BE377895A - - Google Patents

Description

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  Procédé pour la fabrication d'un gaz combustible non délétère. 



   Cette invention se rapporte à un procédé pour la fabrication d'un gaz combustible non délétère et consiste essentiellement à faire passer le gaz délétère additionné de vapeur d'eau sur des charbons poreux servant de catalyseurs, sans purger au préalable le mélange de gaz des composés sulfu- reux qu'il contient. Comme catalyseurs, on utilise préférable- ment desrésidus solides tels que le coke de tourbe, le coke de lignite, le coke primaire et autres matières analogues, ainsi que des charbons actifs obtenus par des procédés de dis- tillation sèche à basse température, par exemple, la distilla- tion des combustibles solides.

   Une autre caractéristiaue de 

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 l'invention consiste en ce qu'avant leur utilisation comme catalyseurs, on attaque ces résidus solides à température plus élevée, au moyen d'anhydride carbonique ou de vapeur d'eau. Dans ce but, on peut additionner les catalyseurs de composés de métaux alcalins, de métaux alcalino-terreux ou de magnésium, préférablement d'oxydes, d'hydroxydes, de carbona- tes ou de sulfhydrates. Une autre caractéristique de l'inven- tion consiste en ce que pour assurer, par une combustion in- terne, la chaleur que réclame le procédé, on ajoute de l'oxygène ou de l'air au mélange de gaz. D'autres caractéristiques impor- tantes ressortiront de la description donnée ci-après. 



   Pour convertir en acide carbonique, et en oxygène de l'oxyde de carbone ou du gaz contenant de l'oxyde de carbone en combinaison avec de la vapeur d'eau, on s'est servi jusqu'à présent de catalyseurs tels que les oxydes des métaux ferreux et de préférence l'oxyde de fer seul ou activé au moyen d'oxyde de chrome ou d'oxyde d'aluminium, ainsi que de fer ou de nickel métallique et autres matières analogues. Le grand inconvénient de ces catalyseurs, toutefois, est qu'ils sont très sensibles aux poisons de catalyse, notamment au 'soufre et ses composés, et qu'ils sont donc déjà empoisonnés par de très faibles traces de ces matières. Les gaz industriels à teneur en oxyde de car- bone qu'il s'agit de traiter et dont la combustion avec la vapeur d'eau entre en cause, contiennent dans la plupart des cas des composés sulfurés.

   Afin de pouvoir utiliser avec succès les catalyseurs en question, il faudrait donc que ces gaz soient soigneusement épurés avant le traitement, c'est-à-dire qu'ils soient débarassés du soufre. Outre que cette épuration est difficile, elle augmente considérablement les frais d'exploita- 

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Pour éviter ces inconvénients, on utilise, suivant l'invention, des catalyseurs qui ne sont pas sensibles aux composés sulfurés et qui ne peuvent pas être empoisonnés par ceux-ci. Cette propriété d'être insensibles aux poisons de catalyse est inhérente au carbone sous ses différentes formes, ainsi qu'aux composés carbonés solides qui restent, sous forme de résidus solides, dans les récipients de décomposition ayant servi à la distillation sèche ou à la décomposition pyrogénée des matières organiques.

   Ces matières sont produites par la carbonisation ou la cokéfaction de combustibles solides, tels que les résidus végétaux, le bois, la tourbe, le lignite, le charbon etc, par la distillation d'huiles et de goudrons à l'état de coke et par la décomposition pyrogénée d'huiles, pour la production de gaz d'huile par exemple. Les résidus possèdent une activité catalytique particulièrement grande si la décomposition de la matière organique est effectuée à des températures relativement basses, c'est-à-dire par distilla- tion, et pour ce motif le charbon de bois, le charbon de tour- be, le coke de lignite et le coke primaire de charbon convien- nent particulièrement bien pour la réalisation de l'invention. 



  Le charbon actif convient également. Quand on utilise ces ma- tières comme catalyseurs, il est naturellement préférable d'o- pérer à des températures auxquelles la réaction du gaz à l'eau n'a pas encore lieu ou a lieu exclusivement ou principalement suivant l'équation C + 2 H2O = C02 + 2 H2. Ces températures sont, en général, inférieures à 6000. 



