BE586950A - - Google Patents

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BE586950A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/148Purification; Separation; Use of additives by treatment giving rise to a chemical modification of at least one compound
    • C07C7/17Purification; Separation; Use of additives by treatment giving rise to a chemical modification of at least one compound with acids or sulfur oxides
    • C07C7/171Sulfuric acid or oleum

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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Séparation de xylène. 



   La présente invention est relative à la produc- tion de méta-xylène de haute pureté à partir de mélanges d'hydrocarbures contenant du méta-xylène et au moins un autre isomère de xylène, et concerne plus particulièrement un procédé perfectionné de sulfonation sélective du méta- xylène présent dans de tels mélanges, et de séparation du   méta-xyléne   d'avec les acides xyiène-sulfoniques résultants. 



   On utilise la sulfonation sélective dans divers procédés bien connus dans la technique pour produire du méta-xylène a partir de melanges contenant d'autres iso- mères de   xyléne.   Ces anciens procédés sont basés sur le fait que le méta'xylème se sulfone plus aisément que les autres xylènes, et sur le fait que les acides xylene-sulfoniques résultants de la sulfonation peuvent s'hydrolyser sélecti- vement pour donner les xylènes correspondants. 



   On sait donc à présent qu'il est possible d'effectuer une sulfonation partielle d'une fraction de xylène brut, par exemple, au moyen d'un acide sulfurique de 

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 concentration moyenne dans des conditions évitant une sulfonation totale., pour dissoudre ou sulfoner une portion importante du méta-xylène contenu dans le xylène brut, sans sulfonation concomitante d'une portion presque aussi importante des autres xylènes.

   On sait également qu'on peut séparer l'acide sulfonique résultant de cette sulfonation d'avec l'huile non sulfonée, qu'on peut ensuite sulfoner cette huile non sulfonée, après séparation, pour produiere une nouvelle fraction d'acide sulfonique, et qu'on peut séparer les xylènes pressente dans les différentes fractions d'acides sulfoniques ainsi obtenues par hydrolyse sélective, cristallisation frac- tionnée ou par une combinaison de ces deux modes opératoires. 



   Il est apparent que la sélectivite de la sulfona- tion du   méta-xylène   présent dans le mélange originel est un facteur important pour la détermination de la pureté du méta-xylène récupéré. En augmentant le pourcentage d'acide   meta-xylene-sulfonique   présent dans les acides xylene-sulfoniques résultant de la sulfonation, on augmente les quantités de   meta-xylene   susceptibles d'être séparées des acides xylène-sulfoniques, et on réduit les quantités d'isomères indésirables de xylènes qui se sépareront du meta-xylene au cours des opérations de séparation.

   Jusqu'à présent, le degré de sélectivité de la sulfonation du méta-xylène dans ces   procéder   de sulfonation a beaucoup laissé à désirer et il en est résulté un degré excessif de sulfonation des isomères de xylène que l'on ne désirait pas obtenir, ce qui entrainer une utilisation inefficace et coüteuse de 1'acide et rend le procédé ineficace à 

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 d'autres égards. En raison d'une demande déjà importante et toujours croissante pour un   meta-xylene   de haute pureté,   c'est-à-dire   d'un   meta-xylene   présentant au moins 95% de pureté, une production efficace présente une grande importance.

   Cela s'applique particulièrement      au cas des fabrications a grande échelle nécessitant du   méta-xylène   de haute pureté pour la production de composes intermédiaires dans la fabrication de produits qui doivent être capables de supporter la concurrence de prix de produits similaires. C'est, par exemple, le cas de procédés utilisant du   meta-xylene   de haute pureté pour la production d'acide isophtalique destine à une transformation ultérieure en matières plastiques.

   C'est donc un but de la présente invention que de fournir un procédé perfectionné comportant une sulfonation sélec- tive, dans lequel la sélectivité de la sulfonation du méta-xylène au cours de l'étape de sulfonation, et le degré d'efficacité de l'utilisation de l'acide sont tous deux élevés, ledit procédé permettant de produire du   meta-xylene   présentant une pureté de   95 %   au moins. 



