Brevet FR2040465A1 — publié le 19710122

la présente invention concerne un procédé de distillation. Dans les procédés de distillation, il est souvent difficile d'enlever les dernières traces d'un composant plus volatil à partir d'un produit liquide à distiller, même lorsque le pro-5 cédé est mis en oeuvre sous pression réduite, La Demanderesse pense qu'une raison de cette difficulté est due à la pression exercée par la charge statique du produit liquide à distiller, qui empêche l'échappement du composant plus volatil, en particulier lorsque la concentration de ce dernier est faible en compa-î0 raison de celle du composant non volatil. Cet effet est plus grave dans les distillations industrielles, par rapport aux distillations en laboratoire, étant donné que la charge statique du liquide est habituellement plus grande et que le rapport de sa surface spécifique à son volume est moindre. 15 La Demanderesse a mis maintenant au point un procédé per fectionné de distillation discontinue, dans lequel l'effet nuisible de la charge, statique du produit liquide à distiller est sensiblement réduit, ce qui-permet une séparation plus efficace des composants du produit à distiller. 20 En conséquence-, l'invention concerne un procédé de distil lation discontinue, dans lequel une partie du produit liquide à distiller est évacuée pendant la distillation et est introduite dans l'espace réservé à la vapeur au-dessus dudit liquide sous la forme d'une pulvérisation de petites gouttelettes. 25 Le liquide peut être extraiijén continu pendant la distilla tion et peut être introduit continuellement dans l'espace réservé à la vapeur, toutefois, si on le désire, l'invention peut n'être appliquée qu'aux dernières phases d'une distillation pendant lesquelles la concentration du composant plus volatil devient suffi-30 samment faible pour qu'il soit difficile de l'enlever par des techniques classiques de distillation. Le débit auquel le produit liquide à distiller est extrait et est introduit dans l'espace réservé à la vapeur dépend de la facilité avec laquelle le composant plus volatil est évacué. Tou-35 tefois, d'une façon générale, le résultat est d'autant meilleur que le débit,auquel le liquide à distiller est mis en circulation, is^élevé. Par exemple, le débit de circulation horaire peut êtr« 70 15731 -2- 2040465 supérieur de quatre à dix fois/au volume du produit à distiller, c'est-a-dire pour un volume de 5 m du produit à distiller, le liquide peut être extrait et remis en circulation à un débit dé 20 à 50 m à l'heure. Si on le désire, le liquide qui est extrait 5 peut être chauffé avant d'être introduit dans l'espace réservé à la vapeur, de manière à faciliter.la séparation du composant plus volatil. Le liquide peut être chauffé pour le maintenir à la température du.liquide global à distiller ou bien il peut être chauffé.à une température supérieure à celle du liquide global à 10 distiller. Par exemple, le liquide extrait peut être chauffé à taie température qui peut être de 50°C supérieure à celle du liquide global à distiller. , Le liquide global à distiller est extrait, de préférence, du récipient de distillation au moyen d'une pompe qui-refoule en-t5 suite le liquide dans l'éspace réservé à la vapeur par- l'intermédiaire d'un distributeur convenable, par exemple un tronçon de tube perforé pénétrant dans ledit espace réservé à la vapeur. Si on le désire, on peut disposer un réchauffeur après la pompe, de manière à chauffer le liquide, comme décrit ei-dessus. 20 Le procédé de l'invention convient en particulier pour en lever de faibles quantités .'d'une substance relativement volatile d'une grande masse de matière moins volatile. Il est particulièrement utile dans les cas où. une limitation est imposée à la température à laquelle le liquide à distiller peut être chauffé pour 25 chasser les dernières traces du composant plus volatil. Une telle limitation peut être-due à l'instabilité à haute température de ■; la masse du produit à distiller ou bien à l'effet nuisible d'une température élevée sur une ou plusieurs parties de l'appareil de distillation, par exemple un garnissage sensible aux températures 30 élevées. Dans ce dernier cas, la présence d'un réchauffeur pour chauffer le liquide en circulation à une température supérieure à celle de la masse du produit à- distiller peut être avantageuse. L'invention peut être utilisée dans des procédés de distillation mis en. oeuvre dans une large gamme de températures et pres-35 Sions, par exemple à une température comprise entre 50° et 300°C