BE404077A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Procédé et appareil pour le traitement de matières carbonées par des gaz hydrogénants. 



   Lorsque des matières carbonées distillables telles que les charbons, goudrons, huiles minérales, etc... ou leurs produits de distillation ou de transformation ou des résidus en provenant sont traités au moyen de gaz hydrogénants tels que l'hydrogène ou des gaz en contenant ou en fournissant, et cela à température élevée et au besoin sous pression, on observe fréquemment une corrosion appréciable des parties intérieures de l'appareil qui entrent en contact avec le mélange de réaction chaud (expression par laquelle, pour les besoins de la présente invention, on entend les substances contenues dans l'appareil). L'économie du procédé est défavo- rablement affectée par les interruptions qui s'ensuivent 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 dans les opérations.

   Ce phénomène, qui se produit principale- ment dans la ou les chambres de réaction, mais aussi dans les parties chaudes adjacentes, telles que les conduites d'alise n- tation et d'évacuation, le réchauffeur, les échangeurs de cha- leur, les séparateurs, etc.... peut être imputé à la pré- sence de substances de nature à affecter défavorablement, dans les conditions opératoires considérées, la matière su- perficielle de l'appareil.

   Ces substances nuisibles compren- nent en particulier l'hydrogène et les composés sulfurés, comme l'hydrogène sulfuré présent, qui peuvent par exemple être dégagés par les matières   premières.   En conséquence, lorsqu'on traite des charbons, des goudrons, Ces huiles mi-   nérales   etc... au moyen d'hydrogène à une température élevée. et dans la mesure où. les matières premières contiennent du soufre, comme-dans le cas de la plupart des espèces de char- bon, de goudron de houille et de pétroles bruts, en parti- culier les pétroles bruts américains, le pétrole mexicain de Panuco les asphaltes ou les poix, etc... il est nécessaire d'employer des matériaux aptes à résister à l'effet nuisible de l'hydrogène et du soufre.

   Il est connu de doubler l'ap- pareil d'un revêtement d'alliages de zinc, tels que le laiton, à l'effet d'éviter un tel dommage. On a également proposé de munir les pièces considérées de l'appareil d'un revêtement de zinc, qu'on peut obtenir en trempant les pièces à revêtir de zinc dans un bain de zinc fondu. 



     Or.on   a trouvé qu'on peut très efficacement éviter la corrosion des surfaces intérieures de l'appareil en exposant toutes les pièces de l'appareil destinées à entrer en contact avec les réactifs à haute température solides, liquides ou gazeux qui contiennent du soufre, ou tout au moins celles de 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 ces pièces qui sont particulièrement susceptibles   d'être   corrodées, à une atmosphère contenant de la vapeur de zinc, à l'exclusion d'oxygène et à des températures dépassant le point de fusion du zinc, pour obtenir ainsi un revêtement protecteur efficace. 



   Le métal qu'il s'agit de traiter par la vapeur de zinc doit être résistant à l'hydrogène. Pour la fabrication de la paroi extérieure, résistante à l'hydrogène et au be- soin à la pression, de la chambre de réaction ou d'autres pièces de l'appareil envisagé, on peut employer des alliages d'acier contenant, par exemple, 1 à 6% de chrome, soit iso- lément soit en combinaison avec d'autres éléments comme le molybdène, l'aluminium, le tungstène, le vanadium, le cobalt, le manganèse, le nickel, etc... qui sont insuffisamment résis- tants au soufre. On peut effectuer le traitement par le zinc en plaçant les pièces à protéger contre la corrosion dans un récipient obturable contenant du zinc, de préférence dans des cuves, des creusets, etc... le zinc étant vaporisé après que le récipient a été clos. 



   Après oxydation partielle de la vapeur de zinc par l'air enfermé dans le récipient, l'atmosphère de celui- ci se trouve à peu près automatiquement privée d'oxygène. 



  Cependant, on peut aussi enlever l'air par d'autres moyens, par exemple en brûlant du magnésium, en lui substituant de l'azote, etc... De petites quantités d'oxygène pénétrant par des fuites de l'appareil ou d'une manière analogue dans le récipient qui sert au traitement par le zinc, ne nuisent pas au procédé même et entraînent seulement une plus grande consommation de zinc. 



