BE347587A - - Google Patents

Description

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  " Procédé et dispositif pour la production d'hyudrocarbures à partir de charbon et d'hydrogène n 
L'invention concerne an procédé et un dispositif pour la production d'hydrocarbures à partir de charbon et d'hydrogène. Il est   connu   que dans certaines conditions déterminées de température et de pression et, éventuelle- ment an utilisant un catalyseur, on peut obtenir synthéti-   qaement   des hydrocarbures à partir de carbone et d'hydrogè- né. L'invention consiste essentiellement en ce qae dans la synthèse des hydrocarbures on utilise le champ de cou- rants à haute fréquence. 



   Des expériences   onmontré,   qu'une bouillie constituée de charbon finement pulvérisé et   dteaa,   est, au moins par- , tiellement, transformée en hydrocarbures, lors de son pas- sage à travers un champ électrique de haute fréquence. par charbon on entend ici: la houille, le lignite, le charbon 

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 de bois, les uokes, ainsi qaa toute substance contenait da carbone.

   La production quantitative, ainsi que la oomposi- tion chimique des hydrocarbures produits, dépendent du de- gré de finesse des grains de charbon, du rapport   qaantita-   
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 tif entre le charbon et l'eau, de la forme da champ de haa- te fréquence ou da courant, en particulier de la   longueur   d'onde utilisée, et de la durée de l'action da champ sur 
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 la boaillie. 8n a trouvé qu'il était partic;alièrsment avan- tageax d'employer en champ de haute fréquence produit par da courant alternatif entrecoupé c.à.cl. da Courant tontina palsatcire. 



  Salon lTinventear, la synthèse des hydrocarbures se prao- duit de telle façon, que sous l'influence des courants de haute fréquence, il se   prodait   entre les différentes parti- 
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 cales de charbon des décharges électriaaes (micro-arcs électriques). La chaleur locale qui se produit décompose   l'eau   avoisinante. Il se fait ainsi que de l'hydrogène à l'état naissant se trouve directement en présence de car- bone à des températares très élevées. 



   En outre, il se produit ici, sans   aucun   doute, des processus d'ionisation, qui soutiennent la synthèse. La 
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 chaleur dégagée au sein de la bouillie de charbon et dleaa, est oonsommée comma chaleur de formation, de sorte que vers 1Te xtériear on se s'aperçoit que d'une très faible éléva- tion de la température. 



   L'avantage da noaveaa procédé réside, avant tout dans ce qae de hautes pressions ne sont pas requises et que, pour ce motif, il n'est pas nécessaire d'avoir des réci- pients prévus poar les hautes pressions. De plus, il est   avantageax,   que la chaleur nécessaire se produise au sein 
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 m8me du mélange de réaction , e.à.d. qarane aoarce de cha- leur extérieure et le passage de la chaleur à travers des parois de récipients et-au travers de la masse de réaction 

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 elle-même sont évitas. F,jnalementé il est encore avanta-   peux   que la marche da procédé se fasse   d'une   façon par- 
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 faitement continue$ e.è.d. que la charge et la décharge de récipient sont supprimées. 



  Dans l'exéaution de l'invention, on a trouvé qatil était avantageux de refroidir, pour que l'ionisation de i'eau paisse toujours avoir 1iell à la densité la plus éle- vée de 4 C. ou même encore au-dessous, à la température de gelée. Il en résulte,   qae   par unité de temps et de cou- rant, la réaction superficielle entre le carbone et l'hy- drogène se produit dans une mesure plus élevée par suite de la concentration ioniqae de   l'eau   ou de la glace et   qatil   se produit   égalément   des hydrocarbures de plus gran- de valeur économique. 



   On peut refroidir de   deux   manières. Ainsi, par exem- 
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 ple, le mélangeade réaction de charbon et d'eau ou de gla- ce, est traversé de l'extérieur ou par l'intériear, par une solution de mélange réfrigérant, qui elle-même n'entre pas en contact avec le carbone. Ou encore,la solution da. mélange réfrigérant est directement conduite en contact intime avec le charbon aa travers da champ de courant. 



