Description du procédé « moyenne température »
Anhydride phtalique - Procédé « moyenne température »

1.1 Principe

L’oxydation ménagée de l’orthoxylène ou du naphtalène par de l’air entre 350 à 430 ˚C (point chaud), dans un réacteur tubulaire vertical à lit fixe, conduit à la réaction chimique suivante :

Les enthalpies de réaction (compte tenu des sous-produits et de la combustion) sont respectivement :

• ΔH₁ = − 15,0 MJ par kilogramme d’orthoxylène ;

• ΔH₂ = − 16,7 MJ par kilogramme de naphtalène.

Les principaux sous-produits de réaction sont (figure 1) :

• à partir de l’orthoxylène : l’anhydride maléique, l’acide benzoïque, l’anhydride citraconique et le phtalide ;

• à partir du naphtalène : l’anhydride maléique, l’anhydride citraconique et des naphtoquinones.

1.2 Description de l’installation. Conditions opératoires

Les principaux appareils sont le réacteur d’oxydation et les condenseurs d’anhydride phtalique brut (figure 2).

Le réacteur est alimenté par un mélange gazeux air + hydrocarbure entre 140 et 150 ˚C. L’air est injecté soit par une soufflante électrique, soit par un compresseur entraîné par une turbine à vapeur. L’orthoxylène est vaporisé et mélangé à l’air. L’air s’y trouve en gros excès (rapport massique air / hydrocarbure de 13 à 22 selon l’hydrocarbure), cela pour l’évacuation de la chaleur dégagée par la réaction et donc l’abaissement de la température réactionnelle. Avant introduction de l’hydrocarbure, l’air est préalablement réchauffé entre 150 et 160 ˚C par un échangeur vapeur d’eau saturée - air. La chaleur dégagée par la réaction est évacuée vers une chaudière à vapeur par l’intermédiaire d’un bain de sel fondu maintenu entre 350 et 370 ˚C. Le point chaud dans le réacteur atteint 430 à...