Procédé de séparation d'anhydride acétique de ses mélanges avec de l'acide acétique et de l'eau. On sait qu'il est possible d'obtenir indus triellement des mélanges d'anhydride acéti que, d'acide acétique et d'eau, par déshydra tation pyrogénée de l'acide acétique.
Jusqu'à présent, pour retirer l'anhydride acétique de ces mélanges, on avait recours de préférence à la distillation sous vide. Cela permettait de porter le mélange à faible tem pérature, de manière à atténuer le plus pos sible la vitesse de destruction de l'anhydride acétique par l'eau;
on séparait ainsi, en tête, de l'eau contenant une plus ou moins grande quantité d'acide et on récupérait ensuite de l'acide acétique à haute concentration, l'an hydride restant comme produit de queue. t1 vrai dire, cette séparation est loin de se pas ser d'une manière tout à fait satisfaisante du fait que, d'une part, l'eau distillant en tête emporte de l'acide et que, d'autre part, l'a cide acétique passant ensuite n'est jamais complètement exempt d'eau, ce qui limite forcément l'efficacité de la déshydratation pyrogénée ultérieure que l'on fait subir à nouveau à l'acide ainsi récupéré.
On a également indiqué des procédés de condensation fractionnée en présence d'hy drocarbures ou de dérivés chlorés, mais ces procédés n'apportent pas d'amélioration no table à, la méthode de distillation sous vide qui reste le plus en faveur industriellement.
La présente invention a pour objet un procédé qui permet d'améliorer les résultats obtenus jusqu'ici.
Selon ce procédé, on effectue, par distil lation, la déshydratation du mélange après addition d'une quantité importante d'un li quide auxiliaire insensible à l'action de l'an hydride et de l'acide acétique, ne donnant pas naissance, avec ces produits, à des mé langes azéotropiques et capable d'abaisser notablement le point d'ébullition du mélange, tout en permettant la déshydratation de l'en- semble par distillation azéotropique d'eau et dudit liquide auxiliaire, puis, après l'enlève ment complet de l'eau par distillation, on sé pare le liquide auxiliaire du mélange,
et scinde finalement le résidu d'acide acétique anhydre et d'anhydride acétique en ses élé ments. Par fractionnement du mélange on obtient l'anhydride acétique pur; on sépare également l'acide acétique à l'état strictement anhydre, en sorte que-la pyrogénation ulté rieure de cet acide récupéré peut s'effectuer avec le maximum d'efficacité.
Comme liquide auxiliaire, il est indiqué d'utiliser les esters acétiques, comme les acé- tates d'éthyle, de propyle ou d'isopropyle, qui sont sans action sûr l'acide acétique et sur l'anhydride et ne donnent pas avec eux de mélanges azéotropiques.
L'opération d'isolement de l'anhydride acétique peut être réalisée soit en discontinu, soit en continu. Il est préférable toutefois d'utiliser le mode opératoire continu qui per met de réduire au minimum la destruction d'anhydride au cours de l'opération.
Le procédé suivant l'invention peut être réalisé par exemple au moyen des installa tions représentées schématiquement par les fig. 1 et 2 du dessin annexé.
Par le tuyau 1 (fig. 1), la colonne distil- latoire 2, chargée une fois pour toutes d'acé tate d'éthyle qui constitue le liquide auxi liaire choisi et pourvue à sa base d'un dis positif de chauffage 3, reçoit le mélange ali mentaire d'anhydride acétique, d'acide acé tique et d'eau. Dès l'introduction de ce mé lange dans la colonne, la température au sommet de cette colonne tend à s'abaisser de 77 jusqu'à 70,45 , point d'ébullition du mé lange binaire eau-acétate d'éthyle.
Ce mé lange binaire distille et est recueilli- dans le condenseur 4; là il est condensé et le liquide formé est en partie rétrogradé par le tuyau 5 sur la colonne et en partie dirigé par le tuyau 6 sur le décanteur 7; dans ce dernier, il se forme deux couches: la couche supérieure riche en acétate d'éthyle est ramenée de fa çon continue sur la colonne par le tuyau 8, l'autre couche étant évacuée par 9.
Tombant de plateau en plateau, le mé lange alimentaire se trouve rapidement dés hydraté, alors que la décomposition de l'an hydride acétique par l'eau est rendue très faible par suite de la température d'ébulli tion peu élevée qui règne sur les différents plateaux, à cause du grand excès d'acétate par rapport à l'acide et à l'anhydride. L'in tensité du chauffage à la base de la colonne 2 permet d'agir à volonté sur l'excès de l'a cétate par rapport au liquide alimentaire.
.Finalement, vers la base de la colonne 2, on obtient un mélange rigoureusement an hydre d'acétate d'éthyle, d'acide acétique et d'anhydride acétique. On envoie ce mélange par un tuyau 10 dans une colonne Il . chauf fée à sa base en 12; en tête de la colonne 11 se sépare l'acétate d'éthyle, que l'on dirige par 18 dans le condenseur 14; une partie de ce corps est rétrogradée par 15 sur la co lonne 11 et l'autre rentre par le tuyau 16 dans la colonne 2, ce qui permet de main tenir constant le chargement de cette colonne. Le mélange d'acide et d'anhydride est en voyé par le tuyau 17 dans une colonne 1 @ chauffée à sa base en 21 et qui sépare l'a cide acétique anhydre en tête (tuyau 19) et l'anhydride acétique en queue (tuyau 20).
