Procédé de réglage de l'activité catalytique dans un procédé de conversion d'un alcène en un dérivé carbonylé.
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nant du chlorure cuivrique, le compose carbonylé étant ensuite sépare de la solution catalytique usée qu'on réoxyde ensuite (au second stade du procédé) à l'aide d'une source d'oxygène moléculaire (notamment l'air) avant de la recycler vers le premier stade du procédé pour la conversion de quantités supplémentaires de l'alcène.
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on peut également faire appel au procédé pour convertir d'autres alcènes, particulièrement des alcènes inférieurs et, plus particulièrement, des alcènes contenant jusqu' à 6 atomes de carbone environ-, en dérivés cétoniques correspondants. Par exemple, on peut convertir le
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Cet article décrit à la fois le procédé à deux stades concerné par la présente invention, et un procédé à stade unique très voisin qui ne fait pas appel iL un stade séparé de réoxydation du catalyseur et qui est moins voisin de la présente invention.
Les détails des mécanismes réactionnels ne sont pas pertinents en ce qui concerne la présente invention, à une exception près qui est que la formation de sous-produits chlorés, qui sont continuellement retirés du mélange contenant le produit de réaction au cours de la séparation du produit par purification, a pour résultat un appauvrissement continu de la teneur en chlorure de la solution catalytique qui, a son tour, a pour résultat une réduction de l'activité du catalyseur (c'est-à-dire une productivité réduite par unité de volume du réacteur d'oxydation de l'alcène), nécessitant le remontage de la teneur en chlorure de la solution catalytique par addition d'acide chlorhydrique. Cet acide de complément, en solution aqueuse, est ha- <EMI ID=4.1>
dans laquelle, outre l'incorporation do l'acide frais dans la solution, on fait également réagir le mélange chauffe do solution catalytique et d'acide chlorhydrique à une température élevée (d'environ
160[deg.]C par exemple) afin de décomposer certains sous-produits organiques indésirables comme des oxalates. On peut éventuellement mettre en oeuvre le procédé sans zone séparée de régénération du catalyseur, auquel cas l'acide chlorhydrique de complément est simplement incorporé dans la solution catalytique appauvrie entrant dans le stade do réoxydation du catalyseur du procède.
On sait que la composition de la solution catalytique doit être réglée dans certaines limites pour obtenir une efficacité chimique optimale, mais, à ce jour, il était nécessaire, en pratique, de permettre plus de fluctuation dans sa composition qu'il est souhaitable. Plus particulièrement, la nature de la solution catalytique est telle qu'elle ne se prête pas aisément à des analyses chimiques "en circuit" rapides d'après lesquelles on peut aisément et rapidement apporter des
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On ne dispose pas d'analyseurs en. circuit pour les ions chlorure ou cuivre dans cette solution. De ce fait, le mode opératoire ordinaire consistait à ce jour à. effectuer des analyses chimiques classiques,
à intervalles de temps réguliers, suivies d'un ajustement assez long de l'écoulement de l'acide chlorhydrique, par tâtonnements, afin de compenser la perte continue du fragment chlorure du système et de maintenir une composition catalytique constante.
Le mode de réglage du débit d'acide chlorhydrique juste décrit présente deux inconvénients. Tout d'abord, dans la mesure ou il a pour résultat un sous-traitement ou traitement insuffisant, il aboutit à une sous-utilisation du réacteur d'oxydation de l'alc�ne. Cette sous-
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de la capacité maximale du réacteur, est plus qu'ordinairement importante dans ce procédé particulier, car la nature hautement corrosive de la solution catalytique nécessite l'utilisation d'appareillages faits en on chemisés intérieurement avec du titane, de sorte que, plus que dans bien d'autres procèdes chimiques, la sous-utilisation du réacteur constitue un inconvénient d'ordre économique important. Deuxièmement, le sur-traitement ou hyper-traitement, tel' qu'il se distingue du sous-traitement, a des conséquences qui sont également inacceptables. Particulièrement, le sur-traitement aboutit également à une réduction de l'activité catalytique dans une mesure qui provo-
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tion d'alcènes étaient caractérisées pnr des ruptures de l'équilibre périodiques provoquées par le fait qu'on opérait avec trop ou trop peu d' acide chlorhydrique de sorte que, même en y portant le plus consciencieusement attention, la productivité du dispositif de réaction était inférieure à son pouvoir de productivité maximum dans une proportion
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maintenir la productivité du réacteur à son niveau optimal dans les procédés dans lesquels un alcène est oxydé en un dérivé carbonylé à l'aide d'une solution aqueuse d'un métal noble, en particulier le palladiums et d'un agent redox, particulièrement le chlorure de cui-
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lequel le premier est un réacteur d'oxydation de l'alcène tandis que le second est un réacteur de réoxydation de la solution catalytique dans lequel les constituants de la solution catalytique sont réoxydés
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L'invention a pour but particulier de fournir un procédé fiable et efficace de régulation du débit d'addition de l'acide chlorhydrique dans une zone de régénération du catalyseur fonctionnant en association avec le dispositif de réoxydation du catalyseur contenu dans
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cène inférieur comme l'éthylbne en un dérivé carbonylé comme l'acétaldéhyde.
