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" Procédé de préparation d'acétylène, d'bydrogène et d'oxyde de carbone ".
On sait l'importance que présente, aa point de vae de la synthèse de composés organiques oxygénés (acétaldéhyde, al- cool méthylique, etc...) l'obtention, d'une part d'acétylène, d'antre part de mélanges d'oxyde de carbone et d'hydrogène, à partir de sabstances abondantes comme le méthane.
Or, on a troavé , saivant la présente invention, qa'il est possible de transformer les hydrocarbures gazeux,tels que le méthane et ses homologues, en an mélange d'acétylène, d'hydrogène et d'oxyde de carbone, en une seale opération et avec an rendement voisin da rendement théorique. De la sorte, la totalité des hydrocarbures à traiter est suscepti- ble d'être transformée ultêrieurement, par l'intermédiaire de ces substances, en produits organiques oxygénés, l'acéty- lène contenu dans les gaz étant absorbé par les méthodes usuelles, et le mélange d'oxyde de carbone et d'hydrogène étant soamis à la catalyse , de façon connue.
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Le procédé consiste à traiter par l'arc électrique des hydrocarbures gazeux, tels que le méthane, ou des gaz en ion- tenant, avec addition d'une certaine quantité d'un composé, ou dtun mélange de composés, pouvant céder de l'oxygène ,com- me le gaz carbonique ou la vapeur d'eau.
Sous l'influence de l'arc électrique, le méthane se décompose et il se forme, d'une part, de l'acétylène et de l'hydrogène , et d'autre part, par cracking, du carbone et de l'hydrogène. Mais le carbone mis en liberté réagit avec le gaz carbonique ajouté en donnent de l'oxyde de carbone, et avec la vapeur d'eau, ajoatée en donnant de l'oxyde de carbone et de l'hydrogène, de sorte qa'aa total, on a an mélange d'acétylène, d'hydrogène et d'oxyde de carbone, Un avantage du procédé est que la transformation du :éthane est presque intégrale. Un autre avantage est qae le dépôt de carbone sur les électrddes, d'habitade si gênant dans les opé- rations de ce genre, est totalement évité.
D'ailleurs ,si les électrodes sont en uarbone, on pont introduire dans le mélange gazeax à traiter fine quantité de gaz carbonique ou de vapear d'eau supérieure à celle nécessaire poar la gazéifi- cation da carbone provenant da cracking des hydrocarbures.
Le carbone des électrodes entre aussi en combinaison dans la mesure où l'on a introduit un excès de composéoxygéné, de sorte que, par ce moyen, on peut, par simple variation de la quantité de gaz carbonique ou de vapeur d'eau ajoutée, modifier les proportions respectives d'oxyde de carbone et d'hydrogène dans le mélange gazeux obtenu. On peut ainsi, par exemple, donner au mélange hydrogène-oxyde de carbone la. composition théorique exigée pour la synthèse de l'alcool méthylique.
Ce mode d'exécution du procédé est particulière- ment intéressant lorsque l'on dispose d'une sourie économi- que de gaz carbonique provenant, par exemple, d'au résidu de fabrication. Si c'est de la vapeur d'eau. que l'on emploie, il pourra être quelquefois avantageux de modifier la composi-
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tion du mélange gazeux obtenu par addition d'une certaine
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quantité d'ogyde de carbone provenant d'une source exté- rieures mais cette remarque ne limite en rien la générali- té da pr oc édé .
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E$EN'ZE;- Un mélange gazeax riche en méthane, prove- nant da résida de traitement de gaz de foars à coke par li- quéfaction, ayant à. pea près la'composition suivante:
CH4 ......... 70%
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CO 12 N2....... 10% H2....... 8%
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H2 ......... 8 % a été additionné de 18 % de gaz carbonique, pais traité par l'arc électrique entre des électrodes de charbon. On a obte- nu un mélange ayant approximat ive rnent la composition suivante C2H2 ......... 12% H2 56
CO ......... 25 %
CH4 ......... 2 %
N2 ......... 5% et contenant par conséquent l'hydrogène et l'oxyde de car- bone à pea près dans les proportions nécessaires pour la syn- thèse de l'alcool méthylique.
