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"Procédé pour la production d'hydrocarbures, etc...11
La, production de produits liquides de grande va- leur du genre des benzines, des huiles lubrifiantes, des huiles pour moteurs Diesel, etc. aux dépens de charbons, de goudrons, d'huiles minérales, etc., par traitement à l'hydrogène sous pression, notamment sous pression élevée, ainsi que la carbonisation de matières bitumineuses, telles que par exemple le lignite, avec le concours de gaz de ba- layage chauds et, de façon générale, l'exécution de procé- dés dans lesquels il se produit des hydrocarbures ou des dérivés d'hydrocarbures et dans lesquels des gaz ou vapeurs
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sont dirigés sur la matière à traiter ou sur des cataly- seurs s'effectue, ainsi qu'on a trouvé d'après la présente invention,
dans des conditions particulièrement avantageu- ses,si l'on communique artificiellement aux gaz ou vapeurs mis en oeuvre, à l'intérieur de la chambre de réaction, une vitesse supérieure à celle qu'ils auraient par simple passage à travers cette chambre, de façon à rendre le con- tact des gaz avec les corps solides ou liquider plus inti- me. On peut y parvenir en les animant dans la chambre même de réaction par exemple d'un mouvement de pulsation ou en ra- menant une partie des gaz, tout en maintenant leur tempéra- ture élevée, par circulation en cycle ferme dans la chambre de réaction et en séparant continuellement dans une partie des gaz ou par intermittences les produits formés.
Le mou- vement pulsatoire peut être produit par exemple par l'action d'un piston anime d'un mouvement de va-et-vient.
Lorsqu'on a recours à la circulation des gaz en cycle ferme, il faut avoir soin qu'ils ne soient refroidis en aucun point; de cette circulation en vue de leur condensa- tion. Le traitement s'effectue de cette façon bien plus ra- pidement. Le maintien en circulation de grandes quantités de gaz au moyen de pompes devient rénumérateur, les matières a traiter ou les catalyseurs sont traversés énergiquement par les gaz réagissants et entrent en contact et mélange intimesavec eux; on réalise en plus une bonne répartition de la chaleur.
On maintient de préférence la pression partielle des matières à traiter très faible, ce qui permet d'obtenir par exemple dans l'hydrogénation sous pression des charbons, etc. principalement des produits à bas point d'ébullition.
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Une fois que la concentration des produits qu'on veut obte- nir a atteint dans les gaz chauds en circulation un certain degré, on peut, pour recueillir ces produits, soit évacuer la totalité des gaz et vapeurs en circulation et en extraire les produits de la réaction, soit, ce qui est encore préfé- rable, retirer en un point quelconque du parcours des gaz chauds en circulation,par une dérivation, une partie de ces gaz avec les vapeurs des produits à obtenir, puis re- cueillir ces derniers, par exemple par condensation, et in- troduire en compensation des gaz frais ou ramener dans la circulation chaude les gaz résiduels, après les avoir ré- chauffés.
On peut éventuellement communiquer aux matières so- lides à traiter, par exemple dans la carbonisation des char- bons, un mouvement de progression à travers la chambre de réaction, ce mouvement pouvant être dirigé en sens inverse ou dans le même sens que la circulation des gaz.
On peut intercaler dans la circulation des gaz chauds une seconde chambre de réaction, qui peut être gar- nie d'un catalyseur approprié, et y soumettre les produits formés dans la première chambre de réaction, qui possèdent par exemple un point d'ébullition élevé, à un traitement ultérieur, par exemple en vue de leur transformation en benzine.
On peut aussi provoquer dans les gaz chauds en cir- culation, par l'application de légères variations de tempé- rature en dehors de la chambre de réaction, de préférence avec le concours de catalyseurs, une nouvelle transformation, éventuellement graduelle, des produits formés en premier lieu, de sorte que la pression partielle des produits primaires reste faible et que les conditions soient favorables à la formation de nouvelles quantités de produit de transformation
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primaire, tandis que les produits secondaires continuent en partie à circuler. Le procédé se prête particulièrement a la transformation d'hydrocarburesà point d'ébullition élevé en hydrocarbures bouillant à basse température, le traite- ment s'effectuant à l'état liquide.
Il peut être dans ce cas recommandable de ne pas employer de catalyseurs dans la. chambre de réaction même, mais en une partie ou un point quelconque de la circulation des gaz chauds, narce qui, les impuretés des hydrocarbures à transformer pourraient sans cela empoisonner les catalyseurs dans la chambre de réaction.
Le procédé peut également s'appliquer avec avanta- ge à la carbonisation des combustibles solides bitumineux avec le concours de gaz de balayage. Mais le présent mode opératoire peut aussi trouver emploi dans d'autres procédés dans lesquels des hydrocarbures prennent naissance ou su- bissent une transformation par exemple dans le cracking d'huiles minérales ou d'huiles de goudron, et c. . point d'ébullition élevé, avec le concours de gaz inertes chauds.
Deux modes d'exécution du procédé seront expliqués
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plus en détails â. 1 aide des dessins ci-.1oints.
Figure 1.- Des gaz, par exemple de l'hydrogène, sont maintenus par la pompe a en circulation dans le sens des flèches à travers la chambre de réaction b, dans laquelle sont disposés des catalyseurs (indiqués par les hachures).
Les produits à traiter, par exemple des huiles minérales, des goudrons, etc., sont introduits par c à l'état liquide ou sous forme de vapeurs dans la chambre de réaction. Les gaz et vapeurs qui quittent la chambre de réaction pénè- trent dans le réfrigérant d. puis dans le déshuileur e, et le gaz restant est ramené -par la pompe a. éventuellement
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après addition de gaz frais, dans la chambre de réaction.
Dans celle-ci est placé un piston, qui communique, par un mouvement rapide de va-et-vient, un mouvement pulsatoire aux gaz et vapeurs qui s'y trouvent. Le catalyseur est ainsi traversé vivement par les gaz et les matières à traiter, et on obtient un meilleur rendement.
Figure 2.- Dans le four à haute pression a se trou- ve la chambre de réaction b, limitée par l'enveloppe c et garnie de catalyseur. Entre la chambre de réaction et le tube extérieur supportant la haute pression, est ménage un espace vide k en forme d'enveloppe.
Une pompe à gaz est disposée dans la partie supé- rieure de la chambre de réaction. Les matières à traiter sont introduites par d, de l'hydrogène frais peut arriver par ±.
La sortie des produits formés s'effectue en f. Les produits sortants sont condensés dans le réfrigérant 1 et séparés dans le séparateur h. Les gaz non condensés sont ramenés par la pompe i dans la chambre de réaction. Si la pompe intérieure g a un débit supérieur à la pompe extérieure i, une partie des gaz maintenus en circulation par cette dernière circule en cycle fermé, sans refroidissement, de la chambre de ré- action b à travers l'enveloppe ± pour revenir à la chambre de réaction.
On réalise par ce mode opératoire, au moyen de quan- tités relativement faibles de gaz, un passage énergique des gaz à travers les produits à traiter, y compris les cataly- seurs, et en conséquence un effet supérieur.