BE485645A - - Google Patents

Info

Publication number
BE485645A
BE485645A BE485645DA BE485645A BE 485645 A BE485645 A BE 485645A BE 485645D A BE485645D A BE 485645DA BE 485645 A BE485645 A BE 485645A
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
catalyst
reactant
reaction
sep
passed
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Publication of BE485645A publication Critical patent/BE485645A/fr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C49/00Ketones; Ketenes; Dimeric ketenes; Ketonic chelates
    • C07C49/04Saturated compounds containing keto groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C49/12Ketones containing more than one keto group
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0446Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
    • B01J8/0449Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical beds
    • B01J8/0453Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical beds the beds being superimposed one above the other
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/15Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
    • C07C29/151Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • C07C29/1516Multisteps
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/15Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
    • C07C29/151Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • C07C29/153Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases characterised by the catalyst used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/27Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation
    • C07C45/32Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen
    • C07C45/33Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/27Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation
    • C07C45/32Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen
    • C07C45/33Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties
    • C07C45/34Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties in unsaturated compounds
    • C07C45/35Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties in unsaturated compounds in propene or isobutene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/49Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reaction with carbon monoxide
    • C07C45/50Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reaction with carbon monoxide by oxo-reactions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 d'un catalyseur solide ; 2 ) le catalyseur ( dont les divers grains ou   sphérules   sont généralement déposés sous forme de de couche fixe poreuse) reste sensiblement immobile pendant que les réactifs gazeux passent en contact avec lui,   c'est-à.   dire que le catalyseur reste dans la zone de réaction; 3 ) la réaction   s'accomplit   entre deux réactifs gazeux au moins; 4 ) la réaction s'accomplit d'une manière sensiblement oonti. nue, o'est-à-dire que le catalyseur ne subit pas un   traitemei   habituel de régénération, sauf peut-être au bout de périodes de services relativement longues. 



   Un grand nombre de réactions possède les   carac-   téristiques précitées et peut être effectué avec avantage par le procédé suivant l'invention par exemple de nombreuses opérations d'hydrogénation, telles que l'hydrogénation des hydrocarbures non saturés, alcools, cétones, aldéhydes ,acide: éthers, esters, amines, amidesou nitriles; les opérations d'oxydation, telles que l'oxydation des divers hydrooarbures aminés, cétones, halogénures organiques eto... en présence de l'air ou de l'oxygène et diverses réactions catalysées, telles que les réactions de chloration, de bromation, d'amine tion, d'hydratation, de oarbonylation, de nitration et de condensation.

   Au contraire lorsqu'il s'agit de réactions qui ne comportent qu'un seul réactif ou ne remplissent pas les autres conditions précitées, suivant le procédé de l'inventif son avantage est perdu dans une large mesure ou même oomplètt ment. Par exemple le oraoking catalytique des hydrocarbures c la polymérisation catalytique des oléfines sont accompagnés du dépôt sur le catalyseur de couches goudronneuses ou carbor analogues au coke, qui doivent être éliminées périodiquement par un traitement de régénération qui s'effectue par une réai tion   aveo   de la vapeur, une combustion avec de l'air ou de l'oxygène ou par élimination des dépôts par lavage avec un solvant liquide approprié.

   Ces dépôts ne sont pas enlevés pa; 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 par le procédé suivant l'invention qui par suite n'est pas applicable aux opérations en question. 



   Le procédé suivant l'invention est continu, c'est-à-dire que le catalyseur sert pendant une période de longue durée avant que son remplacement ou sa régénération devienne, nécessaire . Il peut arriver que le catalyseur   dev   ne inactifà cause de l'accumulation de dépôts carbonés ,de l'effet produit par des souillures s'accumulant ou de modifie tions chimiques ou physiques et qu'il doive être remplacé ou régénéré par un des procédés connus pour redevenir   office   Le catalyseur est oonsidéré oomme se trouvant dans deux zone! ou portions plus ou moins distinctes. Les portions du   catalyt   peuvent se trouver dans deux ou plusieurs chambres de réactif séparées, mais il peut aussi être disposé sous forme de   couoi   unique dans une seule ohambre de réaction. 



