BE893357A - PROCESS FOR THE PREPARATION OF FORMIC ACID AND PRODUCT THUS OBTAINED - Google Patents

PROCESS FOR THE PREPARATION OF FORMIC ACID AND PRODUCT THUS OBTAINED Download PDF

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BE893357A
BE893357A BE0/208224A BE208224A BE893357A BE 893357 A BE893357 A BE 893357A BE 0/208224 A BE0/208224 A BE 0/208224A BE 208224 A BE208224 A BE 208224A BE 893357 A BE893357 A BE 893357A
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Tagaev Oleg A
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Kochubej Vitalij F
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/09Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides from carboxylic acid esters or lactones

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Description

       

  "Procédé de préparation d'acide formique et produit ainsi obtenu"  "Procédé de préparation d'acide formique et produit

  
 <EMI ID=1.1> 

  
La présente invention concerne le domaine de la synthèse des produits organiques principaux, et plus précisément, des procédés de préparation d'acide formique. L'acide formique est largement utilisé en tant que matière première dans la production des préparations pharmaceutiques, du diméthylformamide, de l' oxamide, des fongicides, des herbicides, des insecticides ainsi que dans l'industrie du cuir et pour la conservation des produits. L'utilisation la plus importante actuelle de l'acide formique est la conservation des aliments verts d'élevage.

  
On connaît un procédé de préparation d'acide formique par hydrolyse du méthylformiate avec de l'eau en présence d'un catalyseur de type acide, notamment d'un acide minéral, à une température de 150 à 400[deg.]C et à des pressions élevées; on utilise alors comme catalyseur l'acide sulfurique . L'hydrolyse est effectuée en continu (brevet des Etats-Unis d'Amérique

  
 <EMI ID=2.1> 

  
L'inconvénient du procédé indiqué tient à l'emploi d'un catalyseur inorganique en phase homogène, ce fait rendant compliqué son isolement dans le produit de catalyse et, par conséquent, le produit visé, l'acide formique, se voit pollué. En outre, un autre inconvénient dudit procédé est la nécessité de créer des conditions sévères dans lesquelles s'effectue le processus (température et pression élevées), vu l'activité insuffisante du catalyseur.

  
On connaît également un procédé de préparation d'acide formique par hydrolyse du méthylformiate à une

  
 <EMI ID=3.1> 

  
de type acide, à savoir du sulfocationite très acide à base de copolymère de styrène et de 8 % en poids de divinylbenzène. Le procédé est réalisé dans un réacteur rempli du cationite indiqué, par admission continue à écoulement direct de l'eau et du méthylformiate dans un rapport en mole de 14/1 respectivement, Suivant le procédé indiqué on atteint un taux de conversion de
90% de méthylformiate (M.I. Vysotsky, M.M.Ketslakh, A.I.Rotanova" Revue de la chimie appliquée", 1967, v.40

  
 <EMI ID=4.1> 

  
L'inconvénient principal du procédé susmentionné est une forte consommation d'eau pour l'hydrolyse du méthylformiate afin d'atteindre un haut taux de conversion du méthylformiate.

  
L'eau excédentaire dilue les produits d'hydrolyse, ce qui réduit le rendement en le produit visé suivant le volume réactionnel. En réalisant le processus par le procédé indiqué, on obtient un produit d'hydrolyse contenant 15% au plus d'acide formique, ce qui correspond à la composition équipondérante. L'isolement

  
de l'acide formique dans le produit d'hydrolyse indiqué est désavantageux au point de vue économique et compliqué au point de vue technologique .

  
Le procédé le plus proche au sens technique est le procédé de préparation d'acide formique par hydrolyse de méthylformiate avec de l'eau, dans un rap-port en mole de 1/0, 3-3 respectivement, à une température de 60 à 150[deg.]C et à une pression de 3 à 8 bar
(brevet des Etats-Unis d'Amérique N[deg.] 3907884 publié

  
le 23.09.1975, cl. 260-542) . Le processus est réalisé en continu ou périodiquement en ajoutant dans le mélange de départ une quantité catalytique d'acide formique. On introduit dans le mélange, pour l'homogénéisation du mélange de départ de méthylformiate et d'eau,3 à 30% en poids de méthanol (celui-ci comme l'acide formique est aussi un produit de l'hydrolyse du méthylformiate) . Suivant ce procédé on effectue l'hydrolyse du méthylformiate dans un réacteur dans lequel se produit un brassage idéal avec l' obtention du produit d'hydrolyse qui est un mélange d'acide formique, de méthylformiate,

  
de méthanol et d'eau dans des concentrations proches des concentrations équipondérantes.

  
Comme on le sait, l'équilibre de la réaction de l'hydrolyse du méthylformiate est déplacée dans le sens de formation des corps initiaux :

  

 <EMI ID=5.1> 


  
 <EMI ID=6.1> 

  
De ce fait, dans le produit d'hydrolyse dont la composition est voisine de la composition équipondérante, la teneur en acide formique ne dépasse pas
15% en poids ce qui rend difficile son isolement.

  
Les inconvénients du procédé indiqué sont un bas taux de conversion du méthylformiate initial (non supérieur à 60%) avec le rapport eau/méthylformiate dans le mélange de départ de 3/1 respectivement, un bas rendement en acide formique ne dépassant pas 55 g/h pour 1 litre du volume réactionnel, un bas rendement en acide formique égal à 169,1 g par kg du mélange réactionnel

  
de départ, ainsi qu'une application d'une haute pression (3-8 bar).

  
Le but de l'invention est j'éliminer les inconvénients indiqués.

  
On s'est proposé dans le procédé de préparation d'acide formique consistant en une hydrolyse du méthylformiate par de l'eau, leur rapport en mole étant de 1/1-3 respectivement, sous chauffage et en présence d'un catalyseur de type acide, le processus étant réalisé en continu, de modifier les conditions du processus de façon à permettre d'élever la teneur du produit d'hydrolyse en acide formique, d'augmenter le taux de conversion du méthylformiate en acide formique et d'élever la productivité du processus.

  
La solution suivant l'invention consiste

  
en ce qu'on effectue l'hydrolyse dans un réacteur vertical de type colonne à deux zones, à la pression atmosphérique et par admission à contre-courant de l'eau dans la zone supérieure du réacteur, remplie de sulfocationite très acide à base de copolymère de styrène et de

  
2 à 8 % en poids de divinylbenzène à titre de catalyseur , et du méthylformiate dans la zone inférieure du . réacteur; dans la zone supérieure du réacteur l'hydrolyse s'effectue alors à une température de 60 à 100[deg.]C avec une évacuation simultanée à partir de la zone supérieure d'un mélange de mêthylformiate non entré en réaction et de méthanol formé, et dans la zone inférieure du réacteur l'hydrolyse s'effectue par autocatalyse, en présence d'acide formique arrivant de la zone su-

  
 <EMI ID=7.1> 

  
107[deg.]C, avec une évacuation simultanée à partir de la zone inférieure d'un mélange d'eau, d'acide formique et de méthanol dans 'lequel on isole l'acide formique; on évacue alors de la zone supérieure du réacteur 70 à

  
99 % de méthanol de la quantité totale de méthanol formé dans le réacteur et, à partir de la zone inférieure, on évacue 1 à 30 % de méthanol.

