Brevet FR2121717A1 — publié le 19720825

-1" 2121717 1 L'invention concerne un procédé perfectionné pour l'isolement de l'oxyde d'éthylène qui est préparé par oxydation directe °de l'éthylène par l'oxygène moléculaire, c'est-à-dire au moyen d'une réaction qui se déroule suivant l'équation suivante: 5 H2 H2C CH2 10 Gomme on le sait, outre cette réaction désirée, il se produit toujours des réactions secondaires. La plus importante est la réaction selon l'équation : H2C CH2 + 302 » 2H20 + 2C02 15 Pour s'opposer à cette réaction dans la mesure du pos sible, il est nécessaire de choisir soigneusement les conditions réactionnelles. En particulier, le mélange réactionnel gazeux doit être composé pour la majeure partie d'agents diluants, de façon que la teneur en les composants de la réaction soit rela-20 tivement basse, tandis qu'en outre l'éthylène amené dans la' zone de réaction peut ne réagir qu'en partie. Ceci a pour conséquence que l'éthylène non transformé doit être recyclé si on veut éviter des pertes exagérées de ce produite II n'est, bien entendu, pas nécessaire d'isoler d'abord à l'état plus ou moins pur l'é-25 thylène à recycler. Une fois qu'on a séparé le produit désiré, oxyde d'éthylène, et éventuellement aussi le sous-produit moins désiré, mais inévitable, le dioxyde de carbone, par absorption à partir du mélange gazeux qui a traversé la zone de réaction, on peut renvoyer tel quel dans la zone de réaction le mélange 30 restant. Outre des produits de départ non transformés, ce mélange contient aussi une grande quantité de diluants, mais, comme déjà dit, de toute façon la présence de diluants dans la zone de réaction est toujours nécessaire. Dans tous les procédés économiquement rentables développés jusqu'à ce jour pour l'obtention de 35 l'oxyde d'éthylène par oxydation de l'éthylène au moyen d'oxygène moléculaire on a employé aussi des systèmes de circulation. Un tel système de circulation comprend une zone de réaction, qui contient un catalyseur et dans laquelle on fait arriver 72 00672 -2- 2121717 un mélange gazeux d'éthylène, oxygène et des gaz de dilution. L'oxyde d'éthylène qui s'est formé est obtenu par absorption à l'eau à partir du mélange qui quitte la zone de réaction. Au gaz restant on ajoute du gaz contenant de l'éthylène frais et de l'o-5 xygène frais; le mélange total est ensuite ramené dans la zone doééaction. Dans la pratique les courants d'alimentation qui sont introduits dans le système de circulation ne peuvent jamais consister en éthylène et oxygène purs à 100 %. Il y a toujours des 10 impuretés qui y sont présentes. En outre il est avantageux dans bien des cas d'ajouter intentionnellement de petites quantités de substances qui ne participent pas à la réaction. De plus le gaz de circulation recueille les sous-produits qui se forment dans le système lui-même, c'est-à-dire en particulier dioxyde de car-15 bone et eau. On comprendra que pendant Tin usage continu, la composition du gaz qui circule ne peut rester en moyenne constante dans tous les points du système que si en moyenne par unité de temps sont éliminés du système autant d'atomes-grammes de chaque élément qu'on lui en ajoute par unité de temps. 20 Lors de l'absorption qui a pour but d'obtenir l'oxyde d'éthylène à partir du mélange réactionnel, on absorbe aussi des quantités plus ou moins grandes des autres composants du mélange réactionnel. En outre certaines quantités des différentes substances disparaissent du système de circulation par des endroits 25 non étanches. Pour éviter que la quantité de diluants augmente de façon illimitée dans la zone de réaction, il est nécessaire de sortir du système de circulation une partie du courant gazeux en circulation. Comme gaz d'alimentation contenant de l'oxygène qu'on 30 introduit dans le système de circulation, on peut utiliser en principe tout mélange gazeux qui, outre l'oxygène, ne contient que des gaz inertes. Mais, bien entendu, dans la pratique industrielle on emploie comme gaz d'alimentation contenant de l'oxygène toujours de l'air ou de l'oxygène technique à haut degré de 35 pureté. Les procédés du premier type sont appelés dans ce qui suit "procédés à l'air" et ceux du second type "procédés à l'oxygène» Dans les procédés à l'air, pour chaque molécule d'oxy 72 00672 -3- 2121717 : gène, on envoie dans le système de circulation environ quatre molécules d'azote. Les autres composants de l'air peuvent être négligés du point de vue pratique. Ceci est aussi valable en règle générale pour les substances qui sont introduites dans le système 5 de circulation avec l'éthylène. On peut donc admettre, quand on considère les procédés à l'air, que le matériau diluant dans la zone de réaction est constitué exclusivement par l'azote introduit de l'extérieur et par le dioxyde de carbone qui se forme comme sous-produit dans la zone de réaction. Comme on introduit 10 en continu dans le système une telle quantité d'azote en même temps que l'oxygène nécessaire, il est naturellement indispensable d'éliminer en compensation aussi un courant relativement considérable. De ce fait, dans la plupart des cas, la teneur en dioxyde de carbone est également limitée de façon satisfaisante. 15 Mais il est inévitable qu'on perde une quantité non négligeable d'éthylène non transformé, à moins que, comme cela arrive dans la plupart des cas, on n'envoie pas dans l'atmosphère le courant éliminé, mais qu'on le fasse passer dans une seconde zone de réaction puis dans une seconde zone d'absorption pour transformer 20 encore en oxyde d'éthylène le plus possible l'éthylène qui autrement serait complètement perdu. Dans le procédé à l'oxygène, à la différence de ce qui se passe dans le procédé à l'air, le courant évacué, qui est relativement beaucoup plus faible, est en général insuffisant pour 25 éliminer du courant de circulation en quantité suffisante le dioxyde de carbone qui se forme comme sous-produit, de sorte qu'un second dispositif d'absorption est nécessaire à cet effet. L'extraction du dioxyde de carbone par lavage peut être omis dans le procédé à l'oxygène si on veut que le gaz diluant dans la zone de 30 réaction se compose principalement de dioxyde de carbone, comme cela a déjà été décrit dans quelques publications, mais dans la pratique il semble qu'on élimine toujours dans un dispositif spécial une partie du dioxyde de carbone présent dans le courant de circulation. 35 Aussi bien dansle procédé à l'oxygène que dans le pro- cédéâ l'air, il est en général courant d'utiliser des catalyseurs à l'argent, c'est-à-dire des catalyseurs qui sont constitués essentiellement par de l'argent métallique sur un support approprié. 