CH206426A - Procédé de fabrication de peroxyde d'hydrogène. - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication de peroxyde d'hydrogène.    On connaît déjà des procédés de fabrica  tion de peroxyde d'hydrogène, par     l'autoxyda-          tion    de composés organiques hydrazoïques  par um gaz contenant de l'oxygène, et dans  lesquels il est nécessaire     d'employer    un sol  vant pour le composé hydrazoïque et pour le  composé azoïque résultant de l'oxydation.  



  Par le passé, on a utilisé des solvants  hydrocarburés, tels que le benzène et le to  luène. Ces, solvants sont inflammables et pro  duisent des vapeurs qui sont explosives, lors  qu'elles sont     mélangées    à de l'oxygène ou de  l'air. Lorsque l'opération se fait en grand et  sur des basses industrielles, l'utilisation de  ces solvants implique nécessairement de sé  rieux dangers d'incendie et d'explosion.  



  La présente invention a pour objet un pro  cédé de     fabrication    de     peroxyde    d'hydrogène  selon la méthode indiquée ci-dessus, mais ca  ractérisé en ce que, comme solvant pour les  composés azoïque et hydrazoïque, on emploie  au moins un hydr ocarbure aromatique conte  nant deux noyaux de benzène, et stable dans    les conditions de réaction, ledit solvant étant  liquide à la température de réaction, et de  tension de vapeur à 100' C non supérieure  à5 mm.  



  De tels hydrocarbures n'ont pas, été jus  qu'ici employés comme solvants pour les com  posés hydrazoïques et azoïques dans la fabri  cation du peroxyde d'hydrogène et leur utili  sation n'entraîne aucun danger sérieux d'in  cendie ou d'explosion.  



  Cet avantage résulte du fait que, grâce à  lia faible     tension    de     vapeur    des solvants., les       vapeurs.    se     trouvautt    dans les     appareils    où se  fait la     réaction    sont     constamment    en dessous  des limites explosives., même si la réaction se  fait à une     température    élevée.  



  Les solvants     organiques        qui    peuvent être  employés     avec    avantage     sont    des     liquides     ayant un point     d'ébullition    élevé ou des soli  des fondant à     basse        température    et dont     le          point    de fusion     est        inférieur    à la     température     de l'opération.

   On peut     utiliser    un     composé          solide    dont le     point    de fusion     est    un peu plus      élevé que la température de réaction employ ée,  en mélange avec un composé hydrocarburé de  rature semblable, à condition que le point de  fusion du mélange soit inférieur à la tempé  rature de réaction. Ainsi, par exemple,     l'a.ss-          di-p-tolyl-éthane,    à point de fusion de 86   C.  n'est pas un solvant satisfaisant lorsqu'il est  employé seul, tandis que s'il est mélangé avec  certains autres hydrocarbures abaissant le  point de fusion du mélange, on a alors un  solvant liquide satisfaisant.  



  Lors de l'exécution du procédé de l'inven  tion, la réaction d'oxydation peut être con  duite à des     températures    élevées, par exem  ple 60-70   C. L'opération faite à des tem  pératures élevées procure des avantages tels  qu'une augmentation de la vitesse de réaction,  une augmentation de la solubilité des compo  sés hydrazoïques et azoïques et une diminu  tion de la viscosité de la solution. Grâce à  l'augmentation des vitesses dé réaction ren  due possible par l'utilisation de ces solvants.  on réalise au point de vue industriel un avan  tage qui s'ajoute à ceux qu'on obtient avec  les solvants utilisés jusqu'ici, à savoir l'aug  mentation de la capacité de production d'un  appareillage de grandeur donnée.  



  Les composés les plus avantageux dans  l'application de la présente invention sont les  hydrocarbures contenant deux noyaux de  benzène et qui, à l'exception des noyaux de  benzène eux-mêmes, sont complètement satu  rés. L'un des groupes de composés le plus sa  tisfaisant, rentrant dans cette classification,  est celui des composés substitués     diphényli-          ques    et di-para-tolyliques des méthane, éthane  et propane, c'est-à-dire dont le groupe alipha  tique saturé ne comporte pas plus de trois  atomes de carbone.

   Le diphényle ou les     di-          phényles    alcoylés ayant des chaînes latérales  comparativement courtes peuvent aussi être  utilisés seuls ou en mélange sous réserve des  limitations des points de fusion indiquées plus  haut.  