  
Le procédé suivant l'invention permet de réunir dans le réacteur le processus chimique(hydrolyse du méthylformiate ) et le processus d'échange de masse et d'évacuer séparément du réacteur un mélange de méthylformiate et de méthanol et un mélange d'acide formique, de méthanol et d'eau. Ceci permet de déplacer l'équilibre de la réaction d'hydrolyse dans le sens de la formation du produit visé et d'atteindre un taux de conversion de 56,3 à 98 % du méthylformiate dans des conditions ménagées (température non supérieure à 107[deg.]C, pression atmosphérique) avec un rapport en mole méthylformiate/ eau de 1/1-3 respectivement.

  
Il est très important dans le procédé de préparation d'acide formique suivant l'invention de partager le réacteur en zones selon la température .

  
Le régime de température dans la zone supérieure du réacteur est choisi de façon que, dans cette zone, se déroulent simultanément les processus suivants :

  
1)hydrolyse avec formation d'un produit d'hydrolyse liquide constitué par de l'acide formique,

  
du méthanol, du méthylformiate non entré en réaction

  
et de l'eau; 

  
2) séparation par distillation, à partir du produit d'hydrolyse indiqué, du mélange de méthylformiate non entré en réaction et de méthanol (70 à 99% de la quantité totale du méthanol formé dans le réacteur) et évacuation de ce mélange à partir du réacteur;

  
3) écoulement du mélange liquide d'acide formique, d'eau et de résidu de méthanol non chassé par la distillation dans la zone inférieure du réacteur.

  
Un abaissement de la température dans la partie supérieure du réacteur au-dessous de 60 [deg.]C aboutit

  
à une altération des conditions de distillation du mélange de méthanol et de méthylformiate, et par conséquent, à une réduction du taux de conversion du méthylformiate et de la productivité du processus. En outre, à une température inférieure à 60[deg.]C, la vitesse de l'hydrolyse du méthylformiate se voit brusquement réduite ce qui réduit de même la productivité du processus.

  
Une augmentation de la température dans la

  
 <EMI ID=8.1> 

  
à l'altération des conditions de distillation du mélange de méthanol et de méthylformiate dans la zone supérieure du réacteur par suite de l'augmentation, à ces températures, de la volatilité de l'eau et de l'acide formique, ce qui entraîne une réduction du taux de conversion  du méthylformiate et de la productivité du processus.

  
Le régime de température de la zone inférieure du réacteur est choisi de façon à assurer à la pression atmosphérique une vitesse suffisamment élevée de l'hydrolyse du méthylformiate dans cette zone et d'obtenir à la sortie du réacteur un mélange d'acide formique, de méthanol et d'eau, de préférence à une concentration non inférieure à 50 % en poids. Etant donné que l'hydrolyse dans la zone inférieure du réacteur s'effectue par autocatalyse, l'abaissement de la température au-dessous de 100[deg.]C n'est pas avantageux, vu la réduction de la vitesse de l'hydrolyse.

   Une augmentation de la température dans la zone inférieure du réacteur à plus de 107 [deg.]C n'est pas désirable, étant donné que, dans ce cas, tous les constituants du mélange réactionnel, y compris l'acide formique, sont en phase vapeur ce qui réduit brusquement la productivité du processus (la vitesse de l'hydrolyse en phase vapeur est sensiblement inférieure à celle de l'hydrolyse en phase liquide).

  
Il n'est pas moins important dans le procédé suivant l'invention de l'hydrolyse du méthylformiate d'utiliser, dans la zone supérieure du réacteur, un catalyseur hétérogène, notamment du sulfocationite

  
très acide à base de copolymère de styrène et de 2-8% en poids de divinylbenzène. Ceci élimine la nécessité d'admission avec de l'eau soit d'acide formique soit d'un acide minéral et, de ce fait, le processus technologique se voit simplifié et la productivité du procédé augmentée.

  
Les avantages d'utilisation du sulfocationite très acide à titre de catalyseur sont son isolement facile dans la masse réactionnelle et son activité élevée dans les réactions de type ionique auxquelles appartient également l'hydrolyse du méthylformiate.

  
Les exigences essentielles auxquelles doit répondre

  
le cationite utilisé dans le procédé suivant l'invention sont une résistance mécanique et une tenue chimique suffisantes ainsi que de bonnes propriétés cinétiques et une activité élevée dans l'hydrolyse du méthylformiate . Une teneur en divinylbenzène de la base copolymère du sulfocationite inférieure à 2% en poids altère fortement la résistance mécanique et la tenue chimique du cationite ce qui diminue son aptitude au fonctionnement. Si la base copolymère du cationite contient plus de 8% en poids de divinylbenzène son activité d'échange de masse et les propriétés cinétiques s'altèrent, ce fait réduisant également sa productivité.

  
Comme il a été dit plus haut, l'hydrolyse du méthylformiate dans la zone inférieure du réacteur s'effectue par autocatalyse, en présence d'acide for-

  
 <EMI ID=9.1> 

  
Lorsque le pH est égal ou supérieur à 1, 9,

  
la concentration des protons dans le mélange réactionnel dans la zone inférieure du réacteur est insuffisante pour la réalisation de l'hydrolyse du méthylformiate.

  
En réalisant le processus par le procédé suivant l'invention on obtient une concentration de l'acide formique dans le mélange, à la sortie de la zone inférieure du réacteur, égale à 56-86% en poids et un rendement en acide formique par litre de volume réactionnel de 395,7-735,0 g/h. Le rendement en acide formique est de 254,8 à 470,2 g par kg de matière première de départ.

  
Le procédé de préparation d'acide formique par hydrolyse du méthylf ormiate s'effectue dans un réacteur vertical à deux zones de type colonne, à la pression atmosphérique.

  
On charge, dans la zone supérieure du réacteur munie d'une chemise thermostatique, le sulfocationite très acide préalablement activé et on porte la température dans cette zone à 60-100[deg.]C. Dans la zone inférieure du réacteur dotée également d'une chemise thermostatique on maintient une température de 100 à

  
 <EMI ID=10.1> 

  
la couche de cationite de l'eau et dans la zone inférieure du réacteur on introduit en continu, à contrecourant, le méthylformiate, le rapport en mole eau/ méthylformiate étant égal à 1-3/1 respectivement . L'eau s'écoulant du haut en bas à travers la couche de cationite entre en contact avec les vapeurs de méthylformia.te en formant un produit d'hydrolyse liquide composé de l'acide formique, du méthanol, du méthylformiate non entré en réaction et de l'eau. Le méthanol à une <EMI ID=11.1> 

  
réacteur (70-99% de la quantité totale du méthanol formé dans le réacteur) en mélange avec le méthylformiate non entré en réaction est chassé par distillation du produit d'hydrolyse et est évacué en continu, sous forme de vapeur, à partir de la zone supérieure du réacteur. Les vapeurs de méthylformiate et de méthanol sont condensées dans un déflegmateur et le produit de condensation est recueilli dans un collecteur pour le mélange méthanol-méthylformiate.

