FR3086548A1 - Procede de purification d'une charge hydroalcoolique comprenant de l'ethanol, de l'acetaldehyde et des impuretes - Google Patents

Procede de purification d'une charge hydroalcoolique comprenant de l'ethanol, de l'acetaldehyde et des impuretes Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un procédé de purification d'une charge hydroalcoolique comprenant de l'éthanol, de l'acétaldéhyde et des impuretés, ledit procédé comprenant une étape a) d'extraction liquide-liquide à contre-courant comprenant une section d'extraction alimentée en tête par ladite charge hydroalcoolique et un raffinat issu de l'étape b) et en fond par un solvant d'extraction, et produisant en tête un flux d'extraction et en fond un effluent hydroalcoolique ; et une étape b) de contre-extraction liquide-liquide à contre-courant comprenant une section de contre-extraction alimentée en tête par une solution aqueuse et en fond par le flux d'extraction issu de l'étape a), et produisant en tête un extrait et en fond ledit raffinat, ladite section de contre-extraction étant opérée à une température entre 10 et 90°C, à une pression entre 0,1 et 0,5 MPa, en présence d'un solide acide et à une vitesse volumique horaire (VVH) entre 1,8 et 17 h-1.

Description

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
La présente invention concerne un procédé de traitement d’une charge hydroalcoolique comprenant au moins de l’eau, de l’éthanol, de l’acétaldéhyde, des impuretés et éventuellement au moins un acétal, en particulier au moins du diéthylacétal, par extraction et contre-extraction liquide-liquide et décomposition de l’acétal, en particulier le diéthylacétal, en présence d’un solide acide. La présente invention permet ainsi la purification de la charge hydroalcoolique tout en optimisant la récupération de l’éthanol et de l’acétaldéhyde. Le procédé selon l’invention peut avantageusement être intégré dans un procédé plus global de conversion de l’éthanol en butadiène, appelé encore procédé Lebedev. Il permet alors de purifier l’effluent liquide issu des réacteurs de conversion tout en améliorant la récupération de l’éthanol et de l’acétaldéhyde non convertis en butadiène, d’optimiser ainsi le recyclage de l’éthanol et de l’acétaldéhyde vers les réacteurs de conversion et donc d’améliorer le rendement en butadiène du procédé Lebedev global.
ART ANTERIEUR
Le procédé de production de butadiène à partir d'éthanol a été développé, en particulier, par des équipes américaines durant la seconde guerre mondiale à partir des travaux d'Ostromilenski.
Dans ce procédé, la conversion par passe est inférieure à 50%, ce qui implique des recyclages importants de l’éthanol et de l’acétaldéhyde. De plus, une grande variété d’impuretés de différentes natures (hydrocarbures saturés, insaturés, aromatiques, produits oxygénés tels que alcools, cétones, aldéhydes, phénols, acides, esters, éthers) et ayant des masses molaires très différentes est produite (entre 50 et 10 000 g/mol).
Il est donc nécessaire de mettre en place un enchaînement d’opérations unitaires dans le but d’éliminer le maximum d’impuretés en perdant le moins possible d’éthanol et d’acétaldéhyde. D’un point de vue économique, il est primordial de diminuer le coût de production du butadiène, ce qui nécessite de :
a) perdre le moins possible d’éthanol et d’acétaldéhyde
b) ne pas recycler d’impuretés dans les réacteurs qui induiraient une chute de sélectivité en butadiène, ou qui s’accumuleraient à des niveaux non acceptables, nécessitant une purge et donc des pertes en éthanol et acétaldéhyde.
À la sortie des réacteurs catalytiques, l’effluent produit, composé de butadiène, d’acétaldéhyde, d’eau, d’éthanol et d’impuretés subit plusieurs opérations unitaires afin de séparer les sous-produits gazeux des sous-produits liquides, liquides et gazeux étant entendus à température et pression ambiante.
Parmi les sous-produits gazeux, on peut citer l’hydrogène, le monoxyde de carbone, le dioxyde de carbone, les alcanes et les oléfines en Ci-C4. Il est primordial d’éliminer ces sous-produits de l’effluent riche en butadiène afin d’obtenir un produit aux spécifications.
Parmi les sous-produits liquides à température ambiante, on peut citer l’acétone, le diéthyléther, le butanal, le butanol, le butanone, l’éthyle acétate, le crotonaldéhyde et l’acide acétique. D’autres sousproduits sont générés en plus faible quantité dans la zone réactionnelle. Dans la suite du document, on désignera par « impuretés » cet ensemble de milliers de composés hydrocarbonés ou oxygénés.
Dans les premiers schémas de procédé des équipes américaines, l’éthanol, l’acétaldéhyde, l’eau et les sous-produits liquides étaient séparés par un enchaînement de trois colonnes à distiller (brevet US 2,403,742). L’effluent riche en éthanol, acétaldéhyde, eau et sous-produits liquides alimente une première colonne à distiller dans laquelle un effluent riche en acétaldéhyde est séparé du reste de l’effluent. Une seconde colonne à distiller permet de séparer les sous-produits liquides d’un effluent riche en éthanol et eau. La dernière colonne à distiller permet de séparer l’éthanol de l’eau. La majeure partie des brevets de procédé déposés dans la période 1940-1960 par les sociétés Carbide & Carbon ou Keppers (US 2,403,743 ; US 2,393,381 ; US 2,395,057 et US 2,439,587) visent à améliorer cette partie du schéma.
Une des problématiques du procédé, observée dans les années 1945, est une formation importante de diéthylacétal résultant notamment de la réaction de l’éthanol avec l’acétaldéhyde, ce qui entraine une perte non négligeable en réactifs (éthanol, acétaldéhyde) et donc une baisse de rendement en butadiène. Toussaint étal., Industrial and Engineering Chemistry; 1947; Vol. 39, No. 2, p. 120-125, indiquent en particulier que 20 kg de diéthylacétal sont produits pour une tonne de butadiène formé.
