CH404640A - Procédé de fabrication de l'acrylonitrile - Google Patents
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Description
Procédé de fabrication de l'acrylonitrile La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de l'acrylonitrile. Ce procédé, suivant lequel on fait réagir du propylène, de l'ammoniac et de l'oxygène en mettant en contact ces réactifs, à chaud avec un catalysateur d'oxydation consistant en l'un au moins des sels de bismuth, d'étain et d'anti- moine, de l'acide molybdique, de l'acide phospho- molybdique et de l'acide phosphotungstique,
est ca ractérisé par le fait qu'on ajoute une quantité mi neure d'acide cyanhydrique aux matières de départ.
Par le procédé du brevet principal, on peut pro duire de l'acrylonitrile avec de bons rendements, mais il se forme de l'acide cyanhydrique comme sous- produit, en quantité insuffisante, par rapport à la quantité d'acrylonitrile obtenue, pour justifier l'ins tallation de dispositifs permettant de le récupérer, et, bien qu'on, puisse facilement l'éliminer par com bustion, une telle opération est désavantageuse pour l'économie générale du procédé.
La présente inven tion est basée sur la découverte que l'on réduit au minimum la production d'acide cyanhydrique comme sous-produit de la réaction en ajoutant une faible quantité d'acide cyanhydrique à la charge introduite dans le récipient réactionnel.
En général, on fait en sorte que le mélange de départ contienne suffisamment d'acide cyanhydrique pour que le rapport acide cyanhydrique: propylène soit compris entre 0,01 : 1 et 0,2: 1. Un rapport préféré de l'acide cyanhydrique au propylène est d'environ 0,1 : 1, et ce rapport semble donner les meilleurs, résultats.
Dans la pratique, la mise en oeuvre du procédé est généralement la suivante. On introduit un mé lange de propylène, d'oxygène et d'ammoniac; dans un certain rapport prédéterminé, dans un réacteur de catalyse, en même temps qu'une certaine quantité d'acide cyanhydrique. A la sortie on sépare l'acide cyanhydrique des autres produits réactionnels et on le recycle dans le réacteur, de sorte que la produc tion nette d'acide cyanhydrique au cours de ce pro cédé est faible ou même nulle.
Pour cette séparation, on fait ,passer l'effluent de la réaction, y compris l'acide cyanhydrique, dans un absorbeur où les produits réactionnels sont absorbés dans un solvant.
Le solvant gras provenant de l'ab- sorbeur, lequel contient l'acide cyanhydrique ainsi que les autres produits de la réaction, est ensuite soumis à un fractionnement, par exemple par distilla tion, ce qui permet d'obtenir un courant d'acide cyanhydrique relativement pur.
Une partie de ce cou rant est envoyée à un emplacement où on peut la combiner avec la charge fraîche introduite dans le récipient réactionnel. Etant donné qu'une faible quantité d'acide cyanhydrique peut être produite au cours de la mise en eeuvre du procédé de l'inven- tion, on doit prendre des dispositions pour prélever en continu l'excès d'acide cyanhydrique dans le cou rant de recyclage,
afin d'empêcher uns accumula tion de l'acide cyanhydrique dans le système.
Toutes les expériences mentionnées dans la pré sente description ont été effectuées dans un réacteur en acier au carbone et avec utilisation d'un lit flui difié de catalyseur. Dans toutes les opérations, on uti lise un catalyseur constitué par 50'0/o de phospho- molybdate de bismuth et 50'0/o de silice.
Dans- les: données indiquées ci-après, on utilise les définitions suivantes
EMI0001.0066
La misa en ouvre du procédé de l'invention sera mieux comprise à l'aide de l'exemple suivant qui correspond à un mode de réalisation préféré de l'in vention.
<I>Exemple I</I> Dans cet essai, la charge introduite dans le réac teur présente la composition suivante:
EMI0002.0003
On fait fonctionner le réacteur sous une pression manométrique de 0,9 kg/cm2 et à une température de 454 C, la valeur de PPH étant de 0,029. Cet essai dure 8 heures et demie.
L'analyse des produits obte nus indique les conversions Cette
EMI0002.0007
l'exemple la se réaction donne également divers autres pro duits, tels que l'anhydride carbonique et l'oxyde de carbone, mais ils ne jouent pas de rôle important dans la réaction.
<I>Exemple II</I> Dans un autre essai entrepris pour démontrer l'effet de l'absence de l'acide cyanhydrique, la charge introduite dans le réacteur présente la composition suivante
EMI0002.0015
qu'il est dans Pendant cet essai, on fait fonctionner le réacteur sous une pression manométrique de 0,9 kg/cm2 et à une température de 454 C, la valeur de PPH étant heures 6 minutes. L'ana- de 0,028.
L'essai dure lyse des produits indique les conversions suivantes
EMI0002.0020
La comparaison de ces résultats avec ceux de I indique qu'on produit trois fois plus d'acide cyanhydrique quand la charge ne contient pas d'acide cyanhydrique. Il est encore plus surpre nant de constater que la quantité d'acétonitrile pro duite se trouve réduite quand la charge contient de l'acide cyanhydrique.
Normalement, on pourrait ,penser qu'en vertu de la loi d'action des masses, le recyclage de l'un des produits réactionnels dans la charge introduite dans la réaction se traduirait par un abaissement de production du produit recyclé. Bien que cette loi soit habituellement exacte dans une simple réaction chi mique, elle n'est pas applicable à un système cata- lytique hétérogène. Dans ce dernier cas, l'effet du recyclage de n'importe lequel des produits ne peut pas être prévu, ce qui se vérifie en particulier dans le procédé de l'invention.
Par exemple, le recyclage de l'acétonitrile, qui est un autre sous-produit du procédé, se traduit par un accroissement de la pro duction d'acétonitrile, ce résultat étant illustré par l'exemple III ci-après.
<I>Exemple 11I</I> Dans cet essai, la charge introduite dans le réac teur présente la composition suivante
EMI0002.0035
Pendant cet essai, an fait fonctionner le réacteur sous une pression manométrique de 0,9 kg/cm2 et à une température de 454 C, la valeur de PPH étant de 0.,029. Cet essai dure 7 heures trois quarts. L'ana lyse des produits indique les conversions ci-après
EMI0002.0038
L'accroissement de la quantité d'acétonitrile cet essai montre clairement obtenu impossible de prévoir l'effet qu'exerce sur la réaction le recyclage de l'un quelconque des produits.
Claims (1)
- REVENDICATION Procédé de fabrication de l'acrylonitrile, suivant propylène, de l'ammoniac et lequel on fait réagir de l'oxygène en mettant en contact ces réactifs, à chaud avec un catalyseur d'oxydation consistant en l'un:au moins des. sels de bismuth, d'étain et d'anti moine, de l'acide molybdique, de l'acide phospho- molybdique et de l'acide phosphotungstique, carac- térisé par le fait que l'on ajoute une quantité mi neure d'acide cyanhydrique aux matières de départ. <B>SOUS-REVENDICATIONS</B> 1. Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que la quantité d'acide cyanhydrique ajoutée est comprise entre environ 0,01 et 0,2 mole et de préférence égale à environ 0,1 mole, par mole de propylène. 2.Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'on sépare l'acide cyanhydrique présent dans les produits réactionnels, et en ce que l'on recycle dans la zone de réaction au moins une partie de l'acide cyanhydrique ainsi séparé.
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