  
Le mélange liquide d'acide formique, d'eau et de résidu de méthanol non chassé par la distillation s'écoule de la zone supérieure du réacteur dans la zone

  
 <EMI ID=12.1> 

  
les vapeurs de méthylformiate admises d'en bas . Il s'effectue alors une hydrolyse du méthylformiate par autocatalyse. A partir de la zone inférieure du réacteur est évacuée en continu une solution aqueuse d'acide formique très concentrée (1 à 30 % de la quantité totale du méthanol formé dans le réacteur), qui est recueillie dans un collecteur . L'acide formique est isolé de la solution indiquée par des procédés connus, par exemple par rectification.

  
Le sulfocationite très acide utilisé à titre de catalyseur dans le procédé suivant l'invention est activé par le processus connu suivant.

  
Pour purifier le sulfocationite technique des impuretés organiques et minérales à bas poids moléculaire,on le lave plusieurs fois avec de l'eau, ensuite avec une solution aqueuse 3N d'acide chlorhydrique jusqu'à une élimination complète de l'impureté

  
de fer (contrôle réalisé à l'aide du rhodianite d'ammonium). Ensuite le cationite subit un lavage avec de l'eau distillée jusqu'à un pH constant de l'eau de lavage, avec une solution aqueuse à 10 % de chlorure

  
de sodium, avec de l'eau et de nouveau avec une solution aqueuse 3N d'acide chlorhydrique. Ce traitement assure "l'entraînement" du réseau tridimensionnel réticulaire du polymère. Un critère fiable de l'achèvement de la préparation de la forme H du sulfocationite est l'obtention d'une concentration en l'acide chlorhydrique dans la solution, après le lavage du cationite,

  
 <EMI ID=13.1> 

  
tion on lave le sulfocationite avec de l'eau jusqu'à une réaction neutre en présence de méthylorange et on le de ssèche .

  
Le procédé suivant l'invention est de réalisation technologique simple avec utilisation d'un catalyseur accessible (cf.K.M.Soldadze "Composés échangeurs d'ions macromoléculaires" Moscou, Edt. Goskhimizdat, 1960) et il permet de réaliser une hydrolyse avec un taux de conversion élevé du méthylformiate et une haute productivité du matérial technique
(395,7-735,0 g/h par litre du volume réactionnel, calculé par rapport à l'acide formique).

  
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation concrets. non limitatifs.

Exemple 1.

  
Pour une production continue d'acide formique par hydrolyse du méthylformiate on utilise un réacteur cylindrique vertical en verre du type d'une colonne de 650 mm de hauteur et de 20 mm de diamètre.

  
On charge dans la zone supérieure du réacteur, doté d'une chemise thermostatique de type dynamique, le sulfocationite très acide activé à base de copolymère de styrène et de 3 % en poids de div inylbenzène . La hauteur de la couche de cationite est de
150 mm. Le poids du cationite chargé dans le réacteur est de 57 g. Dans la zone inférieure du réacteur, munie d'une chemise thermostatique de type dynamique , on charge un garnissage, à savoir des anneaux de Raschig de 5x5 mm. La zone supérieure du réacteur est

  
 <EMI ID=14.1> 

  
rieure à 107[deg.]C. La pression dans le réacteur est la pression atmosphérique. On admet en continu dans le réacteur (dans la zone supérieure) 120 g/h (6,66 moles/

  
h) d'eau et dans la zone inférieure 199,2 g/h (3,32 moles/h) de méthylformiate. Le rapport en mole eau/méthylformiate est égal à 2/1 respectivement .

  
L'hydrolyse du méthylformiate dans la zone supérieure du réacteur s'effectue à la température de

  
 <EMI ID=15.1>  et dans la zone inférieure du réacteur l'hydrolyse est réalisée par autocatalyse, en présence de l'acide formique qui provient de la zone supérieure et qui présente un pH .= 1, 3 et une température de 107 [deg.]C.

  
On évacue en continu à partir de la zone supérieure du réacteur 108,3 g/h d'un mélange composé de
85, 2 % en poids de méthanol (ce qui correspond à

  
94,4 % de la quantité totale du méthanol formé dans le

  
 <EMI ID=16.1> 

  
entré en réaction. On évacue en continu, à partir de la zone inférieure du réacteur, 210,9 g/h d'un mélange

  
 <EMI ID=17.1> 

  
en poids d'eau et de 2,6 % en poids de méthanol (ce

  
qui correspond à 5,6 % de la quantité totale du méthanol formé dans le réacteur) . On isole du mélange indiqué (évacué de la zone inférieure du réacteur) 140,5 g/h d'acide formique par rectification en deux étapes, avec formation d'un azéotrope intermédiaire .

  
La composition des produits évacués du réacteur est déterminée par chromatographie. Le taux de conversion du méthylformiate de départ est de 92%. Le rendement en acide formique est de 440,0 g par kg de corps initiaux. Le rendement en acide formique par litre de volume réactionnel est égal à 687,8 g/h.

Exemple 2.

  
Le processus est réalisé comme dans l'exemple 1, à cette différence près que la zone supérieure du réacteur est ajustée de manière thermostatique à

  
 <EMI ID=18.1> 

  
On admet en continu, dans la zone supérieure

  
du réacteur, 120 g/h d'eau et, dans la zone inférieure,
199,2 g/h de méthylformiate . Le rapport en mole eau/  <EMI ID=19.1> 

  
L'hydrolyse du méthylformiate dans la zone inférieure est réalisée par autocatalyse, en présence

  
de l'acide formique arrivant de la zone supérieure, à un pH de 1,5 et à la température de 100[deg.]C.

  
On évacue en continu de la zone supérieure du réacteur 96,6 g/h d'un mélange composé de 63,6 % en poids de méthanol (ce qui correspond à 70,6 % de la quantité totale du méthanol formé dans le réacteur) et de 36,4 % en poids de méthylformiate non entré en réaction. On évacue en continu de la zone inférieure du réacteur
222,6 g/h d'un mélange constitué de 56, 5 % en poids d'acide formique, de 31, 8 % en poids d'eau et de 11, 7 % en poids de méthanol (ce qui correspond à 29,4 % de la quantité totale du méthanol formé dans le réacteur) .

  
Le taux de conversion du méthylformiate de départ est de 82,3 %. Le rendement en acide formique est de 394 g par kg de substances de départ. La productivité par litre du volume réactionnel, calculée par rapport à l'acide formique, est de 615,9 g/h.