Dans les brevets FR 3 026 100 et FR 3 026 101, l’élimination des impuretés liquides se fait par extraction liquide-liquide. L’effluent composé d’éthanol, d’acétaldéhyde, d’eau et d’impuretés alimente une colonne d’extraction liquide-liquide. Cette dernière est alimentée en fond par un solvant de lavage qui a pour but de laver à contre-courant la charge. A la sortie de cette section de lavage, l’extrait est composé majoritairement du solvant de lavage, des sous-produits extraits et d’une faible quantité d’éthanol et d’acétaldéhyde. Cet extrait est ensuite lavé à l’eau dans le but de ré-extraire l’éthanol et l’acétaldéhyde et ainsi minimiser les pertes en éthanol et acétaldéhyde. Le solvant de lavage employé pour cette opération unitaire est constitué d’un mélange d’hydrocarbures ayant entre 6 et 40 atomes de carbones.
Dans cette configuration, une forte proportion du diéthylacétal et environ la moitié de l’hémi-acétal correspondant, formés en amont de l’étape d’extraction liquide-liquide, sont extraits par le solvant. Cela a pour conséquence d’entrainer une perte en équivalent éthanol et acétaldéhyde non négligeable et donc augmenter le prix de production du butadiène.
La demande de brevet FR 3 057 467 propose un procédé de purification de l’effluent composé d’éthanol, d’acétaldéhyde, d’eau, des procédés Lebedev des brevets FR 3 026 100 et FR 3 026 101, par extraction et contre-extraction liquide-liquide avec décomposition du diéthylacétal catalysée par la présence d’un acide dans la phase aqueuse introduite lors de l’étape de contre-extraction. Cependant, un tel procédé avec la mise en œuvre avec d’un acide dissout dans la phase aqueuse entraîne une consommation et donc perte plus ou moins importante des molécules acides, ou la nécessité d’un post-traitement de la phase aqueuse du procédé Lebedev pour récupérer le catalyseur acide. Par ailleurs, l’acide dissout dans la phase aqueuse peut entrainer la formation d’acétals lors de l’étape d’extraction, ce qui génère une accumulation d’acétals, d’éthanol et d’acétaldéhydes au sein de la colonne d’extraction, préjudiciable au rendement du procédé en éthanol et acétaldéhyde.
Le procédé selon l’invention vise à régler ce problème de consommation d’acide ou de post-traitement de la phase aqueuse. Il permet également de limiter la formation d’acétals lors de l’étape d’extraction par un solvant organique de l’unité d’extraction liquide-liquide, comme celle décrite notamment dans les brevets FR 3 026 100 et FR 3 026 101. Plus généralement, la présente invention vise la purification d’une charge hydroalcoolique comprenant de l’éthanol et de l’acétaldéhyde, tout en limitant les pertes en éthanol et en acétaldéhyde. Lorsqu’elle est avantageusement intégrée à un procédé de type Lebedev, tel que celui décrit dans le brevet FR 3 026 100 ou le brevet FR 3 026 101, la présente invention a pour objectif de purifier l’effluent liquide issu de l’étape de séparation du butadiène en sortie des réacteurs, en plus particulièrement de l’effluent éthanol / acétaldéhyde / eau issu de D1) du brevet FR 3 026 100 ou de l’effluent éthanol/acétaldéhyde/eau issu de l’étape B) du brevet FR 3 026 101, tout en optimisant les quantités d’éthanol et d’acétaldéhyde recyclés. La présente invention vise ainsi l’amélioration du rendement global du procédé Lebedev en butadiène, sans perte de catalyseur acide ou sans intégration d’une étape de post-traitement de la phase aqueuse.
OBJET ET INTERET DE L’INVENTION
L’invention concerne un procédé de purification d’une charge hydroalcoolique comprenant au moins de l’eau, de l’éthanol, de l’acétaldéhyde et des impuretés ledit procédé comprenant :
a) une étape d’extraction liquide-liquide à contre-courant de ladite charge hydroalcoolique, comprenant une section d’extraction alimentée en tête par ladite charge hydroalcoolique et un raffinât issu de l’étape b) de contre-extraction et en fond par un solvant d’extraction, et produisant en tête un flux d’extraction et en fond un effluent hydroalcoolique comprenant de l’éthanol et de l’acétaldéhyde, ladite section d’extraction étant opérée à une température comprise entre 10 et 90°C et à une pression comprise entre 0,1 et 0,5 MPa ;
b) une étape de contre-extraction liquide-liquide à contre-courant comprenant une section de contre-extraction alimentée en tête par une solution aqueuse et en fond par le flux d’extraction issu de l’étape a), et produisant en tête un extrait et en fond ledit raffinât, ladite section de contre-extraction étant opérée à une température comprise entre 10 et 90°C, à une pression comprise entre 0,1 et 0,5 MPa, en présence d’un solide acide et à une vitesse volumique horaire (WH) entre 1,8 et 17 h’1, la vitesse volumique horaire (WH), correspondant au débit volumique de ladite solution aqueuse par rapport au volume dudit solide acide.
Le procédé selon l’invention permet de purifier par extraction/contre-extraction liquide-liquide une charge hydroalcoolique comprenant de l’eau, de l’éthanol, de l’acétaldéhyde et des impuretés, notamment apolaires, tout en limitant les pertes en éthanol et en acétaldéhyde. Les inventeurs ont en effet découvert que l’introduction d’un solide acide, par exemple une résine acide échangeuses de cations, dans la section de contre-extraction d’une unité de extraction/contre-extraction liquide-liquide d’une charge hydroalcoolique comprenant de l’éthanol et de l’acétaldéhyde, permet la décomposition des acétals et/ou hémiacétals, en particulier le diéthylacétal, éventuellement compris dans la charge hydroalcoolique contenant l’éthanol et l’acétaldéhyde ou formés dans l’unité d’extraction/contreextraction liquide-liquide et également de limiter la formation et l’accumulation d’acétals et/ou d’hémiacétals, en particulier de diéthylacétal, mais également l’accumulation d’éthanol et d’acétaldéhyde, dans la section d’extraction par un solvant organique dans une unité d’extraction liquide-liquide, comme celle décrite notamment dans les brevets FR 3 026 100 et FR 3 026 101. La récupération de l’éthanol et de l’acétaldéhyde, en sortie d’unité d’extraction/contre-extraction liquideliquide est donc optimisée.
