BE594739A - - Google Patents

Description

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  " Argiles alcalinisées et leur procédé de fabrication " 
La présente invention a trait à un procédé de fabrication d'une argile alcalinisée et plus parti- culièrement à un procédé de -fabrication d'une argile alcalinisée améliorée, qui comprend l'addition d'une argile finement divisée ou fortement poreuse à une solu- tion alcoolique d'un hydroxyde de métal alcalin suivie de la séparation de l'alcool. 



   Il est bien connu qu'il existe un grand nom- bre de procédés de raffinage de liquides organiques qui utilisent des argiles et des terres naturelles comme adjuvants de filtration,, pour la clarification, pour l'amélioration de la couleur, pour l'élimination d'acides, 

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 etc... On peut avoir recours, pour le raffinage de li- quides aux argiles et aux terres que l'on rencontre à l'état naturel, après les avoir séchées et broyées, ou bien on peut les calciner avec ou sans traitement par an acide ou un alcali. En général, on a utilisé jusqu'ici deux procédés pour la fabrication des argiles   alcalini-   sées. L'un des procédés comporte le traitement d'une argile par une solution aqueuse d'un hydroxyde de métal alcalin, suivi par une évaporation de l'eau.

   Dans l'antre procédé, on prépare l'argile sous la forme sèche en la broyant avec un hydroxyde de métal alcalin. Les produits obtenus par ces modes opératoires présentent certains inconvénients inhérents à chacun d'eux. Par exemple, les argiles obtenus par traitement par un alcali aqueux, ne sont souvent pas satisfaisantes en raison de leur tendance à l'agglomération. En outre, ces argiles n'ont souvent pas un pouvoir de séparation des substances acides très important . D'autre part, les argiles broyées à sec se comportent trop comme l'hydroxyde sec de métal alcalin, et on ne peut avoir recours à elles pour trai- ter un grand nombre de liquides organiques sensibles, spécialement ceux contenant des substances saponifiables. 



   La présente invention se propose, principa- lement , la fabrication d'argiles alcalinisées qui ont un grand pouvoir de neutralisation des acides, sans pré- senter les inconvénients précédemment associés aux ar- giles alcalinisées. 



   Le présente invention se propose, en outre, la fabrication d'argile alcalinisée par un procédé qui donne à un degré important un produit d'addition à réac- tion basique d'argile et d'une substance alcaline, ledit produit d'addition ayant une solubilité dans les alcools et autres solvants polaires organiques. 

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   La présente invention se   proposa,   en outre, de fournir un procédé de fabrication d'une argile alcali- nisée améliorée, par un procédé économique et simple. 



   Ces buts et d'autres buts de l'invention, ainsi que ses avantages ressortiront de la description détaillée qui suit, dans laquelle on expose, à titre illustratif, certains modes de réalisation de l'invention. 



  Toutefois, ceux-ci ne sont qu'une indication des quelques et diverses manières dont on peut utiliser le principe de l'invention.. 



   En résumé, la présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'une argile alcalinisée   amé-   liorée, qui comprend l'addition d'une argile finement divisée à une solution alcoolique d'un hydroxyde de métal alcalin, puis la séparation de l'alcool. 



   Avant de poursuivre la description générale du procédé, il peut être convenable d'indiquer la nature des matières nécessaires dans le procédé. 



   Les argiles auxquelles on peut avoir recours pour préparer l'argile alcalinisée de la présente inven- tion sont les matières argileuses, existant à l'état naturel qui ont une faible dimension particulaire ( infé- rieure à environ 50 microns ), ou une structure du type d'un agrégat poreux, présentant une surface importante par rapport à son volume, et une constitution chimique comprenant l'alumine, la silice, l'eau et habituellement des oxydes de métaux alcalins et   alcalino-terreux   et le fer. Comme exemples d'argiles, on peut citer la kaolinite, l'anauxite, la nacrite, la dickite, l'halloysite, la montmorillonite, la saponite, la beidellite, la montro- nite, l'hectorite, la vermiculite, l'illite, la chlo- rite, la sépiolite ( écume de mer); la palygorskite et l'attapulgite.