D'autres buts, avantages et caractéristiques do l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre.
La présente invention est basée sur la découverte qu'on obtient une activité optimale de la solution catalytique et une productivité optimale do la part du réacteur d'oxydation do l'alcène lorsque la teneur en acide chlorhydrique de la solution catalytique est à un niveau tel que toute réduction de la concentration en acide provoque la précipitation de chlorure cuivreux et que la précipitation de chlorure cuivreux résultant d'un sous-traitement par l'acide provoque une
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peut être captée par dos instruments sensibles à la pression appropriés afin que les variations des gradients do pression du réacteur puissent être utilisas comme signaux d'entrée pour la régulation du procédé d'après lesquels le débit d'injection de l'acide chlorhydri-
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que l'addition de l'acide chlorhydrique est réglée directement en ré-
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maintenir la solution catalytique au point d.o précipitation do matiè-
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tion de la solution catalytique peut être réglée de façon minutieuse pendant de longs laps de temps sans qu'il soit nécessaire do souvent analyser la solution.
Suivant un mode do mise en oeuvre préféré de l'invention, qui est
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le débit d'évacuation do l'alcène n'ayant pas réagi dans les gaz fixés évacués du dispositif de séparation . du produit du procédé est également surveillé (en mesurant continuellement le débit d'évacua-
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évacuation de l'alcène n'ayant pas réagi est également utilisé comme
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gradient de pression du réacteur précité. On a découvert quo lo taux d'évacuation de l'alcène croît lorsque le débit d'addition de l'acide. chlorhydrique est trop élevé, tout comme le gradient de pression du réacteur croit lorsque le débit d'addition de l'acide est trop faible, de sorte qu'on obtient une productivité optimale do la part du réacteur lorsque le débit d'addition de l'acide chlorhydrique est réglé entre une limite inférieure signalée par un accroissement du gradient de pression du réacteur et une limite supérieure signalée par un ac- <EMI ID=20.1>
du dispositif de séparation du produit dans un courant gazeux qu'il est facile de mesurer et d'analyser en continu à l'aide d'analyseurs classiques. Par exemple, le propylène et les butylènes ont une vola-
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Bien que l'invention s'applique tout particulièrement au fonctionnement du réacteur d'oxydation de l'alcène à des débits fixes de solution catalytique et d'alcène, elle s'applique également dans des
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contenant jusqu'à environ 6 atomes de carbone, par exemple, peuvent également être oxydés pour obtenir des dérivés cétoniques correspondants.
Une solution catalytique oxydante, constituée par une solution aqueuse de chlorure palladeux, de chlorure cuivriquo et d'acide chlorhydrique, provenant d'un séparateur 10 par un conduit 2, est mélangée avec'l'éthylène introduit par un conduit 1 et le mélange ré-
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res environ. La solution catalytique comprend environ 6 millimoles par litre de chlorure palladeux, 1000 millimoles/litro de chlorure
<EMI ID=24.1> que, simultanément, une partie au moins du chlorure cuivrique, qui agit comme agent redox en association avec le catalyseur à. base de chlorure palladeux, est chimiquement réduite en chlorure cuivreux.
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cène est une solution aqueuse contenant de l'acide chlorhydrique, des chlorures de cuivre et un constituant palladium qui peut être présent sous forme de chlorure, de Pd[deg.] ou d'un Mélange des deux. Est également présente une certaine quantité de gaz comprenant tout éthylène pouvant n'avoir pas réagi ainsi que tous gas fixés formés dans la réaction. Sont également présentes de petites quantités do sous-pro-
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oxalate, etc.
Le produit de réaction qu'on vient de décrire est évacué par un registre de réglage 4 qui sert à, maintenir une contre-pression constante en un point situé sur l'extrémité d'évacuation du réacteur ou voisin de celui-ci. Le registre de réglage 4 évacue dans une tour de
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réaction volatils sont séparés de la solution catalytique on même temps que tous gaz fixés, comme l'éthylène, qui sont présents.