   Le procédé suivant l'invention est un procédé applicable dans la pratique et particulièrement avantageux par lequel le catalyseur conserve une activité globale oonsi dérable tout en fonctionnant d'une manière continue sans qu' soit nécessaire d'avoir recours aux traitements de régénéra- tion ordinaires et sans que la composition de l'effluent soi tant de la chambre de réaction subisse de   variations   sensib 
Suivant l'invention on fait passer un des réac tifs d'une manière sensiblement continue en contact avec la quantité totale du catalyseur solide pendant qu'on fait pass l'autre réactif en mélange avec le premier en contact alteri tivement aveo des portions séparées de oe catalyseur, de fa à amener périodiquement chaque portion du catalyseur sensib ment en équilibre avec les vapeurs du premier réactif. 



   Une forme de réalisation spéciale de l'invent consiste à faire passer un des réactifs en série dans deux zones ou portions séparera du catalyseur , tandis que l'on introduit le second réactif dans le courant du premier réac entre ces portions du catalyseur et qu'on renverse périodic ment le sens de la circulation.      

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   On constate que l'efficacité du procédé sui l'invention, au point de vue du maintien de l'activité du   talyseur à   une valeur élevée, résulte du fait que la oonoe tration des substances absorbées inutiles sur le catalysée est maintenue à une valeur inférieure à celle qui corres- à l'équilibre ordinaire avec le mélange de la réaction a cet état d'équilibre s'établit du fait de la désorption pé dique de traces de la substance adsorbée sous forme révera sur le catalyseur. 



   On admet d'une manière générale que la   cataJ   d'une réaction par un catalyseur solide consiste dans un phénomène de surface par lequel les réactifs et les produi de la réaction se disputent les pointa d'adsorption sur 1 surface du   oatalyseur.     Losque   la réaction s'accomplit son à-coup, il existe un certain rapport plusou moins constant entre les substances adsorbées sur la surface du catalyse et le rapport est généralement déterminé indirectement par   réglage   des proportions entre les réactifs pénétrant dans ohambre de réaction et des conditions de la réaction.

   Tout les substances contenues dans le mélange gazeux de la réac sont adsorbées dans la zone de réaction au moins dans une certaine mesure sur le catalyseur, lorsque l'état d'équill est établi et les proportions relatives entre les   suhatanc   adsorbées dépendent non seulement des conditions régla, le précitées, mais encore de la tendance des diverses substar à s'adsorber. Seuls contribuent à la réaction les réactifs adsorbés dont les proportions sont celles qui conviennent et les autres substances ( qui sont les produits de la réaction, les produits des réactions secondaires, et les impuretés de l'un ou l'autre ou des deux réactifs) n'ont d'autre effet que d'occuper une certaine portion de la sur disponible du catalyseur.

   Dans tous les cas où le catalyse fonctionne pendant des périodes de longue durée sans régéi 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 ration, les substances  adsorbées   sont pour la plus grande relativement peu adhérentes au catalyseur. On n'a guère ter compte jusqu'à présent des conséquences qui résultent de ce substances relativement peu adhérentes adsorbées sur le cal seur, telles que par exemple les produits dea réactions sec daires. 



   Quoique certaines caractéristiques du procéda suivant l'invention aient été indiquées ci-dessus, l'invent est plus facile à comprendre d'après la description plus du lée donnée ci-après de certaines applications particulières, de ces applications de l'invention consiste dans l'hydrogér du produit de oarbonylation aldéhydique obtenu en faisant réagir une oléfine avec d l'oxyde de oarbone et   l'hydrogène   et qui contient une faible proportion d'un composé complexe qui se détruit par l'hydrogénation en mettant en liberté ur faible quantité d'oxyde de carbone. Le catalyseur servant i l'hydrogénation peut consister par exemple en cobalt déposé sur un support de kieselguhr. 



   L'hydrogénation peut s'effectuer dans une se] de deux ou plusieurs   ohambres   de réaction ou dans une cham de réaction, telle qu'elle est représentée schématiquement sur la fig. 1 du dessin ci-joint. Suivant cette figure , ou fait arriver d'une manière continue le produit aldéhydique à hydrogéner dans la chambre de réaction 1 par un tuyau 2 pénétrant peu près à mi-distance entre deux plaques perf 3 et 3'. L'hydrogène est introduit par un tuyau 4 et passe par un tuyau 5 et une soupape 6 dans la partie supérieure de la chambre de réaction 1, soit par un tuyau 7 et une so 8 dans la partie inférieure de cette chambre.

