CA1126295A - Procede d'oxydrochloration non polluant - Google Patents
Procede d'oxydrochloration non polluantInfo
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Abstract
La présente invention concerne un procédé d'oxyhydrochloration non polluant. Selon l'invention, les effluents gazeux résiduaries issus d'un procédé d'oxyhydrochloration sont épurés par oxydation catalytique en présence d'un catalyseur constitué par du platine et/ou de l'iridium déposé(s) sur un support particulier d'alumine de structure cristallographique êta et lavage avant rejet dans l'atmosphère. Le procédé de l'invention est plus particulièrement applicable à un effluent résiduaire contenant essentiellement de l'oxyde de carbone, du gaz carbonique, de l'éthylène, du dichloro 1-2 éthane, et au moins un hydrocarbure chloré compris dans le groupe constitué par le chloroforme, le tétrachlorure de carbone, le chlorure d'éthyle, le dichloro 1-1 éthane, les trichloro 1-1-1 et 1-1-2 éthane, les tétrachloro 1-1-2-2 et 1-1-1-2 éthane, le chlorure de vinyle, les dichloro 1-1 et 1-2 éthylène, le trichloroéthylène, le perchloréthylène et le chloral.
Description
~62~35 La présente invention concerne un procédé d'oxyhydro-chloration non polluant~ Elle a plus particulièrement trait a un procédé d'oxyhydrochlora-tion pour lequel les effluents .
gazeux résiduaires sont épurés par oxydation catal~tique et lavage avant rejet dans l'atmosphère.
Les procédés classiques d'obtention des dérivés chlorés de l'éthylène et notamment du dichloro 1-2 éthane par oxyhydrochloration ne présentent pas des sélectivités égales 100 %; ainsi, l'effluent sortant du réacteur d'oxyhydrochlora-tion contient toujours des quantités plus ou moins importantesde sous-produits. Ces sous-produits sont des mélanges complexes qui contiennent notamment, en plus de l'éthylène et de l'acide chlorhydrique n'ayant pas réagi, de l'oxyde de carbone, du gaz carbonique et des composés organ:iques chlorés tels que le chlorure d'éthyle, le dichloro 1-1 éthane, les trichloro-éthanes, les tétrachloroéthanes, les dichloroethylènes, le tric~loroéthylène, le chloroforme, le tétrachlorure de carbone, le chloral, le perchloréthylène.
La séparation des dérivés chlorés de l'éthylène de l'effluent sortant du réacteur d'oxyhydrochloration n'étant jamais, dans la pratique, quantitative, l'effluent résiduaire qui en résulte se -trouve constitué d'azote, d'oxygène, ainsi que de quantités variables des dérivés chlorés de l'éthylène recherchés tels que le dichloro 1-2 éthane et de ~uantités variables des sous~produits précédemment nomMés.
Pour traiter de tels effluents, il a déjà été proposé
selon la demande de brevet français ~ 2.279.703, de les faire passer ~ une température comprise entre 300 et 450C sur un lit catalytique constitué d'un support d'alumine ou de silice sur lequel on a déposé 10 à 50 % en poids d'oxyde de chrome.
Cependant, un tel procédé présen-te notamment l'inconvénient de ne pas être sélectif et, en particulier, de favoriser la -la réaction de Deacon de formation du chlore moléculaire a ; partir d'acide chlorhydrique et d'oxygène. Cette formation de chlore moleculaire est, a la difference de l'acide chlorhydrique, extrêmement g8nante car difficilement éliminable des effluents gazeux par les techniques classiques telles que le lavage ~
l'eau. De plus, la présence de chlore moléculaire en présence de vapeur d'eau peut conduire a des problemes de corrosion des matériaux particulierement ~ênants aux temperatures elevees.
Enfin t les catalyseurs a base d'oxyde de chrome ne sont que d'une efeicacité médiocre pour l'oxydation de l'oxyde carbone en gaz carbonique.
La demanderesse a mis au point un procédé permettant d'obvier a ces inconvénients et qui met en oeuvre un catalyseur actif, stable et tres sélectif pour l'oxydation de l'oxyde de carbone et des hydrocarbures chlorés ou non.
La présente invention concerne un procéde d'oxyhydro-chloration non polluant dans lequel on met en réaction du gaz chlorhydrique, de l'air ou de lloxygène, de l'éthyl~ne et/ou un dérivé chloré de l'éthylene pour obtenir un effluent con-tenant des dérivés chlorés d'éthylene et dans lequel l'on separe de l'effluent les dérivés chlorés de l'éthylene formés au cours de la réaction d'oxyhydrochloration, l'efluent résiduaire conte-nant essentiellement de l'oxygene, de l'azote, de l'oxyde de carbone, du gaz carbonique, de l'éthylene n'ayant pas réagi, du ~ -dichloro 1-2 éthane et au moins un hydrocarbure chloré pris dans le groupe constitué par: le chloroforme, le tétrachlorure de carbone, le chlorure d'éthyle, le dichloro 1-1 éthane, les tri-chloro 1-1-1 et 1-1--2 éthane, les tétrachloro 1-1-2-2 et l-l-l-2 éthane, le chlorure de ~inyle, les dichloro 1-1 et 1-2 éthyle~ne, le trichloroéthylene, le perchloréthylene et le chloral; et l'on préchauffe l'effluent résiduaire a une température comprise entre 250 et 400C; ledit procédé étant caractérisé en ce que
gazeux résiduaires sont épurés par oxydation catal~tique et lavage avant rejet dans l'atmosphère.
Les procédés classiques d'obtention des dérivés chlorés de l'éthylène et notamment du dichloro 1-2 éthane par oxyhydrochloration ne présentent pas des sélectivités égales 100 %; ainsi, l'effluent sortant du réacteur d'oxyhydrochlora-tion contient toujours des quantités plus ou moins importantesde sous-produits. Ces sous-produits sont des mélanges complexes qui contiennent notamment, en plus de l'éthylène et de l'acide chlorhydrique n'ayant pas réagi, de l'oxyde de carbone, du gaz carbonique et des composés organ:iques chlorés tels que le chlorure d'éthyle, le dichloro 1-1 éthane, les trichloro-éthanes, les tétrachloroéthanes, les dichloroethylènes, le tric~loroéthylène, le chloroforme, le tétrachlorure de carbone, le chloral, le perchloréthylène.
La séparation des dérivés chlorés de l'éthylène de l'effluent sortant du réacteur d'oxyhydrochloration n'étant jamais, dans la pratique, quantitative, l'effluent résiduaire qui en résulte se -trouve constitué d'azote, d'oxygène, ainsi que de quantités variables des dérivés chlorés de l'éthylène recherchés tels que le dichloro 1-2 éthane et de ~uantités variables des sous~produits précédemment nomMés.