72 00672 -4- 2121717 ' Bien qu'on puisse trouver dans la littérature des publications concernant des procédés à lit fluidisé, il semble que dans la pratique industrielle on n'emploie toujours que des procédés à lit fixe. 5 Aussi bien dans le procédé à l'oxygène que dans le pro cédé à l'air il est courant d'ajouter au mélange réactionnel des agents de modification, pour éviter une surchauffe locale de la surface du catalyseur ("hot spots"). Comme agents de modification (qu'on appelle aussi des inhibiteurs) on emploie en pratique sur-10 tout le 1,2-dichloréthane (chlorure d'éthylène) et. des diphényls fortement chlorés, en particulier le produit du commerce "Aro-clor". Les diluants gazeux dans le mélange gazeux qui entre dans la zone de réaction sont les sous-produits de la réaction, 15 surtout dioxyde de carbone et eau, pour autant qu'ils ne sont pas éliminés par lavage, ainsi que les substances qui, outre l'éthylène et l'oxygène, sont introduites en règle générale dans le système de circulation. Le rapport de ces dernières substances dans la zone de réaction est à rendre à peu près égal au rapport 20 dans le gaz d'alimentation total qui est envoyé dans le système. D'après la littérature on connaît des procédés à l'oxygène dans lesquels on introduit non seulement deux courants gazeux de composition maintenue constante dont le premier a une teneur élevée en oxygène et le second une teneur élevée en éthy-25 lène, mais en outre, soit séparément, soit en mélange avec le courant d'oxygène et/ou le courant d'éthylène, un troisième courant gazeux par lequel est modifiée la composition du gaz de dilution dans la zone de réaction. Bien entendu ceci n'est possible que si la quantité supplémentaire de matériau inerte appor-50 tée n'est pas négligeable par rapport aux quantités d'impuretés qui sont introduites dans le système avec le courant d'oxygène frais et avec le courant d'éthylène frais. Cela signifie que l'introduction de diluants supplémentaires dans le procédé à l'air n'a pas de sens, parce que la quantité d'azote qui est apportée 35 au système avec l'oxygène est beaucoup trop volumineuse, à savoir quatre fois la quantité d'oxygène introduite. La possibilité pratique de modifier la composition des gaz diluants consiste ainsi en premier lieu à utiliser de l'éthylène et de l'oxygène de haute pureté. 72 00672 -5- 2121717 Il est apparu que dans tous les cas l'oxyde d'éthylène qui s'est formé doit être séparé du mélange gazeux qui sort de la zone de£éaction jusqu'à ce qu'il n'en reste que des traces, à moins de devoir employer pour cela une quantité relativement 5 grande de l'agent d'absorption et d'avoir ainsi une solution passablement diluée d'oxyde d'éthylène. Comme agent d'absorption on emploie en général l'eau parce qu'elle est bon marché et qu'elle est un bon solvant de l'oxyde d'éthylène. L'eau n'est toutefois en général pas pure 10 parce qu'il est avantageux d'employer un courant de recirculation qui contient encore une petite quantité d'oxyde d'éthylène et/ou d'éthylène glycol et éventuellement encore d'autres substances dissoutes.Si la concentration en oxyde d'éthylène est faible un traitement pour l'isolement de l'oxyde ne se justifie 15 plus, mais en recyclant vers la tour d'absorption on arrive à ne pas perdre d'oxyde d'éthylène. Dans certains cas il peut aussi Stre avantageux d'utiliser le liquide d'absorption d'abord pour absorber l'oxyde d'éthylène d'un mélange gazeux quelconque à faible teneur en oxyde d'éthylène obtenu dans le traitement et 20 d'amener la solution très diluée ainsi obtenue en contact avec le mélange gazeux provenant de la zone de réaction, ce qui donne une solution plus concentrée d'oxyde d'éthylène. Bien entendu, il est nécessaire en règle générale, pour éviter l'accumulation de sous-produits dans le système, de ne 25 recycler qu'incomplètement les courants aqueux du système et/ou de les soumettre à un traitement pour éliminer les sous-produits. Les sous-produits les plus importants qui peuvent être dissous dans le liquide aqueux sont l'éthylène glycol, qu'on peut en général isoler en grande partie sous forme suffisamment pur pour 30 le rendre commercial, ainsi que des aldéhydes dont l'isolement n'est en général pas rentable. Les aldéhydes sont en particulier 1'acétaldéhyde, qui est un isomère de l'oxyde d'éthylène, et le formaldébyde, qui se forme surtout dans le système de réaction, quand les conditions y sont moins favorables pour une cause 35 quelconque. (Voir à ce sujet Ullmanns Enzyklopâdle der Technischm Chemie, 3e éd., tome 3 (1953) (ci-après en abrégé "UI 3,3") page 148, lignes 35 -57)» On sait que le formaldéhyde pur est très volatil (point d'ébullition -21°C), mais il a tendance à former 72 00672 -6- 2121717 des composés d'addition très stables, en particulier le méthylène glycol, CHgÇOlOg, etses polymères, quand il vient en contact avec l'eau. J. Frédéric Walker, Formaldehyde, Am. Chem. Soc. ' 6 * Monographs Séries No. 159, 3 éd., Reinhold Publishing Corpora-5 tion, New-York, 1964 (Ci-après en abrégé "Wal"), en particulier pages 53 - 56). Ceci explique que des quantités considérables de formaldéhyde, par opposition à d'autres constituants volatils comme par exemple le dioxyde de carbone, peuvent rester dans les liquides aqueux résiduaires lors des distillations ou traitements 10 de lavage qui sont effectués dans le cadre du procédé global de traitement. Le brevet EUA 2 756 2PA concerne uiyfcraitement de purification pour un liquide de recirculation aqueux qui contient une faible quantité d'oxyde d'éthylène et, comme on peut le 15 supposer, également de l'acétaldéhyde et éventuellement encore d'autres impuretés. La figure se rapporte" à un dispositif dans lequel, d'après la description, l'oxyde d'éthylène présent dans le liquide aqueux est d'abord transformé en éthylène glycol. Puis on dérive un courant ("bleed stream" ou "purge stream") 20 et le liquide alors restant est recirculé après refroidissement vers une colonne d'absorption. Dans la littérature concernant le traitement des solutions diluées d'oxyde d'éthylène qui sont obtenues par le traitement décrit ci-dessus du mélange de gaz qui sort de la zone de 25 réaction, on ne dit pas toujours si et à quel endroit on dérive un courant de purge, mais il est clair qu'on ne peut pas se dispenser d'une telle mesure parce qu'il faut évidemment éviter un enrichissement dans le système en impuretés peu volatiles. En général les systèmes de traitement ne sont décrits 30 dans la littérature qu'à grands traits. Egalement, quand ce n'est pas dit expressément, il faut compter sur le fait que les installations en question, pour autant qu'elles ont trouvé un emploi dans la production industrielle de l'oxyde d'éthylène, sont enrichies dans la pratique de données additionnelles qu'on ne trouve 35 pas dans la description. Bien entendu, la taille et la forme des différentes parties sont très importantes pour les résultats qu'on peut obtenir avec l'appareillage, mais là-dessus on ne dit pas no»£>lus grand1 chose, la plupart du temps. Il est certain ?? ror>72 -7- 2121717 qu'une description tout à fait précise serait beaucoup trop détaillée et ne pourrait avoir qu'un but rationnel s'il s'agit d'instructions pour le personnel. De telles instructions ne sont que rarement publiées. 