CA1260961A - Procede de separation des dichlorotoluenes isomeres par adsorption sur zeolithes - Google Patents
Procede de separation des dichlorotoluenes isomeres par adsorption sur zeolithesInfo
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- CA1260961A CA1260961A CA000522254A CA522254A CA1260961A CA 1260961 A CA1260961 A CA 1260961A CA 000522254 A CA000522254 A CA 000522254A CA 522254 A CA522254 A CA 522254A CA 1260961 A CA1260961 A CA 1260961A
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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- C07C17/38—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
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Abstract
La présente invention concerne un procédé permettant une séparation très efficace des dichlorotoluènes isomères et comprenant les étapes suivantes: a) on fait passer un mélange contenant des dichlorotoluènes isomères sur une zéolithe du type mordénite, ayant la composition suivante (en rapports molaires): a H2O : b M2/nO : Al2O3 : (10-400 SiO2) dans laquelle M est au moins un cation choisi dans le groupe constitué par un métal alcalin ou un métal alcalino-terreux à l'exception du césium et du rubidium, n est la valence de M, 0 ,7 ? a + b ? 1,1 et 0 ? b ? 0,2, b) on sépare les dichlorotoluènes non adsorbés, c) on met en contact la mordénite contenant les isomères adsorbés avec un éluant, et d) on sépare les isomères d'avec l'éluant.
Description
3~3~
L'invention a pour objet un procédé de séparation des dichlorotoluènes lsomères par adsorption sur zeolithes.
Les dichlorotoluènes sont généralement prépares par chloration du toluène ou de monochlorotoluènes en présence d'un acide de Lewis tel que les trichlorures d'aluminium, de fer, d'antimoine, seul ou associé à un co-catalyseur tel que, par exemple le soufre ou les chlorures de soufre.
La réactlon de chloration conduit à des mélanges contenant les dichloro -2,4 -2,5, -2,6, -3,~ e~ -2,3 toluènes. Ces mélanges peuvent être séparés par distillation des autres produits de chloration du toluène ou des monochlorotoluènes (monochlorotoluène et trichlorotoluènes). Les cinq isomères précités sont obtenus dans des p{oportions différentes, selon les produits de départ pour la réaction de chloration.
On peut également séparer par distillation les mélanges de dichlorotoluènes en deux fractions bouillant à environ 201C et environ 209C. La première fraction comprend les isomères en -2,6,
L'invention a pour objet un procédé de séparation des dichlorotoluènes lsomères par adsorption sur zeolithes.
Les dichlorotoluènes sont généralement prépares par chloration du toluène ou de monochlorotoluènes en présence d'un acide de Lewis tel que les trichlorures d'aluminium, de fer, d'antimoine, seul ou associé à un co-catalyseur tel que, par exemple le soufre ou les chlorures de soufre.
La réactlon de chloration conduit à des mélanges contenant les dichloro -2,4 -2,5, -2,6, -3,~ e~ -2,3 toluènes. Ces mélanges peuvent être séparés par distillation des autres produits de chloration du toluène ou des monochlorotoluènes (monochlorotoluène et trichlorotoluènes). Les cinq isomères précités sont obtenus dans des p{oportions différentes, selon les produits de départ pour la réaction de chloration.
On peut également séparer par distillation les mélanges de dichlorotoluènes en deux fractions bouillant à environ 201C et environ 209C. La première fraction comprend les isomères en -2,6,
-2~4 et -2,5, la seconde fraction se composant des isomeres -3,4 et -2,3.
Il est géneralement admis qu'on ne peut obtenir tous les différents isomères à l'état ~ur dans des conditions économiques acceptables par les techniques conventionnelles de distillation ou de cristallisation fractionnée. La distillation ne permet pas en particulier de séparer les constituants des deux fractions bouillant à
201 et 209C environ, du fait du très faible écart de température d'ebullition des isomères. Seul le dichloro -2,3 toluène peut être separe par distillation, sous réserve de partir de l'o. chlorotoluene.
Quant à la cristallisation fractionnée, elle n'est généralement pas utilisable du fait de l'existence de nombreux mélanges eutectiques.
Compte tenu de ces considérations, d'autres techniques de séparation ont été proposées. En particulier dans le brevet américain 4254062 on décrit un procédé de séparation des dichlorotoluènes isomerefi faisant app~l a des zéolithes des types X ou Y.
t~
L'lnvention propose un nouveau procédé de séparatlon des dichlorotoluènes isomères.
