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" PROCEDE DE FABRICATION D'HUILES POUR MOTEURS DIESEL "
On n'a pas réussi jusqu'ici à remplacer les gas- oils utilisés pour le fonctionnement des moteurs Diesel par des produits de distillation ou d'extraction de matières con- tenant du carbone telles que les houilles ou les lignites, car, en général, on ne réussit pas à allumer ces matières dans le moteur Diesel. Ce n'est uniquement que dans des mo- teurs Diesel à très forte compression que l'on peut utiliser des produits de distillation du goudron de houille ou de li- gnite. On a déjà également proposé de mélanger des huiles de goudron, par exemple de l'huile de goudron de houille avec du gas- oil, mais ces essais n'ont pas donné de résultat satisfaisant.
D'une part, les constituants asphaltiques ou résineux dissous dans l'huile de goudron de houille provoquent des dépôts charbonneux dans la chambre de combustion du moteur Diesel et,
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d'autre part, les propriétés d'allumage d'un mélange combusti- ble de ce genre ne sont pas satisfaisantes. Le gasoil ajouté améliore bien la facilité d'allumage du mélange dans une me- sure tolle qu'il se produit un allumage dans le moteur Diesel,
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/lorsque cependant le retard à l'allumage propre au gasoil/en mélange l'on uti- lise du avec des huiles ce goudron, n'agit pas de façon suffisante, gasoil 1- de sorte que le melange injecté dans le moteur Diesel présen- te une durée de combustion extraordinairement courte.
L'aug- mentation brusque de pression due à la vitesse de combustion élevée du mélange est la cause du cognement violent qui se produis lorsque l'on fait fonctionner un moteur Diesel avec des combustibles difficilement inflammables de ce genre.
On sait que les nulles moyennes et lourdes obtenues lors de la transformation catalytique de l'oxyde de carbone et de l'hydrogène pour aonner des hydrocarbures synthétiques, huiles bouillant environ entre 200 et 3200 , conviennent pour le fonctionnement de moteurs Diesel. Ces huiles se distinguent par une grande facilité d'allumage et ressemblent beaucoup aux gasoils utilisés jusqu'ici dans les moteurs Diesel en ce qui concerne la façon dont ils se comportent dans un mo- teur. Il était donc à prévoir que des mélanges d'huile de goudron avec l'huile synthétique en question devraient donner les cernes résultats défavorables.
Toutefois, selon l'invention, on a constaté, de façon surprenante, que les huiles de goudron obtenues par la cokéfaction à haute ou basse température de matières bitumineu- ses contenant du carbone telles que les houilles, les ligni- tes, les schistes, le bois, la tourbe, etc. c'est-à-dire les huiles de goudron de houille,,et de lignite, les goudrons à distillation lente, les huiles de schistes, le goudron de bois,
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etc. sont améliorés, par addition d'huile synthétique, dans une mesure telle que l'on obtient un combustible moteur convenant pour le fonctionnement des moteurs Diesel. Les par- ties bouillant à plus de 200 des hydrocarbures paraffindiques obtenus par hydrogénation catalytique de l'oxyde de carbone, à pression ordinaire ou s'en écartant peu, donnent dans ce but des résultats particulièrement bons.
A l'aide des huiles d'hydrocarbures obtenues par hydrogénation catalytique de 1' oxyde de carbone, on peut, comme avec les huiles .de goudron en question, améliorer également d'autres hydrocarbures pauvres en hydrogène tels que par exemple les produits d'extraction de houille ou de lignite ou encore, éventuellement, des pro- duits d'une faible hydrogénation, et, en fait, on peut éga- lement traiter de cette façon, dans des conditions normales, des hydrocarbures solides. Si ces matières sont insolubles dans des huiles paraff iniques, on utilisera simultanément des corps assurant la solution au moyen desquels ces matières sont mises en solution ou en fine division. Les huiles pa- raffiniques sont ajoutées aux produits pauvres en hydrogène en quantité telle que le mélange qui en résulte s'allume facilement dans le moteur Diesel.
Les rapports de quantités appropriées dépendent de la nature des matières utilisées et ce rapport approprié est obtenu, dans chaque cas, au moyen d'essais simples. Alors que jusqu'à ce jour on était obligé, pour transformer des huiles hydrogénées quelconques en une huile pour Diesel utilisable, d'enrichir la teneur en hydrogè- ne à environ 12 à 13% , de façon coûteuse, on réussit , con- formément à la présente invention à obtenir une huile pour Die- sel très susceptible d'être utilisée par simple mélange des
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huiles d'hydrocarbures riches en hydrogène avec un produit d'hydrogénation ayant une teneur en hydrogène sensiblement plus faible.