   Dans les trois cas exécutés, la formation des hydro- carbures est plas favorisée, qae lorsqu'elle a   liea   à la température ordinaire oa même dans la chaleur. 



   Dans l'exécution da procédé il arrive que   l'influence   da soufre agissant comme impureté se fasse sentir, soit 
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 que le soufre se présente sous forme d'hydrogène snffuré ou de sulfare de carbone, oa   qatil   se combine directement avec les laides prodaites.   On   a trouvé maintenant, qae l'addition de substances solides susceptibles de combiner 
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 le soufre ne permet pas de s'emparer complètement du. soil- fre, parce que les surfaces et pores des matières carbonées 
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 sont trop grands et se modifient constamment. Ces sabstan- 

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 ces solides nécessitent du reste trop-d'autres- additions, tels Que des métaux etc, 
Il en est toat autrement avec des solations, qai pé- nètrent complètement les matières carbonées.

   En présence de ces dernières le soafre se trouve dans l'impossibilité de se combiner avec le carbone, l'hydrogène oa les   hydrocar-   bures. 



   Ainsi par exemple, on a observé que des cokes impré- gnés de lessive de sonde caustique et soumis au champ élec. trique ne cèdent pas de composés volatils, ni ne produi- sent des huiles sulfurées. Il en était de même dans le cas d'imprégnation avec des sels métalliques tels qae le salfate de fer, de cuivre etc, où les sali'ares métalliques pars précipitent. Il en   résulte. ,   qu'en   entourant   complè- tement le carbone avec des solutions il est possible de capter et de combiner suffisamment le soufre. 



   De plus,   l'oxygène   mis en liberté à partir de 1'eau sous l'action da champ d'énergie peut fortement influencer le rendement en hydrocarbures. pour autant que le carbone est transformé en acide car   boniqae   par combustion, il exerce sur le mélange réaction- nel de 'carbone et d'hydrogène, une action de dilation naisi ble et, de ce fait, détermine une diminution de la réaction. 



  En outre, la production d'acide   carbonique   avec dépense de courant ne serait pas économique et elle doit donc être autant que possible évitée. Il est puurle moins essentiel, de fixer directement l'acide carbonque dégagé, dans une forme solide, afin de débarrasser la zone de réaction del gaz gênants. L'addition de chaax ou de magnésie vive oa éteinte s'est montrée être avantageuse à cet effet. 



   De plus, l'oxygène produit présente la tendance à pé- nétrer dans les hydrocarbures et à former des composés de caractère acide , qui eux-même sont en partie sans va- 

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 leur, en diminuent la valeur des hydrocarbures' pars for- més. En tous cas, il-s compliquent le fractionnement   sabsé-   quant du sirop.synthétique qui, autant que possible, ne doit être composé que d'hydrocarbures. 



   Dans ce but, il devient nécessaire de combiner l'oxy- gène avec d'autres substances   aumoment   même de sa produc- tion, afin   qu'il   paisse   rester.ainsi   inoffensif et neutre vis-à-vis du mélange d'hydrocarbures. A cet effet, on peut employer comme moyens d'absorption appropriés, les poudres de métaux tels que le fer, le enivre etc., qui autant que possible combinent déjà l'oxygène sous forme d'oxyde ou d'oxyde salin à des températures plus basses que le charbon. 



   Finalement, dans les grandes fabrications, ilfant en- core compter avec la possibilité d'explosions, lossque par ex. du benzol vient en contact avec de   l'oxygène   dans des conduits métalliques ou. avec des arcs électriques. Pour ce motif, la captation de l'oxygène devient également une né-   cessité.   De   morne,   il serait de plus encore possible, que dans le champ électrique, de l'oxygène libre tende en par- tie à former avec de   l'eau,   da peroxyde d'hydrogène qui pourrait alors produire des oxydations dangereuses ou sans valeur. 



   Le procédé peut encore être perfectionné en faisant passer de l'hydrogène au travers de la charge soumise au champ de haute fréquence et l'on peat procéder également de telle façon, que pendant l'action du champ d'énergie. le carbone soit éliminé de ses composés et rencontre à cet instant même de l'hydrogène. 