Ce procédé comporte les opérations suivantes :
a) On ait passer un mélange contenant des dichlorotoluènes isomères sur une ~éolithe du type mordénite, ayant la composition suivante (en rapports molaires) a ~[2 b M2/ ^ A123 (10-400 Si02) (1) dans laquelle M est au moins un cation choisi dans le groupe constitué
par un métal alcalin ou un métal alcalinoterreux à l'exception du cesium et du rubidium, n est la valence de M, 0,7 ~ a + b ~ 1,1 et 0 b ~ 0,2 b) On sépare les dichlorotoluènes non adsorbés, c) On met en contact la mordénite contenant les isomères adsorbés avec un éluant, d) On sépare les isomères d'avec l'éluant.
D~ns la formule I, M represente de préférence le sodi~n et/ou 1'hydrogène.
Les mordénites utilisées de préférence dans le procédé
conforme à l'invention se caractérisent par une structure tubulaire, une symétrie orthorhombique et présentent les paramètres de maille (diffraction des rayons X) : a = 1~,1 A ; b = 20,2 à 20,4 A et c = 7,4 à 7,5 A, avec des canaux parallèles à l'axe c.
Le procédé conforme à l'invention peut être mis en oeuvre en ( phase liquide ou, en phase vapeur. Ce procédé dladsorption - désorp-tion peut être réalisé entre 25 et 350 C, et dans une large gamme de pression (pression allant par exemple d'environ 1 bar à environ 30 bars).
La mise en contact du mélange des dichlorotoluènes isomères avec la mordénite peut être réalisée dans un dispositif conventionnel de séparation par adsorption. On peut notamment utiliser des disposi-tifs permeteant des opérations en continu ou en discontinu. La forme et les dimensions desdits dispositifg peuvent être optimisées par l'homme du métier et ne constituent pas en elles-mêmes un ob~et de la présente invention.
I)'une maniere générale, la mordenite, mise en oeuvre dans le dispositif d'adsorption - désorption, par exemple dal~s une colonne , ,~
d'adsorption, se presente sous forme de particules dont les dimensions moyennes sont comprises entre 0,1 et lO mm, et de préférence entre O,5 et 5 mm.
La mordenite precitee est mise en contact avec le melange de dichlorotoluènes isomères. Bien que le pouvoir d'adsorption de ce type de zeolithe envers les clnq isomères précités permette en lui-meme d'effectuer une séparation en partant des cinq isomères, on peut n'envoyer sur la mordénite qu'un mélange ne comprenant qu'une partie de ces isomères ; on peut ainsi, apres avoir séparé par distillation les isomères -2,3 et 3,4 (qui bouent à environ 209C) ne soumettre à
l'adsorption - désorption que les fractions précitées, la mordénite adsorbant différemment les isomères -3,4 et ~2,3 d'une part, les isomères -2,4, 2,5 et 2z6 d'autre part. On peut naturellement traiter par le procéde conforme à l'invention des melanges prealablement concentrés en l'un au moins des isomères précités.
Le mélange d'isomères, total ou partiel ainsi qu7il a ete précisé ci-avant est partiellement adsorbé sur la mordenite. Les dichlorotoluènes non adsorbés peuvent etre recueillis en sortie du dispositif d'adsorption - désorption. La mordénite est ensuite mise en contact avec un éluant, c'est-à-dire d'un composé permettant de deplacer les isomeres et ensuite de les separer. On choisira de préférence un compose ayant, vis à vis de la mordenite, une action de même ordre que celle des dichlorotoluènes concernés. A titre d'illus-tration des éluants utilisables dans le procédé conforme à l'inven-tion, on citera notamment l'hydrogène, l'azote, l'oxygene, le gaz carbonique, l'hélium, les hydrocarbures et notamment les alkanes tels que le methane, l'éthane, le propane, le n-hexane, le n-heptane, le n-octane, l'iso-octane, les cycloalkanes et notamment le cyclohexane, les composés aromatiques mono ou polycycliques, éventuellement substitués et/ou halogenes tels que le benzène, le toluène, l'ethyl-benzène, le cumène, le tetrahydronaphtalène, le décahydronaphtalène, les mono- et dichlorobenzènes.
