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Auteur(s)
-
Didier AUBER : Ingénieur Procédés - Elf Atochem
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Lire l’articleINTRODUCTION
Mise à jour du texte de Georges SCHAAL (PCUK), paru en 1982 dans ce traité.
L’acide cyanhydrique est le produit de départ d’un certain nombre de synthèses organiques ou minérales, conduisant aux produits énumérés ci-après.
La demande ouest-européenne, totalisant 344 kt en 1991, se répartissait ainsi :
-
cyanhydrine d’acétone126 kt / an,soit36,6 % ;
-
chlorure de cyanuryle17 kt / an,soit5,0 % ;
-
adiponitrile 85 kt / an,soit24,7 % ;
-
méthionine 23 kt / an,soit6,7 % ;
-
autres dérivés organiques22 kt / an,soit6,4 % ;
-
dérivés minéraux (cyanures de sodium et autres)71 kt / an,soit20,6 %.
Parmi les autres dérivés organiques fabriqués à partir d’HCN, on peut citer surtout des séquestrants (NTA, EDTA), des accélérateurs pour caoutchouc, l’acide lactique, l’indigo, etc.
En 1991, la répartition de la consommation américaine, totalisant 315 kt, adiponitrile exclu, était légèrement différente :
-
cyanhydrine d’acétone53,5% ;
-
chlorure de cyanuryle5,5% ;
-
séquestrants5% ;
-
cyanure de sodium17,5% ;
-
méthionine7% ;
-
acide nitrilotriacétique et sels8% ;
-
autres3,5%.
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1. Procédé Andrussow
1.1 Principe du procédé
L’acide cyanhydrique HCN est obtenu par action de l’ammoniac sur du méthane, en présence d’air, sur un catalyseur composé de toiles de platine rhodié.
La réaction CH4 + NH3 ® HCN + 3H2 étant endothermique, l’addition d’air permet, grâce à la combustion d’une partie de l’hydrogène produit et de l’excès de méthane, d’avoir un système globalement exothermique et, ainsi, d’entretenir la réaction de synthèse sans apport d’énergie extérieure.
Les réactions principales sont donc :
1.2 Matières premières
Du fait de l’extrême sensibilité du catalyseur a un empoisonnement par certaines impuretés (fer, soufre...), la qualité des matières premières doit être la meilleure possible :
-
méthane :
-
pureté > 91 % (en masse),
-
C2 et supérieurs < 1 % (en masse),
-
soufre, fer à prohiber ;
-
-
ammoniac :
-
filtré et évaporé,
-
huiles et fer à prohiber ;
-
-
air : dépoussiéré par un lavage à l’eau avant d’être comprimé.
1.3 Description de l’installation (figure 1). Conditions opératoires
Les trois réactifs (CH4 , NH3 , air) sont mélangés dans des proportions stœchiométriques précises. Le courant gazeux résultant est, après avoir été filtré,...
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