   Selon la présente invention, on fournit un procède pour produire du méta- ylène de pureté élevée a partir d'un premier mélange contenant du   meta-xylene   et au moins un autre isomère de xylène. Dans ce procède., on met notamment en contact ce premier mélange dans une première zone de contact avec un flux de recyclage comprenant de l'acide xylène-sulfonique et de l'acide sulfurique dilué; il en résulte un second mélange que l'on fait passer dans une seconde zone de contact ou ce mélange rencontre de l'acide sulfurique frais et donne un troisième mélange;

   on sépare de ce troisième mélange 

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 une première phase constituée essentiellement d'huile non sulfonée pauvre en méta-xylène et une seconde phase comprenant des acides xylène-sulfoniques et de l'acide sulfurique diluer mais pratiquement exempte d'huile non sulfonée; on obtient le flux de recyclage a partir d'une portion de cette seconde phase une fois séparée, et on récupère le   meta-xylene   a partir de la portion restante de cette seconde phase une fois séparée. 



   Les caractéristiques nouvelles de la présente invention, son organisation et sa mise en oeuvre ainsi que d'autres buts et avantages se comprendront mieux et deviendront plus apparents d'après l'exposé qui suit., complét¯ par le dessin qui l'accompagne et qui est une représentation schématique d'un mode de réalisation de la présente invention indiquant les trajets des fluides. 



   Les stocks de matières a traiter par le procédé de la présente invention peuvent comprendre de 20% environ en volumeà 80% en volume, environ, de meta- xylène. Le présent procédé est particulièrement avantageux dans le cas de la production de méta-xylène0- de haute pureté à partir de stocks de matières à traiter ayant une concentration en   méta-xyléne   comprise entre 35% environ en volume et 70 % environ en volume. Les stocks de matières      a traiter par le procède peuvent provenir, par exemple, de fractions non aromatiques de pétrole ayant subi un hydroformage. On peut réduire la teneur de ces matières en isomères de xylène non désirés par des méthodes classi- ques capables d'éliminer lesdits isomères, avant d'utiliser ces matières pour le présent procédé.

   Par exemple, on peut réduire la teneur en ortho-xylènes operant une 

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 distillation, bien qu'il ne soit pas possible de séparer économiquement le   meta-xylene   et le para-xylène par les méthodes de distillation actuellement disponibles. La composition de certaines charges appropriées a servir a la mise en oeuvre de la présente invention est indiquée dans les exemples suivants :

   
Exemple 1 Exemple 2 Non-aromatiques 15,5% en volume 10,2% en volume Ethyl-benzène   15,0   " 13,8% Pafa- xylène 18,0 % 
 EMI5.1 
 Méta-xyléne 45, 0 % " 51,5 % " Ortho-xylène   7,0 %   " 16,0 % " 
100,0 100,0 
En se reportant au dessin annexe, on voit que le mélange d'hydrocarbures d'alimentation, contenant du   meta-xylene   et au moins un autre isomère de   xyléne,   passe par une conduite 1 pour atteindre une première zone de contact ou de mélange 2, ou elle entre en contact avec un courant de recyclage, provenant, par l'intermédiaire d'une conduite 3 d'un réacteur-décanteur 9.

   Ce courant de recyclage contient des acides   xylène-sulfoniques,   de l'acide libre et une quantité minime d'huile non sulfonée et dissoute, mais ne contient pratiquement pas d'huile non sulfonée sous forme d'une phase séparée. Dans cette pre- mière zone de mélange 2, la charge d'alimentation et le courant de recyclage sont vigoureusement mélanges pour faciliter le transfert du méta-xylène vers la phase acide de recyclage, ce qui enrichit cette phase acide de recyclage en   meta-xylene.   On ajuste les conditions de 

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 fonctionnement de procédé de façon à maintenir la concentration en acide et la température du courant de recyclage à des valeurs qui sont, par exemple, de 81% en SO4 H2 et de 65  C respectivement,

   ce qui enlevé à l'acide toute efficacité pratique comme agent de sulfonation et permet d'enrichir la phase acide en   meta-xylene   dissous avant d'opérer la sulfonation. On effectue cette sulfonation au moyen d'acide concentré et frais dans un stade ultérieur. 