Avantageusement, le procédé selon l’invention est intégré dans un procédé Lebedev (ou de type Lebedev), c’est-à-dire un procédé de conversion d’éthanol en butadiène, notamment en 1,3butadiène. Lorsqu’il est avantageusement intégré à un procédé de type Lebedev, tel que celui décrit dans le brevet FR 3 026 100 ou FR 3 026 101, le procédé de purification selon la présente invention permet la purification de l’effluent hydroalcoolique obtenu après séparation du butadiène de l’effluent directement issu des réacteurs de conversion, et plus particulièrement la purification de l’effluent éthanol / acétaldéhyde / eau issu de D1) du brevet FR 3 026 100 ou de l’effluent éthanol/acétaldéhyde/eau issu de l’étape B) du brevet FR 3 026 101, en optimisant les quantités d’éthanol et d’acétaldéhyde recyclées. Il permet donc avantageusement l’amélioration des performances du procédé Lebedev en butadiène, en optimisant notamment le rendement global en butadiène sans engendrer de surcoût de post-traitement de la phase aqueuse ou de consommation de composé acide.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
L’invention concerne un procédé de purification d’une charge hydroalcoolique comprenant au moins de l’eau, de l’éthanol, de l’acétaldéhyde et des impuretés, notamment organiques, et éventuellement au moins un acétal, en particulier du diéthylacétal, ledit procédé comprenant, de préférence consistant en, les étapes suivantes :
a) une étape d’extraction liquide-liquide à contre-courant de ladite charge hydroalcoolique, comprenant une section d’extraction alimentée en tête par ladite charge hydroalcoolique et un raffinât issu de l’étape b) de contre-extraction et en fond par un solvant d’extraction, et produisant en tête un flux d’extraction et en fond un effluent hydroalcoolique comprenant de l’éthanol et de l’acétaldéhyde, ladite section d’extraction étant opérée à une température comprise entre 10 et 90°C et à une pression comprise entre 0,1 et 0,5 MPa ;
b) une étape de contre-extraction liquide-liquide à contre-courant comprenant une section de contre-extraction alimentée en tête par une solution aqueuse et en fond par le flux d’extraction issu de l’étape a), et produisant en tête un extrait et en fond le raffinai, ladite section de contre-extraction étant opérée à une température comprise entre 10 et 90°C, à une pression comprise entre 0,1 et 0,5 MPa, en présence d’un solide acide et à une vitesse volumique horaire (WH), définie comme le débit volumique de ladite solution aqueuse par volume dudit solide acide, entre 1,8 et 17 h-1, de préférence entre 5 et 15 h-1.
La charge hydroalcooligue :
Le procédé selon l’invention permet d’extraire l’éthanol et l’acétaldéhyde d’une charge hydroalcoolique comprenant de l’eau, de l’éthanol et de l’acétaldéhyde. Ladite charge hydroalcoolique comprend également des impuretés, notamment organiques, qui peuvent être de natures très variées (hydrocarbures saturés, insaturés, aromatiques, produits oxygénés, parmi lesquels on peut citer les alcools, cétones, aldéhydes, composés phénoliques, acides, esters, éthers), la masse molaire des différentes impuretés pouvant aller de 50 à 10 000 g/mol. Typiquement, les impuretés peuvent être l’acétone, le diéthyléther, le butanal, des butanols, des butanones, l’éthyle acétate, le crotonadélhyde, des pentènes, des pentadiènes, des hexènes et des hexadiènes.
La charge hydroalcoolique dans le procédé selon l’invention peut éventuellement également comprendre au moins un acétal et/ou hémiacétal. En particulier, la charge hydroalcoolique à traiter peut comprendre du diéthylacétal et/ou l’hémi-éthyl-acétal. Le diéthylacétal et l’hémi-éthyl-acétal sont connu pour être les produits de la réaction de l’éthanol avec l’acétaldéhyde.
Selon l’invention, le terme « impuretés » désigne ainsi tout composé, notamment organique, autre que l’eau, l’éthanol et l’acétaldéhyde et autre que les acétals et hémiacétals, en particulier autre que le diéthylacétal et l’hémi-éthyl-acétal. Les impuretés peuvent, par exemple, être des hydrocarbures saturés, insaturés, aromatiques, comme es pentènes, des pentadiènes, des hexènes et des hexadiènes, ou des produits oxygénés, comme l’acétone, le diéthyléther, le butanal, des butanols, des butanones, l’éthyle acétate, le crotonadélhyde.
Le procédé de purification selon l’invention est ainsi avantageusement alimenté par une charge hydroalcoolique comprenant au moins de l’eau, de l’éthanol, de l’acétaldéhyde, des impuretés et éventuellement des acétals et/ou hémiacétals, en particulier du diéthylacétal et/ de l’hémi-éthyl-acétal.
De préférence, la charge hydroalcoolique comprend entre 30 % et 70% poids d’éthanol, de préférence entre 40 et 60% poids d’éthanol, par rapport au poids total de la charge hydroalcoolique, entre 1 et 30% poids d’acétaldéhyde, de préférence entre 5 et 10% poids d’acétaldéhyde, par rapport au poids total de la charge hydroalcoolique, et entre 0,5 et 20% poids d’impuretés, notamment entre 1 et 20% poids d’impuretés par rapport au poids total de la charge hydroalcoolique. Lorsque la charge comprend, en outre, au moins un acétal et/ou hémiacétal, comme le diéthylacétal, la teneur pondérale en acétals et hémiacétals dans ladite charge hydroalcoolique est de préférence comprise entre 1 et 20% poids, et de manière préférée entre 1 et 15% poids.
Avantageusement, ladite charge hydroalcoolique est issue de la conversion de l’éthanol en butadiène, en particulier en 1,3-butadiène, après séparation des incondensables et du butadiène. Ladite charge hydroalcoolique est de manière préférée un effluent hydroalcoolique issu d’une étape de séparation du butadiène en sortie des réacteurs de conversion dans un procédé Lebedev, par exemple un effluent semblable à l’effluent éthanol/acétaldéhyde/eau issu de D1) du brevet FR 3 026 100 ou l’effluent éthanol/acétaldéhyde/eau issu de l’étape B) du brevet FR 3 026 101..
Etape a) d’extraction des impuretés :
Le procédé de purification selon l’invention comprend une étape a) d’extraction liquide-liquide à contre-courant comprenant une section d’extraction alimentée en tête par ladite charge hydroalcoolique et un raffinât issu de l’étape b) de contre-extraction et en fond par un solvant d’extraction, et produisant en tête un flux d’extraction et en fond un effluent hydroalcoolique comprenant de l’éthanol et de l’acétaldéhyde, ladite section d’extraction étant opérée à une température comprise entre 10 et 90°C et à une pression comprise entre 0,1 et 0,5 MPa.
