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" Procédé catalytique perfectionné pour la synthèse de liquides organiques."
La présente invention se rapporte à un perfec- tionnement apporté aux méthodes de réalisation de la réunion catalytique d'oxydes de carbone et d'hydrogène en vue de pro- duire des hydrocarbures de plus de deux-atomes de carbone et des dérivés oxygénés de ceux-ci, et l'invention se rapporte plus particulièrement à la méthode pour conduire la réaction avec les catalyseurs présents sous forme fluidifiée et à ces catalyseurs eux-mêmes.
L'invention ressortira plus clairement de la description ci-dessous et du dessin ci-annexé.
Le dessin représente en élévation une vue semi-schématique et montre un appareil pour la réduction de monoxyde de carbone avec de l'hydrogène, dans lequel le ca- talyseur est employé sous forme fluidifiée.
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Au cours des dernières années, on a prêté beaucoup d'attention à une méthode perfectionnée pour la con- duite des réactions chimiques dans la phase gazeuse avec des catalyseurs sous forme fluidifiée, ce qui revient à dire qu'un catalyseur finement divisé est dispersé dans tout le mélange de réaction gazeux afin de former une suspension dense qui.
@ s'écoule dans l'appareil comme un liquide, en présentant des colo.nnes de chute tant dynamiques que statiques. Un tel sys- tème a été appliqué avec succès, sur une grande échelle, au cracking des huiles d'hydrocarbures aussi bien qu'à d'autres réactions.
Il est extrêmement important de maintenir le catalyseur dans un état de fluidité convenable dans le réac- teur, étant donné qu'on assure ainsi dans l'ensemble, une uni- formité de température et de pression ainsi que des conditions constantes conduisant à un rendement et à une efficacité opé- ratoires améliorés.
En essayant d'appliquer le système à la syn- thèse d'hydrocarbures et des dérivés oxygénés, par la réduc- tion d'oxydes de carbone avec de l'hydrogène, on a constaté que certaines difficultés inattendues apparaissent, qui sem- blent être propres à cette réaction, plus spécialement lors- qu'on a essayé de l'appliquer sur une grande échelle, c'est- à-dire d'importance industrielle, et considérablement plus grande que lorsqu'il est appliqué au laboratoire.
Afin d'illustrer le genre de difficultés qui ont été constatées, on peut mentionner qu'on a établi que la distribution suivant calibre des particules de catalyseur, a été trouvée être d'une grande signification alors qu'elle parait être beaucoup moins importante dans d'autres réactions.
Au cours de certaines expériences conduites avec grand soin, un catalyseur de synthèse approprié était dûment fluidifié dans un gaz de synthèse à la température ambiante c'est-à-
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dire au-dessous de la température convenant à la réaction.
Lorsque la fluidification était accomplie de manière satisfai- sante, la température du gaz d'alimentation était graduelle- ment élevée, afin d'atteindre l'intervalle de réaction et de provoquer la synthèse d'hydrocarbures et de dérivés oxygénés.
Lorsque cependant, la température de réaction était atteinte, la fluidification devenait extrêmement défectueuse et présen- tait des ralentissements et des à-coups. Au cours d'autres expériences, on a constaté que de l'hydrogène seul ou du C 0 seul pouvaient être utilisés pour fluidifier le catalyseur, même à des températures de réaction normales, mais par addi- tion de l'autre réactif, du C 0 ou de l'hydrogène selon le cas, la fluidification s'arrêtait brusquement ou devenait ex- trêmement défectueuse dans la zone de réaction. On a enfin constaté que dans ces réactions particulières, le procédé é- tait beaucoup plus sensible que tout autre qui ait été étudié auparavant, et que ceci était une particularité de la réaction et non pas de la matière en voie de fluidification.
