Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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La presente invention concerne un procede permettant
d'éliminer des solutions aqueuses résiduaires de la synthèse
du chlorure de méthyle,le méthanol n'ayant pas réagi, et, de
le recupérer directement sous forme de chlorure de methyle.
Le chlorure de methyle est obtenu industriellement
par réaction du methanol sur l'acide chlorhydrique soit en
phase liquide,soit en phase gazeuse en presence de catalyseur.
Dans les deux cas les produits de réaction sont obtenus sous
forme gazeuse. Il sont composés pour l'essentiel de chlorure
de méthyle, d'eau, d'acide chlorhydrique et de méthanol non
transformé.
Les produits de réaction issus du réacteur sont re-
froidis de façon à separer le chlorure de méthyle et a recu-
perer une phase aqueuse contenant l'acide chlorhydrique ex-
cedentaire et le methanol n'ayant pas reagi. La phase ga-
zeuse du chlorure de methyle est lavee à l'eau ou avec une
solution aqueuse chlorhydrique de titre en ~ICl approprie afin
d'être debarrassee de la quasi totalite de l'HCl et du metha-
nol qu'elle peut encore contenir. Cette eau de lavage peut
éventuel'ement être additionnée à la phase aqueuse en vue du
traitement ulterieur selon l'invention.
Habituellement dans la synthèse du chlorure de me-
thyle cette phase aqueuse qui contient plus de 15% en poids et
le plus souvent plus de 20~ d'acide chlorhydrique est re~etee
ce qui entraîne non seulement une perte en methanol que l'on
peut trouver à des taux allant jusqu'à 100 g/l et très cou-
ramment compris entre 15 et 60 g/l, mais encore une pollution
si ces effluents ne sont pas prealablement traites.
Afin de remedier à ces inconvenients, l'invention
concerne donc un procede de demethanolisation des solutions
aqueuses résiduaires de la reaction de synthèse du chlorure
de méthyle à partir d'acide chlorhydrique et de methanol, cc~ac-
terisé en ce qu'il consiste à mainte~ir ladite solution e~ phase liquide
et en l'absence de catalyseur à une temperature comprise entre S0 et
150C sous une pression inferieure à 8 bars.
~d~
~VSt~3
Preferentiellement la phase aqueuse est envoyee telle
quelle dans un reacteur où elle est chauffee, en l'absence de
catalyseur~ à une température comprise entre 70 et 100C sous
une pression inferieure à 5 bars. Le temps de réaction dépend
essentiellement de la températur~ de réaction et de la con-
centration initiale de la phase aqueuse en méthanol et en a-
cide chlorhydrique. Le traitement, effectué en phase liquide,
permet de récupérer en tête de réaction le méthanol directe-
ment sous forme de chlorure de méthyle brut qui est recyclé
à l'unité principale de fabrication du chlorure de méthyle.
En pied de réacteur on récupère une solution chlorhydrique
demethanolee pouvant etre utilisée telle quelle.
La présente invention sera comprise à la lecture de
la description qui va suivre de modes de réalisations preféres
de celle-ci, faite avec réference aux dessins suivants
Les figures 1, 2 et 3 présentent divers dispositifs pouvant
etre utilises pour la mise en oeuvre du procede selon l'invention.
Selon un mode prefere de realisation de l'invention
selon la Figure 1 on introduit dans le réacteur 1, possédant
ou non un moyen d'agitation, par la tubulure 2 la solution
aqueuse residuaire a traiter, eventuellement prechauffee. On
récupère par la tubulure 3 le chlorure de méthyle brut que
l'on recycle vers l'unite principale de fabrication, tandis
que par la tubulure 4 on recupère la solution chlorhydrique.
~5 Lorsqu'on utilise un reacteur agite, tout moyen d'agitation
peut etre retenu en particulier la recirculation dans le reac-
teur du liquide a traiter par la tubulure 5.
Afin d'ameliorer le taux de transformation du metha-
nol en chlorure de methyle il peut etre avantageux de mettre
plusieurs réacteurs en série tel qu'illustre, par exemple dans
la Figure 2 completant la Figure 1 ou l'on recueille le chlo-
rure de methyle brut par la tubulure 6 du réacteur 7, la solu-
tion chlorhydrique résiduaire etant récuperee en 8.
