FR2742150A1 - Procede de production d'oxyde de propylene a partir d'hydroperoxyde d'ethylbenzene et de propylene - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de production d'oxyde de propylène qui comprend la réaction d'une solution de matière première, qui est une solution d'hydroperoxyde d'éthylbenzène dans l'éthylbenzène obtenue par auto-oxydation en phase liquide de l'éthylbenzène, avec du propylène en présence d'un catalyseur solide contenant du titane pour donner de l'oxyde de propylène, ladite solution de matière première étant une solution préparée par lavage d'une solution d'hydroperoxyde d'éthylbenzène dans l'éthylbenzène, obtenue par auto-oxydation en phase liquide de l'éthylbenzène, avec une solution alcaline aqueuse pour amener à 5 ppm en masse ou moins la concentration d'acide lactique.
Description
La présente invention concerne un procédé de production d'oxyde de
propylène et en particulier un procédé de production d'oxyde de propylène qui
permet de supprimer la baisse au cours du temps de l'activité du catalyseur utilisé
dans la réaction. L'oxyde de propylène est un produit chimique industriel utilisé comme matière première pour produire par exemple les polyuréthanes.
propylène et en particulier un procédé de production d'oxyde de propylène qui
permet de supprimer la baisse au cours du temps de l'activité du catalyseur utilisé
dans la réaction. L'oxyde de propylène est un produit chimique industriel utilisé comme matière première pour produire par exemple les polyuréthanes.
On connaît un procédé pour convertir un composé oléfinique en un composé oxirane par réaction du composé oléfinique avec l'hydroperoxyde d'éthylbenzène en présence d'un catalyseur solide contenant du titane (voir les documents JP-B-56-35941, JP-B-54-40525, IP-B-54-40526,
JP-B-50-30049). Cependant, on sait qu'il se produit un phénomène indésirable du point de vue industriel, à savoir une baisse au cours du temps de l'activité du catalyseur solide contenant du titane, lors de la production d'oxyde de propylène par réaction d'un hydroperoxyde d'éthylbenzène contenant des impuretés, tel que celui qui est produit industriellement, avec du propylène en présence du catalyseur solide contenant du titane.
JP-B-50-30049). Cependant, on sait qu'il se produit un phénomène indésirable du point de vue industriel, à savoir une baisse au cours du temps de l'activité du catalyseur solide contenant du titane, lors de la production d'oxyde de propylène par réaction d'un hydroperoxyde d'éthylbenzène contenant des impuretés, tel que celui qui est produit industriellement, avec du propylène en présence du catalyseur solide contenant du titane.
A la suite d'études approfondies pour supprimer ou empêcher la désactivation du catalyseur, on a constaté que la désactivation peut être supprimée ou empêchée si l'on conduit la réaction d'époxydation au moyen d'une solution de matière première qui est préparée par lavage d'une solution d'hydroperoxyde d'éthylbenzène dans l'éthylbenzène avec une solution alcaline aqueuse pour amener à 5 ppm en masse ou moins la concentration d'acide lactique dans la solution.
Ainsi, la présente invention concerne un procédé de production d'oxyde de propylène qui comprend la réaction d'une solution de matière première qui est une solution d'hydroperoxyde d'éthylbenzène dans l'éthylhenzène, obtenue par auto-oxydation en phase liquide de l'éthylbenzène, avec le propylène en présence d'un catalyseur solide contenant du titane pour donner de l'oxyde de propylène, ladite solution de matière première étant une solution préparée par lavage d'une solution d'hydroperoxyde d'éthylbenzène dans l'éthylbenzène, obtenue par auto-oxydation en phase liquide de l'éthylbenzène, avec une solution alcaline aqueuse pour amener à 5 ppm en masse ou moins la concentration d'acide lactique.
La matière première pour la présente invention est une solution d'hydroperoxyde d'éthylbenzène dans l'éthylbenzène obtenue par auto-oxydation en phase liquide de l'éthylbenzène.