   Le   mélange   d la réaction sort à la partie supérieure de la chambre de réaction par la soupape 6 et le tuyau 9 ou par   sa   partie Inférieure par la soupape 8 et le tuyau 10.   Lors,..     l'hydr   est introduit par la partie supérieure le mélange de la r action sort par la partie Intérieure et la circulation dan 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 dans les deux portions du catalyseur se dirige de haut en   b@   et   invar Basent.   On modifie la position des soupapes 6 et 8 périodiquement à la main ou par des dispositifs automatique* non représentés.

   La période entre les renversements successj la plus avantageuse varie entre quelques minutes et plusiet heures suivant la nature du catalyseur choisi, les oonditior existantes et la nature de la réaction, mais est généralemen comptine entre environ trente minutes et douze heures. La du rée de la période entre les renversements de la circulation peut être réglée dès le début à une ou deux heures environ, puis réglée ensuite pour obtenir les meilleurs résultats da. chaque cas particulier. Lorsqu'on opère dans ces conditions le rendement global est plus grand que si on faisait passer les réactif  d'une   manière continue dans la masse totale du oatalyseur dans le même sens ou avec renversement périodique de la direction de la circulation. 



   La raison de cette amélioration du rendement global ressort des graphiques des fig.   II,III   et IV qui aooompagnent la figure I. Sur ces graphiques les ordonnées représentent la longueur de la zone de réaction et les   absoie   la concentration en oxyde de carbone en unités choisies arbitrairement . La concentration en oxyde de carbone de la fig.II est celle de l'état gazeux et celles des   fig.III   et IV sont les concentrations adsorbées sur la surface du catalyseu Le graphique de la fig.

   II représente donc la variation de la concentration d'cxyde de carbone en phase vapeur le long de la chambre de réaction, pendant que la circulation se dirige de bas en haut; celui de la fig.III représente la variation de la concentration de l'oxyde de carbone dans le catalyseur au commencement de la circulation de bas en haut et celui de la fig.IV la concentration de l'oxyde de oarbone est à la fin du cycle de circulation de bas en haut, c'est-à-dire un instant avant le renversement de la   circulation.   Les condition 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 de la fig.IV sont sensiblement celle* qui existent lorsque le catalyseur est voisin de l'état d'équilibre d'adsorption aveo la phase Tapeur de la figure II et   ces   deux graphiques sont semblables, mais diffèrent au point de vue quantitatif. 



  Le point A de la   fig.III   et le point A' de la fig.IV repré- sentent la concentration moyenne de l'oxyde de carbone dans portion supérieure de la couche de catalyseur respectivement au oommenoement et à la fin du cycle de circulation de bas e ha ut . 



   Le graphique de la fig.V, dans lequel les abscisses représentent le temps et les ordonnées la concentra tion de l'oxyde de oarbone dans le catalyseur,représente la variation au point A en fonction du temps au commencement d' oyole de circulation de bas en haut. Le point B de la fig.V représente la concentration moyenne d'oxyde de carbone dans le catalyseur pendant un cycle interrompu au point A'. 



   Le graphique de la fig.VI, dont les ordonnées représentent l'activité du catalyseur et les abscisses d la concentration en oxyde de carbone, représente l'activité d'un catalyseur déterminé en équilibre aveo des mélanges de   réaoti   contenant des proportions variables d'oxyde de carbone, c'est a-dire lorsqu'on traite des mélanges gazeux contenant des proportions variables d'oxyde de carbone ajouté. Les pointa A, B et A' ne peuvent pas être reportés quantitativement sur la courbe de la   fig.Vl,   car ils ooncernent la phase du cata- lyseur. Il existe cependant une relation sensiblement linéair qui dépend des conditions existantes, entre la concentration en oxyde de carbone en phase vapeur et dans la phase du oataly seur.