   On fait passer l'effluent provenant de la première zone de mélange 2 à travers une conduite 4 et un échangeur de chaleur 5 dans une seconde zone de contact ou de mélange 6. L'échangeur de chaleur 5 sert a refroidir le courant s'écoulant dans la conduite 4; il en élimine la chaleur, ce qui permet de régler la température du ré acteur-dé canteur 9 et par suite la température du courant de recyclage s'écoulant dans la conduite 3. Dans la seconde zone de mélange 6, l'effluent provenant de la première zone de mélange 2 se mélange a de l'acide sulfurique concentré frais, de préférence de l'oléum, présent en quantité et concentration suffi- santes pour assurer le degré de sulfonation souhaité.

   La demanderesse a constaté qu'avec un mélange vigoureux opéré dans cette seconde zone de mélange 6, on réalise une portion importante de la sulfonation totale souhaitée au point de mélange, ou près de ce point. Cette réaction est très rapide, et des expériences indiquent que jusqu'à 50 % de la réaction totale s'effectuent au cours de la première seconde pour chaque portion d'acide frais 

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 ajouté pour alimenter la zone de mélange 6 On peut ainsi voir que dans le présent procédé il est possible d'effec- tuer une sulfonation importante sans qu'il y ait contact avec l'huile non sulfonée dans le   reactuer-decanteur   9 ; il est donc possible d'augmenter grandement la sélectivité de la sulfonation du méta-xylène et le degré' d'utilisation de l'acide.

   On fait passer l'effluent provenant de la seconde zone de mélange 6 à travers une conduite 8 vers le réacteur-décanteur 9, que cet effluent traverse de bas en haut à une vitesse relativement faible, par exemple 0,6 à 2,4 mètres/minute, et de préférence à 1,5 mètre/minute environ. Il y a coalescence de l'huile non sulfonee qui s'écoule vers le haut du réacteur-décanteur 9 à une vitesse supérieure à celle de la phase de boue acide en raison de sa plus faible densité. Le réacteur- décanteur sert à trois fins: (1) il permet un temps de séjour pendant lequel se poursuit la réaction de sulfona- tion; (2) il offre un temps de décantation permettant a de l'huile non sulfonée de se séparer de la phase acide; et (3) il offre un certain volume pour la décantation de la boue de phase acide produite.

   La durée du séjour de l'effluent provenant de la seconde zone de mélange 6, dans le réacteur-décanteur 9, peut être d'environ 1 5 3 heures, et elle est de préférence d'environ 2 heures. 



  Un certain degré de sulfonation des xylènes se poursuit dans le réacteur-décanteur 9. Cependant, la majeure partie de la sulfonation souhaitée s'est effectuée déjà lorsque l'effluent provenant de la seconde zone de mélange 6 atteint le réacteur-décanteur 9. En raison de cette 

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 coalescence et de sa faible densité, la phase d'huile non sulfonée s'élève pour former une couche 16 dans le réacteur-décanteur 9 au dessus d'une phase acide 17 qui s'y trouve. 



   Du réacteur-décanteur 9, on soutire le courant acide de recyclage préédemment décrit, au moyen de la conduite 3 partant d'une poche formée dans la phase acide 17 par une barrière 15 destinée à éviter une turbulence inutile. Du réacteur-décanteur 9, on soutire un courant d'huile non sulfonée exempt de boue acide, par une conduite 18, et on fait passer ce courant dans un appareil (le distillation 55 pour éliminer de faibles quantités de polymères et de corps colores. soutirés par la conduite 57 On soutire l'huile non sulfonée récupérée par la conduite 56 
Du réacteur-décanteur 9, on soutire en continu une portion de la phase acide 17, sous forme d'un courant, au moyen d'une poche formée par une barrière 10 et on fait passer ce courant à travers une conduite 19 ou elle entre en contact avec un courant d'eau s'écoulant par une conduite 20.

   Ce courant de soutirage peut contenir, sous forme d'acide   meta-xylene-sulfonique.,   environ 50% du   méta-xylène   entré dans l'appareillage par la conduite 1 d'alimentation. En outre, l'acide méta-xylène- sufloique présent dans ce courant peut représenter 85% environ de l'ensemble des acides sulfoniques présents dans ledit courant.