Pour traiter de tels effluents, il a déjà été proposé
selon la demande de brevet français ~ 2.279.703, de les faire passer ~ une température comprise entre 300 et 450C sur un lit catalytique constitué d'un support d'alumine ou de silice sur lequel on a déposé 10 à 50 % en poids d'oxyde de chrome.
Cependant, un tel procédé présen-te notamment l'inconvénient de ne pas être sélectif et, en particulier, de favoriser la -la réaction de Deacon de formation du chlore moléculaire a ; partir d'acide chlorhydrique et d'oxygène. Cette formation de chlore moleculaire est, a la difference de l'acide chlorhydrique, extrêmement g8nante car difficilement éliminable des effluents gazeux par les techniques classiques telles que le lavage ~
l'eau. De plus, la présence de chlore moléculaire en présence de vapeur d'eau peut conduire a des problemes de corrosion des matériaux particulierement ~ênants aux temperatures elevees.
Enfin t les catalyseurs a base d'oxyde de chrome ne sont que d'une efeicacité médiocre pour l'oxydation de l'oxyde carbone en gaz carbonique.
La demanderesse a mis au point un procédé permettant d'obvier a ces inconvénients et qui met en oeuvre un catalyseur actif, stable et tres sélectif pour l'oxydation de l'oxyde de carbone et des hydrocarbures chlorés ou non.
La présente invention concerne un procéde d'oxyhydro-chloration non polluant dans lequel on met en réaction du gaz chlorhydrique, de l'air ou de lloxygène, de l'éthyl~ne et/ou un dérivé chloré de l'éthylene pour obtenir un effluent con-tenant des dérivés chlorés d'éthylene et dans lequel l'on separe de l'effluent les dérivés chlorés de l'éthylene formés au cours de la réaction d'oxyhydrochloration, l'efluent résiduaire conte-nant essentiellement de l'oxygene, de l'azote, de l'oxyde de carbone, du gaz carbonique, de l'éthylene n'ayant pas réagi, du ~ -dichloro 1-2 éthane et au moins un hydrocarbure chloré pris dans le groupe constitué par: le chloroforme, le tétrachlorure de carbone, le chlorure d'éthyle, le dichloro 1-1 éthane, les tri-chloro 1-1-1 et 1-1--2 éthane, les tétrachloro 1-1-2-2 et l-l-l-2 éthane, le chlorure de ~inyle, les dichloro 1-1 et 1-2 éthyle~ne, le trichloroéthylene, le perchloréthylene et le chloral; et l'on préchauffe l'effluent résiduaire a une température comprise entre 250 et 400C; ledit procédé étant caractérisé en ce que
2 -: ~
. . :
l'on soumet ledit eEfluent a une oxydation SOU5 llaction d'un catalyseur d'oxydation constitue par la combinaison d'un metal choisi dans la classe du platine et de l'iridium, et leur melan-ge, depose sur un support d'alumine de structure cristallogra-phique eta, ce qui conduit a un mélange de gaz renfermant du gaz carbonique, de l'acide chlorhydrique, de la vapeur d'eau, de l'oxygène et de l'azote.
: Le procede d'oxyhydrochloration selon l'invention consiste a mettre en reaction du gaz chlorhydrique, de l'air ou de lloxygène, de l'ethylene et/ou un derive chlore de l'eth,vlene pour former des derives chlores de l'éthylène contenus dans un eEfluent.
La sepa.ration de l'effluent des derives chlores de llethylène Eormes au cours de la reaction d'oxyhydrochloration se compose genéralement des etapes suivantes: lavage a l'eau de l'effluent po,ur en eliminer l'acide chlorhydri.que non reagi, condensation par refroidissement des derivés chlores de l'éthy-lene et lavage de l'effluent par un solvant organique tel que l'hexachlorobutadiène.
; 20 Dans la pratique, ces differents traitements ne permettent pas de separer quantitativement les derives chlores de l'effluent sazeux. C'est ainsi que l'effluent residuaire qui resulte de cette etape de separation contient en plus de l'oxygène, de llazote et de l'ethylène n'ayant pas reagi, des dérives chlores de l'ethylène non separes -tels que le dichloro 1-2 ethane ainsi que des quantites variables de dif~erents sous-produits tels que lloxyde de carbone, le gaz carbonique, le chloroforme, le tetrachlorure de carbone, le chlorure d'ethylel le dichloro 1-1 ethane, les trichloro 1-1-1 et 1-1-2 ethane, le chlorure de vinyle, les dichloro 1-1 et 1-2 ethylène, le trichloroethylène, le perchloroethylene, le chloral.
. -- 3 :, '' :
Si la sé~paration des derivés chlorés de l'éthylène de l'effluent comprend une étape d'adsorption par un solvant organique tel que l'hexachlorobutadiene, des traces de ce solvant peuvent 8tre présentes également dans l'efflùent résiduaire à traiter. Géneralement, les teneurs volumiques en ethylène, gaz carbonique, oxyde de carbone et produits organiques chlorés de l'effluent residuaire à traiter sont respectivement de l'ordre de 0,5 ~ - 2 ~ -- 1 % et 0,5 %, le produit organique chlore le plus abondant étant generalement le dichloro 1-2 éthane. Ces teneurs peuvent cependant varier - dans de larges llmites suivant les conditions de mise en oeuvre et la nature des catalyseurs d'oxyh~drochloration en oeuvre. La teneur en oxygène de l'effluen-t residuaire est generalement suffisante pour permettre dans une etape ulterl-eure l'oxydation des produits contenus dans celul-ci, ¢'est-a-dire l'oxyde de carbone, l'ethylène et les produits organiques chlores. Dans le cas contraire, il est necessaire selon le procede de l'invention d'ajouter une quantité suffisante d'air ou d'oxygène à l'effluent résiduaire pour permettre lloxydation totale des produits précedemment cites.
On a~oute eventuellement à l'effluent residuaire, avant l'etape de pre-chaufEage, un gaz diluant tel que l'aæote ou l'air pour limiter llelevation-- - ~~~ ~~~~~ ~~~~
.. . . _ . . . _ _ .. _ .. ... _ .
de température dans la zone de reaction adiabatique de l'étape subséquente. La quantité de gaz diluant mise en oeuvre doit être telle que la température maximale dans la æone de réaction ne dépasse pas environ 600C et, de préférence, 500C. En efet, au-dessus de ces températures, la sélectivité des ; catalyseurs selon le procédé de la présente invention diminue du fait de la formation de chlore moléculaire selon la réac-tion de Deacon définie precédemment~
L'effluent résiduaire est préchauffé a une température comprise entre 250 et 400C puus est envoyé dans une zone de réaction adiabatique contenant UTI catalyseur d'oxydation constitué par du platine et/ou de l'iridium déposé(s) sur un support particulier d'alumine de structure cristallographique 8ta.