Les produits volatils séparés par rectification passent de la tour de rectification, par un conduit 6, dans un dispositif de séparation et do purification du produit 18 qui est représenté au dessin comme un simple rectangle, pour plus de simplicité, bien qu'il s'agisse en fait d'un dispositif compliqué do tours de distillation, etc., dans lequel le mélange brut contenant le produit est séparé en acétaldéhydc produit (retiré par un conduit 20), un courant de gaz d'
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voyée vers la tour de rectification par un conduit 7 en même temps que l'eau fraîche éventuellement nécessaire pour maintenir une quantité totale d'eau constante dans le dispositif réactionnel). Il est également bien entendu que les sous-produits volatils do réaction, par exemple les composés organiques chlorés, entrent également dans le dispositif do séparation du produit par le conduit 6 et sont, en fin do compte, séparés de l'acétaldéhydo et mis au rebut.
En ce qui concerne la présente invention, les détails du dispositif de séparation du produit ne sont pas essentiels sauf (a) que les gaz fixés contenant de l'éthylene sont finalement évacués, par le conduit 19 par exemple, de telle manière quo leur débit de produc- <EMI ID=29.1>
et (b) que la quantité globale de solution catalytique dans le dispositif réactionnel est maintenue sensiblement constante par l'eau revenant du dispositif de séparation du produit par le conduit 7 et/ ou l'addition d'eau franche au dispositif à un débit permettant de compenser l'eau retirée do la tour de rectification par le conduit 6,
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substances volatiles et gazeuses du produit du réacteur retiré du réacteur 3. Elle fonctionne sous une pression absolue constante d'environ 1,5 atmosphère lorsque le procède est utilisé pour convertir de
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à la base de la tour de rectification par un conduit 8 comprend une solution aqueuse d'acide chlorhydrique, d'un constituant palladium, de chlorures cuivrique et cuivreux, et de sous-produits de réaction
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non volatils. Cette solution catalytique appauvrie, chimiquement réduite, est Mélangée avec de l'air ou autre source équivalente d'oxygène moléculaire et envoyée dans un réacteur de réoxydation du catalyseur 9, dans lequel le chlorure cuivreux contenu dans la solution catalytique est réoxydé en la forme cuivrique pendant qu'on le fait passer dans le réacteur 9 en courant de même sens avec l' oxygène. Le
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ron et à une température de 115[deg.]C environ, une quantité suffisante d' oxygène étant présente pour oxyder tous les sels cuivreux introduits en la forme cuivrique.
La solution catalytique réoxydée sortant du réacteur 9 entre dans le séparateur gaz-liquide (séparateur d'oxygène) 10 qu'on fait habituellement fonctionner sous une pression absolue constante d'environ
11 atmosphères. L'excès d'oxygène et tous gaz inertes (par exemple 1' azote) présents sont retirés du séparateur 10 par un conduit 11 tan-
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rassée des gaz, est retirée par un conduit 12.
La solution retirée du séparateur par le conduit 12 est séparée en un courant principal, qui est renvoyé vers le réacteur d'oxydation de l'alcène par le conduit 2, et un courant de dérivation qui est envoyé par dérivation vers un réacteur de régénération du catalyseur
15 par un conduit 13, en même temps que l'acide chlorhydrique qui est
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tituant chlorure retire! du dispositif par le conduit 6 dans les produits de réaction volatils sépares par rectification du produit du
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l'acide est retirée du réacteur de régénération et est renvoyée vers le réacteur de réoxydation 9 par un conduit 16.
Le réacteur de réoxydation 9 et le réacteur d'oxydation de l'alcène 3 sont tous deux des réacteurs tubulaires, chacun étant compose d'une série de tubes orientés verticalement reliés par des raccords en U pour former un trajet do réaction allongé pour le mélange de liquide et de gaz qui y passent en courants de même sens. Le débit du liquide habituel, dans chacun de ces réacteurs, est de l'ordre de
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solution sont en titane ou chemisés intérieurement avec du titane.
Lors du fonctionnement du dispositif qu'on vient de décrire, on
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metteurs de la pression. L'écoulement des liquides et des gaz dans
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que possible et, comme précédemment indiqué, le volume de solution catalytique dans l'ensemble du dispositif est également maintenu constant par remontage des pertes on eau subies par le dispositif, par exemple par le conduit 7,
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débit d'introduction de l'acide chlorhydrique par le conduit 14, sur la base des fluctuations observées dans le gradient de pression dans le réacteur d'oxydation 3 de l'alcène tel que mesuré par des varia-
<EMI ID=44.1> miso en couvre encore préférable, le débit d'addition de l'acide est,
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duit 19. Suivant un mode de mise en oeuvre particulièrement intéres-
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que le débit de solution catalytique dans le réacteur 3 varie, en incorporant dans le dispositif régulateur une compensation du débit
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en association avec le degré observé d'ouverture du registre de réglage 4.
