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ment si on introduit dans la phase liquide un excès d'oxygène sur la quantité absorbée par le mélange de réaction liquide et réagissant avec lui.
Des températures convenables pour effectuer la réaction sont
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cet intervalle, la réaction s'effectue quelque peu lentement tandis qu'aux températures plus élevées, la décomposition du peroxyde formé dans le mélan-
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prendre des proportions appréciables.
On utilise de préférence comme oxygène de l'oxygéne industrielle-
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plus grande de 1-'hydrocarbure en hydroperoxyde et permet ainsi la réduction du temps de séjour dans l'appareil de réaction, ce qui réduit les pertes par décomposition thermique. En considérant ces différents facteurs, il semble-
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dation avec un excès d�oxygène de pureté industrielle à une température aussi basse que possible compatible avec une vitesse raisonnable de production de peroxyde
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la sécurité exige d'effectuer la réaction d'oxydation à des températures dépassant 130[deg.]C et d'éviter ainsi la formation de mélanges de gaz explosifs,, mais comme on l'a déjà mentionné, la vitesse de décomposition du peroxyde à des tem- <EMI ID=8.1>
ture de quelques degrés fait alors passer la température dans l'intervalle dans lequel se forment des mélanges explosifs de vapeurs d'hydrocarbures-oxygène audessus du mélange de réaction liquide. Par conséquent, il est nécessaire de contrôler étroitement et de régler de façon très précise la température pour éviter la formation de mélanges de gaz explosifs dans l'appareil de réaction et les risques que cela entraîne.9 car une baisse occasionnelle, même seulement pendant un temps court., peut donner lieu à des conséquences très sérieuses.
Un but de la présente invention est de créer un procédé qui per-
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avec un excès d'oxygène de concentration de pas. moins de 50% avec un risque réduit d'explosion du mélange de gaz dans l'appareil de réactiono D'autres buts de l'invention apparaîtront au cours de la description donnée ci-après.
Suivant la présente invention, le procédé de fabrication d'hydroperoxyde d'isopropyl benzène par oxydation d'isopropyl benzène en phase homogène, liquide au moyen d'oxygène moléculaire à des températures comprises en-
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joutés, comprend Inexécution de l'opération d'oxydation avec un excès d'oxygène à haute concentration et la réduction matérielle du risque d'explosion dans l'espace de gaz situé au-dessus du mélange de réaction, en y introduisant de la vapeur d'eau. L'oxygène utilisé doit avoir une concentration non inférieu-
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davantage.,
L'emploi de vapeur d'eau offre l'avantage additionnel qu'on peut facilement la condenser par refroidissement du mélange de gaz et de vapeur quittant L'appareil de réaction. Puisque., si on n'ajoute pas de vapeur d'eau, les gaz quittant le condenseur contiennent de la vapeur d'isopropyl benzène
à une concentration correspondant à la pression partielle de l'isopropyl benzène à la température du condenseur, il se produit des pertes d'isopropyl benzène qui sont proportionnelles au volume total des gaz de sortie quittant le système. Par l'introduction de vapeur d'eau et sa condensation ultérieure en
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de l'oxygène purgé' de l'appareil de réaction et les pertes de vapeurs d'isopropyl benzène non-condensé entraînées par les- gaz sont réduites à un minimum. En outre, après condensation de la vapeur d'eau dans le mélange de gaz qui quitte l'appareil de réaction, 1-'oxygène reste à un état de concentration éle-
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ment par de petites quantités de gaz tels que l'anhydride carbonique, formés au cours de l'oxydation. Après la séparation de ces composés" par exemple par lavage au moyen d'une solution d'hydroxyde de sodium, on retrouve l'oxygène sous forme pure, .très concentrée, et on peut l'utiliser à nouveau à l'opération d'oxydation, si on le désire. Bien qu'il soit probable que le mélange d'isopropyl benzène oxygène produit finalement puisse contenir plus qu'un pourcent de l'hydrocarbure, les risques d'explosion qui en résultent sont faibles parce que le mélange de gaz se déplace dans des tubes étroits dans lesquels
il ne vient pas en contact avec des pièces de l'appareil en mouvement, formant des étincelles,, et dans lesquels, en outre, on peut réduire le risque au minimum par l'insertion de dispositifs connus d'arrêt de flammes comme des cloisons en toile métallique. On peut séparer l'isopropyl benzène condensé de 1'
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La quantité de vapeur d'eau dans l'espace de vapeur situé au-dessus du mélange de réaction conformément au procédé de la présente invention,
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avec laquelle on veut effectuer l'opération d'oxydation^ et également de 1' efficacité du contrôle de la température. On trouve par exemple qu'une- addition de vapeur d'eau telle que- le mélange gazeux renferme^ à part la vapeur
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de vapeurs dans l'appareil de réaction est alors la suivantes
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Les compositions des mélanges de vapeurs saturés d'isopropyl benzène aux limites d'explosion supérieures aux températures données, sont les suivantes
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addition minimum de vapeur d'eau par rapport à l'oxygène qui doit être effectuée pour assurer la sécurité à- la température- donnée. On voit que lorsque la température monte, l'addition de vapeur d'eau nécessaire devient proportionnellement moindre,
On peut introduire la vapeur d'eau directement .dans l'espace gazeux au-dessus du liquide de réaction ou bien on peut l'introduire dans le
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oxygène avant que celui-ci ne vienne au contact de l'isopropyle benzène dans l'appareil de réaction. Quand on l'ajoute de manière à ce qu'elle traverse .le liquide de réaction en conjonction avec l'oxygène, sa quantité doit être telle que la concentration de l'oxygène ne soit pas réduite sensiblement endessous de 50% car autrement la réaction d'oxydation s'effectue- trop lentement. Ce fait donne- d'autre part lieu à une augmentation de la décomposition de l'hydroperoxyde et par conséquent à des- pertes de matières de valeur
On bien, on peut produire la vapeur d'eau dans le liquide de réaction en ajoutant à ce liquide la quantité nécessaire d'eau au cours de l'opération d'oxydation pendant laquelle la vapeur d'eau ainsi produite se mélange à l'excès d'oxygène-et de vapeurs d'isopropyl benzène dans-l'espace audessus du mélange de réaction dans l'appareil de réaction.