La vitesse spatiale de l'effluent définie par le rapport du débit volumique de l'effluent sur le volume de catalyseur est comprise entre 1000 et 100 000 heures 1 et, de préférence, entre 5000 et 20 000 heures 1 On peut mettre en oeuvre la réaction d'oxydation à
la pression atmosphérique. Toutefois, il peut 8tre,dans certains cas, avantageux d'opérer à une pression supérieure à
la pression atmosphérique, et, en particulier, à une pression comprise entre 1 et 10 bars.
Le support utilisé poux la préparation des catalyseurs selon le procédé de l'invention est constitué d'alumi~e dont la structure cristallographique correspond essen-tiellement à
la forme êta et dont la surface specifique est comprise entre 200 et 400 m2/g. Ce type d'alumine est connu de l'hornme de l'Art. On pourra, par exemple, trouver quelques principes de sa préparation dans la revue technique de la Société Alcoa sur les oxydes et hydroxydes d'aluminium "Technical paper N 19, K. WEFERS et G.M. BELL, 1972, p. 14, paragraphe 2.22, p.40, _ 5 _ paragraphe 4~12". A titre d'illustration, le mode opératoire décrit ci-dessous peut être utilisé selon llinvention.
On prépare un gâteau de gel d'alumine à 20 % d'alumine comptée en A1203 par essora~e, lavage e-t filtration d'une suspension d'hydroxyde d'aluminium obtenue par précipitation en continu dlune solution d'aluminate de sodium à L00 g/l d'alumine comptée en A1203 par une solution d'acide nitrique de concentration telle et en quan-tité telle que ladite suspen-sion titre environ 50 g/l d'alumine comptée en A1203 et que le ~o3 rapport molaire Al-0- soi-t égal a 0,20, le p~ de précipitation se situe alors approximativement aux environs de 8,S. Ce gâteau est ensuite remis en suspension dans une.solution ammoniacale 2 N de pH environ égal à 10 de manière à obtenir une suspension épaisse de gel d'alumine titrant 10 à 15 % d'alumine. La pate est maintenue sous agitation pendant environ 20 heures à 50C, ce qui permet d'obtenir une évolution de plus de 50 % de l'hydroxyde d'aluminium en bayérite. Après sécha~e, mise en forme et calcination en atmosphere sèche vers 450~C on obtient un support d'alumine êta dont la surface spécifique est de l'ordre de 350 m /g et dont l'acidité superficielle est très supérieure à celle des autres formes cristallographiques de l'alumine telles que: chi, gamma, delta,thêta, alpha.
Les catal~seurs d'oxydation qui sont mis en oeuvre selon le procédé de l'invention contiennent.de 0,02 à 5 % en poids de platine et/ou d'iridium rapporté au support. Une teneur comprise entre 0,1 et 0,5 % en poids de platine et/ou d'iridium est toutefois préférée. Lorsque l'on met en oeuvre du platine et de l'iridium, la proportion relative en poids de platine par rapport à l'iridium pourra varier dans de larges limites et sera comprise de préférence ent:re 10 et 11 .
Le catalyseur d'oxydation selon le procédé de l'inven-tion peut être préparé selon les méthodes courantes, et, en - 6 - :
~2~
particulier, par imprégnation du support au moyen de solutions de précurseurs minéraux ou organiques du platine et/ou de l'iridium. L'imprégnation peut être faite en une ou plusieurs étapes au moyen de solutions contenant des composés métalliques, du platine et/ou de l'iridium.
Comme composés soluhles du plat:ine et/ou de l'iridium - classiquement utilisés, on peut citer : l'acide chloroplatini que, l'acide chloroiridique, le chlorure de platine tétramine.
Après imprégnation du support avec la solution précé-demment décrite, le catalyseur est ensuite séché, puis calciné
dans un courant d'air à une température comprise entre 200 et 800C pendant quelques heures. Le catalyseur peut être avanta-geusement traité dans une atmosphère contenant un dérivé soufré
tel que l'hydrogène sulfuré. Dans ce ca5, l'opération de réduction ou de sulfuration pourra se faire à l'une quelconque des étapes de préparation du catalyseur, après l'imprégnation du suppork, mais de préférence avant l'étape de calcination.
Le catalyseur pourra être mis en oeuvre sous forme de sphères, d'extrudés, de pastilles ou sous toute autre forme.
Les réactions d'oxydation étant exothermique, il se ; produit, dans la zone réactionnelle, un dégagement de calories qui se traduit par une élévation de la température de l'effluent.
On utilise tout ou partie des calories ainsi dégagées pour préchauffer, au moyen d'un échangeur thermique l'effluent rési-duaire ~ une température comprise entre 250 et 400C.
Le procédé selon la présente invention permet ainsi ;~ d'oxyder l'oxyde de carbone et les hydrocarbures chlorés ou non contenus dans l'e~fluent résiduaire et de conduire à
;~ un gaz exempt de chlore moléculaire et constitué essentielle-` 30 ment de vapeur d'eau, de gaz carbonique, d'acide chlorhydrique, d'oxygène et d'azote. L'effluent en résultant est ensuite ; traité, avant son rejet dans l'atmosphère ou son util:isation ., , comme source de gaz inerte, pour en éliminex l'acide chlorhydri-que. Cette élimination est réalisée habituellement dans une tour de lavage par absorption de l'acide chlorhydrique par une solution aqueuse de pH neutre ou alcalin.
Tout ou partie de l'effluent lavé peut être avantageu-sement recyclé à l'étape a) et jouer le rôle de diluant de "
l'effluent résiduaire avant l'étape d'oxydation.
Le catalyseur d'oxydation sélective des hyd,rocarbures chlorés selon le procedé de l'invention peut 8tre utilisé tout aussi ef~icacemen-t dans d'autres domain,es que la fabrication ; de dérivés chlorés de l'éthylène par oxyhydrochloration et, en particulier, dans des domaines tels que le nettoyage à sec, le dé~raissage des métaux, la teinture et, plus généralement, dans t,out domaine mettant en oeuvre des produits organiques chlorés contenant de 1 à 10 atomes de carbone.
Les exemples suivants, donnés à titre non limitatif, illustrent l'invention et, en particulier, l'intérêt des catalyseurs mis en oeuvre selon le procédé de l'invention par rapport au catalyseur de l'art antérieur ainsi que la sp~cifi-cité de la nature du support et des métaux utilisés~
Exe~le 1 :
Cet exernple donné à titre comparatif illustre l'intérêt du procédé selon l'invention par rapport au procédé de l'art antérieur mettant en oeuvre un catalyseur à base d'oxyde de chrome déposé sur un support d'alumine.
Nous décrivons ci-dessous la préparation de deux catalyseurs selon le procédé de l'invention : 100 g d'extrudés d'alumine de structure êta, présentant une sur~ace spécifique de 300 m2/g et un volume poreux de 0,55 cm3/g sont imprégnés par 55 cm3 d'une solution aqueuse d'acide chloroplatinique contenant 0,20 g de platine ou d'acide chloroiridique contenant 0,20 g d'iridium. Après quelques heures de contact, les ex-trudés sont séchés à 120C puis calcinés sous air à 500C
pendant 3 heures.