  Des, composés tels que ceux qui sont men  tionnés, plus haut ont un bon pouvoir solvant  pour les composés aromatiques hydrazoïques  et azoïques utilisés dans la, préparation du    peroxyde d'hydrogéne. Le haut pouvoir sol  vant est attribué à la présence dans la molé  cule du solvant des deux groupes phényle ou  phényle substitué. En même temps, ces grou  pes phéuyle ou phényle substitué confèrent  sne stabilité considérable à la. molécule de  solvant et la rendent plus résistante à l'oxy  dation ou à la réaction avec les autres réac  tifs présents. dans les conditions d'oxydation  existant pendant l'opération.  



  Il a été trouvé qu'en général les composés  hydrocarbonés qui réunissent les autres con  ditions exposées ici et qui ont une tension de  vapeur ne dépassant pas 5 mm à 100   C,  donnent de borts résultats dans le procédé se  lon la, présente invention. Ces composés ont  nécessairement une tension partielle très basse  et les     vapeurs,    qui sont présentes en une pro  portion inférieure à 1% en volume, sont bien  en dessous de la limite explosive, que l'on  emploie de l'air ou de l'oxygène comme agent  d'oxydation.

   Les composés suivants sont des  exemples de composés substitués     diphényli-          ques    et ditoly tiques de méthane, d'éthane et  de propane qui, employés individuellement ou  en mélanges comme solvants, donnent de bons  résultats dans l'application de la présente in  vention:    diphényl-méthane :  di-p-tolyl-méthane :  a.a-diphényl-éthaue :  a,a-di-p-tolyl-éthane:  a.a-diphény l-propane  a.ss-diphenyl-propane;  a.ss-di-p-t-olyl-propane       a.;,-diphényl-propane.       Les points d'ébullition de ces composés  sont supérieur, à     ?50          C    sous des pressions  normales et les tensions de     vapeur    sont infé  rieures à 5 mm à 100   C.

   Différentes autres       classes,        d'livdrocarbure:s,    tels que, le     diphényle     et les     composés        substitués        alcoyliques    du     di-          phényle    peuvent aussi     être    employés,

   pourvu       que    leurs points de fusion ou les points de  fusion de     leurs    mélanges soient     inférieurs    aux       tempéiratures    de     réaction.    D'autres hydro  carbures     a.ry        laliphatiques    peuvent aussi     être         utilisés, pourvu que leurs chaînes latérales ne  soient pas assez longues ou instables pour  être décomposées     dans    les conditions oxydan  tes de la réaction; ces chaînes latérales ne  dépasseront pas de préférence trois atomes  de carb one.  



  Dans l'application du procédé, il est avan  tageux d'éliminer l'excès d'alcali produit pen  dant la période de réduction et avant la pé  riode d'oxydation. Cela peut être fait en la  vant soigneusement de produit hydrazoïque  avec de l'eau ou en     lavant    avec une     solution     d'un agent acide. Dans certains cas, on peut  rencontrer de la difficulté à rompre l'émul  sion formée pendant la période de lavage du  fait de la petite différence des densités de la  solution organique et ,de la solution aqueuse.  On peut y parer en ajoutant un sel à l'eau de  lavage ou à la solution de l'agent acide. Le  sulfate de sodium 'est un sel approprié à ce  but et des solutions en environ 10 à 15  peuvent être employées avec succès.

   Ainsi, il  est donné à la phase aqueuse une densité  suffisante pour la Tiendra facilement sépara  ble. Le sel restant dans la phase non aqueuse  est en quantité négligeable. Les exemples sui  vants d'applications expérimentales du pro  cédé de da présenta invention serviront à illus  trer les bons résultats obtenus avec celui-ci.  Exemple I:  Une solution de 127 g de para-azo-toluène  dans 1467 g de a,a-di-p-tolyl-éthane est ré  duite à 60   C à d'aide d'amalgame de sodium  en présence d'eau. La quantité d'eau est limi  tée de façon qu'il sre forme par agitation une  émulsion du type eau-en-huile. La solution  d'hydrazo-toluène obtenue ainsi est mainte  nue le mieux à l'état réduit pare l'emploi de  N2 ou d'une autre atmosphère inerte. La so  lution d'hydrazo est séparée de l'amalgame  de sodium consommé et de la solution de  soude caustique.

   Les traces de soude caustique  sont éliminées par un lavage à l'eau ou de  préférence avec une solution de Na2SO4 de  densité suffisante pour assurer une séparation  facile. La solution d'hydrazo-tàluène exempte  d'alcali est alors agitée avec de l'eau, en    quantité limitée de façon à     donner    la concen  tration désirée de H202, en présence d'oxy  gène pendant 1 heure 35 minutes. Lorsque la  réaction est terminée, la couche de peroxyde  est séparée. On obtient une solution de H2O2  de 34,02 % en poids, le rendement correspon  dant à 95 % de la théorie. Le peroxyde a une  bonne stabilité malgré la, haute température  à laquelle s'est faite la réaction. La tension  de vapeur du solvant est d'une grandeur telle  qu'il y a une perte de vapeur négligeable.

