BE622360A - - Google Patents

Description

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  Procéda de régénération et d'épuration des solutions navettes utili- sées pour la fabrication du peroxyde d'hydrogène à l'intermédiaire des alkylanthraquinones. 



  La présente invention concerne   un   procédé de régénération, et d'épuration.dessolutions navettes utilisées pour la fabrication de peroxyde d'hydrogène par le procédé comportant des cycles répétés d'hydrogénation catalytique d'une   alkylanthraquinone   et d'oxydation de l'alkylanthrahydroquinone ainsi produite. 



   Les processus de réduction et d'oxydation sont effectués dan un solvantorganique ou un mélange de solvants organiques dans lequel l'alkylanthraquinone et   l'alkylanthrahydroquinone   sont toutes deux solubles. Après la phase d'oxydation, le peroxyde d'hydrogène formé est extrait de la solution organique par de l'eau. 



   Au cours de l'hydrogénation catalytique du composé an-   thraouinonique,   il se produit également une transformation partielle 

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   de l'alkylanthraquinone en alkyltétrahydroanthraquinone eorrespondante. Cette dernière, qui résulte de l'hydrogénation du noyau ares** -    que,   n'est   pas inerte et possède tout   comme   l'alkylanthraqinone, une certaine capacité de production de peroxyde d'hydrogène. 



   Outre cette réaction d'hydrogénation sur le   noyau.   il se produit aussi au cours du recyclage continu de la solution organique - qu'on appelle pour cette raison la solution   nave tte -   des réactif secondaires indésirable sconudisant à $la formation de sbstances inex tes, c'est-à-dire inaptes à produire du peroxyde d'hydrogène.

   Avec le temps, ces substances Inertes   s'accumulent dans   la solution na- vette, cependant que la teneur en anthraquinones actives diminue, ce qui entraîne des perturbations importantes dans le cycle de   fabri-        cation. ; 
Ces substances inertes sont de doux:types d'une part les régénérables, c'est-à-dire celles qu'on peut retransformer par des traitements appropriés en composés anthraquinoniques utilisables pour la synthèse du peroxyde d'hydrogène, d'autre part les non régé- nérables, qu'il est par conséquent avantageux   d'éliminer.   



   On connaît de nombreux procédés qui visent à retransformer les substances inertes   régénérables   en composés anthraquinoniques actifs, c'est-à-dire en substances -aptes   à   produire du peroxyde d'hy drogène.   '   
Par ailleurs, plusieurs solutions ont déjà été proposées pour effectuer l'élimination des composés inertes non régénérables. 



   Certains procédés comportent"successivement une étape de régénération des composés inertes   régénérables   et une étape   d'éli-   mination des produits de dégradation inertes non régénérables. 



   On a par exemple déjà proposé d'opérer de la manière sui- vante :Apres hydrogénation catalytique de la'solution navette dé- gradée, de manière à transformer les composés anthraquinoniques ac-      tifs en anthrahydroquinones et   séparation   de ces dernières par   extr&c   tion au moyen d'une solution   aqueuse   d'hydroxyde de   sodium,' la   nu-      

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 vette,.

   qui contient encore les composés inertes régénérables et non régénérables, est   soumise   ensuite à un traitement de régénération, par exemple par chauffage en   présence   d'alumne ou de magnésie activées   puis à.   nouveau extraite, sous sa forme réduite, par une solution   d'hydroxyde   de sodium pour récupérer les antyrahydroquino- nes régénérées. 



   De.' tels procédés présentent des inconvénients, notamment les multiples séparations de phases, et surtout la difficulté de sé- parer de la solution navette les catalyseurs d'hydrogénation tels que le nickel de Raney, le platine, et le palladium dispersés sur des supports,solides. 



     La' demanderesse   a maintenant trouvé que la régénération des solutions navettes d'alkylanthraquinones dégradées et la sépa- ration des composés de dégradation inertes non régénérables peuvent être réalisées   avantageusement   en une seule étape, en   traitant. la   navette dégradée en tout ou en partie, après le stade d'extraction à l'eau du peroxyde d'hydrogène, par un hydrosulfite en milieu a- queux alcalin. 



