Brevet FR2042395A1 — publié le 19710212

Le dichlorure d'éthylène est un intermédiaire"bien oonnu pour la fabrication du chlorure de vinyle lequel, à son tour, peut être polymérisé pour donner des objets en matière plastique intéressants. 5 Dans bon nombre de procédés connus de fabrication de dichlo- rure d'éthylène., comme dans le procédé dit de "Chloruration Directe" et le procédé dit d'"0xy Chloruration", le produit brut contient de petites quantités de sels métalliques dissous et d'impuretés acides. Il est ordinairement nécessaire de réduire la teneur de 10 ces impuretés jusqu'à des valeurs très faibles avant le traitement ultérieur du dichlorurê d'éthylène, étant donné que ces impuretés peuvent soulever des problèmes de corrosion et même favoriser des réactions secondaires indésirables. Ces impuretés sont éliminées par le mode opératoire indus-triel le plus courant à ce jour en mettant d'abord en contact le dichlorurê d'éthylène avec un acide dilué pour éliminer la plus grande partie des constituants métalliques comme les composés chlorés du fer qui sont presque toujours présents du fait de la corrosion ainsi que le chlorure ferrique qui est souvent utilisé 20 comme constituant catalytiqus dans le procédé dit àe " Chloruration Directe". Le dichlorurê d'éthylène est ensuite rais en contact avec une solution alcaline diluée pour faciliter encore l'élimination des composés métalliques et pour neutraliser les constituants 25 acides. Ces liqueurs de lavage acides et alcalines présentent plusieurs inconvénients. Le sel acide-alcalin n'est pas totalement éliminé du produit désiré. Les opérations sont coûteuses et nécessitent un contrôle soigné. Les solutions acides et alcalines à 30 rejeter doivent être traitées pour éviter les problèmes de pollution . Des quantités appréciables de dichlorurê d'éthylène sont perdues dans la solution de lavage et s'y trouvent aussi bien en solution qu'en suspension. Le dichlorurê d'éthylène est laissé à l'état humide ce qui nécessite un séchage de manière à éviter 35 la corrosion et les autres difficultés de traitement. La Demanderesse a trouvé que les impuretés acides et de sels métalliques peuvent être éliminées du dichlorurê d'éthylène brut en mettant en contact le mélange impur avec un adsorbant. Bien que le dichlorurê d'éthylène (DCE) puisse être mis au 40 contact de l'adsorbant par charges séparées, il est préférable BAD ORIQtt^ 70 07301 2042395 de garnir une colonne de cet adsorbant et â'y faire passer le DCE. en continu. La variation de la température et 1'application de pressions donneront le résultat attendu, à savoir, par exemple, que des basses températures et des pressions élevées favorisent !•.: 5 mécanisme d'adsorption ; cependant, la Demanderesse a obtenu d'excellents résultats en travaillant dans des eonditions essentiellement voisines -des conditions normales de pression et de tempérâtes et, ainsi, il n'est pas nécessaire d'avoir1 recours à un appareillage coûteux pour le chauffage,le refroidissement, la pression ou 10 1® vide et un tel appareillage n'est donc pas utilisé ordinairement.. Comme signalé, la matière de départ est du dichlorurê d'éthylène brut contenant des sels métalliques, en particulier du chlorure de fer et des impuretés acides, En général l'impureté -de est constituée par du HC1. On peut , en général, appliquer, selon l'invention„ tout adsorbant. On préfère toutefois les argiles naturelles ou modifié:---, et les substances apparentées aux argiles eosime l'alumine, la bauxite, l'argile attapulgus, la terre à foulon., la bentonifce, les terres de diatomées et les zéolites naturels et synthétiques... PO Comme exemples d'autres adsorbants que l'on peut appliquer on citera les gels de silice, le charbon d© bois activé, le talc* le.-sulfate de calcium anhydre, le sulfate.de magnésium an.hyd3.