Comme le montre la fig. 2, on peut d'ail leurs fondre en une seule colonne 2' les co lonnes 2 et Il. Dans la fig. 2, les organes figurant déjà dans la fig. 1 ont été affectés des mêmes chiffres de référence. Dans ce cas, il suffit d'ajuster le volume d'acétate d'éthyle mis une fois pour toutes dans l'ap pareil de manière à garnir suffisamment d'ester acétique toute la partie de la colonne où s'effectue la déshydratation, tout en main tenant une température d'au moins<B>118'</B> (température d'ébullition de l'acide acétique) à la base de la colonne 2, ce qui signifie que le mélange du soubassement ne contient plus d'acétate d'éthyle.
Bien entendu, on peut, sans sortir du ca dre de la présente invention, conduire l'opé ration à une pression différente de la pres sion atmosphérique, soit pour obtenir des mé langes azéotrophiques de compositions plus favorables, soit pour réaliser des récupéra tions de chaleur d'une colonne à l'autre.
A process for separating acetic anhydride from its mixtures with acetic acid and water. It is known that it is possible to obtain industrially mixtures of acetic anhydride, acetic acid and water, by pyrogenic dehydration of acetic acid.
Heretofore, to remove acetic anhydride from these mixtures, preference has been given to vacuum distillation. This made it possible to bring the mixture to low temperature, so as to attenuate as much as possible the speed of destruction of the acetic anhydride by water;
water containing a greater or lesser amount of acid was thus separated at the top and acetic acid was then recovered at high concentration, the anhydride remaining as bottom product. To tell the truth, this separation is far from being completely satisfactory because, on the one hand, the water distilling at the top carries off the acid and, on the other hand, the acetic acid then passing is never completely free of water, which necessarily limits the effectiveness of the subsequent pyrogenic dehydration which is again subjected to the acid thus recovered.
Fractional condensation processes in the presence of hydrocarbons or chlorinated derivatives have also been indicated, but these processes do not bring significant improvement to the vacuum distillation method which remains the most in favor industrially.
The present invention relates to a method which makes it possible to improve the results obtained so far.
According to this process, the dehydration of the mixture is carried out by distillation after the addition of a large quantity of an auxiliary liquid insensitive to the action of anhydride and acetic acid, which does not give rise, with these products, at azeotropic mixtures and capable of significantly lowering the boiling point of the mixture, while allowing the dehydration of the whole by azeotropic distillation of water and said auxiliary liquid, then, after the complete removal of the water by distillation, the auxiliary liquid is separated from the mixture,
and finally cleaves the residue of anhydrous acetic acid and acetic anhydride into its components. By fractionation of the mixture, pure acetic anhydride is obtained; acetic acid is also separated in the strictly anhydrous state, so that the subsequent pyrogenation of this recovered acid can be carried out with maximum efficiency.
As auxiliary liquid, it is recommended to use acetic esters, such as ethyl, propyl or isopropyl acetates, which have no action on acetic acid and on anhydride and do not give with them. azeotropic mixtures.
The operation of isolating the acetic anhydride can be carried out either batchwise or continuously. It is preferable, however, to use the continuous procedure which allows the destruction of anhydride during the operation to be minimized.
The method according to the invention can be carried out for example by means of the installations shown schematically in FIGS. 1 and 2 of the accompanying drawing.
Through pipe 1 (fig. 1), the distillation column 2, charged once and for all with ethyl acetate which constitutes the auxiliary liquid chosen and provided at its base with a heating device 3, receives the food mixture of acetic anhydride, acetic acid and water. As soon as this mixture is introduced into the column, the temperature at the top of this column tends to drop from 77 to 70.45, the boiling point of the binary water-ethyl acetate mixture.
This binary mixture distills and is collected in the condenser 4; there it is condensed and the liquid formed is partly downgraded through pipe 5 on the column and partly directed through pipe 6 on settling tank 7; in the latter, two layers are formed: the upper layer rich in ethyl acetate is returned continuously to the column through pipe 8, the other layer being discharged through 9.
Falling from tray to tray, the food mixture is rapidly dehydrated, while the decomposition of acetic anhydride by water is made very low due to the low boiling temperature prevailing over the various plateaus, because of the large excess of acetate compared to acid and anhydride. The intensity of the heating at the base of column 2 makes it possible to act at will on the excess of acetate relative to the liquid food.
.Finally, towards the base of column 2, a rigorously anhydrous mixture of ethyl acetate, acetic acid and acetic anhydride is obtained. This mixture is sent through a pipe 10 to a column II. fairy heater at its base in 12; at the top of column 11 separates ethyl acetate, which is directed through 18 into condenser 14; part of this body is downshifted by 15 onto column 11 and the other enters through pipe 16 into column 2, which makes it possible to keep the loading of this column constant. The mixture of acid and anhydride is sent through pipe 17 into a column 1 @ heated at its base in 21 and which separates the anhydrous acetic acid at the top (pipe 19) and acetic anhydride at the tail ( pipe 20).
As shown in fig. 2, we can also merge them into a single column 2 'columns 2 and II. In fig. 2, the organs already appearing in FIG. 1 have been assigned the same reference numbers. In this case, it suffices to adjust the volume of ethyl acetate put once and for all in the apparatus so as to fill the entire part of the column where the dehydration takes place with sufficient acetate. while maintaining a temperature of at least <B> 118 '</B> (boiling point of acetic acid) at the base of column 2, which means that the base mixture no longer contains ethyl acetate.
Of course, it is possible, without departing from the scope of the present invention, to carry out the operation at a pressure different from atmospheric pressure, either to obtain azeotrophic mixtures of more favorable compositions, or to achieve recoveries of heat from one column to another.