Les rai- sons exactes et les explications physiques en sont encore obs- cures. On a constaté que la distribution suivant calibre du catalyseur était de grande importance et se distinguait en cela de manière très nette des résultats obtenus dans le crac- king d'hydrocarbures et dans d'autres réactions. On a enfin constaté qu'une bonne fluidification pouvait être assurée à l'état stable, dans les limites de la température opératoire, par le choix d'un équilibre approprié du calibre des parti- cules de catalyseur et squantitésde ceiui-liprésente dans le réacteur, et la présente invention a pour objet de définir les limites appropriées de la distribution suivant calibre en vue d'assurer l'accomplissement parfait des réactions de synthèse avec des particules fluidifiées finement divisées.
Au dessin, la référence 1 désigne un récipient à réaction affectant généralement la forme d'un cylindre ver-
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tical ayant une base conique 2. Une grille ou écran 3 est si- tué dans la partie inférieure du cylindre, de manière à assu- rer une bonne distribution de gaz, et dans la partie supérieù- re du cylindre, un séparateur de poussière est indiqué d'une manière générale par 4. Le séparateur est, de préférence, du type fonctionnant suivant les principes de la force centri- fuge et la poussière ainsi séparée est retournée à la masse fluidifiée par la conduite 5, tandis que le mélange gaz et vapeur est évacué par la conduite 6 vers @ condenseur scrub- ber 7 alimenté en eau par une conduite 8.
Le gaz,dont ont été éloignés les produits liquides et les traces finales du cata- lyseur, est évacué par la conduite 9 et le liquide est séparé dans le récipient 10, l'eau étant évacuée au fond par 11, et le produit d'hydrocarbure par la conduite 12.
On comprendra que dans le réacteur 1, les particules du catalyseur sont distribuées dans tous les gaz de réaction sous la forme d'une suspension dense, qui comprend une phase plus dense à sa partie inférieure et une phase plus légère à sa partie supérieure séparées par ce qu'on appelle un "entreface" ou niveau 1 qui est indiqué de manière générale par 13. Dans la phase plus dense, sont située des tuyaux de refroidissement 14, mais on comprendra que ceux-ci peuvent être disposés de toute manière convenable et pas nécessaire- ment comme représenté.
Dans ce réacteur la suspension contenue est sousmise à un mouvement vigoureux qui assure l'utilisation efficace du catalyseur et un réglage exact de la température de haut en bas.
L'alimentation gazeuse, qui consiste en un mélange de préférence de deux parties d'hydrogène pour une partie de C 0, est fournie par la conduite 15 au travers d'un dispositif de chauffage 16, utilisé jusqu'au moment où. la température de l'appareil a été élevée jusqu'à la tempé-
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rature de réaction. Ensuite, le gaz; est de préférence, diri- gé entièrement ou au moins en partie, autour du dispositif de chauffage au moyen de la conduite 16. On comprendra que la réaction elle-même produit normalement suffisamment de cha- leur pour se maintenir et qu'en fait, un refroidissement par les conduites 14 est nécessaire.
A intervalles, une partie 'du catalyseur peut être retirée par la conduite 17, comme cela est représenté, et le catalyseur peut être à volonté séparé du gaz porteur et régénéré ou remis en circuit. Du catalyseur frais peut ê- tre introduit par la conduite 18, de préférence dans un gaz porteur qui peut être une partie du gaz d'alimentation.
L'appareil destiné à la réalisation de la réaction peut subir des modifications considérables mais d'une manière générale, celui représenté au dessin peut convenir.
Il devra, dans tous les cas, consister en un récipient à réac- tion agrandi vertical pourvu de dispositifs de réfroidissement et alimenté en gaz réactifs par le dessous. Le catalyseur est de préférence, séparé du gaz dans le corps ou enveloppe de réaction, de manière à maintenir toujours la plus grosse par- tie du catalyseur dans le réacteur et à soutirer les vapeurs produites. Après séparation du produit liquide d'avec le gaz, ce dernier peut être renvoyé à la chambre de réaction, habi- tuellement après un réglage approprié de sa composition.
