Procédé pour l'obtention de substances chimiques par réaction chimique et distillation, comportant l'intervention ou la production incidente de matières corrosives au cours
de cette réaction et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.
La présente invention est relative aux procédés de fabrication, d'épuration ou de traitement de substances chimiques par réaction chimique et distillation avec intervention ou formation incidente de matières corrosives au cours de ladite réaction. Afin d'éviter la destruction rapide des appareils de distillation, ces procédés sont généralement exécutés en deux temps, la réaction et la distillation, ce qui donne lieu en pratique à de grandes pertes de temps.
I1 en est ainsi, notamment, dans la chloru- ration des hydrocarbures ainsi que dans la fabrication d'hydrocarbures chlorés à partir d'autres hydrocarbures chlorés, par décomposition de ces derniers suivie d'une distillation des produits obtenus. Pour la production des chioréthylènes à partir des chloréthanes, par exemple, il est usuel de procéder à la décomposition des chloréthanes dans une cuve où ils sont mis en contact avec un lait de chaux en présence de vapeur d'eau, les hydrocarbures chlorés qui se dégagent à l'état de vapeurs passent ensuite dans une colonne de -distillation. La longueur du temps nécessaire pour que la décomposition des chloréthanes soit complète, constitue un inconvénient sérieux.
I1 est possible d'effectuer les deux opérations dans un meme appareil en introduisant les chloréthanes dans une colonne de distillation où ils rencontrent le lait de chaux nécessaire à leur décomposition. Mais ce mode opératoire n'est pas avantageux, car la réaction a, sur les éléments métalliques de la colonne, des effets extrêmement corrosifs et il se produit en outre des dépôts incrustants qui provoquent des obstructions, d'où nécessité de fréquents arrêts et de la remise en état des parties corrodées ou bouchées de la colonne.
La présente invention a pour but de supprimer ces inconvénients par des moyens simples et peu coûteux. Elle repose sur l'observation du fait que c'est toujours au début de la réaction que se produisent les effets corrosifs et qu'il n'y a pas d'inconvénient à ce que la réaction se poursuive dans la colonne de distillation si celle-ci est soustraite aux effets nuisibles du début. Suivant l'invention, on arrive à ce résultat en effectuant le début de la réaction dans un appareil de réaction résistant à la corrosion, et en introduisant ensuite les produits fluides obtenus dans une colonne de distillation qui peut être en matériaux quelconques, par exemple en fonte, où la réaction s'achève, les produits de la distillation étant ensuite soumis à une rectification.
Le dispositif pour l'exécution du procédé suivant l'invention comporte, outre une colonne de distillation, un appareil de réaction préalable en matière résistant à la corrosion qui est relié, en un ou des points intermédiaires de ladite colonne, par deux conduits partant l'un du sommet, l'autre de la base dudit appareil, de façon que non seulement les vapeurs qui peuvent résulter de la réaction, mais aussi les produits liquides avec les réactifs non encore consommés, passent dans la colonne de distillation. L'appareil de réaction préalable peut consister en un simple récipient, par exemple en grès ou en métal émaillé, qui est avantageusement muni de plateaux ou d'un remplissage de matériaux inertes. I1 peut fonctionner en ruissellement ou en noyé, les plateaux et le remplissage pouvant être supprimés dans ce dernier cas.
Le dessin annexé représente, a' titre d'exemple, le schéma d'une installation conforme à l'invention pour la transformation de chloréthanes en chioréthylènes.
Sur le dessin, A désigne la colonne de distillation, par exemple une colonne à plateaux construite en fonte, et B l'appareil de réaction préalable, par exemple une colonne de plus petites dimensions, en matériaux résistant à la corrosion, dans laquelle sont injectés simultanément et de façon continue les chloréthanes, un lait de chaux et de la vapeur d'eau, respectivement par 1, 2 et 3. La colonne B est reliée en un ou des points intermédiaires de la colonne A par deux conduits, l'un, 4, pour les vapeurs, qui sont soumises à une rectification dans la partie supérieure de la colonne A, l'autre, 5, pour le liquide, qui s'écoule vers le bas à l'encontre d'un courant de vapeur d'eau injecté en 6.