   Pour éliminer toute perte de zinc résultant de l'oxydation, on fait passer lentement à travers le récipient 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 de zingage un courant de gaz inertes ou mieux encore réduc- teurs, comme l'hydrogène ou un gaz contenant de l'hydrogène, tout en   empêchant   l'oxygène de pénétrer dans le récipient par le maintien d'une pression du gaz en circulation, conve- nablement supérieure à celle de l'atmosphère extérieure. La vapeur de zinc nécessaire peut aussi être produite dans une cuve de vaporisation de zinc distincte. 



   En faisant varier la température à laquelle on opère ainsi que la durée du traitement, il est possible d'obtenir toute teneur en zinc et toute épaisseur de revêtement voulues. Par exemple, en travaillant à une température de 900 C pendant 48 heures, on obtient un revêtement de 1 mm d'épaisseur. Pour obtenir la même épaisseur de revêtement en travaillant à une température de   600-700 C,   il faut trois fois plus de temps. D'ordinaire on maintiendra la tempéra- ture en dessous de 900 C Il y a parfois avantage de faire suivre le traitement à haute température, par exemple à 800 C, de la matière à protéger par un traitement prolongé à une température moindre, par exemple 600 C. 



   L'avantage du présent procédé de revêtement est que, grâce à l'uniformité, inconnue jusqu'à ce jour, de l'enduit protecteur produit, et qui probàblement est consti- tué en partie par du zinc et en partie par des cristaux mixtes de zinc et de la matière à protéger, on obtient une protec- tion contre la corrosion des surfaces de l'appareil entrant en contact avec les réactifs meilleure qu'avec les revête- ments de zinc obtenus suivant des procédés usités jusqu'à ce jour. En outre d'une appréciable économie de matière qu'elle permet d'obtenir comparativement à d'autres procédés de galvanisation, la présente invention permet également   @   

 <Desc/Clms Page number 5> 

 d'employer de la poudre de zinc peu coûteuse. 



   Un autre avantage réside en ce que, grâce à l'ef- fet réducteur exercé par la vapeur de zinc sur l'oxyde de fer, un traitement préalable spécial des pièces à galvaniser, tel qu'un décapage, qui sans cela est absolument nécessaire pour produire un revêtement de zinc durable, n'est pas indis- pensable. Toutefois, il peut   être.avantageux   de soumettre à un décapage au jet de sable les surfaces qu'il s'agit de revêtir. 



   L'expression "traitement de matières carbonées distillables au moyen de gaz   hydrogénants",   là où elle est employée dans la présente description, est censée   compren   dre les réactions les plus diverses, dans la mesure   où   du soufre se trouve présent dans les réactifs. C'est ainsi que cette expression comprend l'hydrogénation destructive de ma- tières carbonées comme les charbons de toutes sortes, y com:- pris le lignite, d'autres matières carbonées solides comme la poix, les schistes pétrolifères et le bois, les huiles minérales, les goudrons et leurs produits de distillation, de transformation et d'extraction.

   Cette hydrogénation peut être employée pour produire des hydrocarbures de toutes sortes, tels que les carburants, les naphtes solvants, les huiles moyennes, le kérosène et les huiles lubrifiantes. Cette expression comprend également l'élimination des impuretés autres que les hydroc arbures, telles que des substances contenant du soufre ou de l'oxygène ou bien des composés nitrés par l'action de l'hydrogène ou de gaz contenant ou fournis- sant de l'hydrogène, à partir de matières carbonées brutes, par exemple le raffinage du benzol brut, des carburants bruts ou des huiles lubrifiantes par traitement au moyen d'hydrogène.

   flette expression comprend de plus la transformation de compo= 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 -sés organiques contenant de l'oxygène ou du soufre en vue de produire les hydrocarbures ou les hydrocarbures hydrogénés correspondants, par exemple la transformation des phénols ou des crésols en hydrocarbures cycliques correspondants ou en leurs produits d'hydrogénation. Elle comprend finalement l'hydrogénation d'hydrocarbures non saturés ou de composés aromatiques et plus particulièrement d'hydrocarbures aroma- tiques, par exemple pour produire des hydrocarbures hydro- aromatiques. 