La possibilité de pouvoir renoncer à la fixation de grandes quantités d'hydrogène est, industriellement d'un grand intérêt car, justement, la fixation d'hyarogène en gran- des quantités, c'est-à-dire, la réalisation d'une hydrogéna- tion poussée, implique l'application de moyens spéciaux tels que des catalyseurs, des pressions élevées ou de grandes per- tes en constituants gazeux. En utilisant les produits pau- vres en hydrogène mentionnés plus haut, il faut cependant avoir soin que la teneur en hydrogène soit au moins assez élevée pour que, au fait des huiles d'hydrocarbures, riches en hy- diogèle, ajoutées, telles que celles que l'on obtient par hy- drogénation catalytique de l'oxyde de carbone, il ne se sépa- re pas, des produits pauvres en hydrogène, par floconnement de trop grandes quantités de carbures d'hydrogène.
Parfois, on a constaté qu'il était bon de faire précipiter au préala- ble, des carbures d'hydrogène pauvres en hydrogène, les matiè- res précipitables par les carbures d'hydrogène riches en hydro- gène, avec une petite quantité d'un autre carbure d'hydrogène riche en hydrogène, par exemple du gasoil. L'huile dont on a enlevé par filtration les matières précipitées donne alors par mélange avec les produits de transformation, riches en hydro- gène, d'un mélange oxyde de carbone-hydrogène, une huile pour Diesel parfaitement utilisable. De cette façon, on peut uti- liser de façon particulièrement intéressante , par exemple des extraits de charbon sur lesquels on n'a fixé que peu d'hy- drogène.
Les parties insolubles obtenues lors de la précipi-
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tation précédente''peuvent, éventuellement, être transformées par nouvelle fixation d'hydrogène en une matière qui donne de la même façon, en mélange avec des carbures "d'hydrogène riches en hydrogène, un combustible de valeur,pour Diesel.
Eventuellement, on peut encore soumettre à une faible hydro- génation les huiles d'hydrocarbures séparées des matières in- solubles et relativement très pauvres en hydrogène avant de les mélanger arec les produits riches en hydrogène. En ce cas, l;'hydrogénation s'effectue dans des conditions de réaction particulièrement simples.
Il est particulièrement avantageux pour le procédé selon l'invention que, lors du mélange des deux constituants, il s'effectue un raffinage des composés plus pauvres en hy- drogène en même temps qu'une amélioration des qualités du mé- lange en ce qui concerne son utilisation dans les moteurs..
Ainsi, comme cela est déjà connu, les carbures d'hydrogène paraffiniques synthétiques ajoués séparent par précipitation des carbures d'hydrogène pauvres en hydrogène les constituants donnant lieu à des dépôts de carbone dans le moteur Diesel.
Les matières séparées peuvent être enlevées de façon simple du mélange d'huile, auquel cas il est avantageux que l'agent de raffinage, à savoir les carbures d'hydrogène paraff iniques synthétiques, reste dans les carbures d'hydrogène pauvres en hydrogène et soit brûlé avec les autres corps dans le moteur Diesel. En ajoutant ces carbures d'hydrogène paraffiniques synthétiques, il est également possible d'utiliser directement les huiles de goudron brutes et de ne pas avoir à partir de produits de distillation beaucoup plus coûteux.
Le mélange d'huile avec les corps séparés peut être
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traité par une lessive et ensuite par une terre décolorante ou, éventuellement, seulement par cette dernière,
En utilisant une huile ayant une densité voisine de 1, on obtient en la mélangeant avec une huile d'hydrocarbure synthétique qui a une densité d'environ 0,76' un mélange qui a une densité d'environ 0,84 à 0,86 , égale à celle des huiles pour Diesel utilisées jusqu'ici.
Un point essentiel est également l'action favora- ble sur le point de congélation. Alors que, par exemple, les huiles de goudron ont un point de congélation très faible et les carbures d'hydrogène paraffiniques synthétiques appliqués selon l'invention un point de congélation élevé, l'huile pour Diesel obtenue en mélangeant lesdits constituants a un point de congélation normal pour huiles pour Diesel de, par exemple, -20 ,
On va expliquer davantage le procédé à l'aide des exemples suivants :
EXEMPLE 1.
On mélange intimement 75 parties en poids de fueloil brut provenant de groudon de houille (densité 1,09), qui ne s'allume pas dans le moteur Diesel , avec 100 parties en poids d'une huile paraffinique obtenue à partir d'oxyde de carbone et d'hydrogène, de densité 0,76, commençant à bouillir à en- viron 200 et ayant un point de congélation de 0 à tempéra- ture ordinaire. Il se sépare alors de l'huile de goudron de houille des matières noires insolubles et des impuretés liquides. On traite le mélange d'huile à température un peu plus élevée d'abord au moyen d'une lessive de soude à 30%, puis avec de la terre décolorante. Après filtration, on obtient
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170 parties en poids d'une huile pour Diesel, claire et sta- ble de densité 0,85.