5 Ainsi donc, dans la littérature concernant un procédé pour le traitement de l'oxyde d'éthylène, on fait des déclarations sur les résultats obtenus, par exemple sur la pureté du produit, il s'agit évidemment seulement de possibilités qu'on peut réaliser avec un choix favorable des conditions de toute 10 sorte. Il n'est donc pas du tout plausible que tous les modes de réalisation qui sont comprises dans la description toujours très générale du procédé conduisent aux mêmes bons résultats. Non seulement il faut faire attention aux termes et chiffres, mais aussi pour l'interprétation des figures qui, la 15 plupart du temps, ne servent qu'à mettre sous les yeux du lecteur quelques caractéristiques importantes de l'appareillage et des présentations simplifiées, parfois très simplifiées, de l'efficacité. On ne peut pas par exemple compter que les formes et les rapports des différents dispositifs sont exactement indi-20 qués. l'appareillage n'est jamais montré en entier. Concernant la confiance qu'on peut accorder aux descriptions de brevets, il faut encore ajouter qu'il s'agit la plupart du temps de travaux de recherches industrielles dans le but d'élaborer un projet de procédés alternatifs qui paraissent pro-25 metteurs dans une certaine mesure pour un emploi quelconque dans la pratique industrielle. On va donc développer un seul ou au maximum deux de tels procédés, mais on en tient d'autres en réserve pour retomber dessus le cas échéant. Naturellement on ne décrit un procédé que quand il a été complètement élaboré et 50 qu'il s'est avéré également pratique dans l'exploitation industrielle. Pour pouvoir maintenir un procédé en réserve et&e pas risquer qu'il soit développé par des coucurrents, il est nécessaire de se réserver rapidement des droits, c'est-à-dire de déposer rapidement une demande de brevet. En conséquence les données 35 dans la plupart des brevets se rapportent à une première phase de développement du procédé en cause, même si on envisage un développement ultérieur coûteux ou peut-être même si on l'a réalisé en fait. 72 C0672 -8" 2121717 : En dehors de ces difficultés d'exploitation de la littérature, qui est de nature assez générale, il y a encore des embûches dans la littérature concernant le traitement d'absorbats d'oxyde d'éthylène, à savoir que la terminologie est loin d'être 5 uniforme. C'est ainsi qu'on emploie souvent les mêmes expressions pour décrire des dispositifs différents. Pour s'y reconnaître, une analyse fonctionnelle est donc toujours nécessaire. On ne doit jamais s'eiyfcenir étroitement aux mots. Il faut encore remarquer que la plupart du temps on vise 10 à l'obtention de l'éthylène glycol comme produit principal ou comme sous-produit important. Pour obtenir de l'éthylène glycol de bonne qualité, la purification de l'oxyde d'éthylène, c'est-à-dire l'élimination des impuretés volatiles et moins volatiles, peut être moins drastique que dans les cas où l'oxyde d'éthylène 15 est le produit désiré, alors que l'éthylène glycol est un sous-produit qu'on ne peut pas éviter complètement, l'éthylène glycol comme on l'obtient dans les purges, est la plupart du temps fortement impur et difficile à purifier, de sorte qu'il ne peut être vendu qu'à bas prix. 20 Ce qui précède va maintenant être quelque peu explicité à l'aide des figures. Les figures 1-7 sont prises dans la littérature. Seule la figure 8 montre un nouveau système de traitement, les nouvelles caractéristiques selon l'invention ressortant plus clairement par comparaison avec les autres figures qu'il ne 25 serait possible de l'exprimer avec des mots. La figure 1 (sous une forme quelque peu simplifiée selon The Oil and Gas Journal, 30 sept. 1957 (Ci-après "OG 57") , pages 80 et 81; voir aussi Marshall Sittig, Combining Oxygen and Hydrocarbons for Profit, Gulf Publishing Cy, Houston, Texas, 30 1962 (Ci-après, en abrégé, "Sit"), page 145, figures 9 - 2 et Chemical Engineering du 28 juillet 1958 (Ci-après "CE58") pages 101 et 102) concerne un procédé à l'air. La figure 2 (quelque peu simplifiée selon Chemical Engineering, Février 1953 (Ci-après "CE5>3"), page 134; voir aussi Sit, page 143, Figure 9 - 1) se 35 rapporte aussi à un procédé à l'air. La figure 3 (d'après le brevet EUA 3 091 622 en gardant les chiffres de référence initiaux) montre une forme du procédé à l'air modifié de façon a8sez inhabituelle. La figure 4 (quelque peu modifiée selon The Journal 72 00672 -9- 2121717 of the Instituts of Petroleum, tome 46 (1960), (Ci-après IP 60), page 350; voir aussi Sit, page 146, figure 9-3) montre un procédé à l'oxygène. Les figures 5 - 8 ne concernent que la partie de l'appa-5 reillage où se produit l'isolement de l'oxyde d'éthylène, alors que la figure 8, comme déjà dit, concerne le procédé de traitement selon l'invention. On examine d'abord seulement les figures 1-4. Dans ces quatre figures, il est le réacteur principal ou unique et 18 est la colonne d*absorption principale ou unique. 10 Par la canalisation 16 le mélange gazeux venant du réacteur 11 est amené dans la colonne d'absorption 18 et recyclé par la canalisation 10 de cette colonne d'absorption vers le réacteur 11. La solution aqueuse obtenue dans la colonne d'absorption 18 est conduite par la canalisation 29 à la colonne de strippage à la 15 vapeur 30, dans laquelle par la canalisation 40 on introduit de la vapeur d'eau chaude. Un courant est dérivé par la canalisation 17, dans la figure 3 venant de la canalisation 16 entre le réacteur 11 et la colonne d'absorption 18, dans les autres figures venant de la canalisation 10, c'est-à-dire après le passage à tra-20 vers la colonne d'absorption 18. L'éthylène est introduit dans le système de circulation par la canalisation 12, l'air ou l'oxygène par la canalisation 13* Dans toutes les quatre figures, sauf la figure 3» on a indiqué une pompe 6 pour mettre sous pression le gaz d'alimentation contenant de l'oxygène. Dans la figure 1 il y 25 a un compresseur sur la canalisation 10; dans la figure 1 il y a un compresseur sur la canalisation 16» La figure 3 montre en particulier une canalisation 14 pour l'introduction de l'agent de modification. Les figures 1 et 4 montrent un dispositif d'échange de chaleur à l'arrivée des canalisations 10 et 16. Dans le pro-30 cédé à l'air des figures 1, 2 et 3 le courant de purge est envoyé par la canalisation 17 à un second réacteur 19« Dans le procédé à l'oxygène de la figure 4 le courant de purge est sorti du système par la canalisation 17- Cette figure montre un dispositif d'élimination du dioxyde de carbone qui est superflu dans le pro-35 cédé à l'air. Une partie du courant de recirculation dans la canalisation 10 est dérivée par la canalisation 82, trâtée dans la colonne 83 par une solution alcaline et ramenée par la canalisation 84 de nouveau- dans la canalisation principale 10,Le liquide 72 00672 -10 - 2121717 est éliminé de la colonne 83 par la canalisation 85 et amené à la colonne 86 dans laquelle le dioxyde de carbone absorbé est mis en liberté par un traitement à la vapeur d'eau chaude amenée par la canalisation 88 et sorti du système par la canalisation 5 89. Le liquide alcalin est ensuite ramené à la colonne 83 par la canalisation 87. Dans les procédés des figures 1, 2 et 3, le mélange gazeux venant du réacteur secondaire 19 coule par la canalisation 21 vers la colonne d'absorption secondaire 22. Les produits 10 qui