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Procédé pour la transformation de la houille en une matière soluble dans le pétrole ou ses fractions.
La présente invention a pour objet un procédé permet- tant de transformer la houille et plus particulièrement une houille grasse (à 20% ou plus de matières volatiles), pratiquement insolu- ble dans les hydrocarbures, en des composes chimiques qui se dissol- vent facilement et totalement dans les hydrocarbures, notamment dans les fractions du pétrole : étherde pétrole, essence de pétrole, white spirit, produits lampants, huiles pour Diesel, fuel oil, mazout, huiles lubrifiantes etc. Ce procédé permet aussi la fabrica- tion directe, à partir de la nouille, de combustibles liquides mixtes (fuel oil). stables et homogènes dans lesquels la houille et le pétrole sont intimement associés par combinaison chimique.
Il permet aussi de fabriquer des matières susceptibles d'applications en dehors du domaine des combustibles, notamment comme lubrifiants, comme matières d'addition au caoutchouc, aux résines synthétiques, aux vernis etc.
Suivant cette invention, après avoir traité la houille au-dessus de 350 C par un dissolvant tel que l'huile anthracénique, on soumet le produit obtenu à l'action d'acides organiques à plus de 6 atomes de carbone dans la chaîne moléculaire, en présen- ce d'un catalyseur acide, cette opération s'exécutant avantageuse- ment en deux ou plusieurs phases.
Le traitement de la houille dissoute à 350-380 dans l'huile anthracénique par les acides gras, sans addition de cata- lyseur étranger, a déjà fait l'objet de publications du demandeur dans la littérature scientifique (Bulletin de la Société Chimique Belge n 44 - 1935). Mais le produit obtenu dans ces conditions, dénommé "oléo-charbon", bien que soluble dans le benzène et ses homologues en présence de traces d'acide organique libre, est insoluble dans les hydrocarbures aliphatiques.
A la différence d'oléo-charbon, les produits obtenus grâce à l'intervention d'un catalyseur et au mode opératoire suivant la présente invention, ont acquis la propriété nouvelle et précieuse d'être solubles dans les hydrocarbures aliphatiques, même saturés. Ces produits appelés par le demandeur "charbons liposolubles" se laissent dissoudre dans le pétrole et, moyennant récupération et recyclage des fractions d'huile et d'acide organi- @
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que non détruites par le traitement, cette opération s'ef
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dans des conditions économiques et avec un excellent rendems Dans l'exécution pratique àu procédé on peu4,Eëup pour la première opération tout dissolvant approprié, c.
le anthracénique etêtée ou le brai à la pression ordina±%e* mélange ne tétraline et phénol de Pott et Broche en autocla-m comme acides organiques, on peut faire usage non seulement/ des gras tels que l'acide oléique sous forme d'oleine du-com mais avantageusement diacides gras obtenus par simple oxydât par l'air des fractions paraffineuses des petroles, ces des acides étant obtenables à très bon compte et ne mettant en @ d'autre matière première que les pétroles.
Comme catalyseurs on emploie une petite quantité de fort, cette quantite devant seulement être suffisante pour pas être entièrement consommée par les cendres et éventuelle par les matières constituant les parois de l'appareil.
En faisant varier la proportion diacide organique
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ployee, on peut obtenir des produits différents, 15augmqxta*à la proportion diacide ayant, en général, pour effet d'amo7..air consistance des produits et d'augmenter leur solubilité dans. plupart des dissolvants organiques courants.
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EJ#;#Li.S LE, ü-ODEL,3 OPERATOIRES:
I.- Dissoudre 10 kg. de houille dans 25 kg. d'hui anthracénique etêtée, chauffee vers 380 C, durant une demi. par exemple dans un apgareil à oscillations tel que celui déc dans le brevet belge n 407.85. Dans cet appareil on intro alors 40 kg. diacide oléique (par exemple sous forme d'oléine brute du commerce) et on rétablit la température de 380 C du une demi-Heure.
