BE580104A

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Publication number: BE580104A
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Description

" Procédé de purification de l'anhydride maléique "
La présente invention concerne un procédé de purifi- cation de l'anhydride maléique et plus particulièrement un procédé de purification et de raffinage de l'anhydride ma- léique produit par oxydation catalytique, en phase vapeur, de substances appropriées telles que benzène, butène, aldé- hyde crotonique, etc.

L'anhydride maléique contenu dans ces gaz de réaction chauds en est récupéré commercialement suivant des procédés bien connus, par exemple par condensation directe, partielle, sous des conditions de concentration et de température con- trôlées, par absorption dans des solvants organiques appro- priés, par lavage avec de l'eau et déshydratation suoséquente de l'acide maléïque.

L'anhydride maléique récupéré des gaz de réaction est impur, puisqu'il contient des substances colorantes et en général de l'acide maléïque.

Le produit obtenu dans ces conditions est appelé anhydride maléique brut et les substances colorantes dont la constitution chimique n'est pas bien définie sont appe- lées suostances chromogènes..Ces substances possèdent la même volatilité que l'anhydride malélqua, c'est pourquoi elles ne peuvent être séparées complètement par rectifica- tion du produit utile.

En vue de son utilisation dans la préparation des résines pour les vernis et les polyesters, l'anhydride maléïque purifié devrait être de couleur blanche, inalté- rable dans le temps et particulièrement sous l'effet de la lumière et de la chaleur.

L'échelle colorimétrique adoptee universellement par les fabricants afin de déterminer la cosleur de l'anhy- dride maléïque est l'échelle APHA.

L'objet de la présente invention est un procédé simple et rapide de purification et de raffinage de l'anhydride ma- léïque brut. Par ce procédé, l'anhydride maléïque brut con- tenant une quantité élevée d'acide maléïque et de substances chromogènes, est décoloré de façon permanente et raffiné et on obtient la déshydratation de l'aciae maléique en anhydride maléïque avec des rendements élevés.

Salon la présente invention, l'anhydride maléïque brut en phase liquide à 55-65 C est mis an contact avec du peroorate de sodium cristallisé, NaBO3.H2O, lequel est dispersé dans l'anhydride liquide par agitation. La massa est maintenue en agitation pendant une demi-heure à 60-70 0.

Ensuite la température est élevée et la rectification de l'anhydride maléique est commencée en opérant à 90-140 C dans la chaudière, sous una pression résiduelle de 20 à 60 mm Hg (absolue).

Au sommet de la colonne de rectification, les va- peurs sont condensées à 54-70 C, la totalité est conduite en reflux pandant 30 à 60 minutes et puis on commence l'extraction de l'anhydride maléïque purifié ayant un in- dice de couleur bas et stable dans le temps. On continue la distillation jusqu'à ce que la chaudière soit devenue sèche. La quantité minimum de NaBO3.4H2O à utiliser peut varier de préférence entre 0,10 et 1,50 % en poids, par rapport au produit brut traité, et dépend de la couleur plus ou moins intense de l'anhydride maléïque brut.

Le perborate de sodium, qui dégage déjà de l'oxygène atomique à 60 C, déploie son activité sur les substances chromogènes en les transformant en substances ayant una volatilité plus faiole que celle de l'anhydride maléïque, laquai peut par conséquent être séparé des impuretés par rectification subséquente.

La demanderesse a aussi trouvé que, lorsque la purifi- cation est conduite dans les conditions susmentionnées, la plus grande partie de l'acide maléique présent occasionnel- lement dans l'anhydride maléïque brut. dans des proportions variables entre 0 % et 35 % en poids, est déshydraté en anhydride maléiqus,

Les rendements en anhydride maléïque aurifié suscep- tibles d'être ootenus par ce procédé de purification et de raffinage, sont supérieurs à 98 % par rapport au contenu d'anhydride maléique et d'acide maléiqu3 (ce dernier expri- mé en anhydride) présents dans le produit brut traité.

Cette déshydratation de l'acide maléïque en anhydride maléique avec les rendements élevés susceptibles d'être ob- tenus par le présent procédé peut se faire en opérant à une température non supérieure à 140 C, de manière à éviter l'isomérisation thermique de l'acide maléïque en acide fuma-
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rl'::3, lequel ne peu-':, plus µtre tran.sfo::#lé en anhydride E2.- léique et est solide.

Il est à noter que cette déshydratation de l'acide maléique en anhydride maléiqua, avec les rendements élevés susceptibles d'être obtenus par le présent procédé, est en fait rendue possible par l'utilisation, dans la purification, du perborate de sodium, lequel déploie son activité d'épura- tion à basse température et permet d'éviter la transformation de l'acide maléique en acide fumarique.

Les exemples qui suivent ne limitent pas la portée de l'invention ; ces exemples, les parties sont expri- mées en poids.

Exemple1.