   Le point A' correspond donc à un certain point A" de la fig.VI, qui représente l'activité du catalyseur supposée arbitrairement égale à 100   lorsqu'on   opère d'une manière continue   oomme   d'habitude. Etant donné que le point B repré- sente la concentration moyenne en oxyde de oarbone dans le oa 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 talyseur pendant un cycle qui est interrompu au point A' et trouve sensiblement plus bas que le point A', il est éviden qu'au point de vue qualitatif, oe point B correspond à un p B" situé à gauche et plus haut que le point A" de la fig.VI La différence d'activité entre lea points A" et B" indiquée qualitativement sur la figure VI, représente l'amélioration d'aotivité obtenue par le procédé suivant l'invention .

   que cette explication de l'amélioration d'activité soit ou non lable dans tous les cas particuliers, il n'en   subsfte   pas moins qu'en opérant de la manière décrite on puisse réalise: une amélioration notable de l'activité globale du catalyseur 
Dans le cas de l'hydrogénation précitée du produit de carbonylation aldéhydique, l'amélioration est   du.   en premier lieu à l'atténuation des effets produits par l'o: de carbone formé à titre de sous-produit. Mais cette améllo: tion peut aussi être due en partie à l'atténuation des effe produits par d'autres substances adsorbées qui agissent d'u; manière analogue avec l'oxyde de carbone.

   Dans d'autre cas elle est due à l'atténuation des effets produits par d'autr. substances, étant donné qu'il n'existe pas d'oxyde de   oarbo:   Par suite quoique l'invention soit particulièrement   avantag.     présent;   dans lorsque l'oxyde de carbone est/un des réactifs ou se form dans la zone de réaction, elle n'est pas limitée au   oas   de l'oxyde de carbone. 



   Les produits qui souillent effectivement le catalyseur, tels que les dépôts goudronneux, ou le soufre ou l'arsenic dans le cas des catalyseurs de niokel ou de platine, ne sont pas susceptibles de se désadsorber et par conséquent lorsque ces substances se trouvent dans la zone de la réaction, l'activité du catalyseur diminue sans cesse et il doit être remplacé ou régénéré au bout d'un temps rel   tivement   court. Le traitement de régénération ayant pour bu l'élimination de ces   substance* peut   évidemment t'effectuer   à   des intervalles relativement   espacés   lorsqu'on opère suiv 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 suivant l'invention, sans compromettre en aucune manière alantages précités.

   Ainsi qu'il ressort des explications o procédant, le moment le plus avantageux du renversement de direction de la circulation coïncide sensiblement avec   ce]   où le catalyseur vient en équilibre avec la phase vapeur c lui est légèrement postérieur, car ainsi qu'il ressort de forme générale de la oourbe de la fig. V, la concentration au point B devient voisine de celle du point   A',   lorsque 1 tervalle entre les renversements augmente au delà du point et par conséquent on perd une partie de l'avantage du proc Ce n'est que lorsqu'il est nécessaire de régénérer   latal   aeur à des intervalles rapprochés voisine de la durée du o de circulation que le procédé suivant l'invention ne procu aucun avantage. 



   L'opération par le procédé suivant l'inventi s'effectue d'une manière continue , à part le traitement d régénération peu fréquent éventuel. Les deux ou plusieurs réactifs peuvent dont être refoulés par des pompes ou introduits de toute autre manière dans la ohambre de réaot (généralement après avoir passé dans un réchauffeur) d'une manière continue et aveo un débit constant, ce qui a une Importance considérable dans les réactions du type oonsidé dans lesquelles les proportions effectives ainsi que les proportions relatives des deux ou plusieurs réactifs doive être réglées   aveo   soin.

   L'effluent sort de la ohambre de réaction d'une manière continue, son volume et sa   oomposit   sont sensiblement constants, ce qui est important dans les opérations industrielles, en permettant d'accoupler direct l'installation de réaction avec l'installation dans lequel on recueille le produit, ou on sépare les substances n'aya pas réagi , etc, et par suite en réalisant des économies d'installation et de chaleur sans diminution du rendement. 



  Par exemple, lorsque l'on fait passer le produit dans une tour de fractionnement ou d'extraction, il est impossible d'obtenir le rendement prévu dans ces tours si la composit 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 et/ou la quantité du produit varient dans des conditions appréciables. On remarquera également qu'on n'a pas besoin d'autres gaz que ceux qui sont nécessaires   à la   réaction et que par suite le produit   n'est   pas diné par oes gaz. 



   Le procédé suivant l'invention peut encore avoir d'autres avantagea ainsi qu'il ressort d'une deaoriptio de son application à l'hydrogénation d'une fraction d'easeno de craoking ayant pour but d'éliminer les composés sulfurés, les composée azotés, les éléments de formation des gommes, et d'améliorer d'une manière générale la qualité de l'essence. 



