FR2784099A1 - Procede de separation et de purification de l'acide carboxylique issu de l'oxydation directe d'un hydrocarbure - Google Patents

Procede de separation et de purification de l'acide carboxylique issu de l'oxydation directe d'un hydrocarbure Download PDF

Info

Publication number
FR2784099A1
FR2784099A1 FR9811591A FR9811591A FR2784099A1 FR 2784099 A1 FR2784099 A1 FR 2784099A1 FR 9811591 A FR9811591 A FR 9811591A FR 9811591 A FR9811591 A FR 9811591A FR 2784099 A1 FR2784099 A1 FR 2784099A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
reaction
solvent
oxidation
hydrocarbon
distillation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9811591A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2784099B1 (fr
Inventor
Michel Costantini
Eric Fache
Gilbert Marin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rhone Poulenc Fibres SA
Rhodia Fiber and Resin Intermediates SAS
Original Assignee
Rhone Poulenc Fibres SA
Rhodia Fiber and Resin Intermediates SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rhone Poulenc Fibres SA, Rhodia Fiber and Resin Intermediates SAS filed Critical Rhone Poulenc Fibres SA
Priority to FR9811591A priority Critical patent/FR2784099B1/fr
Priority to TW088115739A priority patent/TW522147B/zh
Priority to SK351-2001A priority patent/SK3512001A3/sk
Priority to UA2001042574A priority patent/UA55564C2/uk
Priority to CN99812590A priority patent/CN1348435A/zh
Priority to KR1020017003311A priority patent/KR20010075110A/ko
Priority to CA002343013A priority patent/CA2343013A1/fr
Priority to JP2000570139A priority patent/JP2002524545A/ja
Priority to CZ2001918A priority patent/CZ2001918A3/cs
Priority to ARP990104596A priority patent/AR020437A1/es
Priority to PL99346640A priority patent/PL346640A1/xx
Priority to EP99942966A priority patent/EP1114019A1/fr
Priority to PCT/FR1999/002182 priority patent/WO2000015598A1/fr
Priority to BR9913719-4A priority patent/BR9913719A/pt
Priority to IDW20010841A priority patent/ID29135A/id
Priority to RU2001110090/04A priority patent/RU2208604C2/ru
Priority to US09/787,116 priority patent/US6563001B1/en
Publication of FR2784099A1 publication Critical patent/FR2784099A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2784099B1 publication Critical patent/FR2784099B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/43Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of the physical state, e.g. crystallisation
    • C07C51/44Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of the physical state, e.g. crystallisation by distillation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/43Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of the physical state, e.g. crystallisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/487Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by treatment giving rise to chemical modification

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

La présente invention consiste en un procédé perfectionné de traitement du mélange réactionnel issu de l'oxydation directe d'hydrocarbure en acide carboxylique, à l'aide d'oxygène moléculaire ou d'un gaz en contenant, en phase liquide, dans un solvant et en présence d'un catalyseur dissous dans le milieu réactionnel, caractérisé en ce que ledit procédé comporte :- lorsque la composition du mélange réactionnel le permet, une décantation en deux phases liquides : une phase supérieure non polaire et une phase inférieure polaire; - une distillation de ladite phase inférieure, ou le cas échéant de la totalité du mélange réactionnel, permettant de séparer d'une part un distillat et d'autre part le pied de distillation comprenant les acides formés, le catalyseur, les composés lourds, au moins une partie du solvant et éventuellement les intermédiaires et sous-produits de réaction; - un traitement de purification par oxydation, à l'aide d'oxygène moléculaire ou d'un gaz en contenant ou à l'aide de donneurs d'oxygène, du pied de distillation obtenu précédemment,- une distillation du solvant et des intermédiaires et sous-produits de réaction pouvant encore rester dans le mélange,- une cristallisation de l'acide carboxylique produit de la réaction; - une recristallisation dans l'eau de l'acide carboxylique produit de la réaction.