Habituellement, l'auto-oxydation en phase liquide de l'éthylbenzène (désigné dans la suite en abrégé EB) est conduite avec de l'oxygène moléculaire à une température de 50 à 150vu. Pour maintenir à un niveau élevé la sélectivité à l'égard de l'hydroperoxyde d'éthylbenzène (désigné dans la suite en abrégé HPEB), la conversion de EB est maintenue à un bas niveau. De ce fait, la concentration de
HPEB dans la solution pour la réaction d'oxydation est habituellement d'environ 5 à 15 % en masse. En général, la solution pour la réaction d'oxydation est soumise à une étape de concentration pour retirer en partie les fractions de bas point d'ébullition telles que EB pour augmenter la concentration de HPEB avant de l'utiliser dans la réaction d'époxydation avec le propylène.
HPEB dans la solution pour la réaction d'oxydation est habituellement d'environ 5 à 15 % en masse. En général, la solution pour la réaction d'oxydation est soumise à une étape de concentration pour retirer en partie les fractions de bas point d'ébullition telles que EB pour augmenter la concentration de HPEB avant de l'utiliser dans la réaction d'époxydation avec le propylène.
Toutefois, on a constaté que des substances agissant à la manière d'un poison de catalyseur pour le catalyseur solide contenant du titane sont présentes dans la réaction d'oxydation et ne sont pas éliminées dans l'étape de concentration.
Parmi ces substances, les plus nocive est l'acide lactique qui peut être présent en une concentration de plusieurs dizaines de ppm au cours de la réaction d'oxydation, en fonction des conditions d'oxydation. De plus, la matière première contient des acides organiques autres que l'acide lactique qui peuvent aussi affecter de manière néfaste l'activité catalytique. De ce fait, il est nécessaire de retirer les poisons de catalyseur, en particulier l'acide lactique, dans la solution de matière première HPEB, de sorte qu'un lavage avec une solution alcaline aqueuse est nécessaire.
Lorsque le lavage avec une solution alcaline aqueuse est réalisé, la concentration de HPEB dans la solution de matière première est de préférence de 10 à 25 % en masse et de préférence encore de 12 à 20 % en masse. Une tration de HPEB inférieure au niveau ci-dessus peut être indésirable du point de vue économique du fait des pertes importantes de HPEB dans la solution alcaline usée et de l'appareil de lavage de grande taille qui est nécessaire. Par ailleurs, une concentration de HPEB supérieure au niveau ci-dessus peut avoir pour conséquence une séparation insuffisante des phases au cours du lavage alcalin, ce qui réduit la vitesse de retrait des poisons de catalyseur y compris l'acide lactique.
Une solution de HPEB ayant une concentration située dans le domaine ci-dessus peut être obtenue aisément par concentration au moyen d'une distillation appropriée de la solution pour la réaction d'oxydation.
Les sources alcalines appropriées pour la solution alcaline aqueuse destinée à être utilisée dans le lavage comprennent les hydroxydes alcalins, les carbonates alcalins, les hydrogénocarbonates alcalins, par exemple NaOH, KOH,
Na2CO3, K2CO3, NaHCO3, KHCO3, l'ammoniaque et les amines. On préfere en particulier NaOH et Na2CO3 du fait de leur faible coût et de leur accès facile. La concentration de la solution alcaline aqueuse est de préférence de 0,01 à 30 % en masse, de préférence encore de 0,05 à 20 % en masse, de préférence encore de 0,05 à 10 % en masse et de manière particulièrement préférée de 0,1 à 10 % en masse.
Na2CO3, K2CO3, NaHCO3, KHCO3, l'ammoniaque et les amines. On préfere en particulier NaOH et Na2CO3 du fait de leur faible coût et de leur accès facile. La concentration de la solution alcaline aqueuse est de préférence de 0,01 à 30 % en masse, de préférence encore de 0,05 à 20 % en masse, de préférence encore de 0,05 à 10 % en masse et de manière particulièrement préférée de 0,1 à 10 % en masse.
Le rapport volumique (huile/eau) de la solution huileuse constituant la matière première HPEB à la solution alcaline aqueuse fraîche est de préférence de 1 000/1 à 1/1, de préférence encore de 200/1 à 2/1 et de manière particulièrement préférée de 100/1 à 10/1. Une concentration d'alcali trop élevée ou un rapport huile/eau trop bas peut être indésirable du point de vue économique du fait de l'augmentation de la quantité d'alcali qui doit être utilisée ou de l'augmentation de la quantité d'eaux usées ou d'alcali dans les eaux usées. Par ailleurs, une concentration d'alcali trop basse ou un rapport huile/eau trop élevé peut entraîner un retrait insuffisant des poisons de catalyseur, y compris l'acide lactique, dans l'huile constituant la matière première HPEB.
