>
    12. Procédé continu suivant l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que l'oxydation est effectuée dans un système de réaction tubulaire comprenant un tubétroit, refroidi extérieurement, et que le mélange de réaction traverse ce tube à une vitesse tellehu'il se produise une contre-pression d'au moins 1 atmosphère.
    13. Procédé pour la production d'anhydride acétique, en substance comme décrit ci-dessus à l'exemple 1 ou l'exemple 2.
    14. Anhydride acétique préparé ou produit par le ou les procédés décrits ci-dessus.
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