   Ce courant contient également en dissolution une certaine quantité d'huile non sulfonée que l'on doit éliminer pour éviter qu'elle n'exerce un effet nuisible 

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 sur la puret é du   meta-xylene   que l'on séparera- ultérieurement de l'acide   meta-xylene-sulfonique.   On élimine cette huile non sulfonée du courant par un entraînement a la vapeur effectué dans une colonne classique 25 d'entraînement à la vapeur,   après   addition par la conduite 20 d'une quanti- té d'eau suffisante pour reduire à   70 .   environ la concen- tration de l'acide sulfurique dans la conduite 19.

   Le courant ainsi dilué entre dans la colonne 25 d'entrainement à la vapeur au moyen de la conduite 19; ce courant traver- se de haut en bas la colonne 25 d'entralnement à la vapeur où il entre en contact à contre-courant avec de la vapeur introduite dans la colonne 25 d'entraînement à la vapeur par l'intermédiaire d'une conduite 26. On peut maintenir la colonne 25 d'entraînement a la vapeur, qui peut être une colonne a garnissage classique pour entraînement par de la vapeur agissant a contre-courant, a la pression désirée au moyen d'un appareil d'evacuation 35 placé sur un condenseur 28 qui réduit,la pression régnant dans ce condenseur 28, et donc dans la colonne d'entraînement a la vapeur 25 par l'intermédiaire de conduites 30 et 36.

   On peut régler le débit d'introduction de vapeur dans la colonne 25 d'entraî- nement à la vapeur par la conduite 26, de facon à maintenir le bas de la colonne à la température désirée. On soutire les hydrocarbures traités ainsi que la vapeur hors de la colonne d'entraînement à la vapeur 25 au moyen d'une con- duite 27, la condensation s'effectuant dans le   conden-   seur 28. Les hydrocarbures ainsi condensés passent en- suite du condenseur   28   par une conduite 29 vers une con- duite   18   pour subir un traitement ultérieur, tel que pré- cédemment décrit.

   Le courant de boue traitée provenant de la colonne 25 d'entraînement à la vapeur passe par une conduite 37 à un premier hydrolyseur 39, après chauffage dans un échangeur de chaleur 40 et dilution avec de l'eau 

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 introduite par une conduite 38 quantité suffisante pour obtenir le degré voulu d'hydrolyse dans le premier hydrolyseur 39 en un temps donne. Par exemple, on peut chauffer le courant dans la conduite 37 a   154 C   environ par l'échangeur de chaleur 40 et introduire par la conduite 38 une quantité d'eau suffisante pour réduire à 28 % environ la concentration de l'acide sulfurique dans le courant s'écoulant dans la conduite 37.

   Dans ces conditions, on peut obtenir une hydrolyse suffisante pour produire du   méta-xylène   présentant une pureté de 95 % avec une durée de séjour dans le premier hydrolyseur 39 de 1,5 heure environ. La couche acide provenant du premier hydrolyseur 39 passe par une conduite 47 et un échangeur de chaleur 43 vers un second hydrolyseur 48. 



  Dans l'échangeur de chaleur 43, la couche acide est chauffée à 190 C, par exemple, pour faciliter l'hydrolyse   chans le   second hydrolyseur 48. Un temps de séjour de deux heures environ dans ce second hydrolyseur 48 suffit a l'hydrolyse des acides sulfoniques restant dans cette couche acide. Un courant d'hydrocarbures pauvre en méta- xylène passe du second hydrolyseur 48 à travers une conduite 50 dans la conduite 18 pour subir un nouveau traitement tel que précédemment décrit. Du second hydroly- seur 48 on récupère par une conduite   49   de l'acide sulfurique dont la concentration, est par exemple de 55 % 
Un produit d'hydrolyse provenant du premier hydrolyseur 39 passe par une conduite 41 vers un appareil classique de distillation 42.

   Dans cet appareil de distilla- tion 42, on sépare une faible quantité de polymères et de 

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 corps colorés que l'on soutire par une conduite 45, et un courant de produit net, de méta-xylène de pureté au moins égale à 95% que l'on soutire par une conduite 46. 



   On comprendra mieux la précédente description détaillée du mode de réalisation présenté à titre illustra- tif pour la présente invention, en se référant à l'exemple suivant qui illustre les conditions de fonctionnement et de mise en oeuvre du procédé présenté. 



