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Publication number: BE573877A
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Description


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  "PROCEDE POUR LA FABRICATION DE PEROXYDE   D'HYDROGENE".   



   La présente invention concerne un procédé pour la fabri- cation de peroxyde d'hydrogène d'après le procédé dit "procédé à   @   l'anthraquinone" avec emploi d'un groupe de réactifs d'un genre nouveau. 



   On sait que, dans le procédé dont il vient   d'être   ques- tion, on dissout dans un solvant le réactif, un dérivé de l'an- thraquinone; la solution de travail ainsi obtenue est alors hydro- génée à ce point, en présence d'un catalyseur, que 50 % environ de la quinone passent dans l'hydroquinone correspondante. Dans la phase d'oxydation, la solution de travail est traitée avec un gaz oxygéné, ce qui fait que la quinone employée à l'origine se refor-- me, tandis qu'il se forme simultanément du peroxyde d'hydrogène qui est d'abord dissous dans la solution de travail puis en est éliminé par lavage avec de l'eau dans la phase d'extraction. 

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   Le procédé à   l'anthraquinone   ne peut s'avérer rentable que si on réussit à attendre une forte concentration de peroxyde d'hydrogène dans la solution de travail; ce niest qu'ainsi que, en raison de la grande difficulté de l'extraction, il est possible d'obtenir aussi une concentration de peroxyde d'ydrogène relative- Lent forte dans l'extrait aqueux. Lais une condition pour   l'obten-   tion d'une forte teneur en peroxyde d'hydrogène dans la solution de travail est une solubilité élevée du réactif dans le solvant respectivement dans le mélange de solvants.

   Pour obtenir une gran- de solubilité de l'anthraquinone, il a été proposé toute une série de procédés qui se subdivisent en deux groupes : 
Au premier groupe appartiennent tous les procédés qui se servent de solvants respectivement de mélanges de solvants ayant un pouvoir de solution marqué pour les anthraquinones ou les anthrahydroquinones. On connaît comme solvants les   hydrocarbones,   d'acide/ d'acide, les alcools, les cétones, les   esters/de carbone,   les esters/de phosphore et les éthers. Il y a de nombreuses variantes, non   seu-   lement au sein des diverses catégories mais aussi par combinaisons de solvants de catégories différentes.

   Il n'est donc pas étonnant que le nombre de procédés du premier groupe soit déjà très grand et puisse être constamment augmenté -par de   nouveau::   procédés. Des procédés de ce groupe sont décrits par exemple dans les brevets allemands 942.807 - 888.840 - 833.953 - 834.094. 



   Au deuxième groupe appartiennent des procédés où l'on emploie comme réactifs pour le processus en circuit des dérivés spéciaux d'anthraquinone, de préférence de grande solubilité. Jus- qu'ici, on ne connait toutefois que deux procédés de ce groupe : dans le premier, on emploie de la 2-éthylanthraquinone et, dans   le !        second, de la 2   -tert.-butylanthraquinone.   Dans les deux cas, il i s'agit donc   dtalkylanthraquinones   monosubstituées qui se sont   ré-        vélées comme les réactifs à préférer.

   A côté de ces deux dérivés   @     d'anthraquinone.:qui,   seuls, ont été utilisés jusqu'ici dans des 

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 installations techniques, la littérature mentionne aussi comme réactifs des dérivés d'anthraquinone moins appropriés, par exemple des chloranthraquinones, des   méthylanthraquinones   bi-substituées, des tétrahydroanthraquinones. 



   Les raisons qui, en pratique, proscrivent l'emploi de ces derniers dérivés sont les suivantes : 
Les chloranthraquinones sont relativement difficilement solubles et présentent en outre l'inconvénient de polluer après peu de temps le catalyseur d'hydrogénation. 



   Tout comme la méthylanthraquinone mono-substituée, les méthylanthraquinones bi-substituées sont sensibles à la lumière et facilement oxydables; chimiquement, elles ne sont donc pas assez stables pour pouvoir être utilisées avec succès dans le pro- cessus en circuit. 



   Les dérivés de tétrahydroanthraquinones ne conviennent pas comme réactifs étant donné qu'ils ont, tant dans la phase d'hydrogénation que dans la phase d'oxydation, des vitesses de réaction trop lentes. On s'efforce mène au contraire d'empêcher autant que possible la formation, dans le procédé, de tétrahydro- combinaisons. D'après ce que l'on a pu constater, on peut arriver à ce résultat soit en polluant partiellement le catalyseur d'hy- drogénation avant son emploi et en réduisant considérablement son activité soit en ne procédant à l'hydrogénation que jusqu'à un certain degré, de façon à ce qu'il y ait toujours un excédent de quinone plus ou moins grand. 



   D'après les publications scientifiques, on pensait jus- qu'ici que, dans la surhydrogénation d'un dérivé d'anthraquinone mono-substituée, c'était l'anneau substitué qui se surhydrogénait le premier; on devrait donc en conclure que les anthraquinones   hétérosubstituées   seraient particulièrement facilement accessibles à la surhydrogénation. 



