CH89717A - Procédé pour la fabrication de l'aldéhyde acétique par l'action de l'eau sur l'acétylène. - Google Patents

Description

  Procédé pour la fabrication<B>de</B> l'aldéhyde acétique par l'action de     lcati    sur     lacétylène.       La préparation de     I*aldéhyde    acétique,<B>à</B>  partir de     lacétylène    et de     l'cati,   <B>a</B> donné  lieu<B>à</B> de nombreux procédés en général basés  sur la même réaction,<B>à</B> savoir: fixation de  l'eau sur l'acétylène     ait    moyen d'un agent  catalyseur, par exemple un sel oui oxyde do       mercuirr,    d'ordinaire en solution acide.

   Les  différences entre ces procédés portent sur la  nature du composé de mercure employé, la  nature et la concentration de la solution acide,  la température<B>de</B> réaction et la vitesse de  débit du gaz acétylène.  



  Dans ces procédés, le composé<B>de</B> mercure  qui sert de catalyseur se décompose peu<B>à</B>  peu et     ait    bout d'un certain temps se trouve  entièrement décomposé.<B>A</B> ce moment, la  réaction s'arrête et la formation de l'aldéhyde  cesse. La quantité d'aldéhyde produite<B>dé-</B>  pend de la vitesse avec laquelle s'effectue la  décomposition du sel de mercure. Pour di  minuer le prix de<B>.</B> revient de     I aldéhyde,    il  faut donc tendre<B>à</B> en obtenir, avec un poids  déterminé de mercure, la plus grande quan  tité possible.

      La présente invention a     pvéeisénient    pour  objet un procédé<B>de</B> préparation de l'aldéhyde  acétique par l'action de     l'cati    sur l'acétylène,  en présence d'un catalyseur,     qui    permet  d'obtenir, avec titi poids déterminé de     met -          cure,    des quantités d'aldéhyde très supérieures  <B>à</B> celles obtenues par les procédés     sus-inen-          tionnés.     



  Ce procédé est caractérisé en ce qu'on  emploie, comme     catal   <B>*</B>     yseur,    du mercure     (met--          cure    métal<B>oui</B> mercure réduit) auquel on  ajoute un corps oxydant capable de lui     coin-          muniquer    la vertu     catalysatrice,        c est-à-dire     lui permettant de     foriner,    sans     s#altércr    et       transitoirenient,    titi composé     niercuriel        aldé-          hydiquie.     



  L'expérience<B>à</B> montré     que    si     Fon    emploie  <B>le</B> mercure seuil l'acétylène n'est pas hydratée,  mais que si on lui ajoute par exemple de  l'oxyde ferrique, la fixation de     Feau    sur     Face-          tylène    a lieu et que     Fon    peut alors préparer,  avec     une    quantité de     inercure    donnée,<B>de</B>  l'aldéhyde acétique     en    grandes quantités,<B>à</B>  condition qu'on entretienne toujours dans le      liquide de réaction une certaine proportion  d'oxyde ferrique.

   Autrement dit,<B>le</B> mercure  petit servir longtemps comme catalyseur;  il n'y a     qu'à    l'additionner de temps<B>à</B> autre  d'oxyde ferrique.  



  Le procédé', objet de l'invention, petit être  mis en     oeuvre    comme décrit dans les exemples  suivants:  Dans     Lui    appareil<B>à</B> agitateur, on broie  <B>9 kg 260</B> de mercure métal avec     7,100   <B>kg</B>  d'oxyde ferrique. On ajoute<B>70 kg</B> d'acide       sulfurique   <B>à</B>     100%        et        191        kg        d'eau-,        on     chauffe<B>à 80</B> degrés centigrades.

   On fait  passer ensuite     mi    excès     d*acétylène    en main  tenant la température entre<B>70</B> et<B>80</B> degrés  centigrades, et de préférence<B>à 80</B> degrés  centigrades, pendant la durée de la réaction.  On ajoute peu<B>à</B> peu la quantité d'eau     né-          cessaire   <B>à</B> l'hydratation correspondant au poids  d'aldéhyde obtenu pendant un temps déter  miné,<B>de</B>     faeon   <B>à</B> maintenir toujours une  teneur en eau convenable du liquide     d'ab-          sorption.     



  On obtient ainsi<B>280 kg</B> d'aldéhyde acé  tique.  



