FR2714375A1 - Procédé de récupération de chlorométhyl méthyl éther à partir du mélange résultant de la réaction du chlorométhyl méthyl éther sur un copolymère réticulé aromatique. - Google Patents
Procédé de récupération de chlorométhyl méthyl éther à partir du mélange résultant de la réaction du chlorométhyl méthyl éther sur un copolymère réticulé aromatique. Download PDFInfo
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Abstract
Procédé de récupération de chlorométhyl méthyl éther à partir du mélange réactionnel résultant de la réaction d'introduction de groupes chlorométhyle dans un copolymère réticulé aromatique par action de chlorométhyl méthyl éther sur le copolymère réticulé aromatique en présence d'un catalyseur de réaction de chlorométhylation, lequel procédé de récupération est caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes: (1) une étape d'addition audit mélange réactionnel d'une solution acide aqueuse qui est capable de dissoudre le catalyseur de réaction de chlorométhylation sans décomposer le chlorométhyl méthyl éther, et d'un solvant d'extraction qui est inerte vis-à-vis du, et miscible avec le chlorométhyl méthyl éther et qui est capable de faire gonfler le copolymère réticulé aromatique chlorométhylé; (2) une étape de mise en contact de chlorure d'hydrogène gazeux avec ledit mélange réactionnel et la solution d'extrait provenant de l'étape (1), afin de convertir en chlorométhyl méthyl éther les produits de décomposition du chlorométhyl méthyl éther; (3) une étape de séparation du mélange résultant provenant de l'étape (2) en une couche de solvant d'extraction contenant le chlorométhyl méthyl éther et une couche aqueuse contenant l'acide; et (4) une étape de séparation du chlorométhyl méthyl éther de la couche de solvant d'extraction séparée à l'étape (3).
Description
i
PROCEDE DE RECUPERATION DE CHLOROMETHYL METHYL ETHER A PARTIR
DU MELANGE RESULTANT DE LA REACTION DU CHLOROMETHYL METHYL
ETHER SUR UN COPOLYMERE RETICULE AROMATIQUE
La présente invention porte sur un procédé de fabrication d'un copolymère réticulé aromatique chlorométhylé, utile comme intermédiaire pour la fabrication d'une résine échangeuse d'anions. Plus particulièrement, elle porte sur un procédé pour récupérer de façon efficace le chlorométhyl méthyl éther à partir du mélange réactionnel, lorsqu'un copolymère réticulé de type styrénique est chlorométhylé, de telle sorte que la réaction de
chlorométhylation puisse être effectuée de façon économique.
Une résine échangeuse d'anions est obtenue habituellement par introduction de groupes chlorométhyle sur un copolymère réticulé aromatique au moyen de chlorométhyl méthyl éther et d'un catalyseur constitué par un acide de Lewis, en faisant suivre par une amination par diverses amines. Dans la réaction d'introduction des groupes chlorométhyle, il est courant d'employer une quantité en excès de chlorométhyl méthyl éther pour accomplir le degré désiré d'introduction. Cette quantité en excès de chlorométhyl méthyl éther est décomposée par l'eau ou un alcool pour le traitement après la réaction. Par conséquent, un tel procédé n'est pas souhaitable du point de vue économique. Par ailleurs, comme procédé pour récupérer une telle quantité en excès de chlorométhyl méthyl éther, les brevets d'Allemagne de l'Est N0 27 643 et 113 107 décrivent un procédé dans lequel, après une réaction de chlorométhylation, le polymère chlorométhylé est séparé par filtration à partir de la solution réactionnelle, puis le chlorométhyl méthyl éther est récupéré à partir de la solution réactionnelle. Cependant, le chlorométhyl méthyl éther est un solvant qui fait très bien gonfler le polymère chlorométhylé. En conséquence, une quantité substantielle de chlorométhyl méthyl éther reste dans le polymère chlorométhylé ainsi séparé par filtration. Dans ces brevets, le polymère chlorométhylé, séparé par filtration, est lavé avec du méthanol, ce par quoi le chlorométhyl méthyl éther restant dans le polymère chlorométhylé est décomposé et éliminé. Un tel procédé n'est pas une méthode de
récupération efficace.
