BE548476A - - Google Patents

Description

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   La présente invention a pour objet un procédé pour la préparation en continu de benzonitrile, caractérisé par le fait qu'on oxyde catalyti- quement avec de l'air, en phase gazeuse, suivant des méthodes en elles-mê- mes connues, des hydrocarbures aromatiques donnant par oxydation de l'anhy- dride phalique, notamment du naphtalène, puis qu'on transforme en benzoni- trile les produits d'oxydation obtenus, sans refroidissement et sans isole- ment, par voie catalytique, à l'aide d'ammoniac, en phase gazeuse. 



   Le procédé conforme à   l'invention ?   l'avantage qu'on peut obtenir du benzonitrile à partir du naphtalène facilement accessible, avec de bons rendements et suivant un procédé continu. Ce résultat est obtenu, conformé- ment à l'invention, par le fait qu'on fait réagir avec de l'ammoniac, en présence de catalyseurs appropriés, en phase gazeuse, les produits   d'oxy-   dation du naphtalène obtenus dans le premier stade du procédé. A la place de naphtalène, on peut aussi utiliser de l'ortho-xylène ou des   hydrocarbu-   res aromatiques analogues qui, lors   de¯l'oxydation,   donnent de l'anhydride phtalique. 



   Comme catalyseurs d'oxydation s'avère surtout approprié du pento- xyde de vanadium sur une substance de support appropriée, comme le gel de silice ou l'alumine. On peut toutefois utiliser aussi d'autres oxydes de métaux lourds usuels tels que ceux qui sont employés habituellement pour l'oxydation du naphtalène, On peut aussi modifier le catalyseur d'oxydation à l'aide de substances additionnelles diminuant la violence de la réaction et le danger d'une combustion totale, par exemple du P2O5'   KHS04   ou   K2S04.   



   Comme catalyseurs pour la transformation des produits d'oxydation en benzonitrile s'avèrent appropriés les catalyseurs employés habituelle- ment pour de telles réactions de déshydratation, par exemple l'oxyde d'alu- minium. Le gel de silice a donné en général de bien meilleurs rendements que l'oxyde d'aluminium, et pour cette raison on lui donnera la préférence. 



   L'exécution du procédé a lieu en préchauffant un mélange gazeux d'air et de naphtalène dans un rapport en poids allant de 20 :1 à 50:1, de préfé- rence de   24:1,   à des températures allant jusqu'à 350  C, et en le faisant passer avec des vitesses spatiales de 500 à   4000,   de préférence de 1000 volumes par volume de catalyseur et par heure, sur un catalyseur d'oxyda- tion approprié, chauffé à 300 - 500   @C,   de préférence à 350 C. Lorsque 1' oxydation est terminée, on introduit dans les produits réactionnels gazeux, chauds , au moins 1 mol, de préférence 2 à 3 mol d'ammoniac par mol de   naph-   talène.

   On fait alors passer ce mélange gazeux à des vitesses spéciales de 100 à 1000, de préférence de 500 volumes par volume de catalyseur et par heure, sur un catalyseur chauffé à des températures comprises entre 360 et 500 C, de préférence à 390 -   420 C,   capable de scinder de l'eau et du gaz carbonique, par exemple sur du gel de silice. On refroidit les produits réactionnels obtenus. Suivant les méthodes appropriés, on sépare le benzo- nitrile produit du courant d'air rapide et le purifie. Le rendement en benzonitrile atteint 65 à 75% de la   théorie,par.'rapport   au naphtalène mis en jeu. 



   Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois la limi- ter. 



   Exemple 1. 



   On préchauffe à 250 C un courant d'air d'une vitesse de 200 litres par seconde, chargé par litre de 50 mg de naphtalène, puis le fait passer sur 200 cm3 d'un catalyseur formé de 10% de V2O5' 25% de   K2S04   et   65%   de gel de silice comme substance de support. Le tube de réaction renfermant le catalyseur est maintenu dans un bain de sel à une température de   350 C .   

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  -1 la sortie de la première zone de catalyse, on ajoute par heure au courant gazeux 5,2 1 d'ammoniac, ce qui correspond à 3 mol de NH3 par mol de naph- talène. On fait passer ce mélange gazeux chaud sur 400 cm3 d'un gel de silice à larges pores, d'une densité apparente d'environ 0,4, chauffé à 390 - 420 C. On fait ensuite passer le mélange gazeux dans un réfrigérant puissant, dans lequel la majeure partie du benzonitrile formé ainsi que 1' eau formée lors della réaction, et de minimes quantités de carbonate d'am- monium se condensent. On recueille ce produit réactionnel dans une allon- ge. Pour séparer complètement le benzonitrile du courant gazeux rapide, on fait passer ce dernier, lorsqu'il quitte le réfrigérant, dans une tour d'absorption chargée de gel de silice.