   On peut avoir recours à des mélangps 

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 naturels et synthétiques de ces minéraux argileux. Parmi les mélanges naturels, on peut citer   le-   kaclin, l'atta- pulgus, l'argile à blocaux, la bentonite, et la terre   à.   foulon. A l'état naturel, ces argiles contiennent diverses proportions d'hydrosilicates. 



     Parmi   les alcools qui conviennent, on peut citer les alcools de faible poids moléculaire tels que le méthanol, l'éthanol, le n-propanol, l'isopropanol et les batanols, Comme hydroxydes de métaux alcalins appro- priés,.on peut citer l'hydroxyde de lithium, l'hydroxyde de sodium et l'bydroxyde de potassium. Pour des raisons économiques, la demanderesse préfère l'hydroxyde de so- dium.   ,   
Les quantités convenables et les quantités préférées des solutions alcooliques d'hydroxyde de métaux alcalins varient respectivement, à raison de 0,5   à   10 et de 1 à 2 parties en poids d'hydroxyde par partie d'argile. Les concentrations convenables et les concen- trations préférées de l'hydroxyde dans l'alcool varient entre environ 1 pour cent et environ 20 pour cent et entre 5 et 10 pour cent, respectivement. 



   Des aspects importants de la présente inven- tion sont les caractéristiques physiques et chimiques des agents de traitement d'argiles alcalinisées fabri- quées conformément au   procéâé   de la présente invention. 



  Ainsi, lorsque des agents de traitement d'argile alcali- nisée sont fabriqués en ayant recours à un hydroxyde de métal alcalin en solution alcoolique, il n'est pas nécessaire de broyer les agents mais on les obtient sous la forme de substances en poudre faciles à manipuler. 



  Lorsque des liquides organiques et des solutions non aqueuses de substances organiques sont traitées par ces argiles, les impuretés acides présentes sont neutralisées 

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 dans une mesure importante, sans saponification exces- sive des esters et élimination de l'alcali du sein de l'argile par   less ivage.   En outre, les produits de neutra- lisation restent dans l'argile alcalinisée, de telle sorte que la séparation de l'argile du liquide traité   entratne   l'élimination à peu près complète de ces agents de contamination. 



   On peut avoir recours aux agents de traitement améliorés de la présente invention pour raffiner des huiles d'hydrocarbures telles   que,   les huiles blanches, les huiles lubrifiantes, les gas oils, et le kérosène; des huiles grasses telles que les glycérides naturelles, la tristéarine, la trileine, le stéarate de méthyle, l'oléate de méthyle, et le linoléate de méthyle; des huiles synthétiques lubrifiantes comprenant en particu- lier les esters d'acides dicaboxyliques d'alcoola tels que le butanol,   l'hexanol,   le 2-éthylhexanol et l'alcool dodécylique et des acides comme les acides adipique, 
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 azélatque, subérique, sébaci que, alkén-1-saceinique, fumarique et maléique;

   et des esters liquides d'acides du phosphore tels que la phosphate tricrésylique et les esters diéthyliques de l'acide décanephosphonique et d'autres esters que l'on peut obtenir en faisant réagir les chlorures   d'alkylphoaphonyle   avec des composés conte- nant des groupes   hydrole   comme les phénols et les   al-   cools aliphatiques. 



   Les raisons pour lesquelles on obtient des résultats supérieurs avec des hycroxydes alcalins en solution alcoolique n'ont pas été entièrement expliqués. 



  Toutefois, l'existence de l'équilibre 
RCH + NaCH-   %la   + H20 est bien connue, et le déplacement de l'équilibre par séparation de l'eau est la base d'un procédé pour la 

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 fabrication de méthylate de sodium ( brevet britannique n  698.282, du 20 Février   1952   au nom-de Talbot). 



