Brevet FR2653035A1 — publié le 19910419

La présente invention a pour objet une composition de catalyseur de Raney exempte de danger, susceptible d'être manipulée et appliquée sans risque, et se rapporte à un récipient pour le stockage et/ou la manipulation de cette composition ainsi qu'à un procédé pour la réalisation sans risque de réactions impliquant un catalyseur de Raney. Le catalyseur de Raney peut être du fer de Raney, du cobalt de Raney, de l'argent de Raney et tout particulière- ment le nickel de Raney. Raney a été le premier à préparer, dans les années 1920-1930, des catalyseurs de Raney de façon telle qu'un métal, agissant également seul en tant que catalyseur, principalement le nickel et le cobalt, soit mis sous forme d'alliage avec l'aluminium ou un autre métal soluble dans les alcalins et, après broyage de l'alliage, que le métal soluble dans les alcalins soit retiré de l'alliage par dissolution, de préférence avec l'hydroxyde de potassium. De cette façon, on obtient une éponge métallique fortement active qui présente cependant des propriétés pyrophores [R5mpp's Encyclopedia of Chemistry (in Hungarian), Vol. 4, pages 46 à 47, Ed. Muszaki RSnyvkiadô (1984)]. Il est connu que des métaux pyrophores constituent un danger sérieux lors de la mise en oeuvre de réactions effec- tuées en présence de solvants organiques, car ces métaux sont inflammables dans l'air et peuvent provoquer des incendies et même, dans un certain nombre de cas, des explosions. Aussi pour cette raison, l'éponge de métal actif est-elle conservée dans l'eau dans sa forme commerciale. Le but de la présente invention est de réduire ou même d'éliminer les risques dus aux catalyseurs de Raney. La présente invention consiste à congeler le système de catalyseur de Raney stocké dans l'eau et n'additionner, cette composition de catalyseur de Raney solide obtenue, que par portions dans le réacteur. De plus, pour permettre le retrait aisé et la manipu- lation d'une composition de catalyseur de Raney solide, l'invention a pour objet un récipient spécifique destiné à contenir cette composition catalytique solide et à en per- mettre le retrait et l'amenée aisés au réacteur. Cette réalisation a conduit à l'utilisation d'un matériau de construction à surface lisse et à conférer une forme conique au récipient (cf. figures 1 et 2). La présente invention a plus particulièrement pour objet une composition de catalyseur de Raney exempte de danger dont la glace qu'elle contient forme le support solide. La présente invention a en outre pour objet un procédé pour la réalisation sans danger de réactions impliquant l'emploi d'un catalyseur de Raney qui consiste à ajouter, par portion, un catalyseur de Raney contenant de la glace en formant le support solide dans le mélange réactionnel. Le récipient 1 que l'on emploie, conformément à la présente invention, comporte des parois latérales 2 de forme conique, un fond 4 relié aux parois latérales par une partie de paroi courbe inclinée 3 et un couvercle de fermeture étanche 5. Le récipient selon la présente invention est obtenu à partir d'un matériau de construction ayant une surface lisse. Conformément à la présente invention, la suspension de catalyseur de Raney stockée dans l'eau est congelée sur son lieu même de production ou immédiatement avant à son emploi de façon à former des "blocs". De façon convenable, chaque bloc de composition de catalyseur de Raney pèsera de 0, 1 à kg, ce qui le rend aisé à manipuler et satisfait en général les besoins des réactions catalytiques de la plupart des réacteurs d'installations industrielles. Lorsque l'on met en oeuvre la congélation dans l'installation produisant le catalyseur de Raney, il est nécessaire évidemment de réaliser une chaîne de réfrigération comportant des moyens de congéla- tion permettant le transport et le stockage de la composi- tion; aussi, préfère-t-on plus particulièrement maintenir la suspension de catalyseur de Raney dans l'eau et ne la conge- ler que juste avant son emploi. La congélation n'exige pas d'opération spécifique, cependant, il est convenable de mettre en oeuvre cette congélation dans un récipient dont les parois latérales ont une surface lisse et qui ait une forme conique ne présentant aucune discontinuité de surface, c'est-à-dire qui ne contient ni coin ni rebord, de façon que la composition de catalyseur de Raney congelée (mise sous forme de blocs) puisse aisément glisser du récipient dans le réacteur sans ne donner lieu à un quelconque résidu. De préférence, le récipient est placé dans une masse liquide caloporteuse chaude ou tiède pendant une courte période, avant son utilisation, de façon à ce qu'une fine couche du bloc au contact des parois du récipient fonde, ce qui rend plus aisé le glissement du bloc vers le réacteur. Le réacteur contient en général un solvant immiscible dans l'eau de sorte que la glace est instantanément dissoute; par conséquent, la glace (formant le support) ne donne lieu à aucune difficulté lors de l'agitation. D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description des exemples suivants. EXEMPLE 1 Préalablement à l'emploi, le constituant aqueux (for- mant le support) d'une composition catalytique contenant 80% en poids d'un catalyseur de Raney et 20% en poids d'eau est congelé dans un réfrigérateur ou une chambre de réfrigération maintenue à