   EXEMPLE 3 alimentation par le mélange indiqué dans l'exem- conduite 1 ple 1. boue acide de recyclage débit d'environ 19 volumes de dans la conduite 3 boue de recyclage par volume de charge d'alimentation dans la conduite 1;   65 Cj   concentration en SO4H2 81% température dans conduite 4 en aval de l'échangeur de chaleur 5 60 C acide dans conduite 7 20 % en   S04H2   fumant (débit choisi pour obtenir le degre' voulu de sulfonation) réacteur-décanteur 9 Température moyenne du contenu: 
65 C durée de séjour du contenu: deux heures Boue d'acide produite et débit d'environ 0,4 volume de soutirée du réacteur-décan- boue par volume de charge d'ali- teur 9 par la conduite 19 mentation dans la conduite 1;

   contenant, sous forme 

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 EMI12.1 
 d'acide méta-xylene-sulfonique, 49 ç. du méta-xylène entrant dans l'appareil lage par la conduite 1, ledit acide méta-xylène-sulfonique constituant 
86% de l'ensemble des acides sul- foniques de la conduite 19 Conduite   19,   en aval du point d'addition concentration en SO4H2 70 % d'eau(provenant de la contient environ 6,5 le d'huile conduite 20) dissoute conduite 37, en amont de l'échangeur de 107 C; contient moins de 1 d'huile chaleur 40 dissoute colonne d'entrainement colonne de distillation garnie, pour à la vapeur 25 entraînement à contre-courant conduite 37 en aval du point d'addition 154 C concentration en   S04H2:   28 d'eau (provenant de la conduite 38) premier hydrolyseur 39 durée de séjour du contenu:

   1,5 heure 
75% d'hydrolyse des acides sulfoniques contenus conduite   47,   en aval de l'échangeur de chaleur 43 190 C    second hydrolyseur 48 duree de séjour du contenu : 2heures -    hydrolyse pratiquement totale des acides sulfoniques contenus conduite 49 55% en   S04H2,   récupéré pour con- centration ultérieure; débit d'envo 0,38 

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 volume/volume de charge d'alimenta- tion dans la conduite 1 conduite 46   meta-xylene   à   95 le   de pureté;

   débit d'environ 0,19 volume par volume de charge d'alimentation dans la conduite 1 conduite 56 hydrocarbures contenant 34 % en volume de   méta-xyléne,   22% en volume de para-xylène,   9   en volume d'ortho-xylène,   19   en volume   d'éthyl-benzéne   et 16% en volume de non-aromatiques. Débit d'environ 0,77 volume par volume de charge d'alimentation dans la conduite 1 
Il ressort de ce qui précède que, contrairement aux procédés précédents, une proportion principale de la sulfonation s'effectue dans le procédé de la présente invention en dehors de la présence de quantités relative- ment importantes d'huile non sulfonée, à teneur relativement faible en   méta-xylène,   accumulée dans la couche 16.

   Ce mode opératoire contribue dans une large mesure à augmenter la sélectivité de la sulfonation du méta-xylène pour un même degré de sulfonation, et à augmenter le degré d'utilisation d'acide puisqu'on ne consomme pas d'acide à sulfoner des quantités relativement importantes d'isomères inintéres- sants du méta-xylène présents dans la couche 16. Cette amélioration des résultats est encore illustrée par les exemples 4 et 5 du tableau annexé, dans chacun desquels 

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 on a effectué une marche continue dans un équipement de laboratoire comprenant un réacteur-décanteur 9, une première zone de mélange 2 et une seconde zone de mélange 6, disposés et reliés comme l'indique le dessin.

   Dans l'exemple 4, on agite le oontenu du réacteur-décanteur 9 de sorte que le courant de recyclage dans la conduite 3 contienne un mélange d'acides sulfoniques et une accumulation d'huile non sulfonée, en provenance du réacteur-décanteur 9, de façon également que la sulfonation dans la seconde zone de mélange 6 s'effectue en présence de l'huile non sulfonée accumulée, ceci afin de simuler la pratique suivie dans les procédés précédents. Dans l'exemple 5, on n'agite pas le réacteur-décanteur 9, de sorte que le courant de recyclage de la conduite 3 soit pratiquement exempt d'huile non sulfonée, selon la présente invention.