   Après ce traitement et séparation des phases on peut récu- pérer   les anthrahydroquinones   de l'extrait aqueux de toute manière connue en soi; on peut par exemple lesprécipiter par acidification de la phase aqueuse ou bien traiter par de l'oxygène en vue de   tram.'   former les   anthrahydroquinones   en anthraquinones qui   précipitent.   



  Après   séparation,   on reprend   ce;;   dernières par le solvantrécupéré de la navette résiduaire, par exemple par distillation, est on re- constitue ainsi une solution navette fraîche, Avant de récupérer le solvant de la navette résiduaire, on peut, si on le désire, soumet* tre cstte dernière à un nouveau traitement selon l'invention en vue de séparer les dernières quantités d'alkylanthraquinones actives des substances inertes non régénérables. On peut également dis- 

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 tiller d'abord le solvant de la navette résiduaire, puis récupérer les   alkylanthraquinones   -actives du résidu de distillation de toute manière connue en soi. 



   Les   hydrosulfites   qui conviennent   particulièrement   sont les   hydrosulfites   de métaux alcalins en raison de leur bonne solubilité en phase aqueuse. On en utilise généralement un, léger excès par rap-   port à   la quantité nécessaire pour réduire la totalité des antra- quinones actives, tant celles présente': dans la navette dégradée que celles régénérées, en anthrahydroquinones. 



   Pariai les agents .alcalins, les hydroxydes, en   particulier .   la soude et la potasse caustique, peuvent   convenir   pour extraire les anthrahydroquinones? puisque les sels de sodium ou de potassium qui se forment sont solubles en phase aqueuse. 



   La concentration de la solution alcaline utilisée n'est pas   critique;   toutefois, pour réduire lesvolumes traités, on   préfè-   re ne pas employer den solutions trop diluées; des concentrations de l'ordre de   10-40%   peuvent très bien convenir, ce qui importe c'est d'utiliser une quantité suffisante d'agent alcalin pour ex- traire toutes les anthrahydroquinones; on opère généralement en pré- sence d'un excès. 



   La régénération peut être réalisée tant en continu   qu'en.   discontinu. On peut appliquer le traitement à toute la solution navette ou   à   une partie de celle-ci. 



   Le traitement est déjà efficace lorsqu'il est réalisé à température ambiante.      



   Avantageusement, on opère   à   température plus élevée, de préférence entre   40   et 80 C. 



   Le traitement de la solution navette par un hydrosulfite en milieu alcalin présente, par rapport à une hydrogénation cata- lytique suivie d'une extraction par une solution aqueuse de soude caustique comme décrit ci-dessus dans l'exposé de la technique an-   térieure,   non seulement l'avantage qu'il suffit d'opérer en un seul 

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 stade plutôt qu'en deux, mais qu'il permet encore de   supprimer   une opération souvent difficile, à savoir la séparation du catalyseur 1   d'hydrogénation   hétérogène, et surtout de supprimer tout un stade de régénération des composés   inorter   régénérables. 



   Par ailleurs, la demarderesse n'a pas retrouvé, dans les anthraquinones régénérées et séparées par le procédé revendiqué, des traces de soufre provenant de la décomposition de l'hydrosulfite. 



  A ce sunet, une expérience confirme les résultats analyticues en effet, une navette reconstituée à partir de ces -anthraquinones et des solvants distillés de la   phns   organique résiduaire et   réutili-   sée dans le cycle de fabrication du peroxyde   d'hydrogène   présente une vitesse d'hydrogénation identique à celle d'une navette initia- le; ceci montre que les catalyseurs d'hydrogénation n'ont pas subi d'empoisonnement dû à la présence de soufre. 



   Le procédé est applicable quelle que soit la nature des substituants   alkyles   de l'anthraquinone et quels que soient les sol- vants ou mélanges de solvants utilisés. 