  Bien que la demanderesse ne désire pas être liée par cette théorie adoptée comme explication totale des faits, elle suppose que, dans le traitement des argiles, l'éli- mination de l'eau par adsorption ou hydratation de l'ar- gile donne lieu à un déplacement analogue de l'équilibre. 



  L'alcoxyde alcalin qui se produit réagit ensuite avec les hydrosilicates présents dans les argiles en donnant des produits d'addition qui sont insolubles dans le sol- vant alcoolique et dans la plupart des autres solvants organiques. Cette insolubilité rend possible le traitement de divers liquides organiques et de solutions non aqueuses par les argiles alcalinisées de la présente in- vention en vue de neutraliser et ( ou ) de séparer les substances acides sans que la solution traitée devienne fortement alcaline, par enlèvement de l'alcali soluble de l'argile par lessivage. On peut, également, fabriquer l'argile alcalinisée en ayant recours à des solutions   d'alcoxydes   de métaux alcalins dans des solvants organi- ques appropriés tels que les alcools, les éthers, les éther-alcools, les glycols et les polyglycols.

   Etant donné le coût actuel des matières premières, ce traitement est plus coûteux; par conséquent, le produit ne serait pas susceptible de concurrencer aussi favorablement certaines résines échangeuses d'anions à régénération facile. Le fait que   l'on   dispose d'argiles bon marché existant à l'état naturel rend également peu intériessant du point de vue économique l'usage des hydrosilicates synthétiques ( par exemple de la silice-alumine hydratée à laquelle on a recours pour la fabrication de catalyseurs sur sup- port), et l'hydrolyse des argiles en vue d'accroître leur teneur en hydrosilicate. L'un des principaux 

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 avantages des nouveaux produits réside dans leur faible coût, qui permet de rejeter l'agent de traitement après épuisement plutôt que d'essayer de les régénérer.

   Le recours à un agent de traitement frais est toujours   avan-   tageux, s'il est économique de procéder ainsi. 



   Pour révéler plus clairement la nature de la présente invention, on va donner des exemples illustratifs. 



  On comprendra toutefois que l'invention ne se limite pas aux conditions précises ou aux détails exposés dans ces exemples, et que l'on pourrait apporter un certain nombre de modifications sans sortir du cadre de l'invention. les parties sont exprimées en poids. 



   Exemple 1 
Dans un récipient réactionnel équipé d'un agitateur et d'un dispositif pour distillation, on ajoute 50 parties d'argile attapulgus à une solution formée de 5 parties d'hydroxyde de sodium dans 95 parties de métha- nol. On agite le mélange et on chasse le méthanol par distillation.On obtient 55 parties d'une argile alcali- nisée qui est finement divisée et qui est un excellent agent de raffinage neutralisant les acides, pour liquides organiques.. 



   Exemple 2 
Dans un récipient réactionnel équipé d'un agitateur, on place 100 parties d'oléate de méthyle pré- parée par estérification de l'acide oléique par le mé- thanol et ayant an indice   d'acide   de 5,65 ( à savoir nombre de mg d'hydroxyde de potassium nécessaire pour neutraliser l'acide non combiné contenu dans un gramme d'échantillon ), et on les agite pendant dix minutes avec 2 parties de l'agent de raffinage qui a été préparé 

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 comme dans   .2'exemple   1. On sépare par filtration l'agent de raffinage et on constate que l'ester raffiné a un indice d'acide de 2,4. Ceci correspond à une réduction de r la teneur en acide de l'oléate de méthyle égale à 57, 5 pour cent. 



   Exemple 3 
On répète l'exemple 2 sauf que l'on ? fabriqué l'agent de raffinage conformément aux procédés de la technique antérieure, en ayant recours à de   l'hydroxyde   de sodium en solution aqueuse au lieu d'hydroxyde de so- dium en solution alcoolique. On obtient l'agent de   raf-   finage ainsi préparé sous la forme d'un gâteau dur qui doit être broyé avant d'être utilisé. On constate que   1 ?ester   raffiné a un indice d'acide de 4,4. Ceci est équivalent à une réduction de la tenpur en acide de l'o-   léate   de méthyle de 22,1 pour cent. 