  Quand tout le sel ferrique est passé<B>à</B>  l'état de sel ferreux, on ajoute de nouveau  au liquide d'absorption 7,400<B>kg</B> d'oxyde  ferrique et     131,3310   <B>kg</B> d'acide sulfurique. LA ii  marchant de nouveau dans les mêmes     cou-          ditions    que ci-dessus, on obtient une nouvelle  quantité de 280<B>kg</B> d'aldéhyde acétique.  



       On    peut répéter cette opération d'une façon  théoriquement illimitée en renouvelant périodi  quement     loxyde    ferrique et l'acide sulfurique.  



  Si, au bout d'un     cet-tain    nombre d'opéra  tions, le liquide de réaction contient un peu  de goudrons, on sépare ces derniers du cata  lyseur mercuriel qui est réutilisé.  



       E#-ei)il)le   <I>2:</I>  On part     d#uiie    quantité<B>de</B>     inercure    réduit  provenant de la réduction de<B>10 kg</B> d'oxyde       inercurique.    Cet oxyde peut     ètre    réduit par       un    réducteur organique approprié tel que       Faldéhyde    formique, l'aldéhyde acétique,<B>le</B>  sucre,     etc.    Lorsque tout l'oxyde     mercurique       est réduit, on décante la partie     liquicle    et,  sur le mercure réduit obtenu, on ajoute 7,400<B>kg</B>  d'oxyde ferrique,<B>70 kg</B> d'acide sulfurique et  <B>191</B>     i#g    d'eau.

   On opère ensuite comme dans  le premier exemple.  



  On obtient ainsi<B>280 kg</B> d'aldéhyde acé  tique.  



  En renouvelant l'oxyde ferrique<B>à</B> chaque  opération, on obtient     une    nouvelle quantité  de<B>280 kg</B> d'aldéhyde acétique et ainsi de  suite.  



  Dans les procédés décrits, on emploie  avantageusement l'acide sulfurique<B>à</B>     une     teneur de<B>30 à 35</B>     \/o    du mélange.     Un    excès  de teneur en acide sulfurique a pour effet la  formation de polymères de     laldéhyde    (aldols,  aldéhyde     crotonique,    goudrons).<B>De</B> même,  un excès de vitesse dans le débit de<B>l'acé-</B>  tylène nuit<B>à</B> la bonne marche de la réaction,  laquelle étant exothermique exige le maintien  d'un équilibre déterminé<B>de</B> température.  



  La pureté du gaz joue également     Lui    rôle  important dans la marche de la réaction. On  a constaté que les rendements en aldéhyde  peuvent varier considérablement suivant que  le gaz a été plus ou moins débarrassé     de#,,     impuretés qu'il renferme et spécialement<B>de</B>  l'hydrogène phosphoré.

   Pour pouvoir suivre  <B>à</B> chaque instant le degré de. pureté du gaz,  on peut utilement le faire barboter, après  passage<B>à</B> travers un épurant<B>à</B> base     d'oxy-          chlorure    métallique, dans une colonne     cou-          tenant        une    solution chlorhydrique<B>de</B>     biehlorure     de     inercure,    réactif très sensible<B>à</B> l'hydrogène  phosphoré.  



  Enfin, les températures optima de réaction  sont<B>de 70 à</B>     83    degrés centigrades. En  dessous de<B>70</B> degrés centigrades,     l#absorption     est plus lente. Au-dessus de<B>83</B> degrés  centigrades, la polymérisation commence et  le résidu de réaction après     Foltération    renferme       une    quantité notable de goudrons.  



  Pour conserver toujours la môme     coricen-          tration    du catalyseur, il est boit d'ajouter  périodiquement<B>à</B> intervalles déterminés la  quantité. d'eau nécessaire<B>à</B> l'hydratation de  l'acétylène, correspondant au poids d'aldéhyde  formé pendant cet intervalle.      Comme dans les procédés similaires., une  agitation mécanique énergique dans l'appareil  d'absorption est utile pour rendre intime le  mélange<B>de</B> l'acétylène avec la substance<B>de</B>  contact.  



  On petit substituer<B>à</B>     lacide    sulfurique     nu     autre acide tel     quun    sulfacide organique, ou  remplacer par exemple Litre partie de l'acide  sulfurique par tir) acide carboxylique comme  l'acide acétique qui est un bon solvant de  l'acétylène.  