Selon un autre mode prefere de realisation on subs-
titue à un réacteur classique une col~nne à distiller dans
5~?~
- 2a -
laquelle on effectue une distillation-reaction du methanol
sur l'acide chlorhydrique. Selon la Figure 3 on introduit
par la tubulure 1 d'une colonne a distiller 2 la solution
aqueuse residuaire à traiter, les produits de distillation
sont recupéres en tête de colonne dans un condenseur 3 d'o~
l'on extrait le chlorure de methyle brut ~orme par la tubu-
lure 4, la phase liquide etant renvoyee a la distillation par
la tubulure 5. La solution chlorhydrique epuree est recupe-
ree en pied de colonne par la tubulure 6. De preference l'ali-
mentation de la colonne est effectuee au niveau de separationde la zone d'epuisement et de la zone reactionnelle. La zone
d'epuisement est determinee de maniere a assurer la separation
CH30H/acide residuaire desiree. La zone reactionnelle est de-
terminee de manière à assurer une concentration en CH30H et un
temps de sejour de la phase liquide tels que la disparition de
methanol par reaction sur l'HCl soit la plus complete possible.
La
/
~ .
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définition de ces zones d~pend en particulier des dimensions
de la colonne, des paramètres de fonctionnement tels que
pression et taux d~ reflux et des caractéristiques des con-
tacteurs tels que plateaux et ~arnissage.
Selon le procédé revendiqué, il est possible de
récup~xer sous forme de chlorure de méthyle la majeure partie
du méthanol non réagi dans la réaction de synth~se du chlorure
de méthyle tout en rendant utilisable ou tout au moins en
dépolluant la solution chlorhydrique résiduaire.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans
la limiter. ~~
(
EXEMPLE 1
.
Dans un réacteur non agité on introduit en disconti-
IS nu une solution aqueuse résiduaire de la synthèse du chlorure
de méthyle qu'on laisse séjourner pendant 7 heures 30 à la
pression atmosphérique dans les conditions de température
données dans le tableau ci-dessous. Les concentrations ini- I
tiales en HCl et CH30H ainsi que la concentration en CH30H - ;
20 après ce temps de séjour sont également données dans le
tableau ci-dessous.
Essais 1 2 _ _ _ ~_
. _ ........ . .. __ ..... _ _ ... ____ . .. __~
~ poids 30 25 32 25 29
Concentration initiale en 1B 29 25 21,5 21
Température dans le réacteur 60 75 75 ao BD
Concentration en CH30H après 10,5 13,5 -3 4 2
7h30 de séjour en g/-~ _ _ _ _
En augmentant le temps de s~jour, la dém~thanolisa-
tion des solutions résiduaires serait encore améliorée.
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EXEMPLE 2
Dans un réacteur non agité on introduit en continu,
à une vitesse telle que la solution résiduaire séjourne
7 heures à 95~C sous 4 bars. Cette solution contient initia-
lement 3D ~ en poids de HCl et 30 9/1 de méthanol. La solutiDnchlorhydrique finalement récupérée contien-t 500 ppm de métha-
nol. Le chlorure de méthyle formé est recyclé à l'unite prin-
cipale de fabrication du chlorure de méthyle.
EXEMPLE 3
Dans une série de deux réacteurs, le premier de
25 m3 de volume utile possédant une agitation par recircula-
tion, le second de 1~ m de volume utile étant nun agit~, on
introdui~ à un débit de 1,~ m /h une solution résiduaire
contenant 31,5 % en poids de HCl et 15,45 9/1 de méthanol.
La température est de 75~C dans le premier r~acteur et de
66~C dans le second, la pression dans les deux fitant de
1,34 bar absolu. La solution chlorhydrique finalement récupe~
rée contient 1,7 g/l de methanol. Le chlorure de méthyle formé
est recyclé à l'u'nité principale de fabrication du chlorure
dè méthyle.
EXEMPLE 4
( Dans une colonne vit'rifiée à distiller de 500 mm
de diamètre de 8 m de hauteur pour la zone d'épuisement
- ~ ~ et de 4 m de hauteur pour la zone réactionnelle possédant
un condenseur en tête, on introduit en continu à la base de
la zone réactionnelle à un débit de 2,2 m3/h une solution rési-
duaire contenant 1'9,3 ~ en poids de HCl et 20 9/1 de méthanol.
On récupère en pied de la z'one d'épuisement une
solution chlorhydrique contenant 1 9/1 de mkthanol. Le chlorure
de méthyle récupéré en sortie de condenseur est recycl~ à
llunité principale de fabrication du chlorure de méthyle.
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