Le brevet roumain N 79 140 et la publication du brevet japonais examiné N 61 204/1987 décrivent un procédé dans lequel de l'acide chlorhydrique concentré, ou de l'acide chlorhydrique concentré et du formaldéhyde comme matières de départ pour le chlorométhyl méthyl éther, sont ajoutés après l'achèvement d'une réaction de chlorométhylation, puis le chlorométhyl méthyl éther est récupéré par distillation. Par ce procédé de récupération, il est possible de récupérer le chlorométhyl méthyl éther contenu dans le polymère
chlorométhylé, et le taux de récupération est assez élevé.
Cependant, lorsque le chlorométhyl méthyl éther est distillé sous chauffage en présence d'acide chlorhydrique concentre, le chlorométhyl méthyl éther ou ses produits de décomposition, tels que le formaldéhyde et le méthanol qui peuvent être convertis à nouveau en chlorométhyl méthyl éther, subiront des réactions secondaires par le chauffage pour former du formiate de méthyle ou du chlorure de méthyle, conduisant ainsi à une perte de récupération. Par conséquent, un tel procédé n'est pas complètement satisfaisant en tant que procédé de récupération. Un procédé de récupération analogue est décrit également dans le brevet
européen N0 0 327 255.
C'est un objectif de la présente invention que de proposer un procédé de récupération du chlorométhyl méthyl éther, exempt des problèmes mentionnés ci-dessus. De façon plus spécifique, c'est un objectif de la présente invention que de proposer un procédé dans lequel, dans une réaction de chlorométhylation pour obtenir un copolymère réticulé aromatique chlorométhylé, utile comme intermédiaire pour une résine échangeuse d'anions, le chlorométhyl méthyl éther restant dans la solution réactionnelle après la réaction et dans le copolymère réticulé aromatique chlorométhylé, est récupéré, et la récupération est effectuée de façon efficace tout en supprimant les réactions secondaires au moment de la récupération. Ainsi, conformément à la présente invention, il est proposé un procédé de récupération de chlorométhyl méthyl éther à partir du mélange réactionnel résultant de la réaction d'introduction de groupes chlorométhyle dans un copolymère réticulé aromatique par action de chlorométhyl méthyl éther sur le copolymère réticulé aromatique en présence d'un catalyseur de réaction de chlorométhylation, lequel procédé de récupération comprend les étapes suivantes: (1) une étape d'addition audit mélange réactionnel d'une solution acide aqueuse qui est capable de dissoudre le catalyseur de réaction de chlorométhylation sans décomposer le chlorométhyl méthyl éther, et d'un solvant d'extraction qui est inerte vis-à-vis du, et miscible avec, le chlorométhyl méthyl éther et qui est capable de faire gonfler le copolymère réticulé aromatique chlorométhylé; (2) une étape de mise en contact de chlorure d'hydrogène gazeux avec ledit mélange réactionnel et la solution d'extrait provenant de l'étape (1) afin de convertir en chlorométhyl méthyl éther les produits de décomposition du chlorométhyl méthyl éther; (3) une étape de séparation du mélange résultant provenant de l'étape (2) en une couche de solvant d'extraction contenant le chlorométhyl méthyl éther et une couche aqueuse contenant l'acide; et (4) une étape de séparation du chlorométhyl méthyl éther de
la couche de solvant d'extraction séparée à l'étape (3).
La présente invention va maintenant être décrite en
détail avec référence aux modes de réalisation préférés.
L'introduction de groupes chlorométhyle dans un copolymère réticulé aromatique de la présente invention est effectuée par un procédé classique dans lequel le chlorométhyl méthyl éther est mis à réagir avec le copolymère réticulé aromatique en présence d'un catalyseur de chlorométhylation. Le copolymère réticulé aromatique peut, par exemple, être un copolymère d'un monomère de type styrène, tel que le styrène, l'a-méthylstyrène ou le vinyltoluène, avec un monomère polyvinylique aromatique, tel que le divinylbenzène ou le trivinylbenzène. On préfère particulièrement un copolymère du styrène avec le
divinylbenzène.
Les proportions du monomère de type styrène et du monomère polyvinylique aromatique ne sont pas particulièrement limitées et peuvent de façon appropriée être
déterminées en fonction de l'utilisation particulière.
Cependant, habituellement, le monomère polyvinylique aromatique est utilisé dans une quantité de 1 à 40 moles pour
moles du monomère de type styrène.