Le lavage alcalin peut être réalisé en mélangeant de manière appropriée la solution de matière première HPEB décrite ci-dessus et la solution alcaline aqueuse, en décantant le mélange pour former des phases séparées et en récupérant la phase huileuse contenant HPEB. La température régnant au cours du lavage et de la décantation est de préférence de 0 à 100in, et de préférence encore de 30 à 80in. Si la température est trop élevée, des réactions secondaires indésirables telles que la décomposition thermique de HPEB peuvent se produire, et si la température est trop basse, l'énergie nécessaire pour le refroidissement peut être excessive.La durée nécessaire pour le mélange et la décantation n'est pas limitée d'une manière particulière à condition qu'elle conduise à un mélange et à une décantation suffisants, et habituellement elle est d'environ 1 à 100 min. Le lavage alcalin peut être conduit de manière discontinue ou continue. Une partie de l'alcali aqueux usé provenant de l'étape de lavage peut être recyclée pour être utilisée en mélange avec la solution alcaline aqueuse fraîche.
La concentration de l'acide lactique dans l'huile constituant la matière première HPEB obtenue après le lavage alcalin doit être de 5 ppm en masse ou moins. Il est préférable de maintenir cette concentration à 1 ppm en masse ou moins en ajustant le lavage alcalin dans le domaine préféré décrit ci-dessus.
La phase huileuse obtenue après le lavage alcalin peut être lavée encore à l'eau. Dans ce cas, les conditions (rapport huile/eau, température, durée) pour le lavage à l'eau peuvent être semblables à celles appliquées pour le lavage alcalin.
Il est préférable que le lavage avec la solution alcaline aqueuse décrit ci-dessus soit réalisé après avoir augmenté jusqu'à 10 à 25 % en masse et de préférence encore jusqu'à 12 à 20 % en masse la concentration de HPEB dans la solution réactionnelle résultant de l'oxydation de l'éthylbenzène. De plus, il est préférable de soumettre la phase huileuse obtenue par lavage avec la solution alcaline aqueuse à une concentration par distillation qui permet de retirer par distillation azéotropique avec EB l'eau dissoute dans la matière première au cours du lavage.
Lorsque la solution de matière première est utilisée après le lavage alcalin et le lavage à l'eau ou la concentration, par exemple par distillation, la concentration de l'acide lactique dans l'huile constituant la matière première HPEB doit être de 5 ppm en masse ou moins et de préférence de 1 ppm en masse ou moins.
La matière première contient aussi des acides organiques autres que l'acide lactique dont la quantité est habituellement d'environ 0,01 à 0,5 % en masse. Ces acides organiques comprennent l'acide formique, l'acide acétique, l'acide propionique, l'acide benzoïque, par exemple. Etant donné que ces acides organiques peuvent affecter de manière néfaste l'activité catalytique, il est souhaitable d'utiliser une matière première ayant une teneur en ces acides organiques, y compris l'acide lactique, dans la solution qui doit être introduite (propylène + solution de HPEB dans EB) de préférence de 2 2,umoUg ou moins et de préférence encore de 1 Crmollg ou moins.La teneur des acides organiques dans la solution qui doit être introduite peut être déterminée aisément par chromatographie par échange d'ions ou par chromatographie liquide, par exemple.
Lorsqu'une grande quantité d'eau est présente dans la matière première, l'activité catalytique dans l'étape d'époxydation peut être notablement réduite et l'oxyde de propylène produit peut réagir avec cette eau, ce qui réduit le rendement.
il est souhaitable que la teneur en eau de la matière première soit suffisamment basse pour que la concentration du propylèneglycol, en tant que sous-produit, dans le produit soit abaissée de préférence à un niveau de 10/zmoUg ou moins et de préférence encore de SHmol/g ou moins. La concentration du propylèneglycol dans le produit peut être déterminée aisément par chromatographie en phase gazeuse.
La solution de matière première obtenue comme décrit ci-dessus peut être concentrée pour être utilisée dans l'étape d'époxydation subséquente sous forme d'une solution ayant une concentration de HPEB préférée.
