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Description


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     MEMOIRE   DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'INVENTION 
 EMI1.1 
 la société : N.V. DE BATAA9SIHE PETROL1i;UM IL4TSUFAPPIJ " Procédé pour enlever l'oxyde de carbone des gaz qui en contiennent ". Priorité d'une demande de brevet déposée aux Pays-Bas le 19 octobre 1943. 



   La présente invention est relative à. un procédé pour enlever l'oxyde de carbone des gaz qui en contiennent,par conversion catalytique à l'aide de vapeur,
On a déjà proposé divers procédés pour enlever l'oxyde de carbone des gaz qui en contiennent, par conversion cata lytique en biexyde de carbone et hydrogène, à l'aide de vapeur. 



   Dans les procédés qui ont été envisagés jusqu'ici pour l'application industrielle, on n'a pas réussi à réduire à un degré suffisant la teneur des gaz en oxyde de carbone. 



   Or, dans bien des cas il est désirable-par exemple dans la préparation de l'hydrogène par conversion du gaz 

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 à l'eau - d'obtenir un produit qui contient aussi peu d'oxjde de carbone que possible, ou qui, de   préférence,n'en     contient/pratiquement   pas du tout, ceci, entre autres, parce que, quand, par la suite, l'hydrogène doit être utilisé pour des réactions d'hydrogénation, divers catalyseurs qu'en peut envisager pour les employer dans le pro cessus d'hydrogénation, par exemple les catalyseurs de nic kel seraient empoisonnés. 



   Les procédés connus jusqu'ici dans la technique pour la conversion catalyrique de l'oxyde de carbone en bioxyde de carbone et hydrogène par la vapeur ne fournissent pratiquement pas de produits finaux ayant une teneur en oxyde decarbone inférieure à 2   %   apprexi- mativement en volume, parce que la température de réaction minimum pour cette conversion, si on désire l'effectuer aussi économiquement que possible, est de   400 C     @   approximativement. Au point de vue thermodynamique on peut aussi ealculer qu'à cette dernière température,la concentration d'équilibre de l'oxyde de carbone dans le gaz de   réactien,   avec les rapports techniquement utilisables oxyde de carbone-vapeur (par exemple le rapport   1:5),   doit être approximativement 2 %. 



   Une décroissance plus poussée   de   cette concentration ne peut être obtenue qu'en choisissant une   température   de réaction plus basse, maisalors, pour rendre le procédé économique, il faut trouver d'autres catalyseurs que ceux qui ont été employés jusqu'ici dans la technique. 



   Suivant la présente invention, on a mis au point un catalyseur qui permet d'effectuer une élimination intense d'oxyde decarbone à une températureinférieure à 400 C. environ, d'une manière économique . 



   Il a été découvert que le catalyseur à employer 

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 à cet effet doit contenir du cuivre, de l'oxyde de magnésium et du l'oxyde   @   d'aluminium. 



   Le processus correspondant peut être mis en oeuvre sous la pression atmosphérique ou seus une près- sion qui en diffère. 



   Si on le désire, il peut exister dans le catalyseur des substances additionnelles ayant ou non à exercer une action ou une autre . Ainsi, par exemple, le cata- lyseur peut contenir des substances agissant à titre de promotrices, commel'oxyde de cérium, l'oxyde de thorium ou des composés alcalins. 



   On obtient les meilleurs résultats à l'aide de cata- lyseurs contenant 0,2 environ à 0,5 environ   grammol.   de cuivre, 0,1 environ à 0,5 environ   grammol .   d'oxyde demagné- sium et 0,1 environ à 0,7 environ grammol, d'oxyde d'alu- minium par   grammol.   de cuivre plus oxyde de magné sium plus oxyde d'aluminium . Un catalyseur contenant les trois com- posants en quantités équimoléculaires s'est montré éminem- ment approprié. 



   Lorsqu'on utilise ce catalyseur, il est passible,par
C exemple, à une température de   250 /environ ,   de réduire la teneur en oxyde de carbone des gaz qui en contiennent,à quelques dixièmes pour cent. 



   Le fait d'opérer à des températures dnférieures à 400 C. environ implique le danger que les catalyseurs soient affectés d'une manière défavorable par le dépôt de   carbo-   ne, comme résultat de la   réaction:   
 EMI3.1 
 2 00 - C02 f C (réaction dite de BO'UDOUARD). 



  Afin d'échapper à cette objection, il est possible,lorsqu'on a à convertir des gaz ayant une teneur en oxyde de carbone plus élevée que 2 % environ en volume,d'appliquer avec profit d'abord l'un des procédés connus pour 

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 réduire la teneur en   exyda   de carbone, et d'amener ainsi la teneur en oxyde de carbone à 2 % environ, après quoi on réduit encore cette teneur par application du procédé conforme à l'invention. 



   Ainsi le procédé conforme à l'invention est spécia- lement applicable à l'élimination intense de l'oxyde de carbone des gaz qui contiennent 2 % au moins d'oxyde de carbone. 