Le copolymère réticulé aromatique peut être non seulement un polymère de type gel courant, mais également un
polymère poreux (type poreux ou type macroréticulé).
Lorsque le chlorométhyl méthyl éther est mis à réagir avec le copolymère réticulé aromatique, le chlorométhyl méthyl éther est utilisé en excès par rapport au copolymère. Habituellement, il est utilisé à raison d'au moins 1,0, de préférence de 1,5 à 10 fois, le poids de copolymère. Si la quantité de chlorométhyl méthyl éther est inférieure à cette plage, il ne se produira pas de réaction suffisante. Par ailleurs, si elle est supérieure à cette plage, le traitement de récupération après la réaction sera malcommode. Au moment de la réaction, on préfère que le copolymère réticulé aromatique soit suffisamment imprégné et gonflé par le chlorométhyl méthyl éther, puis mis en contact
avec le catalyseur de chlorométhylation.
La présente invention est efficace également dans le cas o un solvant, qui est capable de faire gonfler le copolymère et qui est inerte vis-àvis de la réaction de chlorométhylation, est ajouté au moment de la réaction du chlorométhyl méthyl éther sur le copolymère réticulé aromatique. Le solvant, qui est capable de faire gonfler le copolymère et qui est inerte vis-à-vis de la réaction de chlorométhylation, peut, par exemple, être un hydrocarbure
halogéné, tel que le dichlorométhane ou le 1,2-
dichloroéthane. Pour faciliter la récupération du chlorométhyl méthyl éther ou du solvant après l'extraction subséquente avec un solvant, on préfère employer le même
solvant que le solvant pour l'extraction après la réaction.
Le but d'ajouter le solvant pour la réaction de chlorométhylation est de réduire la quantité de chlorométhyl méthyl éther à utiliser, et sa quantité ajoutée n'est pas particulièrement limitée, pour autant qu'une quantité désirée de groupes chlorométhyle puisse être introduite, mais il est utilisé habituellement à raison de 0, 5 à 3 fois le poids de copolymère. Un catalyseur typique en tant que catalyseur de chlorométhylation est un acide de Lewis, tel que le chlorure de zinc, le chlorure d'aluminium ou le chlorure d'étain. Un tel catalyseur de chlorométhylation est utilisé habituellement dans une quantité de 1 à 500% en poids, de
préférence de 10 à 300% en poids, par rapport au copolymère.
La température de réaction est habituellement de 20 à 150 C, de préférence de 30 à 100 C, et le temps de réaction
est habituellement de 1 à 20 heures.
Dans la présente invention, après l'achèvement de la réaction de chlorométhylation, un acide, qui est capable de dissoudre le catalyseur de chlorométhylation sans décomposer le chlorométhyl méthyl éther, est tout d'abord ajouté au mélange réactionnel. Ceci a pour but d'extraire et d'éliminer le catalyseur de réaction, et l'acide est ajouté sous la forme d'une solution aqueuse. Comme solution acide aqueuse à ajouter, une solution acide aqueuse ayant une concentration relativement élevée, telle qu'une solution aqueuse d'acide chlorhydrique ayant une concentration de 25 à 35% en poids, de préférence de 30 à 35% en poids, ou une solution aqueuse d'acide sulfurique ayant une concentration de 40 à 70% en poids, de préférence de 50 à 60% en poids, peut, par exemple, être mentionnée. De plus, du point de vue opérationnel, il est avantageux d'utiliser de l'acide chlorhydrique comme acide, étant donné que, dans l'étape subséquente, les produits de décomposition de chlorométhyl méthyl éther seront mis en contact avec le chlorure
d'hydrogène gazeux en vue d'une récupération efficace.
La quantité de cette solution acide aqueuse varie en fonction du type et de la quantité du catalyseur de réaction de chlorométhylation, mais elle est habituellement d'au moins 50% en poids, par rapport à la quantité du catalyseur de réaction de chlorométhylation, de préférence de à 1000% en poids, par rapport à la quantité du catalyseur
de réaction de chlorométhylation.