Description

PROCEDE DE SEPARATION ET DE PURIFICATION DE L'ACIDE CARBOXYLIQUE
ISSU DE L'OXYDATION DIRECTE D'UN HYDROCARBURE
La présente invention concemrne le traitement du mélange réactionnel issu de I'oxydation directe d'hydrocarbure en acide carboxylique, plus particulièrement du mélange réactionnel issu de la réaction d'oxydation du cyclohexane en acide adipique, et la séparation des différents constituants dudit mélange et la purification de l'acide
carboxylique produit de la réaction d'oxydation.
L'oxydation directe du cyclohexane en acide adipique est un procédé qui a été travaillé depuis longtemps, notamment en raison des avantages évidents qu'il y aurait à convertir le cyclohexane en acide adipique, en une seule étape et sans mettre en oeuvre un oxydant tel que l'acide nitrique, ce composé générant des oxydes d'azote
qu'il faut ensuite traiter pour éviter toute pollution.
Le brevet WO-A-94/07834 décrit l'oxydation d'hydrocarbures cycliques en diacides correspondants, en phase liquide comportant un solvant, à l'aide d'un gaz contenant de l'oxygène et en présence d'un catalyseur d'oxydation tel qu'un composé du cobalt, ledit solvant comprenant un acide organique n'ayant que des atomes d'hydrogène primaires ou secondaires. Ce brevet développe plus particulièrement les phases de traitement du mélange réactionnel final. Ce traitement consiste à séparer le diacide formé, en refroidissant le mélange pour provoquer la précipitation dudit diacide, à séparer par filtration le diacide de deux phases liquides, une non-polaire qui est recyclee, une polaire qui est également au moins partiellement recyclée après une
éventuelle hydrolyse et une séparation d'une quantité supplémentaire de diacide.
Ce brevet propose une solution pour oxyder en une étape le cyclohexane en acide adipique avec une sélectivité industriellement acceptable, mais il ne foumit pas de solution applicable industriellement au traitement du mélange réactionnel issu de l'oxydation, prenant en compte la séparation des différents produits et sous-produits de
la réaction, des produits non transformés et du catalyseur.
En outre, il s'avère en pratique qu'un procédé de traitement aussi sommaire ne
conduit pas à un acide adipique présentant la pureté requise dans de très nombreuses
applications de cette matière première très importante.
En effet, que ce soit pour la production de polyamide 6-6 ou pour d'autres applications telles que la production de certains polyuréthannes, la pureté de l'acide adipique mis en oeuvre doit être extrêmement élevée, notamment pour les teneurs en
sous-produits organiques pouvant amener des colorations indésirables.
Le brevet WO-A-96/03365 décrit un procédé plus complet de traitement du mélange réactionnel issu de l'oxydation directe du cyclohexane en acide adipique, ainsi que le recyclage du catalyseur. Cependant, la Demanderesse a observé que la présence d'intermédiaires et sous-produits d'oxydation, tels que notamment la cyclohexanone, le cyclohexanol, les esters de cyclohexyle, les acides hydroxycarboxyliques et les lactones, est susceptible de perturber la séparation et la purification de l'acide adipique. La présente invention propose un procédé qui évite ce
type d'inconvénient.
Elle consiste plus précisément en un procédé perfectionné de traitement du mélange réactionnel issu de l'oxydation directe d'hydrocarbure en acide carboxylique, à l'aide d'oxygène moléculaire ou d'un gaz en contenant, en phase liquide, dans un solvant et en présence d'un catalyseur dissous dans le milieu réactionnel, caractérisé en ce que ledit procédé comporte: lorsque la composition du mélange réactionnel le permet, une décantation en deux phases liquides: une phase supérieure non polaire, contenant essentiellement l'hydrocarbure non transformé et une phase inférieure polaire comprenant essentiellement le solvant, les acides formés, le catalyseur et une partie des autres produits de la réaction et de l'hydrocarbure non transformé; - une distillation de ladite phase inférieure, ou le cas échéant de la totalité du mélange réactionnel, permettant de séparer d'une part un distillat comprenant la totalité ou au moins une partie majoritaire de l'hydrocarbure non transformé et d'autre part le pied de distillation comprenant les acides formés, le catalyseur, les composés lourds, au moins une partie du solvant et éventuellement les intermédiaires et sous-produits de réaction - un traitement de purification par oxydation, à l'aide d'oxygène moléculaire ou d'un gaz en contenant ou à l'aide de donneurs d'oxygène, du pied de distillation obtenu précédemment, - une distillation du solvant et des intermédiaires et sous-produits de réaction pouvant encore rester dans le mélange, - une cristallisation de l'acide carboxylique produit de la réaction;
- une recristallisation dans l'eau de l'acide carboxylique produit de la réaction.