   Pour tous les essais effectués dans les exemples 4 et 5, la. composition de la charge d'alimentation de la conduite 1 est de 45,7 % en volume de méta-xylène, 37,1% en volume d'autres isomères en C8 et   17,2 %   en volume de paraffines, d'acide utilisé est à   20 %   de SO4H2 fumant (exprimé dans les exemples 4 et 5 sous forme de l'équivalence en SO4H2 a 100 %) 

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Si on étabiit une courbe du degré de sulfonaticn en fonction de la sélectivité, pour chacun des exemples 4 et 5, on peut obtenir les sélectivités suivantes pour des intervalles égaux de degrés de sulfonation, d'après les courbes ainsi établies . 



   Exemple 6 Exemple 7 (d'après résul- (d'après résultats ; tats de de l'exemple 5) l'exemple 4) Degré de sulfonation   Sélectivité, %   en poids   30   en poids 86,0 89,0   35 %   "   84,9   87,7 40% "   83,7     86,3   45% "   82,5   85,0 
Dans les deux exemples 6 et 7, on voit que la sélectivité diminue lorsque le degré de sulfonation augmente, mais on peut également voir que le procédé de la présente invention (exemple 7) aboutit à une sélectivité plus élevée pour un degré de sulfonation donné, pour toute la gamme de résultats, par comparaison avec le procédé (exemple 6) dans lequel on a effectué la sulfonation en présence d'une accumulation d'huile non sulfonée pour simuler la pratique des procédés précédemment connus. 



   Dans la pratique de la présente invention il est souhaitable que le débit du courant de boue acide de recyclage dans la conduite 3 soit d'au moins 10 volumes de boue acide par volume de charge d'alimentation dans la conduite 1, et soit de préférence compris entre 15 et 20 volumes de recyclage par volume de charge d'alimentation 

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 parce qu'on peut ainsi obtenir une sélectivité pratiquement optimum pour la   sulfonation   du méta-xylène C'est ce qu'illustre l'exemple 8 suivant, lequel présente des résultats provenant   d'une   série d'essais continus   opères   avec une charge identique et avec l'équipement aménagé et utilise comme pour l'otention des résultats des exemples 4 et 5.

   On a ajusté les sélectivités observées é un degré de sulfonation commun pour obtenir les sélectivités indiquées 
EXEMPLE 8 Rapport du débit sélectivité de la sulfonation volumétrique du courant du méta-xylène- exprimée par la de recyclage dans la teneur en acide méta- xylène conduite 3 et du débit sulfonique dans le total des volumétrique d'alimenta- acides sulfoniques dans la tion dans la conduite 1 conduite 19 
3,5 76,4% en poids 
4,5 77,6% 
10,0   84,3   
12,0 84,9 % 
20,0 85,1%   200,0   85,8 % 
11 ressort de l'exemple 8 qu'on obtient qu'un faible avantage en augmentant au-dessus de la valeur 20:1 le rapport entre le débit dans la conduite 3 et le débit dans la conduite 1, étant donné le coût du pompage du   courant de recyclage, la valeur 20 :

  1 donc une   limite supérieure pratique, bien que les résultats montrent 

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 en fait que la sélectivité de la sulfonation du méta-xylène augmente au moins jusqu'à un rapport de recyclage de 200:1. 



   Par les expressions "première zone de mélange 2' et 'seconde zone de mélange 6", telles qu'on les   utilise ici ; entend tout moyen capable de réaliser un   degré élevé de turbulence, tel que ce qu'on peut obtenir avec une série de chicanes alignées, des plaques percées d'orifices et des sections de venturis. Les experts savent que ces moyens peuvent comprendre des pompes, des sections à chicanes dans des échangeurs de chaleur, etc. qui, s'ils sont capables d'effectuer le mélange à haute turbulence désiré, peuvent éviter la nécessité d'un recours a un équipement principalement conçu pour effectuer du mélange. 



