CH174872A - Procédé de fabrication d'alcool éthylique. - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication d'alcool éthylique.    La présente invention a pour objet un  procédé de fabrication d'alcool éthylique, par  combinaison directe d'éthylène avec de la  vapeur d'eau.  



  11 est bien connu que la vapeur d'eau et  l'éthylène se combinent en formant de l'alcool  éthylique, à hautes températures et en l'absence  de substances ayant un     effet    catalytique sur  la réaction, mais la quantité d'alcool ainsi for  mée est négligeable. Plusieurs catalyseurs ont  été proposés pour être employés dans cette réac  tion, comme par exemple la     thorine        (Th02)    ou  l'acide phosphorique sur du charbon de bois.  



  On a en outre décrit au brevet principal  No. 171358 un procédé de fabrication d'alcool  éthylique selon lequel on effectue la combi  naison de l'éthylène et de la vapeur d'eau,  à une température élevée et en présence d'un  catalyseur, ce catalyseur étant constitué au  moins en partie par un composé de l'acide  phosphorique avec au moins un métal du    groupe du fer, appartenant à la quatrième  période du     systeme    périodique;

   la quantité  totale d'acide phosphorique, libre ou combiné,  étant en excès sur celle nécessaire à la  formation de     l'orthophosphate    neutre du métal  ou des métaux employés, mais n'excédant  toutefois pas (calculée comme     HSP04)    les       95        %        de        la        quantité        totale        du        ou        des        composés     phosphoriques.  



  On a trouvé que dans le catalyseur, ledit  métal peut être remplacé par le cuivre, toutes  les autres conditions d'opération restant les  mêmes.  



  Le procédé objet de la présente invention  est donc caractérisé en ce que l'on effectue  cette combinaison à une température élevée  et en présence d'un catalyseur, ce catalyseur  étant constitué au moins en partie par un  composé de l'acide phosphorique avec le cuivre,  la quantité totale présente d'acide phosphorique,  libre ou combiné, étant en excès sur celle      nécessaire à la formation de     l'orthophosphate     neutre de cuivre, mais n'excédant toutefois       pas        (calculée        comme        113P04)

          les        9'5        %        de        la     quantité totale<B>du ou</B> des composés phospho  riques.  



  Pour obtenir le composé formant au moins  en partie le catalyseur, on peut faire attaquer  par de l'acide phosphorique le cuivre ou un  de ses dérivés     attaquables,    par exemple  l'oxyde de cuivre. La composition obtenue  peut former par elle-même le catalyseur ou  bien elle peut être placée sur un support  inerte ou mélangée à un tel support, ce dernier  ne comprenant pas de composés siliceux.  



  Les catalyseurs ainsi obtenus peuvent  être employés comme tels à l'état solide,  sous forme     degranules,boulettes,tablettes,etc.     



  Le support peut être imprégné avec la  composition sous forme fluide et ensuite séché.  Les catalyseurs peuvent être employés seuls  ou en association avec d'autres matières ayant  un     effet    catalytique favorable sur la combi  naison de la vapeur avec l'éthylène; parmi  ces matières, on peut par exemple citer les  combinaisons de l'acide phosphorique et du  manganèse.  



  La réaction peut être exécutée avantageuse  ment à des températures comprises entre  100 et 3000 C, mais on préfère employer des  températures supérieures à 1500 C. On peut  employer la pression atmosphérique     cri    des  pressions plus fortes allant jusqu'à 250 atmo  sphères, mais il est préférable d'employer des  pressions ne dépassant pas 100 atmosphères  Lors de l'exécution pratique du procédé,  un mélange d'éthylène et de vapeur est  amené en contact avec le catalyseur. Les  vapeurs résultantes peuvent ensuite être  condensées pour obtenir, d'une part, l'alcool  éthylique produit et toute la vapeur d'eau  non transformée, et, d'autre part, l'éthylène  non transformé, lequel peut être retourné au  procédé pour être traité à nouveau.  



  Le procédé peut être appliqué à l'éthylène  pur ou à des mélanges d'éthylène avec d'autres  gaz, ces derniers ne réagissant pas dans les  conditions du procédé, par exemple l'éthane,  le méthane et les autres gaz semblables.    Les exemples suivants illustrent la manière  dont l'invention peut être exécutée et la  nature des résultats obtenus       Exemple   <I>I:</I>  On a préparé un catalyseur en faisant  réagir 1 mol d'oxyde de cuivre avec 2 mol  d'acide phosphorique, puis en séchant à 2000C.  



  En travaillant à la pression     atmosphérique,     on a fait passer sur 100     cm'    de ce catalyseur  et à une température de 2000 C, de l'éthy  lène à raison de 3,12 litres par heure, mesurés  à la température et la pression normales, en  mélange avec 1,5 fois son volume de vapeur  d'eau. On a obtenu alors     une    transformation  de l'éthylène en alcool éthylique de 1,03     0%o          Exewple   <I>II:</I>  On a examiné l'action du même catalyseur  que celui employé à l'exemple I, mais dans  des conditions de pression supérieure à l'atmo  sphère.