L'invention est basée sur l'observation qu'on obtient une activité maximale du catalyseur et une productivité Maximale du réacteur dans le réacteur d'oxydation de l'alcène lorsque la teneur en acide chlorhydrique do la solution catalytique est ajustée d'aussi près que possible au niveau au-dessous duquel il y a début de précipitation de
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à ou au voisinage de son débit maximum, cette précipitation des matières solides provoque un accroissement du gradient de pression dans le réacteur (c'est-à-dire un accroissement de la chute de pression
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des matières solides) ayant un ordre de grandeur tel que l'accroissement du gradient de pression peut être décelé par des instruments appropriés et utilisé comme signal régulateur du procédé entrant pour un appareil régulateur de débit approprié réglant le débit d'injection de l'acide chlorhydrique dans le régénérateur du catalyseur afin de maintenir le débit d'introduction de l'acide au-dessus du niveau auquel la précipitation de matières solides a lieu. On a également découvert que, la limite inférieure d'introduction de l'acide étant réglée par le gradient de pression du réacteur dont on vient de parler, on peut également fixer une limite supérieure de débit d'introduction de l'acide sur la base du débit de sortie de l'alcène n'ayant pas réagi par le conduit 19 à un débit donné de l'alcène dans le réacteur
3. Plus particulièrement, un excès indésirable d'addition d'acide chlorhydrique est signalé par le début d'une tendance croissante dans le débit d'évacuation de l'alcène. C'est ainsi qu'il devient possible de régler le débit d'addition de l'acide chlorhydrique à un niveau optimal en utilisant les paramètres physiques simples de gradient de <EMI ID=50.1>
équilibre .dans le fonctionnement du réacteur tandis que ces ajustements sont effectués.
En termes semi-quantitatifs, on a découvert que l'utilisation du mode de régulation suivant la présente invention, par comparaison
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en simplifiant le travail des opérateurs et en évitant des ruptures de l'équilibre périodiques dans le fonctionnement du réacteur.
L'explication qui précède des principes fondamentaux de l'invention suppose implicitement que le gradient de pression du réacteur et le débit d'évacuation de l'alcbnc sont mesures dans des conditions
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tour. Toutefois, il n'est pas essentiel que ces débits soient mainte-
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qu'on peut compenser les variations de débit dans le réacteur en utilisant des Modifications du degré d'ouverture du registre de réglage
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de la solution catalytique, dont les variations peuvent être exprimées par l'équation suivante:
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<EMI ID=56.1> conditions d'écart mineurdes conditions opératoires du réacteur non encrassé, qui sont les conditions auxquelles ou au voisinage desquelles le fonctionnement du réacteur d'oxydation de l'alcène est maintenu par le mode de régulation suivant l'invention. Dans cette équation
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tie du réacteur. C'est ainsi que le signal de sortio de tout instrument do transmission approprié qui est sensible au degré d'ouverture du registre de réglage est une indication directe du débit de sortie du produit de réaction du réacteur d'oxydation de l'alcènes et, aux fins de régulation, le débit volumétrique effectif n'a pas besoin d'être connu. Cela est particulièrement intéressant car, clos matières solides étant parfois présentes, il est très difficile do mesurer en tous temps le débit effectif du produit du réacteur à l'aide d'instruments classiques. Il en découle, en conséquence, que le fait d'ajoutor de l'acide chlorhydrique dans le régénérateur du catalyseur h un débit
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le maintien souhaité d'une concentration en acide chlorhydrique qui est suffisamment élevée pour éviter la précipitation de matières solides dans le réacteur d'oxydation de l'alcène et qu'on peut obtenir
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soin d'être connu directement, c'est-à-dire la position du registre de réglage telle que. captée et transmise par un instrument approprié peut être utilisée comme paramètre régulateur sans qu'on connaisse
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re pour un mode de réglage automatique, c'est que les signaux de sortie
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P2 soient disponibles comme signaux d'entrée pour des instruments régulateurs classiques. Ces signaux de sortie, tout comme le signal
de sortie do l'instrument sensible au degré d'ouverture du registre de réglage précité, peuvent Être, par exemple,, dos signaux de sortie pneumatiques d'indicateurs ou dispositifs régulateurs pneumatiques, ou
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slow émisés par dos instruments électriques ou électroniques approprias, de préférence des instruments de transmission. On peut même utiliser do simples liaisons mécaniques, bien que des instruments de transmission électriques ou pneumatiques soient préférables.
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leur tour, concernent, comme indiqué, la limite inférieure de régulation du débit d'introduction de l'acide chlorhydrique dans le procède. Ce qui suit concerne le réel-age de la limite supérieure du débit d' introduction de l'acide chlorhydrique, qui est en relation non avec le gradient de pression du réacteur, mais plutôt avec le débit de
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produit du procédé, par un conduit (le sortie approprié, par exemple le conduit 19 au dessin, par lequel on peut continuellement mesurer
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par exemple IL l'aide d'un débitmètre indicateur, et de préférence transmetteur, tandis que le. teneur en alcène est également surveillée par un analyseur en circuit.
