<Desc/Clms Page number 1>
" PROCEDE DE FABRICATION DE COMBUSTIBLES LIQUIDES
POUR MOTEURS A PARTIR D'OLEFINES GAZEUSES " .
On connait et on a maintes fois décrit la polymé- risation des oléfines en vue d'obtenir des combustibles li- quides pour moteurs. Il est également connu d'effectuer la condensation des oléfines en utilisant ou non des cataly- seurs. Pour la transformation des oléfines gazeuses à tempé- rature ordinaire, en utilisant des pressionsélevées, de l'ordre de 50 à 200 Atms., on a constaté qu'il n'est pas pos- sible, sans'plus, d'obtenir une transformation des oléfines sans résidus.
Les produits obtenus par la polymérisation sont relativement sensibles à l'action de la température et donnent
<Desc/Clms Page number 2>
lieu facilement à une séparation de carbone d'où résultent des engorgements de l'appareil, qui se font surtout remarquer lorsque l'on augmente la température de transformation de façon telle qu'il se produise une transformation allantjus- qu'à plus de 50 % des oléfines contenues dans les gaz de départ. Il y a lieu de remarquer à ce sujet que la valeur indiquée de 50 % n'est qu'un ordre de grandeur. Suivant la teneur en oléfines des gaz que l'on travaille et la nature des oléfines, les séparations de carbone peuvent se produire déjà à des températures plus basses ou seulement à des tem- pératures supérieures.
On a constaté, selon la présente invention , qu'en utilisant deux façons de procéder , dont chacune des- quelles agit déjà de façon favorable sur l'allure de la polymérisation des oléfines mais dont l'effet particulier se produit surtout par la combinaison de ces deux procédés, on arrive, en évitant complètement les séparations de car- bone ,à traiter, presque sans résidus, les oléfines en obtenant un combustible liquide pour moteurs , de grande valeur.
La première façon de procéder conforme à la pré- sente invention est la suivante :
Du fait de la polymérisation des oléfines qui se produit on réduit le volume du gaz à transformer avec for- mation progressive de polymères de l'essence. De ce fait, la vitesse d'écoulement du gaz est réduite et la durée de stationnement est augmentée. Si l'on travaille de façon telle
<Desc/Clms Page number 3>
que l'on réduise de temps en temps ou de façon continue la section de l'écoulement de façon correspondant à la poly- mérisation effectuée, on peut maintenir pratiquement cons- tante la vitesse d'écoulement des gaz malgré la polymérisa- tion effectuée. On a constaté qu'en réduisant de façon sys- .tématique la section d'écoulement, on peut réduire la sé- paration du carbone à une valeur presque insensible.
La trans- formation des oléfines peut s'effectuer dans des appareils a- yant les formes industrielles les plus différentes. On va donner ci-dessous, à titre d'exemples, quelques formes de réalisation intéressantes :
On fait passer le gaz dans un réchauffeur tubulaire consistant en tubes disposés parallèlement les uns aux au- tres. Par exemple, dans le premier étage de transformation, on utilise cent tubes montés en parallèle, la transformation étant conduite de façon telle qu'en utilisant, par exemple, ,un gaz contenant 60 % d'oléfines en volume, 50 à 60 % des oléfines seront transformés. Sans séparation intermédiaire de l'essence, on fait alors passer le gaz dans un deuxième étage de transformation dans lequel se trouve, au lieu de cent , seulement 60 à 70 tubes de même diamètre intérieur.
Dans cette partie de l'appareil, on a de nouveau transformé
50 à 60 % des oléfines restantes. Le gaz résiduel arrive alors dans un troisième étage de transformation dans lequel ne se trouvent que 30 à 40 tubes de même section . Dans ce troisième étage, la'transformation s'effectue de façon pra- tiquement complète. Pour d'autres teneurs en oléfines des gaz de départ, on doit utiliser, de façon correspondante à la contraction différente qui se produit dans les différents
<Desc/Clms Page number 4>
étages de transformation, un nombre plus grand ou plus petit de tubes de transformation.