La décantation en deux phases du mélange réactionnel soumis au procédé de l'invention dépend essentiellement du solvant utilisé et de la quantité d'hydrocarbure transformé. Les hydrocarbures qui sont utilisés comme substrats de départ dans le procédé de l'invention sont plus particulièrement les alcanes, les cycloalcanes et les hydrocarbures
alkyl-aromatiques, ayant de 3 à 20 atomes de carbone.
Parmi ces hydrocarbures, les cycloalcanes, notamment ceux qui ont un cycle ayant de 5 à 12 atomes de carbone, sont certainement les plus importants, car leur
oxydation conduit aux diacides carboxyliques.
L'hydrocarbure le plus intéressant est le cyclohexane dont l'oxydation conduit à
l'acide adipique, I'un des composés de base du polyamide 6-6.
Par commodité, dans ce qui suit l'invention sera très généralement décrite pour le traitement des mélanges réactionnels issus de l'oxydation du cyclohexane en acide adipique, mais le procédé peut s'appliquer également aux mélanges obtenus à partir
d'autres hydrocarbures, et plus particulièrement d'autres cycloalcanes.
La phase cyclohexanique obtenue dans l'éventuelle étape de décantation est le
plus souvent réintroduite dans une opération d'oxydation du cyclohexane.
Le solvant mis en oeuvre dans l'oxydation de l'hydrocarbure, de préférence du cyclohexane, est un solvant au moins partiel de l'acide carboxylique dont la préparation est visée. Ce solvant peut être de nature très variée dans la mesure o il n'est pas sensiblement oxydable dans les conditions réactionnelles. Il peut être notamment choisi parmi les solvants protiques polaires et les solvants aprotiques polaires. Comme solvants protiques polaires, on peut citer par exemple les acides carboxyliques ne possédant que des atomes d'hydrogène primaires ou secondaires, en particulier les acides aliphatiques ayant de 1 à 9 atomes de carbone, les acides perfluoroalkylcarboxyliques tel que l'acide trifluoroacétique, I'eau, les alcools. Comme solvants aprotiques polaires, on peut citer par exemple les esters d'alkyle inférieur (= radical alkyle ayant de 1 à 4 atomes de carbone) d'acides carboxyliques, en particulier des acides carboxyliques aliphatiques ayant de 1 à 9 atomes de carbone ou des acides perfluoroalkylcarboxyliques, la tétramethylènesulfone (ou sulfolane),
les nitriles aliphatiques comme l'acétonitrile.
L'acide acétique est généralement préféré, en particulier lorsque le substrat à
oxyder est le cyclohexane.
Le catalyseur contient de préférence du cobalt, du manganèse, un mélange de cobalt avec un ou plusieurs autres métaux comme le manganèse, le chrome, le fer, le zirconium, l'hafnium, le cuivre, un mélange de manganèse avec un ou plusieurs autres métaux comme le chrome, le fer, le zirconium, I'hafnium, le cuivre. Parmi les mélanges à base de cobalt, les catalyseurs comprenant soit du cobalt et du chrome, soit du cobalt, du chrome et du zirconium, soit du cobalt et du fer, soit du cobalt et du manganèse, soit du cobalt et du zirconium et/ou de l'hafnium conviennent plus particulièrement bien. Ce catalyseur est engagé pour l'oxydation du cyclohexane,
sous la forme de composés de ces métaux solubles dans le milieu réactionnel.
Le mélange réactionnel à traiter par le procédé de l'invention contient à titre indicatif en poids par poids de 1 % à 99 % d'hydrocarbure non transformé, de 1 % à % d'acides carboxyliques formés, de 0,1 % à 10 % d'eau, de 0,001 % à 5 % du métal ou des métaux contenus dans le catalyseur, de 0,1 % à 10 % d'autres produits de la
réaction d'oxydation, le complément étant constitué par le solvant.
L'étape de distillation de la phase inférieure, ou le cas échéant du mélange réactionnel, est conduite de telle façon que la majeure partie et, dans la mesure du possible, la totalité du cyclohexane non transformé, pouvant être encore présent dans cette phase inférieure, soit séparée de l'acide adipique. Une partie des intermédiaires de réaction peuvent aussi être séparés, mais de préférence ces intermédiaires demeurent avec les diacides formés et le catalyseur, ainsi qu'avec les composés lourds éventuellement formés dans la réaction initiale d'oxydation de l'hydrocarbure. Sous le terme général de composés lourds ou de lourds, on entend les composés formés ayant une température d'ébullition supérieure à celle de l'hydrocarbure et des intermédiaires de réaction indiqués précédemment et qui ne sont pas les diacides carboxyliques,
acide adipique, acide glutarique et acide succinique, formés par la réaction d'oxydation.
Cette étape permet d'éviter lors de l'étape d'oxydation des intermédiaires de réaction, tels que cyclohexanol, cyclohexanone, carboxylates de cyclohexyle, acides hydroxycarboxyliques (acide hydroxycaproïque), lactones (butyrolactone, valérolactone essentiellement), d'oxyder une nouvelle quantité de cyclohexane et par
conséquent de former à nouveau des intermédiaires et sous-produits de réaction.
L'étape de distillation est généralement effectuée a une température de 25 C à 250 C et sous une pression absolue comprise entre 10 Pa et la pression atmosphérique. De préférence la température du mélange pendant la distillation sera
maintenue entre 70 C et 150 C.