Exemple 3.

  
On réalise le processus comme dans l'exemple 1, à cette différence près que la zone supérieure du réacteur est ajustée de manière thermostatique à la température de 100 [deg.]C et la zone inférieure à 107[deg.]C.

  
On admet en continu, dans la zone supérieure du réacteur, 120 g/h d'eau et, dans la zone inférieure, on introduit en continu 199,2 g/h de méthylformiate.

  
Le rapport en mole eau/méthylformiate est de 2/1 re spectivement.

  
L'hydrolyse du méthylformiate dans la zone inférieure est réalisée par autocatalyse, en présence de l'acide formique provenant de la zone supérieure

  
 <EMI ID=20.1> 

  
On évacue en continu à partir de la zone supérieure du réacteur 143,7 g/h d'un mélange composé de 35,8 % en poids de méthanol (ce qui correspond à
91,7 % de la quantité totale du méthanol formé dans le réacteur) et de 64,2 % en poids de méthylformiate non entré en réaction. De la zone inférieure du réacteur

  
on évacue en continu 173,4 g/h d'un mélange composé

  
de 46,6 % en poids d'acide formique, de 50,7 % en poids d'eau et de 2,7 % en poids de méthanol (ceci correspond à 8, 3 % de la quantité totale du méthanol formé dans le réacteur).

  
Le taux de conversion du méthylformiate de départ est égal à 56,3 %. Le rendement en acide formique est de 254,8 g par kg de réactifs de départ. La productivité de 1 litre du volume réactionnel calculée par rapport à l'acide formique est de 395,7 g/h.

Exemple 4.

  
L'hydrolyse du méthylformiate s'effectue comme dans l'exemple 1, à cette différence près qu'on admet l'eau et le méthylformiate dans le réacteur dans un rapport en mole de 1/1 et qu'on utilise un sulfocationite très acide à base de copolymère de styrène et de 2 % en poids de d ivinylbenzène . La zone supérieure du réacteur est ajustée de manière thermostatique à la température de 80 [deg.]C et la zone inférieure à la température de 103[deg.]C.

  
On admet en continu, dans la zone supérieure,
60 g/h (3,33 moles/h) d'eau et, dans la zone inférieure,
199,2 g/h (3,32 moles/h) de méthylformiate.

  
L'hydrolyse du méthylformiate dans la zone inférieure s'effectue par autocatalyse, en présence

  
de l'acide formique arrivant de la zone supérieure à pH = 1,2 et à la température de 103 [deg.]C .

  
On évacue en continu de la zone supérieure du réacteur 127,1 g/h d'un mélange constitué de 60,8 % en poids de méthanol (ce qui correspond à 97 % de la quantité totale du méthanol formé dans le réacteur) et de 39,2 % en poids de méthylformiate non entré en réaction. De la zone inférieure on évacue en continu 132,1 g/h d'un mélange composé de 86,7 % en poids d'acide

  
 <EMI ID=21.1> 

  
de méthanol (ce qui correspond à 3 % de la quantité totale du méthanol formé dans le réacteur) .

  
Le taux de conversion du méthylformiate de départ est égal à 75,0 % . Le rendement en acide formique est de 441,9 g par kg de réactifs de départ. La productivité de 1 litre du volume réactionnel calculée relativement à l'acide formique est de 560,9 g/h.

Exemple 5 .

  
Le processus est réalisé comme dans l'exemple 1, à cette différence près qu' on introduit l'eau

  
et le méthylformiate dans le réacteur dans un rapport en mole de 3/1 respectivement et qu' on utilise du sulfocationite très acide à base de copolymère de styrène et de 2 % en poids de divinylbenzène. La zone supérieure du réacteur est ajustée de manière thermostatique à la température de 80 [deg.]C. et la zone inférieure à 103 [deg.]C .

  
On admet en continu dans la zone supérieure du réacteur 180 g/h (10 mole/h) d'eau et dans la zone inférieure 199,2 g/h (3,32 mole/h) de méthylformiate.

  
L'hydrolyse du méthylformiate dans la zone inférieure du réacteur est réalisée par autocatalyse, en présence d'acide formique arrivant de la zone supé-

  
 <EMI ID=22.1> 

  
On évacue de la zone supérieure, en continu,
104,6 g/h d'un mélange composé de 91,0 % en poids de méthanol (ce qui correspond à 94% de la quantité totale

  
 <EMI ID=23.1> 

  
de méthylformiate non entré en réaction. On évacue en continu de la zone inférieure du réacteur 274,6 g/h d'un mélange de 53,0 %en poids d'acide formique, de
44,8 % en poids d'eau et de 2,2 % en poids de méthanol
(ce qui correspond à 6% de la quantité totale du méthanol formé dans le réacteur).

  
Le taux de conversion du méthylformiate de départ est égal à 95,3 %. Le rendement en acide formique est de 383,7 g par kg de réactifs de départ . La productivité de 1 litre du volume réactionnel calculée par rapport à l'acide formique est de 712, 5 g/h .

Exemple 6

  
L'hydrolyse du méthylformiate s'effectue comme dans l'exemple 1, à cette différence près qu'on utilise un sulfocationite très acide à base de copolymère de styrène et de 8 % en poids de divinylbenzène . La zone supérieure du réacteur est ajustée de manière

  
 <EMI ID=24.1> 

  
Dans la zone supérieure du réacteur on admet en continu 120 g/h (6,66 moles/h) d'eau et dans la zone inférieure 199,2 g/h (3,32 moles/h) de méthylformiate . Le rapport en mole eau/méthylformiate est égal à 2/1 respectivement .

  
L'hydrolyse du méthylformiate dans la zone inférieure du réacteur s'effectue par autocatalyse, en présence de l'acide formique arrivant de la zone supé- <EMI ID=25.1> 

  
On évacue en continu de la zone supérieure du réacteur 124,9 g/h d'un mélange composé de 60,9 % en poids de méthanol (ce qui correspond à 94,7 % de la quantité totale du méthanol formé dans le réacteur) et de 39,1 % en poids de méthylformiate non entré en réaction. De la zone inférieure du réacteur on évacue en continu 194,3 g/h d'un mélange composé de 59,3 % en poids d'acide formique, de 38,5 % en poids d'eau et

  
de 2,2 % en poids de méthanol (ce qui correspond à

  
5,3 % de la quantité totale du méthanol formé dans le réacteur).

  
Le taux de conversion du méthylformiate de départ est de 75,4 % . Le rendement en acide formique est de 361,0 g par kg de réactifs de départ . La productivité de 1 litre du volume réactionnel calculée par

  
 <EMI ID=26.1> 

Exemple 7

  
L'hydrolyse du méthylformiate est réalisée comme dans l'exemple 1, à cette différence près qu'on maintient une température de 90[deg.]C dans la zone supé-

  
 <EMI ID=27.1> 

  
la zone inférieure.

