<Desc/Clms Page number 1>
" Décomposition chimique de propylène par l'action de la chaleur ". L'inventa en est relative à la décomposition chimique de propylène par la chaleur, et consiste en la production
EMI1.1
d'acétylène et âe- d'bydco0arbl1res qai en r-ésI11te; plus par- tiullièrement, elle consiste en la production de benzène synthétique.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, dans laquelle le procédé de l'invention a été décrit. Il est évident qu'à l'invention, telle qu'elle est définie par les reven-
EMI1.2
dications, on. doit accorder un domaine d'application d'équi-
EMI1.3
l4fee valants c:orx<tible s l'état antérieur de la technique.
EMI1.4
On. a beaucoup travaillé aa sujet dc-s céal;tioJ1s pyrogé- nées des hydrocarbures en général, et on a décoavert riue ces réactions sont le pins souvent très compliquées et dif-
EMI1.5
fiuiles -. l;c1;;c61ec, eu ontpour résultat un r.nclane de nom- breux produit-,. Pour autant qa'on le s@che, on s'est peu.
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
oucupé de la réaction Pa cti(;
alièr8.... qüi ry1 l'objet de la présente i-nvenblon, 1 décompositicn c;hir.icüe par l'action d 1;? chaleur (en anglaisl,,rrolysis Il) du })['oJ;rJhène. On n'a trouvé ni benzi:rxe, ni acétylène parmi les produits de réac- t ion.
On a décoavert qu'en chau.i'fant du propylone dans cer- taides conditions, Peut obtenir un très bon rendement
EMI2.2
en benzène et en hydrocsrbares aromatiques supé 3.eara , à l'état sensiblement par; en faisant varier les conditions,
EMI2.3
olo pont obtenir principalement de l'acétylène. Cn a décon- vert en outre qùe cette réaction est une éW3 rares r6a(;- tions pyrogénées ayant tn mécanisme simple et défini qui pc-at être ais éJ:;6nt contrôlée et que le propylène est la sen- le oléfine qui prodaira une quantité raisonnable de benz@ne, ni l'éthylène, ni le butylène ne donnent an rendement satis-
EMI2.4
faisant.
Le procéd.é suivant l'inTention consiste à c¯:ufxe' da idroyliène â une température d'environ z,0t C, de Pf'8fé- renee en le faisant passer à, travers nn ta ce dents lequel cet-ue température est IJ19intel1aejon ne fait intervenir i' a v, e a - ne pression et un temps de réaction très court saiiii. On a découvert qu'en dessoas de '7ûooG, la réaction se fait trop lentement , tandis qu'au essus de 9Gü C la décomposi- tion est trop rapide, et il se forme trop de carbone. On
EMI2.5
préfère employer une température voisine de 80..0 0 pOUl' ob- tenir le meilleur rendement en benzène.
EMI2.6
Lans le présent procédé, le gaz tC8Vè¯S3 probablement la zone de réaction en 30 secondes; toateicis, on croit qae saivant la disposition de l'appareil et la composition da gaz frais, on peut choisir des temps de réaction compris antre 5 secondes et 'par exemple 3 minâtes, un a découvert
EMI2.7
en outre que qaand la tSl1lpél'atare s'absiss;'. ÇLQcl'lae pea et qaand le gaz Plus vite G, travers le 1ù¯be de Ch:lL1:tfa- ge, il se forma plus d'acétylène . L'emploi d'un vi"" 80..rS le même effet, une diminution de la pression dans le tubE Ci 1""' 1"-/ 0 (11 fi ''66
<Desc/Clms Page number 3>
de chauffage en dessous de la pre ssion atmosphérique aug- mente le rendement en acétylène.
On n'a fait intervenir aucune pression supérieure à la pression atmosphérique. Il est possible qu'un grand accroissement de pre ssion amélio- rera dans une certaine mesure le rendement en aromatiques sapériears; toutefois, à présent il est à peine possible d'opérée sous pression à cause des difficultés techniques provenant du ramollissement des métaux à ces tantes tempé- ratures .