Les catalyseurs A et B obtenus contiennent respec~
tivement 0,2 % en poids de platine ou 0,2 % en poids d'iridium déposé sur un support d'alumine êta~
Nous décrivons maintenant la préparation dlun cataly-seur C à base d'oxyde de chrome et revendiqué dans l'art antérieur : 100 g d'extrudés d'alumine êta sont imprégnés par 55 cm3 d'une solution aqueuse d'anhydride chromique contenant 20 g d'oxyde de chrome comptés en Cr203... Apras quelques .
heures de contact, les extrudés sont séchés à 120C puis calci- ~.
nés sous air pendant 3 heures~ L,e catalyseur obtenu contient 20 % en po.ids d'oxyde de chrome déposé sur un support d'alumine êta.
L'activité et la sélectivité des 3 catalyseurs précé-dents sont mesurées à une vitesse spatiale de 5000 heures 1, sur un gaz synthétique représentatif des effluents résiduaires d'oxyhydrochloration et constitué.de 1 % d'oxyde de carbone, de 0,5 % en volume de dichloro 1-2 éthane, de 5 % en volume d'oxyyène et 93,5 % d'azote. Les conversions de l'oxyde de carbone mesurées à 300C et du dichloro 1 2 éthane mesurées à
400C ont été rassemblées dans le Tableau I. Ont été également reportées sur ce tableau, la sélectivité des trois catalyseurs ~.
pour la réaction d'oxydation du dichloroéthane en acide chlorhy-drique, gaz carbonique et vapeur d'eau ainsi éventuellement que les autres produits chlorés formés.
_ 9 _ ___ _ _ __~
% Conversion du % Sélectivité Produit formé
_ _ _ . en HCl autre que C0 dlchloro 1-2 à 400C HCl 3C)0C à 400C
o A 80 _ 100 Néant H B 90 95 100 Néant :~
~ ~ = . ` ~
.~ ~ C 0 75 85 Chlore ¦ Moléculaire ~ . ___ ~ L'examen de ces résultats montre très nettement la supériorité des deux catalyseurs A et B selon le procedé
de l'invention sur le catalyseur C de l'art antérieur à base d'oxyde de chrome et, plus particuli~rement, en ce qui concerne leur activité oxydante vis à vis de l'oxyde de carbone. De plus, la sélectivité des deux catalyseurs A et B selon le procédé de l'invention est égale à 100 % alors que celle du catalyseur C de l'art antérieur n'est que de 85 % , :L5 % du dichloroéthane étant dans ce cas transformé en chlore molé-culaire selon la réaction de Deacon.
Un test de 128 heures effec-tué dans les conditions précédemment décrites montre, par ailleurs, que les performances catalytiques des catalyseurs A et B selon le procedé de l'invention sont parfaitement stables.
_emple 2 :
Dans cet exemple, nous décrivons la préparation de plusieurs catalyseurs ~ base de platine déposés sur différents supports afin de montrer la très grande supériorité et -sp-ci-ficité du support revendiqué pour la préparation des catalyseurs r~ ~
selon le procédé de l'invention, c'est-à-dire du support d'alumine de structure cristallographique êta.
Le mode opératoire décrit dans l'exemple 1, utilisé
pour préparer le catalyseur A de l'invention est reproduit en utilisant les supports suivants :
D - des billes d'alumine de structure alpha dont la surface spécifique est égale ~ 10 m2/g et le volume poreux à
0,50 cm3/g ' .
E - des billes d'alumine activée obtenues selon le procédé
décrit dans le brevet US N 2.915.365 et présentant une surface spécifique de 250 m2/g et un volume poreux de 0,50 cm3/g ~
F - des extrudés de silice-alumine (support présentant une importante acldité de surface) contenant 70 % de silice et présentant une surface spécifique de 350 m2/g et un volume poreux de 0,80 cm3/g;
G - des pastilles de silice de 400 m2/g dont le volume poreux est égal à 0,60 cm3/g ;
Il - des billes d'alumine de structure gamma dont la surface spécifique est égale ~ 200 m2/g et le volume poreux,égal à 0,50 cm3/g, I - des billes de monohydrate d'alumine de structure boehmi-tique dont la surface spécifique est égale ~ 50 m2/g et le volume poreux à 0,50 cm3/g .
Après imprégnation par un volume égal au volume poreux du support d'une solution aqueuse d'acide chloroplatinique contenant 0,20 g de platine, les catalyseurs sont séchés à ,.
120C puis calcinés à 500C sous air pendant 3 heures : Les catalyseurs D , E , F , G , H et I respectivement obtenus contiennent tous 0,2 % en poids de platine.
Les performances de ces catalyseurs mesu:rées dans les conditions décrites dans l'exemple I ont été reportées dans le tableau II-TABLEAU II
__~ _ _ ~ ~ ~
` Natu.re % Co~vers du de du Supportl'oxyde dedichloro 1-2 carbone éthane _ ~ 300C a 400C
o A Alumine êta 80 95 H A Alumine êta 90 95 __ _ _ D Alumine alpha 85 .
~ E Alumine activée 35 55 rl ~ F Silice-Alumine 20 30 ;.
h ~ G Silice 20 10 :.
o H Alumine Gamma 70 6.5 _ I = te 65 35 Les résultats reportés dans le Tableau II indiquent clairement que la specificité du support d'alumine de structure êta conduit ~ des catalyseurs à base de platine ou d'iridium nettement plus actifs, selon le procédé de l'invention, que ceux mettant en oeuvre d'autres supports d'alumine, de silice ou de silice-alumine. Ceci est particulièremen-t net lorsque l'on compare les conversions du dichloro 1-2 éthane mesurées a 400C.
Exemple 3 :
Nous décrivons ci~dessous la préparation de différents catalyseurs se différenciant des catalyseurs selon le procédé
de l'invention non plus par la nature du support mais par la nature de la phase métallique.
Le mode opéra-toire suivi dans l'Exemple 1 pour la préparation des catalyseurs A et B selon le prodédé de l'inven s -tion est reproduit avec pour seule différence l'utilisation, non plus d'une solution d'acide chloroplatinique ou d'acide chloroiridique mais :
- d'une solution de chlorure de palladium contenant 0,20 g de palladium, - d'une solution de trichlorure de ruthénium contenant 0,20 g de ruthénium, - d'une solution de trichlorure de rhodium contenant 0,20 g de rhodium, - d'une solution de nitrate de cuivre contenant 20 g d'oxyde cuivrique.