De plus, au mélange réactionnel auquel a été ajoutée la solution acide aqueuse, un solvant d'extraction, qui est inerte vis-à-vis du, et miscible avec le, chlorométhyl méthyl éther, et qui est capable de faire gonfler le copolymère réticulé aromatique chlorométhylé (désigné ci- après simplement comme étant un polymère chlorométhylé), est ajouté pour extraire le chlorométhyl méthyl éther dans le mélange réactionnel et dans le polymère chlorométhylé et pour extraire les produits de décomposition de chlorométhyl méthyl éther, qui peuvent être convertis à nouveau en chlorométhyl méthyl éther, par le solvant d'extraction. Conformément à la présente invention, par ce traitement d'extraction, le chlorométhyl méthyl éther restant dans le mélange réactionnel et dans le polymère chlorométhylé peut être récupéré de façon quantitative sans chauffage, c'est-à-dire à une température de moins de 100 C, de préférence d'au plus 50 C. Ainsi, l'étape classique de chauffage en présence d'acide chlorhydrique concentré et du catalyseur de réaction de chlorométhylation, telle que l'élimination du chlorométhyl méthyl éther par distillation, peut être omise, ce par quoi les réactions secondaires des produits de décomposition de chlorométhyl méthyl éther, à savoir le formaldéhyde et le méthanol qui peuvent être convertis à nouveau en chlorométhyl méthyl éther, comme présenté ci-dessous, peuvent être supprimés. En conséquence, l'efficacité de récupération de chlorométhyl méthyl éther peut être améliorée, et, en même temps, il ne sera pas nécessaire de traiter des produits indésirés qui seraient
sinon produits par les réactions secondaires.
CH30CH2Cl - -* CH30H + HCHO + H20 (Chlorométhyl méthyl éther) Réactions secondaires
2HCHO - HCOOCH3
CH30H + HCl - CH3HC1 + H20 Le solvant d'extraction qui est inerte vis-àvis du, et miscible avec, le chlorométhyl méthyl éther, et qui est capable de faire gonfler le polymère chlorométhylé, peut, par exemple, être un hydrocarbure halogéné, tel que le dichlorométhane, le 1,2- dichloroéthane, le perchloroéthane, le perchloroéthylène, le chlorobenzène, le bromobenzène ou l'o-dichlorobenzène, ou un hydrocarbure aromatique, tel que
le benzène, le toluène ou le xylène.
La quantité du solvant d'extraction n'est pas particulièrement limitée, pour autant que ce soit une quantité suffisante pour l'extraction du chlorométhyl méthyl éther. Cependant, elle se situe habituellement à l'intérieur d'une plage de 100 à 2000% en poids, de préférence de 200 à
500% en poids, par rapport au polymère chlorométhylé.
Dans la présente invention, la solution acide aqueuse et le solvant d'extraction sont ajoutés au mélange réactionnel. Le solvant d'extraction peut être ajouté après addition de la solution acide aqueuse. Sinon, ils peuvent être ajoutés simultanément. Cependant, on préfère ajouter de façon séquentielle la solution acide aqueuse et le solvant d'extraction. Comme méthode pour le traitement d'extraction, une méthode d'extraction en système discontinu ou une méthode d'extraction en continu employant une colonne d'extraction peut être employée. De préférence, une méthode d'extraction en continu est employée, ce par quoi le solvant d'extraction
peut être minimisé.
Après le traitement d'extraction, le polymère chlorométhylé est séparé, par exemple par filtration, à partir du mélange comprenant le mélange réactionnel, la solution acide aqueuse et le solvant d'extraction, afin d'obtenir un mélange réactionnel comprenant principalement le mélange réactionnel résultant (dont le polymère chlorométhylé a été retiré) et la solution acide aqueuse, et une solution d'extrait comprenant principalement le solvant d'extraction
et le produit extrait, tel que le chlorométhyl méthyl éther.
Dans la méthode d'extraction en continu, le mélange comprenant le mélange réactionnel et la solution acide aqueuse peut être transféré sur une colonne, et l'on fait passer le solvant d'extraction à travers elle, afin d'obtenir le mélange réactionnel mentionné ci-dessus et la solution d'extrait, et, en même temps, de séparer le polymère chlorométhylé. Le mélange réactionnel et la solution d'extrait sont habituellement récupérés ensemble. Ce mélange récupéré comprenant le mélange réactionnel et la solution d'extrait est séparé en deux couches, c'est-à-dire une couche aqueuse contenant l'acide et une couche du solvant d'extraction. Ces couches sont soigneusement agitées et mises en contact avec du chlorure d'hydrogène gazeux à l'état mélangé des deux couches, afin de convertir en chlorométhyl méthyl éther les substances pouvant être converties en chlorométhyl méthyl éther parmi les produits de décomposition de chlorométhyl
méthyl éther restant dans le mélange.