  Etant donné que le gaz à l'eau ( c'est-à-dire un mélange d'hydrogène et d'oxyde de carbone)   &   moins de tendance à faire diminuer l'indice d'octane de la fraction et aussi en raison de son prix moins élevé, on l'emploie au lieu de l'hydrogène pur. Le catalyseur peut être un des catalyseurs connus ,   actif  en présence de l'oxyde de carbone, par exemp le oatalyseur d'hydrogénation connu de ohromite de zinc. 



  Lorsqu'on opère dans une série donnée de conditions approprié l'opération peut se prolonger en donnant des résultats tout à fait satisfaisants pendant plusieurs centaines d'heures san régénération du catalyseur. Si on emploie dans les mêmes conditions des gaz à l'eau dans lesquels les proportions entre l'hydrogène et l'oxyde de carbone sont différentes, on oonsta qu'on obtient une courbe qualitativement semblable à celle de la figure VI. 



   La fig. VII est un diagramme de la circulation qui représente une installation dans laquelle ce traitement d'hydrogénation peut s'effeotuer d'une manière avantageuse par le procédé suivant l'invention. On fait passer la   fractio   d'essence brute à traiter , une fois vaporisée et préchauffée dans le réchauffeur 20, par un tuyau 21 aboutissant à un tuya distributeur 22, par lequel elle passe alternativement de haut en bas dans des chambres de réaction 23 et 24 qui oontie nent chacune une portion du catalyseur disposée sous forme de oouohe immobile, par exemple en granules de 4,7 mm. La tempé 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 rature est par exemple d'environ   39t*C   et la pression, par exemple d'environ 63,2 kg/cm2.

   Le gaz à l'eau préparé par exe ple par la combustion partielle du méthane avec de l'oxygène industriel subit un préchauffage dans le réchauf- feur 20, puis passe par un tuyau 25 dans un tuyau distribu- teur 26, qui le fait passer respectivement de bas en haut dans la chambre 24 ou 23, puis de haut en bas dans la chambre 23 ou 24. Si on suppose que le gaz à l'eau passe de bas en haut dans la chambre 24, les soupapes 27 et 30 sont ouvertes et les soupapes 28 et 29 sont fermées et la fraction d'essence passe alors par le tuyau 22 dans la chambre 23. Lorsque les soupapes 29 et 28 sont ouvertes et les soupapes 29 et 30 fermées, le gaz à l'eau entre dans la chambre 23 et la fraction d'essence passe par le tuyau 22 dans la chambre 24.

   Le produit et le gaz à l'eau n'ayant pas réagi sortent par les soupapes 30 ou 28 suivant le cas et passent par un tuyau 31 après refroidissement dans un séparateur 32. La fraction d'essence traitée sort par un tuyai 
33 et l'excès de gaz par un tuyau 34. Toutes les 40 minutes, on change la position des soupapes 27, 28, 29 et 30, en changeant ainsi la direction de la circulation. Au bout de 
500 ou 1000 heures, le catalyseur peut être régénéré par les procédés ordinaires. Les dispositifs qui servent à cette régénération éventuelle ne sont pas représentés sur la fig. VII.

   Dans ce cas étant donné que   @   l'hydrogène est consommé-dans la réaction, la propor- tion entre l'hydrogène et l'oxyde de carbone pénétrant dans la chambre de réaction est plus grande que dans le mêlai ge en sortant et par conséquent, les conditions sont quali- tativement semblables à celles des fig. II, III et IV. 



   Etant donné que l'essence brute et le gaz à l'eau arrivent 
Aine manière continue avec un débit constant, les frais de premier établissement et d'entretien et la dépense de 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 fonctionnement du préchauffeur sont réduits au minimum.   catalyseur De mené étant donné que le catalyseur ne subit pas de varia-   tion sensible répétée de température et/ou de pression, la désagrégation des granules est réduite au minimum, ce qui a une importance considérable dans la pratique. 



   Le procédé suivant l'invention est particulièrement avantageux dans les réactions d'oxydation qui consistent à faire réagir une substance organique avec l'air ou   l'oxygèi   pour obtenir un produit de valeur industrielle de l'oxyda- tion partielle . Un exemple d'une opération de ce type qui peut être notablement améliorée par le procédé suivant l'in- vention est celui de la préparation de l'acroléine par la combustion catalytique partielle du propylène . L'air peut servir à fournir l'oxygène, mais de préférence, dans la préparation à l'échelle industrielle, on emploie l'oxygène industriel d'un degré de pureté d'environ 90 à 98%. Puis on recycle l'oxygène n'ayant pas réagi .

