<Desc/Clms Page number 1>
"Perfectionnements dans la préparation synthétique des Alcools supérieurs et leur application pour la prépa- ration de carburants".
La présente invention concerne ces procédés de préparation des alcools supérieurs, dans lesquels des mélanges d'alcools supérieurs, méthanol et eau sont obtenus en faisant passer un mélange d'oxyde de carbone et hydrogène fortement comprimé (20) à 1000 atmosphères) et à température élevée (350 à 550 0) sur un catalyseur : catalyseurs généralement employés pour ce but sont les mêmes catalyseurs communément employés pour la préparation du méthanol synthé-
<Desc/Clms Page number 2>
tique, additionnés toutefois d'un composé d'un métal alcalin.
Les installations industrielles destinées à la préparation des dits mélanges aqueux d'alcools supérieurs et méthanol, sont semblables aux installations de préparation du méthanol et de l'ammoniac synthétiques: le mélange d'oxyde de carbone et hydrogène est comprimé, chauffé moyennant des échangeurs de chaleur et d'un éventuel apport de chaleur extérieure et on le fait passer ensuite à travers l'espace contenant le catalyseur. A l'appareil de catalyse fait suite un réfrigérant unique dans lequel le mélange de gaz et vapeur qui sort de l'appareil de catalyse est refroidi jusqu'à, température ordinaire, avec quoi l'eau et les alcools se condensent, se séparent des gaz qui sont faits généralement récirculer.
Dans la pratique cette manière d'opérer présente un inconvénient dû au fait que pour séparer les trois consti- tuants principaux du mélange liquide ainsi obtenu, c'est à dire le méthanol, les alcools supérieurs et l'eau, on ne peut employer des appareils de rectification à fonctionnement continu : d'ici la nécessité de soumettre le dit mélange liquide, tel ou.'on l'obtient ou bien additionné d'autres substances, à une série de' distillations discontinues et d'exécuter des traitements similaires aussi sur les fractions ainsi obtenues. Comme on le sait la distillation discontinue, ainsi que l'autre opération mentionnée, sont plus longues, plus difficiles, et plus coûteuses qunne simple distillation dans des appareils à fonctionnement continu.
Le but de la présente invention est d'éviter cet incon- vénient en rendant nécessaire là distillation discontinue seulement pour une partie du mélange liquide dont il s'agit.
La distillation discontinué peut même être évitée complète-
<Desc/Clms Page number 3>
ment quand le produit qu'on devrait y soumettre est employé pour les autres buts, dont il est dit ci-après.
La présente invention consiste en ce qu'on soumet le mélange de gaz et vapeurs sortant de l'appareil de catalyse à une condensation fractionnée en faisant passer le dit mélange à travers deux ou plusieurs réfrigérants chacun desquels est muni d'un séparateur-collecteur du liquide condensé.
Généralement on emploie à ce but deux réfrigérants placés en série; le mélange de gaz et vapeurs sortant de l'appareil de catalyse passe d'abord à travers le premier réfrigérant, dont la température est réglée de manière que le mélange en sorte à une température de quelques degrés supérieure à la température à laquelle les alcools supérieurs commencent à se condenser; les substances liquides formées par effet de ce premier refroidissement sont recueillies dans le séparateur-collecteur du dit réfrigérant, tandis que toutes les substances non condensées (gaz et vapeurs) passent dans le second réfrigérant où elles sont refroidies ultérieurement jusqu'à une température pratiquement égale à la température ambiante.
On obtient ainsi la séparation d'autres substances liquides qui sont recueillies dans le séparateur-collecteur du second réfrigérant.
Dans le premier réfrigérant se condensent exclusivement l'eau et le méthanol qui dissolvent une petite quantité de vapeurs d'alcools supérieurs; dans le séparateur-collecteur du premier réfrigérant il se recueille ainsi un liquide dont la teneur en alcools supérieurs ne dépasse pas généralement 8% (en volume); en effet la teneur est très souvent inférieure à cette valeur.
La raison pour laquelle on réussit à éviter dans le premier réfrigérant une vraie et propre condensation des alcools supérieurs, malgré le fait que
<Desc/Clms Page number 4>
plusieurs d'eux aient une température d'ébullition plus élevée que celle de l'eau&par conséquent du méthanol aussi, est naturellement à trouver dans la pression partielle moindre que les alcools supérieurs ont à cause de leur poids moléculaire élevé.
Dans le second réfrigérant se condensent, avec les alcools supérieurs aussi l'eau et le méthanol non-condensés dans le premier.