On va maintenant décrire la réaction d'époxydation.
Le catalyseur utilisé dans la présente invention est un catalyseur solide contenant du titane comprenant par exemple des composés du titane supportés sur différents supports, des complexes avec des oxydes formés par coprécipitation ou par le procédé sol-gel, ou des zéolites contenant du titane. On utilise de préférence des catalyseurs contenant du titane lié chimiquement à de la silice solide et/ou des silicates inorganiques, c'est-à-dire des catalyseurs appelés catalyseurs Ti-silice, qui peuvent être préparés par des procédés connus décrits ci-dessous (voir les documents JP-B-56-35941, IP-B-54-40525, JP-B-54-40526,
JP-B-50-30049).
JP-B-50-30049).
Par exemple, un gel de silice, un composé du titane, tel que le titanate de tétraisopropyle ou le titanate de tétraéthyle par exemple, et un additif tel que l'acétylacétone, si nécessaire, sont introduits dans un solvant tel que l'isopropanol ou l'éthanol par exemple, puis mélangés à la température ambiante, et les solides sont séparés par filtration. Les solides sont lavés avec un solvant tel que l'isopropanol ou l'éthanol, par exemple, et séchés. Les solides séchés sont calcinés à une température d'environ 400 à 900in pendant environ 1 à 18 h. Après avoir été calcinés, les solides sont chauffés sous agitation dans un agent de silylation tel que l'hexaméthyldisilazane et dans un solvant tel que le toluène à une température d'environ 50 à 300*C pendant environ 0,5 à 5 h puis les solides sont séparés par filtration.Ces solides sont ensuite lavés avec un solvant tel que le toluène et séchés sous vide pour donner le catalyseur utilisé dans la présente invention.
La réaction d'époxydation peut être conduite par réaction de la solution de matière première HPEB, après traitement par lavage avec la solution alcaline aqueuse, et de propylène en présence du catalyseur décrit ci-dessus.
Dans la réaction d'époxydation, la concentration de HPEB dans la solution de matière première HPEB est de préférence de 10 à 50 % en masse et de préférence encore de 15 à 40 % en masse. il est préférable d'utiliser une solution de matière première HPEB traitée avec une solution alcaline aqueuse et concentrée.
Si la concentration est trop élevée, des réactions secondaires indésirables telles qu'une décomposition thermique de HPEB peuvent se développer, ce qui entraîne une réduction de la sélectivité de la réaction, et si la concentration est trop basse, une quantité de catalyseur trop importante ou un réacteur de trop grande taille est nécessaire du fait du rendement trop faible.
Il est possible d'obtenir une solution de matière première HPEB dont la concentration est située dans ce domaine en distillant l'huile lavée pour retirer une partie des fractions de bas point d'ébullition telles que EB comme décrit ci-dessus.
La concentration de l'acide lactique dans la solution de matière première HPEB doit être de 5 ppm en masse ou moins et de préférence de 1 ppm en masse ou moins pour minimiser la désactivation du catalyseur.
Le rapport molaire du propylène à HPEB utilisé dans la réaction d'époxydation est de préférence de 1:1 à 20:1.
Si la quantité de propylène est trop faible, la vitesse de réaction et la sélectivité de la réaction peuvent diminuer et si la quantité de propylène est trop importante, le rendement peut être abaissé ou l'énergie nécessaire pour recycler le propylène qui n'a pas réagi peur être trop importante.
il est préférable de retirer l'eau du système réactionnel car elle a pour effet d'amplifier les réactions secondaires. S'il existe de l'eau dans le système réactionnel, il se forme du propylèneglycol comme produit secondaire de la réaction du propylène et de l'hydroperoxyde d'éthylbenzène. L'eau peut être retirée du système réactionnel au moyen d'un agent déshydratant tel qu'un tamis moléculaire, un gel de silice, des esters de l'acide orthoformique, le dicyclohexylcarbodiimide, par exemple, ou encore par distillation.
