CH144563A

CH144563A - Procédé et dispositif pour la fabrication de produits organiques par oxydation avec de l'oxygène.

Info

Publication number: CH144563A
Authority: CH
Inventors: Futacchi Demetrio
Original assignee: Futacchi Demetrio
Priority date: 1928-04-11
Filing date: 1929-04-05
Publication date: 1931-01-15

Description


  Procédé et dispositif pour la fabrication de produits organiques par oxydation  avec<B>de</B>     Foxygène.       Il est connu de préparer certains pro  duits organiques par oxydation de substances  que l'on soumet<B>à</B> l'action de l'oxygène     pui     ou des gaz -contenant de l'oxygène, par exem  ple de l'air. L'inventeur a reconnu qu'une  telle oxydation peut être considérablement  facilitée en opérant<B>à</B> très haute pression.  



  On utilise par exemple<B>déjà</B> dans de nom  breuses     faârications   <B>le</B> 'principe de l'hydro  génation sous haute pression; c'est le cas  notamment du procédé     Bergius    pour le trai  tement de la     houill-e    par hydrogénation, du  durcissement des graisses, de la fabrication  de l'alcool méthylique et du     synthol.     



  Maïs rien ne pouvait laisser prévoir     jus-          qu'ici    qu'il serait possible de baser des pro  cédés de transformation de produits organi  ques sur l'oxydation sous haute pression par  analogie avec l'hydrogénation sous haute  pression. En -effet, il doit sembler<B>à</B> première  vue que des corps     fa4cilement    inflammables<B>à</B>  l'air libre comme des, essences, huiles, al-         cools,        etc..    soumis<B>à</B> une oxydation sous, très  haute pression, devraient donner lieu<B>à</B> une  réaction avec formation d'acide carbonique       ci-    d'eau.  



  Or des expériences faites     par    le deman  deur ont démontré au contraire que l'on pou  vait parfaitement soumettre des produits     or-          ,D'aniques   <B>à</B> une oxydation sous très haute  <B>D</B>  -pression sans donner lieu<B>à</B> des réactions bru  tales, mais au contraire en réalisant tel de  gré d'oxydation partielle bien défini que     Fon     peut désirer. suivant la pression et la     t#(,mpé-          rature    employées.  



  Pour réaliser ces oxydations sous haute       press-ion,    on peut employer soit de l'oxygène  pur, soit de l'air, soit des     mélan,,es        -azcux     contenant de l'oxygène.  



  Les pressions mises en     #uvre    sont supé  rieures<B>à 100</B> kg et sont comprises de     pré-          férenee    entre<B>100</B> et<B>800</B>     L-g/eni',    quant aux  températures de réaction. elles pourront va-           rier    suivant le degré d'oxydation que     l'on     désire obtenir, mais de préférence ne -dépas  seront pas<B>500 ' C.</B>  



  Enfin, l'expérience a prouvé qu'il<B>y</B> avait  intérêt<B>à</B> faire agir     Foxygène,    l'air, ou le     me-          lange    contenant l'oxygène, sur la matière pre  mière organique<B>à</B> l'état liquide; si cette matière  n'est pas normalement liquide<B>à</B> la tempéra  ture de réaction, -on peut. avantageusement     la     dissoudre dans un solvant plus difficilement  oxydable que la matière<B>à</B> traiter, et ne par  ticipant donc pas<B>à</B> la réaction.  



  Pour l'application de ce procédé, on  pourra utiliser avantageusement un appareil  comportant deux tubes<B>à</B> haute pression dis  posés en série, l'un de ces tubes constituant  le tube -de réaction proprement dit dans le  quel se produira l'oxydation<B>à</B> haute     press-ion     et étant muni<B>à</B> cet effet d'un système de  chauffage, -électrique de préférence; l'autre  tube constituant un tube de sécurité dans le  quel la matière<B>à</B> oxyder pourra être refou  lée automatiquement sous l'effet de la co  lonne gazeuse comprimée renfermée avec elle  dans le tube de réaction si, en cas d'échauffe  ment accidentel, on vient<B>-à</B> ouvrir un     rabi-          net    de détente placé en amont -de l'appareil  sur l'arrivée du gaz oxydant<B>à</B> haute pression.

    



  Au dessin ci-joint, on<B>a</B> représenté,<B>à</B> titre  d'exemple non limitatif, une forme de réali  sation de l'appareil, en vue en élévation et  coupe partielle.    L'appareil représenté comporte deux tubes  <B>à</B> haute pression<B>A</B> et B, pouvant résister  <B>à</B> des pressions de<B>1000 à</B>     :9000   <B>kg,</B> par exem  ple, et placés verticalement. Le tube     B-,    qui  constitue le tube de réaction proprement dit,  peut être chauffé extérieurement<B>à</B> l'aide  d'un chauffage électrique<B>1</B> quelconque ap  proprié.  



  2 est le tube -d'arrivée d'oxygène,     illair     ou, d'une manière générale, du mélange con  tenant     l'oxy--ène   <B>sous</B> pression, muni d'un  robinet d'arrêt<B>3</B> et d'un robinet de détente 4.  Le mélange oxydant traverse     d'a;bord    le tube  <B>A,</B> puis par     lacanalisation   <B>à</B> pénètre dans le  tube B qui renferme en<B>6</B> la matière organique  <B>à</B> oxyder (liquide<B>à,</B> la température de réac  tion ou dissoute dans un solvant approprié  plus difficilement oxydable que cette matière  elle-même).  



  <B>7</B> est le tuyau d'échappement des gaz,  muni d'un robinet d'arrêt<B>8.</B>  



  Chacun des tubes<B>A</B> et B est fermé<B>à</B> sa  partie supérieure par un bouchon     étan-che   <B>9.</B>  On va. décrire ci-après le fonctionnement  de ce dispositif dans le cas, par     ex#_,mple,    de       l'applieation    du procédé<B>à</B> la synthèse<B>de</B>       l'éthylène-glycol.     