Pour parfaire la séparation du cyclohexane non transformé, on peut utiliser dans la distillation un entraîneur inerte qui peut être un gaz inerte tel que l'azote ou de la vapeur d'eau. Le distillat obtenu dans l'opération de distillation comprend essentiellement le cyclohexane non transformé, le cas échéant de l'eau et des intermédiaires réactionnels tels que cyclohexanol et cyclohexanone. Le cyclohexane et les intermédiaires sont recyclés dans une nouvelle réaction d'oxydation du cyclohexane, après une élimination au moins partielle de l'eau par tout moyen connu, notamment par distillation azéotropique. L'oxydation du pied de distillation (oxydation secondaire) est catalysée par le
catalyseur mis en oeuvre dans la réaction principale d'oxydation de l'hydrocarbure.
Compte tenu des quantités d'intermédiaires de réaction, faibles par rapport à la quantité d'hydrocarbure mise en oeuvre dans la réaction principale, le catalyseur se trouve en
quantité relativement importante, par rapport aux composés à oxyder.
L'oxydation secondaire peut être réalisée avec de l'oxygène pur, avec de l'air ou avec d'autres mélanges gazeux contenant de l'oxygène, comme par exemple de l'air enrichi ou appauvri en oxygène. Elle peut également être réalisée avec des donneurs d'oxygène, tels que par exemple le peroxyde d'hydrogène ou les hydroperoxydes organiques comme l'hydroperoxyde de tertiobutyle, I'hydroperoxyde de cyclohexyle,
I'hydroperoxyde de cumyle.
Lorsque l'oxydation secondaire est effectuée avec l'oxygène pur ou en mélange,
la pression utilisée pour cette oxydation peut varier dans de larges limites.
Généralement la pression absolue se situe entre 1 bar (0,1 MPa) et 100 bar (10 MPa) et
préférentiellement entre 5 bar (0,5 MPa) et 50 bar (5 MPa).
La température peut également varier largement, par exemple de 25 C à 250 C.
De préférence, on réalise l'oxydation à une température de 40 C à 150 C.
Après l'étape d'oxydation secondaire, on distille le solvant et les autres composés liquides éventuellement encore présents, de manière à obtenir un mélange contenant
essentiellement les diacides carboxyliques formés et le catalyseur.
On procède alors à une cristallisation de l'acide adipique dans l'eau ou dans un
solvant organique solubilisant au moins partiellement l'acide adipique à chaud.
Ce solvant organique peut être choisi notamment parmi les cétones, les acides
carboxyliques, les esters d'acides carboxyliques, les alcools, les nitriles aliphatiques.
L'acide adipique obtenu par cette cristallisation est ensuite recristallisé dans l'eau,
afin d'atteindre la pureté nécessaire pour les principales applications o il est utilisé.
La recristallisation peut être précédée par un traitement au noir améliorant encore
la pureté recherchée.
Comme cela peut être déduit de la description qui précède, le procédé de
l'invention permet d'obtenir l'acide adipique pur dans des conditions ne nécessitant pas de catalyseur supplémentaire pour transformer les composés intermédiaires et/ou les composés lourds formés dans la réaction d'oxydation de l'hydrocarbure. Le présent procédé ne nécessite pas non plus de consommer un réactif supplémentaire tel que
I'acide nitrique et par conséquent évite l'investissement industriel correspondant.
Les exemples qui suivent illustrent l'invention.
EXEMPLE 1
Dans un autoclave de 1,5 I chemise titane et équipé d'une turbine six pales et des diverses ouvertures pour l'introduction des réactifs et des fluides ou pour l'évacuation des produits de la réaction et des fluides, que l'on a préalablement purgé à l'azote, on charge à température ambiante: - Acétate de cobalt tétrahydraté: 4,0 g (16 mmol) - Acide acétique 357 g - Cyclohexane: 292,5g - Cyclohexanone: 3,2 g (32,7 mmol) Après fermeture de l'autoclave, la pression d'azote est portée à 20 bar (2 MPa), l'agitation (1000 tours/min.) est mise en route et la température est amenée à 105 C en minutes. L'azote est alors remplacé par 20 bar (2 MPa) d'air appauvri
(à 5 % d'oxygène). Le débit gazeux d'entrée est réglé à 250 litres par heure.
Après une induction de dix minutes environ, pendant laquelle il n'y a pas consommation d'oxygène, la température s'élève de 2 à 3 C et l'oxygène commence à
être consommé. Le titre en oxygène en entrée est progressivement amené à 21 %.
Le titre en oxygène à la sortie du réacteur reste inférieur à 5 % durant la totalité de
l'essai. La température dans l'autoclave se maintient vers 105 C.
Lorsque 53 litres d'oxygène ont été consommés (Taux de conversion de 20% environ), on commence l'injection en continu de la phase liquide: injection d'une solution d'acide acétique contenant 1,1 % en poids d'acétate de cobalt tétrahydraté et 1,44 % en poids de cyclohexanone à un débit de 4,6 ml/min (régime stabilisé) et injection de cyclohexane à un débit de 5 ml/min (régime stabilisé). Le produit liquide est
stocké en continu dans un décanteur de 7 litres à 70 C.
Après 370 min depuis le début de la réaction, I'air est progressivement remplacé par de l'azote, le contenu de l'autoclave est transféré dans le décanteur. Le contenu du décanteur est un mélange biphasique. La phase supérieure, essentiellement cyclohexanique, qui contient peu de produits et de cobalt, est séparée. La phase