Dans la présente invention, le chlorure d'hydrogène gazeux est mis en contact dans l'état o deux couches, à savoir la couche aqueuse contenant un acide, tel que l'acide chlorhydrique et la couche de solvant d'extraction, sont présentes, ce par quoi les produits de décomposition de chlorométhyl méthyl éther, qui peuvent être convertis en chlorométhyl méthyl éther et qui sont substantiellement distribués également dans la couche aqueuse, peuvent être effectivement récupérés sous la forme de chlorométhyl méthyl
éther, et l'efficacité de récupération est accrue.
Il est connu en soi que les produits de décomposition de chlorométhyl méthyl éther, qui peuvent être convertis en chlorométhyl méthyl éther, peuvent être mis en contact avec du chlorure d'hydrogène gazeux pour les convertir en chlorométhyl méthyl éther, comme décrit, par exemple, dans le brevet roumain mentionné ci-dessus ou la publication du brevet japonais examiné No 61 204/1987
mentionnée ci-dessus.
La quantité du chlorure d'hydrogène gazeux devant être mise en contact n'est pas particulièrement limitée, pour autant que ce soit une quantité suffisante pour convertir en chlorométhyl méthyl éther les produits de décomposition récupérés de chlorométhyl méthyl éther, qui peuvent être convertis en chlorométhyl méthyl éther. Cependant, elle se situe habituellement à l'intérieur d'une plage de 100 à 1000% en moles, de préférence de 150 à 500% en moles, par rapport aux substances qui peuvent être converties en chlorométhyl
méthyl éther, qui sont présentes.
Après conversion en chlorométhyl méthyl éther des produits de décomposition du chlorométhyl méthyl éther, qui peuvent être convertis en chlorométhyl méthyl éther, par la mise en contact avec le chlorure d'hydrogène gazeux, la solution mixte est séparée en la couche de solvant d'extraction contenant le chlorométhyl méthyl éther et la couche aqueuse d'acide chlorhydrique contenant le catalyseur de chlorométhylation, et ces couches seront séparées par une opération par exemple de séparation de liquides. De façon spécifique, la solution mixte peut être introduite dans un réservoir de séparation en système discontinu et amenée à y rester pendant un laps de temps prédéterminé pour la laisser se séparer complètement, sur quoi, par le fond du réservoir, le liquide lourd, puis le liquide léger, peuvent être soutirés vers les réservoirs de stockage prescrits
respectifs.
La couche de solvant d'extraction contenant du chlorométhyl méthyl éther, ainsi obtenue par la séparation de liquides, sera alors séparée en le solvant d'extraction et le chlorométhyl méthyl éther en vue de la récupération. Pour cette étape de séparation et de récupération, n'importe quelle opération peut être employée, pour autant qu'elle soit capable de séparer le solvant d'extraction et le chlorométhyl méthyl éther. Par exemple, la distillation, l'extraction par solvant, la séparation par des membranes ou une séparation chromatographique, peuvent être mentionnées. Cependant, on préfère habituellement conduire la séparation par distillation. La distillation est habituellement une distillation en système discontinu à la pression atmosphérique (nombre de plateaux: 10 plateaux, R: 5, température de sommet de colonne: 60 C). Par la
distillation, le chlorométhyl méthyl éther sera chauffé.
Cependant, étant donné que la couche aqueuse d'acide chlorhydrique contenant le catalyseur de chlorométhylation a été préalablement séparée et éliminée, il ne se produira pas de réaction secondaire substantielle, telle que la conversion en chlorure de méthyle du méthanol formé lors du chauffage en
présence de l'acide chlorhydrique.
Conformément au procédé de la présente invention, non seulement le chlorométhyl méthyl éther restant dans le mélange réactionnel après l'achèvement de la réaction de chlorométhylation, mais également le chlorométhyl méthyl éther restant dans le polymère chlorométhylé, peuvent être it récupérés, et en même temps, pratiquement toute la quantité des produits de décomposition de chlorométhyl méthyl éther, qui peuvent être convertis en chlorométhyl méthyl éther, peut être récupérée. En plus, les réactions secondaires au moment de la récupération peuvent être supprimées, et un chlorométhyl méthyl éther de pureté élevée peut être récupéré à un taux de récupération élevé. Ainsi, le procédé de la
présente invention est très utile comme méthode industrielle.