Les catalyseurs J , K , L, M obtenus selon ce mode opératoire contiennent respectivement 0,2 % en poids de palla~:ium , 0,2 % en poids de ruthénium, 0,2 % en poicls de rhodium et 20 % en poids d'oxyde cuivrique déposés sur le support d'alumine de structure êta décrit dans l'exemple 1~ ;
Leur activité oxydante est ensuite mesurée à une vitesse spatiale de 5000 heures 1 Le gaz utilisé est comme dans l'exemple 1 constitué de 1 % en volume d'oxyde de carbone, de 0,5 % en volume de dichloro 1-2 éthane, de 5 % d'oxygène et de 93,5 % d'aæote.
Les conversions du C0 mesurées ~ 300C et du dichloro 1-2 éthane mesurées à 400C sont rassemblées dans le tableau III ainsi que les sélectivités des différents catalyseurs pour la réaction d'oxydation du dichloro 1-2 éthane en acide chlorhy- `
drique, gaz carbonique et vapeur d'ea~.!
Lorsque la sélectivité des catalyseurs n'est pas égale à 100 %, la nature des produits chlorés form~s autres que l'acide chlorhydrique est indiquéé (chlore moléculaire et chloruxe de vinyle).
,`f~
TABLE.AU III
% Conversion du , . . , Produ.it Naturedichloro % Selectlvlte Chloré
du C0 l-2 en HCl formé
Métal 300C éthane à 400C autre que ~ _ . .. _ _......... _. . _
. . :
l'on soumet ledit eEfluent a une oxydation SOU5 llaction d'un catalyseur d'oxydation constitue par la combinaison d'un metal choisi dans la classe du platine et de l'iridium, et leur melan-ge, depose sur un support d'alumine de structure cristallogra-phique eta, ce qui conduit a un mélange de gaz renfermant du gaz carbonique, de l'acide chlorhydrique, de la vapeur d'eau, de l'oxygène et de l'azote.
: Le procede d'oxyhydrochloration selon l'invention consiste a mettre en reaction du gaz chlorhydrique, de l'air ou de lloxygène, de l'ethylene et/ou un derive chlore de l'eth,vlene pour former des derives chlores de l'éthylène contenus dans un eEfluent.
La sepa.ration de l'effluent des derives chlores de llethylène Eormes au cours de la reaction d'oxyhydrochloration se compose genéralement des etapes suivantes: lavage a l'eau de l'effluent po,ur en eliminer l'acide chlorhydri.que non reagi, condensation par refroidissement des derivés chlores de l'éthy-lene et lavage de l'effluent par un solvant organique tel que l'hexachlorobutadiène.
; 20 Dans la pratique, ces differents traitements ne permettent pas de separer quantitativement les derives chlores de l'effluent sazeux. C'est ainsi que l'effluent residuaire qui resulte de cette etape de separation contient en plus de l'oxygène, de llazote et de l'ethylène n'ayant pas reagi, des dérives chlores de l'ethylène non separes -tels que le dichloro 1-2 ethane ainsi que des quantites variables de dif~erents sous-produits tels que lloxyde de carbone, le gaz carbonique, le chloroforme, le tetrachlorure de carbone, le chlorure d'ethylel le dichloro 1-1 ethane, les trichloro 1-1-1 et 1-1-2 ethane, le chlorure de vinyle, les dichloro 1-1 et 1-2 ethylène, le trichloroethylène, le perchloroethylene, le chloral.
. -- 3 :, '' :
Si la sé~paration des derivés chlorés de l'éthylène de l'effluent comprend une étape d'adsorption par un solvant organique tel que l'hexachlorobutadiene, des traces de ce solvant peuvent 8tre présentes également dans l'efflùent résiduaire à traiter. Géneralement, les teneurs volumiques en ethylène, gaz carbonique, oxyde de carbone et produits organiques chlorés de l'effluent residuaire à traiter sont respectivement de l'ordre de 0,5 ~ - 2 ~ -- 1 % et 0,5 %, le produit organique chlore le plus abondant étant generalement le dichloro 1-2 éthane. Ces teneurs peuvent cependant varier - dans de larges llmites suivant les conditions de mise en oeuvre et la nature des catalyseurs d'oxyh~drochloration en oeuvre. La teneur en oxygène de l'effluen-t residuaire est generalement suffisante pour permettre dans une etape ulterl-eure l'oxydation des produits contenus dans celul-ci, ¢'est-a-dire l'oxyde de carbone, l'ethylène et les produits organiques chlores. Dans le cas contraire, il est necessaire selon le procede de l'invention d'ajouter une quantité suffisante d'air ou d'oxygène à l'effluent résiduaire pour permettre lloxydation totale des produits précedemment cites.
On a~oute eventuellement à l'effluent residuaire, avant l'etape de pre-chaufEage, un gaz diluant tel que l'aæote ou l'air pour limiter llelevation-- - ~~~ ~~~~~ ~~~~
.. . . _ . . . _ _ .. _ .. ... _ .
de température dans la zone de reaction adiabatique de l'étape subséquente. La quantité de gaz diluant mise en oeuvre doit être telle que la température maximale dans la æone de réaction ne dépasse pas environ 600C et, de préférence, 500C. En efet, au-dessus de ces températures, la sélectivité des ; catalyseurs selon le procédé de la présente invention diminue du fait de la formation de chlore moléculaire selon la réac-tion de Deacon définie precédemment~
L'effluent résiduaire est préchauffé a une température comprise entre 250 et 400C puus est envoyé dans une zone de réaction adiabatique contenant UTI catalyseur d'oxydation constitué par du platine et/ou de l'iridium déposé(s) sur un support particulier d'alumine de structure cristallographique 8ta.
La vitesse spatiale de l'effluent définie par le rapport du débit volumique de l'effluent sur le volume de catalyseur est comprise entre 1000 et 100 000 heures 1 et, de préférence, entre 5000 et 20 000 heures 1 On peut mettre en oeuvre la réaction d'oxydation à
la pression atmosphérique. Toutefois, il peut 8tre,dans certains cas, avantageux d'opérer à une pression supérieure à
la pression atmosphérique, et, en particulier, à une pression comprise entre 1 et 10 bars.
Le support utilisé poux la préparation des catalyseurs selon le procédé de l'invention est constitué d'alumi~e dont la structure cristallographique correspond essen-tiellement à
la forme êta et dont la surface specifique est comprise entre 200 et 400 m2/g. Ce type d'alumine est connu de l'hornme de l'Art. On pourra, par exemple, trouver quelques principes de sa préparation dans la revue technique de la Société Alcoa sur les oxydes et hydroxydes d'aluminium "Technical paper N 19, K. WEFERS et G.M. BELL, 1972, p. 14, paragraphe 2.22, p.40, _ 5 _ paragraphe 4~12". A titre d'illustration, le mode opératoire décrit ci-dessous peut être utilisé selon llinvention.