inférieure acétique (2668 g) contient l'essentiel des produits de l'oxydation et du cobalt.
La phase acétique est soumise à une première distillation dans les conditions suivantes: - pression:60 kPa - Température: 120 C
Cette distillation a pour but d'éliminer tout le cyclohexane.
Les résultats obtenus sont regroupés dans le tableau 1 ci-après.
Composés Masse initiale non Pied de distillation 1 traitée Cyclohexanone 281 mmol 95 mmol Acétate de cyclohexyle 18,5 mmol 37,2 mmol Cyclohexanol libre 243,4 mmol 53 mmol Acide glutarique* 248,6 mmol 248,6 mmol Acide succinique* 162,1 mmol 162,1 mmol Acide adipique* 2100,8 mmol 2100,8 mmol Acide hydroxycaproique 52,0 mmol 52,0 mmol Acide hydroxy-3 adipique 102,9 mmol 102,9 mmol Butyrolactone 87,3 mmol 58,2 mmol valérolactone 33,3 mmol 12,7 mmol Acide acétique 1593 g 430 g Masse totale 2668 g 895 g
Tableau 1
* Acide total (libre et estérifié) Le distillat a une masse de 1773 g. La moitié du pied de distillation 1 (447,5 g) est soumise à une deuxième distillation, plus poussée et destinée à éliminer tous les composés organiques volatils
qu'elle contient grâce à une injection de vapeur d'eau à 150 C sous pression de 10 kPa.
Les résultats obtenus sont regroupés dans le tableau 2 ci-après.
Composés 447,5 g du pied de Pied de distillation 2 distillation 1 à redistiller Cyclohexanone 47,5 mmol négligeable Acétate de cyclohexyle 18,6 mmol négligeable Cyclohexanol libre 26,5 mmol négligeable Acide glutarique* 124,3 mmol 124,3 mmol Acide succinique* 81,0 mmol 81,0 mmol Acide adipique* 1050,4 mmol 1050,4 mmol Acide hydroxycaproique 26,0 mmol 26,0 mmol Acide hydroxy-3 adipique 51,5 mmol 51,5 mmol Butyrolactone 29,1 mmol négligeable valérolactone 6,4 mmol négligeable Acide acétique 215 g 61 Masse totale 447,5 g 225
Tableau 2
Le distillat a une masse de 222,5 g.
On rajoute 500 g d'eau au pied de distillation 2. L'ensemble est chauffé a 70 C,
puis est progressivement refroidi jusqu'à température ambiante (environ 20 C).
Après filtration et lavage à l'eau, on obtient 122 g d'acide adipique brut.
Une recristallisation dans l'eau de cet adipique brut conduit à un acide adipique purifié (A) contenant: - acide succinique 0,0003 % - acide glutarique: <0,0001 % - cobalt: < 0,0002 %
Le catalyseur au cobalt se trouve dans les eaux de cristallisation et de lavage.
EXEMPLE 2
La deuxième moitié du pied de distillation 1 (447,5g) de l'exemple 1 est diluée dans 400 ml d'acide acétique supplémentaires et soumis à une nouvelle oxydation à l'air. Les 847,5 g de la solution précédente sont introduits dans l'autoclave titane de 1,51, inerte à l'azote. Après fermeture de l'autoclave, la pression d'azote est portée à bar (2 MPa), l'agitation (1000 tours/min.) mise en route et la température amenée à C en 20 minutes. L'azote est alors remplacé par 20 bar d'air. Le débit gazeux d'entrée est réglé à 250 litres par heure. Au bout de 3 h, l'autoclave est refroidi à 70 C, dépressurisé. La masse oxydée est récupérée et soumise à une distillation de type 2
(10 kPa, 150 C, injection de vapeur).
Les résultats sont présentés dans le tableau 3 ci-après.
Composés 447,5 g du pied Résultat de l'oxydation Pied de distillation 2 de distillation 1 à sur la masse oxydée oxyder Cyclohexanone 47,5 mmol négligeable négligeable Acétate de cyclohexyle 18,6 mmol 20 mmol négligeable Cyclohexanol libre 26,5 mmol 11,2 mmol négligeable Acide glutarique* 124,3 mmol 140,2 mmol 140,2 mmol Acide succinique* 81,0 mmol 90,3 mmol 90,3 mmol Acide adipique* 1050,4 mmol 1080,5 mmol 1080,5 mmol Acide hydroxycaproique 26,0 mmol 13 mmol 13 mmol Acide hydroxy-3 adipique 51,5 mmol 60 mmol 60 mmol Butyrolactone 29,1 mmol 12,5 mmol négligeable valérolactone 6,4 mmol négligeable négligeable Acide acétique 215 9 515 8,4 Masse totale 447,5 g 855 212 g Tableau 3 On rajoute 500 g d'eau au pied de distillation 2. L'ensemble est chauffé à 70 C,
puis est progressivement refroidi jusqu'à température ambiante (environ 20 C).
Après filtration et lavage à l'eau, on obtient 126 g d'acide adipique brut.
Une recristallisation dans l'eau de cet adipique brut conduit à un acide adipique purifié (B) contenant: - acide succinique: 0,0002 % - acide glutarique: <0,0001 % - cobalt: < 0,0002 %
Le catalyseur au cobalt se trouve dans les eaux de cristallisation et de lavage.
Les lots d'acide adipique (A) et (B) sont soumis à un test de chauffage.
Ce test consiste à chauffer 50 g de chaque lot à 215 C pendant 205 min, puis a
placer chacun d'eux dans 415 ml d'une solution aqueuse ammoniacale à 5 %.
On mesure ensuite l'absorbance à 454 nm des solutions d'adipate d'ammonium obtenues. On obtient les résultats suivants, exprimés en absorbances relatives, l'acide adipique (A) de référence représentant la valeur 1 Acide adipique (A): 1 Acide adipique (B): 0,15 L'acide adipique (B) purifié selon la présente invention contient moins d'impuretés
susceptibles de se colorer par chauffage.