Il est préférable de conduire la réaction par un procédé continu, y compris un procédé dans lequel un catalyseur sous forme de pastilles solides est contenu dans un tube de réaction et la solution de matière première HPEB et le propylèneglycol sont amenés à passer dans le tube, et un procédé dans lequel la réaction est conduite en suspension au moyen d'un catalyseur pulvérulent. La température de réaction est de préférence de 0 à 200in, de préférence encore de 25 à 200'C et de manière particulièrement préférée de 30 à 150*C. A une température plus basse, la réaction peut être lente, et à une température plus élevée, la sélectivité de la réaction peut être faible. La pression qui règne dans le système réactionnel est de préférence de 105 à 107 Pa (1 à 100 atm.) et de préférence encore de 106 à 5 x 106 Pa (10 à 50 atm.). Sous une pression plus basse, la réaction peut être lente et sous une pression plus élevée, les coûts en appareillage peuvent être excessifs.
La durée de la réaction est d'environ 0,5 à 5 h lorsque la réaction est conduite dans un procédé discontinu et la vitesse spatiale liquide horaire est d'environ 0,5 à 20 h-1 lorsque la réaction est conduite dans un procédé continu.
Habituellement, l'hydroperoxyde d'éthylbenzène est soumis à la réaction d'époxydation sous forme d'une solution dans l'éthylbenzène qui est utilisée comme matière première et comme solvant pour sa production. La solution dans l'éthyl- benzène peut contenir des produits secondaires formés au cours de la réaction. Un second solvant peut être utilisé dans la réaction comme diluant. Ce second solvant comprend des composés aromatiques tels que le benzène, le toluène, le chlorobenzène, le bromobenzène et l'orthodichlorobenzène et des composés aliphatiques tels que l'octane, le décane et le dodécane. En outre, le corps réagissant propylène peut être utilisé en excès pour remplacer une partie du solvant.
Le propylène qui n'a pas réagi et qui est présent dans la solution pour la réaction d'époxydation peut être recyclé dans le système réactionnel après avoir été séparé par distillation. Le retrait final du propylène de la solution réactionnelle après le retrait de la majeure partie du propylène qui n'a pas réagi peut être réalisé par une opération courante telle qu'une distillation ou un lavage, par exemple.
EXEMPLES
Exemple de référence 1 (préparation d'un catalyseur)
Un gel de silice du commerce (ouverture de mailles 2,00 mm-420 ssm) (10-40 mesh); surface spécifique: 300 m2/g; taille moyenne de pore: 10 nm; 50 g), du titanate de tétraisopropyle (1,1 g), de l'acétylacétone (0,82 g) et de l'isopropanol (200 ml) ont été mélangés et le mélange a été agité à la température ambiante pendant 30 min puis filtré. La partie solide a été plongée dans l'isopropanol (50 ml), agitée pour le lavage puis le liquide a été retiré par filtration.
Exemple de référence 1 (préparation d'un catalyseur)
Un gel de silice du commerce (ouverture de mailles 2,00 mm-420 ssm) (10-40 mesh); surface spécifique: 300 m2/g; taille moyenne de pore: 10 nm; 50 g), du titanate de tétraisopropyle (1,1 g), de l'acétylacétone (0,82 g) et de l'isopropanol (200 ml) ont été mélangés et le mélange a été agité à la température ambiante pendant 30 min puis filtré. La partie solide a été plongée dans l'isopropanol (50 ml), agitée pour le lavage puis le liquide a été retiré par filtration.
Cette opération a été répétée 3 fois. Puis, la partie solide a été séchée sous un courant d'azote à 500in pendant 2 h et calcinée sous un courant d'air à 600tu pendant 4 h.
La substance obtenue (10 g), de l'hexaméthyldisilazane (4 g) et du toluène (50 g) ont été mélangés et le mélange a été chauffé sous agitation et sous pression à 200in pendant 1 h. Le liquide a été retiré du mélange par filtration. La partie solide a été lavée avec du toluène (50 g) et séchée sous vide (120'C; 13 x 102 Pa (10 mmHg) ; 3 h) pour donner le catalyseur.
Exemple 1
Lavage alcalin d'une solution de HPEB
Une solution de HPEB (à 15 % en masse; 3 000 g) et une solution d'hydroxyde de sodium (à 0,5 % en masse; 1 000 g) ont été mélangées et le mélange a été agité à 60iC pendant 15 min puis laissé au repos à la même température pendant 15 min, après quoi il a été soumis à une séparation des phases. La phase huileuse a été mélangée avec 1 000 g d'eau et le mélange a été agité à 60iC pendant 15 min puis laissé au repos à la même température pendant 15 min. La couche huileuse obtenue a été concentrée à 60'C sous 66 x 102 Pa (50 mmHg) pour donner une solution de HPEB d'une concentration de 35 % en masse.