Selon l’invention, ladite section d’extraction de l’étape a) comprend avantageusement un extracteur et est opérée à une température comprise entre 10 et 90°C, de préférence entre 10 et 70°C et de manière plus préférée entre 20 et 50°C. Si la température est inférieure à 10°C, l’extraction des impuretés est moins efficace. Selon l’invention, ladite section d’extraction de l’étape a) est opérée à une pression comprise entre 0,1 et 0,5 MPa, préférentiellement entre 0,2 et 0,4 MPa.
Le solvant d’extraction et la charge hydroalcoolique alimentant ladite étape a) sont avantageusement chacun à une température indépendamment comprise entre 10 et 90°C, de préférence entre 10 et 70 °C et de manière plus préférée entre 20 et 50°C.
Selon l’invention, le solvant d’extraction qui alimente l’étape a) est avantageusement un solvant organique, de préférence apolaire. De préférence, le solvant d’extraction qui alimente l’étape a) est un mélange d’hydrocarbures ayant entre 6 et 40 atomes de carbones, de préférence entre 10 et 20 atomes de carbone ou tout autre solvants permettant une démixtion avec la phase hydro-alcoolique. De manière non limitative, ledit mélange d’hydrocarbures peut être une coupe gazole ou kérosène désulfurée ou bien encore une coupe d'hydrocarbures produite par une unité de type Fischer-Tropsh. De manière très préférée, le solvant d’extraction qui alimente l’étape a) est l’hexadécane.
Comme connu de l’Homme du métier, une extraction liquide-liquide, en particulier à contre-courant, fonctionne avec deux phases liquides, l’une des phases constituant la phase continue et l’autre constituant la phase dispersée, présente sous forme de gouttes distinctes. La nature continue ou dispersée dépend du débit relatif d’une phase par rapport à l’autre. Ainsi, selon le phénomène bien connu, si l’on réduit le débit de la phase continue en augmentant le débit de la phase dispersée, la phase dispersée deviendra continue et inversement.
Avantageusement, la section d’extraction est opérée avec un rapport de débit massique de phase continue par rapport au débit massique de phase dispersée inférieur à 70, de préférence inférieure à 35, de manière préférée inférieure à 10, et de préférence inférieur à 3, de préférence inférieur à 1,5. Au-delà de 70, le fonctionnement hydrodynamique de la section d’extraction est compromis. Peu importe que le solvant d’extraction forme la phase continue ou dispersée, ce critère étant un critère hydrodynamique.
Le temps de séjour dans la section d’extraction de ladite étape a) est avantageusement ajusté de manière à obtenir les performances désirées en terme de taux de récupération, comme il est connu de l’Homme du métier. Le temps de séjour dans la section d’extraction de ladite étape a) est typiquement compris entre 0,5 et 10 h, avantageusement entre 0,5 et 6 h.
Plus le rapport de débit massique de solvant d’extraction par rapport au débit massique de l’alimentation de ladite section d’extraction de ladite étape a), composée de la charge hydroalcoolique et du raffinât issu de l’étape b) de contre-extraction, est élevé, plus l’étape a) d’extraction des impuretés est efficace. Cependant, un ratio des débits élevé conduit à extraire également une fraction importante d’éthanol et d’acétaldéhyde dans le flux d’extraction produit en tête de la section d’extraction de l’étape a), et par conséquent à augmenter le débit de solution aqueuse nécessaire lors de l’étape b) pour limiter les pertes en éthanol et acétaldéhyde. La valeur du ratio de débit massique de solvant d’extraction sur le débit massique de solution aqueuse doit donc être ajustée de manière à extraire le maximum d’impuretés tout en limitant les pertes en éthanol et acétaldéhyde.
Le ratio de débit massique de solvant d’extraction sur le débit massique de solution aqueuse, alimentant l’étape b), est ajusté de manière à ce que l’extrait produit lors de l’étape b) comprenne au moins 50% poids, de préférence au moins 60% poids, de manière préférée au moins 70% poids, de manière très préférée au moins 80% poids, voire au moins 90% poids, des impuretés contenues dans la charge hydroalcoolique alimentant ladite étape a) du procédé selon l’invention, et au plus 5% poids, de préférence au plus 2% poids, et de manière préférée au plus 1% poids de la quantité pondérale totale d’éthanol et d’acétaldéhyde (de préférence sous forme libre et/ou condensé, par exemple sous forme de diéthyl acétal) contenue dans ladite charge hydroalcoolique alimentant ladite étape a).
Le contact entre les deux phases liquides dans ladite section a) d’extraction est réalisé au sein d’un contacteur (ou extracteur) liquide-liquide. Différents extracteurs peuvent être envisagés. On peut citer de manière non limitative, une colonne garnie, une colonne pulsée, une colonne compartimentée agitée ou bien une batterie de mélangeur-décanteur. Avantageusement, l’extracteur, de préférence la colonne, utilisé dans l’étape b) de contre-extraction comprend entre 1 et 10, préférentiellement entre 2 et 5 étages théoriques.
Ledit flux d’extraction, produit en tête de ladite section d’extraction de l’étape a) du procédé selon l’invention, comprend avantageusement au moins 50% poids, de préférence au moins 60% poids, de manière préférée au moins 70% poids et de manière très préférée au moins 80% poids des impuretés de la charge hydroalcoolique. Ledit flux d’extraction contient entre 20 et 50% poids de l’éthanol et de l’acétaldéhyde. Il comprend également les acétals et/ou hemiacétals, en particulier le diéthylacétal et/ou l’hémi-éthyl-acétal, éventuellement compris dans la charge hydroalcoolique, alimentant le procédé selon l’invention, et/ou formés lors du procédé selon l’invention, en particulier dans ladite section d’extraction dans l’étape a), notamment par réaction de l’éthanol avec l’acétaldéhyde.