   Le catalyseur peut être un des catalyseurs d'oxydation connus convenant à la réaction et consister par exemple dans un catalyseur se composant d'oxyde de cuivre d'posé sur des granules de carbure de silicium et contenant 1,5% de cuivre, et les conditions de la réaction sont par exemple les suivantes : 
 EMI11.1 
 
<tb> Température <SEP> 328 <SEP> C
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Pression <SEP> 8,0 <SEP> kg/cm2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Proportion <SEP> molaire <SEP> oxygène-propylène <SEP> 1 <SEP> :

   <SEP> 4
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Durée <SEP> de <SEP> contact <SEP> apparente <SEP> 1 <SEP> seconde
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Concentration <SEP> initiale <SEP> en <SEP> oxygène <SEP> 5 <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Degré <SEP> de <SEP> transformation <SEP> de <SEP> l'oxygène <SEP> 27 <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Vapeur <SEP> contenue <SEP> dans <SEP> la <SEP> charge <SEP> 30 <SEP> %
<tb> 
 Il est très important de régler la composition de la charge non seulement pour obtenir des rendements convenables en acroléine, mais encore pour éviter la présence mené momen- tanée de mélanges susceptibles de faire explosion.

   Ce ré- 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 glage est extrêmement difficile par les divers procédés qui ne comportent pas le dosage des courants des produits de la charge avec un débit continu sensiblement constant. 



   L'opération peut s'effectuer dans une installation telle que celle de la fig. 1 ou d'une manière analogue à celle de l'installation de la fig. VII et dans ce cas, le propylène est introduit en passant parle réchauffeur 20 par le tuyau 25 et l'oxygène et la vapeur par le tuyau 21. Mais dans ce procédé d'oxydation, le catalyseur est partagé de préférence en quatre portions, qui sont disposées dans quatre récipients, comme l'indique schéma- tiquement la fig. VIII. Tous les tracés de cette figure en traits pleins, en traits gras ou en pointillé, repré- sentent des trajets de circulation, c'est-à-dire des tuyaux. 



  Mais pour que la figure se comprenne d'elle-même, sans autre explication, la circulation de la charge de propylène est représentée par un tracé en pointillé gras et celle du mélange de propylène et d'oxygène par un tracé en traits pleins gras. Les tuyaux dans lesquels aucune circulation ne se produit pendant la phase spéciale de l'opération considérée, sont représentés en traits pleins ordinaires. 



  Pendant le cycle considéré de l'opération, la charge de propylène introduite par le tuyau 36 passe de bas en haut dans le récipient   40. puis   par le tuyau 37 dans le tuyau 38 dans lequel elle se mélange avec l'oxygène et la vapeur introduit* par le tuyau 39, puis le mélange passe de haut en bas dans les autres récipients 41,42 et 43. On fait passer la charge de propylène à des intervalles périodiques, de bas en haut, successivement dans les récipients 41,42, 43 et 40 et en même temps, on fait passer le mélange de haut en bas à travers les autres portions du cataly- seur. La commande des soupapes qui provoquent la variation périodique précitée de la circulation est évidente pour les spécialistes. 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 



   La durée des intervalles entre les renversements du sens de la circulation dépend de l'état particulier du cata- lyseur et de la précision du réglage de la température.Une durée d'environ une heure donne' des résultats avantageux et peut être adoptée au commencement des opérations avant le réglage final. Etant donné que les débits des réactifs sont continus et constants, on peut réaliser un réglage de la température approprié par le procédé suivant l'in- vention au moyen d'une chambre de réaction dite adiabati- que, ce qui constitue un avantage important dans la prati- que en raison du prix beaucoup plus bas des chambres de réaction de cette nature . Cependant, si on désire réaliser un réglage de la température encore plus précis, on peut choisir une chambre de réaction dite isotherme. 



