BE435351A

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Publication number: BE435351A
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Description


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  Procédé pour transformer le monoxyde de carbone en hydrocarbures au moyen d'hydrogène. 



   Il est connu que, dans la transformation du monoxyde de carbone, au moyen d'hydrogène, en hydrocarbures dont la molécule renferme plus d'un atome de carbone, effectuée dans la phase gazeuse en   présence   de catalyseurs, il se produit facilement une diminution considérable de l'activité du catalyseur, ce qui est dû au fait qu'il se   dépose   sur lui des produits de transformation à poids moléculaire .élevé tels que des cires de paraffine. Pour régénérer ces catalyseurs on a déjà proposé de faire passer de   l'hydrogène à   température 

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 élevée et par intervalles sur les catalyseurs, ou de les épuiser au moyen d'essence liquide.

   Toutefois, pour ce traitement au moyen d'hydrogène, une installation spéciale pour la production d'hydrogène ou de gaz riches en hydrogène est nécessaire, et pour l'épuisement il faut faire circuler à travers l'enceinte de réaction des quantités considérables d'essence qu'il est nécessaire d'évaporer après le-épuisement pour obtenir la cire de paraffine solide extraite. 



   Or on a trouvé qu'on obtient des améliorations dans cette transformation en faisant passer par intervalles sur le catalyseur les vapeurs de liquides organiques dans lesquels sont solubles les produits de transformation à poids moléculaire élevé déposés sur lui, et cela dans des conditions telles qu'il se produise au moins une condensation partielle de ces vapeurs, la régénération du catalyseur se faisant ainsi par extraction desdits produits. 



   Le temps nécessaire pour la régénération des catalyseurs par le procédé suivant la présente invention est plus court que dans le traitement susindiqué au moyen d'essence liquide, et un avantage supplémentaire sur ledit traitement tel qu'on l'appliquait jusqu'à ce jour réside en ce qu'après la régénération le catalyseur est immédiatement prêt pour la synthèse, car il n'est pas adsorbé d'hydrocarbures liquides, ou seulement de petites quantités, tandis que dans le processus par épuisement au moyen d'essence liquide une opération spéciale est nécessaire pour l'élimination complète du liquide qui a été adsorbé par le catalyseur.

   De plus, dans le présent procédé, des quantités bien moindres de liquide sont nécessaires comparativement à celles qu'on emploie dans ledit traitement au moyen d'essence liquide, et généralement on n'en emploie pas plus d'un cinquième environ de ces dernières quantités. 

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   Dans le   procédé   suivant la présente invention on emploiera d'une façon particulièrement avantageuse les vapeurs des hydrocarbures qu'on aura produits dans la transformation elle-même, de préférence celles d'une fraction bouillant dans la zone thermométrique de l'essence. Des vapeurs d'autres liquides organiques dans lesquels sont solubles lesdits produits de transformation à poids moléculaire élevé conviennent 'également, par exemple des vapeurs d'essence, de benzène, d'alcools, d'hydrocarbures non saturés ou substitués, de tétrahydro-naphtalène, de composés organiques renfermant de l'azote tels que les amines aliphatiques ou aromatiques, etc..

   Les vapeurs de liquides volatils tels que le pentane, ou d'hydrocarbures normalement gazeux comme le butane ou le   propane,   peuvent aussi être employées dans le présent procédé dans les conditions spécifiées ci-dessus. 



  On peut de plus employer simultanément ou successivement les vapeurs de liquides différents; par exemple, on peut faire d'abord passer des vapeurs d'essence sur le catalyseur et traiter ensuite ce dernier au moyen des vapeurs de solvants aromatiques comme le toluène et le xylène, ou de composés azotés. 



   On peut produire les vapeurs desdits liquides et les mettre en contact avec le catalyseur d'une manière désirée quelconque. C'est ainsi par exemple que les vapeurs peuvent être prises à un récipient de vaporisation et conduites de bas en haut à travers l'enceinte catalytique, condensées sur le catalyseur et amenées ensuite à refluer dans le récipient de vaporisation. L'introduction des vapeurs peut également s'effectuer par le sommet ou par les côtés en un seul ou en plusieurs points. Au moyen d'un dispositif réfrigérant placé en aval de l'enceinte de transformation on peut condenser complètement les vapeurs. Les vapeurs condensées peuvent en général être enrichies à un degré relativement   .'élevé   en pro- 

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 duits de transformation à poids moléculaire élevé extraits. 



  Apres l'épuisement ces produits peuvent être isolés d'une manière désirée quelconque, de préférence par vaporisation du liquide. Lorsqu'on emploie des liquides volatils ou des hydrocarbures normalement gazeux pour la régénération on peut facilement obtenir cette vaporisation par détente de la pression. Les vapeurs recueillies peuvent être restituées à l'opération de régénération. 



   Une façon avantageuse de mettre en oeuvre le procédé suivant la présente invention consiste à faire passer les vapeurs du liquide sur le catalyseur en même temps que le gaz à synthèse. On prendra soin en ce cas de choisir des vapeurs qui se condensent au moins en partie dans les conditions de transformation. Lorsqu'on opère de cette manière, il n'est pas nécessaire d'interrompre la transformation pour régénérer le catalyseur et l'on peut maintenir en permanence les mêmes conditions de température et de pression. On se bornera à ajouter de temps en temps des proportions convenables desdites vapeurs au gaz à synthèse en même temps qu'on pourra si l'on veut diminuer le taux d'alimentation en gaz. 