L’effluent hydroalcoolique produit en fond de la section d’extraction de ladite étape a) comprend de l’eau et entre 80 et 100% poids de l’éthanol et de l’acétaldéhyde contenus dans ladite charge hydroalcoolique alimentant le procédé selon l’invention. En d’autres termes, entre 80 et 100% poids de l’éthanol et de l’acétaldéhyde de la charge hydroalcoolique alimentant le procédé selon l’invention sont récupérés dans l’effluent hydroalcoolique produit en fond de la section d’extraction de l’étape a) du procédé selon l’invention.
L’étape a) du procédé selon l’invention est configurée de manière à extraire le maximum d’impuretés et le minimum d’éthanol et d’acétaldéhyde. Dans une telle configuration, les acétals et/ou hémiacétals, en particulier le diéthylacétal, éventuellement présents dans la charge hydroalcoolique et/ou formés au cours du procédé selon l’invention, lesdits acétals et/ou hémiacétals étant beaucoup moins polaires que l’éthanol et l’acétaldéhyde libres, sont extraits de manière importante par le solvant d’extraction dans le flux d’extraction, avec les impuretés au cours de l’étape a) d’extraction. Le flux d’extraction de ladite étape a) alimente l’étape b) de contre extraction.
Etape b) de contre-extraction :
Selon l’invention, le procédé de purification comprend une étape b) de contre-extraction liquide-liquide à contre-courant comprenant une section de contre-extraction alimentée en tête par une solution aqueuse et en fond par le flux d’extraction issu de l’étape a), et produisant en tête un extrait et en fond un raffinai, ladite section de contre-extraction étant opérée à une température comprise entre 10 et 90°C et à une pression comprise entre 0,1 et 0,5 MPa, en présence d’un solide acide et à une vitesse volumique horaire (WH), correspondant au débit volumique de ladite solution aqueuse par volume dudit solide acide, est entre 1,8 et 17 h-1, de préférence entre 5 et 15 h-1.
Selon l’invention, la section de contre-extraction de l’étape b) est opérée en présence d’un solide acide. De manière non limitative, ledit solide acide peut être une résine acide échangeuse d'ions (par exemple de type Amberlyst™, Amberlite™, Dowex™), un oxyde mixte (par exemple ZrO2, SnO) ou une zéolithe acide (par exemple H-MOR, H-MFI, H-FAU et H-BEA). De préférence, la section de contre-extraction liquide-liquide de l’étape b) est opérée en présence d’une résine acide échangeuse d’ions, de manière préférée d’une résine échangeuse de cations sous sa forme acide. La résine acide échangeuse d’ions est par exemple une résine acide sulfonique, telle que une résine à base de copolymère styrène-divinylbenzène sulfoné et en particulier une Amberlyst™ 15, une Amberlyst™ 35, une Amberlyst™ 36 ou une Amberlyst™ 70.
La quantité pondérale de solide acide, de préférence de résine acide échangeuse d’ions, utilisée dans la section de contre-extraction de l’étape b) est telle que la vitesse volumique horaire (WH), définie comme le débit volumique de ladite solution aqueuse par volume dudit solide acide, est entre 1,8 et 17 h-1, de préférence entre 5 et 15 h-1.
Selon l’invention, la section de contre-extraction de l’étape b) comprend avantageusement un extracteur comprenant ledit solide acide. Le volume de solide acide, de préférence de résine acide échangeuse d’ions, peut, très avantageusement, représenter entre 1% et 10% du volume de l’extracteur de la section d’extraction de l’étape a), de préférence entre 2% et 5% du volume de l’extracteur.
Ladite solution aqueuse (ou solvant de contre-extraction) qui alimente l’étape b) comprend au moins 90% poids, de préférence au moins 95% d’eau, de manière très préférée est de l’eau. De manière très préférée, ladite solution aqueuse qui alimente l’étape b) contient au plus 2% poids du total (éthanol+acétaldéhyde), c'est-à-dire que la somme des teneurs massiques en éthanol et acétaldéhyde est inférieure ou égale à 2% poids de ladite solution aqueuse, de préférence moins de 2%, de manière préférée moins de 1% poids et de manière très préférée ne contenant ni d’éthanol, ni acétaldéhyde. Ladite solution aqueuse présente avantageusement un pH compris entre 2 et 8, de préférence entre 4 et 7.
Avantageusement, le ratio de débit volumique de phase aqueuse (comprenant la solution aqueuse) par rapport au débit volumique de la phase organique (comprenant le solvant d’extraction) dans la colonne de contre-extraction est en particulier compris entre 0,1 et 1, de préférence entre 0,15 et 0,5.
Selon l’invention, ladite section de contre-extraction de l’étape b) est opérée avantageusement à une température comprise entre 10 et 90°C, de préférence entre 10 et 70°C et de manière plus préférée entre 20 et 50°C, et à une pression comprise entre 0,1 et 0,5 MPa, préférentiellement entre 0,2 et 0,4 MPa.
Ladite solution aqueuse et le flux d’extraction issu de l’étape a) sont alimentés indépendamment à une température comprise entre 10 et 90°C, de préférence entre 10 et 70°C et de manière plus préférée entre 20 et 50°C.
Avantageusement, le contact entre les deux phases liquides dans l’étape b) de contre-extraction du procédé selon l’invention est réalisé au sein d’un extracteur, de préférence un extracteur liquideliquide multi-étagé. L’extracteur est compartimenté soit à l’aide de plateaux perforés, soit à l’aide de disques et de couronnes. Différents modes de contact peuvent être envisagés. De manière préférée le contact est réalisé dans une colonne pulsée ou une colonne compartimentée agitée. Avantageusement, l’extracteur, de préférence la colonne, utilisée dans l’étape b) de contre-extraction comprend entre compris entre 1 et 10, préférentiellement entre 2 et 5 étages théoriques.
Avantageusement, le solide acide est réparti de manière uniforme sur toute la hauteur de l’extracteur utilisé dans la section de contre-extraction de l’étape b). Le solide acide, de préférence la résine acide échangeuse d’ions, est positionné avantageusement dans certains compartiments de l’extracteur, de manière préférée dans chaque compartiment de l’extracteur, au sein de panier ou de sachets. La quantité de solide acide peut très avantageusement être telle que le volume dudit solide acide représente entre 1% et 10%, de préférence entre 2% et 5% du volume de l’extracteur utilisé dans la section de contre-extraction de l’étape b) du procédé selon l’invention.