  
On admet en continu, dans la zone supérieure du réacteur, 120 g/h (6, 66 moles/h ) d'eau et. dans la

  
 <EMI ID=28.1> 

  
est de 2/1 respectivement.

  
L'hydrolyse du méthylformiate dans la zone inférieure du réacteur s'effectue par autocatalyse, en présence de l'acide formique qui arrive de la zone

  
 <EMI ID=29.1> 

  
107 [deg.]C. 

  
On évacue en continu de la zone supérieure du réacteur 106,9 g/h d'un mélange constitué de 96,6% en poids de méthanol (ce qui correspond à 99% de la quantité totale du méthanol formé dans le réacteur) et de 3,4 %en poids de mêthylformiate non entré en réaction. On évacue en continu, à partir de la zone inférieure, 212, 3 g/h d'un mélange composé de 70,7 % en poids d'acide formique, de 28,8 %en poids d'eau

  
et de 0,5 % en poids de méthanol (ce qui correspond

  
à 1 % de la quantité totale du méthanol formé dans le réacteur) .

  
 <EMI ID=30.1> 

  
départ est de 98,2 %. Le rendement en acide formique est de 470,2 g par kg de réactifs de départ . La productivité de 1 litre du volume réactionnel calculée par rapport à l'acide formique est de 735,0 g/h.

  
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.



  "Process for the preparation of formic acid and product thus obtained" "Process for the preparation of formic acid and product

  
 <EMI ID = 1.1>

  
The present invention relates to the field of the synthesis of main organic products, and more specifically, to processes for the preparation of formic acid. Formic acid is widely used as a raw material in the production of pharmaceutical preparations, dimethylformamide, oxamide, fungicides, herbicides, insecticides as well as in the leather industry and for the preservation of products. The most important current use of formic acid is the preservation of farmed green foods.

  
A process for the preparation of formic acid is known by hydrolysis of methylformate with water in the presence of an acid type catalyst, in particular of a mineral acid, at a temperature of 150 to 400 [deg.] C and at high pressures; sulfuric acid is then used as the catalyst. Hydrolysis is carried out continuously (patent of the United States of America

  
 <EMI ID = 2.1>

  
The disadvantage of the process indicated is the use of an inorganic catalyst in the homogeneous phase, this fact making it difficult to isolate it from the catalysis product and, consequently, the targeted product, formic acid, is polluted. In addition, another drawback of said process is the need to create severe conditions under which the process is carried out (high temperature and pressure), given the insufficient activity of the catalyst.

  
There is also known a process for the preparation of formic acid by hydrolysis of methylformate to a

  
 <EMI ID = 3.1>

  
acid type, namely very acid sulfocationite based on styrene copolymer and 8% by weight of divinylbenzene. The process is carried out in a reactor filled with the indicated cationite, by continuous admission with direct flow of water and methylformate in a mole ratio of 14/1 respectively. According to the process indicated, a conversion rate of
90% methylformiate (M.I. Vysotsky, M.M.Ketslakh, A.I.Rotanova "Revue de la chimie appliqué", 1967, v.40

  
 <EMI ID = 4.1>

  
The main drawback of the abovementioned process is a high consumption of water for the hydrolysis of methylformate in order to achieve a high degree of conversion of methylformate.

  
The excess water dilutes the hydrolysis products, which reduces the yield of the targeted product according to the reaction volume. By carrying out the process by the process indicated, a hydrolysis product containing at most 15% formic acid is obtained, which corresponds to the equal-weighting composition. Isolation

  
formic acid in the indicated hydrolysis product is economically disadvantageous and technologically complicated.

  
The closest process in the technical sense is the process for the preparation of formic acid by hydrolysis of methylformate with water, in a molar ratio of 1/0, 3-3 respectively, at a temperature of 60 to 150 [deg.] C and at a pressure of 3 to 8 bar
(United States patent N [deg.] 3907884 published

  
on 23.09.1975, cl. 260-542). The process is carried out continuously or periodically by adding a catalytic amount of formic acid to the starting mixture. Is introduced into the mixture, for the homogenization of the starting mixture of methylformate and water, 3 to 30% by weight of methanol (the latter, like formic acid, is also a product of the hydrolysis of methylformate). According to this process, the hydrolysis of the methylformate is carried out in a reactor in which an ideal mixing takes place with the obtaining of the hydrolysis product which is a mixture of formic acid, of methylformate,

  
of methanol and water in concentrations close to the weighting concentrations.

  
As is known, the equilibrium of the reaction of the hydrolysis of methylformate is shifted in the direction of formation of the initial bodies:

  

 <EMI ID = 5.1>


  
 <EMI ID = 6.1>

  
Therefore, in the hydrolysis product, the composition of which is close to the equal-weighting composition, the formic acid content does not exceed
15% by weight which makes it difficult to isolate it.

  
The drawbacks of the process indicated are a low conversion rate of the initial methylformate (not more than 60%) with the water / methylformate ratio in the starting mixture of 3/1 respectively, a low yield of formic acid not exceeding 55 g / h for 1 liter of the reaction volume, a low yield of formic acid equal to 169.1 g per kg of the reaction mixture

  
flow, as well as a high pressure application (3-8 bar).

  
The object of the invention is to eliminate the drawbacks indicated.

  
It has been proposed in the process for the preparation of formic acid consisting of a hydrolysis of methylformate with water, their mole ratio being 1 / 1-3 respectively, under heating and in the presence of a type catalyst. acid, the process being carried out continuously, to modify the conditions of the process so as to make it possible to increase the content of the hydrolysis product in formic acid, to increase the rate of conversion of methylformate into formic acid and to raise the productivity of the process.

  
The solution according to the invention consists

  
in that the hydrolysis is carried out in a vertical reactor of the column type with two zones, at atmospheric pressure and by admission against the current of water in the upper zone of the reactor, filled with very acid sulfocationite based on copolymer of styrene and

  
2 to 8% by weight of divinylbenzene as catalyst, and methylformate in the lower region of the. reactor; in the upper zone of the reactor, the hydrolysis is then carried out at a temperature of 60 to 100 [deg.] C with a simultaneous evacuation from the upper zone of a mixture of methylformiate not entered into reaction and of methanol formed, and in the lower zone of the reactor the hydrolysis is carried out by autocatalysis, in the presence of formic acid arriving from the zone above

  
 <EMI ID = 7.1>

  
107 [deg.] C, with a simultaneous evacuation from the lower zone of a mixture of water, formic acid and methanol in which the formic acid is isolated; then evacuated from the upper zone of the reactor 70 to

  
99% of methanol of the total amount of methanol formed in the reactor and, from the lower zone, 1 to 30% of methanol is removed.

