BE585471A - - Google Patents
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-
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Description
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Procédé de préparation de dimère de propylène.
La présente invention se rapporte d'une manière générale à un procédé de polymérisation du propylène et plus particu- lièrement à un procédé pour améliorer le rendement de pro- pylène en dimère.
Il est connu dans le présent domaine de polymériser le propylène en faisant usage de divers catalyseurs. Dans un procédé, le propylène est polymérisé catalytiquement en pré- sence d'un acide phosphorique aqueux à des températures su- périeures à 250 C et sous des pressions de 150 atmosphères ou davantage. Malheureusement ce procédé conduit à des ren- dements bas en polymère de propylène, parce que le propylène est également converti en alcool isopropylique durant la réaction. De ce fait, la quantité de propylène disponible pour la conversion en polymère est diminuée et par consé-
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quent le rendement global du propylène alimenté en polymère est rendu plus petit.
On a découvert que le propylène peut être polymérisé sélectivement en dimère avec formation minime de haut poly- mère si l'on exécute la réaction à de faibles conversions par passe. Ces procédés néanmoins conduisent à de faibles rendements en dimère par rapport à la charge de propylène ali- mentée, parce que de grandes quantités de propylène restent non polymérisées et, comme on vient de l'indiquer, peuvent se convertir en alcool isopropylique.
Une particularité de la présente invention est d'effec- tuer la réaction de dimérisation en présence d'alcool iso- propylique et de porter à un maximum le rendement global de propylène en dimère.
Dans les procédés de dimérisation en continu, lorsque les produits de polymérisation sont éliminés de la zone de réaction, l'alcool isopropylique présent dans le système est éliminé au même titre et les rendements résultants en dimère, à partir de la charge alimentée supplémentaire de propylène, sont diminués.
Une autre particularité de la présente invention est d'entretenir une provision d'alcool isopropylique dans la zone de réaction et de porter ainsi à un maximum le rendement en dimère.
Dans une forme de réalisation préférée de l'invention la provision d'alcool isopropylique est entretenue dans la zone de réaction en recyclant l'alcool isopropylique; éli- miné avec les produits de réaction, au stade àe réaction, après séparation de l'alcool isopropylique d'avec lesdits produits.
Une forme de réalisation de l'invention comprend la combinaison de stades consistant à mettre en contact du pro-
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pylène dans une zone de réaction avec un mélange d'alcool isopropylique et d'un catalyseur aqueux d'acide phosphorique sous une pression supérieure à la normale pour former des produits de polymérisation du propylène, et à récupérer le dimère de propylène. Comme le stade de contact initial est effectué dans une zone de réaction exempte de produits de réaction, l'alcool isopropylique est ajouté à la zone de réaction dans le stade initial de contact en vue de porter à un maximum le rendement en dimère de propylène.
Une autre forme de réalisation de l'invention comprend la mise en contact du propylène avec un catalyseur aqueux d'acide phosphorique sous une pression supérieure à la norma- le pour former des produits de polymérisation du propylène et de l'alcool isopropylique, la récupération du dimère de propylène à partir de ces produits, la séparation de l'al- cool isopropylique d'avec ces produits et l'introduction de cet alcool isopropylique dans une zone dans laquelle le pro- pylène est mis en contact avec un catalyseur aqueux d'acide phosphorique sous une pression supérieure à la normale.
L'invention est illustrée mais non limitée par les for- mes de réalisation données dans les exemples qui suivent.
Dans la spécification les expressions "pourcent" et "parties" veulent dire des pourcentages en poids et des parties en poids, sauf indication contraire.
Exemple 1
On fait passer 3,25 moles de propylène dans un réacteur à haute pression contenant 3 moles d'un catalyseur d'acide phosphorique aqueux à 10%; la température dans le réacteur est maintenue à 270 C, la.pression est maintenue à 270 at- mosphères et la réaction est effectuée pendant une heure.
On obtient une conversion de 48,4% de la charge de propylène alimentée et une sélectivité en dimère de 37,1%. Il se
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forme 0,99 mole d'alcool isopropylique comme sous-produit.
