CH171358A - Procédé de fabrication d'alcool éthylique. - Google Patents

Description

Procede de fahrication d'alcool ethylique.

La presente inventiere a pour objet un pro cede de fabrioation d'a,lcool ethylique, par combinaison directe d'.ethylene avec .de la vapeur .d'eau.

Il est bien .connu que la vapeur d'eau et 1'ethylene se.combinent en formant de Talcool ethylique, ä. hauten temperatures et en 1'absence de substances ayant un effet eata lytique nur la reaction, Mais la quantite .d'al cool a.insi formee est negligeable. Plusieurs catalyseurs ont ete proposes pour eire em ployes dann cette reaction, comme, par exem ple, la, thorine (Th0=) ou 1'acide phosphorique nur du .charbon de bois..

Selon 1e procede de la. presente invention, an effectue la @combinaison de 1'ethylene et de la vapeur d'eau, ä une temperature elevee et en presence d'un catalyseur, ce catalyseur etant constitue au moins en Partie par un oompose de 1'aci.de phosphorique avec au moins un metal du groupe du fer, appartenant

ä la quatriem.e Periode du systeme periodique, 1a quantite totale presente d'acide phospho rique libre ou combine, etant en exces nur celle necessaire ä la. fo:rmation de 1'ortho phosphate neutre du metal ou des metaux employes, Mais n'excedant toutefois pas (cal eulee Comme <B>H</B>#,<B>POg)</B> les 95 % de la quantite totale .du ou des composes phosphoriques.

Ledit metal est avantageusement 1e fer, :de preference ferreux, 1e cobalt, de preference cobalteux, et 1e manganese. Les catalyseurs contenant une composition de 1'acide phos phorique avec 1e niekel, se sont reveles, ä 1'experience, sann utilite pratique, par man que d'effet catalytique nur 1a formation da Talcool ethylique.

Pour obtenir 1e compose formant au moins en Partie 1e catalyseur, an peut faire attaquer par de 1'acide phosphorique un des metaux ei-dessus, ou un derive attaquable de ces m6-

Laux, par exemple un oxyde. 0n veillera. ä ce que 1a quantite totale.d'acide phosphorique mise en oeuvre n'egcäde pas. Gelle formant les <B>95%</B> de la composition ainsi obtenue. Cette .derniere peut former par elle-meme 1e cataly seur ou bien elle peut etre placee sur un Sup port inerte ou melangee ä un tel Support, ce dernier ne comprenant pas de composes sili ceux.

Les catalyseurs ainsi obtenus peuvent etre employes comme telsi ä 1'etat solide, sous forme,de granules, boulettes, tablettes, etc.

Un Support peut etre impregne avec la composition susdite sou.s forme fluide et en suite seche. Les catalyseurs peuvent etre em plo-y6s seuls au en association avec d'autres maueres ayant un effet catalytique favora ble Sur la combinaison de la vapeur avec 1'et11y1ene.

La reaction peut etre executee avantageu sement ä des temperatures comprises entre 100 et 300 C, mais an prefere employer des temperatures: superieures ä <B>150'</B> C. On peut employer la Pression atmospherique ou des Pressions plus forte- allaut jusqu'ä 250 atmo spheres, mais il est preferable d'employer des Pressions ne depassant pass 100 atmos.pheres.

Lors: de 1'execuhon pratique du procede, un melange d'ethylene et de vapeur est amene en contact avec le catalyseur. Les va peurs resultantes peuvent ensuite etre conden sees pour obtenir, -d'une pari, Talcool 6thy lique produit et toute 1a vapeur d'eau non transformee, et, d'autre Part, 1'ethylene non transforme, lequel peut etre retourne Sur 1e eatalyseur pour ehre traite ä nouveau.

Le procede peut ehre applique ä 1'ethy lene pur ou ä des melanges d'ethylene avec d'autres gaz ne reagissant pas dans les condi tions du procede, par exemple 1'ethane, 1e methane et les autres gaz semblables.