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précipitation de matières solides dans le réacteur d'oxydation de l' alcène (qui est signalée par une augmentation du gradient de pression). Lorsque la teneur en acide chlorhydrique de la solution devient supérieure à son niveau optimal, il va de soi qu'il n'y a pas de variation dans le gradient de pression du réacteur, de sorte que ce paramètre est sans valeur pour signaler une concentration indésirablement élevée en acide. Toutefois, on a remarqué que lorsque la concentration en acide s'élève au-dessus de son niveau optimal, la conversion de l'alcène dans le réacteur d'oxydation de 1' alcène baisse, avec pour
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chlorhydrique se manifeste par un accroissement notablo du débit d' évacuation de 1' alcène provoque par l'apparition de quantités accrues
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qu'il devient possible d'ajuster le débit d'introduction de l'acide chlorhydrique entre une limite inférieure signalée par un accroissement du gradient de pression du réacteur et une limite supérieure <EMI ID=69.1>
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évacuation de l'alcène et (b) le gradient do pression du réacteur
(qu'on peut compenser pour les variations de débit du catalyseur, comme précédemment indiqué). Toujours en ce qui concerne le débit d'
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d'oxydation de l'alcène avec un débit cI' alcène tel quo, la concentration en acide chlorhydriquc étant, au niveau où on obtient des conditions de début de précipitation de matières solides, on remarque une concentration à peine perceptible d'alcène dans le gaz d'évacuation. Il est bien entendu possible d'opérer dans des conditions telles qu' on ne peut essentiellement pas du tout déceler d'alcène dans le gaz d'évacuation, mais, dans ces conditions, il est bien entendu que le réacteur ne fonctionne pas à sa capacité maximale. D'ordinaire, il
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exemple d'éthylène) en volume, En observant le débit volume trique du gaz d'évacuation et sa teneur en alcène dans ces conditions, on obtient un débit d'évacuation de l'alcène de base souhaitable représentatif d'une opération satisfaisante, et les accroissements ultérieurs du débit au-dessus de ce débit de base peuvent être utilisés aux fins de régulation lors de la mise en oeuvre de la présente invention, com-
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tion de l'acido chlorhydrique a été atteinte ou dépassée. Il est bien entendu qu'un accroissement modère du débit d'évacuation de l'alcène au-dessus de colui réalisé dans les conditions optimales n'indique pas que le réacteur est subitement devenu inopérant; c'est-à-dire qu' on peut permettre au débit d'évacuation de s'élever en une proportion modérée au-dessus de la valeur obtenue dans des conditions optimales, sans que le procédé soit gravement perturbe! , mais il est recommandé que, dans la mesure de la sensibilité des instruments dont on dispose, ces accroissements du débit d'évacuation soient évités autant que possible. En tout cas, il est particulièrement recommandé de ré-
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partie ou la totalité de 11 'alcène qui passe dans le réacteur d'oxydation de l'alcène sans être convertie et qui passe ensuite vers le dispositif de séparation 18 du produit par le conduit 6, comme représenté au dessin, sera liquide plutôt qu'en phase vapeur dans les conditions ordinaires de température 'et de pression et, en conséquence, sera en fin de compte retirée du dispositif de séparation du produit sous la forme d'alcène liquide plutôt que sous forme de gaz d'évacuation.
Bien qu'il soit plus facile de capter de petites fluctuations du débit d'une .substance en phase vapeur que sous forme liquide (le débit volumétrique de la vapeur étant bien supérieur), il est bien entendu que dans le présent contexte le débit d'un alcène liquide retiré du dispositif do séparation du produit peut Être surveillé en continu et utilisé dans le mode de réglage suivant l'invention tout cornue lé débit d'évacuation du gaz est surveillé et utilisé comme facteur régulateur lorsqu'on oxyde un alcèno normalement gazeux comme l'éthylène.
Les modes opératoires suivants sont recommandés pour établir les pressions et débits de base du procédé qui sont réglés lorsqu'on fait appel 4 la présente invention.
Tout d'abord, en co qui concerne les températures, les pressions, la vitesse spatiale dans le réacteur d'oxydation de l'alcène et la composition de base du catalyseur, ces facteurs sont bien connus dans la technique de l'oxydation catalytique des alcènes et, bien qu'on les ait brièvement décrits ci-dessus, leurs valeurs optimales n'entrent pas dans le cadre de l'invention qui ne concerne qu'un mode de
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acide chlorhydrique.
