Procédé de préparation d'alcools aliphatiques, secondaires et tertiaire ayant de 3 à 4 atomes de carbone. La présente invention a pour objet un procédé de préparation d'alcools aliphatiques, secondaires et tertiaire ayant de 3 à 4 atomes de carbone, par combinaison directe d'une oléfine ayant de 3 à 4 atomes de carbone avec de la vapeur d'eau.
Cette combinaison directe s'effectue, comme dans des procédés analogues connus, à une température élevée et à une pression au moins égale à la pression atmosphérique.
Ce procédé est caractérisé en ce que l'on effectue cette combinaison directe en présence d'un catalyseur constitué au moins en partie par un composé de l'acide phosphorique avec au moins un métal du groupe du fer, appar tenant à la quatrième période du système périodique, la quantité totale d'acide phos phorique, libre ou combiné, étant en excès sur celle nécessaire à la formation de l'ortho- phosphate neutre du métal ou des métaux employés.
Ce procédé permet d'obtenir soit de 1'a1 cool isopropylique en partant de propylène et de vapeur d'eau, soit de l'alcool butylique secondaire en partant de butène 1,2 ou de butène 2,3 et de vapeur d'eau, soit encore de l'alcool butylique tertiaire en partant d'isobutène et de vapeur d'eau.
Parmi les métaux du groupe de fer et appartenant à la quatrième période du système périodique, on peut employer le fer, le man ganèse et le cobalt<I>pour</I> former le catalyseur. Les catalyseurs contenant d'autres métaux de ce groupe, en particulier le nickel, n'ont pas donné de résultats pratiques, par manque d'effet catalytique sur la formation des alcools.
Il est avantageux d'avoir du bore dans le catalyseur, de préférence sous forme de phos phate de bore.
Le catalyseur peut être employé à l'état solide sous forme de granules, de flocons, etc. ou bien il peut être supporté par des . sup- ports inertes tels que du charbon pour élec trodes ou autres corps analogues, ou bien ces matières peuvent être imprégnées du cataly seur à l'état liquide, et ensuite séchées. La réaction peut être exécutée avantageusement à des températures de 100-300 0 C. On peut employer la pression atmosphérique ou des pressions plus fortes allant jusqu'à<B>100</B> at mosphères.
Les exemples suivants montrent des ma nières d'exécuter l'invention en pratique et la nature des résultats obtenus Exemple l: On prépare un catalyseur consistant en 2,6 molécules d'acide phosphorique, 1 molé cule d'oxyde de manganèse et 1/z molécule d'anhydride borique. On fait passer sur 100 cm3 de ce catalyseur et à une tempéra ture de 250 0 C du propylène mélangé à de la vapeur d'eau dans les proportions molé culaires de 11 molécules de propylène pour 9 molécules de vapeur d'eau. La vitesse d'écoulement du gaz est de 400 litres (cal culés à la température et à la pression nor male) par heure sous une pression totale de 20 atmosphères.
Le rendement horaire en alcool isopropylique est de 17,95 gr. L'alcool est obtenu sous forme d'un condensai à 6,73 0A0. Une petite quantité d'acétone se forme également.
Exemple <I>2:</I> On fait passer sur la même quantité du même catalyseur que dans l'exemple 1 et à une température de 2500 C du propylène mélangé à de la vapeur d'eau dans les pro portions moléculaires de 15 molécules de propylène pour 5 molécules de vapeur d'eau. La vitesse d'écoulement du gaz et la pression de ce dernier sont les mêmes que dans l'exemple 1. Le rendement horaire en alcool isopropylique est de<B>13,15</B> gr et l'alcool est obtenu sous forme d'un condensat à 10,7%. Une petite quantité d'acétone se forme éga lement.
<I>Exemple 3:</I> On .fait passer sur la même quantité du même catalyseur que dans les exemples 1 et 2 et à une température de 2400 C du buty lène (mélange de butène 1,2 et butène 2,3) mélangé avec de la vapeur d'eau en propor tions moléculaires de 6,1 molécules de buty lène pour 3,9 molécules de vapeur d'eau. La vitesse d'écoulement du gaz est de 440 litres (calculés à la température et à la pression normales) par heure sous une pression totale de 10 atmospbères. Le rendement horaire en alcool butylique secondaire est de 2,53 gr.
L'alcool butylique est obtenu sous forme d'un condensai à 1,2 %. Une certaine quantité de méthyl-éthyle cétone se forme également. <I>Exemple</I> i: On fait passer sur la même quantité du même catalyseur que dans les exemples 1, 2 et 3 et à une température de 230 0 C du butylène mélangé à de la vapeur d'eau dans les proportions moléculaires de 3,85 molécules de butylène pour 4,15 molécules de vapeur d'eau.