   A  aucun moment, la     vapeur    sortant de l'appa  reil n'est capable de propager une flamme.  Quand la solution du composé azo ne contient  plus de H2O2, elle est renvoyée dans l'appa  reil de réduction et le procédé recommence.  Exemple II:  Une solution de 2-amino-5-azo-toluène  dans de l'a,ss-diphényl-proplane est réduite à  l'aide d'amalgame de Eoidium en présence  d'eau. La couche de soude caustique résul  tante est séparée et la solution de composé  hydrazoïque lavée pour éliminer l'alcali. La  solution     neutre    est agitée en présence d'oxy  gène pendant 30 minutes avec une petite  quantité d'eau. La couche de H2O2 formé est  laissée se séparer et la solution aza est lavée  avec de l'eau pour éliminer le reste de H2O2.

    Le rendement en H202 est de 68 % de la  théorie par rapport au composé azoïque.  



  Exemple III:  Une solution à 2 % en pouls de     p-di-          méthyl-amino-azo-benzène    dans du     diphényl-          méthane    est agitée avec un amalgame de so  dium en présence d'eau jusqu'à ce que la ré  duction soit complète. La couche d'amalgame  et des couches de soude caustique sont sépa  rées et de reste de soude caustique est éliminé  par lavage avec une solution de Na2SO4 à  15 %. La solution limpide neutre de     p-di-          méthyl-amino-hydrazo:-bienzène    estagitéeavec  une     petite        quantité    d'eau en présence d'oxy  gène.

   Au bout     de    20     minutes.,    la couche de  17120, est     sépiarée.    Le     rendement        $n        HZOZ    est       die    87 % de lia     théorie    par rapport à la     quan-          tité        de    composé     azo        utilisée.         On comprendra que, dans la mise en pra  tique du procédé de la, présente invention, il  n'est pas essentiel d'utiliser comme solvants  des composés organiques purs et individuels.

    Des mélanges de ces solvants, par exemple  des mélanges des divers solvants spécifique  ment     décrits    plus haut, peuvent être em  ployés, pourvu que les propriétés de mélan  ges soient conformes aux conditions fixées  pour le point de fusion et la tension de va  peur.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de fabrication du peroxyde d'hy drogène, par l'oxydation d'un composé orga nique hydrazoïque dissous danse un solvant organique, dans lequel le composé hydra- zoïque et le composé azoïque résultant sont solubles, mais dans lequel le peroxyde d'hy drogène formé est insoluble, l'oxydation étant effectuée par un gaz contenant de l'oxygène.

   caraetérisé en ce que, comme solvant pour les composés azoïque et hydrazoïque, on emploie au moins un hydrocarbure aromatique con- tenant deux noyaux de benzène et stable dans les conditions de réaction, ledit solvant étant liquide à la température de réaction, et (le tension de vapeur à 10)0l C non supérieure à 5 mm. SOUS-PEVEN DICATION S 1 Procédé selon la revendication, caractérisé par l'emploi comme solvant d'un hydro carbure ayant deux groupes phényle reliés par un reste aliphatique saturé compor tant tout au plus trois atomes de carbone.

   2 Procérlé selon la revendication, caractérisé par l'emploi comme solvant d'un hydro carbure ayant deux groupes tolyl reliés par un reste aliphatique saturé compor tant tout au plus trois atomes de carbone. 3 Procédé selon la revendication, caractérisé par l'emploi, comme solvant, d'un diphé- nvle substitué. 4 Procédé selon la revendication et la sous- revendication 1, caractérisé par l'emploi, comme solvant, de diphényl-méthane. 5 Procédé selon la revendication et la sous- revendication 1, caractérisé par l'emploi, comme solvant, d'a,a-diphényl-éthane.

   6 Procédé selon la revendication et la sous- revendication 1, caractérisé par l'emploi, Gamme solvant, d'a,a-diphényl-propane. 7 Procédé selon la revendication et la sous- revendication 1. caractérisé par l'emploi, comme solvant, d'a,ss-diphényl-propane. 8 Procédé selon la, revendica.tion et la sous- revendication 1, caractérisé par l'emploi, comme solvant. d'a,γ-diphényl-propane. 9 Procédé selon la revendication et la sous- revendication 2. caractérisé par l'emploi. comme solvant, clu di-p-tolyl-méthane.

   10 Procédé selon la revendication et la sous- revendication 2. cara.ctéiisé par l'emploi, comme solvant. d'a,a-di-p-tolyl-éthane. 11 Procédé selon la. i,evendication et la ?, caractérisé par l'emploi, comme solvant, d'a.fi-di-p-tolyl-propane.