Claims (9)

REVENDICATIONS
1) - Procédé de traitement du mélange réactionnel issu de l'oxydation directe d'hydrocarbure en acide carboxylique, à l'aide d'oxygène moléculaire ou d'un gaz en contenant, en phase liquide, dans un solvant et en présence d'un catalyseur dissous dans le milieu réactionnel, caractérisé en ce que ledit procédé comporte: - lorsque la composition du mélange réactionnel le permet, une décantation en deux phases liquides: une phase supérieure non polaire, contenant essentiellement l'hydrocarbure non transformé et une phase inférieure polaire comprenant essentiellement le solvant, les acides formés, le catalyseur et une partie des autres produits de la réaction et de l'hydrocarbure non transformé; - une distillation de ladite phase inférieure, ou le cas échéant de la totalité du mélange réactionnel, permettant de séparer d'une part un distillat comprenant la totalité ou au moins une partie majoritaire de l'hydrocarbure non transformé et d'autre part le pied de distillation comprenant les acides formés, le catalyseur, les composés lourds, au moins une partie du solvant et éventuellement les intermédiaires et sous-produits de réaction - un traitement de purification par oxydation, à l'aide d'oxygène moléculaire ou d'un gaz en contenant ou à l'aide de donneurs d'oxygène, du pied de distillation obtenu précédemment, - une distillation du solvant et des intermédiaires et sous-produits de réaction pouvant encore rester dans le mélange, - une cristallisation de l'acide carboxylique produit de la réaction
- une recristallisation dans l'eau de l'acide carboxylique produit de la réaction.
2) - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'hydrocarbure utilisé comme substrat de départ est choisi parmi les alcanes, les cycloalcanes et les
hydrocarbures alkyl-aromatiques, ayant de 3 à 20 atomes de carbone.
3) - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que
I'hydrocarbure utilisé est choisi parmi les cycloalcanes, de préférence ceux qui ont un
cycle ayant de 5 à 12 atomes de carbone, et est plus préférentiellement le cyclohexane.
4) - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le solvant
mis en oeuvre dans l'oxydation de l'hydrocarbure est un solvant au moins partiel de l'acide carboxylique dont la préparation est visée et est choisi parmi les solvants
protiques polaires et les solvants aprotiques polaires.
) - Procédé selon l'une des revendications 1 a 4, caractérisé en ce que le solvant
est choisi parmi les acides aliphatiques ayant de 1 à 9 atomes de carbone et est de
préférence l'acide acétique.
6) - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le
catalyseur contient du cobalt, du manganèse, un mélange de cobalt avec un ou plusieurs autres métaux choisis parmi le manganèse, le chrome, le fer, le zirconium, I'hafnium, le cuivre, un mélange de manganèse avec un ou plusieurs autres métaux
choisis parmi le chrome, le fer, le zirconium, I'hafnium, le cuivre.
7) - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le
catalyseur contient soit du cobalt et du chrome, soit du cobalt, du chrome et du zirconium, soit du cobalt et du fer, soit du cobalt et du manganèse, soit du cobalt et du
zirconium et/ou de l'hafnium.
8) - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le
mélange réactionnel à traiter comprend en poids par poids de 1 % à 99 % d'hydrocarbure non transformé, de 1 % à 40 % d'acides carboxyliques produits, de 0,1 % à 10 % d'eau, de 0,001 % à 5 % du métal ou des métaux contenus dans le catalyseur, de 0,1 % à 10 % d'autres produits de la réaction, le complément étant
constitué par le solvant.
9) - Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que
l'oxydation du pied de distillation (oxydation secondaire) est effectuée à l'aide d'oxygène moléculaire ou d'un gaz en contenant, sous une pression absolue de 1 bar à 100 bar et
de préférence de 5 bar à 50 bar.
) - Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que
l'oxydation du pied de distillation (oxydation secondaire) est effectuée à une
température de 25 C à 250 C et de préférence de 40 C à 150 C.
11) - Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la
cristallisation de l'acide carboxylique produit de la réaction est effectuée dans l'eau ou dans un solvant organique choisi parmi les cétones, les acides carboxyliques, les esters
d'acides carboxyliques, les alcools, les nitriles aliphatiques.
FR9811591A 1998-09-14 1998-09-14 Procede de separation et de purification de l'acide carboxylique issu de l'oxydation directe d'un hydrocarbure Expired - Fee Related FR2784099B1 (fr)