La vitesse d'écoulement du gaz est de 220 litres à l'heure (calculés à la tempé rature et à la pression normales) sous une pres sion totale de 8 atmosphères.- Le rendement 'horaire en alcool butylique secondaire est de 2,09 gr. L'alcool butylique est obtenu sous forme d'un condensat à 1,13 %. Une certaine quantité de méthyl-éthyle cétone se forme également.
Si dans l'exemple 3 ou dans l'exemple 4 on emploie de l'isobutyléne au lieu de buty lène, dans les mêmes conditions, il se forme de l'alcool butylique tertiaire.
Process for the preparation of aliphatic, secondary and tertiary alcohols having from 3 to 4 carbon atoms. The present invention relates to a process for the preparation of aliphatic, secondary and tertiary alcohols having from 3 to 4 carbon atoms, by direct combination of an olefin having from 3 to 4 carbon atoms with water vapor.
This direct combination is carried out, as in similar known processes, at an elevated temperature and at a pressure at least equal to atmospheric pressure.
This process is characterized in that this direct combination is carried out in the presence of a catalyst consisting at least in part of a phosphoric acid compound with at least one metal from the iron group, belonging to the fourth period of the period. periodic system, the total quantity of phos phoric acid, free or combined, being in excess of that necessary for the formation of the neutral orthophosphate of the metal or metals employed.
This process makes it possible to obtain either isopropyl alcohol starting from propylene and water vapor, or secondary butyl alcohol starting from butene 1,2 or butene 2,3 and water vapor. , or even tertiary butyl alcohol starting from isobutene and water vapor.
Among the metals of the iron group and belonging to the fourth period of the periodic system, we can use iron, man ganese and cobalt <I> to </I> form the catalyst. Catalysts containing other metals of this group, in particular nickel, have not given practical results, for lack of a catalytic effect on the formation of alcohols.
It is advantageous to have boron in the catalyst, preferably in the form of boron phosphate.
The catalyst can be used in the solid state in the form of granules, flakes, etc. or it can be supported by. inert supports such as carbon for electrodes or the like, or these materials can be impregnated with the catalyst in the liquid state, and then dried. The reaction can be carried out advantageously at temperatures of 100-300 ° C. Atmospheric pressure or higher pressures of up to <B> 100 </B> at mospheres can be used.
The following examples show ways of carrying out the invention in practice and the nature of the results obtained. Example 1: A catalyst consisting of 2.6 molecules of phosphoric acid, 1 molecule of manganese oxide and 1 / is prepared. z Boric anhydride molecule. Propylene mixed with water vapor is passed through 100 cm3 of this catalyst and at a temperature of 250 ° C. in the molecular proportions of 11 molecules of propylene to 9 molecules of water vapor. The gas flow rate is 400 liters (calculated at normal temperature and pressure) per hour at a total pressure of 20 atmospheres.
The hourly yield of isopropyl alcohol is 17.95 gr. The alcohol is obtained in the form of a condensate at 6.730A0. A small amount of acetone is also formed.
Example <I> 2: </I> The same quantity of the same catalyst as in Example 1 and at a temperature of 2500 C is passed through propylene mixed with water vapor in the molecular portions of 15 molecules of propylene for 5 molecules of water vapor. The gas flow rate and the pressure of the latter are the same as in Example 1. The hourly yield of isopropyl alcohol is <B> 13.15 </B> gr and the alcohol is obtained in the form a 10.7% condensate. A small amount of acetone is also formed.
<I> Example 3: </I> Is passed through the same amount of the same catalyst as in Examples 1 and 2 and at a temperature of 2400 C butylene (mixture of butene 1,2 and butene 2,3 ) mixed with water vapor in molecular proportions of 6.1 molecules of butylene to 3.9 molecules of water vapor. The gas flow rate is 440 liters (calculated at normal temperature and pressure) per hour at a total pressure of 10 atmospheres. The hourly yield of secondary butyl alcohol is 2.53 gr.
Butyl alcohol is obtained in the form of a 1.2% condensate. Some methyl ethyl ketone is also formed. <I> Example </I> i: The same amount of the same catalyst as in Examples 1, 2 and 3 is passed through at a temperature of 230 ° C., butylene mixed with water vapor in the proportions molecules of 3.85 molecules of butylene for 4.15 molecules of water vapor.
The gas flow rate is 220 liters per hour (calculated at normal temperature and pressure) under a total pressure of 8 atmospheres. - The hourly yield of secondary butyl alcohol is 2.09 gr. Butyl alcohol is obtained in the form of a condensate at 1.13%. Some methyl ethyl ketone is also formed.
If in Example 3 or in Example 4 isobutylene is used instead of butylene, under the same conditions, tertiary butyl alcohol is formed.