   Suivant l'invention, on peut encore accroître l'ef- ficacité des catalyseurs en question en les traitant avant leur utilisation et à une température élevée, de 500  à 700  par exemple, à l'aide d'anhydride carbonique ou de vapeur d'eau qui 

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 servent à les corroder. On peut également additionner les cata- lyseurs de composés des métaux alcalins, des métaux alcalino- terreux ou de magnésium, séparément ou en mélange, et accroître encore leur effet par la corrosion éventuelle du catalyseur. 



  De préférence, on imprègne le catalyseur de solutions des mé- taux en question. Les oxydes, les hydroxydes, les carbonates, les sulfhydrates et composés analogues, par exemple le carbo- nate de sodium et le carbonate de potassium, utilisés seuls ou en mélange , sont spécialement susceptibles d'activer de la sorte le catalyseur. Malgré cette activation les catalyseurs suivant l'invention restent indifférents aux poisons de cataly- se et ils conservent donc leur efficacité quand on s'en sert pour traiter des gaz sulfurés. 



   Suivant l'invention, les composés organiques du sou- fre, qui se trouvent régulièrement dans les gaz de la distilla- tion sèche, sont convertis sous l'action des catalyseurs, en présence de vapeur d'eau et à une température adéquate, en hydrogène sulfuré. 



   D'autre part, comme il est généralement nécessaire de débarrasser de l'hydrogène sulfuré des gaz combustibles habi- tuels, il est avantageux de ne procéder à cette épuration qu'après la catalyse, afin que l'hydrogène sulfuré provenant des composés sulfureux organiques soit absorbé en même temps. 



   Quoique la réaction CO   +   H2O = CO2+ H2 ne soit pas endothermique, on ne peut pourtant pas se dispenser de lui fournir de la chaleur, parce qu'il se produit dans les canalisa- tions et par radiation des pertes thermiques que ne compense pas le préchauffage des gaz entrants par les gaz sortants. 



   Suivant l'invention, on additionne le gaz à traiter   d'oxygène   ou d'air en vue de le chauffer. En conséquence, une 

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 partie du gaz ou du catalyseur se consume pendant l'opération. 



   On peut déterminer d'avance exactement la chaleur à produire par un dosage approprié de l'oxygène ajoute. On ne doit ajou- ter de l'air, au lieu d'oxygène pur, que dans le cas où la dilution du gaz final par l'azote est sans conséquence ou bien désirable. Ce chauffage interne a sur le chauffage externe, qu'on applique généralement, l'avantage considérable   d'empê'-   cher les pertes. 



   Commele processus de la combustion de l'oxyde de carbone à l'aide de vapeur d'eau n'est pas accompagné d'un accroissement de volume, on exécute de préférence le procédé sous pression, de 10 à 15 atm. par exemple. Ceci a pour résul- tat d'accélérer sensiblement la vitesse de réaction et de faci- liter considérablement l'épuration subséquente du gaz pro- duit par la réaction, en vue de le débarrasser de l'acide car- bonique et de l'hydrogène sulfuré qu'il contient. 



   REVENDICATIONS -------------------------------- 
1. Procédé pour la production d'un gaz combustible non délétère caractérisé en ce qu'on conduit le gaz délétère. avec de la vapeur   d'eau,   sur des charbons poreux servant de catalyseurs, avant de purger le mélange gazeux des composés sulfurés qu'il contient.

Claims (1)

1. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise comme catalyseurs des résidus solides tels que le coke de tourbe, le coke de lignite, le coke primaire et autres matières analogues, ainsi que des charbons actifs produits par distillation sèche à basse température (par exem- le par la¯¯distillation de combustibles solides). <Desc/Clms Page number 6>

   3. Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'avant d'utiliser les résidus solides comme catalyseurs, on les corrode à l'aide d'anhydride carbonique ou de vapeur d'eau à une. température élevée.

   4. Procédé suivant les revendications 1 à 3, caracté- risé en ce qu'on mélange aux catalyseurs des composés de métaux alcalins, de métaux alcalino-terreux ou de magnésium, préfé- rablement des oxydes, hydroxydes, carbonates ou sulfhydrates.

   5. Procédé suivant les revendications 1 à 4, caracté- risé en ce qu'on additionne le mélange gazeux d'oxygène ou d'air en vue de fournir au procédé, par combustion interne, la chaleur nécessaire.

   6. Procédé suivant les revendications 1 à 5 caractéri- sé en ce que la combustion est réalisée sous la pression néces- saire pour l'élimination ultérieure de l'acide carbonique et de l'hydrogène sulfuré.