-e, et analogues. De préférence, les adsorbants seront séché s avant use:;:;-étant donné que le DCE va faire l'élution de l'humidité adsorbés 25 comme le montre l'exemple illustratif eî-£ps:ës. Lorsque l'on met en contact du DCE avec un adsorbant sec. en particulier du type de ceux énumérés ci-dessus, les impureté? métalliques et acides comme le chlorure ferrique et HC1, respect... • vement, voient .leur teneur notablement réduite; il en est de mère-30 pour 1'eau. Si 1'adsorbant n'est pas d'abord totalement séché la teneur en eau du DCE augmente au début jusqu'à ce que des eonditions d'équilibre soient atteintes. L'humidité peut ensuite être éliminée en mettant en contact le DCE traité avec un agent déshydratant. On pense que les deux essais donnés ci-après suffisent 35 pour montrer à l'homme de l'art la mise en oeuvre de l'invention dans ces modes de réalisation préférés, Compté tenu d'é la-'descrip-tion 1'homme de l'art est, bien entendus susceptiblé d'apporter des variantes aux conditions opératoires en fonction de cas parti • culiers désirés comme par exemple la teneur en impuretés et la nature de l'adsorbant. t BAD ORIGINAL 70 07301 3 2042395 Essai 1 On a mis de la bauxite (103,7 g- passant au tamis à mailles de 0,59/0,250 mm) entre deux tampons de laine de verre dans un tube de verre pour former un lit cylindrique de bauxite drenviron ^ 20 cm de long et de 19 mm de diamètre. On fait passer, au moyen d'une pompe, à travers ce lit et à raison d'environ 25 ml par minute, du dichlorurê d'éthylène contenant 25 ppm de HC1 et 33 PP® d'eau. On recueille le produit CDE en 4 fractions dont l'analyse donne les résultats suivants : 10 Fraction Poids (g) jjqi ppm 7 ïÇQ ppm 1 418 DCE néant 356 2 1250 DCE néant 269 3 1250 DCE néant 119 4 1250 DCE néant 90 15 Ceci montre que tout le HC1 est encore éliminé par la bauxite même après avoir fait passer, à travers le lit, 4 168 g. (environ 3 300 ml) de DCE. En raison de la forte affinité de la bauxite pour l'eau, il est surprenant que l'eau soit éliminée. Lorsque l'on utilise de la bauxite anhydre, la teneur en eau est 20 abaissée de façon appréciable. Essai 2 On a procédé à deux essais pour montrer l'action de la bauxite sur l'élimination du chlorure ferrique et du chlore libre d'un DCE brut. (a) on a fait passer lentement du dichlorurê. d'éthylène foj?ut qui était admis dans une traité de chlorure de vinyle monomère, à travers un lit de 100 cnP de bauxite séchée à l'étuve en utilisant l'appareil décrit à l'essai 1, Le DCE brut était de couleur jaune verdâtre probablement due au chlorure ferrique et au chlore dis-sous. L'effluent n'était que faiblement coloré.Les résultats de l'analyse sont donnés au tableau ci-dessous en regard de la ligne " effluent 2 (a)n. (b) Une autre portion de 500 ml du DCE brut ci-dessus a été agitée avec une quantité égale d'eau dans une ampoule à décanter et on a jeté la couche aqueuse. L'eau de lavage élimine la majeure partie du chlore dissous et une partie du chlorure ferrique. On a fait ensuite passer le DCE partiellement purifié à travers un lit de bauxite fraîche comme indiqué sous (a) ci-dessus. L'effluant de cet essai était pratiquement incolore» L'analyse correspondante 70 07301 4 2042395 est donnée ci-après en regard de la ligne "Effluant 2 (b)w. Analyse FeCl^* qi libre PPm pds % DGSE brut > y 42 0,074 effluent 2 (a) effluent 2 (b) * la concentration du chlorure ferrique dans le DCE brut dépasse la gamme que l'on peut déterminer par le- procédé analytique utilisé et la teneur en chlorure.ferrique dans l'effluant est au-dessous de cette gamme. 70 07301 5 2042395 REVENDICATIONS 1 - Procédé d'élimination des sels métalliques et des impuretés acides du dichlorurê d'éthylène caractérisé par le fait que l'on met en contact le dichlorurê d'éthylène impur avec un adsorbant. 5 2 - Procédé selon la revendication 1 dans lequel le dichlorurê d'éthylène iimpur est admis en continu à travers une colonne garnie contenant 1'adsorbant comme matériau de garnissage principal. 3 - Procédé selon la revendication 1 dans lequel le dichlorurê d'éthylène impur est agité avec 1'adsorbant, par charges séparées 10 dans un récipient sous agitation. 4 - Procédé selon la revendication 2 dans lequel 1'adsorbant est choisi parmi les suivants : alumine, bauxite, argile attalpulgus terre à foulon, bentonite, terres de diatomées, zéolites, gel de silice, charbon de bois activé, talc, sulfate de calcium anhydre 15 et sulfate de magnésium anhydre. 5 - Procédé selon la revendication 4 dans lequel 1'adsorbant est de l'alumine ou de la bauxite. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel les impuretés consistent en acide chlorhydrique et 20 chlorure ferrique.