   Comme dans les exemples 2 et 3 on réduit l'acidité d'une substance organique, il est venu à l'idée des spécialistes que l'addition de petites quantités d'eau au mélange de l'agent de raffinage et de la subs- tance organique aiderait   à la   réduction de l'acidité des impuretés acides. Ainsi, on répète les exemples 2 et 3 en ajoutant de petites quantités d'eau au mélange de l'eater et de l'agent de raffinage. 



   Exemple 4 
Si l'on répète l'exemple 2, à l'exception du fait que l'on ajoute 0,05 partie d'eau au mélange réac- tionnel formé d'un ester et de l'agent de raffinage, on constate que l'ester raffiné a un indice d'acide de 1,7. 



  Ceci est équivalent à une réduction de la teneur en acide de l'ester égale à 70 pour cent. 

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   Exemple 
Si l'on répète l'exemple   3, à   l'exception du fait que l'on ajoute 0,05 partie d'eau au mélange réac- tionnel de l'ester et de l'agent de raffinage préparé par le procédé de la technique antérieure, en ayant recours à de l'hydroxyde de sodium en solution aqueuse, on constate que l'ester raffiné ainsi obtenu a un indice d'acide de 3,2. Ceci est équivalent à une réduction de la teneur en acide de l'ester de 43,4 pour cent et montre les meil- leurs résultats que l'on peut obtenir dans des conditions comparables en ayant recours à l'agent de raffinage fa- briqué avec un hydroxyde de métal alcalin en solution aqueuse. 



   Exemple 6 
Pour essayer davantage l'efficacité des nouvel- les compositions de neutralisation des acides, on traite l'oléate de méthyle de l'exemple 2 avec des proportions croissantes du produit de l'exemple 1 et pendant des durées plus longues à la température ambiante. 



   Si l'on agite l'oléate de méthyle pendant soixante minutes avec 2 parties de l'agent de raffinage, on réduit l'indice d'acide à 2,00, ce qui montre l'effet du traitement pendant un espace de temps   prolongé.   Si l'on a recours à 4 parties de l'agent de traitement et que la durée du traitement est de soixante. minutes, l'indice d'acide est réduit   à   une valeur de 0,41, ce qui démontre clairement l'extraordinaire efficacité des nouvelles argiles alcalinisées de la présente invention. 



   Exemple 7 
On constate que de l'oléate de méthyle 

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 sulfuré préparé en faisant réagir de l'oléate de méthyle avec du soufre a un indice d'acide de 3,94. Si l'on agite 100 parties de cet oléate de méthyle sulfuré à la température ambiante   pendarrt   dix minutes, avec   quatre   parties d'agent de raffinage ( préparé comme dans l'ex- emple 1 ) puisqu'on filtre, on constate que   1''oléate   de méthyle sulfuré et raffiné a un indice d'acide de 1,38, ce qai est équivalent à une réduction de la teneur en acide de 1'oléate de méthyle sulfuré de 65 pour cent.

   Si l'on augmente à 8 parties la teneur en agent de raffi- nage, l'indice d'acide est réduit jusqu'à 0,42, ce qui est équivalent à une réduction de la teneur en acide de l'oléate de méthyle sulfuré de 89,3 pour cent. 



   Exemple 8 
On traite l'oléate de méthyle sulfuré de l'exemple 7 par 2 parties de   l'agent   de raffinage neutra- lisant les acides obtenus dans l'exemple 1, en opérant pendant une heure à la température ambiante.   L'indice   d'acide est réduit à 1,01.

   Si l'on a recours à 4 parties de l'argile alcalinisée et que l'on maintient l'agita- tion pendant une heure, l'indice d'acide est réduit à 0.42 On conclut à la suite des résultats obtenus dans l'exemple 7 et dans ces essais que deux traitements d'une heure au moyen de 2 à 4 parties d'argile alcali- nisée par traitement élimineraient sensiblement toutes les-impuretés acides présentes dans l'oléate de méthyle   sulfuré.   Selon un variante, deux traitements de dix minutes donneraient le même résultat pourvu que l'on ait recours à une quantité plus grande d'argile alcalinisée dans chaque traitement. 

