BE622637A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Procédé de régénération des solutions navettes utilisées pour la fa- brication du   peroxyde   d'hydrogène à l'intermédiaire des alkylanthra- quinones.      



   La présente invention concerne un procédé de régénération des solutions navettes utilisées pour la fabrication   de    peroxyde d' hydrogène par le procédé comportant des cycles répétés d'hydrogéna- tion catalytique d'une alkylanthraquinone et d'oxydation de   l'alkyl-   anthrahydroquinone ainsi produite. 



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



   Au cours de l'hydrogénation catalytique du composé anthraqui nonique, il se produit également une transformation partielle de l'   alkylanthracuinone   en alkyltétrahydroanthraquinone correspondante, 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
Cette   dernière   qui résulte de l'hydrogénation du noyau aromatique, , n'est pas inerte mais possède, tout comme l'alkylanthraquinone, 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 orga- . nique - qu'on appelle pour cette raison la solution navette - des réactions secondaires indésirables conduisant à la formation de      substances inertes   c'st-à-dire   inaptes à produire du peroxyde   d'hy-   drogène. Avec le temps, ces substances inertes s'accumulent dans la solution navette, cependant que la teneur en anthraquinones actives diminue, ce qui entraîne des perturbations importantes dans le cycle de fabrication. 



   Ces substances inertes sont de deux 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. 



   La demanderesse a trouvé que la régénération des solu- tions navettes peut être réalisée avantageusement en traitant la so- lution navette dégradée en tout ou en partie par un oxyde d'un   métal   des groupes IIb, IVb, VIIa et   VIII'du   tableau de classification pério dique des éléments (tel qu'il a été établi par la Société Chimique de France). 



   Parmi ces oxydes, ceux oui conduisent aux meilleurs résultats sont les oxydes de zinc, de plomb, de manganèse et de fer. 



   Ce traitement de régénération peut être appliqué à une solution navette dégradée à   n'importe   quel stade du cycle de   fabrica-   tion du peroxyde   d'hydrorène.   De préférence, on   l'applioue   à une so-' lution navette après la phase d'oxydation et d'extraction par l'eau , du peroxyde d'hydrogène formé.       



   Le traitement de la solution navette par les oxydes   mé-     talliques   conformément à l'invention permet de transformer une frac-      

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 tien importante des produits de dégradation inerter en -alkyltétra- hydroanthraquinone, Bien que l'alkyltêtrahydroanthxaçu3r¯one possède une certai- ne capacité de production de peroxyde d'hydrofène, on a cependant in-   tért   à limiter sa teneur dans la solution navette :en effet, sa 
 EMI3.2 
 vitesse d'oxydation étant inférieure à celle de la quinone non hydre-   r,énée   sur le noyau, on constate une réduction du taux de conversion 
 EMI3.3 
 et par conséquent de la capacité de production du peroxyde d-Ibydrogé ne.

   En outre, sa solubilité étant en général plus faibleque celle de la quinone correspondante non hydrocénée sur le noyau, il est à craindre, si la concentration en ce composé devenait trop importante,: ou'il se sépare au cours du processus de fabrication du peroxyde d' hydrogène.      
 EMI3.4 
 



  Il est donc avantageux de réparer .'alkyl-êtrehyvroanthraa.u3,: none formée lors du traitement de régénération et de la traiter sé- ; rarement, par exemple par oxydation en milieu alcalin, en vue de la 
 EMI3.5 
 transformer en quinone correspondante, qui peut it^e recyclée jar la suite. Cette séparation peut être effectuée par distillation   frac4'   tionnée; un autre moyen particulièrement avantageux consiste à opé- 
 EMI3.6 
 rer par refroidissement et précipitation sUbséauen-:e. 



   La régénération peut être réalisée tant en continu qu'en discontinu. On peut appliquer le traitement à. toute la solution na- vette ou à une partie de cette dernière. 



   La ouantité d'oxyde à mettre en oeuvre n'est pas   criti-   
 EMI3.7 
 que. La répéntration s'effectue déjà lorsque l'oxyde est présent   à raison de 1 % en poids de la solution navette traitée ; engénéral, '    on opère en présence de 2,5 à 10% en poids ou davantage.      
 EMI3.8 
 



  A la température airbiante, les réactions sont très lent4à.06; Avantageusement, on opère à température plus élevée, de nréférence 
 EMI3.9 
 de l'ordre de la température d'ébullition du milieu r6aet-àlonnel.      