   Les catalyseurs sont préparés de préférence par la voie des hydroxydes métalliques qui ont été obtenus par co-précipitation des solutions de sels métalliques au moyen d'hydroxydes alcalins. 



   Les catalyseurs conformes à le présente invention peuvent être utilisés pendant une longue durée de suite et leur activité ne décroît que lentement. Ils peuvent être ramenés à leur activité originaire ou pratiquement originaire d'une manièresimple, par exemple en faisant passer sur eux de l'air sans apport de chaleur provenant de l' extérieur. 



   Un avantage spécial consiste encore en ce que les   on ne'    catalyseurs sent trèsrésistants à l'empeis cment, par exemple par les composés de soufre. 



   Le procédé conforme à, la présente invention va être illustré plus complètement, par l'exemple suivant: ESEMPLE- 
Des volumes   égaux   de solutions aqueuses 0,33 molécu-   la.ares   de nitrate de cuivre, de nitrate de magnésium et de nitrate d'aluminium dans l'eau sont mélangées et précipitées, sous agitation énergique, avec de la lessi- ve de soude caustique à 16 %. Le précipité est filtré par aspiration, lavé avec de l'eau en quantité égale à   trais   fois le volume de la quantité de fluide et ensuite 

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   séché ,   Le produit obtenu est pulvérisé et aggloméré en pastilles cylindriques ayant un diamètre de 5   mm. et   une hauteur de3 mm. 



   40 cm3 de ces tablettes sont introduits dans un tube à réaction réglé verticalement, du diamètre de 22   mm.,   réduits par l'hydrogène à 2600 C pendant deux heures et ensuite utilisés pour la conversion de l'oxyde de carbone; à cet effet on fait passer des gaz contenant l'oxyde de carbone à travers le tube de réaction à 259 C à une vitesse de 5 litres par heure environ, conjointement' avec de la vapeur à une vitesse de 4 g. environ par heure . Les analyses qui suivent donnent une image des conversions obtenues.      
 EMI5.1 
 



  : GompQsitien (en % en vol.) 1 ¯ - - ¯ - - ¯ - ¯ - - ¯ - ¯ ¯ ¯ - - - ¯ - - ¯ - - - - - - - 
 EMI5.2 
 
<tb> 
<tb> gaz <SEP> de <SEP> réaction
<tb> gaz <SEP> initial: <SEP> après <SEP> 597 <SEP> heures
<tb> CO2 <SEP> 4,5 <SEP> 14,7
<tb> Oléfines <SEP> 1,3 <SEP> 0,0
<tb> O2 <SEP> 1,0 <SEP> 0,4
<tb> CO <SEP> 19,5 <SEP> 0,46
<tb> H2 <SEP> 53,0 <SEP> 63,0
<tb> hydrocarbures
<tb> saturés <SEP> 12,0 <SEP> 12,9
<tb> N2 <SEP> 8,7 <SEP> 8,5
<tb> 
 
 EMI5.3 
 .¯¯¯¯¯¯-------------------¯--¯---------¯-- -------------- 
Composition (en % en   val.)   
 EMI5.4 
 
<tb> 
<tb> :gaz <SEP> initial <SEP> gaz <SEP> de <SEP> réaction
<tb> après <SEP> 309 <SEP> heures
<tb> 
 
 EMI5.5 
 -- ar-----------------.--rrr-..am-----sw--i-W-raa--r----r 
 EMI5.6 
 
<tb> 
<tb> :CO2 <SEP> : <SEP> 11,6 <SEP> :

   <SEP> 17,0 <SEP> :
<tb> Oléfines <SEP> 0,4 <SEP> 0,3
<tb> 02 <SEP> 1,4 <SEP> 0,8
<tb> CO <SEP> 20,0 <SEP> 0,37
<tb> H2 <SEP> 49,6 <SEP> 56.9
<tb> hydrocarbures <SEP> saturés <SEP> 12,0 <SEP> 11,8
<tb> N2 <SEP> 12,0 <SEP> 12,8
<tb>

Claims

EMI6.1

R .l!i :.::; -0 ],..ili 1. Procédé pour éliminer l'oxydedecarbone des gaz qui en contiennent, par conversion catalytique à l'aide de vapeur, caractérisé par l'emploi de catalyseurs contenant du cuivre, de l'oxyde de magnésium et de l'oxyde d'aluminium, et par le fait que l'on opère à des températures inférieures à 400 C environ.

2, Modes d'exécution divers de ceprocédé comportant une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : a) le catalyseur contient 0,2 environ à 0,5 environ EMI6.2 gramnol, de cuivre, il,1 environ à G,d environ gram.mol. d'oxyde de magnésium et 0,1 environ à 0,7 environ grammel. d'oxyde d'aluminium per grammol. de cuivre plus oxyde:; de magnésium plus oxyde d'aluminium. b) on applique le procède à des gaz contenant2 % environ en volume, ou moins, d'oxyde de carbone.