~ titre préférentiel on utllisera dans l'invention l'iso-octane, le benzène, le monochlorobenzcne ou les dichlorobenzDnes.
., 'O
.
- 3a ~ 3~
Avantageusemen-t,l'éluant est choisi dans le groupe constitue par l'hydrogène, l'azote, les hydrocar-bures, les composes aromatiques mono ou polycycliques substitues ou non-substitues. De preference,l'eluant est choisi dans le groupe constitue par les composes aromatiques mono ou polycycliques halogenes.
Après action des agents desorbants ou eluants, les isomeres peuvent etre eux-memes separes desdits agen-ts en utilisant les methodes conventionnelles, par exemple la distillation.
/
/
:
Il est géneralement admis qu'on ne peut obtenir tous les différents isomères à l'état ~ur dans des conditions économiques acceptables par les techniques conventionnelles de distillation ou de cristallisation fractionnée. La distillation ne permet pas en particulier de séparer les constituants des deux fractions bouillant à
201 et 209C environ, du fait du très faible écart de température d'ebullition des isomères. Seul le dichloro -2,3 toluène peut être separe par distillation, sous réserve de partir de l'o. chlorotoluene.
Quant à la cristallisation fractionnée, elle n'est généralement pas utilisable du fait de l'existence de nombreux mélanges eutectiques.
Compte tenu de ces considérations, d'autres techniques de séparation ont été proposées. En particulier dans le brevet américain 4254062 on décrit un procédé de séparation des dichlorotoluènes isomerefi faisant app~l a des zéolithes des types X ou Y.
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L'lnvention propose un nouveau procédé de séparatlon des dichlorotoluènes isomères.
Ce procédé comporte les opérations suivantes :
a) On ait passer un mélange contenant des dichlorotoluènes isomères sur une ~éolithe du type mordénite, ayant la composition suivante (en rapports molaires) a ~[2 b M2/ ^ A123 (10-400 Si02) (1) dans laquelle M est au moins un cation choisi dans le groupe constitué
par un métal alcalin ou un métal alcalinoterreux à l'exception du cesium et du rubidium, n est la valence de M, 0,7 ~ a + b ~ 1,1 et 0 b ~ 0,2 b) On sépare les dichlorotoluènes non adsorbés, c) On met en contact la mordénite contenant les isomères adsorbés avec un éluant, d) On sépare les isomères d'avec l'éluant.
D~ns la formule I, M represente de préférence le sodi~n et/ou 1'hydrogène.
Les mordénites utilisées de préférence dans le procédé
conforme à l'invention se caractérisent par une structure tubulaire, une symétrie orthorhombique et présentent les paramètres de maille (diffraction des rayons X) : a = 1~,1 A ; b = 20,2 à 20,4 A et c = 7,4 à 7,5 A, avec des canaux parallèles à l'axe c.
Le procédé conforme à l'invention peut être mis en oeuvre en ( phase liquide ou, en phase vapeur. Ce procédé dladsorption - désorp-tion peut être réalisé entre 25 et 350 C, et dans une large gamme de pression (pression allant par exemple d'environ 1 bar à environ 30 bars).
La mise en contact du mélange des dichlorotoluènes isomères avec la mordénite peut être réalisée dans un dispositif conventionnel de séparation par adsorption. On peut notamment utiliser des disposi-tifs permeteant des opérations en continu ou en discontinu. La forme et les dimensions desdits dispositifg peuvent être optimisées par l'homme du métier et ne constituent pas en elles-mêmes un ob~et de la présente invention.
I)'une maniere générale, la mordenite, mise en oeuvre dans le dispositif d'adsorption - désorption, par exemple dal~s une colonne , ,~
d'adsorption, se presente sous forme de particules dont les dimensions moyennes sont comprises entre 0,1 et lO mm, et de préférence entre O,5 et 5 mm.
La mordenite precitee est mise en contact avec le melange de dichlorotoluènes isomères. Bien que le pouvoir d'adsorption de ce type de zeolithe envers les clnq isomères précités permette en lui-meme d'effectuer une séparation en partant des cinq isomères, on peut n'envoyer sur la mordénite qu'un mélange ne comprenant qu'une partie de ces isomères ; on peut ainsi, apres avoir séparé par distillation les isomères -2,3 et 3,4 (qui bouent à environ 209C) ne soumettre à
l'adsorption - désorption que les fractions précitées, la mordénite adsorbant différemment les isomères -3,4 et ~2,3 d'une part, les isomères -2,4, 2,5 et 2z6 d'autre part. On peut naturellement traiter par le procéde conforme à l'invention des melanges prealablement concentrés en l'un au moins des isomères précités.
