Quelques aspects industriels de la réaction de carbonylation
Carbonylations

Du fait de sa toxicité, la manipulation du monoxyde de carbone implique au niveau industriel la mise en œuvre de sécurités spécifiques, et ne peut de ce fait être envisagée sur un atelier standard polyvalent. De plus, les milieux de carbonylation sont souvent extrêmement corrosifs et impliquent l’utilisation de matériaux dits nobles comme par exemple l’hastelloy HB2, le titane ou le zirconium nécessitant là aussi l’utilisation d’installations spécifiques. Par ailleurs, l’utilisation de métaux nobles tels que le palladium et le rhodium implique le développement industriel d’un procédé de recyclage du catalyseur pour que le procédé soit économiquement attrayant. Quatre grands types de recyclages ont été étudiés et développés industriellement (figure 6). Le premier et le plus simple consiste en fin de réaction après dégazage des légers à distiller les produits de la réaction à une température compatible avec la stabilité du catalyseur et à recycler le pied de distillation contenant le catalyseur directement à la réaction. C’est ce procédé qui est utilisé très majoritairement pour la synthèse de produits faciles à distiller (acide acétique, aldéhydes par synthèse oxo, acide propionique...). Ce type de procédé n’est évidemment pas envisageable pour des produits non distillables. Les deux techniques possibles sont soit la cristallisation (ou précipitation) des produits après ajustement du milieu réactionnel et recyclage des jus mères à la réaction, soit une extraction des produits par un solvant qui n’entraîne pas de catalyseur. Ce sont ces techniques qui sont utilisées pour recycler les catalyseurs pour des produits tels les polycétones et les acides lourds. Un procédé original a été développé pour recycler le catalyseur dans le cas de l’hydroformylation du propène en butanal. L’utilisation d’un système biphasique permet de garder le catalyseur dans la phase aqueuse par l’utilisation d’un ligand hydrosoluble (triphénylphosphine trisulfonée) et de séparer les produits du catalyseur par simple décantation du milieu réactionnel en fin de réaction.