Brevet FR2331537A1 — publié le 19770610

La présente invention concerne un procédé de neutralisation des catalyseurs d'alkylation à base de chlorure d'aluminium et en particulier des complexes catalytiques provenant de la synthèse des hydrocarbures alkyl-aromatiques par la méthode de Friedel-Craft. On sait que lorsque l'on procède à l'alkylation d'un hydrocarbure aromatique avec, comme catalyseur, du chlorure d'aluminium, comme c'est le cas par exemple dans l'alkylation du benzène par l'éthylène pour obtenir l'éthylbenzène ou par le propylène pour obtenir le cumène, on obtient, après décantation du milieu réactionnel, d'une part, des alkylats contenant une certaine quantité de catalyseurs complexés en dissolution dans ces alkylats et, d'autre part, du catalyseur complexé présent dans une phase séparée dite "huile rouge" dont la composition représente, pour 1/3, des matières minérales (sels d'aluminium, HCl) et, pour 2/3, des hydrocarbures. Ces alkylats sont généralement traités au moyen d'une base (soude caustique ou ammoniac) puis par de l'eau. Ces deux traitements peuvent éventuellement être suivis d'un nouveau traitement au moyen de la base. Ce mode de traitement présente l'inconvénient de provoquer des entraînements des alkylats dans les solutions de lavage, d'où des pertes; on peut assister aussi à des entraînements possibles d'alkylats polluant les cours d'eau dans lesquels s'effectuent les rejets de ces solutions. Quand au complexe catalytique, celui-ci est généralement remis dans le circuit pour servir dans une nouvelle opération d'alkylation. Toutefois, ce complexe catalytique se désactive progressivement ce qui amène à procéder à une opération de purge, suivie de la destruction définitive du catalyseur séparé au moyen d'eau ou d'une base. Une telle opération de destruction ou de désactivation du catalyseur correspond à sa neutralisation et cette opération présente les mêmes inconvénients, du point de vue des risques de pollution des ecure d'eau, que la neutralisation des alkylats. Plus récemment on a découvert qu'il était possible de nentraliser les alkylats acides, après décantation et séparation du complexe catalyseur, en utilisant de l'ammoniac anhydre de préférence sous forme gazeuse ce qui evitait de polluer les courants et les eaux de décharge et de perdre une certaine-quan- tité de l'alkylat dans ces eaux. Toutefois, il n'a pas été possible de neutraliser de la même façon, au moyen d'ammoniac, le complexe catalytique purge car on obtenait ainsi une masse teuse dans laquelle les hydrocarbures ne pouvaient guère être récupérés et qui, au surplus, risquaient de colmater le réacteur de neutralisation. Le procédé selon l'invention a pour but de réaliser la neutralisation des huiles rouges. Il est fondé sur le fait que la neutralisation de ees boues devient possible si on les disperse énergiquement dans un ou plusieurs hydrocarbures aromatiques et si l'on effectue la neutralisation, au moyen d'ammo- niac gazeux, sous forte agitation. le procédé selon 11 invention consiste donc à mettre des complexes catalytiques provenant d'une réaction d'alkylation en présence de chlorure d'aluminium (huile rouge) en suspension dans un milieu hydrocaitoné aromatique, à agiter énergiquement ce milieu et à réaliser, tout en refroidissant, la neutralisation de ce complexe catalytique acide par l'ammoniac gazeux. De préférence, on utilise comme milieu hydrocarboné aromatique les alkylats acides provenant de la même réaction d'alkylation. L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples suivants pris à titre illustratif et non limitatif. Exemple 1 L'alkylat provient d'un réacteur de fabrication d'éthylbenzène dans lequel on alkyle le benzène par l'éthylène en présence de chlorure d'aluminium et de chlorure d'éthvle utilisé comme promoteur. - A la sortie du réacteur dsalkylation on obtient 50 I/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. r- mélange d'alkylat et 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 tête du neutraliseur. Dans ces conditions, le catalyseur est totalement décomposé en chlorure d'ammonium et en sel résultant de la combinaison entre AlCl3 et NH3. le fonctionnement est fiable et on n'observe pas de dépit sur les parois du réacteur, même après plusieurs mois de marche en continu. Exemple 2 Cet exemple montre au'il est possible de travailler avec des débits plus importants à concentrations beaucoup plus grandes de complexes. On opère comme dans lXexemple 1, dans le même neutraliseur et avec la même pompe de brassage. les débits sont les suivants - débit alkylats 50 l/h contenant 60 cm3 de com plexe dissous - débit complexe libre 2,5 l/h - débit ammoniac : 2000 l/h. On obtient les mêmes résultats que dans l'exemple précédent. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite qu'à titre purement explicatif et nullement limitatif et que toute modification utile pourra y entre apportée sans sortir de son cadre tel que défini dans les revendications annexés. REVENDICATIONS 1. Procédé de neutralisation du complexe catalytique à base de chlorure d'aluminium et d'acide chlorhydrique provenant d'une réaction d'alkylation de Friedel-Craft, complexe contenant en outre des hydrocarbures aromatiques et alkyl-aromatiques, caractérisé par le fait que le complexe catalytique est dispersé uniformément dans un milieu hydrocarboné aromatique, que le mélange obtenu est traité par 11 ammoniac gazeux en léger excès sous forte agitation et que les sels formés sont séparés. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le milieu hydrocarboné aromatique est ltalkylat acide et que la neutralisation de lalkylat s'effectue simultanément avec celle du complexe. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par- le fait que lton fait agir un hydrocarbure oléfinique sur un hydrocarbure aromatique. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'hydrocarbure oléfinique est l'éthylène et- que l'hydrocarbure aromatique est le benzène. 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'hydrocarbure oléfinique est le propylène et lthydrocarbure aromatique le benzène.