Afin que l'opération du présent procédé soit plus parfaitement comprise, il est à noter que la vitesse ascensionnelle du gaz dans l'espace du réacteur est réglée de manière à maintenir la distribution des particules de ca- talyseur dans le gaz en une suspension dense. La vitesse est, de préférence, de l'ordre de 0,2 à 1,0 pied par seconde, me- surée sur la section transversale totale du récipient, bien qu'elle puisse atteindre jusqu'à 10 pieds par seconde et sera habituellement comprise entre 0,5 à 5 pieds par seconde. Lors-
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que la pression est élevée, par exemple, au-dessus de 10 at- mosphères, on fait usage de vitesse quelque peu inférieures. cette vitesse ascensionnelle est suffisante pour maintenir le catalyseur en suspension.
Il existe également un important décalage entre le catalyseur et le gaz, c'est-à-dire que les particules de catalyseur montent considérablement plus lente- ment que le gaz dans lequel elles se trouvent en suspension.
La température de réaction dépend d'autres facteurs, princi- palement du catalyseur, mais elle se situe dans les limites de 350 à 675 F. Avec des catalyseursdont l'élément actif est le fer, la température préférée est de 550 à 650 F, tan- dis qu'avec du cobalt, des limites moins élevées de tempéra- ture allant d'environ 375 à 475 F sont préférables. Avec le catalyseur au fer, il est préférable d'utiliser une pression de 10 à 30 atmosphères, lorsque la production d'hydrocarbure est à accentuer, et on peut même utiliser des pressions plus élevées, si on désire augmenter le rendement en dérivés oxy- génés au dépens des hydrocarbures. Avec des catalyseurs con- tenant du cobalt, on peut utiliser avec succès la pression atmosphérique, bien qu'il soit préférable de travailler avec 5 à 15 atmosphères.
En ce qui concerne la distribution suivant calibre du catalyseur, on a maintenant constaté que des fonc- tionnements satisfaisants, pendant lesquels la fluidification est bonne et peut être maintenue stable, existent seulement dans des limites relativement restreintes. Cela ne veut pas dire qu'aucun fonctionnement ne puisse être maintenu en de- horsde ces conditions, mais un tel fonctionnement n'est pas régulier et est sujet à des périodes irrégulières pendant les- quelles le catalyseur semble monter rapidement dans l'appareil suivant des veines, et de grandes bulles ou canaux de gaz passent au travers du mélange catalyseur dense sans contact convenable avec celui-ci.
La spécification du catalyseur est
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..comme suit, étant entendu qu'une répartition modérée uni- forme des calibres du catalyseur est meilleure que des limi- tes extrêmement étroites,d'une part, et une répartition extrê- mement large, d'autre part. Le catalyseur entier est finement divisée, bien qu'une partie soit désignée comme dépassant,80 microns, et contient des particules mesurant jusqu'à 5 microns et moins. Les particules plus grandes, mesurant plus de 80 microns seront, en majeure partie, plus petites que 100 mail- les et ne contiendront pas de particules plus grandes qu'envi- ron 10 mailles.
EMI7.1
<tb>
Diamètre <SEP> du <SEP> catalyseur <SEP> Pourcent <SEP> De <SEP> préférence
<tb>
<tb> ---------------------- <SEP> -- <SEP> ----------- <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0 <SEP> à <SEP> 20 <SEP> microns <SEP> moins <SEP> de <SEP> 25% <SEP> 5 <SEP> à <SEP> il, <SEP> 5 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 20 <SEP> à <SEP> 80 <SEP> microns <SEP> 30 <SEP> à <SEP> 85% <SEP> 30 <SEP> à <SEP> 85%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Au-dessus <SEP> de <SEP> 80 <SEP> microns
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> mais <SEP> encore <SEP> caractérisé <SEP> moins <SEP> de <SEP> 45% <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 35 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb> comme <SEP> finement <SEP> divisé
<tb>
Le catalyseur peut être produit de plusieurs ma- nières, en premier lieu, par exemple,
en broyant de grands morceaux de matière catalytique jusqu'à approximativement la grandeur appropriée et en réglant alors,suivant les besoins', dans les limites mentionnées ci-dessus, par l'addition de particules fines ou grossières. Des séparations grossières de catalyseur broyé peuvent être effectuees par flottaison à l'air ou au moyen d'un autre dispositif mécanique., et ces fractions grossières peuvent être mélangées afin de réaliser la distri- bution désirée.