  Dans     icette    application, on soumet<B>à</B> l'oxy  dation<B>à</B> haute pression de l'alcool     métliyli-          que    qui constitue par conséquent la matière  première<B>à</B> traiter.  



  La réaction peut être envisagée comme  suit:  
EMI0002.0023     
    Elle se produit vraisemblablement en  -deux fois:<B>1 '</B> Oxydation d'une molécule de       CW-011    -en     CH'O.     



  <B>A</B> la température et<B>à</B> la pression em  ployées, le     CH'O    formé réagit sur une autre  molécule de     CH'OH    pour donner de     l'éthy-          lène-glycol.   <B>-</B>  On     utilsera,    par exemple, comme agent       #n     d'oxydation, de l'air sous une pression de  450<B>kg</B> et on fera en sorte que la température    de réaction ne dépasse pas<B>180 ' C.</B> Le tube B  -étant rempli d'alcool méthylique, l'air sous  pression venant par le tuyau 2, le tube<B>A</B> et  le tuyau<B>5,</B> traverse lentement de bas en haut  le liquide<B>à</B> traiter dans lequel il barbote, as  surant ainsi, grâce<B>à</B> ce brassage du liquide       #ar    le gaz,

   le degré d'oxydation que l'on<B>dé-</B>  sire. Avant     de    commencer le     #chauffage    du  tube     B#    il est indispensable que la pression  clans ce tube ait atteint une valeur d'environ       300   <B>kg.</B>      En cas d'échauffement accidentel<B>dû à</B> la  réaction d'oxydation qui se produit dans<B>le</B>  tube B, on ouvrirait le robinet de détente 4       branchê    sur l'arrivée de l'air -comprimé.<B>Il</B> se  produirait de ce fait une détente brusque  dans cette arrivée d'air comprimé et la co  lonne gazeuse comprimée renfermée dans le  tube B refoulerait alors automatiquement le  liquide de ce tube dans le tube<B>A</B> dans lequel  ne pénètre plus d'air comprimé;

   de<B>ce</B> fait, la       réaetion    cesserait brusquement.  



  Il est préférable d'employer ce dispositif  de sûreté dans toutes les opérations d'oxyda  tion<B>à</B> haute pression.  



  Le mélange obtenu dans le tube B, une  fois la réaction terminée, est constitué par  environ 40<B>%</B> de glycol,<B>5 %</B> d'alcool méthy  lique non oxydé, 20<B>%</B> de glycérine et le  reste sous forme d'une mélasse formée de po  lyalcools, de sucres,     etc.     



  On sépare le glycol<B>à</B> la manière connue  par distillation dans le vide.  



  Si l'on modifie la température et la pres  sion de réaction utilisées, on pourra, au lieu  d'obtenir ce rendement en glycol, obtenir des  polymérisations menant<B>à</B> des quantités de  glycérine et de sucres plus importantes.  



  Le présent procédé permet en effet d'ob  tenir des produits organiques non seulement  directement, mais encore par polymérisation.  



  Comme exemples d'applications du pro  <B>cédé,</B> on peut signaler entre autres- la fabri  cation des alcools, aldéhydes et -cétones, par  oxydation du pétrole; la fabrication des aci  des gras par oxydation des paraffines.  



  Il<B>y</B> a lieu d'ajouter que l'on peut, si on  le désire, faciliter les réactions -d'oxydation  <B>à</B> haute pression conformes<B>à</B> l'invention, en  utilisant un catalyseur dans le tube B.  



  Ce catalyseur peut être par exemple du  fer, du cuivre, du vanadium<B>ou</B> tout autre  corps approprié.  



  L'emploi d'un catalyseur de ce genre peut  permettre de diminuer la température de  réaction et de régulariser cette dernière en  augmentant le rendement en produits organi  ques que     Yon    désire obtenir.

Claims

REVENDICATIONS: I Procédé de fabrication de produits orga niques par oxydationà l'aide de l'oxy gène, caractérisé par le fait que l'on sou met les matières premières employéesà l'action de l'oxygèneà une pressionsupé- rieureà 100 kg/,cm'. II Dispositif pour la réalisation du procédé selon la. revendication I. ca.ra#etL',,risé par deux tubesà haute pression, disposés en série et parcourus successivement par l'a- #ent oxydantà haute pression, l'un des tubes, muni #d'un système de chauffage.

constituant le tube de réaction proprement dit qui renferme la matière premièreà traiter, tandis que l'autre tube sert de tube de sûreté dans lequel est refoulée automatiquement la matièreà traiter par la colonne gazeuse comprimée qui se trouve renfermée avec elle dans le tube de réaction lorsque, en cas d'êchauffe- ment accidentel, on ouvre un robinet de détente disposé en amont de l'appareil sur l'arrivée de l'agent oxydant sous pres sion. SOUS-RE VEND [CATIONS: 1 Procédé selon la revendication I, caracté risé en ce que l'on utilise un catalyseur.

2 Procédé selon la revendication1, dans le quel on soumet les matières premières em ployéesà une oxydation sous une pression comprise entre100 et800 kg. 3 Procédéselon la revendication1, dans le quel la température de réaction ne dépasse pas500 ' C. 4 Procédé selon la revendication I. dans le quel on dissout la matière premièreà trai ter dans un solvant plus difficilement oxydable et ne participant pasà la réac tion, de manièreà ne faire agir l'agent oxydant gazeux sous pression que sur un liquide dans lequel barbote ce gaz jusqu'à ce que l'on ait obtenu le degré d'oxydation voulu.