et à une pression s'élevant juëqu'à 1 bar, en particulier jusqu'à , • 0,5 bar.. • * ' . - 70 15731 -3- 2040465 La Demanderesse a constaté que le procédé de l'invention est particulièrement utile dans des procédés d'estérification dans lesquels il importe d'éliminer la plus grande quantité possible d'eau -formée comme- sous-produit, de manière à conduire la 5 réactioii jusqu'à sa fin. En particulier, la Demanderesse a constaté que,., dans-la production d'esters de l'acide orthophtalique avec des alcanols de à C^, par exemple l'octanol, les dernières traces d'eau, par exemple à Une concentration de l'eau de . l'ordre de 0,01 en poids, sont très-difficiles à éliminer par 10 distillation. Bien que ces diesters-sont relativement peu volatils, il n'est- pas possible de les chauffer à une température trop élevée, étant donné qu'une couleur indésirable a-tendance à se former, cette couleur, étant nuisible pour leur principale." application comme plastifiants pour des polymères organiques chlorés; Lé procédé de la 15 présente invention permet de réduire au minimum la formation de couleur, de. réduire davantage la concentration d'eau et de con-. duir.e 11 estérification à meilleure fin. L'exemple suivant est donné à titre illustratif, mais non limitatif, de l'invention. 20 .EXEMPLE • On charge dans un récipient de distillation chemisé de 3 . ■ plomb, d'une capacité de 8m, 5 tonnes environ d'anhydride phta-lique, d'iso-octanol et une quantité catalytique d'acide sul'furi-que. La quantité d'iso-octanol est en excès de - 5 par rapport à 25 la quantité stoechiométrique nécessaire pour produire le diester. On entoure le récipient de distillation d'une chemise de vapeur dreôu qui est utilisée.pour chauffer lë contenu du récipient à une température initiale de 120°C, qui augmente pendant la réaction - d'estérification jusqu'à une température finale de 1450 0. Le ré-30. cipient de distillation est équipé d'un condenseur-séparateur dans lequel le mélange d'iso-octanol et d'eau évacué eh tête est condensé et séparé, l'iso-octanol. étant ramené dans le récipient de distil-- lation et lreau étant évacuée. La réaction d'estérification dure 5 heures.et la pression est maintenue entre 50 et 60 mm. ' 35' Vers là fin de la réaction d'estérification, le liquide est extrait du produit à distiller contenu dans le récipient et est pompé dans un tube perforé débouchant dans l'espace réservé à la 70 15731 -4- 2040465 vapeur au-dessus du liquide contenu dans le récipient d'estéri- •x fication. La pompe refoule à un débit de 20 m /heure. En utilisant cette technique, les dernières traces d'eau-du liquide distillé sont éliminées plus rapidement qu'en utilisant un procédé classique de distillation. 70 15731 -5- 2040465 - REVENDICATIONS -.1 - Procédé de distillation discontinue, caractérisé en ce qu'une partie du liquide à distiller est extraite pendant la distillation et est introduite dans l'espace réservé à la vapeur au-5 dessus dudit liquide sous la forme d'une pulvérisation de petites gouttelettes. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide à distiller est extrait à un débit tel que son débit de circulation horaire est de quatre à dix fois supérieur au volume 10 du liquide à distiller. 5 - Procédé selon la revendication "l ou 2, caractérisé en ce que le liquide qui est extrait, est chauffé avant d'être introduit dans l'espace réservé à la vapeur, par exemple à une température qui peut dépasser de 50° celle de la masse du liquide à dis-15 tiller. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la température est comprise entre 50° et 300°C. 5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications.pré-, 20 cédentes, caractérisé en ce que la pression s'élève jusqu'à 1 bar, de préférence jusqu'à 0,5 bar. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distillation implique l'émina-tion de l'eau dans un procédé d'estérification, par exemple la 25 réaction de l'acide orthophtalique avec un alcanol de à 7 - Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un récipient de distillation, une pompe et un distributeur du liquide à distiller, par exemple un tube perforé faisant 50 saillie dans lrespace réservé à la vapeur. 8 - Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un réchauffeur situé après la pompe. 70 15731 -6- 2040465 9 - Appareil selon la revendication 7 ou. 8, caractérisé en ce que le récipient de distillation présente un garnissage sensible aux températures élevées. 10 - Esters, caractérisés en ce qu'ils sont produits par un procédé selon la revendication 6.