Des catalyseurs de forme pratiquement sphérique peuvent être réalisés en formant un sol de la matière cataly- tique ou porteuse, en dispersant celui-ci en gouttelettes dans un gaz inerte ou dans un liquide immisoible, par exemple, par émulsionnement, et en le maintenant dans cet état jusqu'à ce que le sol se soit coagulé sous forme de gel. On comprendra que les particules de sol reçoivent une forme sphérique sous
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1 influence de la tension interfaciale. Si on fait usage de porteurs tels que du gel de silice, des gels mélangés, etc.., ils peuvent être imprégnés avec les éléments catalytiques.
Des catalyseurs, comme spéoifies ci-dessus, peu- vent être facilement fluidifiés à un état stable, qui n'est pas sujet à des à-coups at à des ralentissements brusquer, irreguliers, et l'opération de la synthèse d'hydrocarbures peut être effectuée de manière régulière et efficace. La perte de catalyseur n'est pas excessive ; lesrendements en produits liquides sont plus grands que ceux obtenus pendant une fluidification non satisfaisante, probablement par suite de la meilleure distribution du catalyseur dans le gaz et d'un meilleur reglage de la temperature.
EXEMPLE I.
L'appareil employe dans le présent exemple est en tous points semblable à celui décrit ci-dessus. Le réci- pient à réaction a environ 1511 de diamètre et 40' de hauteur.
Le refroidissement est effectué par 8 tubes de refroidisse- ment verticaux reliés au-dessus et au-dessous à des collec- teurs à bagues, chaque tube ayant une longueur de 30' et un diamètre de 2", ces tubes étant placés dans la partie infé- rieure du récipient de réaction et alimentés en fluide de refroidissement.
Les différentes opérations décrites ci-dessous ont été effectuées dans le réacteur avec de 200 à 1000 livres de catalyseur,comprenant du cobalt sur un porteur inerte et à la pression atmosphérique ou jusqu'à. 20 livres de jauge. La température allait, dans différentes parties des fonctionne- ments, d'environ 380 à 410 F. Le gaz de synthèse était composé d'environ deux volumes d'hydrogène pour un volume de CO et contenait du C 0 2, et à certains moments, il était dilue avec de l'hydrogène additionnel. Les mesures de température ont été effectuées à différents niveaux du réacteur et des manomètres de pression ont également été placés le long du réacteur, à..
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différents niveaux.
Par la lecture des manomètres, on pouvait facilement déterminer la hateur de la couohe dense de aataly- seur, ainsi que la quantité totale de catalyseur dans le ré- acteur. La durée totale des opérations couvrait plusieurs semaines et était divisée en plusieurs périodes,pendant les- quelles des catalyseurs de calibres différents étaient utili- sés sous des conditions différentes, et différents essais ont éte faits pour obtenir une bonne fluidification. On a consta- te que .lorsque de l'hydrogène seul était utilisé, le calibre du catalyseur ne présentait que peu ou pas d'importance et l'opération pouvait être effectuée même à la température de réaction, mais, lorsque du C O ou du gaz de synthèse était ajouté, il arrivait un moment où la fluidification devenait excessivement défectueuse.