  Le procédé   est   applicable quelle que soit la nature des      
 EMI3.10 
 substituants allyles dc l'antbranuinone et ou  1p au/;' soient les sol- vants oumélanges de   solvant!!   utilisés. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



   Dans les exemples   ci-après     l'alkylanthraquinone,   par exemple la 2   éthyl,   la 2 isopropyl-, la 2 tert.butyl-, la 2 amyl-, la 2 
 EMI4.1 
 octyl-anthnquinones, était mise en solution dans un mélange à volu- mes sensiblement égaux d'un hydrocarbure aromatique et d'un alcool secondaire à 9 atomes de carbone. Des solutions préparées au moyen d'autres solvants peuvent cependant être traitées de la même manière 
 EMI4.2 
 en vue de la régénération des alkylanthraçuinores dégradées. 



  T'.XitPT,T î a) A 100 gr d'une solution navette dégradée contenant 12,2 gr d'alkylanthrequinone, 3,4 gr d'alkyltétrahroanthraquinone et 6, gr de subrtancen inertes ré pensables, on ajoute 2,5 gr de mn2 03e puis on chauffe à reflux pendant 4 h 30#e sous barbotage d'air. 



   On filtre ensuite la solution navette'pour en séparer   1'oxy-   de de manganèse et on recueille un filtrat qui contient 12,2 gr   d'al-   
 EMI4.3 
 kylanthrqu1none, 9,0 gr d'alkyltétrahydroanthrRquinone et 0,8 gr de substances inertes   régénérables.   b) Le traitement ci-dessus est appliqué à une solution na- vette contenant 12,3 gr   d'alkylanthraquinone,   3,3 gr   d'alkyltétrahy-   
 EMI4.4 
 droanthraquinone et 8;2 fr de substances inertes rFp,cnê.rables, mais en remplaçant l'air par de l'argon. 



   Le filtrat   recueilli   après traitement contient 14,0 gr d'al- 
 EMI4.5 
 kylanthraouinone et 9,8 gr d'alkylt6trahydroanthrsquinone; il ne con- tient plus de substances inertes   régénérsbles.   



   La comparaison de (a) et de (b) montre que l'air n'a pas d'influence marnuante sur le traitement. 



   Le filtrat recueilli après le traitement (b) est ensuite 
 EMI4.6 
 refroidi à -.5 C pour précipiter l'alkyltétrahydroanthraquinone. 



  Par filtration, on en sépare ainsi 6,9 gr au'on oxvde par de l'air selon la méthode de DIELS, ALDFR et STEIN (Ber. Deutseh, Chem. Ges., 1929, 62, p.2337-372) et 1 * alkylanthra quinone correspondant*? pst réintroduite dans la solution navette. 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 
 EMI5.1 
 MM- rplsr, 2. - 
A 100 gr d'une solution navette dégradée contenant 12,3 gr   d'alkylanthraquinone,   3,3 gr   d'alkyltétrahydroanthraquinone   et 8,2   g@   
 EMI5.2 
 de substances inertes régénérables, on ajoute 2,5 gr de In02 puis on opère comme à l'exemple lb. 
 EMI5.3 
 



  La solution navette régénérée contient Il..5 gr d'821'1lan- thraquinone, 7,9 gr d'alkyltêtrnhydroanthranuinonej et 2,0 gr de substances inertes régénérables. 



  EXEMPLE 3.- 
A 100 gr d'une solution navette dégradée contenant 12,1   gr   
 EMI5.4 
 d'alkylanthraquinone, ?,4 gr d'alkyltétrahydroanthraqulnone et 7,2gr de substances inertes régénorables, on ajoute 2,5 gr de InG, puis on chauffe à reflux pendant 24 h.      



   Après filtrage pour séparer l'oxyde de manganèse, le fil- 
 EMI5.5 
 trat contient 1.2,1 gr d'alkylanthranuinone, 9,3 gr d'a1kyltétrahyro      anthraquinone et 1,3 gr de substances inertes régénérables.      