On prépare un gâteau de gel d'alumine à 20 % d'alumine comptée en A1203 par essora~e, lavage e-t filtration d'une suspension d'hydroxyde d'aluminium obtenue par précipitation en continu dlune solution d'aluminate de sodium à L00 g/l d'alumine comptée en A1203 par une solution d'acide nitrique de concentration telle et en quan-tité telle que ladite suspen-sion titre environ 50 g/l d'alumine comptée en A1203 et que le ~o3 rapport molaire Al-0- soi-t égal a 0,20, le p~ de précipitation se situe alors approximativement aux environs de 8,S. Ce gâteau est ensuite remis en suspension dans une.solution ammoniacale 2 N de pH environ égal à 10 de manière à obtenir une suspension épaisse de gel d'alumine titrant 10 à 15 % d'alumine. La pate est maintenue sous agitation pendant environ 20 heures à 50C, ce qui permet d'obtenir une évolution de plus de 50 % de l'hydroxyde d'aluminium en bayérite. Après sécha~e, mise en forme et calcination en atmosphere sèche vers 450~C on obtient un support d'alumine êta dont la surface spécifique est de l'ordre de 350 m /g et dont l'acidité superficielle est très supérieure à celle des autres formes cristallographiques de l'alumine telles que: chi, gamma, delta,thêta, alpha.
Les catal~seurs d'oxydation qui sont mis en oeuvre selon le procédé de l'invention contiennent.de 0,02 à 5 % en poids de platine et/ou d'iridium rapporté au support. Une teneur comprise entre 0,1 et 0,5 % en poids de platine et/ou d'iridium est toutefois préférée. Lorsque l'on met en oeuvre du platine et de l'iridium, la proportion relative en poids de platine par rapport à l'iridium pourra varier dans de larges limites et sera comprise de préférence ent:re 10 et 11 .
Le catalyseur d'oxydation selon le procédé de l'inven-tion peut être préparé selon les méthodes courantes, et, en - 6 - :
~2~
particulier, par imprégnation du support au moyen de solutions de précurseurs minéraux ou organiques du platine et/ou de l'iridium. L'imprégnation peut être faite en une ou plusieurs étapes au moyen de solutions contenant des composés métalliques, du platine et/ou de l'iridium.
Comme composés soluhles du plat:ine et/ou de l'iridium - classiquement utilisés, on peut citer : l'acide chloroplatini que, l'acide chloroiridique, le chlorure de platine tétramine.
Après imprégnation du support avec la solution précé-demment décrite, le catalyseur est ensuite séché, puis calciné
dans un courant d'air à une température comprise entre 200 et 800C pendant quelques heures. Le catalyseur peut être avanta-geusement traité dans une atmosphère contenant un dérivé soufré
tel que l'hydrogène sulfuré. Dans ce ca5, l'opération de réduction ou de sulfuration pourra se faire à l'une quelconque des étapes de préparation du catalyseur, après l'imprégnation du suppork, mais de préférence avant l'étape de calcination.
Le catalyseur pourra être mis en oeuvre sous forme de sphères, d'extrudés, de pastilles ou sous toute autre forme.
Les réactions d'oxydation étant exothermique, il se ; produit, dans la zone réactionnelle, un dégagement de calories qui se traduit par une élévation de la température de l'effluent.
On utilise tout ou partie des calories ainsi dégagées pour préchauffer, au moyen d'un échangeur thermique l'effluent rési-duaire ~ une température comprise entre 250 et 400C.
Le procédé selon la présente invention permet ainsi ;~ d'oxyder l'oxyde de carbone et les hydrocarbures chlorés ou non contenus dans l'e~fluent résiduaire et de conduire à
;~ un gaz exempt de chlore moléculaire et constitué essentielle-` 30 ment de vapeur d'eau, de gaz carbonique, d'acide chlorhydrique, d'oxygène et d'azote. L'effluent en résultant est ensuite ; traité, avant son rejet dans l'atmosphère ou son util:isation ., , comme source de gaz inerte, pour en éliminex l'acide chlorhydri-que. Cette élimination est réalisée habituellement dans une tour de lavage par absorption de l'acide chlorhydrique par une solution aqueuse de pH neutre ou alcalin.
Tout ou partie de l'effluent lavé peut être avantageu-sement recyclé à l'étape a) et jouer le rôle de diluant de "
l'effluent résiduaire avant l'étape d'oxydation.
Le catalyseur d'oxydation sélective des hyd,rocarbures chlorés selon le procedé de l'invention peut 8tre utilisé tout aussi ef~icacemen-t dans d'autres domain,es que la fabrication ; de dérivés chlorés de l'éthylène par oxyhydrochloration et, en particulier, dans des domaines tels que le nettoyage à sec, le dé~raissage des métaux, la teinture et, plus généralement, dans t,out domaine mettant en oeuvre des produits organiques chlorés contenant de 1 à 10 atomes de carbone.
Les exemples suivants, donnés à titre non limitatif, illustrent l'invention et, en particulier, l'intérêt des catalyseurs mis en oeuvre selon le procédé de l'invention par rapport au catalyseur de l'art antérieur ainsi que la sp~cifi-cité de la nature du support et des métaux utilisés~
Exe~le 1 :
Cet exernple donné à titre comparatif illustre l'intérêt du procédé selon l'invention par rapport au procédé de l'art antérieur mettant en oeuvre un catalyseur à base d'oxyde de chrome déposé sur un support d'alumine.
Nous décrivons ci-dessous la préparation de deux catalyseurs selon le procédé de l'invention : 100 g d'extrudés d'alumine de structure êta, présentant une sur~ace spécifique de 300 m2/g et un volume poreux de 0,55 cm3/g sont imprégnés par 55 cm3 d'une solution aqueuse d'acide chloroplatinique contenant 0,20 g de platine ou d'acide chloroiridique contenant 0,20 g d'iridium. Après quelques heures de contact, les ex-trudés sont séchés à 120C puis calcinés sous air à 500C
pendant 3 heures.
Les catalyseurs A et B obtenus contiennent respec~
tivement 0,2 % en poids de platine ou 0,2 % en poids d'iridium déposé sur un support d'alumine êta~
Nous décrivons maintenant la préparation dlun cataly-seur C à base d'oxyde de chrome et revendiqué dans l'art antérieur : 100 g d'extrudés d'alumine êta sont imprégnés par 55 cm3 d'une solution aqueuse d'anhydride chromique contenant 20 g d'oxyde de chrome comptés en Cr203... Apras quelques .
heures de contact, les extrudés sont séchés à 120C puis calci- ~.
nés sous air pendant 3 heures~ L,e catalyseur obtenu contient 20 % en po.ids d'oxyde de chrome déposé sur un support d'alumine êta.