Cette huile pour Diesel)se distingue par une très bonne faculté d'allumage et par un point de congéla- tion remarquable qui est de -20 .
.EXEMPLE 2
On mélange 70 parties de goudron de lignite bouil- lant entre 200 et 300 , de densité 0,907 et de point de con- gélation de'-23,5 , avec 30 parties en poids d'une huile pa- raffinique obtenue en partant d'oxyde de carbone et d'hydro- gène de densité 0,77 et bouillant entre 200 et 310 . Après avoir enlevé les parties qui se sont séparées, on obtient une huile pour Diesel de densité 0,866 et de point de congélation de -16,5 . Lors d'essais faits dans un moteur, on a consta- té que cette huile pour Diesel se comportait bien.
EXEMPLE 3
On mélange 65 parties d'un distillat de goudron de houille bouillant à 215-360 , ayant une densité de 1,07 et un point de congélation de -29 avec 35 parties de la même huile synthétique que celle utilisée dans l'exemple 2. Après enlèvement des parties séparées et après traitement du mélan- ge d'huile avec une lessive de soude et de la terre décolorante, on obtient une huile pour Diesel ayant une densité de 0,96 et un point de congélation de -18 , qui se caractérise par une bonne faculté d'allumage.
EXEMPLE 4
On mélange 65 parties d'une fraction bouillant à 200-320 d'un goudron à distillation lente obtenu à partir de houilie', ayant une densité de 0,991 et un point de congé- lation de -27,5 avec 35 parties de la même huile synthétique
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que celle utilisée dans l'exemple 2. Après enlèvement des parties séparées, par traitement du mélange d'huile au moyen de terre décolorante, on obtient une huile pour Diesel ayant une densité de 0,912 et un point de congélation de -20,5 .
EXEMPLE 5
On mélange 70 parties d'une fraction bouillant à 200-320 d'un goudron de houille à distillation lente, dé- phénolisé, ayant une densité de 0,966 et un point de congéla- tion inférieur à-50 avec 30 parties de l'huile d'hydrocar- bure synthétique utilisée dans l'exemple 2. Après enlèvement des parties réparées, on obtient une huile pour Diesel ayant une densité de 0,707 et un point de congélation de -23 .
EXEMPLE 6.
On mélange 70 parties d'une huile d'hydrogénation obtenue à partir de lignites dans le premier étage d'hydro- génation, huile qui n'a été hydrogénée qu'incomplètement et ayant un point de congélation de -17,5 , une densité de 0,901 et une gamme de points d'ébullition de'200 à 320 , avec 30 parties de la même huile synthétique qui a été utilisée dans l'exemple 2. Après enlèvement des parties séparées par trai- tement du mélange d'huile au moyen de terre décolorante, on obtient une huile pour Diesel ayant une densité de 0,861 et un point de congélation de -15 . Lors d'un essai fait dans un moteur, on a constaté que cette huile était une huile pour Diesel tout à fait remarquable et elle se caractérise par le fait qu'elle est absolument stable lorsqu'elle est en dépôt.
EXEMPLE 7
Comme constituant pauvre en hydrogène, on a utilisé un\:: huile d'hydrogénation obtenue, à partir de houilles, dans
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le premier étage d'hydrogénation, huile bouillant entre 200 et 320 , ayant une densité de 0,974 et un point de congéla- tion inférieur à -40 . La teneur en constituants acides de cette huile d'hydrogénation non complètement saturée en hy- drogène, s'élevait à 16% . On a mélangé 60 parties de cette huile d'hydrogénation avec 40 parties de la même huile synthé- tique que celle utilisée dans l'exemple 2. Après enlèvement des parties séparées, on obtient une huile pour Diesel de densité 0,895 et de point de congélation de -20 .
Ce mélan- ge se caractérise également par une bonne stabilité lorsqu'il est en dépôt.
EXEMPLE 8.
On mélange 70 parties d'un extrait de houille liqué- fié, obtenu par hydrogénation douce, bouillant entre 200 et 3200 de densité 1,028 et de point de congélation de -43,5 , avec 30 parties de la même huile synthétique que celle uti- lisée dans l'exemple 2. Après enlèvement des parties séparées, on obtient une huile pour Diesel ayant une densité de 0,946 et un point de congélation de -22,5 .
EXEMPLE 9.
On mélange 80 litres d'une huile lourde d'anthra- cène , à température ordinaire, avec 20 litres d'un gasoil ayant une teneur en hydrogène d'environ 8 %. Il se produit immédiatement une forte précipitation de matière asphaltique que l'on sépare par filtration. On mélange le filtrat avec la même quantité en volume d'un mélange d'hydrocarbure à point d'ébullition compris entre 200 et 310 obtenu par hydro- génation catalytique d'oxyde de carbone et l'on obtient un mé-
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lange stable qui convient, de façon remarquable, comme combus- tible pour moteurs Diesel.