Présentation
Auteur(s)
-
Patrick NICOLAS : Ingénieur procédésElf Atochem
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleINTRODUCTION
Mise à jour du texte de Jean-Pierre SCHIRMANN (PCUK), paru en 1983 dans ce traité.
L’hydrate d’hydrazine est un liquide incolore utilisé principalement comme agent de traitement des eaux de chaudière (vu ses propriétés réductrices) et comme intermédiaire de synthèse.
Historiquement, le premier procédé de synthèse de l’hydrate d’hydrazine a été le procédé Raschig qui met en jeu l’oxydation de l’ammoniac par l’hypochlorite de sodium. Découvert en 1904, il a été industrialisé en 1940.
Par la suite, le procédé Bayer (ou « Raschig amélioré ») est apparu dans les années soixante. Il consiste à introduire un composé organique comme intermédiaire de synthèse, ce composé étant fabriqué à partir d’une cétone : acétone ou méthyléthylcétone (MEK).
Le procédé PCUK (devenu Elf Atochem) date des années 70. Son industrialisation remonte à 1980. Ce procédé consiste à utiliser le peroxyde d’hydrogène comme oxydant de l’ammoniac au lieu de l’hypochlorite de sodium.
Le coût énergétique très élevé et la génération excessive d’effluents ont entraîné la quasi-disparition du procédé Raschig.
Actuellement, deux procédés restent en compétition : le procédé Bayer et celui d’Elf Atochem. Leurs performances économiques sont similaires et dépendent des conditions locales d’implantation de l’unité (disponibilité et coût des matières premières, station de traitement des effluents...). Toutefois, sur le plan environnement, le procédé Elf Atochem présente un avantage certain (pas de rejets de chlorure de sodium) et constitue un procédé « propre ».
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
DOI (Digital Object Identifier)
Présentation
Procédé Elf AtochemArticle inclus dans l'offre
"Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique"
(370 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
2. Procédé Bayer
2.1 Principe du procédé
Le procédé Bayer est une modification du procédé Raschig ; il consiste à effectuer la réaction d’oxydation de l’ammoniac par l’hypochlorite de sodium en présence d’une cétone (acétone ou autre) :
Le mécanisme détaillé s’écrit :
Le produit de la réaction, appelé azine, est ensuite hydrolysé en hydrate d’hydrazine et la cétone est recyclée à la réaction d’oxydation :
2.2 Conditions opératoires
Le schéma type d’une installation fonctionnant sur ce procédé est donné sur la figure 2.
Une solution diluée d’hypochlorite de sodium est alimentée avec de l’ammoniaque (NH3 aqueux) et de l’acétone (dans le rapport molaire 1/20/2) dans un réacteur entre 30 et 40 oC.
La solution d’azine obtenue passe ensuite dans une batterie de colonnes de distillation pour éliminer l’excès d’ammoniac et séparer l’azine sous forme de son azéotrope avec l’eau (à 55 % en masse d’azine, à 95 oC) de l’effluent aqueux contenant le chlorure de sodium. Ce distillat sert à alimenter une colonne réacteur d’hydrolyse fonctionnant sous pression (1 MPa). L’acétone libérée en tête de colonne est recyclée au réacteur de formation d’azine et l’hydrate d’hydrazine sort en pied de colonne, sous forme de solution aqueuse titrant 10 % en masse.
Les sous-produits sont des effluents organiques ainsi que du chlorure de sodium, à raison de 2,5 t par tonne d’hydrate d’hydrazine produit.
Les consommations énergétiques sont largement diminuées,...
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Procédé Bayer
Article inclus dans l'offre
"Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique"
(370 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
Mise à jour du texte de Jean-Pierre SCHRIMANN (PCUK), paru en 1983 dans ce traité.
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - AUDRIETH (L.F.), OGG (B.A.) - The Chemistry of Hydrazine. - John Wiley (1951).
-
(2) - KIRK (D.), OTHMER (R.) - Encyclopedia of Chemical Technology. - 3e éd. vol. 12. John Wiley (1980).
-
(3) - GALLANT (R.W.) - Hydrocarbon Processing, - 48, p. 117 (1969).
-
(4) - GALLANT (R.W.) - Hydrazine, hydrate d’hydrazine et solutions aqueuses. - Fiche toxicologique no 21. INRS (1992).
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Article inclus dans l'offre
"Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique"
(370 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.