Priority Applications (17)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9811591A FR2784099B1 (fr) 1998-09-14 1998-09-14 Procede de separation et de purification de l'acide carboxylique issu de l'oxydation directe d'un hydrocarbure
TW088115739A TW522147B (en) 1998-09-14 1999-09-13 Process for separating out and purifying the carboxylic acid from the direct oxidation of a hydrocarbon
EP99942966A EP1114019A1 (fr) 1998-09-14 1999-09-14 Procede de separation et de purification de l'acide carboxylique issu de l'oxydation directe d'un hydrocarbure
CN99812590A CN1348435A (zh) 1998-09-14 1999-09-14 由烃直接氧化制备的羧酸的分离和提纯方法
KR1020017003311A KR20010075110A (ko) 1998-09-14 1999-09-14 탄화수소의 직접 산화로부터의 카르복실산 분리 및 정제방법
CA002343013A CA2343013A1 (fr) 1998-09-14 1999-09-14 Procede de separation et de purification de l'acide carboxylique issu de l'oxydation directe d'un hydrocarbure
JP2000570139A JP2002524545A (ja) 1998-09-14 1999-09-14 炭化水素の直接酸化から得られるカルボン酸を分離精製する方法
CZ2001918A CZ2001918A3 (cs) 1998-09-14 1999-09-14 Způsob zpracování reakční směsi z přímé oxidace uhlovodíků na karboxylové kyseliny
SK351-2001A SK3512001A3 (en) 1998-09-14 1999-09-14 Method for separating and purifying carboxylic acid derived from the direct oxidation of a hydrocarbon
PL99346640A PL346640A1 (en) 1998-09-14 1999-09-14 Method for separating and purifying carboxylic acid derived from the direct oxidation of a hydrocarbon
UA2001042574A UA55564C2 (uk) 1998-09-14 1999-09-14 Спосіб виділення та очистки карбонової кислоти, яку одержують прямим окисленням вуглеводню
PCT/FR1999/002182 WO2000015598A1 (fr) 1998-09-14 1999-09-14 Procede de separation et de purification de l'acide carboxylique issu de l'oxydation directe d'un hydrocarbure
BR9913719-4A BR9913719A (pt) 1998-09-14 1999-09-14 Processo de tratamento da mistura de reação proveniente de oxidação direta de hidrocarboneto em ácido carboxìlico
IDW20010841A ID29135A (id) 1998-09-14 1999-09-14 Proses pemisahan keluar dan pemurnian asam karboksilat dari oksidasi langsung hidrokarbon
RU2001110090/04A RU2208604C2 (ru) 1998-09-14 1999-09-14 Способ выделения и очистки дикарбоновой кислоты, образующейся при прямом окислении циклического углеводорода с3-с20
US09/787,116 US6563001B1 (en) 1998-09-14 1999-09-14 Method for separating and purifying carboxylic acid derived from the direct oxidation of a hydrocarbon
ARP990104596A AR020437A1 (es) 1998-09-14 1999-09-14 Procedimiento para separar y purificar el acido carboxilico de la oxidacion directa de un hidrocarburo

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9811591A FR2784099B1 (fr) 1998-09-14 1998-09-14 Procede de separation et de purification de l'acide carboxylique issu de l'oxydation directe d'un hydrocarbure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2784099A1 true FR2784099A1 (fr) 2000-04-07
FR2784099B1 FR2784099B1 (fr) 2000-11-24

Family

ID=9530524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9811591A Expired - Fee Related FR2784099B1 (fr) 1998-09-14 1998-09-14 Procede de separation et de purification de l'acide carboxylique issu de l'oxydation directe d'un hydrocarbure

Country Status (17)