La présente invention va maintenant être décrite plus en détail avec référence aux Exemples. Cependant, il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune
manière limitée à de tels Exemples spécifiques.
EXEMPLE 1
Dans un tricol d'une capacité de 1 1, équipé d'un agitateur et d'un condenseur à reflux, 100 g d'un copolymère réticulé styrène divinylbenzène (copolymère de type gel ayant une teneur en divinylbenzène de 6,5% en poids) et 270 g de chlorométhyl méthyl éther ont été introduits et agités à la température ambiante, pendant 3 heures, pour faire gonfler le copolymère. Ensuite, 42 g de chlorure de zinc ont été ajoutés, et une réaction de chlorométhylation a été effectuée à 50 C pendant 8 heures. Après l'achèvement de la réaction, le mélange réactionnel a été refroidi à la température ambiante, et 300 g d'une solution aqueuse d'acide chlorhydrique à 35% en poids y ont été ajoutés goutte à goutte sur une période de temps de 3 heures. Après l'achèvement de l'addition goutte à goutte, la solution réactionnelle a été transférée sur une colonne ayant un diamètre interne de 50 mm et une hauteur de 500 mm, et l'on a fait passer 350 g de toluène par le sommet à SVl pour effectuer une séparation et une récupération du mélange réactionnel et une extraction et une récupération du chlorométhyl méthyl éther à partir du copolymère chlorométhylé. Le mélange réactionnel séparé et récupéré et la solution d'extrait ont été mélangés et introduits dans un tricol d'une capacité de 1 1, équipé d'un condenseur à reflux et d'un tube d'alimentation pour introduire du chlorure d'hydrogène gazeux dans le liquide. Ensuite, 60 g de chlorure d'hydrogène gazeux ont été introduits dans la solution réactionnelle avec agitation à la température ambiante, à raison de 30 g/h sur une période de temps de deux heures, pour convertir en chlorométhyl méthyl éther les produits de décomposition de chlorométhyl méthyl éther, qui
peuvent être convertis en chlorométhyl méthyl éther.
Après introduction du chlorure d'hydrogène gazeux, le mélange a été séparé au moyen d'un entonnoir séparateur d'une capacité de 2 1, en une couche aqueuse d'acide chlorhydrique, contenant du chlorure de zinc comme couche inférieure, et une couche de solution d'extrait contenant le chlorométhyl méthyl éther. Cette couche de solution d'extrait a été analysée, ce par quoi elle a été trouvée contenir 151,5 g de chlorométhyl méthyl éther. Cette quantité de chlorométhyl méthyl éther représentait 56% du
chlorométhyl méthyl éther utilisé pour la réaction.
Le chlorométhyl méthyl éther mélangé avec le toluène a été introduit dans un ballon d'une capacité de 1 1, équipé d'une colonne de distillation ayant un diamètre interne de 30 mm et un nombre de plateaux de 10 plateaux, et le toluène et le chlorométhyl méthyl éther ont été séparés par distillation dans des conditions d'un rapport de reflux de 5. Le chlorométhyl méthyl éther obtenu du côté distillat de la distillation représentait 160,6 g, et la pureté du chlorométhyl méthyl éther (CME) était de 85%. La quantité récupérée de chlorométhyl méthyl éther seul représentait 136,5 g, et cette quantité correspondait à 50,5% du
chlorométhyl méthyl éther utilisé pour la réaction.
EXEMPLE COMPARATIF 1 (Méthode de récupération selon la publication du brevet japonais examiné N 61 204/1987) La réaction de chlorométhylation a été conduite de la même manière que dans l'Exemple 1. Après la réaction de chlorométhylation, 250 g d'acide chlorhydrique à 35% en poids ont été ajoutés au mélange. Ensuite, un appareil de distillation a été fixé au réacteur, et le mélange a été chauffé à 98 C à la pression atmosphérique, ce par quoi le composant volatil a été distillé et récupéré. On a laissé reposer le composant distillé, puis on l'a soumis à une séparation de liquides en une couche d'acide chlorhydrique et
une couche organique contenant du chlorométhyl méthyl éther.