   Ces réactions au moyen d'hydrogène ou de gaz en contenant s'effectue habituellement à des températures com- prises entre 200 et   700 0.,   de préférence supérieures à   250 C.,   et en règle générale comprise entre environ 360 et 550 C. Les pressions employées dépassent habituellement 20 atm. et en règle générale 50 atm. Dans certaines réac- tions, cependant, la pression atmosphérique ou des pressions légèrement supérieures à la pression atmosphérique, par exem- ple une pression de 10 atm., peuvent être employées, par   exem-   ple pour la réduction des phénols avec formation des hydro- carbures aromatiques correspondants. De même, pour le raffi- nage du benzol brut, des pressions plutôt passes, par exemple de l'ordre de 40   atm.   donnent de bons- résultats.

   Générale- ment, des pressions d'environ   100,   200, 300, 500 et en   cer=   tains cas même de 1000   atm.   sont à envisager. 



   La quantité d'hydrogène maintenue dans l'espace de réaction et les pièces attenantes s'il y en a varie   consi   dérablement suivant la nature des matières premières parti- culières traitées ou suivant le résultat poursuivi. En   gé:.   nérak, on peut employer par tonne de matière carbonée traitée 300, 600, 1000, 2000 mètres cubes d'hydrogène ou plus, mesuré dans les conditions normales de température 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 et de pression. La quantité minimum d'hydrogène employée par tonne de matière carbonée sera d'environ 100 mètres cubes, et des quantités atteignant environ 3000, 4000 mètres cubes ou plus peuvent être employées en certains cas. 



   La température, la pression et la quantité d'hydro- gène convenant le mieux pour une variante particulière quelcon- que du procédé sont bien connues des techniciens. 



   Le procédé se met en oeuvre de préférence en pré- sence de catalyseurs convenables.

Claims (1)

1. RESUME. l.- Procédé pour produire des hydrocarbures en traitant par des gaz hydrogénants des matières carbonées distillables, consistant à opérer dans un appareil dont la totalité ou une partie des pièces destinées à entrer en con- tact avec des réactifs chauds solides, liquides ou gazeux contenant des composés du soufre sont doublées d'un revête- ment protecteur obtenu en exposant les pièces à protéger à une atmosphère contenant de la vapeur de zinc à l'exclusion d'oxygène et à une température dépassant le point de fusion du zinc.

   2.- Les pièces à protéger contre la corrosion sont placées dans un récipient susceptible d'être clos, conte= nant du zinc, et l'on vaporise le zinc après avoir fermé le récipient.

   3.- On produit le revêtement protecteur tout en maintenant une température inférieure à 900 C.

   4.- On effectue le traitement par la vapeur de zinc d'abord à une température élevée d'environ 800 C. puis à une température inférieure d'environ 600 C. <Desc/Clms Page number 8>

   5. - On fait passer lentement un gaz inerte ou réduc- teur à travers le récipient de traitement par le zinc.

   6. - On fait passer lentement de l'hydrogène à tra- vers le récipient de traitement par le zinc.

   7.- On maintient le gaz conduit à travers le réel- pient sous une pression convenablement supérieure à celle de l'atmosphère extérieure afin d'empêcher l'oxygène de pénétrer dans le récipient de traitement.

   8.- On applique le procédé ci-dessus défini à l'hydrogénation destructive de matières carbonées.

   9.- Pour la production des hydrocarbures on opère sous une pression d'au moins 20 atm. et de préférence sous une pression d'au moins 50 atm.

   10. - On opère la production des hydrocarbures à des températures comprises entre 360 et 550 " C.

   11.- On met en oeuvre, dans la production des hydro- carbures environ 100 à 4000 mètres cubes d'hydrogène par tonne de matière carbonée.

   12.- A titre de produits industriels nouveaux, les produits du traitement de matières carbonées distillables par des gaz hydrogénants, tels qu'on les obtient par le procédé ci- dessus défini.

   13.- Appareil pour le traitement de matières car- bonées distillables par des gaz hydrogénants, dont les parties destinées à entrer en contact avec des réactifs chauds solides, liquides ou gazeux contenant des composés du soufre sont munies d'un revêtement protecteur obtenu en les exposant à une atmos- phère contenant de la vapeur de zinc à l'exclusion d'oxygène et à des températures dépassant le point de fusion du zinc.