Brevet FR2573319A1 — publié le 19860523

La présente invention concerne un procédé d'épuration des solutions mères d'hexaméthylènetétramine. L'hexaméthylènetetramine trouve des applications étendues dans la fabrication des matières plastiques,des des explosifs, dans les industries du caoutchouc, pharmaceutiques, textiles, etc. Dans tous les procédés industriels connus de fabrication de l'hexaméthylènetétramine par réaction du for maldéhyde et de l'ammoniac, on ne peut éviter la formation d'impuretés et leur accumulation dans la solution mère de circulation ; la vitesse de leur accumulation dépend de la qualité des matières premières et de la stabilité du régime de synthèse de l'hexamethylenetetramine. La quantité dtim- puretés oxydables dans la solution mère non épurée d'hexaméthylènetétramine atteint 12 Z (compté pour ion-formiate), et la teneur totale en l'ammoniac et amines volatiles est de 4 Z. Après centrifugation et séchage, les impuretés de la solution mère restent dans l'hexamethylenetetramine dont elle altèrent la qualité. Elles donnent à l'hexaméthylènetétramine une couleur jaunâtre, accroissent sa tendance à l'agglutination, rendent difficile sa transformation, surtout dans la fabrication des explosifs. L'un des procédés techniques, appliqués pour abais ser. la quantité d'impuretés se trouvant dans la solution mère d'hexaméthyilènetétramine, prévoit l'extraction périodique d'une partie de la solution mère du cycle et sa sombus- tion. La solution mère extraite est remplacée par de Liteau, ce qui dilue la solution mère d'hexaméthylènetétramine et abaisse ainsi la quantité d'impuretés (information express, série "Synthèse organique", 1968, n 10, 24 à 26 VINITI, Moscou). La combustion de la solution mère, qui est une solution saturée à 45-46 % d'hexaméthylénetétramine, entraine la perte d'une quantité notable de produit désiré : 15 à 35 kg par tonne d'hexaméthylènetétramine. De la sorte, la combustion implique un accroissement de la consommation de matières premières et un abaissement du rendement de 1 'équipement, c'est-à-dire que le procédé devient économiquement désavantageux. On connait un autre procédé d'épuration de la solution mère d'hexaméthylènetètramine (J.F. Woker "La Formal déhyde", GKhI, Moscou, 1957 , p.455). Ce procédé consiste en ce que la solution mère d'he xaméthylènetètramine est diluée par de l'eau, épurée par du charbon activé et recyclée. Par ce procédé, on arrive à abaisser la teneur totale en impuretés de la solution mère d'hexaméthyl enetétra- mine de 2 fois au maximum, car certaines impuretés ne sont adsorbées par aucune des marques connues de charbons activés. En outre, la réalisation de ce procédé entraîne la formation d'une quantité notable de déchets solides (la consommation de charbon activé s'élève à près de 100 kg par tonne de solution mère épurée). De la sorte, la technique actuelle ne dispose pas de procédé suffisamment efficace et économique pour.l'epu- ration de la solution mère d'hexaméthylènetétramine, qui permettrait de la débarrasser de toutes les impuretés qu'elle contient et d'obtenir un produit de haute pureté. On s'est proposé de créer un procédé d'épuration de la solution mère d'hexaméthylènetétramine, qui permettrait d'obtenir un produit final de haute pureté, tout en étant économiquement avantageux. La solution consiste en un procédé d'épuration de la solution mère d'hexaméthylènetétramine, obtenue par réaction du formaldéhyde et de l'ammoniac, dans lequel, d'après l'invention, on soumet la solution mère d'hexaméthylènetétramine à 1 'électrodialyse, en la faisant circuler entre des membranes d'ionite sous une tension électrique continue de 0,5 à 2,5 V. Le procédé propose d'épuration de la solution mère d'hexaméthylènetétramine est fondé sur la mise en oeuvre de 1 'électrodialyse. Sous l'action du champ électrique continu, les ions dissociés des impuretés se trouvant dans la solution mère d'hexaméthylènetétramine se déplacent dans une direction déterminée et quittent la solution mère en passant à travers les membranes. L'hexaméthylènetétramine non dis socié reste pratiquement dans la solution. L'épuration est réalisée sous la tension optimale du champ électrique, choisie dans la plage de 0,5 à 2,5 V. Si la tension est inférieure à celle spécifiée, l'efficacité de l'epuration et le rendement du processus diminuent. Si la tension est supérieure à celle spécifiez, il se produit des pertes d'hexamèthylènetétramine. Le procédé permet d'obtenir une solution mère d'he xaméthylènetétramine épurée, dans laquelle il n'y a pas d'impuretés oxydables et dont la teneur en ammoniac et amines volatiles ne dépasse pas 5 %. L'abaissement de la teneu#r en impuretés de la solution mère se traduit par une élévation de la qualité de l'hexamethylenetetramine. Le procédé faisant l'objet de l'invention est pratiquement sans déchets. Le seul déchet est la solution concentrée d'impuretés dont la quantité ne-dépasse pas 10 kg par tonne d'hexaméthylènetétramine et qui est traitée conjointement avec les eaux methanoliques de la fabrication de l'hexamethylenetetramine dans une colonne de rectification. Pour réaliser le procédé on utilise des installations standards d'électrodialyse. Le procédé est facile à mettre en oeuvre et il est réalisé de la façon suivante. La solution mère d'hexaméthylènetétramine à une tem perature de 20 à 40 0C est admise dans l'electrodialyseur mis sous tension, et circule entre les membranes d'ionite. La solution mère épurée est extraite du circuit d'épuration et dirigée vers le collecteur de solution mère de la fabrication d'hexaméthylènetétramine. Pour une meilleure compréhension- de 1 'invention, on donne ci-après des exemples concrets de réalisation. Exemple 1 Une solution mère d'hexaméthylènetétramine, contenant 10,2 % d'impuretés oxydables (compté en ions formiate) et 3,3 % d'ammoniac# et d'amines volatiles, est admise dans un électrodialyseur. Chaque cellule de traitement de 1 'élec- trodialyseur est mise sous une tension de 0,5 V et la solution mère circule à plusieurs reprises entre les membranes d'ionite. La solution mère d'hexaméthylènetétramine épurée ne contient que 0,15 % d'impuretés oxydables et 0,5 Z d'ammoniac et amines vola-tiles. Exemple 2 Une solution mère d'hexaméthylènetétramine de la même composition que celle de l'exemple 1 est admise dans un electrodialyseur. La tension appliquée àchaque cellule de traitement de l'électrodialyseur est de 1,5 V et la solution mère circule à plusieurs reprises entre les membranes d'ionite. La solution mère d'hexaméthylenetetramine épurée est exempte d'impuretés oxydables et ne contient que0,4 % d'ammoniac et amines volatiles. Exemple 3 Une solution mère d'hexaméthylènetétramine comme celle de l'exemple 1 est admise dans un électrodialyseur. La tension appliquée à chaque cellule de traitement de l'é- lectrodialyseur est de #2,5 V et la solution mère circule à plusieurs reprises entre les membranes d'ionite. La solution onmère d'hexaméthylènetétramine épurée est exempte d'impuretés oxydables et ne contient que 0,3 Z d'ammoniac et amines volatiles. REVENDICATION Procédé d'épuration de la solution mère d'hexame thylènetétramine, obtenue par réaction du formaldéhyde et de l'ammoniac, caractérisé en ce que l'on soumet la solution mère d'hexaméthylènetétramine à 1 'électrodialyse, en la faisant circuler entre des membranes d'ionite sous une tension électrique continue de 0,5 à 2,5 V.