Le mélange d'isomères, total ou partiel ainsi qu7il a ete précisé ci-avant est partiellement adsorbé sur la mordenite. Les dichlorotoluènes non adsorbés peuvent etre recueillis en sortie du dispositif d'adsorption - désorption. La mordénite est ensuite mise en contact avec un éluant, c'est-à-dire d'un composé permettant de deplacer les isomeres et ensuite de les separer. On choisira de préférence un compose ayant, vis à vis de la mordenite, une action de même ordre que celle des dichlorotoluènes concernés. A titre d'illus-tration des éluants utilisables dans le procédé conforme à l'inven-tion, on citera notamment l'hydrogène, l'azote, l'oxygene, le gaz carbonique, l'hélium, les hydrocarbures et notamment les alkanes tels que le methane, l'éthane, le propane, le n-hexane, le n-heptane, le n-octane, l'iso-octane, les cycloalkanes et notamment le cyclohexane, les composés aromatiques mono ou polycycliques, éventuellement substitués et/ou halogenes tels que le benzène, le toluène, l'ethyl-benzène, le cumène, le tetrahydronaphtalène, le décahydronaphtalène, les mono- et dichlorobenzènes.
~ titre préférentiel on utllisera dans l'invention l'iso-octane, le benzène, le monochlorobenzcne ou les dichlorobenzDnes.
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Avantageusemen-t,l'éluant est choisi dans le groupe constitue par l'hydrogène, l'azote, les hydrocar-bures, les composes aromatiques mono ou polycycliques substitues ou non-substitues. De preference,l'eluant est choisi dans le groupe constitue par les composes aromatiques mono ou polycycliques halogenes.
Après action des agents desorbants ou eluants, les isomeres peuvent etre eux-memes separes desdits agen-ts en utilisant les methodes conventionnelles, par exemple la distillation.
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:
3~
Le procédé conforme à l'lnvention permet, d'une manière génerale, de modlfier la composltion de melanges comprenant les cinq dichlorotoluènes isomères du fait de la remarquable sélectivité de la mordénite. Cette sélectivité ~st définies par la fraction :
fractlon molaire de l'isomère i dans le désorbat fraction molaire de l'isomère J dans le désorbat i/j fraction molaire de i dans le mélange initial fraction molaire de j dans le méian~e initial Ce procédé permet tout particulièrement de scinder en leurs constituants les fractions bouillant respectivement à 201C et 209C
et9 sur la fraction bouillant à 201C et constituée des isomères -2,4, -2,5 et 2,6, il permet d'obtenir de manière très efficace l'isomère -2,6.
Les exemples s~ivants illustrent l'invention. Dans ces exemples on a utilisé comme zéolithe une mordénite de composition molaire 0,1 Na20 : 0,9 H20 : Al203 : 18 SiO2, cette mordénite se présentant sous forme de particules de 3 mm de diamètre.
Cette mordénite est commercialisée par la Société Chimique de la Grande Paroisse sous le nom commercial ALITE 180*
Le melange de dichlorotoluènes isomères utilise est consti-tué soit par le produit industriel obtenu par chloration du toluène (exemple 1), soit par des fractions dudit produit industriel, bouil-lant à environ 209C et environ 201C, soit enfin par des compositions dans lesquelles on a fait varier les proportions des constituants, les essais étant effectués en phase vapeur (température d'adsorption :
220C) ou en phase liquide ~25C).
Les essais sont effectués dans une colonne de 1 cm de diamètre et 1 m de hauteur, renfermant 10 g de mordénite. Avant les essais on envoie sur la mordénite de l'azote à 450C pendant 16 heures puis sature la mordénite avec du monochlorobenzène. On introduit dans la colonne lO cm3 du mélange de dichlorotoluènes isomères au débit de 0,5 cm3/mn.
On envoie ensuite dans la colonne, au mêrne débit de 0,5 cm3/mn. 15 cm3 de monochlorobenzene. On recueille la solution de dichlorotoluènes isomères dans le monochlorobenzene et determinc la composition molaire du désorbat.