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   Exemple 9 
On prépare un échantillon d'un acide   alkylary-   Isulfonique en sulfonant les queues de distillation res- tant à la suite de la distillation de dodécylbenzène com- mercial qui a été fabriqué en   alkylant   du benzène au moyen de tétramère du propène. On constate que le produit de sulfonation a une acidité sulfonique de 0,508 meq/g (0,508 milliéquivalent par gramme ) et une acidité totale de 0,554 men/g. Le produit consiste essentiellement en un mélange d'acides monalkylbeznène-sufonique et dialkylbeznène-sulfonique, ayant un poids moléculaire   moyen d'environ 460 ; agite 100 parties de cet acide   sulfonique avec 0,5 partie de l'agent de raffinage que l'on a préparé dans l'exemple 1.

   On constate que l'acide raffiné ainsi obtenu a une acidité due à l'acide sulfo- nique de 0,508 meq/g et une acidité totale de 0,509 meq/g. 



  Ceci correspond à une réduction de l'acidité non   sulfoni-   que d'environ 98 pour cent. 



   Si l'on répète l'exemple 9 en ayant recours à un agent. de raffinage fabriqué par le procédé de la technique antérieure indiqué dans l'exemple 3, on cons- tate que l'acide raffiné ainsi obtenu a une acidité du type acide sulfonique de 0,508 meq/g et une acidité totale de 0,538 meq/g. Ceci correspond a une réduction de l'acidité d'environ 35 pour cent. 



   Les exemples précédents illustrent les avan- tages de la présente invention par rapport à la technique antérieure. Il est évident que, lorsqu'on prépare une argile alcalinisée par le procédé de la présente inven- tion, on obtient un excellent agent de raffinage, qui est obtenu sous la forme d'une matière en poudre facile à manipuler, qui est chimiquement réactive, neutralise rapidement et élimine les impuretés acides présentes 

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 dans les liquides ou solutions organiques à raffiner. 



   Bien que l'on ait décrit des modes de réalisa- tion particuliers de l'invention, on comprendra évidem- ment que l'invention n'est pas limitée à ces modes de réalisations et que l'on pourrait apporter un certain nombre de modifications/sans sortir du cadre de la pré- sente invention.

Claims (1)

1. RESUME A. - Procédé de fabrication d'une argile al- calinisée améliorée applicable à la neutralisation des acides,procédé caractérisé par les points suivants sépa- rément ou en combinaisons s 1 0- On traite une argile par une solution d'un hydroxyde de métal alcalin dans un alcool aliphatique contenant de 1 à 5 atomes de carbone, puis on sépare l'alcool; 2 - On traite une argile finement divisée possédant une teneur importante en hydrosilicate par ladite solution alcoolique d'hydroxyde de métal alcalin; 3 - On traite une matière solide-contenant un hydrosilicate et ayant une surface importante par rapport au volume par un alcoxyde de métal alcalin en solution organique et on sépare ensuite le solvant;

   4 - La solution au moyen de laquelle ou traite l'argile est formée d'environ 1 à environ 20 parties en poids dudit hydroxyde de métal alcalin dissous dans 100 parties dudit alcool aliphatique; 50- On choisit la matière solide ayant une teneur en hydrosilicate parmi les argiles existant à l'état naturel, les argiles hydrolysées, les hydrosili- cates de calcium, les hydrosilicates de magnésium et les hydrosilicates d'aluminium, les agrégats poreux des <Desc/Clms Page number 13> dits hydrosilicates et les mélanges de ceux-ci avec une , solution d'un alcoxyde de métal alcalin.

   B. - A titre de produits industriels nouveaux, argiles alcalinisées améliorées applicables à la neutra- lisation des acides, obtenues au moyen du procédé ci- dessus ou de tout autre procédé leur conférant les mêmes caractéristiques.