Si on considère maintenant le gradient de pression du réacteur "propre" ou "non encrassé" qui doit déterminer la limite de réglage inférieure du débit d'introduction do l'acide chlorhydrique, la pre-
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sion obtenu dans le réacteur d'oxydation de l'alcène lorsqu'on sait qu'il est exempt de matières solides déposées à l'intérieur et tandis
<EMI ID=78.1> qu'on souhaite maintenir. On peut obtenir ce résultat, en faisait tout d'abord fonctionner le réacteur d'oxydation de l'alcène dans des conditions de température, de pression, de composition de la solution catalytique et de débit do solution catalytique et d'alcène qui sont sensiblement aux niveaux de cos divers paramètres habituellement utilisés pour le procède, puis en les ajustant si nécessaire, comme suit:
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tique fonctionnant également, et un courant de dérivation étant retiré du séparateur d'oxygène et envoyé dans le réacteur de régénération
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lution étant retirée du séparateur d'oxygène), on fait débuter l'introduction d'acide chlorhydriquc dans le courant de dérivation entrai*
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pour compenser la perte de chlorures volatils dans la section etc séparation du produit.
L'acide chlorhydrique étant introduit comme décrit ci-dessus, on continue à faire fonctionner le dispositif tout en observant con-
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vé est noté comme gradient de pression du réacteur obtenu dans des conditions de "réacteur propre" aux débits de solution catalytique et de charge d'alcene initialement utilisas. Le débit d'introduction de
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débit de base d'addition de l'acide chlorhydrique qui devra ensuite être réajusté suivant les besoins.
On continue à opérer de cette manière jusqu'à ce qu'on observe un accroissement du gradient de pression du réacteur; dans des conditions opératoires représentatives, on peut, de façon fiable, déceler un accroissement de gradient de pression d'environ 0,035 kg/cm2 sur
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ayant environ 183 m de long.
Lorsque le débit d'addition de l'acide chlorhydrique initialement choisi est trop élevé pour qu'un accroissement de gradient de pression du réacteur se manifeste, on. réduit, par étapes, le débit de base de l'addition de l'acide chlorhydrique jusqu'à obtention d'un <EMI ID=87.1>
sion.
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du réacteur, on accroît le .débit d'addition de l'acide chlorhydrique dans le réacteur de régénération du catalyseur, par incréments suc-
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te ce débit d'addition do l'acide jusqu'à ce qu'on n'observe plus de diminution du gradient de pression, ce qui indique que les surfaces internes du réacteur sont exemptes de dépôts solides.
On répète la suite des opérations ci-dessus, c'est-à-dire qu'on réduit le débit d'addition de l'acide chlorhydrique jusqu'à ce que le
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débit d'acide jusqu'à ce que le gradient de pression indique à nouveau que le réacteur est propre, les ajustements successifs du débit
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d'addition de l'acide chlorhydrique qui est juste suffisant pour empêcher le début d'un accroissement du gradient de pression.
Le débit d'addition de l'acide chlorhydrique et le débit de la solution catalytique étant ceux finalement atteints par le mode opé-
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lée dans le courant d'évacuation du procédé par analyse chimique ou physique classique. On obtient do bonnes conditions opératoires typi-
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(par exemple d'éthylène) en volume.
Les conditions opératoires étant fixées comme indiqué ci-dessus, on note ensuite les débits de base de tous les débits autour du dispositif du réacteur d'oxydation de l'alcène et du dispositif régénérateur du catalyseur, et on note également le gradient de pression du réacteur ainsi que, de préférence, la position du registre de réglage 4 et. le débit d'introduction de l'acide chlorhydrique dans le régénérateur du catalyseur. Pour obtenir un débit maximal de la part du <EMI ID=94.1>
débits de l'ensemble du dispositif, eu proportion directe l'un avec l'autre, jusqu'à obtention de conditions auxquelles, bien que le
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réajustement conformément aux variations du gradient de pression du réacteur, comme décrit ci-dessus), la teneur en alcène du courant d'
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du réacteur a atteint un niveau auquel le volume disponible du réacteur est insuffisant. Tous les débits et les pressions du dispositifs
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pertinents du procède étant au niveau souhaités y compris le fonction-
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tumière, on peut déterminer les constantes apparaissant dans l'équa-
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le. Il est particulièrement utile d'avoir les valeurs des constantes
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quelles le débit de solution catalytique dans le réacteur d'oxydation de l'alcène varie avec pour résultat qu'il est nécessaire d'utiliser, dans le schéma régulateur du procédé, un gradient de pression du réacteur compensé pour les variations de débit du réacteur. On détermine les valeurs des constantes en faisant varier le débit de la solution catalytique par rapport à son niveau de base pendant un court laps de temps, par exemple 1 ou 2 minutes, dans une proportion de par exemple
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chaque condition de variation du débit du réacteur. On obtient ainsi . des informations numériques adéquates pour le calcul des constantes dans lequel on peut utiliser n'importe quel système d' unités cohérentes.