  
The process according to the invention makes it possible to combine the chemical process (hydrolysis of methylformate) and the mass exchange process in the reactor and to separate a mixture of methylformiate and methanol and a mixture of formic acid from the reactor, methanol and water. This makes it possible to shift the balance of the hydrolysis reaction in the direction of the formation of the targeted product and to reach a conversion rate of 56.3 to 98% of the methylformate under controlled conditions (temperature not higher than 107 [ deg.] C, atmospheric pressure) with a methylformate / water mole ratio of 1 / 1-3 respectively.

  
It is very important in the process for the preparation of formic acid according to the invention to divide the reactor into zones according to the temperature.

  
The temperature regime in the upper zone of the reactor is chosen so that, in this zone, the following processes take place simultaneously:

  
1) hydrolysis with the formation of a liquid hydrolysis product consisting of formic acid,

  
methanol, methylformate not entered into reaction

  
and water;

  
2) separation by distillation, from the indicated hydrolysis product, of the mixture of methylformate which has not entered into reaction and of methanol (70 to 99% of the total amount of methanol formed in the reactor) and evacuation of this mixture from reactor;

  
3) flow of the liquid mixture of formic acid, water and methanol residue not removed by distillation in the lower zone of the reactor.

  
A lowering of the temperature in the upper part of the reactor below 60 [deg.] C results

  
an alteration of the distillation conditions of the mixture of methanol and methylformate, and therefore a reduction in the conversion rate of methylformate and in the productivity of the process. In addition, at a temperature below 60 [deg.] C, the rate of hydrolysis of methylformate is suddenly reduced which likewise reduces the productivity of the process.

  
An increase in temperature in the

  
 <EMI ID = 8.1>

  
the alteration of the distillation conditions of the mixture of methanol and methylformate in the upper zone of the reactor due to the increase, at these temperatures, in the volatility of water and of formic acid, which results in a reduced methylformate conversion rate and process productivity.

  
The temperature regime of the lower zone of the reactor is chosen so as to ensure at atmospheric pressure a sufficiently high rate of hydrolysis of methylformate in this zone and to obtain at the outlet of the reactor a mixture of formic acid, of methanol and water, preferably at a concentration of not less than 50% by weight. Since the hydrolysis in the lower zone of the reactor is carried out by autocatalysis, lowering the temperature below 100 [deg.] C is not advantageous, given the reduction in the rate of hydrolysis .

   An increase in the temperature in the lower zone of the reactor to more than 107 [deg.] C is not desirable, since in this case all the constituents of the reaction mixture, including formic acid, are in vapor phase which suddenly reduces the productivity of the process (the speed of hydrolysis in vapor phase is significantly lower than that of hydrolysis in liquid phase).

  
It is no less important in the process according to the invention for the hydrolysis of methylformate to use, in the upper zone of the reactor, a heterogeneous catalyst, in particular sulfocationite

  
very acid based on styrene copolymer and 2-8% by weight of divinylbenzene. This eliminates the need for intake with water of either formic acid or a mineral acid and thereby the technological process is simplified and the productivity of the process increased.

  
The advantages of using highly acid sulfocationite as a catalyst are its easy isolation in the reaction mass and its high activity in ionic type reactions to which the hydrolysis of methylformate also belongs.

  
The essential requirements to be met

  
the cationite used in the process according to the invention are sufficient mechanical strength and chemical resistance as well as good kinetic properties and a high activity in the hydrolysis of methylformate. A divinylbenzene content of the sulfocationite copolymer base of less than 2% by weight greatly alters the mechanical strength and the chemical resistance of the cationite, which reduces its ability to function. If the copolymer base of the cationite contains more than 8% by weight of divinylbenzene, its mass exchange activity and the kinetic properties deteriorate, this fact also reducing its productivity.

  
As mentioned above, the hydrolysis of methylformate in the lower zone of the reactor is carried out by autocatalysis, in the presence of formulated acid.

  
 <EMI ID = 9.1>

  
When the pH is equal to or greater than 1, 9,

  
the concentration of protons in the reaction mixture in the lower zone of the reactor is insufficient for carrying out the hydrolysis of methylformate.

  
By carrying out the process by the process according to the invention, a concentration of formic acid is obtained in the mixture, at the outlet of the lower zone of the reactor, equal to 56-86% by weight and a yield of formic acid per liter. reaction volume of 395.7-735.0 g / h. The yield of formic acid is 254.8 to 470.2 g per kg of starting raw material.

  
The process for the preparation of formic acid by hydrolysis of methylf ormiate is carried out in a vertical reactor with two column type zones, at atmospheric pressure.

  
In the upper zone of the reactor fitted with a thermostatic jacket, the highly activated sulfocationite is previously activated and the temperature in this zone is brought to 60-100 [deg.] C. In the lower zone of the reactor also equipped with a thermostatic jacket, a temperature of 100 to

  
 <EMI ID = 10.1>

  
the cationite layer of water and in the lower zone of the reactor is introduced continuously, countercurrently, methylformate, the mol / water / methylformate ratio being equal to 1-3 / 1 respectively. The water flowing from top to bottom through the cationite layer comes into contact with methyl form vapors, forming a liquid hydrolysis product composed of formic acid, methanol, methylformate which has not reacted and water. Methanol at <EMI ID = 11.1>

  
reactor (70-99% of the total amount of methanol formed in the reactor) mixed with the methylformate which has not entered the reaction is distilled off from the hydrolysis product and is continuously evacuated, in the form of vapor, from the upper reactor area. The methylformate and methanol vapors are condensed in a de-phlegmator and the condensation product is collected in a collector for the methanol-methylformate mixture.

  
The liquid mixture of formic acid, water and methanol residue not removed by distillation flows from the upper zone of the reactor into the zone

  
 <EMI ID = 12.1>

  
methyl formate vapors admitted from below. Hydrolysis of the methylformate is then carried out by autocatalysis. From the lower zone of the reactor is continuously discharged an aqueous solution of highly concentrated formic acid (1 to 30% of the total amount of methanol formed in the reactor), which is collected in a collector. The formic acid is isolated from the indicated solution by known methods, for example by rectification.

  
The very acid sulfocationite used as catalyst in the process according to the invention is activated by the following known process.

  
To purify the technical sulfocationite of organic and mineral impurities of low molecular weight, it is washed several times with water, then with a 3N aqueous solution of hydrochloric acid until complete elimination of the impurity.

  
iron (control carried out using ammonium rhodianite). Then the cationite undergoes washing with distilled water to a constant pH of the washing water, with a 10% aqueous solution of chloride.

  
sodium, with water and again with a 3N aqueous solution of hydrochloric acid. This treatment ensures "training" of the reticular three-dimensional network of the polymer. A reliable criterion for the completion of the preparation of the H form of the sulfocationite is the obtaining of a hydrochloric acid concentration in the solution, after the cationite has been washed,

  
 <EMI ID = 13.1>

  
tion the sulfocationite is washed with water until a neutral reaction in the presence of methyl orange and it is dried.