Après ce traitement on introduit encore 40 kg. d'oléine et en même temps le catalyseur sous forme d'acide plat phorique sirupeux, à raison d'un excès de 100 gr. sur la quan nécessaire pour neutraliser les matières minérales de la houil
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On continue à chauffer pendant 1 heures à une température,.êe ou inférieure.
Les aissolvants lourds sont ensuite éliminés pa tiilation dans le vide et peuvent être recyclés après frac ment. La matière qui n'a pas distille est reprise par une peti quantite d'essence ou de white spirit; la solution est filtrée pour élimination d'un résidu laissé par la houille (10 à 20% eelle-ci par exempta) puis est évaporée éventuellement jusqu'à la consistance voulue. Rendement en produit sec : 20 kg. ev Ce produit se présente sous forme d'une matièr brun noir, plus ou moins caoutchoutique selon qu'elle contient plus ou moins d'impuretés plastifiantes, fusible et soluble de la ligrolne (fraction du pétrole bouillant vers 100 C).
EXEMPLE II.
La aissolution de 10 kg. de houille préparée comme I jusqu'au premier traitement à l'oléine est reprise par cixod
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son volume d'essence de pétrole pour floculation de 1-loléocbjw Ce dernier, après séparation sur filtre, est repris par une quantite d'oléine (par exemple 20 kg. ) contenant le catalyseui et chauffé à 300-550 C.
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Le produit de ce second traitement est repris par cinq fois son volume d'alcool méthylique pour floculer le charbon lipo- soluble et le séparer de l'oléine en excès. Le floculat est lavé à l'alcool et peut être utilisé tel quel ou après mise à consis- tance voulue par une fraction du pétrole et filtration.
Les restes d'oléine contenus dans les filtrats - et les dissolvants - sont recycles après distillation fractionnée.
EXEMPLE III
Chauffer 10 kg. de houille à 380 C durant une demi- heure en présence d'huile anthracénique, puis floculer la houille dissoute, à l'aide de 100 kg. ae benzol, de white spirit ou d'es- sence de pétrole et filtrer.
Traiter la matière précipitée et débarrassée du dissol- vant par 20 kg. d'oléine du commerce à 380 C Floculer la matière dissoute (oléocharbon ) par 100 kg. d'essence de pétrole et filtrer.
Ajouter à la matière précipitée et débarrassée du dis- solvant 20 kg. d'oléine du commerce additionnée d'une quantité d'acide fort catalyseur suffisante pour qu'il subsiste 1% d'acide fort libre dans le mélange et chauffer pendant 1 heures à 300-350 C
Traiter ensuite comme dans l'Exemple II.
Ce mode opératoire a sur les précédents l'avantage d'évi- ter le mélange des oléines avec les huiles anthracéniques, de faci- liter le recyclage de chacune des huiles et d'économiser celles- ci, mais il est plus compliqué en raison des séparations intermé- diaires des produits floculés.
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EXEMPL1S IV. V et yI .
Procéder comme dans les exemples I, II et III respective- ment, en remplaçant dans chacun de ceux-ci l'oléine du commerce par un poias double d'un mélange brut d'acides gras obtenu par simple oxydation de fractions paraffineuses de pétrole naturel ou synthétique. Cette oxydation peut se faire par l'air en présence de catalyseurs, par des procédés connus. Cette variante permet d'évi- ter de faire appel à des matières grasses trop coûteuses pour la fa- brication de combustibles et d'utiliser uniquement comme matières premières, à côté du charbon, des fractions du pétrole.
Les solutions de charbon liposoluble obtenues suivant l'invention jouissent de propriétés variées qui les rendent propres à l'utilisation dans un grand nombre d'applications pratiques.
Une application importante consiste dans la fabrication de combustibles liquides dans lesquels les matières premières, char- bon et pétrole, peuvent être associées dans des proportions très variées. D'autres applications d'un grand intérêt sont la fabrica- tion de lubrifiant, l'incorporation du charbon liposoluble et de ses solutions à divers produits, notamment le caoutchouc, les rési- nes synthétiques, les vernis etc.