   Au lieu da charbon on peat également utiliser des hy- drocarbures liquides et même   gazeux,   destinés à être   hyro-   génés. Les hydrocarbures volatils formés peuvent être dé- doublés en hydrocarbures plus légers, par des substances de contact par ex. une spirale incandescente de fil de 

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 nickel ou par l'action d'un champ d'étincelles électriques. 



   Deux installations utilisables pour l'exécution de l'invention sont représentées, à titre d'exemple, dans le dessin annexé au présent mémoire. 



   Fig. 1 montre une installation d'hydrolyse avec coupe longitudinale verticale. 



   Fig. 2 montre la représentation sché,matique   d'une   installation électrique   pour   l'électrolyse de charbons etc. 



   Le poussier de charbon qui peut avoir été pulvérisé par voie sèche ou humide est conduit par un entronnoir a dans an cylindre dans lequel arrive encore la quantité d'eau requise par un conduit c, et est pourvu d'an disposi- tif de réglage d'. La bouillie de charbon est ,mélangée par une hélice e, qui peut être mise en mouvement de rota- tion par une   commande.   quelconque et la bouillie de charbon arrive sous pression modérée dans an conduit d de préféren- ce pins étroit, qui est entouré par   un,champ   de haute fré- quence créé par une bobine f.

   Par le conduit d, sort un mélange de natale si rugueuse constitué par des hydrocarbu- res, du charbon et de l'eau, une bouillie hydrocarbonnée qui est recusillie dans an réservoir fi .   L'axe   h de   l'héli-   ce e est engagé à l'avant dans an disque perforé i, au tra- vers des perforations   daqael   le mélange est   pressé. f..   l'ar- rière, l'axe h est maintenu, dans   ane   botte de bourrage   k .   



   Le pins ample traitement consiste dans: ce que l'on effec- tae d'abord une séparation des hydrocarbures des antres   constitaants,   sur quoi les hydrocarbures sont séparés les ans des antres à la manière habituelle, par distillation fractionnée. 



     ,?car   l'hydrogénation da charbon on peut également se servir de l'installation suivante (fig. 2). 



   A et B sont les bobines primaire et secondaire d'un transformateur. Des extrémités de la bobine B, le courant 

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 induit est dirigé dans deux circuits de pulsation 1 et II, dans chacun desquels se trouvent an condensateur k1 respec- tivement K2, un éclateur F1 respectivement F2 et une bobi- ne de   self-indaction   L1 respectivement L2 Les deux cir- cuits de pulsation peuvent être équilibrés 1'un par rapport à l'autre de telle façon, que chacun d'eux prennent la moitié da coarant alternatif   indait.   Il est entendu, que dans chacun des circuits de pulsation, il passe du coa- rant continu, palsatoire et ce, alternativement, de telle sorte que lorsque le circuitl reçoit une palsatio de cou- rant, le circuit II ne reçoive aucun courant et inverse- ment. 



   Si, dans ce circuit de coarant   pulsatoire,   on   interca-   le maintenant par ex. entre F1   et±,  0 une augme remplie d'eau et que l'on ajoute à l'eau, da charbon finement pulvé risé (graphite, coke, houille, lignite-), on observe que l'hydrogène produit par électrolyse s'accumule aux polos, tandis que l'oxygène est mis en liberté. On peut ainsi, avec la disposition d'expérience décrite, obtenir une liqué- faction (hydrogénation) du charbon, sans que l'on doive utiliser pour cela de haates pressions ou. de haates tempé- ratures. La réaction se produit au mieax, lorsque les   deax   circuits de pulsation sont accordés de telle façon, qu'il se produise des longaears d'onde de 150 à 200 mètres. 