Exemple 2
On répète la réaction de l'exemple 1, sauf ue l'on introduit 2,3 moles de propylène dans le réacteur avec 1,04 moles d'alcoolisopropylique. On obtient une conversion de
32,6% du propylène et une sélectivité en dimère de 96% On constate que le produit contient 1,04 moles d'alcool isopro- p yli que .
Une comparaison des exemples 1 et 2 démontre qu'en pré- sence d'alcool isopropylique, la dimérisation du propylène est effectuée avec des conversions plus élevées en propylène et une sélectivité supérieure en dimère. L'exemple 2 démontre . en outre qu'en effectuant la réaction en présence d'alcool isopropylique il ne se forme pas d'alcool isopropylique addi- tionnel durant la réaction, tandis que, comme le démontre l'exemple 1, il y a production de 0,99 mole d'alcool isopro- pylique lorsque la réaction est exécutée en l'absence d'al- cool isopropylique.
Exemple
On répète la réaction de l'exemple 1 à une température de 270 C et sous une pression de 280 atmosphères pendant 30 minutes en utilisant une charge d'alimentation pour le réac- teur contenant 2,20 moles de propylène et 1,04 moles d'al- cool isopropylique. On obtient une conversion de 20,9% de propylène avec une sélectivité en dimère de 100%T Il ny a pas de formation d'alcool isopropylique supplémentaire au cours de la réaction.
L'exemple 3 démontre que, même pour des temps de séjour inférieurs, la conversion du propylène en dimère avec une haute sélectivité est portée à un maximum lorsque la réac- tion est effectuée en présence d'alcool isopropylique com- parativement à l'exécution de la réaction en l'absence d'al- cool isopropylique (exemple 1).
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En général; les conditions de réaction sont. maintenue à une température en gros dans l'intervalle d'environ250 à 400 C avantageusement de 280 à 350 C et de préférence à une température d'environ 300 C. On peut faire fonctionner le réacteur sous des pressions en gros dans l'intervalle d'en viron 50 à 500 atmosphères, de préférence d'environ 400 at- mosphères. Le temps de séjour pour la réaction est en gros de 0,1 à 5 heures, avantageusement de 0,5 à 3 heures et de préférence d'environ 1 heure. On comprendra que le temps de réaction varie avec la température de réaction, en ce sens qu'à des températures plus élevées on préfère des durées de réaction plus courtes pour retirer les avantages de la pré- sente invention.
La concentration d'acide phosphorique dans le catalyseur d'acide phosporiquee/est l'intervalle d'environ 5 à 85% en poids, avantageusement de 7 à 25% et de préférence d'en- viron 10%
On a intérêt à ce que la quantité d'acide phosphorique utilisée soit d'environ le même nombre de moles que les moles de charge de propylène alimenté au système . On comprendra évidemment que l'on peut retirer les bénéfices de l'invention en utilisant moins que cette quantité, et que l'emploi de quantités excessives d'acide phosphorique est inéconomique.
Ici et dans les revendications ci-après, l'expression "catalyseur d'acide phosphorique aqueux" est sous-entendue comprendre toute solution quelconque d'acide phosphorique contenant de l'eau et jusqu'à 85% d'acide phosphorique.
Le rapport molaire propylène/alcool isporopliqeu dans la zone de réaction est de préférence de 20 à 0,4 avantageusement de 10 à 0,3 et spécifiquement de 3.
Telle qu'on l'utilise ici, l'expression "conversion en %" signifie les moles de propylène converti par 100 moles
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de charge de propylène, et l'expression "sélectivité en %" veut dire les moles de propylène converti en dimère par 100 moles de propylène consommé.
La provision d'alcool ispropylique peut être aisément réglée en recyclant jusqu'à la quantité totale d'alcool iso- propylique, séparé d'avec les produits de réaction, à la zone de réaction, ou même en ajoutant de l'alcool isopropylique frais provenant d'une source extérieure,
En prenant connaissance de ce qui est révélé plus haut, certaines variations et modifications appraitront à l'homme de métier; on désire inclure dans l'invention toutes les variations et modifications de cette nature, à l'exception de ce qui n'est pas à la portée des revendications ci-des- sous.