Le chlorométhyl méthyl éther obtenu par ce procédé représentait 157 g, et la pureté du CME était de 69,1%. La quantité récupérée de chlorométhyl méthyl éther seul représentait 108,5 g, et cette quantité correspondait à 40,2%
du chlorométhyl méthyl éther utilisé pour la réaction.
EXEMPLE 2
L'opération a été conduite de la même manière que dans l'Exemple 1, excepté qu'à la place de 300 g d'acide chlorhydrique à 35% en poids, on a employé de l'acide
sulfurique à 60% en poids.
Le chlorométhyl méthyl éther finalement obtenu après la distillation représentait 156,8 g, et la pureté du CME était de 86%. La quantité récupérée de chlorométhyl méthyl éther seul représentait 134,8 g, et cette quantité correspondait à 49,9% du chlorométhyl méthyl éther utilisé
pour la réaction.
EXEMPLE 3
L'opération a été conduite de la même manière que dans l'Exemple 1, excepté que 500 g de 1,2-dichloroéthane ont été utilisés à la place du toluène comme solvant d'extraction. Le chlorométhyl méthyl éther finalement obtenu après la distillation représentait 159,2 g, et la pureté du CME était de 84%. La quantité récupérée de chlorométhyl méthyl éther seul représentait 133,7 g, et cette quantité correspondait à 49,5% du chlorométhyl méthyl éther utilisé
pour la réaction.
EXEMPLE 4
Dans un tricol d'une capacité de 1 1, équipé d'un agitateur et d'un condenseur à reflux, 100 g d'un copolymère réticulé styrène divinylbenzène (copolymère poreux ayant une teneur en divinylbenzène de 4,0% en poids), 200 g de chlorométhyl méthyl éther et 120 g de 1,2dichloroéthane ont été introduits et agités pendant 3 heures à la température ambiante, pour faire gonfler le copolymère. Ensuite, 50 g de chlorure de zinc y ont été ajoutés, et une réaction de
chlorométhylation a été effectuée à 500C pendant 10 heures.
Après l'achèvement de la réaction, le mélange réactionnel a été refroidi à la température ambiante, et 300 g d'une solution aqueuse d'acide chlorhydrique à 35% en poids y ont été ajoutés goutte à goutte sur une période de temps de 3 heures. Après l'achèvement de l'addition goutte à goutte, la solution réactionnelle a été transférée dans une colonne ayant un diamètre interne de 50 mm et une hauteur de 500 mm, et l'on a fait passer 250 g de 1,2-dichloroéthane par la partie supérieure à SV1 pour conduire une séparation et une récupération du mélange réactionnel et une extraction et une récupération du chlorométhyl méthyl éther à partir du
copolymère chlorométhylé.
Le mélange réactionnel séparé récupéré et la solution d'extrait ont été mélangés et introduits dans un tricol d'une capacité de 1 1, équipé d'un condenseur à reflux et d'un tube d'alimentation pour introduire du chlorure d'hydrogène gazeux dans le liquide. Ensuite, 50 g de chlorure d'hydrogène gazeux ont été introduits dans la solution réactionnelle avec agitation à la température ambiante à raison de 25 g/h sur une période detemps de deux heures, pour convertir en chlorométhyl méthyl éther les produits de décomposition de chlorométhyl méthyl éther, qui
peuvent être convertis en chlorométhyl méthyl éther.
Après l'introduction du chlorure d'hydrogène gazeux, le mélange a été séparé au moyen d'un entonnoir séparateur de 2 1, en une couche aqueuse d'acide chlorhydrique contenant du chlorure de zinc et une couche de
solution d'extrait contenant du chlorométhyl méthyl éther.
Cette couche de solution d'extrait a été analysée, ce par quoi elle a été trouvée contenir 109,3 g de chlorométhyl méthyl éther et 173 g de 1, 2-dichloroéthane. Cette quantité de chlorométhyl méthyl éther représentait 55% du chlorométhyl
méthyl éther utilisé pour la réaction.