    EXEMPLE   4.- A 100 gr de solution navette dégradée contenant 11,4 gr 
 EMI5.6 
 d'alkylanthraquinone, 3,5 gr d'alkyltétrahydroanthraauinone et 9,0 gr de substances inertes   régénérables,   on ajoute 5 gr de PbO et on chauffe à reflux pendant 4 h 30'. 



   Après séparation de   l'oxyde   de plomb par filtration, le filtrat contient 11,6   grd'alkylanthraouinone,     Il.,5  gr   d'alkyltétra-     hydroanthraquinone   et 0,7 gr de substances inertes régénérables. 



    EXEMPLE 5. -    
A 100 gr de solution navette dégradée oontenant 11,2 gr 
 EMI5.7 
 d'alkylanthTaouinone, 3,1 gr d'alkyltétrahyrlroanthraquinona et 8,5grj de substances inertes régénérablea, on ajoute 5 rr de Pb02 et on optez re comme dans l'exemple 4. 
 EMI5.8 
 Après traitement, le filtrat contient 10,5 gr d'allcylan- thraquinone, 10,8 gr   d'alkyltétrahydroanthraquinone   et 1,7 gr de 
 EMI5.9 
 substances inertes régénêrables. 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 



  EXEMPLE 6.- 
A 100   r     de   solution navette dégradée de composition iden- 
 EMI6.1 
 tique à celle de l'exe?le 4 on ajoute 5 gr de ZnO et on opère com- me dans l'exemple 4. 



   Apres   traitement,   le filtrat contient 11,4 gr d'alkylanthra- 
 EMI6.2 
 auinone, 11,2 Fr d'alkyltétrahydroanthraquinone et 1,2 gr de substan- ces inertes regénérables. 



    EXEMPLE   7.- 
A 100 gr de solution navette dégradée contenant 12,0 gr   d'alkylanthrequinone,   3,2 gr d'alkyltétrahydroanthraquinone et   12,3gr   
 EMI6.3 
 de substances inertes rêén4rab'es,.on ajoute 5 gr de Fe203 et on traite comme dans l'exemple   4.   



   Après traitement, le filtrat contient 12,1 gr   d'alkylanthra-   
 EMI6.4 
 ouinone, 11,9 gr 'a11ltêtrahydroanthrquinone et 1,6 gr de substan- ces inertes régénarables. 



  EXEMPLE 8 . - 
100 gr d'une solution navette dégradée de   mme   composition que celle de l'exemple 7 sont portés à reflux pendant 4 h. 30'. 



   Après ce traitement, la solution navette contient   12,6   gr 
 EMI6.5 
 d'alkylanthraquinone, 4,2 rr d'alkyltétrchyroanthrnquinone et 10,6gr de substances inertes réénbrablPS. 



   On constate au'un traitement thermiaue en   l'absence   d'oxyde ne modifie pas sensiblement la composition de la solution navette dé- gradée. 

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

Claims (1)

1. REVENDICATIONS., 1 - Procédé pour la régénération des solutions navettes uti- lisées pour la fabrication de peroxyde d'hydrogène selon un processus comportant des phases successives d'hydrogénation et d'oxydation ca- ractérisé en ce que l'on traite la solution navette dégradée au moyen d'un oxyde d'un métal des groupes IIb, IVb, VIIa et VIII du tableau de classification périodique des éléments. <Desc/Clms Page number 7>

   2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution navette est traitée après la phase d'oxydation et d'ex- traction. par l'eau du peroxyde d'hydrogène.

   3- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce eue l'on trpite la solution navette au moyen d'un oxyde d'un métal choisi parmi le zinc, le plomba le manganèse et le fer, 4- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que après le traitement de la solution navette, au moyen des oxydes des métaux des groupes IIb, IVb, VIIa et VIII, on refroidit cette demie- re à une température inférieure à la température ambiante afin de précipiter une fraction de l'alkyltétrahydroanthraquinone oui est séparée et oxydée en alkylanthraquinone correspondante, cette der- nière étant réintroduite dans la solution navette.