REVENDICATIONS ---------------------------
1. Procédé de préparation de dimère de propylène, carac- térisé par la combinaison de stades consistant à mettre le propylène en contact dans une zone de réaction avec un mé- lange d'alcool isopropylique et d'un catalyseur d'acide phosphorique aqueux sous une pression supérieure à la norma- le pour former des produits de polymérisation du propylène, et à récupérer le dimère de propylène.
Claims (1)
- 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport molaire propylène/alcool isopropylique dans la zone de réaction est d'environ 10 pour 0,4.3. Procédé de préparation de dimère de propylène, ca- ractérisé par la combinaison de stades consistant à mettre en contact le propylène dans une zone de réaction avec un mélange d'alcool isopropylique et d'un catalyseur d'acide phosphorique'aqueux sous une pression supérieure à la nor- male à une température dans l'intervalle d'environ 250 C à 400 C sous une pression d'environ 50 à 500 atmosphères, <Desc/Clms Page number 7> pour former des produits de polymérisation du propylène, et à récupérer le dimère de propylène.4. Procédé de préparation de dimère de propylène, carac- térisé par la combinaison de stades consistant à mettre du propylène en contact, en présence d'alcool isopropylique, avec un catalyseur d'acide phosphorique aqueux sous une pres- sion supérieure à la normale, et à récupérer le dimère de propylène tout en entretenant une provision d'alcool isopro- pylique dans la zone de réaction.5. Procédé suivant la revendication 4 caractérisé en ce qu'on recycle suffisamment d'alcool isporpylique pour maintenir un rapport propylène/alooc isopropylique dans la zone de réaction d'environ 10 pour 0,4.6. Procédé de préparation de dimère de propylène, carac- térisé par la combinaison de stades consistant à mettre du propylène en contact, en présence d'alcool isopropylique, avec un catalyseur d'acide phosphorique aqueux sous une pres- sion supérieure à la normale pour former des produits de po- lymérisation de propylène, à séparer l'alcool isopropylique d'avec les produits de polymérisation, à recycler l'alcool isopropylique au stade de contact du propylène, et à récu- pérer le dimère de propylène.7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'on recycle suffisamment d'alcool isopropylique pour maintenir un rapport propylène/alcool isopropylique dans la zone de réaction d'environ 10 pour 0,8.8. Procédé de préparation de dimère de propylène, carac- térisé par la combinaison de stades consistant à mettre en contact du propylène avec un catalyseur d'acide phcsphori- que aqueux sous une pression supérieure à la normale pour former des produits de polymérisation du propylène et de l'alcool isopropylique, à récupérer le dimère de propylène à partir de ces produits, à séparer l'alcool isopropylique <Desc/Clms Page number 8> d'avec ces produits, à faire passer l'alcool isopropylique dans une zone dans laquelle'du propylène est mis en contact avec un catalyseur d'acide phosphorique aqueux sous une près. sion supérieure à la normale, et à récupérer le dimère de pr opylène.9. Procédé de préparation de dimère de propylène qui comprend la combinaison de stades de mise en contact du pur pylène avec un catalyseur d'acide phosphorique aqueux sous une pression supérieure à la normale et de récupération du dimère de propylène, caractérisé par le stade consistant à faire débuter la réaction en présence d'alcool isopropyli- que .10. Procédé de préparation de dimère dpropylène qui comprend la combinaison de stades de mise en contact du pro- pylène avec un catalyseur d'acide phosphorique aqueux sous une pression supérieure à la nornale et de récupération du dimère de propylène, caractérisé par le stade consistant à entretenir une provision d'alcool isopropylique dans la zone de réaction.11. Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la provision d'alcool isopropylique est entrete- nue dans la zone de réaction en séparant l'alcool isopro- pylique d'avec les produits de réaction, et en recyclant cet EMI8.1 &Tc6oJL isoprrpyZique au. st.ade, dE}.:'C01:rtâè.:t..du propylène.12. Tous procédés, produits, appareillages, ou toute combinaison de ceux-ci, substantiellement comme décrit ici.
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