Les exemples suivants illustrent 1a ma ni6re dont Pinvention peut eire egecutee et la nature des Hsultats obtenus: Un groupe de quatre catalyseurs a ete prepare en Premier lieu ä; partir d'oxalate ferreux et d'acide phosphorique, la composi- tion resultante ayant ete sechee ä 200' C dann- une etuve. Le rapport de 1'ogyde ferreux ä 1'acide phosphorique Jans les catalyseurs finis est represente par les formules sui vantes:

1) Fe0, 2,P04 2) Fe0, 2,5H@P04 3) Fe0, 2,7H3P04 <B>4) Fe0, 3@H,POg</B>

<I>Exem pde 1:</I> 100 cn2 de chaque .catalyseur ont ete em ployes! ä une temperature de 200' C. De 1'e thylene -ä un debit de 3,12 litres par heure, mesure ä la temperature et ä, 1a Pression nor males, et melange avec 1,5 fois son volume de vapeur, a die passe ä 1a Pression atrnosphe rique Sur chacun des- catalyseurs separement. Les resultats ont ete les suivants

Catalyseur Ethyl eno transformA en alcool 6thylique 1) Fe0, 2H3P04 0,41,% 2) Fe0, 2,5H1P04 0;69,% 3) Fe0, 2,7H,P0<B>,</B>4 0,56 4) Fe0, 3H,P0 0;40%

<I>Exemple 1I:</I> L'action .du meilleur catalyseur du groupe ci-.dessus, .c'est-ä-,dire Fe0, 2,5H3.P04 a ete examinee ä des- oonditions de Pression supe rieure ä la Pression atmospherique. Sous une Pression totale de 20 atmospheres, le volume d'ethylene mesure ä la temperature et ä la Pression normales Passant par heure Sur 100 om' de catalyseur maintenu ä 270 C, etait de 400 litres, melange ä de 1a vapeur d'eau en proportions, moleculaires de 4 mols ,d'ethylene pour 1 mol de vapeur. La trans formation de 1'ethylene en alcool ethylique etait,de 0,8'3 % et 1e rendement horaire en al cool etait de 6,78, grammes. L'aloool a ete obtenu sous forme -dun condensat ä 8,4 % .

<I>Exemple IIl:</I> Daus une autre experience executee sous une Pression totale de 40 atmospheres, le vo lume d'ethylene calcule ä la temperature et ä la Pression normales, Passant par Heure sur 1e meine volume de catalyseur (maintenu ä 280 C) etait de 1260 litres, melange aveo de la vapeur en. proportions moleculaires de 7 mols d'ethylene pour 1 mol de vapeur. La transformation .d'ethylene en. al.cool ethylique etait de 0,67 % et 1e rendement horaire en, al- cool etait de 17,4 grammes. L'aloool etait ob tenu sous forme d'un condensat ä. 10,8 % .

Exemple <I>IV:</I> 0n a prepare un catalyseur au cobalt con- sistant en 2,5 mols. d'aeide phosphorique par mal d'oxyde de cobalt. 0n a fait passer, sur 100 cm` de ce catalyseur, de 1'ethvlene et de la vapeur dann les proportions deerites ä 1'exemple I. La transformation de 1'ethylene en alcool ethylique a ete de<B>0,6%.</B> En tra- vaillant sous une Pression totale de 20 at- mosphArescomme dans l'exemple II, la trans- formation de 1'ethylene en aleool Rhylique a (t(, de 0,38 % et 1e rendement horaire en al- cool a ete de 3,18 grammes. L'alcool a ete obtenu sous forme d'un condensat ä, 4,76%. Exemple <I>Y:</I> 0n a prepare un groupe de catalyseurs contenant du manganese, ä partir de carbo- nate de manganese et d'acide phosphorique et par sechage ä 200' C dans une etuve, 1e rap- port de 1'oxyde de manganese ä Pacide phos- phorique, dann les produits finis, etant repre- sent6 par les formales donnees ei-dessous:

1) MUO, 2,P0, 2) MnO, 2,2Fi,p0, 3) MnO, 2,5H,P04 4) MnO, 2,7H@P04 5) MnO, 3H3P04 En travaillant ä la Pression atmosph6ri- que, an a, empl.oye 100 cm' de chaeun des ca- talyseurs ei-dessus ä une temperature de 200' C et an a fait passer de 1'ethylene ä rai- son de 3,12 litres par heure, mesures ä la temperature et ä, la Pression normales, en m6- lange avec 1,5 fois son volume de vapeur Teau, sur chaüun des catalyseurs separe- ment. Les Hsultats ont ete les suivants:

Catalyseur EthylAne transform(' en alcool ethyllque 1) MnO, 2H,P0, 0,42 2) MnO, 2,2H,P0, 0,71 3) MnO, 2,5H@P0, 0,85 4) Mn0, 2, 7H,P04 1,(?0 ALn0, 3H#,P0., 0.82