sont restés gazeux sont éliminés du système par la canalisation 24. Dans les figures 1 et 2 l'absorbat venant de la colonne 22 est envoyé par la^analisation 25 dans la canalisation 29; les absorbats venant des colonnes 18 et 22 sont aussi réunis et envoyés ensemble à la colonne de distillation à la vapeur 30. D'a-15 près la figure 3, l'absorbat venant de la colonne 22 est toutefois utilisé comme liquide d'absoiption dans la colonne 18. Dans la canalisation 25, qui va de la colonne 22 à la colonne 18, se trouve le compresseur 2. Dans chacune des figures 1 - 4 la solution du bas de la 20 colonne 30 est ramenée par la canalisation 35 à la colonne d'absorption 18. Les figures 3 et 4 montrent une possibilité de dériver une purge par la canalisation 32. Sauf dans la figure 4, où il n'y a pas de colonne d'absorption secondaire, on dérive un courant par la canalisation 33 en provenance de la canalisation 35 25 et on l'envoie à la colonne d'absorption secondaire 22. Il y a dans les figures un certain nombre de modifications auxquelles il n'y a pas lieu d'accorder une importance essentielle. Seule la figure 3 ne montre pas l'échangeur 38 au point 30 d'arrivée des canalisations 29 et 35, qui est cependant présent dans toutes les autres figures de la série 1-4. Seule la figure 1 montre un échangeur de chaleur 36 au point d'arrivée des canalisations 17 et 21 et une pompe 37 dans la canalisation 35» Dans la figure 2 les réfrigérants 4 et 5 se trouvent dans les 35 canalisations 16 et 21 respectivement. La figure 3 montre une canalisation 20 pour l'arrivée d'une quantité supplémentaire de l'agent de modification dans le second réacteur 19. En outre cette figure montre la possibilité d'apporter des quantités sup 72 00672 2121717 plémentaires de liquide d'absorption aux colonnes d'absorption 18 et 22 respectivement par les canalisations 28 et 33 • Les figures 3 et 4 montrent un réfrigérant 34 pour le liquide recyclé par la canalisation 35* 5 Une modification en fait importante dans l'installation à laquelle se rapporte la figure 2 réside en ce que le catalyseur doit être employé sous forme d'un lit fluidifié, tandis que dans les installations auxquelles se rapportent les figures *1, 3 et 4 on doit employer de la façon usuelle un lit fixe. Dans les 10 figures, cette différence n'est, bien entendu, pas exprimée. L'installation de la figure 2 est aussi différente en ce qui concerne le traitement de l'absorbat pour l'isolement de l'oxyde d'éthylène. Cette modification peut se déduire de la_figure. La figure 3 est incomplète. Elle ne montre que la colon-15 ne de distillation à la vapeur 30, tandis que les autres dispositifs nécessaires pour le traitement ne sont pas représentés. Le système de traitement habituel est représenté à part dans la figure 5 (quelque peu simplifiée par rapport au brevet EUA 2 771 473 et avec modification des chiffres de référence, pour 20 éviter un changement de ceux-ci dans les autres figures). Il correspond en principe aussi aux systèmes de traitement des figures 1 et 4. La figure 6 (d'après Sit, page 143) donne une idée plus précise que la figure 2 d'un système de traitement passablement 25 modifié dans l'installation à laquelle se rapporte la figure 2. La figure 7 constitue une variante du système de traitement selon la figure 5» Cette figure se rapporte au système selon le brevet EUA 3 174 262, mais est prise dans le brevet EUA 3 418 338 en changeant les chiffres parce que la représentation 30 y est plus précise. Egalement la figure 8, qui se rapporte au procédé selon l'invention, constitue une variante du système de traitement selon la figure 5» Les figures 5 - S montrent toutes la colonne de distil-35 lation à la vapeur 30 avec les canalisations d'arrivée et de départ 29, 35 et 40. Dans les figures 5 et 8 on indique déjà également la colonne d'absorption 18. Il suffit déjà pour le moment de donner une description qui commence avec la fraction de tête de la colonne 30. . 72 00672 -12- 2121717 Dans la figure 5 ainsi qu'également dans la figure 4, cette fraction de tête est amenée par la canalisation 31 à la colonne 46 de laquelle sont soutirées les impuretés gazeuses et une petite quantité d'oxyde d'éthylène par la canalisation 47. 5 Dans la figure 1 on indique que la canalisation 31, sur laquelle se trouve le réfrigérant 41, conduit d'abord à un dispositif de séparation des phases 42 de laquelle un courant de liquide est ramené en reflux à la colonne 30 par la canalisation 43. La fraction gazeuse s'écoule alors par la canalisation 44, dans la-10 quelle se trouve le compresseur 45, vers la colonne 46, qui correspond exactement à la colonne 46 des figures 4 et 5« De l'absence des dispositifs 41, 42 et 45 et de la canalisation de reflux 43, il ne faut naturellement pas conclure que ces dispositifs sont absents également dans les appareillages 15 industriels de gpande échelle qui correspondent aux figures 4 et 5« Dans les figures 1, 4 et 5 une solution aqueuse d'oxyde d'éthylène provenant de la colonne 46 est amenée à la colonne 53 par la canalisation 51» Dans la figure 1 une pompe 52 se trouve dans la canalisation 51* On y indique aussi comment la fraction 20 de tête de la colonne 46 est conduite par la canalisation 47, dans laquelle se trouve le réfrigérant 48, vers le récipient de séparation des phases 49, duquel un courant de liquide est ramené en reflux à la colonne 46 par la canalisation 50. La phase gazeuse est.sortie du système par la canalisation 39 • Naturellement l'ab-25 sence des dispositifs 48, 49 et 50 dans les figures 4 et 5 ne signifie de nouveau absolument rien quant à leur présence ou leur absence dans les appareillages industriels à grande échelle représentés dans ces figures. Dans tous les cas on effectue dans la colonne 53 des fi-30 gures 1, 4 et 5 une séparation en une fraction gazeuse qui consiste principalement en oxyde d'éthylène et en une fraction liquide qui consiste principalement en eau. La fraction aqueuse inférieure est soutirée par la canalisation 59; la fraction gazeuse par la canalisation 54. Dans la figure 1 on a indiqué une 35 pompe 60 dans la canalisation 59» Dans les figures 1 et 5 la canalisation 54 est munie d'un réfrigérant 55, et la canalisation 54 conduit à un condenseur 56, duquel par la canalisation 57 on peut retirer de l'oxyde d'éthylène sous forme liquide. Un peu 72 00672 -13- 2121717 d'oxyde d'éthylène est soutiré par la canalisation 58 et renvoyé en reflux en tête de la colonne 53» Dans la figure 5 il y a un réfrigérant 90 dans la canalisation 58 et on indique une canalisation de dégazage 91 pour équilibrer la pression dans le conden-5 seur 56. Le système de traitement de la figure 2, représenté avec un peu plus de précision dans la figure 6, est assez différent. La première étape de traitement (colonne de strippage à la vapeur 30, réfrigérant 41, séparateur de phases 4-2 - non indiqué 10 dans la figure 2, canalisation de reflux 43 et canalisation 44 vers le système de traitement ultérieur) correspond en général à la figure 1, mais par la canalisation 66 on fait arriver une quantité supplémentaire d'une solution