On a découvert que ce procédé ne peut être appliqué à l'éthylène. Quand de l'éthylène traverse le tube de chauf- fage à 800 C, il ne se produit aucune décomposition;des températures plas élevées, l'éthylène se décomposera par cracking en carbonée! en hydrogène; il se forme un peu de méthane et une petite quantité d'acétylène,apparemment par une réaction secondaire , mais il se forme très peu de benzène et d'aromatiques supérieurs.
On ne peut pas non plus utiliser du butylène, car la réaction ne peut être contrôlée, le batylènepeut se décomposer de trop de façons, et il ne se forms un peu de benzène que par chance, Seule- ment avec le propylène on a découvert que la réaction peut être réglée dans une certaine mesure et qu'on obtient un rendement satisfaisant en benzène .
Il n'est pas nécessaire pour ce procéd de se servir de propylène par; la présence d'autres gaz a très peu d'in- fluence sur le mécanisme de la réaction de l'invention. En pratique, la limite minimum de la teneur en propylène du gaz d'alimentation sera où le coât du chauffage de la quan- tité totale de gaz devient trop élevée , Le fait que la pari- fication du prorylène.n'est pas nécessaire dans le procédé est un grand avantage, attendu qu'il permet l'emploi des mé- langes de gaz ne consistant que partiellement en propylène.
On a découvertae les mélanges de gaz produits par des installations de cracking du pétrole les gaz dit" craqués"
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
(en anglais " c;r:1(;ked-gasesll ) sont Lcietrès bonne mat j ère première, car ils ont ane teneur en propyl:"l:> relativement cl élevée. Il est très désirable d'éliminer (1 'd3 " g3 le vil S u avant de les traiter dans le procède, car E:.,6 tend à. provoquer la présence de composés SGlfo.";8 dans les pro-
EMI4.2
duits.
EMI4.3
La seale condition qu'oiia trouvé êt r, r'8Cio.ise polar lestubes de chauffage est Çia1i1s ne doive-il pas être faits en une matière qui aagmentc la dëcompositic-'i ett carbone.Il est généralement connu que les métaux purs s ca groape da for, tels que le :Car et le ni::kel, agissent vor;I!16 c.:c-G[lys8lJ.' pour la décomposition en. carbone, en a utilisé avec; sacces des alliages d'acier, tels que les alliages c;arcme-nic'¯ûel; des tubes en silice sont également satisfajnants. Si on le désire, les tabès peuvent être remplis de uorps âe pes=iB- s appropriés pour assure une distriba t1oZ]. de chaleur ré- galière.
A le tempérstnre utilisée, la réaction se fait assez
EMI4.4
vite et aucun catalyseur n'est nécessaire. L'exemple saivant de l'application du procédé est don-
EMI4.5
né pour illustrer l'mvention sans en limiter la portée: On fait passer du gaz, consistant en 8Q.jô de }1r-o}Jy13ne et 20fb de propane, à travers an tube de silice de 33 mm de diamètre intérieur et ehùaffé â. 8Q0 ; l'allure da l50llL'811t était de 5 à 6 litres à l'heure; le tube fut ehaafl;: sur une longueur de 200 mm et fat rempli de silice concassa. On fit -crois opérations de six heures chacune, la qaantité totale des
EMI4.6
gaz ayant traversé s'élevant à 90 litres, Les produits con-
EMI4.7
sistaient en 51 grammes da goudron et 135 lit tes de gaz.
Le fractionnement montra que la goudron contenait <L6% de benzène, lS% da naphtalène et 36 dfaromat2ciaes supérieurs,
EMI4.8
tels que l'anthracène, le phénanthrène, etu,... Il se forma.
EMI4.9
aussi an peu de tolaène et de xylène. Le gaz e..i'fl116nt ne C 011.tenait qat, 1% en Volara de propylène inchangé: il consistait
<Desc/Clms Page number 5>
en 57% de méthane et en 20% d'hydrogène, le reste était
20% d'éthylène formée par le cracking du propane dans le gaz frais, et 2 % d'acétylène. Ces résultats montrent qu' environ 40% en poids du propylène ont été convertis en goa- dron dont presque la moitié est du benzène. Très peu d'a- cétylène a été produit dans ces opérations, 28 % do. Propy- lène ont été transformés en méthane et sont perdas.