Lavage alcalin d'une solution de HPEB
Une solution de HPEB (à 15 % en masse; 3 000 g) et une solution d'hydroxyde de sodium (à 0,5 % en masse; 1 000 g) ont été mélangées et le mélange a été agité à 60iC pendant 15 min puis laissé au repos à la même température pendant 15 min, après quoi il a été soumis à une séparation des phases. La phase huileuse a été mélangée avec 1 000 g d'eau et le mélange a été agité à 60iC pendant 15 min puis laissé au repos à la même température pendant 15 min. La couche huileuse obtenue a été concentrée à 60'C sous 66 x 102 Pa (50 mmHg) pour donner une solution de HPEB d'une concentration de 35 % en masse.
Réaction
La réaction d'époxydation a été conduite dans un réacteur à lit fixe pour procédé continu au moyen d'un catalyseur préparé selon le procédé de l'exemple de référence 1 (teneur en Ti: 0,3 % en masse), d'une solution de HPEB (contenant 35 % en masse de HPEB, 58 % en masse de EB et 0,3 ppm en masse d'acide lactique), obtenue par le procédé de lavage décrit ci-dessus, et de propylène. La réaction a été conduite avec un rapport propylène/HPEB de 12, une vitesse spatiale liquide horaire de 12 h-1, une température du dispositif chauffant de 990C et une pression de 40 x 105 Pa (40 kg/cm2). Les résultats sont présentés dans le tableau 1 ci-dessous.
La réaction d'époxydation a été conduite dans un réacteur à lit fixe pour procédé continu au moyen d'un catalyseur préparé selon le procédé de l'exemple de référence 1 (teneur en Ti: 0,3 % en masse), d'une solution de HPEB (contenant 35 % en masse de HPEB, 58 % en masse de EB et 0,3 ppm en masse d'acide lactique), obtenue par le procédé de lavage décrit ci-dessus, et de propylène. La réaction a été conduite avec un rapport propylène/HPEB de 12, une vitesse spatiale liquide horaire de 12 h-1, une température du dispositif chauffant de 990C et une pression de 40 x 105 Pa (40 kg/cm2). Les résultats sont présentés dans le tableau 1 ci-dessous.
Exemple comparatif 1
La réaction a été répétée dans les mêmes conditions que celles de l'exemple 1, à ceci près que l'on a utilisé une solution de HPEB sans lavage alcalin.
La réaction a été répétée dans les mêmes conditions que celles de l'exemple 1, à ceci près que l'on a utilisé une solution de HPEB sans lavage alcalin.
Les résultats sont présentés dans le tableau 1.
Exemple 2
La réaction d'époxydation a été conduite dans un réacteur à lit fixe pour procédé continu au moyen d'un catalyseur préparé selon le procédé de l'exemple de référence 1 (teneur en Ti: 0,3 % en masse), d'une solution de HPEB (contenant 35 % en masse de HPEB, 58 % en masse de EB et 3,1 ppm en masse d'acide lactique), obtenue par un processus de lavage semblable à celui décrit dans l'exemple 1, et de propylène. La réaction a été conduite avec un rapport propylène/
HPEB de 11, une vitesse spatiale liquide horaire de 12 h-1, une température du dispositif chauffant de 650C et une pression de 40 x 105 Pa (40 kg/cm2). Les résultats sont présentés dans le tableau 2.
La réaction d'époxydation a été conduite dans un réacteur à lit fixe pour procédé continu au moyen d'un catalyseur préparé selon le procédé de l'exemple de référence 1 (teneur en Ti: 0,3 % en masse), d'une solution de HPEB (contenant 35 % en masse de HPEB, 58 % en masse de EB et 3,1 ppm en masse d'acide lactique), obtenue par un processus de lavage semblable à celui décrit dans l'exemple 1, et de propylène. La réaction a été conduite avec un rapport propylène/
HPEB de 11, une vitesse spatiale liquide horaire de 12 h-1, une température du dispositif chauffant de 650C et une pression de 40 x 105 Pa (40 kg/cm2). Les résultats sont présentés dans le tableau 2.