   On peut récupérer le benzonitrile qui se sépare dans cette tour en procédant à une distillation à la vapeur d'eau. Le rendement en benzonitrile atteint 70% de la théorie, rapporté à la quantité de naphtalène mise en jeu. 



   Il n'est pas nécessaire d'utiliser du naphtalène pur ; on obtient également de bons résultats en partant de naphtalène technique. Dans oe cas, il est indiqué d'introduire dans le tube de réaction, directement après l'étage d'oxydation, une substance absorbant les oxydes de soufre, par exemple du carbonate de sodium sur de la pierre ponce. 



   Exemple 2. 



   L'oxydation du naphtalène a lieu comme à l'exemple 1. Au courant gazeux sortant de la première zone de catalyse, on ajoute par heure 8,1 litres d'ammoniac gazeux, ce qui correspond à environ 4,6 mol de NH3 par mol de naphtalène. On fait passer ce mélange gazeux sur 600 cm3 d'alumine active, chauffée à 390 - 420 C. L'obtention et la purification du benzonitri- le sont effectuées de la manière indiquée à l'exemple 1. le rendement atteint environ 25% de la théorie, par rapport au naphtalène mis en jeu. 



   Exemple 3. 



   Dans un courant d'air d'une vitesse de 240 litres par heure, on gazéifie par   heure 1.4 grammes     d'ortho-xylène.   On chauffe ce mélange gazeux à 450 C et le fait passer sur 60 cm3 d'un catalyseur d'oxydation formé de pentoxyde de vanadium sur de la pierre ponce, renfermant environ 12% de V 205. Le tube de réaction contenant le catalyseur est maintenu à une   tempé-   rature de   470 C   à l'aide d'une masse de sel fondu entourant ledit tube. 



  Dans le courant gazeux chaud sortant de la première zone de catalyse on in- troduit parrheure 6,4 litres d'ammoniac gazeux, c'est-à-dire 6,25 mol de    NH par mol de xylène vaporisé. On fait alors passer ce mélange gazeux chaud sur 480 cm3 d'un gel de silice à larges pores, d'une densité apparente de   l'ordre de 0,5 , chauffé à   410 C.   Le mélange gazeux est envoyé ensuite dans un réfrigérant puissant où la condensation de la majeure partie du benzoni- trile formé, ainsi que de l'eau formée lors de la réaction et de quantités minimes de carbonate d'ammonium a lieu. Le traitement ultérieur est effectué de la manière décrite à l'exemple 1. Le rendement en benzonitrile est de 36% de la théorie par rapport à l'ortho-xylène gazéifié. 



   REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. Un procédé pour la préparation en continu de benzonitrile, carac- térisé par le fait qu'on oxyde catalytiquement avec de l'air, en phase gazeu- se, suivant des méthodes en elles-mêmes connues, des hydrocarbures aromati- ques donnant par oxydation de l'anhydride phtalique, puis qu'on transforme en benzonitrile produits d'oxydation obtenus, sans refroidissement et sans isolement, par voie catalytique, à l'aide d'ammoniac, en phase gazeuse. <Desc/Clms Page number 3>

   Le présent procédé peut encore être caractérisé par les points sui- vants : 1). On fait passer les produits d'oxydation, avec de l'ammoniac, sur du gel de silice, à des températures comprises entre 360 et 500 C.

   2.) On oxyde catalytiquement avec de l'air du naphtalène, en phase gazeuse, suivant dee méthodes en elles-mêmes connues, puis fait passer les produits d'oxydation obtenus, sans refroidissement et sans isolement, avec de l'ammoniac, en phase gazeuse, sur du gel de silice, à des températures comprises entre 360 et 500 C, de préférence à 390 - 400 C.

   3.) On fait passer les produits d'oxydation, avec de l'ammoniac sur du gel de silice dénommé à larges pores, d'une densité apparente inférieu- re à 0,5.

   4.) Lorsqu'on utilise du naphtalène technique comme matière de dé- part, on place dans le tube de réaction, directement après l'étage d'oxy- dation, une substance absorbant les oxydes de soufre,parrexemple du carbo- nate de sodium sur de la pierre ponce.