Country Link
US (1) US6563001B1 (fr)
EP (1) EP1114019A1 (fr)
JP (1) JP2002524545A (fr)
KR (1) KR20010075110A (fr)
CN (1) CN1348435A (fr)
AR (1) AR020437A1 (fr)
BR (1) BR9913719A (fr)
CA (1) CA2343013A1 (fr)
CZ (1) CZ2001918A3 (fr)
FR (1) FR2784099B1 (fr)
ID (1) ID29135A (fr)
PL (1) PL346640A1 (fr)
RU (1) RU2208604C2 (fr)
SK (1) SK3512001A3 (fr)
TW (1) TW522147B (fr)
UA (1) UA55564C2 (fr)
WO (1) WO2000015598A1 (fr)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2810904B1 (fr) * 2000-06-28 2002-12-20 Rhodia Polyamide Intermediates Procede d'oxydation d'hydrocarbures, d'alcools et/ou de cetones
US6814867B2 (en) * 2002-09-12 2004-11-09 Inuista North America S.à.r.l. Process for reducing chromium in nonvolatile residue resulting from air oxidation of cyclohexane

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2092524A5 (fr) * 1970-04-03 1972-01-21 Mitsubishi Petrochemical Co
DE4428977A1 (de) * 1994-08-16 1996-02-22 Bayer Ag Verfahren zur Aufarbeitung eines Nebenproduktstroms
EP0847980A1 (fr) * 1996-12-12 1998-06-17 RHODIA FIBER &amp; RESIN INTERMEDIATES Procédé de traitement de mélanges réactionnels issus de l'oxydation du cyclohexane

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW238299B (fr) * 1992-09-25 1995-01-11 Bayer Ag
FR2775685B1 (fr) 1998-03-05 2000-12-29 Rhone Poulenc Fibres Procede de separation et de purification de l'acide adipique

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2092524A5 (fr) * 1970-04-03 1972-01-21 Mitsubishi Petrochemical Co
DE4428977A1 (de) * 1994-08-16 1996-02-22 Bayer Ag Verfahren zur Aufarbeitung eines Nebenproduktstroms
EP0847980A1 (fr) * 1996-12-12 1998-06-17 RHODIA FIBER &amp; RESIN INTERMEDIATES Procédé de traitement de mélanges réactionnels issus de l'oxydation du cyclohexane

Also Published As

Publication number Publication date
SK3512001A3 (en) 2001-09-11
ID29135A (id) 2001-08-02
CA2343013A1 (fr) 2000-03-23
BR9913719A (pt) 2002-05-28
US6563001B1 (en) 2003-05-13
RU2208604C2 (ru) 2003-07-20
CZ2001918A3 (cs) 2001-08-15
TW522147B (en) 2003-03-01
EP1114019A1 (fr) 2001-07-11
FR2784099B1 (fr) 2000-11-24
AR020437A1 (es) 2002-05-15
WO2000015598A1 (fr) 2000-03-23
UA55564C2 (uk) 2003-04-15
CN1348435A (zh) 2002-05-08
KR20010075110A (ko) 2001-08-09
PL346640A1 (en) 2002-02-25
JP2002524545A (ja) 2002-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0772581B1 (fr) Procede de recyclage du catalyseur dans l&#39;oxydation directe du cyclohexane en l&#39;acide adipique
EP0847980B1 (fr) Procédé de traitement de mélanges réactionnels issus de l&#39;oxydation du cyclohexane
EP1060157B1 (fr) Procede de separation et de purification de l&#39;acide adipique
EP0870751B1 (fr) Procédé d&#39;oxydation d&#39;hydrocarbures, d&#39;alcools et/ou de cétones
EP1114018A1 (fr) Procede de cristallisation d&#39;acide carboxylique
FR2846651A1 (fr) Procede de fabrication d&#39;acides carboxyliques
EP1165481B1 (fr) Procede d&#39;oxydation de cycloalcanes, de cycloalcanols et/ou de cycloalcanones
EP0847979B1 (fr) Procédé de préparation de diacides à partir des eaux de lavage des produits d&#39;oxydation du cyclohexane
FR2784099A1 (fr) Procede de separation et de purification de l&#39;acide carboxylique issu de l&#39;oxydation directe d&#39;un hydrocarbure
EP1268384B1 (fr) Procede d&#39;oxydation de cyclohexane en acides
EP1305273B1 (fr) Procede d&#39;oxydation d&#39;hydrocarbures, d&#39;alcools et/ou de cetones
FR2784098A1 (fr) Procede de separation et de cristallisation de l&#39;acide carboxylique issu de l&#39;oxydation directe d&#39;un hydrocarbure
FR2795720A1 (fr) Procede de cristallisation d&#39;acide carboxylique et procede de fabrication d&#39;acide carboxylique cristallise
FR2796377A1 (fr) Procede de fabrication d&#39;acide carboxylique cristallise
FR2806078A1 (fr) Procede d&#39;oxydation d&#39;hydrocarbures en acides
FR2838122A1 (fr) Procede de fabrication d&#39;acides carboxyliques

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse