FR2509713A1 - Procede d'oxydation catalytique selective, en phase vapeur, du monoxyde de carbone en dioxyde de carbone en presence de methacroleine - Google Patents

Abstract

PROCEDE D'OXYDATION CATALYTIQUE SELECTIVE, EN PHASE VAPEUR, DU MONOXYDE DE CARBONE EN DIOXYDE DE CARBONE EN PRESENCE DE METHACROLEINE. DANS UN PROCEDE D'OXYDATION DE LA METHACROLEINE 12 PAR DE L'OXYGENE MOLECULAIRE 14, EN PRESENCE DE VAPEUR D'EAU 18 DANS UN REACTEUR 10 POUR OBTENIR DE L'ACIDE METHACRYLIQUE, ON PEUT, APRES REFROIDISSEMENT 20 DES GAZ, OXYDER SELECTIVEMENT 32 LE CO PRESENT DANS LE GAZ 28 DESTINE AU RECYCLAGE 16, PRATIQUEMENT SANS OXYDATION DE LA METHACROLEINE CONTENUE. UN CATALYSEUR PREFERE POUR CETTE OXYDATION DE CO EST UN ALUMINOSILICATE CRISTALLIN CONTENANT, AU SEIN DE PORES D'ENVIRON 4 A 5A, AU MOINS UN METAL DU GROUPE DES METAUX NOBLES, NOTAMMENT LE PLATINE.

Description

I La présente invention concerne l'oxydation

en phase vapeur de la méthacroléine en acide méthacrylique.

Plus particulièrement, elle concerne un procédé pour augmenter la teneur en dioxyde de carbone (ou gaz carbonique) du gaz de recyclage par rapport à celle normalement utilisée

dans des applications pratiques d'un tel procédé d'oxydation.

L' art antérieur contient de nombreuses descriptions

de procédés et de catalyseurs visant à l'oxydation de la méthacroléine par l'oxygène moléculaire, pour obtenir

l'acide méthacrylique, en présence d'un catalyseur convenable.

Le procédé décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n' 4 271 040 est particulièrement intéressant pour la présente invention Dans une demande de brevet français déposée le même jour par la même Demanderesse et intitulée "Procédé d'oxydation catalytiqueen phase vapeur, de la méthacroléine en acide méthacrylique par de l'oxygène moléculaire" (à laquelle on pourra se référer), il est indiqué que le rendement de catalyseurs servant à l'oxydation de la râéthacroléine en acide méthacrylique peut être amplifié par l'augmentation de la teneur en dioxyde

de carbone des gaz d'alimentation.

La quantité de dioxyde de carbone peut être augmentée par addition directe de ce dioxyde dans les procédés à un seul passage (sans recyclage) , mais, dans

des procédés comportant l'introduction d'oxygène sensible-

ment pur, il est typique de recycler vers le réacteur la méthacroléine inaltérée ainsi que l'oxygène n'ayant pas réagi Dans un tel cas, la teneur en dioxyde de carbone du gaz de recyclage augmente typiquement jusqu'à atteindre un niveau élevé, qui est par exemple d'environ 30 à 40 % en volume Puisque du monoxyde de carbone (ou oxyde de

carbone) est également produit en des quantités approxi-

mativement égales par rapport au dioxyde de carbone, on en

trouve également de grandes quantités dans le gaz de recyclage.

Pour obtenir les avantages d'une teneur accrue en dioxyde de carbone des gaz d'alimentation, il est souhaitable d'enlever le monoxyde de carbone, qui exerce un effet nuisible sur l'oxydation de la méthacroléine Un procédé préféré pour cet enlèvement consiste à oxyder le monoxyde

de carbone du gaz de recyclage en dioxyde de carbone.

L'oxydation du monoxyde de carbone lui-même n'est pas difficile, mais il faut éviter d'oxyder la méthacroléine qui est également présente en de grandes quantités La présente invention concerne un procédé pour effectuer l'oxydation du monoxyde de carbone en dioxyde de carbone dans les gaz de recyclage de manière à n'oxyder pratiquement

pas de méthacroléine.

Un procédé d'oxydation sélective a été décrit dans le brevet des EtatsUnis d'Amérique N 3 136 713, dans lequel il est mentionné que l'on peut sélectivement oxyder

le monoxyde de carbone en présence d'hydrocarbures ramifiés.

Il n'y est pas donné d'exemples spécifiques d'un tel procédé, mais il est indiqué qu'une caractéristique des catalyseurs capables d'effectuer une telle oxydation sélective consiste en leur capacité à oxyder des paraffines normales, et notamment des butanes normaux, en présence d'isoparaffine, notamment l'isobutane Il n'y est fait aucune mention de l'oxydation d'aldéhydes ramifiés et insaturés comme la méthacroléine Il est nécessaire, pour oxyder la méthacroléine en acide méthacrylique, d'opérer en présence d'un catalyseur hautement sélectif pour éviter l'oxydation de la miéthacroléine en dioxyde de carbone et en monoxyde de carbone Dans la réaction proposée, on souhaite oxyder le monoxyde de carbone en présence de méthacroléine L'homme du métier n'est pas capable de prédire si une oxydation sélective d'un monoxyde de

carbone en présence de méthacroléine est réalisable -

En ce qui concerne le catalyseur qui s'avère utile pour cette réaction, on peut se référer aux brevets des Etats-Unis d'Amérique N O 3 373 109 et no 3 373 110, qui décrivent des aluminosilicates cristallins préparés de manière à placer au sein des pores de l'aluminosilicate un catalyseur d'oxydation auquel seules de petites molécules ont accès, ce qui ne permet l'oxydation que des molécules capables de pénétrer à l'intérieur des pores La surface extérieure du catalyseur est débarrassée du catalyseur d'oxydation proprement dit et elle est donc relativement inerte Il vient d'être trouvé possible d'adapter le type de catalyseur antérieurement décrit à une nouvelle utilisa- tion pour l'oxydation du monoxyde de carbone en dioxyde de carbone en présence d'un courant contenant de la

méthacroléine, tout en évitant quasi totalement l'oxyda-

tion de la méthacroléine.

io Selon l'invention, le monoxyde de carbone est sélectivement oxydé, plutôt que la méthacroléine, dans un mélange gazeux comprenant du monoxyde de carbone, du dioxyde de carbone, de l'oxygène et de la néthacroléine, lorsqu'on fait passer le mélange sur un catalyseur dans des conditions convenables d'oxydation, le catalyseur comprenant un aluminosilicate cristallin dont les pores n'ont pas plus de 4 à 5 Angstroms environ de diamètre et ne contiennent essentiellement qu'au moins un métal ou

composé de métal choisi parmi le groupe des métaux nobles.

De préférence, le catalyseur contient du platine, ou un composé de platine, en une quantité dont le maximum est d'environ l % en poids, et qui se situe typiquement entre 0,005 % en poids et 0,5 % en poids par rapport au catalyseur terminé Le métal noble peut être complété ou même remplacé par des métaux courants convenables (ou "métaux de base') capables d'oxyder le monoxyde de carbone dans des conditions dans lesquelles la méthacroléine n'est pas oxydée. En gros, le mélange gazeux peut comprendre d'un peu plus de O à 80 % en volume d'oxydes de carbone, d'un peu plus de O à 30 % en volume d'oxygène, d'un peu plus de O à 10 % en volume de méthacroléine et d'un peu plus de O à 20 % en volume d'eau, plus des gaz inertes et des impuretés Typiquement, le mélange gazeux est le gaz de recyclage d'un procédé d'oxydation de méthacroléine en acideméthacrylique, ayant une composition comprenant environ 60 à 70 % en volume de CO 2, 11 à 15 % en volume de CO, 6 à 10 % en volume d'oxygène, 7 à 9 % en volume de vapeur d'eau et 3 à 5 % en volume de méthacroléine On fait passer le gaz sur le catalyseur à une température comprise entre environ 200 et 350 C à une vitesse spatiale convenable, typiquement à environ 1000 à 5000 volumes de gaz par volume par heure, et la quantité voulue du monoxyde de carbone présent est oxydée en dioxyde de

carbone, cependant qu'il n'y a pratiquement pas de combus-

tion de la méthacroléine donnant des oxydes de carbone et de l'eau De préférence, on oxyde suffisamment de monoxyde de carbone pour en éviter l'accumulation dans le gaz de recyclage. Un mode préféré de réalisation de l'invention va maintenant être décrit plus en détail, à titre d'exemple nullement limitatif, en regard de la figure schématique

unique annexée.

Dans la demande précitée de brevet français, il a été indiqué que lorsque l'on oxyde la méthacroléine en acide méthacrylique, on obtient un avantage si le rapport du dioxyde de carbone au monoxyde de carbone est

supérieur à ce qui est produit par la réaction d'oxydation.

En pratique, cela signifie que l'on fait varier le rapport CO 2/CO en ajoutant du dioxyde de carbone, en enlevant du monoxyde de carbone ou bien en transformant le-monoxyde de

carbone en dioxyde de carbone.

La forme sous laquelle l'oxygène est fourni influe sur le choix du procédé Il existe deux procédés principaux pour fournir l'oxygène nécessaire à l'oxydation de la méthacroléine, à savoir sous forme d'oxygène sensiblement pur ou sous forme d'air Puisque le taux de

transformation de la méthacroléine est généralement infé-

rieur à 100 %, il est probable qu'une installation indus-

trielle quelconque va prévoir la séparation de la métha-

croléine inaltérée et son recyclage vers le réacteur d'oxydation L'homme de l'art admet qu'un tel choix est essentiellement d'ordre économique et que l'on examine les effets et conséquences de la pleine utilisation de la réthacroléine intéressante, d'une part, et les frais

entraînés par le recyclage, d'autre part.

Dans la situation typique, de la méthacroléine inaltérée sera récupérée à partir de l'acide méthacrylique

produit et -recyclé, avec d'autres gaz, vers le réacteur.

Lorsque l'oxygène est fourni sous forme d'air, il est nécessaire d'éliminer par purge une quantité d'azote équivalant à la quantité introduite, et la concentration de l'azote va parvenir à une valeur d'équilibre à un niveau relativement élevé, qui est par exemple d'environ % du volume du courant de recyclage Les oxydes du carbone sont produits par la combustion d'un peu de méthacroléine ou d'autres matières organiques présentes dans le réacteur d'oxydation, et ces oxydes vont s'accumuler dans le courant de recyclage jusqu'à ce que la quantité, éliminée par purge avec l'azote, soit égale à la quantité des oxydes du carbone produits La quantité totale des oxydes de carbone sera relativement faible dans un tel cas, et elle sera par exemple de 4 à 6 % du volume du gaz de recyclage. Un autre mode, préféré, de fonctionnement, consiste à introduire l'oxygène nécessaire sous forme d'oxygène essentiellement pur et à recycler la méthacroléine

inaltérée, puisqu'il ne faut qu'une faible purge de gaz.

Dans un tel cas, les oxydes du carbone s'accumulent et leurs concentrations à l'équilibre atteignent des valeurs assez élevées, correspondant par exemple à environ 60 % du volume du gaz de recyclage Puisqu'un tel fonctionnement

assure une meilleure durée de vie et une meilleure produc-

tivité du catalyseur, en comparaison de ce que-l'on obtient

avec une concentration élevée d'azote dans le gaz d'alimen-

tation, la présente invention a pour but d'effectuer l'oxydation de la méthacroléine en présence d'un rapport du dioxyde de carbone au monoxyde de carbone supérieur au rapport naturel Le rapport molaire va varier selon le

catalyseur utilisé et selon les conditions de fonctionne-

ment régnant dans le réacteur, mais l'on trouve normalement que le rapport naturel se situe entre environ 0,7/1 et 1,5/1 On peut l'ajuster en oxydant sélectivement le monoxyde de carbone en dioxyde de carbone, ce qui est doublement bénéfique, car l'on diminue la concentration du monoxyde de carbone tout en augmentant la proportion du dioxyde de carbone On peut effectuer une telle oxydation en mettant le gaz de recyclage, à une température d'environ 200 à 3500 C, en contact avec un catalyseur convenable, qui peut effectuer l'oxydation sans oxyder

beaucoup la méthacroléine ou d'autres hydrocarbures pré-

sents Dans le cas idéal, la totalité du monoxyde de carbone serait transformée en dioxyde de carbone, mais on peut en oxyder de moindres quantités Lorsque l'on a choisi un taux relatif de CO 2, il faut, pour éviter une accumulation du monoxyde de carbone, oxyder une quantité de monoxyde de carbone au moins égale à la quantité

produite au cours de chaque passage à travers le réacteur.

Selon une forme préférée de réalisation de l'invention, on peut faire passer le gaz de recyclage sur un catalyseur à une température d'environ 200 à 350 'C pour transformer le monoxyde de carbone en dioxyde de carbone avec peu ou pas de combustion de la méthacroléine en des oxydes du carbone et en de l'eau On verra dans les exemples qui suivent qu'un catalyseur d'oxydation

sélective, convenant pour cette tâche, est un alumino-

silicate cristallin ayant des pores d'environ 4 à 5 A, lesquels contiennent une quantité catalytique d'au moins un métal ou composé de métal choisi parmi le groupe ou la famille des métaux nobles consistant en le platine, le palladium, le rhodium et l'iridium On peut utiliser pour compléter ou remplacer le ou les métaux nobles, d'autres métaux capables d'oxyder le monoxyde de carbone et pouvant être déposés au sein des pores de tamis moléculaires ayant un diamètre de 4 à 5 A Des exemples de tels métaux sont l'argent, le cuivre, le nickel, le fer, le rhénium, le vanadium, le molybdène, le tungstène et le cobalt La quantité utilisée ira jusqu'à un maximum

d'environ 1 % en poids, par rapport au catalyseur terminé.

Typiquement, la teneur en métal se situera entre environ

0,005 et 0,5 % en poids.

De tels catalyseurs peuvent être préparés par

des procédés décrits dans les brevets précités des Etats-

Unis d'Amérique N O 3 373 109 et N O 3 373 110 Les techniques décrites forment des cristaux des aluminosilicates en présence d'une solution du métal catalytique, ce qui emprisonne le métal au sein des petits pores On enlève par lavage, échange d'ions ou par des opérations analogues tout métal restant sur les surfaces accessibles A sa finition, le catalyseur est supposé ne pouvoir effectuer une oxydation qu'au sein des petits pores et ne pouvoir oxyder que les molécules pouvant y trouver accès Cependant, comme on le verra dans les exemples, le catalyseur peut ne pas être parfaitement sélectif lorsqu'on le fait fonctionner dans des conditions convenant pour l'oxydation de la méthacroléine On a observé l'oxydation du monoxyde de carbone et aussi de la méthacroléine, bien que les molécules de la méthacroléine sont supposées trop grosses pour entrer dans les pores De façon surprenante, il a été trouvé que lorsque le monoxyde de carbone et la méthacroléine sont tous deux présents, l'objectif voulu est atteint, c'est-a-dire que seul le monoxyde de carbone peut être

oxydé avec pratiquement pas de perte en méthacroléine.

Dans le cas idéal, un catalyseur devrait pouvoir oxyder le monoxyde de carbone en dioxyde de carbone tout en ne brûlant pas la méthacroléine Le catalyseur typique, destiné à oxyder la méthacroléine en acide méthacrylique, produit habituellement de faibles quantités de dioxyde de carbone et de monoxyde de carbone, car il détruit une faible quantité de méthacroléine par combustion Lorsque de l'oxygène moléculaire est fourni sous forme sensiblement pure, il est économique de recycler laméthacroléine n'ayant pas réagi (environ 60 % sont oxydés au cours de chaque passage dans le réacteur) et l'oxygène n'ayant pas réagi (on introduit un excès par rapport à la stoechiométrie) Donc, les oxydes du carbone s'accumulent dans le gaz de recyclage, jusqu'à atteindre typiquement environ 40 % en volume dans le cas de chaque oxyde Le courant typique de gaz de recyclage peut contenir environ 3 à 5 % en volume de méthacroléine, 6 à 10 % en volume d'oxygène, 35 à 40 % en volume de C 02, 35 à 45 % en volume de CO, 5 à 9 % en volume de vapeur d'eau plus quelques gaz inertes divers et sous-produits divers d'oxydation comme l'acétone, l'acide acétique et le formaldehyde Il est nécessaire d'éviter de brûler la méthacroléine tout en oxydant la quantité voulue du monoxyde de carbone Le catalyseur utilisé peut effectuer une telle oxydation sélective mais, de façon surprenante, seulement en cas de présence simultanée de la méthacroléine et du monoxyde de carbone, comme on le verra dans les

exemples suivants.

EXEMPLE 1

On prépare un catalyseur d'oxydation sélective en délayant 312 g d'aluminate de sodium dans 1100 ml d'eau

désioniséepuis en ajoutant 0,1504 g de chlorure de platine-

tétraamine dans 70 ml d'eau désionisée puis 452 g de méta-

silicate de sodium dans 1100 ml d'eau désionisée On chauffe jusqu'à 100 C les solutions mélangées puis on les maintient au reflux durant 6 heures On filtre les solides résultants et on les lave à l'eau désionisée jusqu'à ce que la mesure du p H de l'eau de rinçage indique 10 On extrude les solides pour former des pastilles de catalyseur de 3,2 ma de diamètre que l'-on sèche dans un four à 80 C

durant 3 heures.

Pour chaque essai décrit ci-après, on introduit environ 100 ml du catalyseur dans un réacteur ayant un diamètre interne de 1,27-cm, et l'on active le catalyseur en y faisant passer de l'air à 1000 volumes de gaz par volume et par heure et en élevant la température selon le programme ci-après à 250 C en 2 heures 250 à 300 C en 1 heure 300 à 350 C en 1 heure 350 à 450 C en 1 heure maintien à 450 C durant 4 heures. Après l'activation, on abaisse la température jusqu'au niveau voulu et on effectue des essais Le catalyseur terminé contient (d'après le calcul) environ

0,02 % en poids de platine.

EXEMPLE 2

On fait passer, sur un catalyseur préparé selon l'exemple 1, à une température de 265 C et à une pression manométrique de 0,7 bar, un gaz ne contenant que 3 à 4 % en volume de méthacroléine et 7 % en volume d'oxygène (le reste étant de l'azote) A une vitesse spatiale de 2000 volumes de gaz par volume par heure, on

oxyde environ 5 % de la méthacroléine -

EXEMPLE 3

On fait passer sur le catalyseur de l'exemple

2, à la température de 265 C et sous une pression mano-

métrique de 0,7 bar, un gaz contenant environ 3 à 4 % en volume de méthacroléine, 7 % en volume d'oxygène et 2 % en volume de monoxyde de carbone (le reste étant de

l'azote) A une vitesse spatiale horaire de gaz de 2000 volu-

mesde gaz par volume par heure, on oxyde environ 20 % du monoxyde de carbone en CO 2, cependant que l'on ne constate

pas l'oxydation d'une quantité mesurable de méthacroléine.

Les résultats des exemples 2 et 3 montrent que non seulement le catalyseur est capable d'effectuer la tâche d'oxydation sélective requise, mais que, si l'on avait à vérifier l'inertie du catalyseur à l'égard de la méthacroléine, on ne s'attendrait pas à ce que ce catalyseur soit utile Il a été généralement observé qu'au-dessus d'une température d'environ 350 C, la méthacroléine sera oxydée en de grandes quantités et qu'au-dessous d'environ C, CO ne sera pas beaucoup oxydé Donc, l'existence d'un intervalle de température au sein duquel seul CO peut

être oxydé en présence de méthacroléine est inattendue.

La présence de la méthacroléine semble influer sur l'aptitude du catalyseur à oxyder CO également, comme

on le verra dans l'exemple suivant.

EXEMPLE 4

On fait passer sur un catalyseur préparé selon l'exemple 1, à la température de 235 C et sous une pression manométrique de 0,7 bar, un gaz contenant environ 12 % en volume de CO, 7 % en volume de 02 le reste étant de

l'azote On oxyde environ 11,4 % du CO.

On fait passer sur le même catalyseur, à 235 C et à une pression manométrique de 0,7 bar, un gaz ayant la même composition, sauf que l'on y a ajouté 4 % en volume de méthacroléine Il y a oxydation d'environ

5,2 % du CO et pas d'oxydation de la méthacroléine.

Il apparaît que la quantité de CO oxydée en

CO 2 est réduite par la présence de la méthacroléine.

Cependant, l'oxydation d'une partie seulement du monoxyde de carbone peut suffire si elle correspond à la quantité de monoxyde de carbone produite par passage

pendant l'oxydation de la méthacroléine en acide méthacry-

lique Il est possible ainsi d'ajuster le niveau absolu de teneur en CO du gaz de recyclage, tout en obtenant le

niveau voulu de teneur en dioxyde de carbone dans l'alimen-

tation du réacteur d'oxydation de la méthacroléine.

EXEMPLE 5

On prépare des catalyseurs selon le procédé général de l'exemple 1, sauf que l'on inclut des quantités de métal de base (ou métal courant) suffisantes pour obtenir les compositions suivantes: % en poids Métal noble Métai courant

0,05 Pd -

0,01 Pt 0,1 Ni 0,1 Pt, O,1 Pd néant > 0,1 Pd 0,5 Ni néant 0,3 Cu néant 1 Ag il On utilise chacun des catalyseurs pour oxyder le monoxyde de carbone dans des courants de gaz ayant les

compositions indiquées à l'exemple 4.

On peut effectuer la réaction d'oxydation comme représenté sur la figure unique dans un réacteur 10, qui peut être du type tubulaire, le catalyseur étant mis sous forme de pastilles introduites à l'intérieur de tubes verticaux qui sont entourés, à l'extérieur, par un fluide de transmission de chaleur (ou fluide caloporteur), tel que des sels fondus et des liquides spéciaux typiquement utilisés par les spécialistes En variante, on pourrait utiliser d'autres types de réacteurs, à la condition de pouvoir dissiper efficacement la chaleur dégagée par la réaction Aux fins du présent exemple, l'oxygène est supposé être sensiblement pur Bien qu'aucune purge importante de matières inertes ne soit nécessaire, il va de soi qu'une purge mineure d'élimination des gaz inertes serait probablement réalisée dans une installation industrielle

mais cela n'a pas été représenté sur la figure simplifiée.

De la méthacroléine fraîche est introduite par un conduit 12 vers le réacteur 10, et de l'oxygène d'appoint par un conduit 14 Ces gaz rejoignent le courant 16 de recyclage et se mélangent avant d'entrer dans le réacteur Le courant 16 de recyclage est essentiellement formé par du dioxyde de carbone, du monoxyde de carbone, de la méthacroléine inaltérée, de l'oxygène n'ayant pas réagi et de la vapeur d'eau, plus des quantités mineures de gaz inertes et de sous-produits légers de la réaction La composition du courant 16 de recyclage est d'environ 67 % en volume de dioxyde de carbone, 13 % en volume de monoxyde de carbone, 4 % en volume de méthacroléine, 8 % en volume d'oxygène et 7 % en volume de vapeur d'eau plus 1 % en volume d'impuretés On peut ajuster la quantité de vapeur d'eau par réglage de la colonne 20 de refroidissement et de fixation et>si de la vapeur d'eau supplémentaire est nécessaire, elle est ajoutée ("vapeur")

par un conduit 18.

Les gaz combinés d'alimentation du réacteur d'oxydation ont la composition suivante: 7 % en volume de méthacroléine, 12 % en volume d'oxygène, 20 % en volume de vapeur d'eau, 50 % en volume de dioxyde de carbone, 10 % en volume de monoxyde de carbone et 1 % en volume d'impuretés A l'entrée du réacteur, la température est d'environ 280 'C On comprendra que l'on réalise la dissipation de la chaleur dégagée en faisant circuler un fluide de transmission de chaleur (non représenté) dans la paroi, ou dans une double enveloppe de cette paroi, du réacteur 10, comme l'homme du métier le sait bien La

pression absolue de fonctionnement est d'environ 1,8 bar.

Les gaz sortant du réacteur traversent un échangeur de chaleur 19 pour un refroidissement préliminaire, puis ils entrent dans la colonne 20 de refroidissement et de fixation, dans laquelle ils sont refroidis et condensés

-par contact à contre-courant avec un courant en recircula-

tion, qui est essentiellement de l'acide méthacrylique aqueux La chaleur de condensation est enlevée en faisant circuler le liquide, à l'aide d'une pompe 22 pour purge, à travers un échangeur de chaleur 24 et en recyclant le liquide vers la tour 20 de refroidissement Une partie du liquide est retirée sous forme d'un courant 26 qui est envoyé vers d'autres installations (non représentées) en vue de la récupération de l'acide méthacrylique Les gaz non condensés à la température de 400 C sont envoyés,-en passant par un compresseur 29 et un conduit 28, vers un réacteur 32 d'oxydation du -monoxyde de carbone Selon le catalyseur utilisé, de la chaleur peut être apportée et ajoutée dans un échangeur de chaleur 30 (facultatif) pour élever la température du gaz et la porter au niveau voulu Dans cet exemple, on utilise dans le réacteur 32 un lit fixe de 0,02 % en poids de platine disposé dans les pores d'un