Exemple comparatif 2
La réaction a été répétée dans les mêmes conditions que celles de l'exemple 1, à ceci près que l'on a utilisé comme matière première une solution de
HPEB lavée avec un alcali obtenue dans l'exemple 1 et enrichie avec 100 ppm en masse d'acide lactique. Les résultats sont présentés dans le tableau 2.
La réaction a été répétée dans les mêmes conditions que celles de l'exemple 1, à ceci près que l'on a utilisé comme matière première une solution de
HPEB lavée avec un alcali obtenue dans l'exemple 1 et enrichie avec 100 ppm en masse d'acide lactique. Les résultats sont présentés dans le tableau 2.
Exemple 3
Une solution de HPEB (à 34,8 % en masse; solvant: éthylbenzène; 2 000 g) et une solution aqueuse de carbonate de sodium (à 10 % en masse ; 200 g) ont été mélangées et le mélange a été agité puis soumis à une séparation des phases. La phase huileuse a été lavée de nouveau avec une solution aqueuse de carbonate de sodium (à 10 % en masse; 200 g). La phase huileuse a été lavée 1 1 fois avec 200 g d'eau et séchée avec un gel de silice pour donner une solution de
HPEB (à 32,7 % en masse).
Une solution de HPEB (à 34,8 % en masse; solvant: éthylbenzène; 2 000 g) et une solution aqueuse de carbonate de sodium (à 10 % en masse ; 200 g) ont été mélangées et le mélange a été agité puis soumis à une séparation des phases. La phase huileuse a été lavée de nouveau avec une solution aqueuse de carbonate de sodium (à 10 % en masse; 200 g). La phase huileuse a été lavée 1 1 fois avec 200 g d'eau et séchée avec un gel de silice pour donner une solution de
HPEB (à 32,7 % en masse).
Un catalyseur préparé selon le procédé de l'exemple de référence 1 (teneur en Ti par rapport à la quantité introduite: 0,37 % en masse; 4 g), une solution de HPEB (60 g), obtenue par le procédé de lavage décrit ci-dessus, et du propylène (75 g) ont été introduits dans un autoclave et la réaction a été conduite à 1200C pendant 1 h. Après la fin de la réaction, le catalyseur a été retiré par filtration et lavé avec de l'éthylbenzène. Puis, la même réaction a été répétée à l'aide du catalyseur récupéré et lavé. La réaction a été répété 3 fois de cette manière. La concentration de l'acide lactique dans la solution de HPEB était de 1,9 ppm en masse.La concentration des acides organiques, y compris l'acide lactique, dans la solution introduite (propylène + solution de HPEB) était de 0,2ymoUg. La concentration du propylèneglycol dans le mélange réactionnel était de 4ymoUg. Les résultats sont représentés dans le tableau 3.
Exemple comparatif 3
La réaction a été répétée 3 fois dans les mêmes conditions que celles de l'exemple 3, à ceci près que l'on a utilisé une solution de HPEB sans lavage alcalin.
La réaction a été répétée 3 fois dans les mêmes conditions que celles de l'exemple 3, à ceci près que l'on a utilisé une solution de HPEB sans lavage alcalin.
La concentration de l'acide lactique dans la solution de HPEB était de 47 ppm en masse. La concentration des acides organiques, y compris l'acide lactique, dans la solution introduite (propylène + solution de HPEB) était de 7,6,umoUg. La concentration du propylèneglycol dans le mélange réactionnel était de 3 ol/g.
Les résultats sont représentés dans le tableau 3.
Les résultats montrent qu'il n'est apparu dans les exemples 1, 2 et 3 selon la présente invention sensiblement aucune diminution de l'activité catalytique au cours du temps. Au contraire, on observe une nette diminution de l'activité catalytique dans les exemples comparatifs 1, 2 et 3.