Le produit condensé dans le premier réfrigérant et dont le volume représente de 1/5 à 1/2 du volume total condensé dans les deux réfrigérants, peut être fractionné dans des appareils de rectification à, fonctionnement continu, de manière à réaliser une séparation continue de l'eau qu'il contient, obtenant en même temps du méthanol pur et une fraction ayant une teneur en alcools supérieurs extrêmement élevée. Cette dernière fraction est ordinairement mélangée au produit condensé dans le second réfrigérant et distillée avec lui dans des appareils à distillation discontinue, comme il a été dit.
Comme on le voit travaillant suivant la présente invention c'est une partie relativement grande du produit qu'il est possible de fractionner dans des appareils à fonctionnement continu ; c'estde là que dérivant les grands avantages que la présente invention comporte dans la pratique.
Dans l'exécution pratique de la présente invention nous avons constaté que, en additionnant à 100 volumes du liquide obtenu du second réfrigérant de 40 à 70 volumes de benzol pur, ou de benzol commercial, on obtient un mélange qui, malgré sa teneur en eau qui est généralement de l'ordre de 8%, constitue un excellent carburant pour moteur à combus-
<Desc/Clms Page number 5>
tion interne. Le carburant ainsi obtenu a une grande stabilité et ne stratifié pas, même à de très basses températures; il possède d'excellentes qualité s anti-détonnantes et il permet d'obtenir des moteurs une puissance qui n'est jamais inférieure, et parfois elle est même légèrement supérieure, à celle qu'ils développent quand ils sont alimentés avec l'essence.
Pour son emploi dans les moteurs à combustion interne il se rend utile de préchauffer l'air envoyé au carburateur, ce qui peut être fait avec extrême facilité en récupérant une partie de la chaleur des gaz d'échappement.
EXEMPLE
Un mélange contenant environ 30% de 00,65% de H2, 4% de N2 et 1% de CH4, comprimé à environ 450 atmosphères, est fait passer à la température de 360 C sur un catalyseur constitué d'oxyde de zinc, oxyde de chrome, oxyde de manganèse et oxyde de potassium.
Le mélange gaz et vapeurs sortant de l'appareil de catalyse est d'abord envoyé à un réfrigérant dans lequel il est refroidi jusqu'à 93 C; dans ce réfrigérant il se condense un liquide ayant la composition suivante :
EMI5.1
<tb>
<tb> H2O <SEP> 54 <SEP> à, <SEP> 58% <SEP> (en <SEP> volume)
<tb> CH30H <SEP> 34 <SEP> à <SEP> 36% <SEP> " <SEP> "
<tb> Alcools <SEP> supérieurs... <SEP> 7 <SEP> à <SEP> 8% <SEP> " <SEP> "
<tb>
Le mélange passe ensuite à un second réfrigérant dans lequel il est refroidi jusqu'à température ambiante ; leliquide condensé dans ce second réfrigérant a la composition suivante:
EMI5.2
<tb>
<tb> H2O <SEP> 11 <SEP> à <SEP> 12% <SEP> ( <SEP> en <SEP> volume <SEP> ) <SEP>
<tb> CH50H <SEP> 52 <SEP> à <SEP> 54% <SEP> " <SEP> "
<tb> Alcools <SEP> supérieurs..34 <SEP> à, <SEP> 37% <SEP> " <SEP> Il
<tb>
<Desc/Clms Page number 6>
Du volume condensé 1/3 se condense dans le premier réfrigérant, 2/3 dans le second.
Additionnant à 100 volumes du liquide obtenu du second réfrigérant 50 volumes de benzol commercial à 90% on obtient un excellent carburant pour moteurs à combustion interne.
Naturellement quand le liquide condensé dans le second réfrigérant est employé pour la préparation du carburant, la nécessité de toutes rectifications discontinues est complètement éliminée,
Lorsque la catalyse est exécutée dans des conditions de température et de pression et avec des catalyseurs autres qu'indiqué dans l'exemple qui précède il peut arriver que le liquide obtenu par refroidissement àusqu'à température ordinaire du mélange gaz-vapeurs sortant du premier réfrigérant, ait une composition bien diverse de celle indiquée dans l'exemple même et que par conséquent son mélange avec du benzol ne donne pas un bon carburant.
Le cas échéant il est facile, par l'emploi de trois réfrigérants ou plus placés en série au lieu de deux seulement, et par le .réglage de la température que le mélange a à la sortie de chaque réfrigérant,d'obtenir que dans un ou quelques uns des réfrigérants il se condense un liquide ayant une composition convenable pour emploi comme carburant après son mélange avec du benzol.
EMI6.1
8 E U E N D I C A T I 0 N S.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.