Brevet FR2121817A1 — publié le 19720825

Dans 1g procédé de fabrication de 1'hydrosulfite de -sodium par le procédé au formiate de sodium, on utilise du bio-xyde de soufre et de la soude comme matières brutes en plus du formiate de sodium. La réaction a eu lieu dans un fluide coiapre-5 ' nant essentiellement de -1'.alcool, méthylique, mais aussi des quantités importantes d'eau. Du fait des réactions intermédiaires, des réactions parasites et de lvutilisatibn incomplète des matières brutes, le fluide réactionnel contient à la fin de la synthèse, en plus de méth,anol et de lreau, des quantités notables 10 de sels dissous, notamment de formiat^éte -sodium, de formiate de méthyle, de bisulfite de sodium, de sulfite de sodium, de, thio-sulfatée sodium, et éventuellement d'autres sels. Le produit, • ■ l'hydrosUlïite de sodium, est totalement insoluble .dans*ce fluide et il forme ainsi une suspension. La séparation de l'hydro-15 sulfite de sodium et du fluide réactionnel est réalisée par filtration. ' ' Des eonsi.dérations économiques imposent" le traitement du filtrat obtenu par séparation par distillation, en vue de la récupération de la quantité très importante de méthanol qu'il 20 contient. Au cours de cette distillation, on récupère le formiate de méthyle avec le méthanol, car le formiate-de méthyle est aussi volatil que le méthanol. Les queues ou le résidu restant lors'quë la distillation est terminée comprennent 1'eau que contenait initialement 25 le fluide réactionnel, avec en plus, les sels solubles cités, le formiate de sodium, le bisulfite de sodium, le sulfite de sodium et le thiosulfate de sodium. L'évacuation de ce résidu pose un-*problème ittpbrtant de pollution, car toutes les substances dissoutes sont des 30 réducteurs et peuvent ainsi/6x'éer un besoin chimique en oxygène dans une masse d'eau dans laquelle on les déverse. L'oxydation chimique avant l'évacuation est difficile et très coûteuse. Un procédé économique de récupération dos produits chimiques .et du résidu est plus intéressant,/il permet une réutilisation 35 ou une vente des produits précieux récupérés. Selon l'invention, on récupère les produits chimiques intéressants d'un fluide réactionnel obtenu par mise en oeuvre BAD ORIGINAL 72 01092 2 2121817 / du procédé de fabrication d'hydrosulfite de sodium avec du formiate, après, filtration et retrait de l'hydrosulfite de sodium, par l'introduction d'acide sulfurique dans le fluide réactionnel, ébullition douce destinée à chasser le bioxyde de , ou anhydride sulfureux 5 soufre/jébullition continue, puis distillation a reflux du méthanol et du formiate de méthyle, filtration du résidu du fluide réactionnel puis, -enfin, retrait du.soufre. Le résidu " peut être alors. évaporé, et, il permet la séparation du-sulfate de "sodium de l'eau, les produits chimiques récupérés peuvent 10 ' être réutilisés ou vendus dans le commerce.f D'autres caractéristiques/et avantages de l'invention rassortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé"sur lequel : ' - la figure 1 est un.diagramme .synoptique illustrant la 15 récupération du produit chimique d'une solution effluente • selon l'invention ; et . ... la figure 2 est un autre diagramme synoptique-illustrant la récupération des produits -chimiques d'un fluide réactionnel récupéré d'un .'procédé de fabrication d'hydrosulfite de 20 sodium au.formiaté, après filtration et retrait de. l'hydrosulfite, lorsqu'on fabrique des hydrosulfites en utilisant des foraiates, on constate qu'une psortie ..notable, .des produits chimiques peut être récupérée.par traitement du filtrat-avant distillation, avec un acide fort tel que de 1?acide sulfurique. 25 On pense que les réactions suivantes ont lieu : ' - 2 HCOOïïa + H2S04 > , 2- HC00II + Fa2S04 2 ITaïISO^ + H2S04 > "2 S02 '■+ 2II20 + Ka2S04 vr nr. . -n r\r* v SO^, + Ho0 + Na^ S0 t îfe~SQ,, + HoS0, > 2 2 2 4 2 3 2 4 ïïaoS„0„ + HSO :—> S0o + S + Ho0 + NaoS0. à 30 HC00H + CIï^OH : > HGOOCH^ + 1^0 Suivant ces relations, on obtient quatre produits intéressants, le soufre qui peut être récupéré par filtration, le formiate de méthyle et le bioxyde de soufre qui peuvent - tous deux être récupérés par distillation, et le sulfate de 35 sodium qui peut être récupéré par évaporation des queues restant BAD ORlGlNAl 72 01092 3 2121817 après la distillation. On peut réaliser la récupération de manière industrielle, continue ou discontinue. On ajoute de l'acide sulfurique 12 et on le mélange avec la solution 10 d'alimentation ou le 5 filtrat 11 en quantité dépassant légèrement la quantité" stoechiométrique, déterminée d'après la teneur totale en sodium du filtrat. Cette opération est réalisée dans