En présence dudit solide acide et dans de telles conditions opératoires, les acétals et/ou hémiacétals, en particulier le diéthyl acétal, éventuellement présents dans la charge hydroalcoolique et/ou formés au cours du procédé selon l’invention notamment par réaction entre l’éthanol et l’acétaldéhyde, se décomposent, en particulier en éthanol et acétaldéhyde, permettant ainsi de limiter les pertes en éthanol et acétaldéhyde. Cette décomposition permet ainsi, lorsque le procédé de purification selon l’invention est intégré à un procédé Lebedev, de limiter les pertes en réactifs et, par conséquent, d’améliorer le rendement en butadiène du procédé Lebedev global.
L’étape b) de contre-extraction du procédé selon l’invention produit, en tête de l’extracteur de contreextraction, un extrait comprenant avantageusement au moins 50% poids, de préférence au moins 60% poids, de manière préférée au moins 70% poids, de manière très préférée au moins 80% poids, voire au moins 90% poids, des impuretés de la charge hydroalcoolique alimentant le procédé selon l’invention, en particulier à l’étape a) du procédé selon l’invention. L’extrait produit par la section de contre-extraction de l’étape b) comprend avantageusement moins de 1% poids, de préférence moins de 0,1% poids, de manière préférée moins de 0,001% poids d’acétals et/ou hémiacétal, en particulier de diéthylacétal. De manière très préférée, l’extrait produit par la section de contreextraction de l’étape b) est exempt d’acétals et/ou hémiacétal, en particulier exempt de diéthylacétal et/ou d’hémi-éthyl-acétal.
L’extrait issu de l’étape b) peut ensuite être traité par exemple dans une étape de purification / séparation afin de récupérer le solvant d’extraction pour pouvoir le recycler vers l’étape a) d’extraction.
La section de contre-extraction de l’étape b) produit en fond un raffinai comprenant de l’eau, de l’éthanol et de l’acétaldéhyde. Au moins une fraction dudit raffinât, avantageusement la totalité dudit raffinât, est introduite en tête de la section d’extraction de l’étape a) d’extraction. Même lorsque la totalité du raffinât est introduite dans la section d’extraction, un soutirage peut avantageusement être réalisé de manière continue ou discontinue sur ledit raffinât, ledit soutirage étant appelé purge, afin de limiter l’accumulation des impuretés dans ce raffinât.
De manière avantageuse, l’étape b) est opérée de telle sorte que la phase aqueuse (comprenant la solution aqueuse) constitue la phase continue de ladite section de contre-extraction de ladite étape b) tandis que l’étape a) est opérée de telle sorte que la phase organique (comprenant le solvant d’extraction) constitue la phase continue de ladite section d’extraction de ladite étape a).
De manière surprenante, la demanderesse a découvert qu’en introduisant un solide acide dans la section de contre-extraction et en utilisant les conditions opératoires spécifiques dans les sections d’extraction des impuretés et de contre-extraction de l’éthanol et de l’acétaldéhyde, les pertes en éthanol et acétaldéhyde pouvaient de manière surprenante être limitées, tout en conservant une séparation très efficace des impuretés, comprises dans la charge hydroalcoolique à traiter.
Avantageusement, le procédé de purification selon l’invention permet d’obtenir un rendement en éthanol et acétaldéhyde supérieur ou égal à 95%, de préférence supérieur ou égal à 98%, préférentiellement supérieur ou égal à 99%, voire supérieur ou égal à 99,5%. Selon l’invention, le rendement en éthanol et acétaldéhyde est défini comme le rapport, exprimé en pourcentage, du débit molaire d’atomes de carbone des molécules d’éthanol, d’acétaldéhyde, de diéthylacétal et d’hémiéthyl-acétal compris dans l’effluent hydroalcoolique en sortie du procédé selon l’invention, plus particulièrement issu de l’étape a) du procédé selon l’invention, par rapport au débit molaire des atomes de carbone des molécules d’éthanol, d’acétaldéhyde de la charge hydroalcoolique et du diéthylacétal et hémi-éthyl-acétal éventuellement compris dans la charge hydroalcoolique alimentant le procédé selon l’invention. Classiquement, les débits molaires d’atomes de carbone des molécules d’éthanol, d’acétaldéhyde, de diéthylacétal et d’hémi-éthyl-acétal compris dans l’effluent hydroalcoolique et dans la charge hydroalcoolique sont obtenus après détermination des compositions molaires respectivement de l’effluent hydroalcoolique et de la charge hydroalcoolique par les méthodes d’analyses connues de l’Homme du métier, en particulier par chromatographie en phase gazeuse.
Le procédé de purification selon l’invention peut avantageusement être intégré dans un procédé Lebedev, comme étape de purification de l’effluent liquide hydroalcoolique issu d’une étape de séparation du butadiène en sortie des réacteurs de conversion de l’éthanol en butadiène. Dans un procédé Lebedev, l’effluent liquide hydroalcoolique issu de l’étape de séparation en sortie des réacteurs de conversion de l’éthanol en butadiène comprend en effet de l’eau, provenant notamment de la conversion de l’éthanol en butadiène, et des réactifs, l’éthanol et acétaldéhyde, non convertis ou convertis que partiellement. Ledit effluent liquide hydroalcoolique comprend également des impuretés constituées de molécules organiques, comme l’acétone, le diéthyléther, le butanal, des butanols, des butanones, l’éthyle acétate, le crotonadélhyde, des pentènes, des pentadiènes, des hexènes ou des hexadiènes, et éventuellement des acétals et/ou hémiacétals, notamment du diéthylacétal.
Lorsque le procédé de traitement selon l’invention est intégré dans un procédé Lebedev, le taux de recyclage des composés réactifs, c’est-à-dire l’éthanol et l’acétaldéhyde, est amélioré, permettant ainsi une optimisation du rendement global en butadiène du procédé Lebedev, et ceci sans engendrer de surcoût qui pourrait être dû à une consommation de composé acide ou de post-traitement de la phase aqueuse.
Selon la présente invention, l’expression « compris entre ... et ... » signifie que les valeurs limites de l’intervalle sont incluses dans la gamme de valeurs décrite. Si tel n’était pas le cas et que les valeurs limites n’étaient pas incluses dans la gamme décrite, une telle précision sera apportée par la présente invention.