REVENDICATIONS
1. Procédé poar l'obtention d'an mélange d'acétylène,
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d*?hydrogène, et d toyde de carbone , à part ir d 'hydroc8cbQce gazeax tels qae le méthane, oa de gaz en contenant, caracté-
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risé en ce qme l'on soumet ces hydrocarbares l'aution de l'arc électriques avec addition d'un composé, oa d'an mélange de composés poavant céder de l'oxygène, comme le gaz carboni- que ou la vapeur d'eau.
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"Process for the preparation of acetylene, hydrogen and carbon monoxide".
We know the importance that this point of departure of the synthesis of oxygenated organic compounds (acetaldehyde, methyl alcohol, etc ...) presents, the obtaining, on the one hand of acetylene, on the other hand of mixtures. of carbon monoxide and hydrogen, from abundant substances such as methane.
However, it has been found, according to the present invention, that it is possible to transform gaseous hydrocarbons, such as methane and its homologues, into a mixture of acetylene, hydrogen and carbon monoxide, into a seale operation and with a yield close to the theoretical yield. In this way, all of the hydrocarbons to be treated are liable to be subsequently transformed, by means of these substances, into oxygenated organic products, the acetylene contained in the gases being absorbed by the usual methods, and the mixture of carbon monoxide and hydrogen being soamis to catalysis, in a known manner.
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The process consists of treating gaseous hydrocarbons, such as methane, or ionizing gases, with the addition of a certain quantity of a compound, or of a mixture of compounds, which may yield. oxygen, such as carbon dioxide or water vapor.
Under the influence of the electric arc, methane decomposes and it forms, on the one hand, acetylene and hydrogen, and on the other hand, by cracking, carbon and hydrogen . But the released carbon reacts with the carbon dioxide added to give carbon monoxide, and with the water vapor, added to give carbon monoxide and hydrogen, so that a total of , there is a mixture of acetylene, hydrogen and carbon monoxide. An advantage of the process is that the transformation of: ethane is almost complete. Another advantage is that the deposition of carbon on the electrodes, which is usually so troublesome in operations of this kind, is completely avoided.
Moreover, if the electrodes are made of uarbone, a fine quantity of carbon dioxide or water vapor is introduced into the gas mixture to be treated, greater than that necessary for the carbon gasification originating from the cracking of hydrocarbons.
The carbon of the electrodes also enters into combination insofar as an excess of oxygen-containing compound has been introduced, so that, by this means, it is possible, by simple variation of the quantity of carbon dioxide or of water vapor added, modify the respective proportions of carbon monoxide and hydrogen in the gas mixture obtained. It is thus possible, for example, to give the hydrogen-carbon monoxide mixture la. theoretical composition required for the synthesis of methyl alcohol.
This method of carrying out the process is particularly advantageous when there is an economical source of carbon dioxide originating, for example, from a production residue. If it's water vapor. that one employs, it may sometimes be advantageous to modify the composition
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tion of the gas mixture obtained by adding a certain
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quantity of carbon monoxide coming from an external source but this remark does not limit the generality of the procedure.
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E $ EN'ZE; - A gas mixture rich in methane, coming from the residue of the treatment of coking foars gas by liquefaction, having to. pea by the following composition:
CH4 ......... 70%
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CO 12 N2 ....... 10% H2 ....... 8%
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H2 ......... 8% was added 18% carbon dioxide, thick treated by the electric arc between carbon electrodes. A mixture was obtained having approximately the following composition C2H2 ......... 12% H2 56
CO ......... 25%
CH4 ......... 2%
N2 ......... 5% and therefore containing hydrogen and carbon monoxide to the nearest pea in the proportions necessary for the synthesis of methyl alcohol.
CLAIMS
1. Process for obtaining a mixture of acetylene,
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of hydrogen, and carbon dioxide, apart from hydroc8cbQce gases such as methane, oa gas containing it, charac-
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ized in that these hydrocarbars are subjected to the aution of the electric arc with the addition of a compound, or a mixture of compounds before giving up oxygen, such as carbon dioxide or steam. water.