un réacteur 14 émaillé ou résistant à la corrosion, lors de 1*ébullition douce, le mélange libère du bioxyde- de soufre 22. Il faut que le retrait 10 du bioxyde de soufre soit pratiquement total pour que la réaction du thiosulfate de sodium avec l'acide sulfurique soit complète, la récupération du bioxyde de soufre évaporé peut être réalisée par absorption 30 dans de l'eau ou dans de l'alcool méthylique ou par tout autre procédé commode, La filtration, dans le filtre 15 16, retire le soufre 18 du mélange traité. Celui-ci, débarrassé du soufre et du bioxyde de soufre peut parvenir à un ensemble 20 de distillation assurait la récupération du formiate de méthyle 24/du méthanol 26. La distillation peut être menée de manière que ces deux matières soient des produits séparés, 20 ou de manière: qu'elles soient en mélange. Dans les deux cas, le résidu 28 restant après la distillation contient l'eau et le sulfate de sodium. Par évaporation, séchage éclair ou séchage par atomisation de cette solution,-dans un sécheur 34, on obtient du sulfate de sodium 38 solide et de la vapeur d'eau 25 36, sans résidu à évacuer. Exemple Il s'agit d'un exemple de mise en oeuvre réelle du procédé de récupération de l'invention. Le filtrat provenant de la séparation de l'hydrosulfite 30 de sodium d'une suspension constitue 6260 parties en poids. Il comprend 4696 parties d'alcool méthylique, 840 parties d'eau, 231 parties de formiate de méthyle, 163 parties de formiate de sodium, 222 parties de bisulfite de sodiura, 45 parties de sulfite de sodium et 63 parties de thiosulfate de sodium. On ajoute 35 600 parties d'acide sulfurique (50 '5) au filtrat et on mélange soigneusement. On fait bouillir doucement le mélange à 74°C environ pendant 30 minutes, de manière à chasser 185 parties de BAD ORK31NAI* 72 01092 4 2121817 bioxyde de soufre qu'on récupère par absorption dans 700 parties de méthanol froid. On élève alors la température de manière à assurer une distillation à reflux, et on obtient en 90 minutes un produit unique de distillation contenant 4620 parties de 5 méthanol et 375 parties de formiate de méthyle. On filtre alors le résidu de distillation, qui constitue 1678 parties,de manière à récupérer 13 parties de soufre, le filtrat comprend 430 parties de sulfate de sodium et 1235 parties d'eau. L'exemple ci-dessus illustre la récupération de 10 produits chimiques destinés à être utilisés à nouveau pour la fabrication d'hydrosulfite de sodium par le procédé au formiate de sodium. Le bioxyde de soufre absorbé dans le méthanol est utilisé dans ce procédé, de même que le formiate de méthyle dissous dans le méthanol. Le bioxyde de soufre qui 15 s'échappe peut aussi être absorbé dans l'eau ou comprimé et liquéfié en vue d'une autre utilisation ou d'une vente. De plus, on peut récupérer le formiate de méthyle sous forme d'un produit pur utilisé ou vendu. Le procédé de récupération de l'invention ne se 20 limite pas à la fabrication d'hydrosulfite de sodium par le procédé au formiate de sodium. Il s'applique, de manière générale à la récupération de tous les produits chimiques qui peuvent être transformés en matières volatiles par acidification. L'acide utilisé n'est pas uniquement l'acide sulfurique, 25 mais il peut aussi s'agir d'acide chlorhydrique, nitrique, phosphorique ou analogue, donnant dans la solution de queues restant après filtration, des chlorures, des nitrates et des phosphates. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite 30 et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs, sans pour autant sortir du cadre de l'invention, qui est défini dans les revendications annexées. BAD ORIGINE 72 01092 5 2121817 lEVEI-IDIOAHOWS 1. Procédé de récupération de produits chimiques d'une solution en contenant et comprenant des sels réagissant avec un acide fort en libérant de l'anhydride sulfureux et 5 des sels d'acide organique, dont 1'acide libre forme des esters volatils ave^c des alcools, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'on introduit un acide fort dans ladite solution, on fait bouillir doucement cette solution de manière à .chasser l'anhydride sulfureux, on continue à faire bouillir la solution 10 et on distille les esters volatils avec des alcools,puis on sèche la solution après distillation et on récupère.le sel de l'acide fort. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on filtre la solution après ébullition, de manière à 15 chasser 1'anhydride sulfureux et on retire le soufre, 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on filtre la solution-après distillation des-esters volatils avec des alcools, et on retire: le soufre. .. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé 20 én ce que les sels réagissant avec un acide,fort comprennent des sulfites, des bisulfites et des thiosulfates. 5» Procédé suivant la "revendication 1, caractérisé en ce que le sel d'acide organique est tm formiate. 6. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en 25 ce qu'on retire le soufre précipité par . réaction du thiosulfate avec l'acide fort par filtration de la-solution après ' ébullition, de manière à chasser L'anhydride sulfureux. . 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les sels réagissant avec-un acide fort en libérant 30 de l'anhydride sulfureux sont les sels de sodium. 8. Procédé selon la-revendication 7, caractérisé en ce qu'on obtient la solution en faisant réagir de la soude et de l'anhydride sulfureux avec un formiate, avec production d'hydrosulfite de sodium. 35 9. Procédé ceIon la revendication 1, caractérisé en ce que l'acide fort est de l'acide c>11 o rliyd ri que, nitrique ou BAD ORIGINAL 72 01092 6 2121817 phosphorique, et provoque la formation de chlorure, nitrate ou phosphate résiduel. 10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que 3.'acide fort est de l'acide sulfurique. 5 11. Procédé de récupération de produits chimiques du liquide réactionnel utilisé pour la fabrication d'hydrosulfite de sodium.à l'aide d'un formiate, après filtration et retrait de 1'hydrosulfite de sodium, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'on introduit de l'acide sulfurique dans le liquide 10 réactionnel et on mélange, on fait bouillir doucement le liquide réactionnel de manière à chasser l'anhydride sulfureux, on continue à faire bouillir le liquide réactionnel et on distille au reflux le formiate de méthyle, puis on filtre/le résidu du liquide réactionnel et on retire le soufre. 15 12. Procédé de récupération de produits chimiques d'un liquide réactionnel utilisé pour la fabrication d'hydro-sulfite de sodium à l'aide d'un formiate, après filtration et retrait de l1hydrosulfite, de sodium, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'on introduit de l'acide sulfurique dans 20 le liquide réactionnel et on mélange, on fait bouillir doucement le liquide réactionnel, de manière à chasser l'anhydride sulfureux, on filtre le résidu du liquide réactionnel après ébullition et retrait du soufre, et on continue à faire bouillir le liquide réactionnel après filtration et dis-25 tillation au reflux de méthanol et de formiate de méthyle. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'on sépare du sulfate de sodium de l'eau dans le résidu du liquide réactionnel, après la filtration et le retrait du soufre. 30 14. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'acide sulfurique a une concentration de 50 /». 15. Procédé 3elon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on introduit de l'acide sulfurique en quantité supérieure à la quantité stoechiométrique, étant donné la teneur 35 totale en sodium du liquide réactionnel après filtration et retrait de l'hydrosulfite de sodium. 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'on absorbe l'anhydride sulfureux dans de l'eau ou du BAD ORIGINAL 72 01092 7 2121817 méthanol, froid, de préférence. 17. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'on sépare du sulfate de sodium à partir de l'eau par évaporation, séchage éclair ou séchage par atomisation. 5 18. Procédé de récupération de produits chimiques d'un fluide réactionnel de fabrication d'hydrosulfite de sodium par le procédé au formiate, constituant environ 6260 parties après filtration et retrait de l'hydrosulfite de sodium,-ledit procédé étant caractérisé en ce qu'on introduit environ 10 600 parties d'acide sulfurique à 50 rA, on fait doucement bouil- obtenue lir pendant environ 30 minutes la solution/et on chasse environ 185 parties d'anhydride sulfureux, on absorbe cet anhydride sulfureux dans environ 700 parties de méthanol froid', on continue à faire bouillir pendant 90 minutes environ, et on 15 distille environ 4620 parties de méthanol et 375 parties de formiate de méthyle, et on filtre le fluide réactionnel comprenant environ 1678 parties en récupérant 13 parties de soufre. 19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'on sépare 430 parties de sulfate de sodium de 1235 par- 20 ties d'eau après filtration et retrait du soufre. 20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que le fluide réactionnel comprend 4696 parties de méthanol, 840 parties d'eau, 231 parties de formiate de méthyle, 163 parties de formiate de sodium, 222 parties de bisulfite de sodium, 45 25 parties de sulfite de sodium et 63 parties de thiosulfate de sodium. SAO OBlGlNALr