une température inférieure à -10 C. EXEMPLE 2 Le récipient 1 utilisé pour la manipulation et le stockage sans danger du catalyseur de Raney peut être cylin- drique ou présenter des parois telles que sa section soit polygonale. Le récipient cylindrique 1 (cf. figure 1) est formé d'une enceinte conique 2 dont le fond 4 est relié par une partie de paroi courbe 3 ayant un rayon de courbure supérieur à 0,5 mm. Le récipient cylindrique 1 comporte un couvercle de fermeture étanche 5. Le rapport des dimensions principales hauteur L/largeur D du récipient cylindrique 1 est tel que 1,3 présente une valeur telle que 1 Le récipient angulaire 2 (cf. figure 2) présente des parois latérales coniques 2 reliées au fond 4 par une partie de paroi courbe dont le rayon de courbure 3 est supérieur à 0,5 mm. Le récipient angulaire 1 est pourvu d'un couvercle de fermeture étanche 5. Le rapport principal entre les dimensions des largeurs A et B est de préférence tel que 1,3 latérales coniques est telle que 1 De façon convenable, le matériau de construction du récipient cylindrique ou de section polygonale présente une surface lisse. Ainsi, le bloc de catalyseur peut aisément glisser jusque dans le réacteur sans donner lieu à un quel- conque résidu. Après introduction de la composition de catalyseur de Raney contenant 5 à 50% en poids d'eau et 95 à 50% en poids de catalyseur de Raney dans le récipient cylindrique ou de section polygonale, ce récipient 1 est muni de son couvercle de fermeture étanche 5 par scellement. Le cas échéant, le constituant aqueux formant le support de la composition de catalyseur de Raney est congelé sur le lieu même de produc- tion et la composition de catalyseur est, de façon convena- ble, transférée par une chaîne de réfrigération jusqu'au site de son emploi. Il est préférable de congeler la composition de catalyseur immédiatement avant son emploi, puis de plonger le récipient 1 dans un bain aqueux liquide caloporteur puis ensuite de faire glisser le bloc de composition catalytique jusque dans le réacteur après enlèvement du couvercle de fermeture étanche 5. EXEMPLE 3 Le récipient présentant un volume de 5 litres, décrit dans l'exemple 2 (cf. figure 1), contenant 5 kg de catalyseur 2653035 de nickel de Raney et 2 kg d'eau est placé et maintenu durant 6 heures dans un réfrigérateur à -20 C. Ensuite, le consti- tuant aqueux (formant le support) de la composition cataly- tique est congelé pour que se forme dans le récipient un bloc. Apres addition de 50 kg (123 moles) de sel de lithium de l'acide 3,3-éthylènedioxy-17B-hydroxy-17-a-prégn-5-èn-20- yl-21-carboxylique et de 650 litres de méthanol dans le réacteur d'hydrogénation, l'espace formé d'air se trouvant au-dessus du volume contenu dans le réacteur est balayé par de l'azote et on refroidit l'ensemble à 5 C. Le récipient contenant le catalyseur de nickel de Raney est retiré du réfrigérateur, plongé dans de l'eau chaude pendant une courte durée de temps et, apres ouverture du couvercle du récipient, le contenu en est versé dans le réacteur d'hydrogénation par l'ouverture appropriée. Apres addition du catalyseur, on ferme l'appareil d'hydrogénation et balaie l'espace se trouvant au-dessus de l'appareil à l'aide d'un courant d'azote, puis réchauffe le système à 20 C. On introduit ensuite dans l'espace se trou- vant au-dessus de l'appareil de l'hydrogène et effectue l'hydrogénation sous une pression de 2 bars. On ajoute de l'hydrogène en continu de façon à ce que l'absorption d'en- viron 7 000 litres d'hydrogène se produise puis un échantil- lon est prélevé aux fins de contrôler si la réaction est achevée. Lorsque cela est le cas, on arrête l'hydrogénation et on remplace l'hydrogène de l'espace gazeux se trouvant dans l'appareil par de l'azote, sépare le catalyseur par filtration du mélange réactionnel et le lave à deux reprises à l'aide de 200 litres de méthanol chaque fois. Ensuite, l'appareil et le filtre sous pression sont remplis d'eau et le catalyseur utilisé est récupéré pour être régénéré et stocké. Le filtrat est évaporé à sec sous pression réduite, on obtient ainsi 50,4 kg (122,9 moles) du sel de lithium de l'acide 3,3-éthylènedioxy-17B-hydroxy-17-a-prégn-5-èn-20- yl-21-carboxylique, ce qui correspond à un rendement de 99,9% calculé par rapport à la quantité théorique. REVENDICATIONS 1.- Une composition de catalyseur de Raney exempte de danger, comprenant un support solide formé de glace. 2.- Une composition selon la revendication 1, qui comprend de 50 à 5% en poids de glace mélangée à 50 à 95% en poids de catalyseur de Raney. 3.- Un procédé pour la réalisation exempte de danger de réactions impliquant un catalyseur de Raney, qui consiste à ajouter au mélange réactionnel, par parties, une composition de catalyseur de Raney contenant un-support solide formé de glace. 4.- Un récipient cylindrique ou de section polygonale pour le stockage et/ou la manipulation d'un catalyseur de Raney qui consiste en un récipient ou enceinte conique formé de parois latérales légèrement inclinées (2) reliées à un fond (4) par une partie de paroi courbe (3) présentant un rayon de courbure supérieur à 0,5 mm, et comprenant un cou- vercle de fermeture étanche (5). 5.- Un récipient (1) selon la revendication 4, qui comprend des parois latérales et de fond (2, 3 et 4) formées d'un matériau de construction à surface lisse.