   Un autre exemple d'une opération d'oxydation qui peut être notablement améliorée par le procédé suivant l'inven- tion est celui de la préparation du diacétyle par l'oxyda- tion catalytique partielle réglée de la méthyléthyloétone avec l'air ou l'oxygène industriel en présence d'un cata- lyseur, de préférence le même que le catalyseur précité d'oxyde de cuivre supporté sur des granules de carbure de silicium. L'opération peut s'effectuer d'une manière avan- tageuse dans une installation telle que celle de la fig.   VI;   en remplaçant le propylène par la méthyléthylcétone. 



   Le procédé suivant l'invention appliqué aux opération, d'oxydation précitées et analogues, non seulement procure les avantages indiqués, mais a encore un autre avantage important qui peut ne pas ressortir de toute évidence de la description qui précède . Dans la plupart des opérations catalytiques, on désire obtenir un degré de transformation maximum des réactifs. Lorsqu'il s'agit des opérations qui ne comportent qu'une oxydation catalytique partielle des substances organiques à température élevée, un degré de 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 transformation élevé donne généralement lieu à un faible rendement du produit qu'on désir* obtenir, et par suite si on désire   obtenir   un rendement aussi grand que possible, le degré de transformation doit être limité.

   Si on prend comme exemple type l'oxydation du propylène- à l'état d'acroléine, on peut augmenter le degré de transformation jusqu'à une valeur quelconque , en aurmentant simplement la proportion molaire entre l'oxygène et le propylène . 



  Mais étant donné que lorsque le   deré   de transformation est plus élevé, la quantité des produits des réactions secondaires augmente, et en raison du phénomène d'adsorption décrit ci-dessus, si on opère d'une manière continue comme d'habitude , l'activité du catalyseur diminue au fur et à mesure que le degré de transformation augmente .(La courbe qu'on obtient en portant en ordonnées 1 'activité du cataly- seur en fonction du degré de transformation porté en abscis- ses est qualitativement semblable à celle de la fig. VI lorsqu'on opère d'une manière continue pendant une période d'une durée donnée et que la circulation s'effectue dans une seule direction) .

   Ces conditions ne sont pas contra- dictoires, ainsi qu'on peut le voir à priori, car elles indiquent simplement que la transformation (qui représente le pourcentage du propylène de la charge ayant réagi) s'ef- fectue lorsque le degré de transformation est plus élevé, en grande partie à l'état de produit de réaction secondaire indésirable au lieu de l'acroléine qu'on désire obtenir. 



  L'opérateur a donc à choisir entre une opération dans la- quelle le rapport entre l'oxygène et le propylène est fai- ble pour maintenir une forte activité catalytique et par suite un faible degré de transformation avec une grande .électivité (la sélectivité étant définie comme étant le pourcentage du propylène ayant réagi et s'étant transformé en acroléine ), et une opération dans laquelle le rapport   e,.tre   l'oxygène et le propylène est plus élevé et   l'activit   

 <Desc/Clms Page number 15> 

 catalytique plus faible, pour obtenir un degré de trans- formation plus élevé avec une sélectivité moindre.

   Dans la pratique on résout le problème en choisissant le rapport entre l'oxygène et le propylène le plus économique, suivant les circonstances (c'est-à-dire le prix du propylène , le prix de l'acroléine, la dépense à engager pour obtenir l'acro léine sous forme vendable, etc..). Un avantage particulier du procédé suivant   l'intention   dans les opérations du type précité consiste dans la possibilité d'adopter un rapport plus élevé entre l'oxygène et le réactif à oxyder (le pro- pylène , dans le cas présent) sans diminution prévue de la sélectivité et d'obtenir, en adoptant ce rapport, un degré de transformation plus élevé et, par suite une quantité plus grande du produit d'oxydation partielle qu'on désire obtenir.

Claims (1)

