BE387055A - - Google Patents

Description

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  Procédé de fabrication, de mélanges gazeux   propres   a diverses synthèses . 



  On sait que parmi les problèmes qui sont à résoudre dans l'industrie chimique , celui de l'utilisation rationnelle du méthane compte parmi lesplus importante . 



   Il existe de nombreux procédés qui   permettent ,   à partir du méthane , d'obtenir desmélanges  d'hydrogène ,   d'oxyde de carbone et d'anhydride carbonique qui trouvent des emplois judicieux dans diverses synthèses , talles que celles de   l'ammoniac ,   de l'alcool   méthylique   ou a'autres corps organiques. 



   Certains de ces procédés consistent à traiter le méthane ou les gaz en renfermant par de la vapeur d'eau ou l'anhydride carbonique ou par ces deux corps à la fois , en présence de catalyseurs , de   manière   à effectuer des réactions du genre des  suivantes :

     
CH4 + 2H20   = C02 + 4   H2 
CH4 + C02 = 2 CO + 2H2 
Mais comme ces réactions sont endothermiques , il est nécessaire de fournir au milieu réagissant une quantité consi- dérable de calories , ce qui entraine l'emploi d'énormes surfaces   d'échange .   Par suite des hautes températures aux- quelleson peut être amené à travailler , par exemple si l'on 

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 désire obtenir de   grandes  quantités de CO , on   rencontre   souvent de sérieuses difficultés dans   l'emploi   des matériaux bons conducteurs de la   chaleur .   



   Aussi   a-t-on   proposé également de fournir la chaleur exigée par les réactions endothermiques précédentes, en effectuant celles-ci simultanément avec la   combustion   incomplète d'une partie du   méthane   en   présence     d'oxygène   ou de gaz en contenant . Cette   combustion     incomplète   peut être représentée , par exemple , par leséquations suivantes: 
CH4 + 02 = C02 + 2H2 
2CH4 + 02 = 2CO   +   4H2 
Ce procédé très   simple!   en théorie est   difficile   à. 



  , réaliser en   pratique ,   car par suite ue la   présence   de   l'oxygène ,   le catalyseur est le plus souvent rapiuement détruit . 



   Suivant   l'invention ,   ou traite tout d'obord le méthane ou lesgaz qui en   contiennent ,   par de   l'oxygène   et de la vapeur d'eau , à   des    températures  pouvant atteindra   uu   dépasser 1300 , dans la but de   transformer   la plus grande partie du méthane en acétylène et   autres   hydrocarbures non saturés , en oxyde de carbone et en hydrogène . 



   Le gaz ainsi obtenu est additionné   éventuellement   de vapeur d'eau et refroidi à une température convenable, puis il est amené sur un   catalyseur   à base de   nickel ,   à une température qui n'est pas   inférieure   à 500 . Les hydrocarbures non saturés qu'il remiferme subissant des réactions de décomposition, parmi   lesquelles    certaines,   comme avec l'acétylène , sont   nettement     exothermiques ,   et   d'autres ,     comme   avec l'éthylène , sont endothermiques. 

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  Mais   comme   les hydrocarbures non saturés présents sont en grande partie constitués par de l'acétylène, l'ensemble des réactions de décomposition est exothermique . Les calories ainsi dégagées et celles   apportées   par la chaleur sensible des gaz sont suffisantes pour que le faible pourcentage du méthane subsistant réagisse également avec la vapeur d'eau , sans que la température du mélange baisse à une valeur à laquelle le catalyseur ne pourrait plus réagir. 



   Cette façon de procéder donne des mélanges gazeux privés pratiquement de tous leurs hydrocarbures non saturés et saturés , et renferment , outra de l'hydrogène et de l'azote , des quantités d'oxyde de carbone et d'anhydride carbonique variant avec la marche des opérations . De plus , elle permet de travailler en continu , le catalyseur conservant une activité remarquable , par suite du fait qu'il n'est pas soumis à une température initiale excessive , ni à des variations sensibles de température , 
Les exemples ci-après qui n'ont évidemment rien de limitatif , se rapportent à divers modes d'exécution du procédé revendiqué . 



   E X E M P L E 1. 



  1000 m3 de gaz de fours ayant la composition suivante : H2 61% - CH4   26,5% -  ChHun 2%- CO 5%- CO2 1,5% - N2 3% - 02   1%   préalablement saturés de vapeur d'eau sont introduits avec une très grande vitesse dans un,four   approprié   et brûlés partiellement avec 330 ni3 d'air et 90 m3 d'oxygène 
Le gaz obtenu est amené ensuite , à une température de l'ordre de 850 , sur un catalyseur à base de nickel , à la sortie duquel , on obtient 2000 m3   d'un     mélange   gazeux renfermant : H2 66% - CO 10% - C02 8,5%- CH4 1% - N2   14,5%.   

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   E X E M P L E 2. 



   1000 m3   d'un   gaz riche en méthane , ayant la   composition   suivante : CH4 64,5%-C2H4 3% CO   10,8 -   H2 10%- 
N2   la,5$ -   02 1,2% saturés de   vapeur     d'eau ,   sont traités de la même façon   que   dans   l'exemple   précédenit avec 300 m3 d'oxygène   et.   540 m3 d'air 
Le gaz obtenir , qui est à une température de l'ordre de   1300    est , éventuellement   additionné   de vapeur d'eau et est amené à une température de 8000 environ sur un catalyseur à base de nickel .  Après   le passade sur celui-ci, on obtient 3000 m3 d'un gaz   pratiquement   privé   d'hydro-   carbures ,

   comma le montre l'analyse   suivante :   CO2   12,5% -   CO 14% - H2   54,5 -  CH4 1% - N2 18%.

Claims (1)

1. REVENDICATION.

   Procédé de préparation de mélanges d'hydrogène , d'oxyde de carbone et d'anhydride carbonique à partir de méthane ou de gaz en renfermant , de vapeur d'eau et d'oxygène ou da gaz en renfermant , consistant à effectuer la combustion incomplète du méthane, à haute température, de façon que la plus grande partie du nré tliarla se transforme en hydrocarbures non saturés , hydrogène et oxyde da carbone , à faire ensuite passer le mélange gazeux ainsi obtenu , après addition éventuelle de vapeur d'eau , sur un catalyseur , à une température qui n'est pas inférieure à 500 ,

   dans le but d'en éliminer pratiquement tous les hydrocarbures non saturés et saturés qu'ils renferment .