tamis moléculaire, qui est capable, à la température d'envi-

ron 300 QC, de transformer environ 10 % du monoxyde de carbone des gaz non condensés, sortant de la tour 20 de refroidissement, en dioxyde de carbone Dans un système de réaction équilibrée continue, les gaz circulant dans le conduit 28 contiendront environ 13 % en volume de monoxyde de carbone et, après l'oxydation, les gaz circulant dans le conduit 16 contiendront environ 11 % en

volume de monoxyde de carbone.

La quantité de monoxyde de carbone transformé en dioxyde de carbone sera réglée par le type et la

quantité de catalyseur que l'on utilise et par les condi-

tions opératoires Pour éviter une perte de méthacroléine par oxydation, le catalyseur que l'on utilise doit pouvoir oxyder sélectivement le monoxyde de carbone en dioxyde

de carbone sans oxydation importante de la méthacroléine.

Un tel catalyseur utilise comme catalyseur d'oxydation proprement dit un métal noble, tel que le platine, disposé au sein des pores d'un tamis moléculaire ayant des pores No d'un diamètre de 4 à 5 A Les pores de-tels tamis sont trop petits pour admettre facilement l'entrée de la méthacroléine et son oxydation, mais les molécules plus petites du monoxyde de carbone peuvent être oxydées en dioxyde de carbone Un fonctionnement à une température suffisamment basse permet l'oxydation sélective voulue du monoxyde de carbone Il va de soi que l'on établira les conditions de réaction régnant dans le réacteur 32 de manière à transformer une quantité de monoxyde de carbone produisant un effet optimal sur le fonctionnement et le rendement du réacteur 20 selon les principes de la présente invention Il peut s'agir de la seule quantité de monoxyde de carbone produite dans chaque passage à travers le réacteur 10 ou bien d'une plus grande quantité, si l'on désire ajuster le rapport du dioxyde

de carbone au monoxyde de carbone.

Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, on peut apporter diverses modifications au procédé d'oxydation catalytique sélective, en phase vapeur, du monoxyde de carbone en dioxyde de carbone par l'oxygène

moléculaire, en présence de méthacroléine.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1 Procédé d'oxydation sélective en phase vapeur du monoxyde de carbone en dioxyde de carbone par de l'oxygène moléculaire en présence de méthacroléine, procédé caractérisé en ce qu'on fait passer un mélange de monoxyde

de carbone, de dioxyde de carbone, d'oxygène, de méthacro-

léire et de gaz inertes, dans des conditions d'oxydation, sur un catalyseur comprenant un alumino-silicate cristallin ayant des pores dont le diamètre n'est pas supérieur à environ 4 à 5 A et contenant, essentiellement à l'intérieur desdits pores seulement, au moins un métal du groupe des

métaucnoblesou un composé d'un tel métal.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le groupe des métaux nobles consiste en le platine,

le palladium, le rhodium et l'iridium.

3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé

en ce que le métal noble est le platine.

4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange gazeux comporte de plus de O à 80 % en volume des oxydes de carbone, de plus de O à 30 % en

volume d'oxygène, de plus de 0 à 10 % en volume de métha-

croléine et de plus de O à 20 % en volume d'eau.

Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le mélange gazeux est un gaz de recyclage, formé au cours de l'oxydation de la méthacroléine en acide méthacrylique, et en ce qu'on oxyde suffisamment de CO en CO 2 pour éviter une accumulation de ce CO et en ce qu'on

n'oxyde essentiellement pas de méthacroléine.

6 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'oxydation du monoxyde de carbone en dioxyde de carbone est effectuée à des températures du mélange gazeux, à l'entrée du catalyseur, comprises entre 200 et 3500 C. 7 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le métal noble est complété ou remplacé par un métal courant ou de base capable d'oxyder le monoxyde de carbone. 8 Procédé selon la revendication 1, prise éventuellement avec la revendication 7, et caractérise en ce que le métal noble est présent en une quantité dont le maximum est d'environ 1 % en poids par rapport au catalyseur terminé.