* marq~le de commerce '~ ~s~i~3 Exemple 1 (phase vapeur) On appllque le procédé décrit ci-avant à un ~élange indus-triel de dichlorotoluènes isomères. Dans le tableau qui suit, les abréviations ont les significations suivantes :
- isomère dct : isomère du dichlorotoluène - ~ ~ole entrée : fraction molaire de 1'isomère concerné dans la composition soumise à adsorption/désorption - ~ mole sortie : fraction molaire de l'isomère concerne dans le desorbat - selectivité/-2,6 : selectivite de ltisomère concerné par rapport à
l'isomère -2,6.
La sélectivité n'est donnée que par réference à l'isomère -2,6, pour ne pas surcharger le tableau mais il est certain qu'on peut aisément la calculer entre tous les isomères pris 2 à 2, en appliquant la formule donnee plus haut.
: % mole :% mole : Sélectivité
Isomère dct : entrée :sortie : /-2,6 ( - 2,5 :36,95 :38,92 : 1,43 ( - 2,6 :8,34 :6913 1,0 ( - 2,4 :33,55 :34,73 : 1,41 ( - 3,4 :12,92 :14,23 : 1,50 ( - 2,3 :7,6~ :6,00 : 1,07 Exemple 2 (phase vapeur) On applique le procedé décrit precédemment à la fraction bouillant à 201C (fraction du produit industriel).
( : Composition : Composition ( : initiale : du désorbat : Sélectlvité
( Ex : (mole %) : (mole %) . -2,5 -2,6 -2,4 . -2,5 -2,6 -2~4 ' 12 5/ 2 6~l 2~5 ( 2 : 33,40 33,19 33,23 : 39,11 23,62 37,27 : 1,58 1,64 1,04 :
Exemples 3 à 5 (phase vapeur) ( On applique le procédé décrit précédemment à des compositions renfermant 2 des 3 isomères de la fraction bouillant à 201C.
: ) ( :Composition: Composition ( :initiale :du désorbat : Sélectivité
( Ex : (mole ~) : (mole %) : (S) :
( : -2,5 -2,6 -2,4 : -2,5 -2,6 -2,4 : ) :
( 3 49 95 50 05 - : 63,78 36,22 - S-2,5/-2,6 50 0O 50 oo . - 36,49 63,51 S_2,4/-2,6 ( 5 50 35 ~ 49,65 : 51,05 - 48,95 S_2,5/_2, :
Exemples 6 à 8 (phase vapeur) On applique le procédé à des mélanges d'isomères -2,4 et -2,6 dans des proportions variées.
: Composltion : Composition ( Exemple : initiale : du désorbat : Sélectivité
~ : (mole %) : (mole %) : ) ( : -2,4-2,6 : -2,4-2,6 : -2,4/-2,6 :
( ~ : 10,7089,30 : 21,7078,30 : 2,31 :
( 7 : 17,1382,87 : 27,1272,88 : 1,80 :
( 8 : 39,7260,28 : 55,7244,28 : 1,91 :
:
Exemples 9 et 10 (phase vapeur) On applique le procéde à des mélanges d'isomères -2,5 et -2,6 dans des proportions variées.
_ :
( : Composition : Composition ( Exemple : initiale : du désorbat : Sélectivité
( : (mole %) : (mole %) ( : -2,5-2,6 : -2,5-2,6 : -2,51-2,6 t ( 9 : 25,0374,97 : 42,4257,58-: 2,21 - : : : ) ( 10 : 59,7240,28 : 72,7527,25 : 1,80 :
Exemples 11 à 12 (phase liquide) On renouvelle l'essai de separation de melanges d'isomères -2,4, ~2,5 et -2,6 en phase liquide en solution dans l'iso-octane à
25~C.
3~3 ( : Isomères : % d'isomère dans : ~ relatlf des deux ) ( Exemple : : la ~olution : isomères ( : : lnitiale flnale : initial final ) ( 11 -2,4 : 5,73 5,05 : 50 46,30 ) ( : et -2,6 : 5,74 6,00 : 50 53,70 ) :
( 12 -2,5 : 5,76 5,16 : 50 46,30 ) ( : et -2,6 : 5,77 5,99 : 50 53,70 ) :
( Il ressort de ce tableau que le pourcentage absolu d'iso-mère -2~6 dans la solution f~nale est sensiblement identique au pourcentage de depart, alors que la baisse de concentration des isomères -2,4 et -2,5 est evidente. On observe ainsi une forte sélectivite egalement en phase liquide.