  Le rendement en produits de transformation est un peu plus faible pendant la régénération, mais ensuite il augmente immédiatement. Cette opération de   rég.énération   peut s'effectuer si l'on veut à des intervalles plus ou moins longs et l'on peut aussi l'appliquer en alternance avec d'autres procédés de régénération. 



   Le présent procédé peut s'employer pour la régénération de tout catalyseur propre à la transformation, par exemple de métaux du groupe du fer, le cas échéant en mélange avec des stimulants convenables, comme les catalyseurs au cobalt-thorium, etc. 

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   La transformation peut.s'effectuer aux températures habituelles, par exemple comprises entre 170   et 2200C.,   et sous une pression désirée quelconque, par exemple sous pression réduite, normale ou s'élevant jusqu'à 10 atm. ou plus, par exemple des pressions de   20   ou 50 atm. ou même supérieures. Pour le présent procédé l'enceinte catalytique peut avoir une forme quelconque; on peut utiliser par exemple des récipients de réaction dans lesquels les catalyseurs sont disposés entre des feuilles, aussi bien que des récipients de réaction tubulaires et autres. L'élimination de l'excès de chaleur peut s'effectuer de la manière habituelle. 



   L'exemple ci-après, auquel il doit être entendu que la présente invention ne se limite pas, mettra mieux en lumière sa nature et la façon dont on peut la mettre en oeuvre. 



  EXEMPLE -
Faire passer à une température d'environ   180 C   et sous la pression normale un mélange de 30 % en volume de monoxyde de carbone et de   60 % en   volume d'hydrogène (le reste ,étant constitué par des gaz inertes) à travers un récipient de réaction destiné à la synthèse de l'essence et garni d'un catalyseur composé de 85 parties en poids de cobalt et de 15 parties en poids d'oxyde de thorium pour 85 parties en poids de'terre d'infusoires. La température sera maintenue dans le récipient de réaction par   réfrigération   indirecte. 



   Après 40 jours de fonctionnement le rendement en hydrocarbures liquides est tombé à la moitié de la quantité qu'on avait primitivement obtenue. En vue de régénérer le catalyseur faire passer dans le récipient de réaction, provenant d'un récipient de vaporisation, les vapeurs d'une fraction d'essence bouillant à une température d'environ   180 C   tirée des produits de transformation, la température étant maintenue sensiblement inchangée dans le récipient de réaction. 

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  L'essence, qui se condense et s'écoule par le bas, est fortement enrichie en cire de paraffine. La ramener dans le récipient de vaporisation d'où les vapeurs d'essence seront à nouveau conduites sur le catalyseur. Arrêter la   rég,énération   lorsqu'il n'est plus extrait d'autre cire de paraffine; cesser alors de faire passer les vapeurs d'essence sur le catalyseur mais les condenser dans un refroidisseur et recueillir à l'état fondu la cire de paraffine qui demeure dans le récipient de vaporisation. 



   Les quantités d'essence qui sont nécessaires pour la régénération et que par suite on maintiendra en circula-   tion'sont   d'environ 0,5 m3 par m3 de catalyseur. A la différence de ces données dans l'opération de régénération par voie d'épuisement au moyen d'essence liquide on emploie par mètre cube de catalyseur 2,5 m3 d'essence liquide.

Claims

RESUME ----------- 1.- Procédé pour transformer au moyen d'hydrogène le monoxyde de carbone en hydrocarbures dont la molécule renferme plus d'un atome de carbone, l'opération s'effectuant dans la phase gazeuse en présence de catalyseurs, consistant à faire passer par intervalles sur le catalyseur les vapeurs de liquides organiques dans lesquels sont solubles les produits de transformation à poids moléculaire élevé déposés sur le catalyseur, et cela dans des conditions telles qu'il se produise au moins une condensation partielle desdites vapeurs, la régénération du catalyseur se faisant ainsi par extraction desdits produits.

2.- On emploie comme liquides des fractions de produits obtenus dans ladite transformation.

3.- On emploie une fraction bouillant dans la zone thermométrique de l'essence. <Desc/Clms Page number 7>

4. - On sépare par vaporisation les produits de transformation à poids moléculaire élevé extraits des vapeurs condensées et on ramène ensuite ces vapeurs à l'étape de régénération.

5. - On fait passer lesdites vapeurs sur le catalyseur dans les mêmes conditions que celles existant pendant la transformation.

6. - On fait passer par intervalles lesdites vapeurs sur le catalyseur en même temps que les gaz à synthèse.

7.- On emploie comme catalyseurs des métaux du groupe du fer en mélange avec des agents stimulants.

8. - On effectue la transformation à des 'températu- res comprises entre 170 et 220 C.

9.- A titre de produits industriels nouveaux, les hydrocarbures dont la molécule renferme plus d'un atome de carbone obtenus par le procédé ci-dessus défini.