aqueuse diluée d'oxyde d'éthylène à la canalisation 43 puis à la colonne 30. La canali-15 sation 44 conduit à la colonne 65, dont la fonction n'est pas la même que celle de la colonne 46 dans les figures 1, 4 et 5« On effectue en fait une séparation, en n'évaporant que relativement peu d'eau, de sorte que dans le liquide du bas il reste non seulement beaucoup d'oxyde d'éthylène mais aussi relativement beau-20 coup de dioxyde de carbone. Il est donc important que ce liquide soit recyclé par la canalisation 66 vers la colonne 30. A un endroit approprié de la colonne 65, où il y a à peine plus d'eau dans la phase vapeur, tandis que l'oxyde d'éthylène est condensé dans une grande mesure, on dérive de la colonne 65 un courant 25 liquide poux la plus grande partie et on le conduit à la colonne 72 par la canalisation 71. Dans la colonne 72 les constituants dissous, en particulier le dioxyde de carbone, sont évaporés du liquide et la vapeur est ramenée en tête de la colonne 72 par la canalisation 73 dans la colonne 65. Une fraction de tête gazeuse, 30 qui correspond à peu près à la fraction de tête qui, dans les figures 1, 4 et 5, est soutirée de la colonne 46 par la canalisation 47, sort de la colonne 65 par la canalisation 67. Elle est traitée comme il est indiqué dans la figure 1 pour la fraction de tête provenant de la colonne 46. Il y a un réfrigérant 48, un 35 séparateur de phases 49 (non montré dans la figure 2) et une canalisation de reflux 50. Une phase gazeuse à faible teneur en oxyde d'éthylène est sortie du système par la canalisation 39* Selon la figure 6 l'oxyde d'éthylène obtenu comme liquide infé 72 00672 -"H- 2121717 rieur dans la colonne 72 est, comme le produit final dans les figures 1 et 5, conduit au récipient 56 par la canalisation 54 sur laquelle se trouve le réfrigérant 55» Une partie du courant est toutefois dérivée par la canalisation 54- et ramenée à la 5 colonne 72 par la canalisation 69 dans laquelle se trouve un ré-chauffeur 68 muni d'un serpentin à vapeur d'eau. La figure 7 constitue, comme déjà dit, une variante du système de traitement selon la figure 5» (On montre, comme dans les figures 3, 4 et 6, une canalisation de soutirage 32 en "bas 10 de la colonne de strippage à la vapeur 30, mais cela n'a pas d'importance particulière. Cela indique simplement que les impuretés peu volatiles doivent être éliminées du système d'une façon ou d'une autre). La fraction de tête de la colonne 30 est conduite dans le condenseur 4-2 par la canalisation 31, ce condenseur 15 correspondant à peu près au séparateur de phases 42 des figures 1 et 6. Mais apparemment maintenant l'ensemble des produitsj en partie gazeux et en partie liquides, est conduit à la colonne 46 par la canalisation 44, bien qu'il ne faille pas se hâter de conclure d'après la figure 7 que dans les installations industriel-20 les à grande échelle correspondantes, il n'y a pas de canalisation de reflux 43 comme indiqué dans les figures 1 et 6. La colonne 46 correspond à la colonne 46 des figures 1, 4 et 5 en ce qui concerne le mode de séparation réalisé. Un mélange gazeux est,de nouveau sorti du système par la canalisation 47, tandis 25 qu'une solution aqueuse d'oxyde d'éthylène quitte la colonne 46 par la canalisation 51. Mais maintenant la colonne 46 n'est pas une colonne de distillation comme dans les figures 1, 4 et 5, c'est une colonne d'absorption, dans laquelle par la canalisation 95 arrive un liquide d'absorption aqueux. Le liquide infé-30 rieur de la colonne 46 est, comme dans les figures 1, 4 et 5, envoyé à la colonne de distillation 53 par la canalisation 51. (Comme détail supplémentaire on indique ici la canalisation 96 pour l'introduction de la vapeur d'eau chaude nécessaire pour le chauffage). Par la canalisation 54 on sort de nouveau de la co-35 lonne 53 une fraction de tête gazeuse consistant en oxyde d'éthylène et relativement peu d'eau. On indi—que comme dans les figures 1 et 5 un condenseur 56, une canalisation de départ 57 et une canalisation de reflux 58. La fraction de base de la colonne 72 00672 -15- 2121717 53 qui consiste en eau avec de petites quantités d'oxyde d'éthylène et d'autres constituants dissous, est ramenée encore par la canalisation 59, mais cette canalisation conduit maintenant au réfrigérant 97 et revient ensuite par la canalisation 95 dans la 5 colonne d'absorption 46. Au point d'arrivée des canalisations 51 et 59 se trouve l'echangeur de chaleur 98. Par la canalisation 99 on peut sortir du système un courant de purge. Dans la figure 8 qui, comme déjà dit, concerne le système selon l'invention, la fraction de tête de la colonne 30 10 est, comme dans les figures 1 et 6, conduite à un condenseur 42 par la canalisation 31» dans laquelle se trouve le réfrigérant 41. Il s'y produit une séparation en une phase vapeur qui, à côté des constituants volatils peu solubles dans l'eau, contient la majeure partie du dioxyde de carbone et une partie considé-15 rable de l'oxyde d'éthylène, et une phase liquide qui contient pratiquement la totalité dè l'eau et le reste du dioxyde de carbone et de l'oxyde d'éthylène. Dans le système de la figure 7 on prévoit évidemment que le refroidissement dans le condenseur 42 est suffisamment 20 énergique (une température de 35°C est mentionnée dans le brevet EUA 3 174 262) pour qu'il se produise une liquéfaction très importante et que la quantité de gaz, relativement faible, ne consiste qu'en constituants volatils, peu solubles dans l'eau. L'oxyde d'éthylène ainsi que le dioxyde de carbone doivent être 25 en grande partie dissous dans la phase aqueuse liquide. Dans le système de la figure 6 il s'agit visiblement de la séparation d'une faible quantité de liquide qui est recyclée comme reflux vers la colonne 30, alors que la plus grande partie de la fraction de tête de la colonne 30 doit aussi rester . 30 gazeuse. Il est essentiel pour le système selon l'invention que la phase gazeuse et la phase liquide provenant du condenseur 42 (qu'il serait peut-être mieux d'appeler séparateur de phases) soient traitées séparément. La phase gazeuse est conduite par la 35 canalisation 144 à la colonne d'absorption 146 qui correspond dans une certaine mesure à la colonne a1absorption 46 de la figure 7» tandis que la phase liquide est conduite par la canalisation 44 dans la colonne de distillation 46, qui correspond à 72 00572 -16- 2121717 peu près à la colonne de distillation 46 des figures 1, 4 et 5* La fraction inférieure liquide de la colonne d'absorption 146 est, selon l'invention, réunie par la canalisation 151 avec la phase liquide provenant du séparateur de phases 42 et conduite 5 également à la colonne de distillation 46, tandis que la fraction de tête de la colonne de distillation 46 revient à la canalisation 31 par la canalisation 47, est réunie à la fraction de tête de la colonne 30, refroidie en même temps que cette fraction de tête dans le réfrigérant 41 et conduite dans le séparait) teur de phases 42. Un courant gazeux ne contenant que des quantités négligeables d'oxyde d'éthylène est sortie du système au départ de la colonne d'absorption 