La réaction commencée en B se poursuit sur les plateaux de la colonne A où le liquide achève sa transformation sous l'action du barbotage de la vapeur, le liquide résiduaire étant évacué en 7.
Le mélange de ehloréthylènes produits et de vapeurs de choréthanes non décomposés quitte la colonne A en 8 et est introduit en 9 au bas d'une colonne de rectification C, d'ou sortent en 10 les chloréthylènes rectifiés et en 11 le liquide contenant les chloréthanes et une fraction de chloréthylènes. Ce liquide est mis en contact avec une nouvelle quantité de chaux soit dans la colonne A, soit de préférence dans une colonne auxiliaire de réaction
D où l'introduction de lait de chaux se fait en 12 et éventuellement une injection de vapeur d'eau en 13. Les vapeurs s'échappant de l'appareil D sont ramenées par 9 dans la colonne de rectification C, tandis que le liquide retourne par 14 dans la colonne de distillation A.
La rapidité de la réaction étant la plus grande au début, il suffit en pratique de ne laisser séjourner que peu de temps les réactifs dans la colonne de réaction préalable B, la durée de ce séjour pouvant être réglés suivant les besoins en réglant l'alimentation par les conduits 1. 2 et 3. Le procédé peut être réalisé de façon continue, la durée de la campagne n'étant alors limitée que par l'accumulation d'impuretés amenées par le lait de chaux dans les appareils B et û. On peut y remédier en doublant ceux-ci d'appareils de réserve, en les munissant de sas de vidange ou en utilisant un lait de chaux soigneusement filtré, ces moyens pouvant également être combinés.
Dans l'application du procédé suivant l'invention à la transformation de chloréthanes en chloréthylènes, les réactions mises en train dans l'appareil B sont par exemple: 2 C-H3Cl3 t Ca(OH), CaCl2 + 2 H-O + 2 C > H2C12 2 C2H2Cl4 t Ca (011)2 CaCl2 + 21120 t 2 C, HCl3 2 C2HClG t Ca(O11)
2 = CaCl2 t 21120 + 2 C2Cl4
Ces réactions étant très vives au début, on atteint rapidement un taux de transformation des chloréthanes assez élevé (par exemple les 2/3) pour que des effets corrosifs ne soient plus à craindre, de sorte qu'après quelques minutes les produits liquides et gazeux peuvent passer dans la colonne A où les réactions se poursuivent sans inconvénient.
L'invention est également applicable à d'autres cas où l'on effectue une réaction chimique suivie d'une distillation, ou à des cas d'épuration où la décomposition qui se ferait normalement sur un plateau déterminé de la colonne de distillation est exécutée à l'extérieur de celle-ci, suivant l'invention, dans un appareil de réaction préalable, afin de préserver la colonne des corrosions ou des encrassages et d'en prolonger la durée de fonctionnement.
Ainsi, par exemple, dans la fabrication de chlorobenzènes par chloruration directe du benzène, les produits de chioruration, qui contiennent de l'acide chlorhydrique, des produits d'addition tels que les chlorures de benzène et des composés organométalliques, sont additionnés de soude caustique et distillés. Ici également on évite les corrosions de la colonne de distillation en provoquant le début de la réaction qui précède la distillation dans un appareil construit en matériaux résistants, relié à la colonne, de manière que la réaction se poursuive et s'achève dans celle-ci.
REVENDICATIONS:
I. Procédé pour l'obtention de substances chimiques par réaction chimique et distillation, comportant l'intervention ou la formation incidente de matières corrosives au cours de ladite réaction, caractérisé en ce que l'on effectue le début de la réaction, pendant lequel l'action corrosive est la plus à craindre, dans un appareil résistant à la corrosion et qu'on introduit ensuite les produits fluides obtenus dans une colonne de distillation où la réaction s'achève, les produits de la distillation étant ensuite soumis à une rectification.