Les Figures intégrées à la présente description et les exemples qui suivent sont présentés à titre illustratif et non limitatif du procédé de purification selon l’invention.
DESCRIPTION DES FIGURES
La Figure 1 représente de manière schématique et non limitative un arrangement du procédé selon l’invention. La charge hydroalcoolique comprenant de l’eau, de l’éthanol, de l’acétaldéhyde et des impuretés (1) alimente en tête une section d’extraction liquide-liquide ELL1 dans laquelle est mise en œuvre l’étape a). La section d’extraction liquide-liquide ELL1 est également alimentée en tête par un raffinât (2) issu de la section de contre-extraction ELL2 de l’étape b), et en fond par un solvant d’extraction (4). Un flux d’extraction (5) est produit en tête de la section d’extraction ELL1 tandis qu’un effluent hydroalcoolique (3) est soutiré en fond de section d’extraction ELL1. Le flux d’extraction (5) alimente, en fond, la section de contre-extraction ELL2 de l’étape b). La section de contre-extraction ELL2 est alimentée, en tête, par une solution aqueuse (7). Un extrait (6) est soutiré en tête de la section de contre-extraction ELL2 tandis qu’en fond un raffinai (2) est produit. Ledit raffinât (2) alimente la section d’extraction liquide-liquide ELL1.
EXEMPLES
Dans les exemples suivants, une charge hydroalcoolique comprenant de l’éthanol, de l’acétaldéhyde, de l’eau et du diéthyléther (considéré comme impureté) est traitée à l’aide d’un système d’extraction et de contre-extraction comprenant 2 colonnes distinctes :
- une colonne agitée de type Kuhni de 32 mm de diamètre interne et 1,8 m de haut pour l’extraction (étape A), appelée colonne A, et
- une colonne agitée de type Kuhni de 32 mm de diamètre interne et 4 m de haut pour la contre-extraction (étape B), appelée colonne B.
La colonne A est équipée d’internes ouverts à 40% et est agitée à une vitesse de 200 RPM. Dans la colonne A, la phase aqueuse est dispersée dans la phase organique.
La colonne B est équipée d’internes ouverts à 20% et est agitée à une vitesse de 500 RPM. Dans la colonne B, la phase organique est dispersée dans la phase aqueuse.
La charge hydroalcoolique à traiter présente la composition suivante :
- 48% poids d’éthanol
- 9% poids d’acétaldéhyde
- 42% poids d’eau
- 1 % poids de diéthyléther
Le solvant d’extraction, dans l’étape A, est de l’hexadécane pur.
Dans la colonne A, 3 L/h de charge hydroalcoolique sont injectés en tête de colonne et 5,2 L/h d’hexadécane en fond de colonne. Dans la colonne B, 1,8 L/h d’eau sont injectés en tête de colonne.
La colonne A produit en tête un flux d’extraction qui est injecté en fond de colonne B. La colonne A produit en fond un effluent hydroalcoolique comprenant de l’éthanol et de l’acétaldéhyde. La colonne B produit en tête de colonne un extrait et en fond un raffinai, ce dernier étant injecté en tête de colonne A.
Le système d’extraction et de contre-extraction est à température ambiante (23°C).
Dans les exemples qui suivent, le critère de performance considéré est le rendement en éthanol et acétaldéhyde qui est défini comme le rapport, exprimé en pourcentage, du débit molaire d’atomes de carbone des molécules d’éthanol, d’acétaldéhyde, de diéthylacétal et d’hémi-éthyl-acétal compris dans l’effluent hydroalcoolique en pied de colonne A par rapport au débit molaire des atomes de carbone des molécules d’éthanol, d’acétaldéhyde de la charge hydroalcoolique et du diéthylacétal et hémi-éthyl-acétal éventuellement compris dans la charge hydroalcoolique alimentant le système d’extraction et de contre-extraction. Les débits molaires d’atomes de carbone des molécules d’éthanol, d’acétaldéhyde, de diéthylacétal et d’hémi-éthyl-acétal compris dans l’effluent hydroalcoolique et dans la charge hydroalcoolique sont déterminés par chromatographie en phase gazeuse.
Exemple 1 (comparatif) :
Dans cet exemple, l’étape b) de contre-extraction est réalisée avec de l’eau non acidifiée et en l’absence de résine acide échangeuse d’ions.
La solution aqueuse injectée en tête de colonne B est l’eau (et ne contient que de l’eau).
Le rendement obtenu en éthanol et acétaldéhyde est de 98,5%.
Exemple 2 (comparatif):
Dans cet exemple, l’étape b) de contre-extraction est réalisée avec de l’eau acidifiée, en l’absence de résine acide échangeuse d’ions.
La solution aqueuse injectée en tête de la colonne B contient 97% poids d’eau et 3% poids d’acide acétique.
Le rendement en éthanol et acétaldéhyde alors obtenu est de 99,3%.
Exemple 3 (conforme à l’invention):
Cet exemple illustre le procédé selon l’invention intégré.
Dans la colonne B, des sachets contenant de la résine de type A36 wet sont placés au sein de chaque de compartiments de la colonne B, de façon régulière sur la hauteur de la colonne B, lesdits sachets étant fixés aux contre-pales. Le volume de résine introduit représente 5% du volume de la colonne B. La solution aqueuse injectée en tête de la colonne B ne contient que de l’eau. La vitesse volumique horaire (WH) dans la colonne B est 11,2 h’1.
Dans ces conditions, le rendement obtenu en éthanol et acétaldéhyde est de 99,7%.