Par exemple, on peut utiliser éventuellement les pressions effec-
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valeur visée de gradient de pression du réacteur, de déterminer une série de constantes exprimées simplement, par exemple, en termes de niveaux de signaux de sortie d'instruments de transmission sensibles aux trois pressions et à la position du registre de réglage.
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peu près au niveau attendu pour caractériser un bon fonctionnement
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dient de pression et le degré d'ouverture du registre de réglage sont indûment influencés par l'écoulement d'une quantité anormalement élevée de gaz dans le dispositif.
Disposant des données fondamentales concernant les débits et les pressions déterminées com�c indiqué ci-dessus, on peut mettre en oeuvre le procédé avec un minimum d'instruments ou, sinon, avec un haut
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instruments implique simplement, de préférence, un fonctionnement avec un débit constant de solution catalytique dans le réacteur d'
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acide chlorhydrique, en réponse à des valeurs observées de gradient de pression du réacteur et de débit d'évacuation de l'alcène, entre une limite inférieure qui, lorsqu'on l'atteint, est signalée par un accroissement de gradient de pression du réacteur, et une limite supérieure qui, lorsqu'on l'atteint, est signalée par un accroissement perceptible du débit d'évacuation de l'alcène. On peut éventuellement régler les débits à la main de cette manière, en association avec de
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La mise en oeuvre de l'invention dans des conditions telles que le débit de la solution catalytique ne reste pas constant est plus facile à comprendre en considérant le degré d'encrassement du réacteur tel que représenté par un indice 1- qui est exprimé mathématiquement dans l'équation suivante:
dans laquelle X est le gradient de pression du réacteur d'oxydation
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sont les pressions du dispositif comme représenta au dessin, a et b
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La signification de cet indice I et sa relation avec les autres termes de l'équation (II) (laquelle équation est, comme on le voit,
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quelle les traits V et V désirent les conditions obtenues pour deux positions différentes du registre de réglage tandis que les traits
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conditions obtenues lorsque le réacteur est exempt de dépôts solides
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des dépôts solides dans le réacteur, ayant pour résultat un accroissement du gradient de pression du réacteur). Les traits, tels qu'in-
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il va de soi que dos variations dans, par exemple, le débit de la solution catalytique, dans des limites étendues, feraient que les traits
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Si on considère un fonctionnement à des débits constants de la solution catalytique et de l'évacuation de l'alcène et avec un réacteur propre, c'est-à-dire non encrasse, et en supposant également que
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miné unique . Ces conditions sont représentées par l'intersection des traits V et 1 sur le graphiquo. Si on suppose maintenant qu'on accroît le débit de la solution mais que les faces internes du réacteur restent propros, le registre de réglage s'ouvrira, et les condi-
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et V. L'accroissement du débit du catalyseur à une valeur encore plus
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présentées par l'intersection des traits 1 et V" (le trait V" repré- <EMI ID=121.1>
sentant une troisième position du registre do réglage). Il en découle qu'on peut, de cette manière, représenter graphiquement le degré d' ouverture du registre de réglage en fonction du débit de solution catalytiquo dans le réacteur d'oxydation .de l'alcène non encrassé,
Si on considère maintenant les conditions obtenues lorsque dos matières solides se sont déposées dans le réacteur avec, pour résultat, un accroissement du gradient de pression, ces conditions sont
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discontinus qui montre qu'à un débit constant de la solution catalytique, l'encrassement du réacteur déplace l'indice vers un point représenté sur le graphique par l'intersection du trait l'et du trait discontinu horizontal inférieur. Le registre de réglage s'ouvrirait également en une. position intermédiaire, entre V et V'.
Si on suppose maintenant des conditions dans lesquelles il y a eu encrassement du réacteur ainsi qu'un accroissement du débit de la solution catalytique dans le réacteur, les conditions sont les sui-
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que, s'il y avait eu accroissement du débit do la solution sans encrassement du réacteur, les conditions seraient comme indiqué à la Fig.<2> par l'intersection du trait discontinu horizontal supérieur et du trait I; tout déplacement des conditions opératoires dans la zono .
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troduction de l'acide chlorhydrique afin do ramener les conditions de débit-gradient de pression-position du registre de réglage à celles représentées par le trait I. On se rendra compte qu'une délinéation exacte dos conditions d'encrassement représentées, par exemple, par
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do savoir que les conditions so sont déplacées quelque part la droidu trait I, .C'est ainsi qu'il est possible do concevoir des appareils régulateurs, par exemple des instruments électroniques, sensibles au débit <EMI ID=126.1>
la technique, d'incorporer, en outre, un dispositif pour éviter le dépassement , commande par le débit d'évacuation de l'alcène, afin d'empêcher l'addition d'acide chlorhydrique en un excès tel que lo débit d'évacuation croisse au-dessus d'une valeur préalablement fixée. C'est ainsi que, Même avec un débit variable de la solution catalytique, on peut régler le débit d'introduction de l'acide chlox-
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procédé et le maintien d'une productivité optimale de la part du réacteur.