   Mais on a trouvé, fait étonnant, que les dérivés d'an- thraquinone qui possèdent à chaque anneau au moins un substituant 

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 alcoyle sont particulièrement résistants à la surhydrogénation. 



  Etant donné que les dérivés d'anthraquinone confornes à l'inven- tion se distinguent en outre par une très grande solubilité, on peut les considérer comme des réactifs idéaux pour le procédé à l'anthraquinone. 



   Entrent en ligne de compte comme réactifs selon l'inven- tion les dérivés d'anthraquinone qui répondent à la formule géné- 
 EMI4.1 
 raie R 0 Rit il )OEl(K 1 P, Riti où R - R''' représentent de l'hydrogène ou un reste alcoyle. Ci- tons à titre d'exemples pour les réactifs en question :

   
 EMI4.2 
 
<tb> 2,6 <SEP> diéthylanthraquinone
<tb> 
<tb> 2,7 <SEP> diéthylanthraquinone
<tb> 
 
 EMI4.3 
 2,6,7 triéthylanthraauinone 
 EMI4.4 
 
<tb> 2 <SEP> - <SEP> éthyl <SEP> - <SEP> 6 <SEP> - <SEP> tert.-butylanthraquinone
<tb> 
 
 EMI4.5 
 2,7 - di - tert.-butylanïhraquinone 
 EMI4.6 
 
<tb> 2 <SEP> - <SEP> tert.-butyl <SEP> - <SEP> 6 <SEP> - <SEP> tert.-amy?.anthraquinone
<tb> 
<tb> 2 <SEP> - <SEP> méthyl <SEP> - <SEP> 6 <SEP> - <SEP> isopropyl <SEP> - <SEP> anthraquinone
<tb> 
 le nombre total des atomes de carbone de tous les substituants doit être supérieur à 2 mais non supérieur à 15, la préférence étant donnée au groupe éthyle, au groupe tert. butyle et au groupe tert. amyle. 



   Les réactifs selon l'invention peuvent être employés seuls ou   mélangés   l'un à l'autre. L'emploi de mélanges   d'isomères   des nouveaux réactifs s'est avéré convenir particulièrement. Sem- blables mélanges s'obtiennent lors de la fabrication, par des pro- cédés connus, des dérivés substitués d'anthraquinone. La sépara- tion de ces mélanges d'isomères n'est pas   facilement   réalisable et entraînerait des frais considérables. Dans ces conditions, l'em- 

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 ploi des isomères en mélanges présente des avantages économiques. 



   Particulièrement avantageux est l'emploi de mélanges d'isomères qui ont un point de fusion bas. Il se recommande donc d'employer des mélanges d'une composition à peu près eutectique. 



  Il est étonnant de constater que les mélanges de l'espèce ont une très grande solubilité dans les solvants ou mélanges de solvants utilisés. 



   On peut   employer   comme solvants pour les   réactifs   selon l'invention, les combinaisons déjà connues telles que mentionnées plus haut. 



   Les améliorations économiques que l'on peut réaliser à l'aide des réactifs selon l'invention se résument comme suit : 
1) Grâce à la grande solubilité des réactifs, on peut obtenir beaucoup plus de peroxyde d'hydrogène par tour de circuit c'est-à-dire que le rendement des appareils est fortement   augmenté;   
2) La concentration de peroxyde d'hydrogène dans l'ex- trait aqueux est tellement augmentée que le produit peut être uti- lisé directement comme produit à 30 - 40 %.

   De ce fait, il est superflu, dans la plupart des cas, de recourir à une reconcentra- tion du produit, sinon nécessaire; 
3) Grâce à la résistance des réactifs à l'hydrogénation, on peut renoncer au traitement préalable des catalyseurs   d'hydro-   génation et utiliser ainsi la pleine activité du contact; 
4) L'hydrogénation de la quinone en hydroquinone peut aller jusqu'au-delà de 50 % sans qu'il y ait danger d'une surhy- drogénation en tétrahydroquinone; 
5) On peut renoncer à la déshydrogénation de la solution de travail telle qu'elle est décrite par exemple dans le brevet américain   2.739.042.

Claims

EMI6.1 ù E i' E N D I C À 5' î # % s 1) Procédé pour la fabrication de @eroxyde d'hydrogène d'après le procédé dit à l'anthraquinone, caractérisé par le fait que l'on emploie comme réactifs, seuls ou en mélanges, des dérivée d'anthraquinone qui sont substitués à chaque anneau par au moins un reste alcoyle, le nombre total des stomes de carbone de tous les substituants pouvant tre de 3 à 15.

2) Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les substituants alcoyles représentent des groupes éthyle, tert. butyle ou tert. amyle.

3) Procédé, suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'on emploie comme réactif un mélange de dérivés iso- mères d'anthraquinone.

4) Procédé, suivant la revendication 3, caractérisé par le fait qu'on emploie un mélange de dérivés isomères d'anthraqui- none à point de fusion aussi bas que possible, de préférence un mélange de composition à peu près eutectique.