Pendant ces fonctionnements, la quantité de gaz de synthèse (2H2 + ICO), qui pouvait être employée tout en obtenant encore une bonne fluidification, constituait une mesure du degré de réussite de l'opération déterminée. Un fonctionnement entièrement satisfaisant au point de vue de la fluidification serait donc celui dans le- quel le gaz de synthèse pur, c'est-à-dire deux volumes d'hy- drogène pour un volume de C 0, était employé dans des condi- tions de fonctionnement régulières. Des fonctionnements dé,- fectueux etaient ceux pendant lesquels un grand volume d'hy- drogène etranger devait être ajouté au gaz de synthèse, afin d'obtenir une fluidification, s'il était possible d'en obtenir une. Différentes parties du fonctionnement seront étudiées plus en détail.
A. ) On a commencé l'opération avec de l'hydrogène seul et 395 livres de catalyseur dans le réacteur, qui était maintenu à 350 F et à une pression d'environ 16 livres par pouce oarré. La vitesse était de 0,23 pieds par seconde et, lorsque l'opération était stabilisée, la fluidification était bonne, comme indiqué par l'uniformité de la temperature dans le ruauteur. Les pressions indiquées au manomètre etaient...
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stables dans chaque point, pendant toute la période.
La distribution, suivant calibre, du catalyseur, etait à ce moment comme suit :
EMI10.1
<tb> 0 <SEP> 24 <SEP> # <SEP> 21.3%
<tb>
<tb> 20 <SEP> - <SEP> 40 <SEP> # <SEP> 5. <SEP> 8%
<tb>
<tb> 40 <SEP> - <SEP> 80 <SEP> # <SEP> 9.7/0
<tb>
<tb> 80+ <SEP> # <SEP> 63. <SEP> 2%
<tb>
B.) Après une heure de fonctionnement constant dans les conditions décrites ci-dessus, du gaz de synthèse etait ajouté au courant dans une proportion d'environ 60%.
La vi- tesse était alors de 0,52 pieds par seconde, la température montait jusqu'à 406 F, Indiquant que la réaction avait com- mencé, et une fluidification très mauvaise se manifestait immédiatement par une chute subite de # # sur le réacteur, (différence entre les indications des manomètres supérieur et inférieur) ainsi qu'un déplacement rapide de haut en bas et de bas en haut du niveau, de 8' à 9.5T, tandis que, pen- dant le fonotionnement régulier sous les conditions de "A", le niveau restait pratiquement constant à II'. Pendant la période de fonctionnement précédente, la température ne variait pas de plus de 5 F en tout, mais dans les conditions presentes, des variations très larges et rapides d'un maximum de 55 F ont été constatées.
On a pu observer qu'il se pré- sentait une perte de quantités excessives de catalyseur, par la partie superieure du réacteur. Afin d'essayer d'améliorer le fonctionnement, on a utilisé 100% du gaz de synthèse, c'est- à-dire sans hydrogène étranger, mais sans qu'aucune amélio- ration ne se soit manifestée et une modification de la vi- tesse jusqu'à 0,73' par seconde n'entraînait pas un résultat meilleur.
On a cependant, à ce moment, à nouveau ajouté de l'hydrogène et les conditions de fonctionnement régulières constatées en "A" étaient immédiatement retablies. Une cer-
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taine quantité de catalyseur a été perdue, mais les condi- tions devenaient immédiatement uniformes, et la fluidifioa- tion à nouveau extrêmement bonne. 0 n a constaté qu'environ 65 livres de catalyseur avaient été perdues. La vitesse a été poussée jusqu'à 1,5 pieds par seconde et les conditions res- taient bonnes. On a obtenu-du produit pendant la période de synthèse ,mais le rendement était peu elevé et paraissait varier d'un moment à l'autre.