   La cellule électrolytique peut avair la forme   dtane   auge dans laquelle plongent   les   électrodes de enivre ou bien présenter la forme d'un   tube   enroulé en hélice aveo des électrodes de cuivre s'engageant aux extrémités. Le tabe (verre, céramique, porcelaine) est avantageusement alimenté de façon   continue   avec le mélange   d'eau.   et de char bon pulvérisé. Les composés hydrocabarés produits sont subséquemment mis en valeur par distillation, de façon con-

Claims (1)

1. REVENDIS IONS.

   1. procédé de la production d'hydrocarbures à partir de charbon et d'hydrogène, caractérisé par l'emploi d'un champ de haute fréquence.

   2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par ce que une bouillie de charbon et d'eau est conduite à travers un champ de haute fréquence.

   3. Procédé selon les revendications let 2, caracté- risé par ce que le champ de haute fréquence est produit par un coarant alternatif entrecoupé, c.à.d. par an courant palsatoire.

   4. Procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé par ce que le mélange de charbon etc. et d'eau oa de glace est soumis à l'action du champ d'énergie à hautc fréquence.

   5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par ce que des mélanges réfrigérants sont directement mélangés avec du charbon cu da charbon et soumis à l'action du. champ d'énergie à haute fréquence.

   6. procédéselon les revendications 1 à 5, caractérisé par ce que la charge est, avant d'être soumise à l'action du champ d'énergie, imprégnée avec des solutions de procuts chimiques qui combinent le soufre, soit directement oa avec décomposition.

   7. procédé selon les revendication 1 à 5, caractérisé . par ce que l'oxygène produit, ou l'acide carbonique pouvant être produits est combiné par de la poudre métallique, -de la chaux, de la magnésie, ou d'autres agents d'absorption additionnés à la charge.

   8. procédé selon les revendications 1 à 7 caractérisé par ce que aux extrémités de la bobine secondaire d'un trais forateur sont reliés deux circuits de pulsation comportant <Desc/Clms Page number 9> chacun un éclateur, un condensateur et une self-induction, ces deux circaits étant accordés l'un par rapport à l'autre de telle façon, que chacun des circuits de pulsation absor- be les impulsions de courant secondaire dirigées dans un sens.

   9. rocédé selon les revendications 1 à 8, caractérisé par ce que dans un ou dans les deux circuits de palsation se trouve engagé une cellule électrolytique remplie de bou il lie de charbon.

   10. Procède selon les revendications 1 à 9, caractérisa par ce que pendant l'action da champ d'énergie en conduit de l'hydrogène à travers la charge.

   11. Procédé selon las revendications 1 à la, caracté- risé parce que les hydrocarbures produite sont soumis à l'action d'une substance de contact par ex. da nickel.

   12. Procédé selon les revendications 1 à 10, caracté- risé par ce que les hydrocarbures produits sont soumis à l'action d'un champ d'étincelles électriques.

   13. Dispositif pour l'exécation du procédé selon l'uen ou l'autre des revendications précédentes caractérisé par ce que la bobine de hante fréquence (f) entoure un tabe (d), au travers duquel est dirigée la bouillie de charbon d'eau.

   14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé par un mélangeur (b) avec hélice de transport et de mélan- geage (e), qui produisent une bouillie à partir de charbon pulvérisé et d'eau, qu'ils transmettent au tube (d).

   15. Dispositif pour l'exécution da procédé selon les . revendications 1 à 9 , caractérisé par ce que la cellule présente la forme d'un tube en forme d'hélice, dans lequel la bouillie est continâment introduite.

   16. Disposition pour l'exécution du procédé selon les revendications 1 à 9 et 15, caractérisée par ce que les <Desc/Clms Page number 10> circuits de courant sont accordés de telle façon, que dans lotis les deux il/ se produise des longueurs d'onde identi- ques 17. Disposition selon les revendications 1 à 9 et 15 et 16, caractérisée par ce que l'accord des circuits est réalisé de telle façon, que la longueur d'onde se trouve entra 150 et 200 mètres.

   18. Des hydrocarbures synthétiquement obtenues à par- tir de charbon et d'hydrogène caractérisés par ce qu'ils sont produits par l'action d'an champ de haute frûquence sur une bouillie de charbon et d'eau.