146 par la canalisation 147, correspondant à la canalisation 47 de la figure 7» La fraction qui se trouve à la base de la colonne 46, 15 qui consiste essentiellement en oxyde d'éthylène et eau, est envoyée par la canalisation 51 à la colonne de distillation 53 qui correspond aux colonnes portant le même chiffre dans les figures 1, 4, 5 et 7. De même que la figure 7, la figure 8 montre également 20 la canalisation d'arrivée de la vapeur d*eau 36 pour la colonne de distillation 53 et en outre une canalisation correspondante 94 pour la colonne 46. Eventuellement par ces canalisations on peut introduire de la vapeur d*eau chaude pour le chauffage dans les'colonnes correspondantes. On peut également introduire de la 25 chaleur sans introduire de produits, la vapeur d'eau étant amenée par un serpentin. On peut aussi envisager un chauffage de ce genre en même temps que l'envoi de vapeur d'eau chaude. Selon la figure 8, la fraction inférieure qui est enlevée de la colonne 53 par la canalisation 59, est conduite vers 30 les canalisations 66 et 95, qui correspondent dans line certaine mesure aux canalisations portant les mêmes chiffres dans les figures 6 et 7» La fraction du bas de la colonne 53 est aussi recyclée en partie vers la colonne de distillation à la vapeur 30 et est utilisée en partie comme liquide d'absorption dans la 35 colonne 146. Bien entendu, ceci ne doit pas être pris dans un sens limitatif en ce qui concerne la protection du brevet. Une addition essentielle dans la figure 8 par rapport aux autres figures est lacolonne de distillation 101, mais la 72 00672 -17- 2121717 présence de cette colonne peut aussi être importante dans d*autres systèmes de sorte qu'elle ne constitue pas une caractéristique de la présente invention. Les exigences de qualité qu'a la clientèle pour l'oxyde d'éthylène deviennent de plus en plus sé-5 vères. De ce point de vue, il est caractéristique que USP 3 418 338 déjà cité se préoccupe des petites quantités de formal-déhyde qui peuvent provenir de la dissociation du méthylène glycol monomère et/ou polymère et peuvent passer dans les fractions de tête gazeuses de sorte que finalement le produit final oxyde 10 d'éthylène est quelque peu souillé par du formaldéhyde. La dissociation est diminuée selon USP 3 418 338 en amenant en contact avec de l'eau liquide les fractions gazeuses contenant du formai-déhyde. Le formaldéhyde est alors facilement dissous dans le liquide aqueux avec formation de méthylène glycol et éventuelle-15 ment de ses polymères. En général la qualité de l'oxyde d'éthylène tel qu'on l'obtenait jusqu'à présent dans les installations industrielles est à peine suffisante et en tous cas elle sera bientôt tout à fait insuffisante. Il est donc nécessaire d'ajouter une étape de 20 purification supplémentaire. Dans la figure 8 on indique une étape de purification supplémentaire. Le courant de produit venant de la colonne 53 est conduit par la canalisation 54 dans la colonne 101 déjà mentionnée. De cette colonne on obtient par la canalisation 57 munie d'un réfrigérant 55 une fraction de 25 tête d'oxyde d'éthylène très pur, tandis qu'on soutire une fraction inférieure d'oxyde d'éthylène moins pur par la canalisation 102. Eventuellement une partie de la fraction inférieure peut être retournée en reflux vers la colonne 53 par la canalisation 103. 30 Les procédés auxquels se rapportent les figures 1-7 n'ont pas tous trouvé une exploitation commerciale. D'une façon générale il n'y a essentiellement que trois firmes qui aient établi des conceptions d'installations pour l'obtention d'oxyde d'éthylène à partir d'éthylène par oxydation directe qui sont à 35 l'heure actuelle exploités dans le monde, à savoir Union Carbide Corp. (UCC), Scientific Design Co. (SD) et le groupe Eoyal Dutch/Shell (Shell); voir KO .2, 8, tableau 9 pages 546 et 5^75 voir aussi Sit, pages 144 - 147. La figure 1 se,rapporte au 72 00672 2121717 procédé SD initial (CE 58, pages 101 - 103, Sit, pages 144 et 145). Dans les dernières années SD doit s'être orienté vers un procédé à l'oxygène ainsi que vers une méthode de traitement dans laquelle on fait emploi du principe de la figure 7, c'est-5 à-dire réabsorption d'une façon quelconque. Shell a toujours utilisé des procédés à l'oxygène (IP, page 350, colonne de gauche en bas; Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 2 éd. tome 8 (1965) (Ci-après "KO 2,8"), milieu de la page 539; Sit, pages 146 - 147). Les installations Shell sont représentées sché-10 matiquement par les figures 4 et 5» Une installation selon la figure 3 n'a jamais eu d'importance pratique (procédé à l'air modifié). Ceci est également valable pour les installations selon les figures 2 et 6. Un procédé à lit fluidifié avec un traitement assez particulier n'a apparemment tenté personne. Bien 15 que le procédé en question (Atlantic-Vulcan) ait été, semble-t-il, développé assez loin, il n'a finalement pas trouvé d'exploitation commerciale (Sit, milieu de la page 142; KO 2,8, lignes 9 à 7 du bas; depuis la parution de cette publication le procédé a complètement vieilli, car c'est un procédé à l'air de sorte 20 qu'on ne peut plus lui attacher d'importance). Sur le procédé UCC on ne connaît pas grand'chose par la littérature (Sit, page 144 en bas et page 145 en haut). L'auteur de l'article soir l'oxyde d'éthylène est pourtant un collaborateur de UCC ( voir page 558) et bien qu'il consacre une attention particulière au procédé 25 initial, on peut supposer que ce procédé ne se distingue pas fondamentalement du procédé UCC de l'époque. Il est ainsi très vraisemblable que le traitement dans les installations industrielles à grande échelle a toujours été effectué selon un schéma qu'on retrouve dans toutes les figures, 30 sauf les figures 2 et 6. Des méthodes différentes antérieures (Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 1 éd., tome 5, 1950 (Ci-après "KO 1,5"), page 918; KO 2, 8, page 537, lignes 11 - 3 du bas; KO 1, 5» haut de la page 919; U1 3, 3, page 149, lignes 8 - 12) n'ont jamais trouvé d'application que dans de pe-35 tites installations expérimentales. Dans tous les procédés habituels l'absorbat est d'abord séparé en une fraction qui contient la majeure partie de l'eau et une fraction qui contient la majeure partie de l'oxyde d'é- 72 00672 -19- 2121717 thylène en même temps que les autres constituants volatils présents dans l'absorbât ainsi qu'une partie de l'eau (Phase de séparation I). La dernière fraction citée est soumise à un traitement dans lequel on obtient une fraction consistant principale-5 ment en eau et oxyde d'éthylène et une seconde fraction, qui contient peu d'oxyde d'éthylène, mais aussi les autres constituants volatils de l'absorbat (Phase de séparation II). Finalement de l'oxyde d'éthylène pur ou assez pur est obtenu de la première citée de ces deux fractions, tandis qu'il reste un li-10 quide aqueux, qui, à coté d'une petite quantité d'oxyde d'éthylène contient aussi en général les impuretés non volatiles (Phase de séparation III). La phase de séparation I est également présente dans les figures 2 et 6 (procédé Atlantic-Yulcan). Il est bien entendu évi-15 dent qu'on doit d'abord toujours séparer de l'absorbat la majeure partie de l'eau de façon à pouvoir continuer l'opération avec une plus petite quantité de produit à partir duquel on doit obtenir l'oxyde d'éthylène. En général on effectue la séparation de la phase I par introduction de vapeur d'eau chaude "steam stripping'). 