1500 parties d'anhydride maléique brut obtenu par condensation partielle non contrôlée des gaz, résultant de l'oxydation du benzène, consistent en 1226 parties d'anhydri- de maléique, 266 parties d'acide maléïque et les 8 parties restantes consistant eh substances non identifiées.
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np1:

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couleur dépasse 500 A.F:,A.

A cet anhydride crût chargé dans un autoclave pour le traitement chimique, à l'état liquide et à la tempéra-
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ture de 60 C, on ajoute 15 parties de NaB03.4H20 et le mélange est agité pendant une demi-heure sous une pression absolue de 30 mm Hg.

A la fin du traitement chimique, pendant qu'on main- tient la susdite pression, la température de l'anhydride traité est portée à 120 C. La rectification sous reflux -total est alors commencée et poursuivie pendant une heure.

La condensation des vapeurs distillées est effectuée à 56 C.

Le produit de la distillation est alors soutiré avec une proportion maximum de reflux de 0,5 et cette opération est poursuivie jusqu'à ce que la chaudière devienne sèche.

Dans la partie supérieure de la colonne de rectification se trouvent 1415 narties d'anhydride maléique purifié ayant une acidité (calculée en anhydride) de 99,9 %, tandis qu'après le condensateur d'anhydride maléique on recueille 40 parties d'une solution aqueuse contenant 6 parties d'acide maléique.

Dans la chaadière restent des résidus de couleur foncée contenant 25 parties d'acide maléique. Ces résidus peuvent être enlevés facilement par lavage à l'eau.

Tout l'anhydride purifié ainsi recueilli présente à l'état fondu un indice de couleur de 10 APHA. Après expo- sition à la lumière du soleil pendant 120 jours, sa couleur vire vers 30 APHA.

Exemple 2.

300 parties d'anhydride maléïque crut, obtenu par
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aosorpùion Ûet.l.lo:1 du piiLà?atw *,l---- (et rcctificc.ticn rxb- séquente) des gaz de réaction résultant de l'oxydation du benzène, consistent en 294 parties d'anhydride maléique et 5 parties d'acide maléique, la partie restante étant faite

de substances non identifiées. La couleur de ce produit
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brut est de beaucoup supérieure à 5ces AP:A.

Ce produit brut est traité avec 4,5 parties de FaB03 . q-r..0 à 65 C, pendant une demi-heure, sous une pres- sion résiduelle de 40 mm Hg (absolue).

La rectification est effectuée en maintenant' la chaudière à 130 C, à une pression résiduelle de 40 mm Hg (absolue) ; la condensation des vapeurs est effectuée à 56 C.

295 parties d'anhydride maléique purifié, ayant une
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acidité, calculée anhydride, de 99,9 % sont rec-joillies acidité, calculée en ann.Y'.:..Tl......6, âe cc-co- son1: reCùal.1..1.16S dans la tête de la colonne de rectification, tandis qu'après le condensateur d'anhydride maléïque on recueille 1 partie de solution aqueuse contenant 0,5 partie d'acide maléïque.

Dans la chaudière on trouve un résida contenant 3 parties d'acide maléique.

L'anhydride maléique purifié a un indice de couleur de 20 APHA, et après exposition à la lumière du soleil pendant 60 jours sa couleur vire à 50 APHA.

Claims

RESUME. l.- L'invention a pour objet un procédé de purifica- tion et de rectification de l'anhydride maléique brut coloré par des impuretés ohromogènes qui ne peuvent pas en être sé- parées par distillation et pouvant contenir également des EMI6.3 quantitco sonvL1téx.aùîvs àrmeîitw uiaîéîgù<, Ce! procédé é-'sani caractérisé par le fait que l'anhydride brut, à l'état fondu, est traité avec de petites quantités de perborate de sodicm et que le produit brut traité est ensuite distillé sous vide. <Desc/Clms Page number 7>

2.- Ce procédé peut, en outre, comporter tout ou par- tie des caractéristiques suivantes : a) La quantité de perborate de sodium utilisée pour la purification est de 0,10 % à 1,5 % en poids par rap- port à l'anhydride maléique brut traité. b) Le traitement est exécuté entre 60 et 140 C, pendant moins de 2 heures.

c) La rectification du produit traité est conduite en maintenant la chaudière à une température comprise entre 90 et 140 C, sous une pression résiduelle de 20 à 50 mm Hg (absolue) ce qui permet d'obtenir comma tâte de distilla- tion l'anhydride maléique purifié, incolore, à l'état liquide, et en mime temps la déshydratation de l'acide maléïque pré- sent dans le produit brut, en anhydride maléique.

d) L'anhydride maléique brut, impur en raison de la présence d'acide maléïque, dont la concentration peut même dépasser 35 % en poids, est transformé en anhydride maléique purifié, dont la pureté est supérieure à 99,5 %, avec un indice de couleur ae 10 à 20 APHA à l'état fondu, et le rendement en anhydride maléique purifié est supérieur à 97 % en poids par rapport au contenu d'anhydride maléique et d'acide maléique (exprimé comme anhydride) qui est pré- sent dans le produit brut traité.