   Dans les exemples ci-après, l'alkylanthraquinone, par exemple la 2 éthyl-, la 2 isopropyl-, la 2 tert.butyl-, la 2 amy la 2 octyl-antraquinones ou leurs mélanges, est en solution quns un mélange à volumes sensiblement égaux d'un hydrocarbure ..rama tique et d'un alcool.secondaire à. 9 atomes de carbone. De solutions pré- parées au moyen d'autres solvants peuvent cepement être traitées de la même manière en vue de la régénération disalylanthraquino- nes dégradées et de la récupération des composés antraquinoniques actifs, 
Cet exemple est relatif à l'application du procédé de l'in- vention. 



   750 gr d'une solution navette industrielle ayant servi pen- dant 3   1/2   ans pour la fabrication de peroxyde d'hydrogène et con- tenant   114   gr   d'alkylanthraquinones   actives, 81,8 gr de substances 

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 inertes regenerabics et .t,2 gr de substances inertes non régénéra- bits, sont traitées par 1$7e5 gr de Na2iq204 at ï6j0 gr de Kaon 5 N l,OC pendant 2 h. 



  Après séparation des phases, la phase aqueuse est soumise à une oxydation par l'air à température ambiante.. Les alkylanthraqui- nones qui   précipitent   sont reprises par le mélange solvant   récupéré   par distillation de la phase organique   résiduaire*   
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 La nouvelle solution navette contient 170,1 gr dlalky7.anthra ' quinones Actives, pas de substances inertes   régénérables   et 2,3   gr   
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 de substances inertes non rgn6rb.es. 



  Le résidu de distillation de la phas<? organique résiduaire contient encore 17,4 gr d'alkylantitraquinones actives, 4a gr de substances inertes   régénérables   et   20,9   gr de substances inertes non régénérables. 



   Les composés   quinoniques   actifs peuvent être récupérés de ce résidu de distillation par tout moyen connu en soi. 
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  Le bilan en substances inertes non régénérablos est défici-   taire,   ce qui indique qu'une grande partie de ces substances sont entraînées dans les eaux de lavage. 
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 Mv-%*Plg 2 Cet exemple montre qu'il n'y a pas de régénération lorsque 
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 .la réduction est effectuée par hydrogénation catalytique suivie d'une; extraction par une phase aqueuse Alcaline. 



   750 gr d'une solution navette industrielle sont hydrogénés en présence de 20 gr de nickel de   Raney   contraint su   formiate   d'am- 
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 monium jusqu'à transformation complète des composés anthraquinone- ques en composés anthr-ahydroquinonlques. 



   On   prélève,   à l'abri de l'air, à travers une plaque frittée servant à la séparation du catalyseur, 660 gr de navette hydrogénée. 



   Ces 660 gr contenaient, avant hydrogénation,   100,3   gr d'al- kylanthraquinones actives, 72,2 gr de composés inertes   régénérables   et 35,6 gr de composés inertes non   régénérables.   
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  Après des extractions répétées à l'abri! de 7.'air par LAZZI 5 ,,. 

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 oxydation par l'air de la phase aqueuse et reprise du précipité par les solvants récupérés par distillation de la phase organique   résiduaire, 'la   navette reconstituée contient 98,3 gr d'alkylanthraqui nouesactives, 1,6 gr de composés inertes régénérables et 2,8 gr de composés inertes non régénérables.

Claims (1)

1. R E V E N D I C A T I O N S.

   1.- Procédé combiné de régénération et d'épuration des solutions navettes d'alkylanthraquinones utilisées pour la fabirca- tion de peroxyde d'hydrogène selon un processus comportant des phases successives d'hydrogénation et d'oxydation, caractérise en ce que l'on traite les solutions navettes dégradées, après la phase d'ex- traction par l'eau du peroxyde d'hydrogène, au mc'yen d'un hydrosul- fite en milieu alcailn aqueux, la phase aqueuse stant par la suite séparée de la phase organique et les alkylanthraquinones actives et le solvant de la navette étant enfin récupérés des deux phases séparées par des moyens connus en soi.

   2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé eh ce que l'hydrosulftite est l'hydrosulfite de sodium.

   3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé eh ce que le milieu alcalin est une solution aqueuse d'un hydroxyde de métal alcalin.