  1. RESUME Procédé d'exécution de réactions des gaz ou vapeurs, en faisant passer les réactifs à l'état de vapeur dans les conditions de la réaction, dans une zone de réaction conte- nant un catalyseur solide, caractérisé par les points sui- vants , séparément ou en combinaisons : 1 ) on fait passer un des réactifs, d'une manière sensi- blement continue, en contact avec la quantité totale du catalyseur solide pendant qu'on fait passer l'autre réactif en mélange evec le premier, en contact alternativement avec des portions séparées de ce catalyseur, de façon à amener périodiquement chaque portion du catalyseur sensi- blement en équilibre avec les vapeurs du premier réactif.
    2*)*on fait passer le premier réactif, d'une manière sensiblement continue en série en contact avec deux portions du catalyseur, tandis qu'on introduit le second réactif dans le courant du premier réactif entre ces por- tions de catalyseur et qu'on renverse périodiquement le sens de la circulation du premier réactif, <Desc/Clms Page number 16> 3 ) le premier réactif est une substance organique oxydable, telle qu'un hydrocarbure, qu'on fait réagir avec un az oxydant pour obtenir un produit d'oxydation partiel, 4 ) la substance organique oxydable est une oléfine qu'on oxyde à l'état du produit d'oxydation par- tiel adénydique correspondant, non saturé, en particulie le propylène qu'on oxyde à l'état d'acroléine, 5 ) cette substance est la méthyléthylcétone, qu'on oxyde à l'état de diacétyle, 6 )
    le premier réactif est l'hydrogène et le second un produit de carbonylation adhéhydique , 7 ) le premier réactif est l'hydrogène sous forme de mélange contenant de l'hydrogène et de l'oxyde de carbone et le second réactif est une essence brute.
BE485645D BE485645A (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL68859T

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE485645A true BE485645A (fr)

Family

ID=19757116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE485645D BE485645A (fr)

Country Status (2)

Country Link
BE (1) BE485645A (fr)
NL (1) NL68859C (fr)

Also Published As

Publication number Publication date
NL68859C (fr)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1442784B1 (fr) Membrane inorganique poreuse contenant du carbone, son procédé de préparation et son utilisation
FR2525212A1 (fr) Procede de transformation catalytique d&#39;alcanes en aldehydes insatures
FR2895747A1 (fr) Procede pour produire des hydrocarbures a partir de gaz naturel.
EP2553056A1 (fr) Procede d&#39;oxydation selective de monoxyde de carbone
CN102015608A (zh) 用于生产间苯二甲酸和对苯二甲酸的改进系统和方法
FR2933987A1 (fr) Procede d&#39;hydrogenation du benzene
FR2792550A1 (fr) Catalyseur comprenant un element des groupes 8,9 et 10 presentant une bonne accessibilite et son utilisation dans un procede de deshydrogenation des paraffines
FR3112773A1 (fr) Dispositif et procédé de production d’aromatiques à partir d’un gaz de pyrolyse de biomasse
FR2828187A1 (fr) Procede de recuperation d&#39;hydrogene dans un effluent hydrocarbone gazeux, avec mise en oeuvre d&#39;un reacteur membranaire
BE485645A (fr)
FR2984915A1 (fr) Procede d&#39;hydrogenation selective de charges olefiniques avec des reacteurs permutables incluant au moins une etape de court-circuitage d&#39;un reacteur
FR2792935A1 (fr) Procede de preparation d&#39;un melange de mannitol et de sorbitol par hydrogenation continue de la glucosone
FR2850665A1 (fr) Procede d&#39;hydrogenation totale mettant en oeuvre un reacteur catalytique a membrane selective a l&#39;hydrogene
FR2460989A1 (fr) Procede de purification d&#39;une coupe d&#39;hydrocarbures aromatiques contenant des hydrocarbures insatures olefiniques et acetyleniques
Osawa et al. Dehydrogenation of methane over Mo/ZSM-5. Effects of additives in the methane stream
FR2850664A1 (fr) Procede d&#39;hydrogenation selective mettant en oeuvre un reacteur catalytique a membrane selective a l&#39;hydrogene
FR3081166A1 (fr) Procédé de séparation des n paraffines et des isoparaffines d’une huile d’hydrocarbures
FR2597113A1 (fr) Procede en phase par ruissellement pour l&#39;hydrogenation selective d&#39;hydrocarbures fortement insatures
BE865319A (fr) Procede pour produire un gaz de synthese nettoye et purifie et un gaz riche en co
EP0889871A1 (fr) Procede de preparation d&#39;acide acetique et/ou d&#39;acetate de methyle par isomerisation et carbonylation
FR3104575A1 (fr) Dispositif et procédé de conversion de composés aromatiques par alkylation de benzène par du CO
WO2025256934A1 (fr) Procede d&#39;hydrogenation d&#39;une charge comprenant des hydrocarbures insatures
EP3395760A1 (fr) Procédé de production de sulfure d&#39;hydrogène dans un réacteur à lit catalytique circulant
BE501653A (fr)
BE489637A (fr)