Le gaz affluent était dilaté à 150% en volai du gaz entrant, et contenait an peu plus de méthane en velame du. propylène original, celai-ci contient pn peu'de méthane aux formé dépens du propane .x@ Ceci amèneà croire qu'ane molé- cule de propylène donne une molécale de méthane, laissant une molécale d'acétylène à l'état naissant.
D'autre part , le fait que l'acétylène lorsqu'on le chauffe seul donne beaucoup moins de benzène , mais craque Four la majeure p-rtie en carbone et en hydrogène,et le fait que le gaz effluent dans les opérations décrites dams l'exemple (;on- tient à peine an pea d'acétylène , tandis que l'abaissement de la température et l'augmentation de la vitesse da coarant ont poar effet une production an peu plas forte d'acétylène et moindre de benzène, conduisent à, la conclasion que 0 Test l'acétylène naissant qui se polymérise et prodait le remar- qaable rendement en benzène dans le procédé.
Si c'est vrai, la réaction doit progresser comme su.i:
EMI5.1
oa pour les aromatiques sapérieuas tels que le naphtalène,
EMI5.2
Les produits du procédé contenaient toujours de l'acétylène et du 'benzène à la fois, mais comme susmentionné, il est possible de régler la réaction, de manière à produire soit en majeure partie de l'acétylène, soit en majeare partie du
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
benzène, avec prcdaction simaltanée m d'h;,,droc,rbürcs aro- r;etiqo.es sapériears. Le goad,ton contient à lité (la benzène, Pro s qa ' e xc 1 oa ii.e i:ie nt des COI1lposés polyeyeliqacs aveu d<3s bl'811c;heS latéralos non aliphatiqaes.
En aagmentsnt la tempërstare de l'opél.' t i011 et/ou le temps de réaction, il est pcssible d'aumer,arr e#lsièL6r'able- nant la prodlletion de naphtalÈne, mais c;6ui aarn POCT effet la formation ëPut1!3 beaacoap plas grande gu'ntitlS de .cva .
Da toluène et da xylène ne sont produits qu'en petites quantités, C;OITlr::6 résaltat de réactions sec;c¯:air5, c.'ti ne peuvent être uontrôlées. Les aromatiCLaes .BO.DÔL"Ï\:-:Q1.'S, tels qae l'antlirscërie et le phénanthrène sont de ;srécieüsz HOas- prodaits, et c'est 1111 grand avantage dü pzc ;.dé Cla!iL3 sont produits à l'état relativement par et peavc,11 être sisément séparés par distillation; ciaand ils sont prcaaits en psr- tant de goadron de ho aille de la manière o.s:)811G, ils bon- tiennent des composés sal-nrés et azotés et lear pczr iv=5ca-
EMI6.2
tion est difficile.
EMI6.3
1' Tl;Iu.^llOsl; 1. J?roúédé pour la décoMposition pyrcgcnée de propylè- ne et poür la fabrication d'hydrocarbares r: cmaticiues et/oa d'acétylène, caractérise en c;e que da propylene 00. des gaz uontenant du propylène sont ehaaffés à nns 'Gempératare com- pris,, entre 7@Q et 900 U , par exemple 800 ('.
2. Procédé slivant la revendication 1, ;arz,;té::;i'3é en ce que tons le couposés scilfarés présents, tels que l'hy- drogène sv,lfaré, sont préalablement éliminer da G:;J;::': trai-
EMI6.4
ter.
EMI6.5
3. Procédé s'iivant la revendication 1, uaractérisë par l'asage d'an appareil fait d'an alliage iùétji ijaue t;1
EMI6.6
çu'c7.n 81 ire au c;ht'ome -nicl::e 1, ou de silice.