20 Pour cette opération on opérait dans le procédé SD initial sous une pression quelque peu réduite (CE 58, page 103, colonne 3, ligne 3; KO 2, 8, page 538, lignes 14 - 16). Dans le procédé Shell cette distillation est toutefois toujours conduite sous pression supérieure à la pression atmosphérique (voir le brevet 25 EUA 2 756 241, colonne 4, lignes 4-6; le brevet EUA 2 771 473, colonne 3, lignes 10 - 14). Apparemment SD utilise aussi une pression superatmosphérique (voir le brevet EUA 3 174 262, colonne 3, lignes 22 - 24; le brevet SUA 3 418 338, colonne 4, ligne 48; colonne 5, ligne 30 et lignes 50-55; il semble qu'on 30 préfère une pression de 1,4 atm.). Naturellement on ne peut pas en pratique séparer complètement deux constituants d'un mélange. Pour amener presque complètement l'oxyde d'éthylène dans une fraction de tête dans l'étape de séparation I, il faut se résoudre à emmener en même 35 temps relativement beaucoup d'eau. On pourrait bien diminuer la teneur en eau de la fraction de tête, mais il resterait alors plus d'oxyde d'éthylène dans la fraction de la base. Lors de la distillation à la vapeur usuelle, la teneur en oxyde d'éthylène 72 00672 -20- 2121717 de la fraction de la "base est toujours très faible. Dans la phase de séparation II on obtient en général de la fraction de tête de la phase de séparation I une fraction liquide consistant uniquement essentiellement en eau et oxyde 5 d'éthylène, tandis que les constituants volatils indésirables, comme éthylène, oxygène, azote, argon, méthane, éthane et particulièrement aussi dioxyde de carbone, sont sortis sous forme gazeuse. Naturellement, ici non plus, on ne peut pas obtenir une séparation parfaite. En général, toutefois, la séparation des 10 impuretés très volatiles présentes en petites quantités, comme azote, argon et oxygène, ne pose pas de difficulté. Egalement les hydrocarbures comme méthane, éthane et éthylène peuvent encore être éliminés assez facilement. Mais ce n'est pas le cas pour le dioxyde de carbone parce qu'il se dissout très bien dans 15 l'eau et aussi parce qu'il est présent en quantités relativement grandes. Il est difficile d'effectuer une séparation qui donnerait une solution aqueuse d'oxyde d'éthylène pratiquement exempte de dioxyde de carbone et une fraction gazeuse ne contenant pratiquement pas d'oxyde d'éthylène. 20 Dans le brevet EUA 2 771 4-73, d'où provient la figure 5, on indique que la fraction de tête de la colonne de distillation 46 contient un peu d'oxyde d'éthylène à c8té d'impuretés gazeuses dans les conditions normales (colonne 4, lignes 36 - 38). C'est le prix qu'il faut payer pour que la fraction liquide de 25 la base soit pratiquement exempte de dioxyde de carbone. (Il serait évidemment possible de laver la fraction de tête pour en retirer encore la majeure partie de l'oxyde d'éthylène. Ceci correspondrait à un appareillage selon la figure 8, mais dans lequel manquerait la canalisation 44 et où la canalisation 47 aboutirait 30 directement dans la colonne d'absorption 146, tandis que toute la fraction de tête de la colonne 30 serait envoyée dans la colonne 46, la canalisation 31 pouvant encore contenir un réfrigérant 41 et/ou un condenseur 42). Etant donnée cette difficulté dans la phase de sépara-35 tion II, il n'est pas étonnant que les développements ultérieurs, comme le brevet EUA 3 174 262 (figure 7) et aussi la présente invention, se soient occupés de modes de réalisation particuliers de cette phase de séparation. 72 00672 -21- 2121717 Selon le brevet EUA 3 174 262, comme on l'a déjà dit, la phase de séparation II est effectuée non pas par une colonne de distillation, mais par une colonne d'absorption. Bien que rien ne soit exprimé à ce sujet, on a l'impression que, dans ce 5 cas, on préfère obtenir à la base de la colonne un liquide qui contient pratiquement tout l'oxyde d'éthylène et il faut alors s.'accommoder d'une teneur non négligeable de cette solution en dioxyde de carbone. L'oxyde d'éthylène obtenu comme fraction de tête de la colonne 53 (figure 7) doit alors être fortement souil-10 lé de dioxyde de carbone, à moins d'appliquer des mesures supplémentaires dont le brevet EUA 3 174 262 ne fait aucune mention. La solution aqueuse d'oxyde d'éthylène produite dans la phase de séparation II, ne contenant de préférence pas plus que des quantités négligeables d'impuretés, est soumise dans la phase 15 de séparation III à un traitement, usuellement une distillation fractionnée, donnant l'oxyde d'éthylène à l'état pur ou relativement pur, tandis qu'il reste à la base une fraction aqueuse qui contient encore un peu d'oxyde d'éthylène en même temps que des impuretés peu volatiles, comme éthylène glycol, méthylène glycol 20 et leurs polymères ainsi que de l'acétaldéhyde. En général de telles impuretés, comme les impuretés très volatiles, peuvent assez facilement être éliminées du système. La fraction de la base de la phase de séparation III est la plupart du temps recyclée dans une phase d'absorption. De cette façon l'oxyde d'éthy-25 lène qui y est encore contenu n'est pas nécessairement perdu. Mais il est en général très désirable avant l'envoi dans la phase d'absorption en question d'intercaler un traitement pour l'élimination des impuretés peu volatiles et/ou de soutirer une purge. 30 Par d'autres opérations de distillation on peut éven tuellement augmenter la pureté de l'oxyde d'éthylène obtenu dans la phase de séparation III. Il est également possible d'effectuer une séparation en fractions d'oxyde d'éthylène de différents degrés de pureté, les fractions de pureté relativement basse pou-35 vant être transformées en éthylène glycol. On notera à ce sujet qu'il y a des installations commerciales dans lesquelles on ob-tuent exclusivement de l'éthylène glycol, ce qui signifie que la totalité de l'oxyde d'éthylène formé est transformée en éthylène 72 00672 -22- 2121717 glycol. Il y a aussi des usines mixtes dans lesquelles l'oxyde d'éthylène et l'éthylène glycol sont produits tous deux en quantités importantes. Selon l'invention la phase de séparation II est conduite 5 en refroidissant d'abord le mélange à traiter puis en le conduisant dans un séparateur de phases dans lequel il se produit une séparation en une phase vapeur qui, à côté des constituants volatils solubles dans l'eau, contient aussi la majeure partie du dioxyde de carbone et une quantité importante de l'oxyde d'éthylène, 10 et une phase liquide qui contient pratiquement la totalité de l'eau et le reste du dioxyde de carbone et de l'oxyde d'éthylène, la phase vapeur étant conduite à une colonne d'absorption dans laquelle elle est lavée avec un liquide aqueux, l'absorbat obtenu est conduit avec la phase liquide provenant du séparateur de pha-15 