  Les diamètres de tuyauterie pour les conduites situées entre les zones de mélange 2 et 6, et entre la zone de mélange 6 et le réacteur-décanteur 9, doivent être choisis de   préfér-   ence de façon à permettre des vitesses d'écoulement carac- térisées par un nombre de Reynolds situé sûrement dans la région des vitesses turbulentes. Un mélange vigoureux est particulièrement souhaitable dans la seconde zone de mélange 6. Un tel mélange, associé à l'addition d'acides sulfoniques de recyclage et d'acide libre dans la précédente zone de mélange 2, réduisent au minimum les concentrations localement et momentanément élevées en acide dans la zone de mélange 6, concentrations qui pourraient dans d'autres conditions avoir un effet néfaste sur la sélectivité de la sulfonation du   meta-xylene.   



   Il ressort de l'exposé précédent que le procédé de la présente invention permet de produire du   meta-xylene   de haute pureté à partir de mélanges d'hydrocarbures contenant 

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 du méta-xylène et au moins un autre isomère de xylène, avec une sélectivitéélevée de sulfonation du méta-xylène et un degré également élevé d'utilisation d'acide. 



   Naturellement, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation et de fonctionnement décrite et représentée, et elle est susceptible de recevoir diverses variantes entrant dans le cadre et l'esprit de l'invention. 

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    TABLEAU   
 EMI19.1 
 
<tb> Rapport <SEP> entre <SEP> le <SEP> Rapport <SEP> mo- <SEP> degré <SEP> de <SEP> sulfonation <SEP> sélectivité <SEP> en
<tb> débit <SEP> de <SEP> recycla- <SEP> laire <SEP> entre <SEP> température <SEP> en <SEP> termes <SEP> de <SEP> carbures <SEP> termes <SEP> de <SEP> la <SEP> teEssai <SEP> n  <SEP> ge <SEP> dans <SEP> la <SEP> condui- <SEP> l'acide <SEP> de <SEP> de <SEP> recycla- <SEP> aromatiques <SEP> totaux <SEP> en <SEP> neur <SEP> en <SEP> acide <SEP> méte <SEP> 3 <SEP> et <SEP> le <SEP> débit <SEP> la <SEP> conduite <SEP> ge <SEP> (conduite)

   <SEP> C8 <SEP> de <SEP> la <SEP> conduite <SEP> 1 <SEP> ta-xylène-sulfonid'alimentation <SEP> dans <SEP> 7 <SEP> et <SEP> le <SEP> méta- <SEP> 3 <SEP> qui <SEP> sont <SEP> sulfonés <SEP> que <SEP> dans <SEP> l'ensemla <SEP> conduite <SEP> 1 <SEP> xylène <SEP> de <SEP> la <SEP> ble <SEP> des <SEP> acides <SEP> aroconduite <SEP> 1 <SEP> matique-sulfonilues <SEP> en <SEP> C8 <SEP> dans <SEP> la
<tb> conduite <SEP> 19
<tb> E <SEP> X <SEP> E <SEP> M <SEP> P <SEP> L <SEP> E <SEP> 4
<tb> 8 <SEP> 200 <SEP> : <SEP> 1 <SEP> 1,23 <SEP> 49 C <SEP> 29.3 <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 85.9i% <SEP> en <SEP> poids
<tb> 10 <SEP> 200 <SEP> : <SEP> 1 <SEP> 1,37 <SEP> 69 C <SEP> 36,7 <SEP> en <SEP> poids <SEP> 84,5 <SEP> en <SEP> poids
<tb> 13 <SEP> 200 <SEP> :

   <SEP> 1 <SEP> 0,77 <SEP> 460C <SEP> 20,3 <SEP> en <SEP> poids <SEP> 88u,3% <SEP> en <SEP> poids
<tb> E <SEP> X <SEP> E <SEP> M <SEP> P <SEP> L <SEP> E <SEP> 5
<tb> 11 <SEP> 200 <SEP> :1 <SEP> 1,45 <SEP> 77 C <SEP> 44,4% <SEP> en <SEP> poids <SEP> 84,7% <SEP> en <SEP> poos
<tb> 12 <SEP> 200 <SEP> :1 <SEP> 1,5 <SEP> 66 C <SEP> 41,5% <SEP> en <SEP> poids <SEP> 86,4% <SEP> en <SEP> poids
<tb> 
 
