BE452829A - - Google Patents

Description

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  Procédé d'aromatisation et de déshyd-rogénation catalytique d'hydm- carbures. Dans   l'aromatisation   et la déshydrogénation catalytique 
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 des mélanges d'hydrocarbures renfermant essmtiellement des hydrocarbures à chaîne linéaire, comme par exemple l 'hexane, l'heptane ou l'octane, on enploi e'des catalyseurs constitués principalement d'oxyde â'a7.uminiun et d'oxyde de chrome. Pendant l' aromati sation   ! on   la déshydrogénation ces masses de contacts de conversion ou de 
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 transformation se couvrent.- de dépôts de carbone qui sont périodequement enlevés du matériau de contact par flambage. Le flambage ' des dépôts de carbone est réalisé au moyen d'air ou d'autres gaz oxygénés.

   Après lwenlèvenent du carbone la masse de contact est traitée encore au moyen de gaz réducteurs, utilement au moyen d'hydrogène, dans le but de retransformer le chrome hexaValent",#ar exenpl e 1 e Cr(3), formé par o Jzr dati o n, en chrome trivalent (Cr2a3). 



  Il a été trouvé suivant la présente invention qu'on peut ' obtenir dans ce cas des masses de contact particulièrenpnt précieuses, d'une plus grande, activité sélective, en utilisant pour la réduction de la masse de contact de l"hydrogène ou des gaz renfermant de l 'hydrogène qui sont pratiquement exeupts d-lo)Vgène ou de composés oxygénés, particulièrement exempts de vapeur   d'eau.   Des recherches   appronfondies   ont montré que les gaz réducteurs   renfermant   de l'hy- 
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 drogène ne doivent contenir que seulement autant de vapeur d'eau, respectiv8.nent de composés oxygénés correspondant à la vapeur d'eau, qu'il soient saturés de vapeur d'eau'seulement à une réfrigération 
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 à o C.

   Par conséquent le teneur en vapeur d'eau doit 'être loin audessous de 5 gr de H20/mS, utilement au-dessous de 1 gr de H2f/m. Lorsqu'on réduit les masses de contact au moyen de gaz renfermant de l'hydrogène et libérés d'eau à ce point en obtient non seulement un meilleur rendement en hydrocarbures aromatiques, mais aussi une moindre séparation de carbone à   1 -intérieur   de la masse de contact. 



   Les exemples d'exécution ci-dessous expliquent d'une maniène plus détaillée lerésultat produit par cette m esure. 
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On charge un récipient de réaction de   140   an de diamètre et de 100 en de hauteur de   430   litres d'une masse de contact à base 
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 dioxyde d'aluminiun et dloyyde de chrome mélangée à 990 litres d'un matériau pierreux accumulateurs de chaleur. Par ce récipient de réaction on fai t passer à 480 C, eooéans 30 minutes, 20 litres (13,7 kg) d'het tane liquide chauffé préalablement à la température de réac- tion. Ensuite on soumet la colonne de contact à un bref balayage au moyen de gaz de fumée, pour en chasser les gaz hydrocarbonés res- 

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 tants.

   Puis on y fait passer pendant 15 minutes; à une vitesse de passage de 400 m3/h3uip-, de l'air préchauffé à 48S C. Après que l'enlèvement du carbone par flambage est achevée, on procède encore une fois   à   un bref soufflage de gaz de   fumée   et on fait passer ensui te sur le catalyseur pendant 15 minutes, égal en ent à une vi tes- 
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 se de passage de n0U m3/heure, un mélange gazeux à 90% en volume d'hydrogène et 10% en volume de gaz de craquage. 



  Dans le cas d'Emploi a'hyarcgène sec, contenant moins de 1 gr de H2#? par m , on obtient 2200 gr d'eau de réduction: Par contre, un mélange d'hyùrogène contenant environ 20 gr de H20/mb donne seulanent 1SOO gr d'eau ae réduction-; P ar conséquent l'hydrogène débarrassé dans une forte mesure de composés   oxygènes   produit une réduction beaucoup meilleure de la masse ae contacts. 



   Lors de la période d'aromatisation subséquente on obtient, 
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 avec la masse de contact réduite au moyen d'hydrogène seau, un produit liquide renfermant Z:8o en volume de toluène, alors que dans le second cas, c'est-à-dire avec   1-'Emploi   d'hydrogène   humide,   les 
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 produits formés renferment seulement 82% en vol une de toluène, de sorte qu'avec un gaz réducteur exempt d'eau le rendement en hydrocarbures aromatiques est d'environ 75% meilleur. Malgré ce rendement accru en hydrocarbures aromatiques la séparation de carbone est inférieure d'environ   25%.

   En   effet, dans le cas de la réduction avec de   l'hy drogène   humide, on obtient dans la période   d'aro-   matisation subséquente une séparation de carbone de 4% en poids de la quanti té traitee, alors qu'avec l'Emploi de gaz réducteurs 
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 dont la teneur en eau était éliminée jusqu'à 1 gr de H;';;0/m0, la masse de contact entraîne seulement une perte en carbone de 2io en poids de la quantité trai tée. 