On peut encore procéder en faisant passer les olé- fines dans un espace annulaire chauffé constitué par un cy- lindre extérieur et un corps intérieur qui va en se rétrécis- sant coniquement de sorte que la section d'écoulement va en diminuant continuellement dans le sens de l'écoulement des gaz. En outre, on peut encore travailler dans les tubes parallèles dont le diamètre intérieur décroit continuellement
EMI4.1
/profilés ou bien dans des tubes/dais lesquels sont introduits les corps allant en s'élargissant coniquement de sorte qu'il se for- me des chambres annulaires dont la section libre se rétrécit progressivement . On peut cependant utiliser encore d'autres formes de réalisation quelconques avec section allant en se rétrécissant par intermittence ou de façon continue.
La deuxième façon de procéder essentielle, qui entre surtout en jeu lorsque les gaz ne consistent pas en 100% d'o- léfines mais renferment des hydrocarbures saturés ou d'au- tres gaz ne prenant pas part à la transformation, consiste en ce que les gaz sont transformés, à des températures éle- vées, avec consommation croissante d'oléfines. On a en ef- fet constaté que la température de transformation nécessaire pour transformer les oléfines sans libérer de carbone dépend de la pression partielle des oléfines qui est essentielle- ment déterminée par le rapport entre les gaz inertes présents et les oléfines présentes et la température de transforma- tion doit être d'autant plus élevée que la pression partielle des oléfines est plus faible.
Pour une teneur en oléfines de 60 % , la température de réaction nécessaire est d'environ
<Desc/Clms Page number 5>
450 à 460 en remarquant à ce sujet qu'il faut comprendre parmi les oléfines sensiblement les hydrocarbures contenant trois atomes de carbone ou plus dans la molécule, l'éthylène ne devant en tout cas en aucune façon être exclu. Un gaz con- tenant environ 40 à 45 % d'oléfines, est transformé dans les conditions les plus favorables à environ 500 , tandis qu'un gaz contenant environ 20 à 25% d'oléfines est transformé, de préférence, à 525 . De façon correspondante à l'abaissement de la teneur en oléfines, on doit, conformément à la présente invention, augmenter la température de transformation.
Pour des gaz ayant en même temps une teneur en constituants qui ne prennent pas part à la transformation et qui,.en conséquence, vont en s'enrichissant au fur et à mesure de cette transformation, on a constaté que la combinai- son des deux façons de procéder était particulièrement avan- tageuse, c'est-à-dire la réduction de la section d'écoule- ment et l'augmentation simultanée de la température, à mesu- re que la réaction progresse.
On va indiquer plus en détail le mode de travail combiné à l'aide d'un exemple de réalisation chiffré. L'ap- pareil était constitué par un agrégat tubulaire à trois éta- ges. Dans le premier étage, on a utilisé 3 tubes de 30 mm de diamètre intérieur et de 12 mm d'épaisseur de paroi. Dans ces tubes, on a fait passer un gaz contenant 61% de propylène à une température de 4600 et une pression de 100 atmosphères. les tubes étaient chauffés sur une longueur de 600 mm et on a introduit par tube et par heure 1.600 g de gaz contenant des oléfines. Après être passé dans ces trois tubes, le gaz arrivait dans deux tubes montés en parallèle ayant les mêmes
<Desc/Clms Page number 6>
dimensions et chauffés à 500 .
De là , les gaz résiduels pas- saient dans un tube unique qui, conformément à la réduction de la teneur en oléfines, était chauffé à 525 . Les oléfines présentes étaient transformees pour 95 % en essences liqui- des de valeur. On a établit qu'il ne se produisait de sé- paration de carbone qu'en quantité à peine mesurable. En ou- tre, on a constaté qu'il ne se produisait une séparation de méthane ou corps analogues que dans une mesure si faible qu' il n'était absolument pas possible de déterminer le méthane de façon sûre. D'après les procédés antérieurs, il n'est pra- tiquement pas possible d'effectuer une transformation par- faite de ce genre des oléfines.