Le chlorométhyl méthyl éther mélangé avec le 1,2-dichloroéthane a été introduit dans un ballon d'une capacité de 1 1, équipé d'une colonne de distillation ayant un diamètre interne de 30 mm et un nombre de plateaux de 10, et le 1,2-dichloroéthane et le chlorométhyl méthyl éther ont été séparés par distillation dans des conditions d'un rapport de reflux de 5. Le chlorométhyl méthyl éther obtenu du côté distillat représentait 118, 4 g, et la pureté du chlorométhyl méthyl éther (CME) était de 83%. La quantité récupérée de chlorométhyl méthyl éther seul représentait 98,3%, et cette quantité correspondait à 49,2% du chlorométhyl méthyl éther
utilisé pour la réaction.
Claims (7)
1 - Procédé de récupération de chlorométhyl méthyl éther à partir du mélange réactionnel résultant de la réaction d'introduction de groupes chlorométhyle dans un copolymère réticulé aromatique par action de chlorométhyl méthyl éther sur le copolymère réticulé aromatique en présence d'un catalyseur de réaction de chlorométhylation, lequel procédé de récupération est caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes: (1) une étape d'addition audit mélange réactionnel d'une solution acide aqueuse qui est capable de dissoudre le catalyseur de réaction de chlorométhylation sans décomposer le chlorométhyl méthyl éther, et d'un solvant d'extraction qui est inerte vis-à-vis du, et miscible avec le, chlorométhyl méthyl éther et qui est capable de faire gonfler le copolymère réticulé aromatique chlorométhylé; (2) une étape de mise en contact de chlorure d'hydrogène gazeux avec ledit mélange réactionnel et la solution d'extrait provenant de l'étape (1), afin de convertir en chlorométhyl méthyl éther les produits de décomposition du chlorométhyl méthyl éther; (3) une étape de séparation du mélange résultant provenant de l'étape (2) en une couche de solvant d'extraction contenant le chlorométhyl méthyl éther et une couche aqueuse contenant l'acide; et (4) une étape de séparation du chlorométhyl méthyl éther de
la couche de solvant d'extraction séparée à l'étape (3).
2 - Procédé de récupération de chlorométhyl méthyl éther selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le polymère réticulé aromatique est un copolymère réticulé styrène-divinylbenzène. 3 - Procédé de récupération de chlorométhyl méthyl éther selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le catalyseur de réaction de chlorométhylation est un acide
de Lewis.
4 - Procédé de récupération de chlorométhyl méthyl
éther selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par
le fait que la solution acide aqueuse qui est capable de dissoudre le catalyseur de réaction de chlorométhylation sans décomposer le chlorométhyl méthyl éther est une solution aqueuse d'acide chlorhydrique ayant une concentration d'au moins 30% en poids, ou une solution aqueuse d'acide
sulfurique ayant une concentration de 40 à 70% en poids.
- Procédé de récupération de chlorométhyl méthyl
éther selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par
le fait que la solution acide aqueuse qui est capable de dissoudre le catalyseur de réaction de chlorométhylation sans décomposer le chlorométhyl méthyl éther est ajoutée dans une quantité de 100 à 1000% en poids par rapport à la quantité du
catalyseur de réaction de chlorométhylation.
6 - Procédé de récupération de chlorométhyl méthyl éther selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le solvant qui est inerte vis-à-vis du chlorométhyl méthyl éther et qui est capable de faire gonfler le copolymère réticulé aromatique chlorométhylé est choisi dans le groupe constitué par les hydrocarbures aromatiques et les
hydrocarbures halogénés.
7 - Procédé de récupération de chlorométhyl méthyl
éther selon l'une des revendications 1 ou 6, caractérisé par
le fait que le solvant qui est inerte vis-à-vis du chlorométhyl méthyl éther et qui est capable de faire gonfler le copolymère réticulé aromatique chlorométhylé est ajouté dans une quantité de 100 à 2000% en poids par rapport à la
quantité du polymère réticulé aromatique chlorométhylé.
8 - Procédé de récupération de chlorométhyl méthyl éther selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le solvant d'extraction est ajouté après l'addition de la
solution acide aqueuse.
9 - Procédé de récupération de chlorométhyl méthyl
éther selon l'une des revendications 1 ou 8, caractérisé par le fait que l'étape (1) est effectuée à une température d'au
plus 50 C.5 10 - Procédé de récupération du chlorométhyl méthyl éther selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chacune des étapes (1), (2) et (3) est effectuée à une
température d'au plus 50 C.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20090831 |