L'activité et la sélectivité des 3 catalyseurs précé-dents sont mesurées à une vitesse spatiale de 5000 heures 1, sur un gaz synthétique représentatif des effluents résiduaires d'oxyhydrochloration et constitué.de 1 % d'oxyde de carbone, de 0,5 % en volume de dichloro 1-2 éthane, de 5 % en volume d'oxyyène et 93,5 % d'azote. Les conversions de l'oxyde de carbone mesurées à 300C et du dichloro 1 2 éthane mesurées à
400C ont été rassemblées dans le Tableau I. Ont été également reportées sur ce tableau, la sélectivité des trois catalyseurs ~.
pour la réaction d'oxydation du dichloroéthane en acide chlorhy-drique, gaz carbonique et vapeur d'eau ainsi éventuellement que les autres produits chlorés formés.
_ 9 _ ___ _ _ __~
% Conversion du % Sélectivité Produit formé
_ _ _ . en HCl autre que C0 dlchloro 1-2 à 400C HCl 3C)0C à 400C
o A 80 _ 100 Néant H B 90 95 100 Néant :~
~ ~ = . ` ~
.~ ~ C 0 75 85 Chlore ¦ Moléculaire ~ . ___ ~ L'examen de ces résultats montre très nettement la supériorité des deux catalyseurs A et B selon le procedé
de l'invention sur le catalyseur C de l'art antérieur à base d'oxyde de chrome et, plus particuli~rement, en ce qui concerne leur activité oxydante vis à vis de l'oxyde de carbone. De plus, la sélectivité des deux catalyseurs A et B selon le procédé de l'invention est égale à 100 % alors que celle du catalyseur C de l'art antérieur n'est que de 85 % , :L5 % du dichloroéthane étant dans ce cas transformé en chlore molé-culaire selon la réaction de Deacon.
Un test de 128 heures effec-tué dans les conditions précédemment décrites montre, par ailleurs, que les performances catalytiques des catalyseurs A et B selon le procedé de l'invention sont parfaitement stables.
_emple 2 :
Dans cet exemple, nous décrivons la préparation de plusieurs catalyseurs ~ base de platine déposés sur différents supports afin de montrer la très grande supériorité et -sp-ci-ficité du support revendiqué pour la préparation des catalyseurs r~ ~
selon le procédé de l'invention, c'est-à-dire du support d'alumine de structure cristallographique êta.
Le mode opératoire décrit dans l'exemple 1, utilisé
pour préparer le catalyseur A de l'invention est reproduit en utilisant les supports suivants :
D - des billes d'alumine de structure alpha dont la surface spécifique est égale ~ 10 m2/g et le volume poreux à
0,50 cm3/g ' .
E - des billes d'alumine activée obtenues selon le procédé
décrit dans le brevet US N 2.915.365 et présentant une surface spécifique de 250 m2/g et un volume poreux de 0,50 cm3/g ~
F - des extrudés de silice-alumine (support présentant une importante acldité de surface) contenant 70 % de silice et présentant une surface spécifique de 350 m2/g et un volume poreux de 0,80 cm3/g;
G - des pastilles de silice de 400 m2/g dont le volume poreux est égal à 0,60 cm3/g ;
Il - des billes d'alumine de structure gamma dont la surface spécifique est égale ~ 200 m2/g et le volume poreux,égal à 0,50 cm3/g, I - des billes de monohydrate d'alumine de structure boehmi-tique dont la surface spécifique est égale ~ 50 m2/g et le volume poreux à 0,50 cm3/g .
Après imprégnation par un volume égal au volume poreux du support d'une solution aqueuse d'acide chloroplatinique contenant 0,20 g de platine, les catalyseurs sont séchés à ,.
120C puis calcinés à 500C sous air pendant 3 heures : Les catalyseurs D , E , F , G , H et I respectivement obtenus contiennent tous 0,2 % en poids de platine.
Les performances de ces catalyseurs mesu:rées dans les conditions décrites dans l'exemple I ont été reportées dans le tableau II-TABLEAU II
__~ _ _ ~ ~ ~
` Natu.re % Co~vers du de du Supportl'oxyde dedichloro 1-2 carbone éthane _ ~ 300C a 400C
o A Alumine êta 80 95 H A Alumine êta 90 95 __ _ _ D Alumine alpha 85 .
~ E Alumine activée 35 55 rl ~ F Silice-Alumine 20 30 ;.
h ~ G Silice 20 10 :.
o H Alumine Gamma 70 6.5 _ I = te 65 35 Les résultats reportés dans le Tableau II indiquent clairement que la specificité du support d'alumine de structure êta conduit ~ des catalyseurs à base de platine ou d'iridium nettement plus actifs, selon le procédé de l'invention, que ceux mettant en oeuvre d'autres supports d'alumine, de silice ou de silice-alumine. Ceci est particulièremen-t net lorsque l'on compare les conversions du dichloro 1-2 éthane mesurées a 400C.
Exemple 3 :
Nous décrivons ci~dessous la préparation de différents catalyseurs se différenciant des catalyseurs selon le procédé
de l'invention non plus par la nature du support mais par la nature de la phase métallique.
Le mode opéra-toire suivi dans l'Exemple 1 pour la préparation des catalyseurs A et B selon le prodédé de l'inven s -tion est reproduit avec pour seule différence l'utilisation, non plus d'une solution d'acide chloroplatinique ou d'acide chloroiridique mais :
- d'une solution de chlorure de palladium contenant 0,20 g de palladium, - d'une solution de trichlorure de ruthénium contenant 0,20 g de ruthénium, - d'une solution de trichlorure de rhodium contenant 0,20 g de rhodium, - d'une solution de nitrate de cuivre contenant 20 g d'oxyde cuivrique.
Les catalyseurs J , K , L, M obtenus selon ce mode opératoire contiennent respectivement 0,2 % en poids de palla~:ium , 0,2 % en poids de ruthénium, 0,2 % en poicls de rhodium et 20 % en poids d'oxyde cuivrique déposés sur le support d'alumine de structure êta décrit dans l'exemple 1~ ;
Leur activité oxydante est ensuite mesurée à une vitesse spatiale de 5000 heures 1 Le gaz utilisé est comme dans l'exemple 1 constitué de 1 % en volume d'oxyde de carbone, de 0,5 % en volume de dichloro 1-2 éthane, de 5 % d'oxygène et de 93,5 % d'aæote.
Les conversions du C0 mesurées ~ 300C et du dichloro 1-2 éthane mesurées à 400C sont rassemblées dans le tableau III ainsi que les sélectivités des différents catalyseurs pour la réaction d'oxydation du dichloro 1-2 éthane en acide chlorhy- `
drique, gaz carbonique et vapeur d'ea~.!
Lorsque la sélectivité des catalyseurs n'est pas égale à 100 %, la nature des produits chlorés form~s autres que l'acide chlorhydrique est indiquéé (chlore moléculaire et chloruxe de vinyle).