  
The process according to the invention is of simple technological realization with the use of an accessible catalyst (cf. KMSoldadze "Compounds exchangers of macromolecular ions" Moscow, Edt. Goskhimizdat, 1960) and it makes it possible to carry out a hydrolysis with a rate of high methylformate conversion and high productivity of technical material
(395.7-735.0 g / h per liter of the reaction volume, calculated relative to formic acid).

  
Other advantages and characteristics of the invention will be better understood on reading the description which will follow of concrete embodiments. not limiting.

Example 1.

  
For a continuous production of formic acid by hydrolysis of methylformiate, a vertical cylindrical glass reactor is used, of the type of a column 650 mm high and 20 mm in diameter.

  
The highly acid activated sulfocationite based on styrene copolymer and 3% by weight of div inylbenzene is charged in the upper zone of the reactor, fitted with a dynamic type thermostatic jacket. The height of the cationite layer is
150 mm. The weight of the cationite loaded into the reactor is 57 g. In the lower zone of the reactor, provided with a dynamic type thermostatic jacket, a packing is loaded, namely 5 × 5 mm Raschig rings. The upper area of the reactor is

  
 <EMI ID = 14.1>

  
less than 107 [deg.] C. The pressure in the reactor is atmospheric pressure. 120 g / h (6.66 mol / h) is continuously admitted into the reactor (in the upper zone)

  
h) water and in the lower zone 199.2 g / h (3.32 moles / h) of methylformate. The mol / water / methylformate ratio is equal to 2/1 respectively.

  
The hydrolysis of methylformate in the upper zone of the reactor takes place at the temperature of

  
 <EMI ID = 15.1> and in the lower zone of the reactor the hydrolysis is carried out by autocatalysis, in the presence of formic acid which comes from the upper zone and which has a pH. = 1, 3 and a temperature of 107 [ deg.] C.

  
108.3 g / h are continuously discharged from the upper zone of the reactor of a mixture composed of
85.2% by weight of methanol (which corresponds to

  
94.4% of the total amount of methanol formed in the

  
 <EMI ID = 16.1>

  
entered into reaction. 210.9 g / h of a mixture are continuously discharged from the lower zone of the reactor

  
 <EMI ID = 17.1>

  
by weight of water and 2.6% by weight of methanol (this

  
which corresponds to 5.6% of the total amount of methanol formed in the reactor). Is isolated from the indicated mixture (discharged from the lower zone of the reactor) 140.5 g / h of formic acid by rectification in two stages, with the formation of an intermediate azeotrope.

  
The composition of the products removed from the reactor is determined by chromatography. The conversion rate of the starting methylformate is 92%. The yield of formic acid is 440.0 g per kg of initial bodies. The yield of formic acid per liter of reaction volume is equal to 687.8 g / h.

Example 2.

  
The process is carried out as in Example 1, except that the upper zone of the reactor is thermostatically adjusted to

  
 <EMI ID = 18.1>

  
We admit continuously, in the upper zone

  
from the reactor, 120 g / h of water and, in the lower zone,
199.2 g / h of methylformate. The ratio in mole water / <EMI ID = 19.1>

  
The hydrolysis of methylformate in the lower zone is carried out by autocatalysis, in the presence

  
formic acid arriving from the upper zone, at a pH of 1.5 and at a temperature of 100 [deg.] C.

  
96.6 g / h of a mixture composed of 63.6% by weight of methanol (which corresponds to 70.6% of the total amount of methanol formed in the reactor) are continuously removed from the upper zone of the reactor. and 36.4% by weight of methylformate which has not entered into reaction. Evacuated continuously from the lower zone of the reactor
222.6 g / h of a mixture consisting of 56.5% by weight of formic acid, 31.8% by weight of water and 11.7% by weight of methanol (which corresponds to 29, 4% of the total amount of methanol formed in the reactor).

  
The conversion rate of the starting methylformate is 82.3%. The yield of formic acid is 394 g per kg of starting substances. The productivity per liter of the reaction volume, calculated with respect to formic acid, is 615.9 g / h.

Example 3.

  
The process is carried out as in Example 1, except that the upper zone of the reactor is thermostatically adjusted to the temperature of 100 [deg.] C and the zone below 107 [deg.] C.

  
120 g / h of water are admitted continuously into the upper zone of the reactor and, in the lower zone, 199.2 g / h of methylformate are continuously introduced.

  
The molar ratio of water / methylformate is 2/1 re spectrally.

  
Hydrolysis of methylformate in the lower zone is carried out by autocatalysis, in the presence of formic acid from the upper zone

  
 <EMI ID = 20.1>

  
Evacuated continuously from the upper zone of the reactor 143.7 g / h of a mixture composed of 35.8% by weight of methanol (which corresponds to
91.7% of the total amount of methanol formed in the reactor) and 64.2% by weight of methylformate which has not entered into reaction. From the lower reactor area

  
173.4 g / h of a compound mixture are continuously discharged

  
46.6% by weight of formic acid, 50.7% by weight of water and 2.7% by weight of methanol (this corresponds to 8.3% of the total amount of methanol formed in the reactor ).

  
The conversion rate of the starting methylformate is 56.3%. The yield of formic acid is 254.8 g per kg of starting reagents. The productivity of 1 liter of the reaction volume calculated relative to the formic acid is 395.7 g / h.

Example 4.

  
The hydrolysis of methylformate is carried out as in Example 1, with the difference that water and methylformate are admitted into the reactor in a molar ratio of 1/1 and that a very acid sulfocationite is used based on styrene copolymer and 2% by weight of ivinylbenzene. The upper zone of the reactor is thermostatically adjusted to the temperature of 80 [deg.] C and the lower zone to the temperature of 103 [deg.] C.

  
We admit continuously, in the upper zone,
60 g / h (3.33 moles / h) of water and, in the lower zone,
199.2 g / h (3.32 moles / h) of methylformate.

  
The hydrolysis of methylformate in the lower zone is carried out by autocatalysis, in the presence

  
formic acid arriving from the upper zone at pH = 1.2 and at a temperature of 103 [deg.] C.

  
127.1 g / h are continuously discharged from the upper zone of the reactor of a mixture consisting of 60.8% by weight of methanol (which corresponds to 97% of the total amount of methanol formed in the reactor) and 39.2% by weight of methylformate which has not entered into reaction. 132.1 g / h of a mixture composed of 86.7% by weight of acid are continuously removed from the lower zone.

  
 <EMI ID = 21.1>

  
methanol (which corresponds to 3% of the total amount of methanol formed in the reactor).

  
The conversion rate of the starting methylformate is equal to 75.0%. The yield of formic acid is 441.9 g per kg of starting reagents. The productivity of 1 liter of the reaction volume calculated relative to formic acid is 560.9 g / h.

Example 5.

