Procédé de fabrication de tétrachlorure de carbone et de perchloréthylène.
Par la substitution successive d'atomes de chlore aux atomes d'hydrogène du méthane, on obtient finalement du tétrachlorure de carbone. Mais jusqu'ici, on n'a pas pu fonder un procédé industriel sur la connaissance de ce fait, parce que cette réaction est si fortement exothermique que des mélanges de méthane et de chlore peuvent faire explosion avec séparation de charbon et formation des produits de chloruration les plus différents. De même, la combustion, avec formation de flammes, du méthane et de la quantité de chlore calculée pour la formation de
<EMI ID=1.1> tétrachlorure de carbone, conduit à une forte séparation de suie, ce qui a pour conséquence, également, de donner lieu à un mélange de produits de chloruration techniquement sans valeur.
On a également proposé, entre autres, d'effectuer la réaction du méthane avec le chlore en présence de catalyseurs présentant une grande surface et en utilisant des gaz indifférents, comme agents de dilution, l'acide chlorhydrique dégagé au cours de la réaction entrant particulièrement en ligne de compte. Mais la mise en oeuvre industrielle de ce procédé n'est toutefois pas facile, parce qu'on doit faire constamment circuler de grandes quantités diacide chlorhydrique.
Comme on l'a constaté maintenant, on peut faire
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d'une flamme, le méthane mélangé au chlore, tout en formant, de préférence, du tétrachlorure de carbone et du perchlorure d'éthylène, sans production simultanée indésirable d'autres substances accompagnée d'une séparation de suie lorsqu'on règle la quantité de chlore de telle manière-qu'un excès important de chlore soit présent par rapport à la quantité calculée suivant la théorie. Dans ces conditions, du tétrachlorure de carbone se forme d'une manière prédominante quand l'excès de chlore est choisi très élevé (environ 50 % et plus), et quand on a soin d'effectuer un refroidissement rapide des gaz de la réaction. Le perchloréthylène se forme d'une manière prédominante quand l'excès de chlore est maintenu un peu plus faible et quand les produits résultant de la réaction sont maintenus sans refroidissement à la température de la combustion.
Ce résultat est atteint de la manière la plus
/' simple en construisant la chambre de réaction au moyen de matériaux céramiques et en remplissant cet espace de matières présentant une grande surface, par exemple de pierre ponce.
On peut ensuite utiliser le chlore employé en excès en faisant réagir à nouveau, dans un deuxième four de combustion, avec introduction de méthane frais et,for-
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mière réaction; mais, dans ce cas, encore, un excès de chlore, bien qu'il puisse être plus faible, doit être présent. L'acide chlorhydrique résultant peut, par application de procédés connus, au moyen d'oxygène et de catalyseurs, être de nouveau trahsformé en chlore qu'on fait réagir ensuite de nouveau avec du méthane de la façon indiquée.
Exemple 1.- On mélange intimement, par heure, 6,5 m3 de chlore avec 1 m3 de méthane dans une tuyère. Le mélange, sortant de la tuyère avec une vitesse d'environ 30 mètres par seconde, entre en combustion, après allumage, sous l'aspect de flammes, dans un tube métallique cylindrique qu'on refroidit extérieurement au moyen d'eau. On refroidit les gaz, à la sortie de ce tube, comme d'habitude. On obtient ainsi un mélange composé de 82 % de tétrachlorure de carbone, 16 % de perchloréthylène et 2 % d'un mélange d'hexachloréthane et d'hydrocarbures, chlorés à point d'ébullition élevé.
Les gaz résiduels qui sont produits par heure et qui subsistent après la condensation sont composés d'environ 2,5 m3 de chlore et 4 m3 d'acide chlorhydrique. On les mélange intimement à l'intérieur d'un deuxième four
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et on les dirige, à une vitesse de 20 mètres par seconde, dans un deuxième tube de combustion refroidi à l'eau. Par
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bone, 10 % de perchloréthylène et 2 % d'un mélange d'hexa-
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lition élevé. L'acide chlorhydrique résultant de cette réaction est obtenu d'une manière connue.
Exemple 2.- On mélange intimement, par heure, 6 m3 de chlore avec 1 m3 de méthane dans une tuyère: On conduit
le mélange, sortant de la tuyère avec une vitesse d'environ 30 mètres par seconde, dans un tube métallique cylin= drique, dont la paroi interne est revêtue de matériaux de construction céramiques et dont le creux est rempli de pierre ponce. Après allumage, les gaz brûlent à la sortie du tube de la tuyère sous l'aspect de flammes. Le produit brut, condensé par refroidissement subséquent, est composé de 67 % de perchloréthylène, 30 % de tétrachlorure de carbone, et 3 % d'un mélange d'hex&chloréthane et d'hydrocarbures chlorés à point d'ébullition élevé.
Les gaz résiduels qui sont produits par heure et qui subsistent après la condensation des hydrocarbures chlorés sont composés d'environ 2,5 m3 de chlore et de 4 m3 de chlorure d'hydrogène; ils sont dirigés dans un deuxième four qui est revêtu intérieurement comme le précédent et pareillement rempli de pierre ponce. Dans la tuyère de ce four, ces gaz sont mélangés intimement.avec 0,5 m3 de méthane. Le mélange qui sort de la tuyère à une vitesse d'environ 20 mètres par seconde, brûle sous l'aspect d'une flamme. Le produit brut condensé par refroidissement subséquent se compose de
56 % de perchloréthylène, 41 % de tétrachlorure de carbone,
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chlorés à point d'ébullition élevé.