On trouve en outre que pendant l'opération d'oxydation, il se forme de petites quantités de sous-produits acides volatils qui tendent à
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és pour neutraliser ces produits acides par l'addition d'alcalis inorganiques au mélange de réaction, en transformant ainsi ses substances acides en leurs sels et les rendant ainsi inoffensives. Cependant., comme le-s composés alcalins
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dans l'isopropyl benzène-, la neutralisation de ces composés acides- n'est jamais substantiellement complète. Par addition d'eau au mélange de réaction et l'entraînement qui en résulte de tous produits acides du- mélange, la-séparation de ces produits acides ayant échappé à la neutralisation par la présence de substances alcalines, est favorisée et substantiellement complète-. Par condensation des vapeurs condensables- dans les gaz de sortie de l'appareil de réaction, ces composés acides;, qui consistent principalement en acide formique,, sont retenus dans la phase aqueuse du condensât et peuvent aisément
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benzène du condensat à l'appareil de réaction.
L'addition d'eau à l'état liquide dans le mélange de réaction a également cet autre but utile de fournir un moyen de contrôle de la marche efficace de 1-'oxydation. Dans les meilleures conditions de fonctionnement., la formation des acides volatils est maintenue à un minimum. Un dosage périodique de l'acidité dans la phase de condensat aqueuse., par exemple par une
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cédé et à l'exécution de l'oxydation dans les meilleures conditions. Un autre avantage de l'addition d'eau au mélange de réaction consiste dans le fait
que la chaleur dégagée par la réaction d'oxydation est partiellement enlevée en fournissant la chaleur latenté nécessaire à l'évaporation de l'eau en vapeur et facilite ainsi le contrôle de la température dans le système de réaction.
On peut ajouter l'eau dans le procédé continu à l'isopropyl benzène introduit au sommet de l'appareil de réaction., ou bien on peut l'ajouter séparément en-dessous de la surface du liquide dans l'appareil de réaction. Si on désire neutraliser les composés acides formés dans l'opération d'oxyda-
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te invention en introduisant un alcali, par exemple de l'hydroxyde de sodium.. sous forme de solution aqueuse- de concentration appropriée.
On peut calculer la quantité d'eau à ajouter au mélange de réaction dans l'appareil de réaction, comme on peut le voir, lorsqu'on ajoute de la vapeur d'eau à l'espace de vapeur dans l'appareil de réaction de manière
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faut introduire une quantité suffisante d'eau pour être sûr de ne pas atteindre la limite supérieure d'explosibilité si la température descend-notablement
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Une façon d'exécuter le procédé de cette invention est illustrée par l'exemple suivants
EXEMPLE.
On oxyde de l'isopropyl benzène dans un appareil de réaction en
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tation mécanique vigoureuse. On effectue l'oxydation de façon continue en introduisant de l'isopropyl benzène frais dans l'appareil de réaction et maintenant le volume de liquide constant au moyen d'un trop-plein. On fait passer le gaz sortant de l'appareil de réaction à travers un condenseur d'où le con-
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phase isopropyl benzène, et dont la couche d'isopropyl benzène seule retourne à l'appareil de réaction.
On effectue d'abord une addition d'alcali à l'appareil de réaction
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sodium à un débit de 1,92 cm3 par heure par litre de volume- du liquide de réaction, et de telle manière que- la solution d'alcali tombe directement dans le mélange de réaction. On règle la vitesse d'introduction de l'oxygène de manière que le débit de sortie de gaz non absorbé soit d'environ Il,5- litres par heure par litre de volume du liquide de réaction. La composition de la phase vapeur au-dessus du liquide dans l'appareil de réaction dans ces conditions, peut être calculée comme suifs
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heure
Le rapport entre l'oxygène et la vapeur d'eau dans la phase vapeur
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Par conséquente la composition de la phase vapeur dans l'appareil <EMI ID=34.1>
étant la suivante;
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On a vérifié expérimentalement qu'une vapeur de.cette composition
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Pour déterminer la marge de sécurité dans les conditions précitées, on peut calculer comme suit la température de réaction à laquelle le mélange de vapeur entre dans l'intervalle d'explosion?
On a trouvé que la composition du mélange de vapeur contenant de
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supérieure d'explosibilité, est la suivante:
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On obtient une vapeur de cette composition lorsque la pression de vapeur de l'isopropyl benzène est de 385 mm de mercure, ce qu'on sait
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On ajoute alors de l'alcali à l'appareil de réaction sous la forme d'une solution aqueuse à 20% en poids par volume d'hydroxyde de sodium
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d'eau par heure- et par litre de volume de liquide de réaction, et par un calcul analogue à- celui donné plus haut, on trouve que la- température- de réac-
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l'appareil de réaction n'entre dans- l'intervalle d'explosiono
La détermination du pH de la couche aqueuse du décanteur donne
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tre que le constituant acide principal est l'acide formique.
REVENDICATIONS.
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tant vigoureusement en l'absence de catalyseurs ajoutés-, caractérisé en ce qu'on effectue l'opération d'oxydation au moyen d'un excès de gaz contenant de l'oxygène à concentration élevée et qu'on réduit matériellement le risque d'explosion dans 1-'espace de gaz au-dessus du mélange-de réaction en y introduisant de la vapeur- d'eau,
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