Exemples 13 et 14 On renouvelle l'essai en phase liquide de l'exemple 11 sur un melange ternaire (13) ou le produit commercial (14). On observe les résultats suivants.
( . ) ( : Isomères : ~ d'isomère dans : % relatif des deux ) ( Exemple : la solution : isomères ( : : initiale finale : initial final ) :
( 13 -2,5 : 3,81 3,32 : 33,48 31,41 ) ( : -2,6 : 3,79 3,90 : 33,30 36,90 ) ( : -2,4 : 3,78 3,35 : 33,22 31,65 ) :
( : -2,5 : 4t24 3,87 : 37,19 36,44 ) ( 14 -2,6 : 0,96 0,98 : 8,42 9,23 ) ( : -2,4 : 3,85 3,54 : 33,77 33,33 ) ( : -3,4 : 1,48 1,31 : 12,98 12,34 ) ( : -2,3 : 0,87 0,92 : 8,07 8,66 ) :
Le procédé conforme à l'lnvention permet, d'une manière génerale, de modlfier la composltion de melanges comprenant les cinq dichlorotoluènes isomères du fait de la remarquable sélectivité de la mordénite. Cette sélectivité ~st définies par la fraction :
fractlon molaire de l'isomère i dans le désorbat fraction molaire de l'isomère J dans le désorbat i/j fraction molaire de i dans le mélange initial fraction molaire de j dans le méian~e initial Ce procédé permet tout particulièrement de scinder en leurs constituants les fractions bouillant respectivement à 201C et 209C
et9 sur la fraction bouillant à 201C et constituée des isomères -2,4, -2,5 et 2,6, il permet d'obtenir de manière très efficace l'isomère -2,6.
Les exemples s~ivants illustrent l'invention. Dans ces exemples on a utilisé comme zéolithe une mordénite de composition molaire 0,1 Na20 : 0,9 H20 : Al203 : 18 SiO2, cette mordénite se présentant sous forme de particules de 3 mm de diamètre.
Cette mordénite est commercialisée par la Société Chimique de la Grande Paroisse sous le nom commercial ALITE 180*
Le melange de dichlorotoluènes isomères utilise est consti-tué soit par le produit industriel obtenu par chloration du toluène (exemple 1), soit par des fractions dudit produit industriel, bouil-lant à environ 209C et environ 201C, soit enfin par des compositions dans lesquelles on a fait varier les proportions des constituants, les essais étant effectués en phase vapeur (température d'adsorption :
220C) ou en phase liquide ~25C).
Les essais sont effectués dans une colonne de 1 cm de diamètre et 1 m de hauteur, renfermant 10 g de mordénite. Avant les essais on envoie sur la mordénite de l'azote à 450C pendant 16 heures puis sature la mordénite avec du monochlorobenzène. On introduit dans la colonne lO cm3 du mélange de dichlorotoluènes isomères au débit de 0,5 cm3/mn.
On envoie ensuite dans la colonne, au mêrne débit de 0,5 cm3/mn. 15 cm3 de monochlorobenzene. On recueille la solution de dichlorotoluènes isomères dans le monochlorobenzene et determinc la composition molaire du désorbat.
* marq~le de commerce '~ ~s~i~3 Exemple 1 (phase vapeur) On appllque le procédé décrit ci-avant à un ~élange indus-triel de dichlorotoluènes isomères. Dans le tableau qui suit, les abréviations ont les significations suivantes :
- isomère dct : isomère du dichlorotoluène - ~ ~ole entrée : fraction molaire de 1'isomère concerné dans la composition soumise à adsorption/désorption - ~ mole sortie : fraction molaire de l'isomère concerne dans le desorbat - selectivité/-2,6 : selectivite de ltisomère concerné par rapport à
l'isomère -2,6.
La sélectivité n'est donnée que par réference à l'isomère -2,6, pour ne pas surcharger le tableau mais il est certain qu'on peut aisément la calculer entre tous les isomères pris 2 à 2, en appliquant la formule donnee plus haut.
