BE334021A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Procédé pour la préparation d'alcools et d'autres compo- sés organiques, oxygénés* 
L'hydrogène et les hydrocarbures gazeux peuvent réagir avec   lo-xyde   de carbone et 1'anhydride carbonique en don- nant lieu ci une série de réactions variables suivant les conditions dans lesquelles ces réactions sont obtenues. 



   Très importantes au point de vue industriel sont les réactions que les mélanges de ces gaz donnent à   l'aide   de matières catalysantes ; les plus simples dt entre elles sont les réactions conduisant à la formation d'alcool mé-   thylique   et d'alcool,éthylique, à savoir : 
CO + 2H2 =   CHgOH   
CO2+ 3H2 = CH OH + H2O 
CO + H2 + CH4   C2H50H   
CO2+2H2+CH4   = C2H50H   + H20 mais avec celles-ci on peut en obtenir de plus complexes donnant   lieu .   la formation soit d'alcools ayant un nombre maximum d'atomes de carbone soit   d'aldéhydes,   de cétones 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 et d' acides organiques. On peut même obtenir des aminés si le mélange réagissant contient une certaine quantité d'azo-   te.   



   L'importance industrielle n'est pas limitée aux réactions donnant lieu à la formation d'un composé seul et suffisam- ment pur afin qu'il doit commercial ; en variant convena- blement les conditions de travail, c'est à dire pression et température de réaction, composition de la matière cataly- sante et composition centésimale du mélange réagissant on peut obtenir comme produit final des mélanges de produits organiques ( constitués principalement d'alcools,   aldéhy-   des, cétones et acides organiques ) difficiles à séparer en leurs constituants mais qui peuvent être employés comme on les obtient ou après des manipulations très faci- les et peu coûteuses, principalement comme .dénaturants de 1* alcool éthylique, comme solvants et comme combustibles, soit seulement pour la production de chaleur,

   soit pour   1*'éclairage.   



   Les   réactionâ   dont on a parlé plus haut se passent avec diminution de volume et par conséquent on les obtient sous hautes pressions ; quant à la température, elle peut varier} suivant les différents cas, dans des limites très étendues etm tandis que certaines fois il est nécessaire de la main- tenir à   3502   C. environ, on peut même se trouver obligé de travailler au-dessus de 4502 C.   En   tout cas seulement une partie du mélange passé sur le catalyseur réagit et pourtant il est toujours fa utile de faire passer de nou- veau le même mélange sur le catalyseur, après en avoir sépa ré les composés qui sont formés.

   Il est aussi évident qu'il est avantageux que le chauffage du mélange qui doit réagir soit fait par la chaleur du mélange qui a réagi, en le complétant, s'il est nécessaire, par un apport ultérieur de chaleur qui peut aisément se faire à l'aide d'un   dispo-   

 <Desc/Clms Page number 3> 

 sitif de chauffage électrique. 



   Pour préparer en conformité avec un tel procédé les al- cools méthylique et éthylique, isolés ou en mélange avec d'autres composés organiques oxygénés, on emploie un appa- reil catalyseur constitué par une série d'au moins quatre tubes concentriques dont le tube central renfermée l'espace dans lequel est placé le -dispositif de chauffage électrique; dans ltespace intermédiaire comprisentre ce tube et le sui- vant est placé le catalyseur, les autres espaces intermé- diaires constituant un récupérateur de chaleur et, dans certains cas, aussi un espace dans lequel on produit une circulation de gaz froid le long de la paroi intérieure du tube externe supportant la pression. 



   Cet appareil peut aussi être construitdè telle façon que pour changer le catalyseur il doit être suffisant d' en- lever les bouchons fermant de petits trous pratiqués dans ses couvercles. 



   Une des formes d' exécution de cet appareil e st représen- tée, à titre d' exemple, au dessin annexé, dans lequel 1 est le tube externe supportant la pression ( et il possède des parois très   épaisses ) ;   2,3 et 4 sont une série de tubes cylindriques divisant l'espace intérieur du tube 1 en qua- tre régions distinctes 6,78 et 9. Dans l'espace 6 est placé le dispositif de chauffage électrique , en 7 est pla la matière catalysante, dans les espaces 8 et 9 se trouvent seulement les gaz qui circulent comme suit : ils arrivent à l'appareil par le tube 11 et, après avoir traversé le conduit 12, ils entrent dans   1* espace   9 qu'ifs parcourent du bas en haut ; ici, ils sont chauffés par la chaleur ab- sorbée à travers le   tube 4   aux dépens des gaz parcourant l'espace 8.

   Arrivés en haut, ils passent à travers le con- duit 13 et delà. ils entrent dans l'espace 6 qu'ils parcou- rent du haut en bas ; ils complètent alors leur échauffe- 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 ment à It aide de la chaleur qu'ils empruntent à l'espace 7 renfermant la matière catalysante ( dans ce cas le dispo- sitif de chauffage électrique servira seulement pour chauf- fer les gaz à la mise en marche ) ou à 1' aide de chaleur empruntée au dispositif électrique de chauffage ou à   l'aide   de ces deux chaleurs .Etant ainsi arrivés à la températu- re de réaction, les gaz entrent dans l'espace 7 qu'ils parcourent du bas en haut et dans lequel ils entrent en contact avec la matière   catalysante.   Enfin ils parcourent du haut en bas l'espace 8 où comme il a été dit,

   ils cèdent leur chaleur aux gaz entrants et enfin ils sortent de l'ap- pareil à travers le conduit   14,   pour entrer dans le tube 15 qui les amené au réfrigérant. 