,`f~
TABLE.AU III
% Conversion du , . . , Produ.it Naturedichloro % Selectlvlte Chloré
du C0 l-2 en HCl formé
Métal 300C éthane à 400C autre que ~ _ . .. _ _......... _. . _
3 A Pt 80 95 lO0 Néant B Ir 90 7~ lO0 ¦ Néant :.
~ J Pd 20 85 30 chlorure de :.
~ . vinyle ~ ~ K Ru 15 85 20 chlorure de ; ~ ~ vinyle h Rh 30 80 50 vinyle _ M Cu 5 20 95 molé~ula~re L'examen des résultats repor-tés dans le Tableau III :;~
montre très nettement la spécificité des catalyseurs A et B
selon le procédé de l'invention et contenant du platine ou de l'iridium par rapport aux catalyseurs mettant en oeuvre d'autres métaux précieux tels que le ruthénium, le rhodium ou le palladium ou à des métaux de transition non nobles réputés actifs dans les réactions classiques d'oxydation tels que le cuivre.
La supériorité des catalyseurs A et B de l'inven-tion sur les catalyseurs J , K , L et M est particulièrement évidente lorsque l'on compare leur activité mesurée à 300C
pour l'oxydation de l'oxyde de carbone ainsi que leur sélec-tivité mesurée à 400C pour la réaction d'oxydation du dichloro 1-2 ~thane.
~ J Pd 20 85 30 chlorure de :.
~ . vinyle ~ ~ K Ru 15 85 20 chlorure de ; ~ ~ vinyle h Rh 30 80 50 vinyle _ M Cu 5 20 95 molé~ula~re L'examen des résultats repor-tés dans le Tableau III :;~
montre très nettement la spécificité des catalyseurs A et B
selon le procédé de l'invention et contenant du platine ou de l'iridium par rapport aux catalyseurs mettant en oeuvre d'autres métaux précieux tels que le ruthénium, le rhodium ou le palladium ou à des métaux de transition non nobles réputés actifs dans les réactions classiques d'oxydation tels que le cuivre.
La supériorité des catalyseurs A et B de l'inven-tion sur les catalyseurs J , K , L et M est particulièrement évidente lorsque l'on compare leur activité mesurée à 300C
pour l'oxydation de l'oxyde de carbone ainsi que leur sélec-tivité mesurée à 400C pour la réaction d'oxydation du dichloro 1-2 ~thane.
Claims (12)
1. Procédé d'oxyhydrochloration non polluant dans lequel on met en réaction du gaz chlorhydrique, de l'air ou de l'oxygène, de l'éthylène et/ou un dérivé chloré de l'éthylène pour obtenir un effluent contenant des dérivés chlorés d'éthylè-ne et dans lequel l'on sépare de l'effluent les dérivés chlorés de l'éthylène formés au cours de la réaction d'oxyhydrochlora-tion, l'effluent résiduaire contenant essentiellement de l'oxygène, de l'azote, de l'oxyde de carbone, du gaz carbonique, de l'éthylène n'ayant pas réagi, du dichloro 1-2 éthane et au moins un hydrocarbure chloré pris dans le groupe constitué par:
le chloroforme, le tétrachlorure de carbone, le chlorure d'éthyle, le dichloro 1-1 éthane, les trichloro 1-1-1 et 1-1-2 éthane, les tétrachloro 1-1-2-2 et 1-1-1-2 éthane, le chlorure de vinyle, les dichloro 1-1 et 1-2 éthylène, le trichloroéthylè-ne, le perchloroéthylène et le chloral; et l'on préchauffe l'effluent résiduaire à une température comprise entre 250 et 400°C; ledit procédé étant caractérisé en ce que l'on soumet ledit effluent à une oxydation sous l'action d'un catalyseur d'oxydation constitué par la combinaison d'un métal choisi dans la classe du platine et de l'iridium, et leur mélange, déposé
sur un support d'alumine de structure cristallographique êta, ce qui conduit à un mélange de gaz renfermant du gaz carbonique, de l'acide chlorhydrique, de la vapeur d'eau, de l'oxygène et de l'azote.
le chloroforme, le tétrachlorure de carbone, le chlorure d'éthyle, le dichloro 1-1 éthane, les trichloro 1-1-1 et 1-1-2 éthane, les tétrachloro 1-1-2-2 et 1-1-1-2 éthane, le chlorure de vinyle, les dichloro 1-1 et 1-2 éthylène, le trichloroéthylè-ne, le perchloroéthylène et le chloral; et l'on préchauffe l'effluent résiduaire à une température comprise entre 250 et 400°C; ledit procédé étant caractérisé en ce que l'on soumet ledit effluent à une oxydation sous l'action d'un catalyseur d'oxydation constitué par la combinaison d'un métal choisi dans la classe du platine et de l'iridium, et leur mélange, déposé
sur un support d'alumine de structure cristallographique êta, ce qui conduit à un mélange de gaz renfermant du gaz carbonique, de l'acide chlorhydrique, de la vapeur d'eau, de l'oxygène et de l'azote.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on ajoute un gaz diluant audit effluent résiduaire avant l'étape de pré-chauffage.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la séparation des dérivés chlorés de l'éthylène formés au cours de la réaction d'oxyhydrochloration de l'effluent comporte une étape de lavage à l'eau, une étape de condensation et une étape de lavage par un solvant organique.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on ajoute à l'effluent résiduaire une quantité suffisan-te d'air ou d'oxygène pour permmettre son oxydation complète.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse spatiale de l'efffluent résiduaire est comprise entre 1000 et 100 000 heures-1.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'oxydation est effectuée à la pression atmos-phérique.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape d'oxydation est effectuée à une pression comprise entre 1 et 10 bars.
8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface spécifique du support d'alumine de structure cristallographique êta est comprise entre 200 et 400 m2/g.
9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le catalyseur d'oxydation contient de 0,02 à à 5 % en poids d'un métal noble choisi dans la classe du platine et de l'iridium, et leur mélange, rapporté(s) au support.
10. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que tout ou partie de l'effluent est recyclé sous forme de gaz diluant.
11. Procédé selon la revencidation 1, caractérisé en ce qu'au moins une partie des calories dégagées lors de l'oxydation est utilisée pour préchauffer ledit effluent résiduaire.
12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'acide chlorhydrique formé au cours de l'oxydation est éliminé par lavage avant le rejet de l'effluent dans l'atmosphère ou son utilisation comme source de gaz inerte.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR7812256A FR2424243A1 (fr) | 1978-04-26 | 1978-04-26 | Procede d'oxyhydrochloration non polluant |
| FR7812256 | 1978-04-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1126295A true CA1126295A (fr) | 1982-06-22 |
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ID=9207577
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CA326,289A Expired CA1126295A (fr) | 1978-04-26 | 1979-04-25 | Procede d'oxydrochloration non polluant |
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| EP (1) | EP0005655B1 (fr) |
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