: % mole :% mole : Sélectivité
Isomère dct : entrée :sortie : /-2,6 ( - 2,5 :36,95 :38,92 : 1,43 ( - 2,6 :8,34 :6913 1,0 ( - 2,4 :33,55 :34,73 : 1,41 ( - 3,4 :12,92 :14,23 : 1,50 ( - 2,3 :7,6~ :6,00 : 1,07 Exemple 2 (phase vapeur) On applique le procedé décrit precédemment à la fraction bouillant à 201C (fraction du produit industriel).
( : Composition : Composition ( : initiale : du désorbat : Sélectlvité
( Ex : (mole %) : (mole %) . -2,5 -2,6 -2,4 . -2,5 -2,6 -2~4 ' 12 5/ 2 6~l 2~5 ( 2 : 33,40 33,19 33,23 : 39,11 23,62 37,27 : 1,58 1,64 1,04 :
Exemples 3 à 5 (phase vapeur) ( On applique le procédé décrit précédemment à des compositions renfermant 2 des 3 isomères de la fraction bouillant à 201C.
: ) ( :Composition: Composition ( :initiale :du désorbat : Sélectivité
( Ex : (mole ~) : (mole %) : (S) :
( : -2,5 -2,6 -2,4 : -2,5 -2,6 -2,4 : ) :
( 3 49 95 50 05 - : 63,78 36,22 - S-2,5/-2,6 50 0O 50 oo . - 36,49 63,51 S_2,4/-2,6 ( 5 50 35 ~ 49,65 : 51,05 - 48,95 S_2,5/_2, :
Exemples 6 à 8 (phase vapeur) On applique le procédé à des mélanges d'isomères -2,4 et -2,6 dans des proportions variées.
: Composltion : Composition ( Exemple : initiale : du désorbat : Sélectivité
~ : (mole %) : (mole %) : ) ( : -2,4-2,6 : -2,4-2,6 : -2,4/-2,6 :
( ~ : 10,7089,30 : 21,7078,30 : 2,31 :
( 7 : 17,1382,87 : 27,1272,88 : 1,80 :
( 8 : 39,7260,28 : 55,7244,28 : 1,91 :
:
Exemples 9 et 10 (phase vapeur) On applique le procéde à des mélanges d'isomères -2,5 et -2,6 dans des proportions variées.
_ :
( : Composition : Composition ( Exemple : initiale : du désorbat : Sélectivité
( : (mole %) : (mole %) ( : -2,5-2,6 : -2,5-2,6 : -2,51-2,6 t ( 9 : 25,0374,97 : 42,4257,58-: 2,21 - : : : ) ( 10 : 59,7240,28 : 72,7527,25 : 1,80 :
Exemples 11 à 12 (phase liquide) On renouvelle l'essai de separation de melanges d'isomères -2,4, ~2,5 et -2,6 en phase liquide en solution dans l'iso-octane à
25~C.
3~3 ( : Isomères : % d'isomère dans : ~ relatlf des deux ) ( Exemple : : la ~olution : isomères ( : : lnitiale flnale : initial final ) ( 11 -2,4 : 5,73 5,05 : 50 46,30 ) ( : et -2,6 : 5,74 6,00 : 50 53,70 ) :
( 12 -2,5 : 5,76 5,16 : 50 46,30 ) ( : et -2,6 : 5,77 5,99 : 50 53,70 ) :
( Il ressort de ce tableau que le pourcentage absolu d'iso-mère -2~6 dans la solution f~nale est sensiblement identique au pourcentage de depart, alors que la baisse de concentration des isomères -2,4 et -2,5 est evidente. On observe ainsi une forte sélectivite egalement en phase liquide.
Exemples 13 et 14 On renouvelle l'essai en phase liquide de l'exemple 11 sur un melange ternaire (13) ou le produit commercial (14). On observe les résultats suivants.
