Procédé de fabrication d'alcool à poids moléculaire élevé. La préparation (les alcools à poids molé culaire élevé par réduction d'un éther-sel par le sodium en milieu alcoolique est connue de puis longtemps (réaction de Bouveault et Blanc), mais elle n'a jamais été réalisée de façon industrielle en raison, notamment, du prix de revient trop élevé de l'alcool produit, et du danger que présente l'utilisation du so- diiiiii si (les précautions tout à fait spéciales ne sont pas prises.
On a proposé différents modes opératoires destinés à rendre ce procédé économiquement viable, mais, en fait., aucun d'eux n'avait donné (le résultats appréciables avant que la titulaire n'ait trouvé le procédé décrit dans le brevet suisse No ?31063 et n'eût mis au point avec beaucoup de précision les condi tions opératoires nécessaires et suffisantes pour assurer à la réaction un rendement con venable, une de ces conditions consistant en particulier à amener le degré d'humidité des corps réactionnels à moins de 0,001510'.
0i#, on a trouvé un procédé permettant d'améliorer considérablement, le rendement. de la réaction, qui devient presque quantitatif, et de la faciliter dans une très grande me sure.
Ce procédé est caractérisé en ce qu'on pro duit la réaction en amenant à se mélanger deux courants continus et distincts, l'un d'une solution alcoolique sensiblement anhydre d'un ester, l'autre (le sodium liquéfié. Ledit. procédé est exécuté avantageusement comme suit: On mélange des proportions soi gneusement contrôlées d'ester et de solvant, par exemple d'alcool amylique, d'alcool buty- lique, ou d'un autre alcool, et éventuellement d'hydrocarbures. La solution d'ester ou ses composants ont été préalablement déshydratés, jusqu'à. ce que leur degré d'humidité devienne inférieur à 0,001 .
On fait arriver des quan tités soigneusement contrôlées de cette solu tion et de sodium liquéfié dans un dispositif assurant. un mélange intime et dans lequel la circulation est très rapide; la réaction exo thermique se produit portant les produits à une température voisine de la température d'ébullition; le produit de la réaction est re cueilli en en séparant, l'hydrogène; on récu père le solvant que l'on déshydrate soigneuse- nient pour être utilisé à nouveau dans la réac tion et on obtient des alcools gras avec un rendement sensiblement quantitatif.
Outre un rendement remarquable, ce pro cédé offre l'avantage de ne nécessiter qu'une quantité relativement très faible de solvant, de l'ordre du "',o de celui nécessaire avec le procédé en discontinu du fait de la rapidité du cycle qui permet de récupérer très rapide- nient ledit solvant pour une nouvelle utilisa tion;
il permet d'éviter tout danger, d'une part, parce que, habituellement, de très fai bles quantités de produits réactionnels sont en présence, alors qu'auparavant la réaction avait lieu dans de grands ballons contenant 1000 litres et plus, et, d'autre part, parce qu'on peut opérer à l'abri complet de l'air dans des récipients et des canalisations entiè rement pleins de liquide; enfin, un autre avantage réside en ce que l'on peut opérer sous pression élevée et, par conséquent, à tem pérature plus élevée, puisqu'on opère au voi sinage de la température d'ébullition, ce qui facilite la réaction.
Le dessin annexé montre schématiquement un appareil permettant de réaliser le procédé suivant l'invention.
Deux cuves de stockage A et B contien nent respectivement l'ester et le solvant; des canalisations relient, par l'intermédiaire de pompes doseuses <I>C et D,</I> ces cuves de stockage à une cuve mélangeuse E, à l'intérieur de la quelle on peut prévoir un agitateur.
Le sodiiun se trouve à l'état liquide dans le four F de fusion du sodium; ce four est réuni par une canalisation dans laquelle est intercalée une pompe doseuse G avec le broyeur atomique H à grand pouvoir disper- saut, dans lequel arrive également une cana lisation provenant de la cuve mélangeuse E; -Lui moteur ill, fait tourner le broyeur à la vi tesse désirée; le produit de la réaction est évacué dans la cuve I d'où l'hydrogène est extrait par détente au moyen de la vanne J;
des alcools gras en solution dans le solvant sont évacués par une autre canalisation com mandée par la vanne K dont le fonctionne ment peut être réglé par le niveau du liquide dans la cuve 1. On peut éventuellement prévoir également une pompe doseuse L entre la cuve mélan geuse E et le broyeur atomique H.