   EXEMPLE   D'EXECUTION 2.   
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  Sur 2F3Ct an3 d'une masse de contact â'aromati sation, chargée dans un tube en verre chauffé é2ectiquenQa.t, on fait passer par heure, à 4i0 C, 60cm3 d'heptene liquide vaporisé. Puis la masse de contact est soumise à un bref soufflage à l'azote et ensuite, pendant 10 minutes, à un flanbage à l'air, à une vitesse de passage de 150 1/heure.   Apres  s un nouveau soufflage de courte durée à l'azote 
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 on procède finalanent à une réduction pendant 10 minutes, à une vitesse de passage d'environ 120 1/heure au moyen d'un mélange d'hydrogène et d'azote contenant environ 75% en volume d'hydrogène.

   L'effet produit par la vapeur d'eau contenue dans le gaz 'réducteur ressort de la comparai son ci-dessous : 
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<tb> Teneur <SEP> en <SEP> eau <SEP> du <SEP> mélange <SEP> Teneur <SEP> du <SEP> produit <SEP> de <SEP> réaction
<tb> 
 
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 d5azote et d-hydrogène : liquide en toluène. au-dessous de 0, 5 gr de H par m3 51 % en volume de toluène 5 il il il 4z % il il ira il rr rr 30' rt il 
Ces   chiffres   montrent que par un abaissement' de la teneur en eau de 18   gr/m   à environ 0, 5 gr/m3 on peut obtenir une augmentation d'environ 70   % du   rendement en toluène. 
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  EXEMPLE E D' EXÇ i 1 1V ' 
Sur 280 cm3 d'une masse de contact d'aromatisation, chargée dans un tube en verre chauffé électriquement, on fait passer par heure, à 480 , 60 cm3 d'heptane liquide   vaporisé.   puison soumet la masse de contact à un bref soufflage à l'azote et ensuite,, pendant 10 minutes, à un flambage à l'air, à une vitesse de passage de 150 1/heure. Puis on   procède..de   nouveau à un soufflage de courte   @ -   

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 durée à l'azote et finalement à une réduction au moyen d'hydrogène   pur pendant 10 minutes à une vitesse de passage de 120 1/heure. 



  L'hydrogène employé contenait moins de 0,2 gr de H20/m3. Dans la pé-   l'iode d'aromatisation subséquente on obtient un produit liquide constitué de toluène à concurrence de 48% en volume. Par contre,   lorsqu'on   utili se pour la réduction de l'hydrogène séché, renfermant 1 % en volume   d'oxygène,   la teneur du produit final en toluène des- 
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 cens de 48 rtj;, en volume a 32 % en volume, c'est---â.-dire d'environ 33 %. Le procédé décrit dans ce qui précède peut être appliqué 
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 aussi bien aux;1 catalyseurs à base d'oxyde d'alumimum et d'oxyde de chrome purs qu'aux masses de contact qui renferment, comme additions 
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 acti vantes, encore d'autres métaux ou combinaisons métalliques. 



     L'enploi   d'hydrogène qui est pratiquement complètement débarrassé de vapeur d'eau et de composés oxygénés semblables, entraîne des difficultés industrielles considérables. Par conséquent la découverte qu'il était possible d'employer, pour la régénération efficace des,masses de contact d'aromatisation à base d'oxyde de 
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 chrome, aussi de l'hydrogène qui confient- -encore de (},..6 à 5 gr de H20 par m3 normal, c'est-à-dire 6 à à fois plus de'vapeur d'eau que, par exemple, l'hydrogène ,¯électrolytique, constitue un pro-' grèstechnique consi dérabl e.

   L'obtention sur une grande échelle industrielle des mélanges d'hydrogène possédant cette teneur en vapeur d'eau est considérablement plus simple que la préparation de l'hydrogène électrolytique séché. par conséquent il est d'une importance extrême pour l'exploitation -des installations   d'aroma-   tisation sur une grande échelle industrielle d'avoir la possibilité, grâce au nouveau procédé, d'employer de l'hydrogène très bon marché lorsque la. teneur de ce dernier en vapeur d'eau est située dans les limites indiquées. Des degrés de siccité de cet ordre peuvent être obtenus avec certitude, d'une manière extrêmement simple et à bon marché sur une grande échelle industrielle, par exempl e, par une réfrigération à environ -5 C.

   Puisque la teneur en frigories des gaz séchés sert, de la manière usuelle, à la réfrigération des quantités de gaz fraîchement admises, le séchage d'hy- 
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 drogène, nécessaire suivant l'invention, n'entraîne que des frais

Claims (1)

1. insignifiants. REVENDICATION S EMI3.6 --------------------------- 1.- Procédé d'aromatisation et de déshydrogénation catalytique de mélanges d'hydrocarbures, particulièranent à l'aide de catalyseurs constitués d'oxyde d'aluminium et d'oxyde de chrome, caractérisé en ce qu'après avoir été débarrassées par flambage des dépôts de carbone formes pendant la période d'aromatisation, les masses de contact sont soumises à une. réduction au moyen d'hydrogène, ou de gaz renfermant de l'hydrogène, pratiquement exempts d'oxygène EMI3.7 ou de composés oxygénés, et ne ienienaent particulièrement presque pas de vapeur d'eau.

   2.- procède suivant la revendication 1, caractéri sé en ce que la teneur des gaz réducteurs en vapeur d'eau ou en quantités équivalentes d'oxygène ni est pas supérieure à 5 gr de H2O par m3, EMI3.8 util ornent moins de 1 gr de Hk par m3.

   3.- Procédé d'aromatisation et dedéshydrogénation catalytique d'hydrocarbures, en substance comme décrit ci-dessus avec référence aux exemples cités.