   Sous une pression totale de 20 atmo  sphères, le volume d'éthylène mesuré à la  température et à la pression normales, passant  par heure sur 100 cm' de catalyseur main  tenu à 2700 C, a été de 400 litres, mélangé  à de la vapeur dans les proportions molé  culaires de 4 mois d'éthylène pour 1 mol de  vapeur. La transformation de l'éthylène et)       alcool        éthylique    a     été        de        0,85        %        et        le        rende-          ment    horaire en alcool a été de 7,09 grammes.

    L'alcool a été obtenu sous forme d'un     con-          densat    à     7,57%.     



       Exemple   <I>III:</I>  Dans une autre expérience exécutée sous  une pression totale de 40 atmosphères, le  volume d'éthylène calculé à la température  et à la pression normales passant par heure  sur le même volume de ce catalyseur main  tenu à 3000 C, a été de 1200 litres, mélangé  avec de la vapeur dans les proportions molé  culaires de 5,4     mols    d'éthylène pour 1 mol  de vapeur.

   La transformation de l'éthylène       en        alcool        éthylique    a     été        de        1,12        %        et        le     rendement horaire en alcool a été de 22,1  grammes. L'alcool a été obtenu sous forme  d'un condensai à 14,50o.  



       Exemple   <I>1</I>     V     On a préparé un catalyseur en faisant  réagir une molécule d'oxyde de manganèse,      1 molécule d'oxyde de cuivre et 4 molécules  d'acide phosphorique. On a soumis ce catalyseur  après l'avoir cuit à 2000 C, à un examen  dans des conditions de pression supérieure à  la pression atmosphérique. Sous une pression  totale de 20 atmosphères, le volume de  l'éthylène mesuré à la température et à la  pression normales, passant par heure     sur     100 cm' de ce catalyseur maintenu à 2700C,  a été de 400 litres, mélangé à de la vapeur  dans les proportions moléculaires de 4,1     mols     d'éthylène pour 1. mol de vapeur.

   La trans  formation de l'éthylène cri alcool éthylique  a été de 0,97/o et le rendement horaire en  alcool a été de 7,91 grammes. L'alcool à été  obtenu sous forme d'un     condensat    à 7,410/0.       .Exemple   <I>V</I>  On a préparé un catalyseur en faisant  réagir un mol d'oxyde de cuivre, 1,5     mols     d'oxyde manganèse et 6,05 mois d'acide  phosphorique. Après avoir été cuit à 2000C,  ce catalyseur a été examiné sous des conditions  de pression supérieure à la pression atmosphéri  que.

   Sous une pression totale de 20 atmosphères,  le volume de l'éthylène mesuré     àlatempérature     et à la pression normales, passant par heure sur  100 cm' de ce catalyseur maintenu à 270 0 C,  a été de 400 litres, mélangé avec de la  vapeur dans les proportions moléculaires de  3,8     inols    d'éthylène et 1 mol de vapeur. La  transformation de l'éthylène en alcool éthylique  a été de 1,06 % et le rendement horaire en  alcool a été de 8,85 grammes. L'alcool a été       obtenu        sous        forme        d'un        condensat    à     8,09%.  

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de fabrication d'alcool éthylique, par combinaison directe d'éthylène avec de la vapeur d'eau, caractérisé en ce que l'on effectue cette combinaison â une température élevée et en présence d'un catalyseur, ce catalyseur étant constitué au moins en partie par un composé de l'acide phosphorique avec le cuivre, la quantité totale présente de l'acide phosphorique, libre ou combiné, étant en excès sur celle nécessaire à la formation de l'orthophospate neutre de cuivre, mais d'excédant toutefois pas (calculée comme H3P0,,) les 95 0% de la quantité totale du ou des composés phosphoriques.

   SOUS-REVENDICATIONS 1 Procédé selon la revendication, dans lequel ledit composé est obtenu par attaque de cuivre par de l'acide phosphorique. 2 Procédé selon la revendication, dans lequel ledit composé est obtenu par attaque d'au moins un dérivé du cuivre par de l'acide phosphorique. 3 Procédé selon la revendication et la sous- revendication 2, dans lequel ledit dérivé est de l'oxyde de cuivre. 4 Procédé selon la revendication, dans lequel on travaille à la pression atmospérique,, 5 Procédé selon la revendication, dans lequel cri travaille à une pression supérieure à la pression atmosphérique.

   6 Procédé selon la revendication et la sous- revendication 5, dans lequel on travaille à une pression rie dépassant pas 100 atmosphères. 7 Procédé selon la revendication, dans lequel la température élevée est comprise entre 1000C et 3000<B>0</B>. 8 Procédé selon la revendication, dans lequel le catalyseur est sous forme granuleuse. 9 Procédé selon la revendication, dans lequel le catalyseur est sous forme de tablettes, 10 Procédé selon la revendication, dans lequel on traite l'éthylène en mélange avec au moins un gaz rie réagissant pas dans les conditions d'opération. 11 Procédé selon la revendication, dans lequel on récupère l'éthylène non transformé et on le renvoie dans le procédé pour être traité à nouveau.

   12 Procédé selon la revendication, dans lequel le catalyseur contient également ni) composé du manganèse et de l'acide phosphorique.