  
The process is carried out as in Example 1, except that water is introduced

  
and methylformate in the reactor in a mole ratio of 3/1 respectively and using very acid sulfocationite based on styrene copolymer and 2% by weight of divinylbenzene. The upper zone of the reactor is thermostatically adjusted to the temperature of 80 [deg.] C. and the zone lower than 103 [deg.] C.

  
180 g / h (10 mol / h) of water are admitted continuously into the upper zone of the reactor and 199.2 g / h (3.32 mol / h) of methylformate into the lower zone.

  
The hydrolysis of methylformate in the lower zone of the reactor is carried out by autocatalysis, in the presence of formic acid arriving from the upper zone.

  
 <EMI ID = 22.1>

  
We evacuate from the upper zone, continuously,
104.6 g / h of a mixture composed of 91.0% by weight of methanol (which corresponds to 94% of the total amount

  
 <EMI ID = 23.1>

  
of methylformate not entered in reaction. 274.6 g / h of a mixture of 53.0% by weight of formic acid,
44.8% by weight of water and 2.2% by weight of methanol
(which corresponds to 6% of the total amount of methanol formed in the reactor).

  
The conversion rate of the starting methylformate is equal to 95.3%. The yield of formic acid is 383.7 g per kg of starting reagents. The productivity of 1 liter of the reaction volume calculated relative to the formic acid is 712.5 g / h.

Example 6

  
The hydrolysis of methylformate is carried out as in Example 1, with the difference that a very acid sulfocationite is used based on a styrene copolymer and 8% by weight of divinylbenzene. The upper zone of the reactor is adjusted so

  
 <EMI ID = 24.1>

  
In the upper zone of the reactor 120 g / h (6.66 moles / h) of water are continuously admitted and in the lower zone 199.2 g / h (3.32 moles / h) of methylformate. The mol / water / methylformate ratio is equal to 2/1 respectively.

  
The hydrolysis of methylformate in the lower zone of the reactor is carried out by autocatalysis, in the presence of formic acid arriving from the upper zone <EMI ID = 25.1>

  
Evacuated continuously from the upper zone of the reactor 124.9 g / h of a mixture composed of 60.9% by weight of methanol (which corresponds to 94.7% of the total amount of methanol formed in the reactor) and 39.1% by weight of unreacted methylformate. 194.3 g / h of a mixture composed of 59.3% by weight of formic acid, 38.5% by weight of water and

  
2.2% by weight of methanol (which corresponds to

  
5.3% of the total amount of methanol formed in the reactor).

  
The conversion rate of the starting methylformate is 75.4%. The yield of formic acid is 361.0 g per kg of starting reagents. The productivity of 1 liter of the reaction volume calculated by

  
 <EMI ID = 26.1>

Example 7

  
The hydrolysis of methylformate is carried out as in Example 1, except that a temperature of 90 [deg.] C is maintained in the upper zone.

  
 <EMI ID = 27.1>

  
the lower area.

  
120 g / h (6.66 moles / h) of water and are continuously admitted into the upper zone of the reactor. in the

  
 <EMI ID = 28.1>

  
is 2/1 respectively.

  
The hydrolysis of methylformate in the lower zone of the reactor is carried out by autocatalysis, in the presence of formic acid which arrives from the zone

  
 <EMI ID = 29.1>

  
107 [deg.] C.

  
106.9 g / h are continuously discharged from the upper zone of the reactor of a mixture consisting of 96.6% by weight of methanol (which corresponds to 99% of the total amount of methanol formed in the reactor) and 3.4% by weight of non-reacted methylformate. 212.3 g / h of a mixture composed of 70.7% by weight of formic acid, 28.8% by weight of water are continuously removed from the lower zone.

  
and 0.5% by weight of methanol (which corresponds

  
1% of the total amount of methanol formed in the reactor).

  
 <EMI ID = 30.1>

  
departure is 98.2%. The yield of formic acid is 470.2 g per kg of starting reagents. The productivity of 1 liter of the reaction volume calculated relative to the formic acid is 735.0 g / h.

  
It should be understood that the present invention is in no way limited to the embodiments described above and that many modifications can be made without departing from the scope of this patent.


    

Claims (3)

REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation d'acide formique 1. Process for the preparation of formic acid par hydrolyse de méthylformiate avec de l'eau, dans by hydrolysis of methylformate with water, in un rapport en mole de 1/3 respectivement, sous chauffage, en présence d'un catalyseur de type acide et en a mole ratio of 1/3 respectively, under heating, in the presence of an acid type catalyst and in régime continu, caractérisé en ce qu'on réalise l'hydrolyse dans un réacteur vertical à deux zones de continuous regime, characterized in that hydrolysis is carried out in a vertical reactor with two zones of type colonne, à la pression atmosphérique et par admiss ion à contre-courant de l'eau dans la zone supérieure du réacteur, remplie de sulfocationite très column type, at atmospheric pressure and by counter ion admission of water in the upper zone of the reactor, filled with very sulphocationite acide à base de copolymère de styrène et de 2 à 8 % acid based on styrene copolymer and 2 to 8% en poids de divinylbenzène à titre de catalyseur, et by weight of divinylbenzene as catalyst, and du méthylformiate dans la zone inférieure du réacteur, l'hydrolyse dans la zone supérieure du réacteur s'effectuant alors à une température de 60 à 100 [deg.]C avec une évacuation simultanée à partir de la zone supérieure of methylformate in the lower zone of the reactor, the hydrolysis in the upper zone of the reactor then being carried out at a temperature of 60 to 100 [deg.] C with a simultaneous evacuation from the upper zone d'un mélange de méthylformiate non entré en réaction of a mixture of methylformate which has not reacted et de méthanol formé, l'hydrolyse dans la zone inférieure du réacteur s'effectuant par autocatalyse, en présence d'acide formique qui arrive de la zone supé- <EMI ID=31.1> and methanol formed, the hydrolysis in the lower zone of the reactor being carried out by autocatalysis, in the presence of formic acid which arrives from the upper zone <EMI ID = 31.1> avec une évacuation simultanée à partir de la zone inférieure d'un mélange d'eau, d'acide formique et de méthanol à partir duquel on isole ensuite l'acide formique, et en ce qu'on évacue, de la zone supérieure du réacteur, 70 à 99 % de la quantité totale du méthanol formé dans le réacteur et , de la zone inférieure du réacteur, 1 à 30 % dudit méthanol. with a simultaneous evacuation from the lower zone of a mixture of water, formic acid and methanol from which the formic acid is then isolated, and in that evacuation, from the upper zone of the reactor , 70 to 99% of the total amount of methanol formed in the reactor and, from the lower zone of the reactor, 1 to 30% of said methanol. 2. Procédé de préparation d'acide formique, 2. Process for the preparation of formic acid, tel que décrit ci-dessus, notamment dans les exemples donnés . as described above, in particular in the examples given. 3 . Acide formique, tel qu'obtenu selon le procédé de préparation suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2. 3. Formic acid, as obtained according to the preparation process according to either of Claims 1 and 2.
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