Il va de soi que le ddbit d'évacuation de l'alcone est le produit mathématique de deux facteurs: (a) le débit du courant de gaz d'
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priée, mesuré par un volucompteur ot (b) la concentration de l'alcène dans ce courant, déterminable par simple analyse chimique (par exemple par dosage des composés insaturés) mais, de préférence, l'aide d'un analyseur continu en circuit , à spectroscopie infrarouge par
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régler directement le procède.On connaît bien les instruments multiplicateurs qui peuvent recevoir en continu un signal de sortie d'un dispositif de mesure du débit du gaz d'évacuation et un signal de sortie d'un analyseur d'alcène en circuit, multiplier l'un par l'autro et transmettre un signal sortant de commande équivalant au débit d'évacuation de l'alcène qui fixe la limita supérieure de commande du
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la tour de rectification sont séparés en les constituants respectifs, est conçu de telle sorte que tous les gaz fixés, y compris l'éthylène n'ayant pas réagi, sortent en passant par un dispositif de mesure du débit; on prévoit également un dispositif d'analyse de la teneur en .éthylène du gaz d'évacuation évacue.
En cours de fonctionnement, le volume total de solution cataly-
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portes en eau dans le dispositif do séparation du produit.
La composition de la solution catalytique entrant dans le réacteur d'oxydation de l'alcène est approximativement la suivante:
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rence de pression entre le séparateur d'oxygène et la sortie du réactour d'oxydation do l'alcène lorsqu'on sait que le réacteur est ex-
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15.000 dm3 par dm2 de section transversale du réacteur, le gaz d' <EMI ID=136.1>
qu'elle contient, par exemple le cuivre.
Du séparateur d'oxygène on évacue les gaz fixés, principalement de l'azote et l'oxygène non consommé et on retire la solution cataly-
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ne-ration du catalyseur. La partie de la solution envoyée vers le dispositif de régénération du catalyseur est mélangée avec environ
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lution catalytique ainsi envoyée vers le dispositif de régénération. Après passage dans le réacteur de régénération du catalyseur, on renvoie le mélange résultant de solution catalytique régénérée et d'acide chlorhydrique vers le réacteur de réoxydation du catalyseur, comme
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ment comme décrit, on note un accroissement du gradient de pression dans le réacteur d'oxydation de l'alcène, comme mesuré par la diffé-
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sion du réacteur d'oxydation de l'alcène, représentant un accroisse-
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base noté lorsqu'on savait que le réacteur était exempt de dépôts solides, indique qu'un dépôt de matières solides est en train de se produire. Lorsqu'on remarque cet accroissement du gradient de pres-
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chlorhydrique dans le dispositif de régénération du catalyseur.
On maintient co débit accru d'introduction de l'acide chlorhy-
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valeur de base normale (caractéristique d' un réacteur propre),
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remarque un accroissement du débit d'évacuation de l'alcène, indiquant un sur-traitement par l'acide chlorhydrique. Particulièrement, bien que le débit total d'évacuation du gaz n'ait pas crû de façon signifi-
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et, au bout d'une heure environ, la teneur en éthylène du gaz retombe à sa valeur de base initiale.
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ment de gaz d'évacuation, et. on fait fonctionner le dispositif dans des conditions élevées d'efficacité chimique et de débit pendant environ 3 mois sans "perturbations". L'efficacité de production moyenne
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obtenue en opérant sur la base d'analyses chimiques périodiques do la solution catalytique suivies d'ajustement des concentrations, conformément aux résultats des analyses.
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tion tubulairc allongée en courant de même sens avec une solution acide do catalyseur oxydant comprenant un catalyseur d'oxydation à
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oxyder le cuivre qu'elle contient en la forme cuivrique; et on
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procédé' provoquant un appauvrissement continu de la teneur en chlorure de la solution catalytique du fait de la, formation de sous-produits de réaction chlores qui nécessite le remontage de la teneur en chlorure de la solution catalytique par addition d'acide chlorhydri-
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un débit donné d'évacuation du produit de réaction et on ajuste le débit d'addition de l'acide chlorhydrique dans la solution catalytique, en réponse aux fluctuations dudit gradient de pression, jusqu'à
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près constant et à un niveau caractéristique dudit réacteur lorsque son intérieur est exempt d'encrassement par des dépôts solides.