<I>Exeyraple VZ:</I> L'action du eatalyseur qui a etä la meilleure & ns 1e groupe ei-dessus sous 1-es conditions precitees, c'est-ä-dire 1e catalyseur MnO, ', 7H<B>#.</B>P04, a ete examinee dans des conditions de Pression superieure ä la Pression atmospherique. .Sous une Pression totale de 20 atmospheres, 1e volume de 1'ethyleue me sur6 ü la temperature et ä la Pression nor males Passant par heure sur 100 ein' de ca talyseur maintenu ä 250 C, a ete de 200 litres, melange ä de la vapeur en proportious moleculaires de 3 mols d'ethylene pour un 1. mol de vapeur. La transformation de 1'Lthy 1ene en alcool Mhylique a ete .de 0,94% et 1e rendement horaire en alcool a ete .de 3,80 grammes. L'alcool a ete obtenu sous forme -d'un condensat .ä <B>7,06%.</B>

<I>Exemple VII:</I> Dans une autre experience executhe sous une Pression totale de 30 atmospheres, 1e vo- lume d'ethylene calcule ä la temperature et ä la Pression normales, Passant par heure sur 1e rneme volume de catalyseur que dans 1'exem- ple VI, maintenu ä 250 C, a ete de 200 li- tres, melange avec de la vapeur dans les pro- portions moleculaires de 5,6 mols d'ethylene pour 1 mol de vapeur. La transformation de l'ethylene en alcool ethylique a ete de 1,04 et le rendement horaire en alcool a ete de 4,27 grammes. L'alcool a ete obtenu sous forme d'un eondensat ä. 13,6,%.

Claims (14)

1. REVENDICATION Proce.de de fabrication d'alcool ethylique, par combinaison directe RTI ID="0003.0244" WI="17" HE="4" LX="1459" LY="2085"> -d'ethylene avec de la vapeur d'eau, caracterise en ce que Von ef- fectue cette combinaison ä, une temperature elevee et en presence Tun catalyseur, ce cata- lyseur etant constitue au meins en partie par un compose de 1'acide phosphorique avec au moiu < s un metal du groupe du fer, apparte- naut,ä la quatrieme periode du systeme pe- riodique, la quantite totale preaente d'acide phosphorique, libre ou combine, etant en exces sur Gelle necessaire ä la formation de 1'artho- phosphate neutre du metal ou des metaug em- ploy6s, mais n'excedant toutefois pas (cal- culee comme H.,-PO,) les 95ö de la quantite totale du ou des composes phosphoriques.

   S OUS-RE VENDICATIONS 1 Procede selon la revendication, .dans le quel ledit metal est 1e fer ferreux.
2. 2 Procede selon la revendication, dans le quel ledit metal est 1e cobalt cobalteux.
3. 3 Procede selon la revendication, dans le quel le.dit metal est 1e mangankse.
4. 4 Procede selon la revendication, dans le quel an emploie un compose obtenu par attaque Üudit metal par de 1'acide phos phorique.
5. 5 Prorcede selon la revendication, Uans le quel an emploie un compose obtenu par attaque .d'au meins un derive dudit metal par & 1'acide phosphorique.
6. 6 Procede selon la revendication et 1a sous revendication 5, dans lequel ledit :derive est un ogyde.
7. 7 Procede selon la revendication, Jans le- quel an travaille ä la pression atmosphe- rique.
8. 8 Procede . selon la revendication, .dans 1e quel an travaille ä üne pression superieure ä la pression atmospherique.
9. 9 Procede selon 1a. revendication et 1a soLis- revendication 8, .dans lequel an travaille ä une pression ne depassant pas 100 atmo- sph6res.
10. 10 Procede selon la revendication, dann le- quel la temperature elevee est comprise entre 100 et<B>300</B> C.
11. 11 Procede selon 1a revendication, Jans le- quel 1e catalyseur est sous forme granu- leuse.
12. 12 Procede selon la revendication, dans le- quel 1e catalyseur est sous forme de ta- blettes.
13. 13 Procede selon la revendication, dass le- quel an traite 1'ethylene en melange avec au meins un gaz ne Hagissant pas dans les conditions d'operation.
14. 14 Procede selon la revendication, Jans le- quel an recupere 1'ethylene non trans- form6 et an 1e traue ä nouveau.