( . ) ( : Isomères : ~ d'isomère dans : % relatif des deux ) ( Exemple : la solution : isomères ( : : initiale finale : initial final ) :
( 13 -2,5 : 3,81 3,32 : 33,48 31,41 ) ( : -2,6 : 3,79 3,90 : 33,30 36,90 ) ( : -2,4 : 3,78 3,35 : 33,22 31,65 ) :
( : -2,5 : 4t24 3,87 : 37,19 36,44 ) ( 14 -2,6 : 0,96 0,98 : 8,42 9,23 ) ( : -2,4 : 3,85 3,54 : 33,77 33,33 ) ( : -3,4 : 1,48 1,31 : 12,98 12,34 ) ( : -2,3 : 0,87 0,92 : 8,07 8,66 ) :
Claims (11)
1. Procédé de séparation des dichlorotoluènes isomères, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes:
a) on fait passer un mélange contenant des dichloro-toluènes isomères sur une zéolithe du type mordénite, ayant la composition suivante (en rapports molaires):
a H2O : b M2/nO : Al2O3 : (10-400 SiO2) (I) dans laquelle M est au moins un cation choisi dans le groupe constitue par un métal alcalin ou un métal alcalino-terreux à l'exception du césium et du rubidium, n est la valence de M, 0,7 ? a + b ? 1,1 et 0 ? b ? 0,2, b) on sépare les dichlorotoluènes non adsorbés, c) on met en contact la mordénite contenant les isomères adsorbés avec un éluant, et d) on sépare les isomères d'avec l'éluant.
a) on fait passer un mélange contenant des dichloro-toluènes isomères sur une zéolithe du type mordénite, ayant la composition suivante (en rapports molaires):
a H2O : b M2/nO : Al2O3 : (10-400 SiO2) (I) dans laquelle M est au moins un cation choisi dans le groupe constitue par un métal alcalin ou un métal alcalino-terreux à l'exception du césium et du rubidium, n est la valence de M, 0,7 ? a + b ? 1,1 et 0 ? b ? 0,2, b) on sépare les dichlorotoluènes non adsorbés, c) on met en contact la mordénite contenant les isomères adsorbés avec un éluant, et d) on sépare les isomères d'avec l'éluant.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la mordénite répond à la formule (I), dans laquelle M représente un cation sodium et/ou l'hydrogène.
en ce que la mordénite répond à la formule (I), dans laquelle M représente un cation sodium et/ou l'hydrogène.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la mordénite présente une structure tubulaire, une symétrie orthorhombique et les paramètres de maille (diffraction des rayons X) suivants : a = 18,1 .ANG. ; b = 20,2 à 20,4 .ANG. et c = 7,4 à 7,5 .ANG., avec des canaux parallèles à
l'axe c.
en ce que la mordénite présente une structure tubulaire, une symétrie orthorhombique et les paramètres de maille (diffraction des rayons X) suivants : a = 18,1 .ANG. ; b = 20,2 à 20,4 .ANG. et c = 7,4 à 7,5 .ANG., avec des canaux parallèles à
l'axe c.
4. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la mise en contact du mélange de di-chlorotoluènes isomères avec la mordénite s'effectue en phase liquide ou gazeuse, à une température comprise entre 25 et 350°C et sous une pression comprise entre environ 1 bar et environ 30 bars.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange mis en contact avec la mor-dénite comprend les isomères -2,3, -3,4 -2,4 -2,5 et -2,6 du dichlorotoluène.
6. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé
en ce qu'on met en contact avec la mordénite un mélange constitué d'une partie des isomères du dichlorotoluène.
en ce qu'on met en contact avec la mordénite un mélange constitué d'une partie des isomères du dichlorotoluène.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé
en ce que le mélange mis en contact avec la mordénite est constitué parles dichloro -2,3 et -3,4 toluènes.
en ce que le mélange mis en contact avec la mordénite est constitué parles dichloro -2,3 et -3,4 toluènes.
8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé
en ce que le mélange mis en contact avec la mordénite est constitué par les dichloro -2,4 -2,5 et -2,6 toluènes.
en ce que le mélange mis en contact avec la mordénite est constitué par les dichloro -2,4 -2,5 et -2,6 toluènes.
9. Procédé selon la revendication 5, 6 ou 7, caractérise en ce que le mélange mis en contact avec la mordénite est préalablement concentré en l'un au moins de ses constituants.
10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que l'éluant est choisi dans le groupe constitué par l'hydrogène, l'azote, les hydrocarbures, les composés aro-matiques mono ou polycycliques substitués ou non-substitués.
en ce que l'éluant est choisi dans le groupe constitué par l'hydrogène, l'azote, les hydrocarbures, les composés aro-matiques mono ou polycycliques substitués ou non-substitués.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé
en ce que l'éluant est choisi dans le groupe constitué par les composés aromatiques mono ou polycycliques halogénés.
en ce que l'éluant est choisi dans le groupe constitué par les composés aromatiques mono ou polycycliques halogénés.
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