Les cuves<I>A</I> et<I>B</I> contiennent jusqu'à un niveau quelconque de l'ester et du solvant dont le degré d'humidité est préférablement inférieur à 0,001<B>% ;</B> le four de fusion du so- diiun est également rempli jusqu'à un niveau quelconque; toutes les canalisations, les pom pes doseuses, la cuve mélangeuse et le broyeur atomique sont entièrement remplis par les produits en question, de façon à éliminer en tièrement l'air du mélange réactionnel et à éviter ainsi tout danger d'explosion.
Tous les récipients et canalisations étant étanches, on peut opérer à pression élevée; il n'est pas nécessaire de prévoir de refroidis seur, mais, on peut cependant le faire éven tuellement. Il est bien entendu qu'à la place du broyeur atomique, on peut utiliser tout dis positif assurant une diffusion intime du so dium liquide dans l'ester, tout en assurant ume vitesse de circulation suffisante. <I>Exemple 1:</I> On sèche rigoureusement de l'huile de coco et le solvant constitué par un alcool à bas poids moléculaire (alcool butylique ou alcool amylique par exemple), additionné éventuel lement d'une faible quantité d'hydrocarbures.
Le solvant et l'huile sont mélangés dans la proportion de 20 parties d'huile pour 100 par ties de solvant. Ce mélange est introduit de façon continue et régulière dans le broyeur atomique en même temps que le sodium fondu (9 parties de sodium pour 120 parties de mé lange d'huile et de solvant). La température du mélange introduit dans le broyeur est maintenue à 100 C environ; la température à la sortie du broyeur atteint 150 .
Après l'hydrolyse des alcoolates formés par la réaction du sodium sur l'alcool et le solvant, on sépare la soude concentrée par décantation et l'on procède à de nouveaux la vages systématiques, avec des lessives diluées déjà obtenues, puis avec de l'eau, jusqu'à ce que toute la soude soit éliminée. L'alcool à poils moléculaire élevé et l'alcool à bas poids moléculaire ayant servi de solvant sont sépa rés ensuite par distillation. Exemple <I>2:</I> On procède de façon analogue en partant d'un mélange de 30 parties d'huile de cacha lot dans 100 parties de solvant que l'on ré duit par 8,5 parties de sodium.
<I>Exemple 3:</I> On part d'un mélange de 15 parties de stéarate de butyle et de 100 parties de sol vant que l'on réduit par 4,5 parties de sodium. <I>Exemple 4:</I> On se sert des mêmes matières premières et dans les mêmes proportions que celles dé crites dans l'exemple 1, mais la température des corps à l'entrée du broyeur atomique est amenée à une température supérieure, de fa çon qu'à la sortie de ce broyeur on obtienne des températures de 180 ou de 200 ; à ce mo ment la réaction se passe sous une pression de 4 à 5 kg.
A method of making high molecular weight alcohol. The preparation (high molecular weight alcohols by reduction of an ether-salt with sodium in an alcoholic medium has been known for a long time (Bouveault and Blanc reaction), but it has never been carried out industrially due to , in particular, of the excessively high cost price of the alcohol produced, and of the danger presented by the use of so- diiiiii if (quite special precautions are not taken.
Various procedures have been proposed to make this process economically viable, but, in fact, none of them had given appreciable results before the patentee found the process described in Swiss Patent No. 31063 and would not have developed with great precision the operating conditions necessary and sufficient to ensure the reaction a suitable yield, one of these conditions consisting in particular in bringing the humidity of the reactants to less than 0, 001510 '.
0i #, a method has been found which can considerably improve the yield. of the reaction, which becomes almost quantitative, and of facilitating it to a very great extent.
This process is characterized in that the reaction is carried out by causing two separate continuous streams to mix, one of a substantially anhydrous alcoholic solution of an ester, the other (liquefied sodium. Said process. is advantageously carried out as follows: Self-controlled proportions of ester and solvent, for example amyl alcohol, butyl alcohol, or other alcohol, and optionally hydrocarbons, are mixed. The ester or its components have been previously dehydrated, until their moisture content drops below 0.001.
