Brevet FR2124305A1 — publié le 19720922

Dans la séparation de l'acide acrylique et de l'acide acétique, dont le mélange se forme dans la fabrication industrielle de l'acide acrylique par oxydation du propylène,' il se formait jusqu'ici dans le circuit fermé de 1 ' évapor'ateur de la colonne de 5 distillation un dépôt d'acide polyacrylique qui obligeait à interrompre périodiquement la distillation. On sait que l'acide acrylique se polymérise par chauffage si on n'y ajoute pas un inhibiteur de polymérisation. ' Parmi ces inhibiteurs figurent 1'hydroquinone, d'autres diphénols et'polyphé-10 nols et la phénothiazine (inhibiteur préféré). On ajoute généralement ces stabilisants (inhibiteurs de polymérisation) aux conden-sats à distiller tels qu'ils se forment par condensation des gaa produits par l'oxydation du propylène. On obtient finalement un mélange d'acide acrylique, d'acide acétique, d'eau et de stabilisant, 15 d'où l'on extrait l'acide acrylique p\ir par distillation. On distille l'eau et l'acide acétique, qui sont plus volatils que l'acide acrylique. Dans le circuit fermé de 1'évaporâteur, d'où l'on retire en continu l'acide acrylique pur, règne généralement une température comprise entre 70°C et 100°C. Les matériaux employés 20 pour cette partie de l'installation sont généralement des aciers non corrodés par l'acide acryliqiie, tels que l'acier V4A. Sur ces aciers se forme un dépôt d'acide polyacrylique, ce qui oblige à interrompre la distillation toutes les 100 k-190 heures pour enlever ce dépôt, le problème est exposé en détail dans le brevet alle-25 mand DAS 1»443.739. La présente invention a pour but de fournir dans le circuit fermé de 1'évaporateur un Êatériau ou un adjuvant qui empêche la polymérisation ou la formation du dépôt à la surface de l'a.cier. Ce matériau est constitué, suivant l'invention", par le 30 polytétrafluoréthylène. Cette découverte est inattendue, car on pouvait, supposer que la présence d'un polymère catalyserait la polymérisation d'un monomère. On sait que le polytétrafluoréthylène a été employé récem-35 ment comme revêtement pour poêles à frire, ce qui permet de faire cuire sans graisse de la viande ou d'autres aliments. 0^i sait que la graisse empêche les aliments d'adhérer à la poêle. Cette fonc 72 03106 2 2124305 i tion est remplie dans les poêles par le polytétrafluoréthylène. Mais cette propriété du polytétrafluoréthylène ne peut être comparée à celle qu'il manifeste quand on l'emploie conformément à la présente invention. En premier lieu, la température dans une 5 poêle suffit à produire une combustion partielle (brunissement) des aliments. On sait qu'il se forme alors des produits liquides collants d'origine organique, qui font adhérer les aliments à la surface métallique. Or il est impossible d'établir aucun rapport entre l'adhé-10 rence d'une matière polymère (acide polyacrylique) et l'adhérence . d'une matière partiellement cuite. Cette propriété inconnue jusqu'ici du polytétrafluoréthylène d'empêcher la formation d'une couche superficielle de polymère ou la formation du polymère lui-même (-on ignore encore lequel des 15 deux) constitue donc une nouveauté qui enrichit la technique. Pour utiliser le polytétrafluoréthylène conformément à l'invention, on peut l'appliquer à la surface du circuit d'évapo-ratèur d'un appareil de distillation d'acide acrylique et d'acide acétique sous forme de feuille ou par frittage» 20 la température d'utilisation est généralement de 70°C à 100°C environ : c'est la température de distillation de l'acide acrylique sous pression réduite (environ 0,07 à 0,25 atmosphère). La pression est de préférence de 0,1 atmosphère environ. Les appareils de distillation dont le circuit d'évapora-. 25 teur est revêtu de polytétrafluoréthylène conformément à l'invention peuvent fonctionner indéfiniment en ce qui concerne le revêtement de polymère. Les exemples qui suivent sont donnés à titre illustratif et non limitatif. 30 Exemple 1. ..Dans une installation de préparation de l'acide acrylique, on distille sous vide, dans une colonne à distiller à 45 plateaux "dual flow", un mélange d'environ 14,5$ d'acide acétique,.76,0$ d'acide acrylique et 9,5i° d'eau (en poids) stabilisé à la phénothia-35 zine. La vaporisation a lieu à courant parallèle dans un évaporateur 1p. tirage par le bas. Le circuit fermé de l'évaporateur, constitué par le bouilleur de la colonne, la conduite d'aspiration, la pompe, 72 03106 3 2124305 la conduite de refoulement, 1'évaporateur et la conduite de raccord, est en acier V2A. La température du bouilleur est de 84°C, la pression dans le bouilleur de 80 mm de mercure. Au bout de 100 heures de marche, on doit arrêter l'opéra-5 tion, car tout le circuit d'évaporateur est recouvert d'une couche d'acide polyacrylique de 3 à 8 min d'épaisseur, ce qui empêche le fonctionnement normal. Exemple 2. Dans l'installation de l'exemple 1, on effectue la distil-10 lation dans les mêmes conditions, mais après avoir recouvert une partie de la conduite de refoulement avec une feuille de polytétrafluoréthylène. On arrête l'opération au bout de 100 heures■> En démontant le circuit d'évaporateur, on constate que la partie nue de la conduite est recouverte d'une couche d'acide polyacrylique 15 de 3 à 8 mm d'épaisseur. La partie recouverte de polytétrafluoréthylène ne présente pas trace de dépôt» Exemple 3. Dans l'installation de .l'exemple 1, on effectue la distillation dans les -mêmes conditions, mais après avoir recouvert une 20 partie de la conduite de refoulement avec du polytétrafluoréthylène fritté. Après 100 heures de marche, on constate que la partie nue de la conduite est recouverte d'une couche d'acide polyacrylique de 3 à 8 mm d'épaisseur, tandis que la partie recouverte de polytétrafluoréthylène ne présente aucun dépôt. 72 03106 4 2124305 i - EEVENDICATIOÏTS- 1o- Matériau de revêtement dans le circuit d'évaporateur d'un appareil de distillation d'acide acrylique caractérisé en ce qu'il est constitué par du polytétrafluoréthylène. 2°- Matériau suivant la revendication 1 appliqué à la surface du circuit d'évaporateur d'un appareil de distillation acrylique et d'acide acétique caractérisé en ce qu'il est appliqué sous forme de feuille ou par frittage à une température de 70°C à 100°C et à une pression de l'ordre de 0,1 atmosphère.