Brevet FR2331379A1 — publié le 19770610

La présente invention concerne un procédé de sépara tion des sels minéraux provenant du catalyseur d'une réaction de Priedel-Craft. On sait que la réaction de Frîedel-Oraft est utili sée industriellement, notamment pour fabriquer de ltéthylbenzène à partir- de ltéthylène et du benzène, du cumène à- partir du pro pylène et du benzène et des cylnènes à partir du toluène et du propylène.Après alkylation,on sépare par d#cantation,d'une part des alkylats contenant une certaine quantité de complexe cataly tique dissous, d'autre part, un complexe catalytique dit "huile rouge". les alkylats sont ordinairement traités par une base telle que la soude ou l'ammoniac, puis par l'eau, puis encore éventuellement par la soude, ce qui a pour inconvénient de pro voquer des entrainements des alkylats dans les solutions de la vage, d'où des pertes, et éventuellement des entratnements souillant les courants d'eau où s'effectuent les rejets de ces solu tions. Plus récemment on a découvert qutil était possible de neutraliser les alkylats acides après décantation du complexe, par l'ammoniac anhydre, de préférence sous forme gazeuse, ce qui évitait de polluer les eaux de décharge et de perdre de ltalkylat dans ces eaux. Après ce traitement, on obtient, en suspension dans l'alkylat, un mélange de sels composés de chlorure d'aluminium et d'un complexe résultant de l'action de ammoniac sur AlOI3. La séparation du mélange de sels obtenu peut entre effectuée par décantation, mais le temps nécessaire pour obtenir une décantation suffisante est très lent, de l'ordre de 36 à 80 heures, et représente un cotit prohibitif pour un procédé indus triel.-la centrifugation donne des résultats plus rapides mais elle exige des -installations de très grandes dimensions quand on veut traiter des quantités importantes d'alkylats et le résultat obtenu est souvent insuffisant.Quant à la filtration elle est également très conteuse et difficilement applicable quand il s'agit de traiter les très grandes quantités dtalkylats obtenues dans les installations modernes de synthèse de l'éthylbenzène pour la fabrication du styrène ou du cumène pour la fabrication du phénol. La Demanderesse a découvert que l'on pouvait obtenir une décantation rapide et complète par l'addition d'une petite quantité d'eau dans le milieu. Selon l'invention, on provoque donc la floculation des sels d'un alkylat neutralisé par l'ammoniac anhydre en ajoutant une quantité adéquate d'eau dans le milieu agité et en décantant les sels à la partie inférieure de l'appareil (en pied de cuve) ; la quantité d'eau ajoutée représente de préférence 15 à 20 % des sels secs. Selon un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, 11 eau est ajoutée sous forme de vapeur. On injecte avantageusement dans ltalkylat un mélange de vapeur d'eau et d'un gaz tel que l'azote qui assure l'agitation du réacteur de floculation.La proportion de vapeur d'eau et d'azote est calculée de telle façon qu'il nty ait pas apparition d'eau libre dans le floculateur; bulle dépend donc dela température du floculateur. Pour minimiser le débit de cir- culation d'azote on peut entre amené à opérer à une température de tordre de, par exemple, 5000. Dans ces conditions, les sels- -floculent d'une manière remarquable et les sels floculés décantent facilement. Après décantation, on obtient en bas de colonne un effluent riche en sel qui peut par exemple entre t#raité par centrifugation, puis filtration, et en tette un effluent ne contenant plus de sels. Le procédé selon l'invention peut entre appliqué à tous les-procédés d'alkylation en présence de chlorure d'aluminium, dans lesquels la nature des alkylats est compatible avec un traitement à l'ammoniac. Il peut entre appliqué aux alkylats neutralisés par l'ammoniac anhydre comme aux mélanges d'alkylats et de résidus de catalyseurs provenant de la purge, comme indiqué dans la demande de brevet de la Demanderesse du Exemple L'alkylat provient d'un réacteur de fabrication d'éthylbenzène dans lequel on alkyle le benzène par 11 éthylène en présence de chlorure d'aluminium et de chlorure ##éthyle uti- lisé comme promoteur. A la sortie du réacteur d'alkylation on obtient 50 l/h d'alkylat acide contenant 60 ml de complexe dissous et une phase huileuse de complexe dont on purge 100 ml/h, le reste étant recyclé au réacteur d'alkylation. le mélange d'alkylat et de de complexe de purge est traité dans un neutraliseur tubulaire : de 5 cm de diamètre et 100 cm de hauteur brassé par une pompe de circulation débitant 300 l/h. Le mélange de complexe de purge et d'alkylat est injecté au niveau du rotor de la pompe. A la base du neutraliseur on introduit 200 litres normaux d'ammoniac par heure ; l'excès d'ammoniac est recueilli en t8te du neutra liseur. Dans ces conditions le catalyseur est totalement décomposé en--chlorure -d1ammonium et en-sel résultant-de la com binazBon entwe AlCl3 et NH3. On introduit 40 kg/h de cet-alkyla neutralisé dansun floculateur constitué par un réacteur tubu laire de 5 cm de diamètre et de 60 cm de hauteur. L'alkylat con tient 0,5 % en poids de sels. Dans la zone inférieure du floculateur on introduit 200 1/h normaux d'azote chaud dans lesquels on a vaporisé 35 ml/h d'eau. La température du courant d'azote est telle que le flocu lateur soit maintenu à une température comprise entre 50 et 60 C. l'alkylat ainsi traité est introduit dans une cuve de décantation. A la base de la cuve de décantation on recueille un mélange dans lequel les sels floculés sont cinq fois plus con centrés que dans l'alkylat de départ. Ce mélange est traité dans une centrifugeuse continue. A la sortie de la centrifugeuse on obtient d'une part un alkylat clarifié ne contenant plus que quelques dizaines de ppm de sels et d'autre part une boue. Cette boue est séchée et l'on récupère d'une part de l'ammoniac qui est recyclé au neutraliseur, d'autre part, des hydrocarbures qui sont également recyclés. L'alkylat décanté sortant à la partie supérieure du décanteur ne contenant plus de sels est mélangé à ltalkylat cla rifié puis filtré et enfin dégazé dans une colonne à reflux total. L'ammoniac est recyclé au neutraliseur. Il va d'ailleurs de soi que la présente invention n2a été décrite qu'à titre explicatif mais nullement limitatif et qu'il pourra lui être apporté toute modification utile sans sortir de son cadre. C'est ainsi qu'il est possible d'ajouter l'alkylat sortant à la partie supérieure du décanteur à lSa'kylat clarifié déjà filtré du floculateur, ou meme de supprimer complètement le filtre tout en ayant une marche sans incident pendant au moins plusieurs semaines. REVENDICAXIONS 1. Procédé de séparation des sels provenant de la neutralisation par l'ammoniac anhydre des aIkylats d'une réaction de Friedel-Craft, caractérisé par le fait que les sels sont soumis à une floculation par l'eau avant d'être séparés de l'alkylat. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l1eau est introduite dans le floculateur à l'état de vapeur. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'on utilise un courant gazeux pour introduire la vapeur d'eau dans le floculateur. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la quantité d'eau ajoutée est d'environ 10 à 20 ffi des sels à floculer. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1. à 4, caractérisé par le fait que le floculateur est maintenu à une température suffisante pour qu'il nsy ait pas condensation d'eau libre.