Procédé pour la préparation de masses catalytiques. L'action catalytique du cuivre au de ses dérivés et, en particulier, de ses oxydes, est connue depuis longtemps et est d'une appli- ca.t:ion technique courante, .aussi bien dans l'industrie que dans les laboratoires pour ao- oélérer bon nombre de réactions d'oxydation ou de dévomposition pryogénée.
En ce qui concerne les réactions cl'hydro- génation ou de réduction, ou tout au moins un nombre étendu de ces réactions. l'activité catalytique du cuivre métallique ,réduit de son oxyde ou employé sous forme de poudre très divisée, signalée d'abord par Sabatier, a fait depuis, l'objet des recherches de nom breux savants.
Cependant, l'emploi de e métal ou de ses dérivés comme catalyseur des réactions d'hy drogénation ou de réduction ne s'est pas ré pandu clans l'industrie alors que celle-ci em ploie couramment, pour accélérer des réac- tions de ce type. le nickel, le platine, le pall.a- clium, etc., sous des formes diverses.
Cela tient incontestablement au fait que l'activité des catalyseurs au cuivre varie lar gement avec leur mode de préparation (V. Sabatier, La Catalyse eu Chimie organique, Paris 1913, page 100, Henderson Catalysis in Industrial Chemistry, Londres 1919, page 10) et aussi au fait que les meilleurs cata lyseurs au cuivre jusqu'ici préparés ne don naient que des résultats techniques insuffi sants.
Après de minutieuses et délicates recher ches sur des catalyseurs obtenus par réduc tion de divers oxydes ou hydrates de cuivre clans un courant d'hydrogène, les inventeurs sont parvenus à, établir un procédé très sim ple pour préparer des masses catalytiques extrêmement actives.
Ils ont constaté que, contrairement à l'o pinion admise, les catalyseurs les plus actifs de ce type ne sont pas constitués par du cuivre métal dont les propriétés catalytiques seraient liées 'a une forme physique particu lière décelée par exemple par la couleur, mais que ces catalyseurs actifs sont constitués par des dérivés oxygénés du cuivre qui ont seuls des propriétés catalytiques notables.
En effet, si l'on traite vers 300 à 400 ces catalysateurs actifs, soit neufs, soit même après qu'ils aient servi longtemps à, accélérer des réactions d'hydrogénation. ou de réduc tion, par un courant d'azote sec, il n'y a pas de dégagement d'eau, tandis que si on les traite de la. même façon dans un courant d'hydrogène sec, il y a formation .d'une quan tité notable d'eau.
Cette quantité d'eau formée peut naturel lement varier dans de larges limites. Pour de bons types de catalyseurs, par exemple, la quantité d'eau formée était d'environ 1 molé cule pour 4 atomes de cuivre métal contenu dans le 'catalyseur.
Traités par l'acide sulfurique .dilué, en a.yaut soin d'éviter toute oxydation par l'air, ces catalyseurs actifs s'y dissolvent dans des proportions qui peuvent varier, mais qui sont toujours notables, ce qui est une nouvelle preuve qu'il s'agit bien de dérivés oxygénés du cuivre et non de cuivre métal.
A un autre point de vue, une remarque très importante est que l'activité des cataly seurs définis -comme ci-dessus est accrue clans do très notables proportions lorsqu'ils sont préparés de façon à contenir des quantités plus ou moins bandes d'une matière minérale à réaction alcaline telle que alcalis caustiques <B>(</B>y compris la. lithine), bases alcalino-terreu- ses, magnésie, oxyde de zinc, sels basiques de ces bases alcalines, alcalino-terreuses ou au tres, tels que carbonates, phosphates, bo rates, etc.
L'augmentation d'a,etivité varie naturelle ment avec la base ou le sel basique ajouté. T1 suffit que la base ou le sel basique soient présents en quantités très faibles, inférieures par exemple à 0,25 %, mais une .quantité plus forte peut être présente dans d'assez larges limites sans diminuer sensiblement l'activité chi catalyseur.
Dans tous les cas, le catalyseur ainsi ac tivé, repris par l'eau, donne une réaction al caline sensible avec les réactifs habituels.
Cette augmentation de l'activité de ces catalyseurs par les bases alcalines ou alca lino-terreuses ou leurs sels basiques, n'est pas due à. des propriétés -catalytiques particu lières desdites bases ou sels basiques qui, prises isolement, n'ont pas accéléré d'une fa çon sensible les réactions qui ont été étudiée.
La présente invention a donc pour objet un procédé pour la préparation de masses c < Z- talytiques, suivant lequel on réduit inconi- plètemenü dans un courant d'hydrogène un oxyde ou hydrate de cuivre, une addition d'au moins une matière minérale à réaction alcaline étant effectuée, de telle sorte que la masse terminée reprise par l'eau, donne une réaction alcaline. L'oxyde ou hydrate de cuivre peut être réparti si on le désire, sur tout support inerte approprié.
On peut par exemple procéder comme suit: On part de l'hydrate noir de .cuivre ob tenu par précipitation par les alcalis eausti- ques, de solutions bouillantes de sels cuivri ques ou de toute autre façon.
Ces oxydes ou livdra,tes ont lavés ou non jusqu'à, disparition de toute réaction alcaline, mais dans le premier cas, on traite, avant sé chage, ces hydrates ou oxydes (ou encore une masse catalytique déjà préparée, neuve ou usagée, que l'on désire activer), par une solution diluée convenable de base alcaline ou a,lcalino-terreuse ou de sels basiques (le ces bases (ces bases ou sels basiques étant em ployés seuls ou mélangés) ou encore,
on y incorpore ces bases ou sels basiques par tous autres procédés convenables.
Les hydrates ou oxydes, quelle que soit leur origine. neutres ou additionnés de bases on de sels basiques comme indiqué ci-dessus. sont ensuite séchés, s'il y a lieu, par les mé thodes ordinaires et connues.
On procède à leur réduction, de préférence dans l'appareil et à la place même qu'ils doi vent occuper finalement, en avant soin de s'arrêter avant que cette réduction soit com plète.
Pour cela, ccs masses sont chauffées par tous moyen: convenables ou connus pendant le passage d'un courant d'hydrogène, et dans certains cas, déjà. avant ce passage, à une température qui peut varier clans de larges limites sans dépasser 200 , mais cependant au-dessus de 80 , par exemple vers 150 à 160 .
Ce traitement est poursuivi jusqu'à ce que le poids de la masse catalytique reste sensiblement constant à la température choi sie. Les masses catalytiques actives seront alors prêtes pour l'emploi.