Claims (13)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de purification d’une charge hydroalcoolique (1) comprenant au moins de l’eau, de l’éthanol, de l’acétaldéhyde et des impuretés ledit procédé comprenant :
    a) une étape d’extraction liquide-liquide à contre-courant de ladite charge hydroalcoolique, comprenant une section d’extraction (ELL1) alimentée en tête par ladite charge hydroalcoolique (1) et un raffinât (2) issu de l’étape b) de contre-extraction et en fond par un solvant d’extraction (4), et produisant en tête un flux d’extraction (5) et en fond un effluent hydroalcoolique (3) comprenant de l’éthanol et de l’acétaldéhyde, ladite section d’extraction étant opérée à une température comprise entre 10 et 90°C et à une pression comprise entre 0,1 et 0,5 MPa ;
    b) une étape de contre-extraction liquide-liquide à contre-courant comprenant une section de contre-extraction (ELL2) alimentée en tête par une solution aqueuse (7) et en fond par le flux d’extraction (5) issu de l’étape a), et produisant en tête un extrait (6) et en fond ledit raffinât (2), ladite section de contre-extraction étant opérée à une température comprise entre 10 et 90°C, à une pression comprise entre 0,1 et 0,5 MPa, en présence d’un solide acide et à une vitesse volumique horaire (WH) entre 1,8 et 17 h’1, la vitesse volumique horaire (WH), correspondant au débit volumique de ladite solution aqueuse (7) par rapport au volume dudit solide acide.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ledit solide acide est une résine acide échangeuse d’ions, de préférence un oxyde mixte ou une zéolithe acide.
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel ledit solide acide est une résine échangeuse de cations sous sa forme acide, de manière préférée une résine sulfonique, plus préférentiellement une résine à base de copolymère styrène-divinylbenzène sulfoné.
  4. 4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel la vitesse volumique horaire (WH) est entre 5 et 15 h-1.
  5. 5. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel la charge hydroalcoolique (1) comprend entre 30 % et 70% poids d’éthanol, de préférence entre 40 et 60% poids d’éthanol, par rapport au poids total de la charge hydroalcoolique, entre 1 et 30% poids d’acétaldéhyde, de préférence entre 5 et 10% poids d’acétaldéhyde, par rapport au poids total de la charge hydroalcoolique, et entre 0,5 et 20% poids d’impuretés, notamment entre 1 et 20% poids d’impuretés par rapport au poids total de la charge hydroalcoolique.
  6. 6. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel la charge hydroalcoolique (1) comprend, en outre, au moins un acétal et/ou hémiacétal, en particulier du diéthylacétal et/ou de l’hémi-éthyl-acétal.
  7. 7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel la charge hydroalcoolique (1) est un effluent hydroalcoolique issu d’une étape de séparation du butadiène en sortie des réacteurs de conversion dans un procédé Lebedev.
  8. 8. Procédé selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le solvant d’extraction (4) est un solvant organique, de préférence apolaire, de manière préférée un mélange d’hydrocarbures ayant entre 6 et 40 atomes de carbones, de préférence entre 10 et 20 atomes de carbone.
  9. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel le solvant d’extraction (4) est l’hexadécane.
  10. 10. Procédé selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel ladite solution aqueuse (7) qui alimente l’étape b) comprend au moins 90% poids, de préférence au moins 95% d’eau, de manière très préférée est de l’eau.
  11. 11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel ladite solution aqueuse (7) présente un pH compris entre 2 et 8, de préférence entre 4 et 7.
  12. 12. Procédé selon l’une des revendications 1 à 11, dans lequel la section d’extraction (ELL1) de l’étape a) comprend un extracteur comprenant entre 1 et 10, préférentiellement entre 2 et 5 étages théoriques.
  13. 13. Procédé selon l’une des revendications 1 à 11, dans lequel la section de contre-extraction (ELL2) de l’étape b) comprend un extracteur comprenant entre 1 et 10, préférentiellement entre 2 et 5 étages théoriques.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3095441B1 (fr) * 2019-04-25 2022-12-23 Ifp Energies Now Procede de purification d’une charge hydroalcoolique comprenant de l’ethanol, de l’acetaldehyde
CN114088797B (zh) * 2021-11-09 2024-06-11 中国石油大学(北京) 一种石油油品中芳香烃类化合物的磺化方法和分析方法
CN114479914A (zh) * 2021-12-31 2022-05-13 内蒙古伊泰煤基新材料研究院有限公司 一种费托合成油中含氧化合物的脱除方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2393381A (en) 1944-04-27 1946-01-22 Carbide & Carbon Chem Corp Cyclic process for making butadiene
US2395057A (en) 1944-05-02 1946-02-19 Carbide & Carbon Chem Corp Recovery method in process for making butadiene
US2403742A (en) 1943-09-09 1946-07-09 Carbide & Carbon Chem Corp Process for making butadiene
US2403743A (en) 1944-03-16 1946-07-09 Carbide & Carbon Chem Corp Cyclic butadiene process
US2439587A (en) 1945-05-17 1948-04-13 Koppers Co Inc Manufacture of dienes
FR3026101A1 (fr) 2014-09-19 2016-03-25 IFP Energies Nouvelles Procede de production de butadiene a partir d'ethanol en une etape reactionnelle a faible consommation en eau et en energie
FR3026100A1 (fr) 2014-09-19 2016-03-25 IFP Energies Nouvelles Procede de production de butadiene et d'hydrogene a partir d'ethanol en deux etapes reactionnelles a faible consommation en eau et en energie
FR3057467A1 (fr) 2016-10-17 2018-04-20 IFP Energies Nouvelles Procede de purification d'une solution aqueuse comprenant du diethylacetal

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2403742A (en) 1943-09-09 1946-07-09 Carbide & Carbon Chem Corp Process for making butadiene
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US2393381A (en) 1944-04-27 1946-01-22 Carbide & Carbon Chem Corp Cyclic process for making butadiene
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US2439587A (en) 1945-05-17 1948-04-13 Koppers Co Inc Manufacture of dienes
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Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Chemistry of microporous crystals : proceedings of the International Symposium on Chemistry of Microporous Crystals, Tokyo, June 26-29, 1990 IN: STUDIES IN SURFACE SCIENCE AND CATALYSIS; ISSN 0167-2991; Vol. 60", vol. 51, 1 January 1989, ELSEVIER BV, NL, ISSN: 0167-2991, article H. HATTORI ET AL: "4 Catalytic Activity and Selectivity", pages: 215 - 337, XP055602155, DOI: 10.1016/S0167-2991(08)61047-2 *
TOUSSAINT ET AL., INDUSTRIAL AND ENGINEERING CHEMISTRY, vol. 39, no. 2, 1947, pages 120 - 125
YUYA TAMURA ET AL: "Interfacial Hydrolysis of Acetals on Protonated TEMPO-oxidized Cellulose Nanofibers", SCIENTIFIC REPORTS, vol. 8, no. 1, 22 March 2018 (2018-03-22), XP055602095, DOI: 10.1038/s41598-018-23381-8 *

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