ses vers une colonne de distillation de laquelle on obtient une fraction inférieure ne contenant principalement que de l'eau et de l'oxyde d'éthylène; cette dernière est envoyée à la phase de séparation III, tandis que la fraction de tête de cette colonne de distillation est réunie au mélange obtenu dans la première 20 phase de séparation, lequel mélange est à traiter dans la seconde phase de séparation, et le tout est ramené au séparateur de phases. L'emploi du procédé selon l'invention permet d'obtenir de façon simple une séparation rapide et poussée de l'oxyde d'é-25 thylène et du dioxyde de carbone. De préférence dans la phase de séparation I on emploie une colonne de distillation à la vapeur. La pression dans cette colonne est de préférence entre 1,07 et 2,4 atm. On préfère particulièrement des pressions suffisamment élevées pour être sûr 30 que, même sans employer de compresseur, la pression reste superatmosphérique dans tout le système de traitement de sorte qu'il ne puisse pas pénétrer d'air dans le système, ce qui pourrait former des mélanges explosifs. La température ne doit pas être trop élevée pour ne pas favoriser la réaction entre l'eau et l'o-35 xyde d'éthylène qui donne l'éthylène glycol et/ou ses polymères. Des pressions supérieures à 2,4 atm. sont en général à éviter. Dans le séparateur de phases de la phase de séparation II la pression est de préférence entre 1,035 et 2,26 atm. et la température entre 11° et 32°C. 72 00672 -23- 2121717 L'oxyde d'éthylène qu'on obtient dans la troisième phase de séparation peut, *le cas échéant, par un traitement supplémentaire être séparé en fractions d'oxyde d'éthylène de degrés de pureté différents. Eventuellement une fraction impure comme par 5 exemple la fraction qui est sortie du système par la canalisation 102 dans la figure 8, peut être soumise à une distillation pour éliminer des impuretés comme par exemple 1'acétaldéhyde et obtenir de l'oxyde d'éthylène plus pur. Il peut être économiquement intéressant de transformer 10 de l'oxyde d'éthylène impur en éthylène glycol. L'éthylène glycol peut très souvent être purifié plus facilement que l'oxyde d'éthylène initial. ETOiPLE On isole de l'oxyde d'éthylène à partir d'un mélange 15 obtenu par oxydation directe de l'éthylène en utilisant un appareillage selon la figure 8. Le tableau I montre les pressions et températures à différents endroits de l'appareillage. TABLEAU I Pression Températures, °C- Appareil atm. ^ Tête Bas Colonne d'absorption 18 12,3 29 284 Colonne de strippage à la vapeur 30 0,5 99 113 Colonne de distillation 46 0,4 42 50 Colonne d'absorption 146 0,25 25 40 Colonne de distillation 53 2,8 48 141 Colonne de purification 101 2,7 43 48 Condenseur 42 0,3 22 22 (1) au-dessus de la pression atmosphérique Le tableau II ci-après montre la composition des pro- 30 duits en différents points de l'appareillage. TABLEAU II Composition (en mol.%) des mélanges dans les canalisations Composants VM£5 VJl o n° 29 n° 31 n° 144 N° 44 avant réunion avec n°151 n° 59 n° 147 n° 44 après réunion avec n°151 n° 47 n° 51 n° 54 n° 57 n° 102 Gaz "permanent" - trace 0,2 0,7 - - 4,7 - - - - - - Méthane - trace 0,4 1,8 - - 10,9 - - - - - - Éthane - - - - - - - - - - - - Ethylène - trace 1,0 4,9 trace - 29,8 trace 0,2 - - - - Formaldéhyde (ou méthylène glycol et polymères) trace trace trace trace trace trace trace Dioxyde de carbone - trace 1,4 6,6 trace - 40,1 trace 1,1 trace trace trace trace Oxyde d'éthylène - 0,8 29,0 83,9 16,7 trace 10,8 6,3 92,2 5,8 99,8 100 0 , 99,8 Acétaldéhyde - - trace 0,1 trace trace trace trace 0,1 trace 0,1 trace 0,1 Ethylène glycol 1,0 1,0 - - 0,1 - 0,1 - 0,1 - - - Diéthylène glycol 0,1 0,1 - - - trace - trace - trace - - - Eau 98,9 98,0 68,0 2,0 83,3 99,9 3,7 93,6 6,4 94,1 0,1 72 00672 -25" 2121717 L'expression "gaz permanents" se rapporte aux gaz comme l'azote, l'argon et l'oxygène. La fraction de base de la colonne 101 gui est éliminée par la canalisation 102 peut être distillée "stripped" pour éli-5 miner l'aldéhyde. Le courant gazeux ainsi purifié peut alors être mélangé avec la fraction de tête de la colonne 55 et recyclé par la canalisation 54 vers la colonne 101 pour augmenter la quantité de produit pur obtenue en tête de cette colonne. Le système de traitement selon l'invention a été entre 10 temps mis en opération industriellement sur une grande échelle et s'est très bien comporté. 72 00675 -26- 2121717 - REVENDICATIONS - 1 - Procédé d'isolement de l'oxyde d'éthylène obtenu par oxydation directe de l'éthylène avec l'oxygène moléculaire, dans lequel, par absorption avec un liquide aqueux, en partant 5 du mélange gazeux qui/éiuitte la zone de réaction, on obtient une solution aqueuse diluée d'oxyde d'éthylène et d'impuretés volatiles et moins volatiles, solution qui est séparée dans une première phase de séparation en une fraction qui contient la majeure partie de l'eau et en une seconde fraction qui contient la ma-"10 jeure partie de l'oxyde d'éthylène en même temps que les autres constituants volatils présents dans l'absorbat, ainsi qu'une partie de l'eau, cette seconde fraction étant soumise dans une seconde phase de séparation à un traitement dans lequel on obtient une fraction consistant principalement en eau et oxyde d'éthy-15 lène, et une seconde fraction qui contient peu d'oxyde d'éthylène mais tous les autres constituants volatils d^l'absorbat, tandis que dans la première des deux fractions citées on obtient dans une troisième phase de séparation de l'oxyde d'éthylène pur ou passablement pur, tandis qu'il reste un liquide aqueux qui , 20 à coté d'une petite quantité d'oxyde d'éthylène, contient en général aussi les impuretés non volatiles, ce procédé étant caractérisé en ce que la seconde phase de séparation consiste à refroidir d'abord le mélange à traiter et à le conduire dans un séparateur de phases dans lequel il se produit une séparation en une phase 25 vapeur qui, à coté des constituants volatils peu solubles dans l'eau, contient aussi la majeure partie du dioxyde de carbone et une partie importante de l'oxyde d'éthylène, et une phase liquide qui contient pratiquement la totalité de l'eau et le reste du dioxyde de carbone et de l'oxyde d'éthylène, la phase vapeur 30 étant conduite à une colonne d'absorption dans laquelle elle est lavée avec un liquide aqueux et l'absorbat obtenu étant conduit en même temps que la phase liquide provenant du séparateur de phases vers une colonne de distillation de laquelle on obtient en bas de la colonne une fraction consistant principalement uni-35 quement en de l'eau et de l'oxyde d'éthylène qu'on conduit à la troisième phase de séparation, tandis que la fraction de tête de cette colonne de distillation est réunie au mélange obtenu dans la première phase de séparation et qui est à traiter dans 72 00672 2121717 la seconde phase de séparation, le tout retournant au séparateur de phases. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'oxyde d'éthylène obtenu dans la troisième phase de sé-5 paration est séparé dans un traitement ultérieur en fractions d'oxyde d'éthylène de puretés différentes.