BE564053A

BE564053A -

Info

Publication number: BE564053A
Authority: BE

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   La présente invention se rapporte à l'oxydation de composés aromatiques alkyl-substitués et plus particulièrement à   l'oxydation   en présence de brome ou d'une substance contenant du brome. 



   Il est connu d'oxyder des composés organiques au moyen   d'oxygène,   ou d'un gaz contenant de l'oxygène, dans un milieu liquide, tel que l'eau, ou dans un solvant organique' stable, habituellement un acide carboxylique. On sait que dans beaucoup de procédés   d'oxyda-   tion, l'utilisation de catalyseurs d'oxydation est essentielle, même pour obtenir des rendements faibles, et, que comme catalyseurs, on peut utiliser certains métaux ou composés métalliques. Les cataly- seurs les plus intéressants sont des substances contenant des métaux 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 à valence variable, tels que le cobalt, le chrome, le manganèse, le plomb, le fer, le cuivre, le nickel et le vanadium.

   Il est également connu de réduire les temps de réaction et d'augmenter les rendements en travaillant sous des pressions superatmosphêriques et à des températures élevées. 



   Suivant la présente invention, à un procédé d'oxydation de composés .aromatiques alkyl-substitués dans un milieu liquide qui est stable dans les conditions d'oxydation utilisées, au moyen d'oxygène moléculaire, en présence de brome ou d'une substance en contenant et, si on le désire, en présence d'un catalyseur d'oxyda- tion, on apporte le perfectionnement qui consiste à récupérer le brome des gaz de sortie et de l'eau qui sont retirés du récipient de réaction et, si on le désire, à réutiliser le brome récupéré pour de nouvelles oxydations. 



   On a découvert qu'un procédé approprié pour récupérer les substances contenant du brome des gaz de sortie et de l'eau extraits du récipient de réaction consiste à faire passer ceux-ci dans une tour de lavage alcalin et à les séparer ensuite sous forme de brome en traitant le contenu de la tour par du chlore et en re- froidissant pour condenser le brome. 



   L'oxydation peut être opérée sous la pression atmosphérique ou sous une pression superatmosphérique et à une température élevée. 



   Le brome peut être utilisé tel quel ou, plus avantageusement, .sous la forme d'un composé en contenant, par exemple, l'acide bromhydri- que, un bromure métallique ou un bromure organique. Le brome est de préférence présent dans le mélange de réaction sous une forme ionique. 



   Le milieu liquide utilisé est, de préférence, un milieu susceptible de dissoudre, au moins dans une certaine mesure, le brome ou le composé contenant du brome. Il est également préférable que le milieu liquide dissolve, au moins dans une certaine mesure, dans les conditions de l'oxydation, le composé aromatique à oxyder. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



  On a établi que des acides carboxyliques conviennent comme milieux liquides et, parmi ces acides, on préfère les .acides acétique, pro- pionique et benzoïque, parce qu'on les obtient facilement. 



   Les catalyseurs peuvent être utilisés sous forme de métaux d'oxydes métalliques ou de sels métalliques, et le sont, de préfé- rence, sous une forme choisie pour que l'ion métallique soit   disponi   ble. Comme source de l'ion métallique et de l'ion bromure, on peut utiliser un bromure métallique, tel que le bromure de manganèse   et/ou   le bromure de cobalt, ou un ou plusieurs sels d'un ou plusieurs métaux susceptibles de produire un ou plusieurs ions métalliques catalytiques, tels que l'acétate de manganèse et/ou l'acétate de cobalt, en conjonction avec une substance susceptible de produire un ion bromure dans les conditions de la réaction.

   A cet effet, on peut utiliser   l'acide   bromhydrique, le bromure de sodium, le bromure d'ammonium, ou un bromure organique tel qu'un bromure d'alkyle ou   d'aryl-alkyle,   ou une autre substance quelconque, facilement so- luble et contenant du brome. 



   On croit que le brome -agit sous forme   ionique ,au   cours du processus et qu'il n'en faut en réalité que de petites quantités pour la réaction. Pour cette raison, on préfère utiliser des   substance   contenant du brome qui se dissolvent, au moins dans une certaine me- sure, dans le milieu liquide. 