  Avec     Lui    tel acide, la réaction est plus  rapide et l'absorption plus intense; par suite,  il est plus difficile d'éviter la polymérisation  et la formation de goudrons.  



  L'avantage essentiel des exemples décrits  est que le mercure employé comme catalyseur  sert indéfiniment. Dans les procédés     men-          tiumiés    dans l'introduction, au contraire, dès  que le mercure. est réduit, il faut le régénérer,  opération très coûteuse, totalement supprimée  ici     oit        la    seule substance     qui    est renouvelée  périodiquement et systématiquement est l'oxyde  ferrique, matière     d'un    prix de revient minime  et     qui,    lorsqu'elle est réduite<B>à</B> l'état ferreux,  est facile à séparer dit mercure; le mercure  joue<B>le</B> rôle d'un catalyseur entretenu.  



  On petit remplacer le mercure réduit par  du mercure métal. Par exemple,     oit    broie  des globules métalliques de mercure avec<B>de</B>  l'oxyde ferrique, le plus fin possible. Quand  le mélange est bien homogène,     oit    ajoute  l'acide sulfurique et<B>de</B> l'eau qui constitue le  liquide d'absorption.<B>Il</B> reste parfois     air    sein  du liquide des globules<B>de</B> mercure qui ne       gènent    pas et disparaissent avec l'agitation  mécanique,     cri    cours de réaction.  



       011    peut, comme     oit    le conçoit, employer  comme produit d'addition oxydant     tir'    grand  nombre de corps; il suffit que le pouvoir  oxydant du corps employé soit tel     qu#il    puisse  maintenir le pouvoir catalytique du catalyseur  et ne décompose pas la combinaison     internié-          diaire    mercurielle     aldéhydique    formée, sans  toutefois oxyder l'aldéhyde. Avec un oxydant  trop énergique, ou     un    corps pouvant produire  de l'oxygène naissant, on aurait     tir)    résultat né  gatif, et la formation d'aldéhyde serait     arrètée.  

Claims (1)

1. REVENDICATION: Procédé pour la, fabrication de l'aldéhyde acétique par l'action<B>de</B> l'eau sur Yacétylène cri présence d'un catalyseur, caractérisé en ce qu'on emploie, comme catalyseur, du mer cure auquel oit ajoute un corps oxydant capable de lui communiquer la vertu catalysatrice. <B>1</B> SOUS-REVENDICATIONS: <B>1</B> Procédé selon la revendication, caractérisé cri ce que ledit corps oxydant est con stitué par de l'oxyde ferrique.

   <B>2</B> Procédé selon la sort s-revendi cati on<B>1,</B> ca ractérisé en ce qu'on ajoute un acide<B>à</B> l'oxyde ferrique. 1>rocédé selon la sous-revendication 2, ca ractérisé en ce que cet acide est de J'acide sulfurique. 4 Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que le gaz acétylène est employé en excès et débarrassé d'hydrogène phosphoré.

   <B>5</B> Procédé suivant la revendication, d'api-ès lequel or) ajoute<B>à</B> intervalles déterminés, pour conserver la même concentration du liquide<B>de</B> réaction,<B>la</B> quantité d'eau né cessaire<B>à</B> l'hydratation de l'acétylène cor respondant air poids d*aldéhyde formé pendant cet intervalle.

   <B>6</B> l'rocédé selon les sous-revendicatioris <B>1,</B><I>2,</I> <B>3,</B> 4 et<B>5,</B> d'après lequel on broie dans tir) appareil<B>à</B> affitation <B>9,260 kg</B> de mercure métal avec 7,400<B>kg</B> d'oxyde ferrique, oit ajoute<B>70 kg</B> d'acide sulfurique 10V/9 et <B>191 kg</B> d'eau, on chauffe<B>à 80</B> degrés ceii- tigrades, on fait passer ensuite un excès d'acétylène cri maintenant la température entre<B>70</B> et<B>83</B> degrés centigrades, pendant la durée<B>de</B> la réaction,

   oit ajoute peu<B>à</B> peu la quantité d'cati nécessaire<B>à</B> Fhydra- tat, or) correspondant air poids d'aldéhyde Obtenir pendant nu temps déterminé puis, quand tout l'oxyde ferrique est passé à l'état d'oxyde ferreux, on ajoute<B>de</B> nouveau air liquide de réaction 7,400<B>kg</B> d'oxyde fer rique et 13#340 <B>kg</B> d'acide sulfurique.