 EMI19.2 
 15 '200 : 1 0,90 6g C 32,7 en poids 88,3 en poids

Claims (1)

  1. RESUME 1 Procédé de sulfonation sélective dans une zone de sulfonation et au moyen d'acide sulfurique concentré. du mata-xylène présent dans une charge d'alimentation contenant du méa-xylène et au moins un autre isomère de xylène, procédé caractérisé en ce qu'on ajoute à cette charge, avant son introduction dans la zone de sulfonation, des acides xylène-sulfoniques et de l'acide libre recyclés à partir d'un endroit de l'appareillage situé en uval de ladite zone de sulfonation, qu'on maintient une agitation de mélange vigoureuse de cette charge et des acides recyclés durant ladite addition, et qu'on maintient également une agitation vigoureuse de mélange dans la zone de sulfonation pendant le contact entre l'acide sulfurique et la charge comprenant les acides de recyclage.
    II - Procédé de séparation de xylène de haute pureté à partir d'un premier mélange d'hydrocarbures contenant du méta-xlyène et au moins un autre isomère de xylène, procédé caractérisé par les points suivants; pris isolément ou en combinaisons : 1 ) on met en contact le premier mélange dans une première zone de contact avec un courant de recyclage <Desc/Clms Page number 21> comprenant des acides xylène-sulfoniques., ce qui donne un second mélange; on envoie ce second mélange dans une seconde zone de mélange où on met le second mélange en contact avec de l'acide sulfurique frais, ce qui donne un troisième mélange comprenant des acides sulfoniques et des hydrocar- bures non sulfonés;
    on sépare de ce troisième mélange une première phase constituée essentiellement d'huile non sulfonée et pauvre en méta-xylène, et une seconde phase comprenant des acides xylène-sulfoniques mais pratiquement exempte d'huile non sulfonée; on obtient le courant de recyclage partir d'une portion de la seconde phase une fois séparée; et on récupère le meta-xylene de la portion restante de cette seconde phase séparée.
    2 ) on effectue une sulfonation sélective du méta-xylène présent dans le second mélange en mettant ce second mélange en contact avec l'acide sulfurique frais, et l'on obtient le troisième mélange.
    3 ) on récupère le meta-xylene a partir de la portion restante de la seconde phase d'acides/sulfoniques séparés en mettant cette portion en contact avec de l'eau pour en réduire la concentration en acide sulfurique ; enentrainant à la vapeur le flux résultant pour en éliminer l'huile non sulfonée qu'il contenant en dissolution; on met le courant ainsi traité en contact avec de l'eau pour y réduire la concentration en acide sulfurique ; soumet le courant résultant à une première hydrolyse permettant d'hydrolyser une portion importante des acides sulfoniques;
    on sépare les produits résultant de cette première hydrolyse en une fraction qui est une couche <Desc/Clms Page number 22> acide et une fraction constituée d'hydrocarbures riches en méta-xylène, on sépare par distillation du méta-xylène de haute pureté à partir de cette fraction d'hydrocarbures; on hydrolyse dans un second stade d'hydrolyse les acides sulfoniques de la fraction constituée par la couche d'a- cides, et on sépare les produits résultant de cette seconde hydrolyse en une fraction acide et en une fraction d'hydrocarbures pauvres en méta-xylène.
    4 ) on envoie dans un équipement de distillation la première phase d'huile non sulfonée séparée du troisième mélange, l'huile non sulfonée primitivement dissoute dans la seconde phase et qu'on a obtenue en soumettant cette seconde phase à un entraînement à la vapeur, et la fraction d'hydrocarbures provenant du second stade d'hydrolyse, pour récupérer un produit hydrocarboné pauvre en méga-xylène 5 ) Réalisation en marche continue des procédés (I) et (Il,) dans laquelle on alimente notamment en continu la seconde zone de mélange en charge additionnée de courant de recyclage et en acide sulfurique concentré, on maintient la matière contenue dans cette deuxième zone de mélange dans un état de turbulence élevé permettant de produire effectivement le degré désiré de sulfonation,
    on soutire le mélange réactionnel provenant de cette zone et on le soumet aux traitements continus permettant de séparer le méta-xylène et de recycler en continu une portion de la deuxième phase définie sous 1 ).
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