BE422933A

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Publication number: BE422933A
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Description

Procédé pour préparer des carburants volatile @
On a trouvé qu'on peut préparer des carburants liquides, bouillant dans la zone de l'essence et très stables à l'auto-allumage, à partir d'hydrocarbures gazeux en majeure partie saturés en faisant passer sous une pression élevée d'au moins 100 atm. et à des températures supérieures à 450 C. ces hydrocarbures ou des mélanges en contenant en même temps que de l'hydrogène sur des catalyseurs ayant une action fortement hydrogénante ou une .action acide et dédoublante.

L'hydrogène s'emploie alors en quantités telles que la pression partielle des hydrocarbures gazeux dans le gaz primitif soit :au moins 65 %, utilement 70% et plus de la

pression totale. La pression partielle d'hydrogène est en général de 5 à 30 %. Plus le poids moléculaire de l'hydrocarbure ou des hydrocarbures gazeux employés est faible, c'est- à-dire plus ils sont riches en hydrogène, plus on leur donnera une pression partielle élevée. Le pentane par exemple s'emploiera avantageusement sous une pression partielle de 65 à 75 %, le butane sous une pression partielle de 70 à 85 %, le propane sous une pression partielle de 80 à 90% et l'éthane sous une pression partielle de 90 à près de 100 % de la pression totale.

Comme gaz primitifs on envisagera en particulier le propane, le butane et le pentane ou leurs mélanges, comme par exemple des gaz résiduels d'hydrogénation sous pression renfermant ces hydrocarbures.

La pression totale est en général comprise entre 100 et 600 atm., bien qu'on puisse aussi employer des pres- sions plus élevées ; onopèrera utilement sous des pressions comprises entre 250 et 500 atm.

La réaction peut s'effectuer à des température comprises entre 450 et 700 C., des températures de 500 à 600 C. étant avantageuses. Des températures plus élevées sont nécessaires lorsqu'on fait réagir des hydrocarbures à poids moléculaire peu élevé comme le propane et l'éthane que lorsqu'il s'agit d'hydrocarbures à poids moléculaire supérieur comme le butane et le pentane.

Comme catalyseurs on envisagera des substances ayant une action fortement hydrogénante et ceux qui, dans les conditions de la réaction, ont une action acide et en outre une action dédoublante. Comme exemples on peut citer les sulfures de métaux lourds, comme les sulfures du zinc, du cadmium, du magnésium, de l'aluminium, du titane, de l'étain

et des métaux du groupe du fer, mais en particulier les sulfures des groupes 5 et 6, puis des métaux des groupes 5 et 6 comme le molybdène ou le tungstène, ou leurs composés, en particulier les sulfures déjà cités, ou encore les oxydes, phosphates ou halogénures de ces métaux, le cas échéant concurremment à d'autres métaux, par exemple du tungstate de nickel, puis des métaux ou leurs composés conjointement à de l'halogène, de l'acide halogénhydrique ou des halogénures de métalloïdes,

ceux-ci également de façon isolée, ou encore des composés métalliques conjointement à de l'acide phosphorique. Les dits catalyseurs s'emploieront utilement sur des supports, par exemple du charbon actif, de la bentonite, de la terre de Floride ou de la bauxite. Des mélanges très convenables sont ceux d'hydroxyde d'aluminium, de molybdate d'ammonium et de charbon "Norit", de vanadium et de tungstène (sous forme d'oxydes ou de sulfures) ou de molybdate de zinc et de magnésium (également sous forme sulfurée) ou de silicate de cuivre ou de zinc et de sulfure de tungstène ou de molybdène, ou un mélange sulfuré à fond des éléments: zinc, bore et tungstène.

Comme il y a consommation d'hydrogène pendant la réaction il faut veiller à ce que de l'hydrogène soit encore présent après celle-ci. En général, l'hydrogène dissous sous une pression de 200 atm. ou plus dans l'hydrocarbure gazeux liquéfié (comprimé et non encore chauffé) suffit pour la réaction. La quantité d'hydrogène dépend du degré de transformation désiré. Il est avantageux de choisir les conditions de réaction de façon que seule une partie de la matière première soit transformée.

Sous la pression régnante ou après détente partielle jusqu'à une pression de 20 à 50 atm. ou jusqu'à 5 atm. on fractionne le produit de réaction en produits

liquides bouillant dans les limites désirées et en matière première intacte ou transformée en oléfines gazeuses correspondantes (par eyemple butane, propane, propylène, le cas échéant aussi éthane et éthylène) qu'on restituera au cycle et en gaz qu'il n'est pas ou pas facilement possible de transformer, comme par exemple l'hydrogène résiduel avec du méthane et de l'éthane, et en impuretés contenues dans les gaz, comme par exemple l'azote.

En général on choisira les conditions de la réaction, c'est-à-dire la température, la pression, le taux d'alimentation, la pression partielle et le catalyseur, de manière à transformer environ 10 à 60 %, en particulier 20 à 40 % des hydrocarbures.

Moins le poids moléculaire de l'hydrocarbure ou des hydrocarbures primitifs est élevé, plus forte sera utilement la valeur donnée à la. pression totale et au temps de séjour.

EXEMPLE -------------
Faire passer sous une pression de 300 atm. et à une température de 530 C. un mélange de 80 % de butane et de 20 % d'hydrogène sur un catalyseur composé de sulfures de tungstène et de nickel, la dépense étant de 2 kg. de butane par heure et par litre de catalyseur. 38% du butane se trouvent ainsi transformés; réintroduire les 62 % de butane restants en même temps que le propane et une partie de l'éthane formés. Le butane transformé donne naissance à environ 58 % de produits liquides dont 80% sont constitués par une essence de qualité supérieure ayant un indice d'octane de 82 ; les20 % restants constituent une huile moyenne. En outre du produit liquide le butane transformé donne naissance principalement à du méthane.

L'essence n'a. besoin d'aucun raffinage.

Claims

RESUME ----------- 1.- Procédé pour préparer des carburants volatils stables à l'auto-allumage à partir d'hydrocarbures gazeux en majeure partie saturés, consistant à faire passer sous une pression élevée d'au moins 100 atm. et à des températures supérieures à 450 C. ces hydrocarbures ou des mélanges en con- tenant en même temps que de l'hydrogène sur des catalyseurs ayant une action fortement hydrogénante ou une action acide et dédoublante.

2.- On traite du propane, du butane ou du pentane ou des mélanges en contenant sous une pression supérieure à 100 atm., sous une pression partielle de ces hydrocarbures comprise entre 65 et 90% de la pression totale et à une tem- pérature comprise entre 500 et 600 C.

3.- A titre de produits industriels nouveaux, les carburants volatils stables à l'auto-allumage préparés par le procédé ci-dessus défini.