Tableau 1
Exemple 1 Exemple comparatif 1
Solution de HPEB pour la réaction
Type1) A - B
Concentration d'acide lactique 0,3 - 68
ppm en masse
Durée de la réaction, h 1 8 1 7
Résultats de la réaction
Conversion de HPEB, % 99,2 99,0 99,8 77,9
Tableau 2
Exemple 2 Exemple comparatif 2
Solution de HPEB pour la réaction
Type1) C - D
Concentration d'acide lactique 3,1 - 103
ppm en masse
Durée de la réaction, h 1 3 1 3
Résultats de la réaction
Conversion de HPEB, % 88,2 87,9 86,9 78,5 1) Type de la solution de HPEB pour la réaction
A et C: solution soumise à un lavage alcalin puis concentrée
B: solution sans lavage alcalin
D : solution soumise à un lavage alcalin, concentrée puis additionnée d'acide lactique.
Exemple 1 Exemple comparatif 1
Solution de HPEB pour la réaction
Type1) A - B
Concentration d'acide lactique 0,3 - 68
ppm en masse
Durée de la réaction, h 1 8 1 7
Résultats de la réaction
Conversion de HPEB, % 99,2 99,0 99,8 77,9
Tableau 2
Exemple 2 Exemple comparatif 2
Solution de HPEB pour la réaction
Type1) C - D
Concentration d'acide lactique 3,1 - 103
ppm en masse
Durée de la réaction, h 1 3 1 3
Résultats de la réaction
Conversion de HPEB, % 88,2 87,9 86,9 78,5 1) Type de la solution de HPEB pour la réaction
A et C: solution soumise à un lavage alcalin puis concentrée
B: solution sans lavage alcalin
D : solution soumise à un lavage alcalin, concentrée puis additionnée d'acide lactique.
Tableau 3
Exemple 3 Exemple comparatif 3
Concentration
Acide lactique, ppm en masse1) 1,9 47
Acides organiques, Fmol/g2) 0,2 7,6
PG Fmol/g3) 4 3
Rapport des vitesses de réaction4)
Première fois 1,00 1,00
Deuxième fois 0,95 0,91
Troisième fois 1,00 0,73 1) Concentration dans la solution de HPEB.
Exemple 3 Exemple comparatif 3
Concentration
Acide lactique, ppm en masse1) 1,9 47
Acides organiques, Fmol/g2) 0,2 7,6
PG Fmol/g3) 4 3
Rapport des vitesses de réaction4)
Première fois 1,00 1,00
Deuxième fois 0,95 0,91
Troisième fois 1,00 0,73 1) Concentration dans la solution de HPEB.
2) Concentration dans la solution introduite (propylène + solution de HPEB).
3) PG : propylèneglycol. Concentration dans le mélange réactionnel.
4) Rapport des vitesses de réaction lorsque la valeur 1 est attribuée à la vitesse de réaction pour la première fois.
Claims (7)
1. Procédé de production d'oxyde de propylène caractérisé en ce qu'il comprend la réaction d'une solution de matière première, qui est une solution d'hydroperoxyde d'éthylbenzène dans l'éthylbenzène obtenue par auto-oxydation en phase liquide de l'éthylbenzène, avec du propylène en présence d'un catalyseur solide contenant du titane pour donner de l'oxyde de propylène, ladite solution de matière première étant une solution préparée par lavage d'une solution d'hydroperoxyde d'éthylbenzène dans l'éthylbenzène, obtenue par auto-oxydation en phase liquide de l'éthylbenzène, avec une solution alcaline aqueuse pour amener à 5 ppm en masse ou moins la concentration d'acide lactique.
2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la solution de matière première est une solution ayant une concentration d'acide lactique de 1 ppm en masse ou moins.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la solution qui doit être lavée avec une solution alcaline aqueuse est une solution contenant 10 à 25 % en masse d'hydroperoxyde d'éthylbenzène dans l'éthylbenzène.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la solution alcaline aqueuse est une solution d'hydroxyde de sodium ou de carbonate de sodium.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la solution alcaline aqueuse a une concentration de 0,01 à 30 % en masse.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport volumique de la solution d'hydroperoxyde d'éthylbenzène dans l'éthylbenzène à la solution alcaline aqueuse est de 100/1 à 10/1.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la solution de matière première est une solution obtenue par lavage avec une solution alcaline aqueuse et distillation et en ce qu'elle a une concentration d'hydroperoxyde d'éthylbenzène de 10 à 50 % en masse et une concentration d'acide lactique de 5 ppm en masse ou moins.
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