   Toujours titre d'exemple, on a aussi représenté par des lignes ponctuées deux principales variantes que l'on peut introduire dans le parcours des gaz. On peut avoir un tube en plus de ceux dont on a parlé, c' est à dire le tube 5 et par conséquent l'espace   10.   Dans ce cas les gaz peu- vent ou bien entrer par 11 ( comme précédemment ) et se pari tager en deux courants entre les espaces 9 et 10 pour se réunir à travers les trous pratiqués dans la partie supé- rieure du tube 5, ou bien entrer dans l'appareil à la par- tie supérieure par le tube 16 et traverser d'abord   l'espace   10 du haut en bas, poursuivant leur chemin en traversant l'espace 9 ; dans les deux cas les gaz suivant ensuite le même chemin précédemment indiqué. 



   Pour faciliter   l'"échange   de chaleur entre les gaz qui se trouvent flans les espaces 8 et 9 et les gaz qui se trou- vent dans les espaces 6 et 7 la surface des tubes 2 et 4 pourra être augmentée soit à l'aide d'ailettes ou de canne- lures, soit à l'aide d'autres dispositifs semblables. 



   Le tube 3, au contraire, sera construit, si nécessai- re, en une matière ayant une conductibilité thermique très 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 limitée* 
Comme indiqué par le dessin, pour décharger la matière   catalysante il suffit d'enlever le bouchon 19 ; pourla   charger il suffit d'enlever un ou plusieurs bouchons comme   17   et d'introduire la matière par les conduits 18 placés au- dessous. 



   Les principaux avantages de l'appareil décrit sont, en plus de la facilité de changer la matière catalysante, l'utilisation rationnelle de l'espace intérieur de l'appa- reil catalyseur,   l'uniformité   de température qu'on obtient dans l'espace contenant la matière catalysante, la facilité de maintenir cette température dans les limites voulues et la grande récupération de chaleur. Eh autre la température du tube externe supportant la pression est très basse et pa conséquent sa résistance mécanique est très élvée. 



   En employant   l'appareil   décrit, il est avantageux que les réactions soient obtenues dans un circuit fermé d'appareils qui devra ainsi comprendre un réfrigérant pour compléter le refroidissement des gaz ayant réagi, un ou plusieurs appa- reils pour séparer les composés formés et un dispositif per- mettant d'obtenir la circulation des gaz ;   s'il   est néces- saire, on pourra même insérer dans le circuit d'autres ap- pareils, tels que séparateurs d'huile, purificateurs de gaz,   etc...   Dans ce circuit on admettra continuellement du nou- veau mélange en quantité correspondant aux composés séparés et toutes les opérations qui ont lieu dans chaque appareil s'accompliront d'une façon continue .

Claims (1)

1. RESUME.

   Dans ce procédé pour préparer les alcools méthylique, éthylique et leurs homologues supérieurs,isolés ou en mélan- ge avec d'autres composés organiques oxygénés, à l'aide de réactions catalytiques entre l'oxyde de carbone et l'hydro- gène, le mélange réagissant, avant de passer sur le cataly- <Desc/Clms Page number 6> seur, est chauffé d'abord par la chaleur des gaz qui sortent de l'espace de catalyse et ensuite à l''aide de chaleur emprunt a l'espace de catalyse ou à l'aide de chaleur empruntée tée/à un dispositif de chauffage électrique ou l'aide de ces deux chaleurs.

   Ayant ainsi atteint la température de réac- tion, le mélange passe sur la matière catalysante et cède ensuite la plus grande partie de sa chaleur au mélange entrant dans l'appareil. Toutes les ppérations mentionnées sont pro- duites dans un seul appareil constitué d'au moins auttre tu- bes cylindriques concentriques, dont le tube central renferme l'espace dans lequel int est placé un dispositif de chauffage électrique ; dans l'espace intermédiaire compris entre ce tube et le suivant est placé la matière catalysante tandis que les espaces intermédiaires entre les autres tubes constituant un échangeur de chaleur et, en certain cas, aussi un ou plu- sieurs espaces parcourus par du gaz froid qui maintient à basse température la paroi intérieure du tube supportant la pression.

   Cet appareil peut être construit de telle façon que pour changer la matière catalysante il soit suffisant d' enle- ver seulement les bouchons fermant de petits trous pratiqués dans ses couvercles, sans qu'il y ait pourtant la nécessité d' enlever les couvercles ou aucune autre partie de Il appareil.

   Au lieu d'oxyde de carbone on peut anployer de 1''anhydride carbonique ou un mélange d'oxyde de carbone et d'anhydride car bonique ; au lieu d'hydrogène on peut employer des hydrocar- bures gazeux ou un mélange d'hydrocarbures gazeux et d'hydro- gène.

   Dans l'exécution de ce' pro cédé, lt appareil catalyseur peut être inséré dans un circuit fermé d''appareils comprenant aussi les appareils destinés compléter le refroidissement des gaz qui ont réagi, les appareils destinés à condenser et à séparer les composés formés et un dispositif permettant d'obtenir la circulation des gaz à travers le circuit ; s'il est nécessaire le circuit comprendra aussi des séparateurs d'huile, des puri- <Desc/Clms Page number 7> ficateurs de gaz, etc. Dans ce circuit on introduit con- tinuellement du nouveau mélange en quantité correspon- dant aux composés séparés et toutes les opérations accom- plies dans chaque appareil se produisent d'une façon conti- nue .