Carefully controlled amounts of this solution and liquefied sodium are fed into an assuring device. an intimate mixture in which the circulation is very rapid; the exothermic reaction takes place bringing the products to a temperature close to the boiling point; the reaction product is collected by separating it, the hydrogen; the solvent is recovered, which is carefully dehydrated for further use in the reaction, and fatty alcohols are obtained in substantially quantitative yield.
In addition to a remarkable yield, this process offers the advantage of requiring only a relatively very small amount of solvent, of the order of "', o that required with the batch process due to the rapidity of the cycle which allows the said solvent to be recovered very quickly for a new use;
it makes it possible to avoid any danger, on the one hand, because usually very small quantities of reaction products are present, whereas previously the reaction took place in large flasks containing 1000 liters and more, and, on the other hand, because it is possible to operate completely shielded from the air in containers and pipes completely full of liquid; finally, another advantage resides in that it is possible to operate under high pressure and, consequently, at a higher temperature, since the operation is carried out in the vicinity of the boiling temperature, which facilitates the reaction.
The attached drawing shows schematically an apparatus for carrying out the process according to the invention.
Two storage tanks A and B respectively contain the ester and the solvent; pipes connect, by means of metering pumps <I> C and D, </I> these storage tanks to a mixing tank E, inside which an agitator can be provided.
The sodium is in the liquid state in the sodium melting furnace F; this furnace is joined by a pipe in which is interposed a metering pump G with the atomic grinder H with high dispersing power, in which also arrives a pipe coming from the mixing tank E; - The engine, illus- trated, turns the grinder at the desired speed; the product of the reaction is discharged into the tank I from which the hydrogen is extracted by expansion by means of the valve J;
fatty alcohols in solution in the solvent are evacuated by another pipe controlled by the valve K, the operation of which can be regulated by the level of the liquid in the tank 1. A metering pump L can also be provided between the mixing tank. geuse E and atomic grinder H.
The <I> A </I> and <I> B </I> tanks contain up to any level of the ester and the solvent, the moisture content of which is preferably less than 0.001 <B>%; < / B> the solder melting furnace is also filled to any level; all the pipes, the metering pumps, the mixing tank and the atomic mill are completely filled with the products in question, so as to completely eliminate the air from the reaction mixture and thus avoid any danger of explosion.
All the containers and pipes being sealed, it is possible to operate at high pressure; it is not necessary to provide for cooling, but it can nevertheless be done if necessary. It is understood that instead of the atomic mill, any positive device can be used which ensures an intimate diffusion of the liquid sodium in the ester, while ensuring a sufficient circulation speed. <I> Example 1: </I> Coconut oil and the solvent consisting of a low molecular weight alcohol (butyl alcohol or amyl alcohol for example), optionally added with a small amount of hydrocarbons.
The solvent and the oil are mixed in the proportion of 20 parts of oil per 100 parts of solvent. This mixture is introduced continuously and regularly into the atomic mill at the same time as the molten sodium (9 parts of sodium for 120 parts of mixture of oil and solvent). The temperature of the mixture introduced into the mill is maintained at approximately 100 ° C.; the temperature at the outlet of the mill reaches 150.
After the hydrolysis of the alcoholates formed by the reaction of sodium with the alcohol and the solvent, the concentrated sodium hydroxide is separated by decantation and the systematic vages are again carried out, with dilute lye already obtained, then with l water, until all the soda is removed. The alcohol with high molecular bristles and the alcohol with low molecular weight having served as solvent are then separated by distillation. Example <I> 2: </I> The procedure is analogous starting with a mixture of 30 parts of batch cacha oil in 100 parts of solvent which is reduced with 8.5 parts of sodium.
<I> Example 3: </I> We start with a mixture of 15 parts of butyl stearate and 100 parts of sol which is reduced with 4.5 parts of sodium. <I> Example 4: </I> The same raw materials are used and in the same proportions as those described in Example 1, but the temperature of the bodies at the inlet of the atomic mill is brought to a higher temperature , so that at the outlet of this mill, temperatures of 180 or 200 are obtained; at this time the reaction takes place under a pressure of 4 to 5 kg.