   L'exemple suivant, dans lequel toutes les parties et pro- portions sont données en poids, illustre la présente invention, sans toutefois la limiter. 



  EXEMPLE. - 
On chauffe à   140 C   avec du bromure de cobalt (1 partie),   un   mélange de para-xylène (100 parties) dans l'acide acétique (500 parties) en faisant passer continuellement de l'oxygène sous une pression de 40   livres/pouce   carré   (2,8     kg/em2) .   La réaction est effectuée dans un autoclave équipé d'un condenseur et d'un système d'évacuation d'eau, Au bout de 3 heures, l'oxydation est achevée et le rendement en acide téréphtalique s'établit à 93%. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



   Les gaz de sortie de la réaction sont conduits à travers un système de lavage à la soude caustique auquel on conduit également par intermittence, l'eau retirée de l'oxydation. A mesure que les laveurs individuels sont épuisés, ils sont retirés du circuit et des      laveurs frais sont ajoutés. Le contenu des laveurs épuisés est traité ensuite par du chlore, et un courant d'air, insufflé dans les laveurs entraîne le brome libéré vers un système de refroidissement dans lequel il se condense. Le brome obtenu est reconduit au para-xylène d'alimentation de la réaction d'oxydation. 



   En analysant les liqueurs-mères provenant de la réaction ci-dessus, on constate que la teneur en brome est tombée au quart de sa valeur initiale. Si on rétablit la teneur en brome par addition d'acide bromhydrique, et si on reprend l'oxydation précédente,'on constate que l'oxydation se fait à la même vitesse que l'oxydation initiale. 



   Il n'est pas nécessaire que la teneur en brome du milieu de réaction constitué des liqueurs-mères des premières réactions soit rétablie par de l'acide bromhydrique. D'autres procédés appro- priés consistent à utiliser le brome lui-même, le bromure de xylyle, le bromure de sodium et d'autres substances contenant du brome. 



   Le bromure de sodium ne peut être utilisé indéfiniment, parce que l'accumulation de l'ion sodium dans le mélange de réaction affecte le pH du mélange et nuit au rendement de l'oxydation. 



   L'utilisation du bromure de cobalt provoque la constitution d'une teneur excessive en ions cobalt du mélange d'oxydation, ce qui a pour conséquence de nuire à la qualité du produit d'oxydation. 



   On volt donc qu'en ajoutant le brome supplémentaire néces- saire sous une forme appropriée, le procédé se prête particulièrement bien à une réalisation continue.

Claims

REVENDICATIONS --------------------------- 1.- Procédé d'oxydation de composés-aromatiques alkyl- substitués dans un milieu liquide qui est stable dans les. conditions d'oxydation utilisées, au moyen d'oxygène moléculaire, en présence de brome ou d'une substance contenant du brome, et, si on lé désire, en présence d'un catalyseur d'oxydation, caractérisé en ce qu'on récupère le brome des gaz de sortie et de l'eau qui sont retirés du récipient de réaction, et, si on le désire, on réutilise le brome récupéré pour de nouvelles oxydations.

2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait passer les gaz de sortie et l'eau retirés du récipient de réaction dans une tour de lavage alcalin ou une série de tours de lavage.

3. - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la ou les tours de lavage, quand elles sont épuisées, sont , traitées par du chlore pour permettre de récupérer le brome.

4.- Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'on récupère le brome en insufflant de l'air dans la tour épuisée traitée par du chlore.

5. - Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications pré- eédentes, caractérisé en ce que le composé aromatique alkyl-substitué utilisé est le para-xylène.

6. - Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé est exécuté de façon continue en recyclant le brome récupéré au mélange d'oxydation et, si nécessaire, en ajoutant un supplément de brome ou d'une substance Contenant du brome susceptible de permettre la poursuite de l'oxyda- tion.

7. - Procédé d'oxydation de composés .aromatiques alkyl-substi, tués en substance comme décrit ci-dessus .et avec référence particu- lière à l'exemple cité.