C.) Le fait de passer immédiatement à 100% de gaz de synthèse, entraînait pour une seconde fois, un bouleversement immediat dans l'entièreté des conditions, avec exactement les mêmes résultats que ceux mentionnés ci-dessus. A ce moment, upe partie du catalyseur était retirée et on a constaté qu'il présentait l'analyse suivante :
EMI11.1
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 20 <SEP> # <SEP> 13,4%
<tb>
<tb> 20 <SEP> - <SEP> 40 <SEP> # <SEP> 6.2%
<tb>
<tb> 40- <SEP> 80 <SEP> # <SEP> 12.7%
<tb>
<tb> 80 <SEP> + <SEP> # <SEP> 67.7%.
<tb>
D.) A ce moment, la quantité de catalyseur restant dans le réacteur était d'environ 230 livres, de sorte que 500 livres etaient ajoutées, et l'opération était recommencée avec de 1' hydrogène pur. La fluidification était extrêmement bonne et les conditions etaient à peu près les mêmes que celles de la période "A". fin a ajouté alors, lentement, du gaz de synthèse, aveo augmentation de la quantité, et on a constaté qu'un ré- sultat satisfaisant pouvait être atteint avec 42% de gaz de synthèse et 58% d'hydrogène additionnel. Il est à noter que, dans ce cas, le réacteur ne fonotionnait qu'à 42% de sa capa- oité nominale.
En continuant par la suite le même genre de fonctionnement, il a été démontré que le pourcentage en gaz de synthèse qui pouvait être toléré, décroissait lentement jusqu'à environ 20% et une analyse du catalyseur montrait ce qui suit :
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EMI12.1
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 20 <SEP> # <SEP> 6,9%
<tb>
EMI12.2
4 0 - 40- 1 3 , 8 jl
EMI12.3
<tb> 40 <SEP> - <SEP> 80 <SEP> # <SEP> 23,2%
<tb>
<tb> 80 <SEP> + <SEP> # <SEP> 56,1%.
<tb>
Il etait évident que les conditions,qui se presen- taient à ce moment n'étaient pas satisfaisantes et que la fluidification devenait progressivement plus mauvaise.
E.) A ce moment, on ajoutait un volume complémentaire de catalyseur de calibre considérablement plus petit que celui utilisé précédemment et l'analyse montrait alors :
EMI12.4
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 20 <SEP> # <SEP> 24,4%
<tb>
<tb> 20 <SEP> - <SEP> 40 <SEP> # <SEP> 18,1%
<tb>
<tb> 40 <SEP> - <SEP> 80 <SEP> # <SEP> 23,0%
<tb>
<tb> 80 <SEP> + <SEP> # <SEP> 34,5%
<tb>
F.) Après l'addition du catalyseur mentionné ci-dessus, le fonctionnement devenait immédiatement plus régulier, sans autres changements dans les conditions de température et de pression, qui devenaient parfaitement constantes. On a alors constaté qu'il était possible d'opérer avec le catalyseur mentionné ci-dessus, en utilisant 100% de gaz de synthèse et une vitesse de 1,14 pieds par seconde.
La température s'était stabilisée à environ 425 F et il ne se présentait pratique- ment aucune variation d'un point à l'autre du réacteur. Cha- cune des indications des manomètres s'était également main- tenue pratiquement constante. Pendant cette période, le produit etait reuueilli continuellement, mais, par suite de l'activité réduite du catalyseur, la conversion n'était que d'environ 36%. On a ugalement constate qu'il y avait une petite perte de catalyseur pendant cette periode et qu'à la fin de la période, la composition du catalyseur etait envi- ron la même qu'avant.
L'unité fonctionnait à sa capaoite nominale mais, comme déjà établi, la conversion n'était pas
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..par suite de la mauvaise activité du catalyseur, aussi éle- vée qu'elle n'aurait dû l'être. Le fonotionnement était,de loin, supérieur à celui réalisé pendant n'importe quelle période précédente; en d'autres termes, on a constaté que, du point de vue de la fluidification, l'unité fonctionnait méoaniquement, de manière parfaite. Les périodes précédentes avaient été marquées par des variations rapides et larges de la température et des fluctuations de pression, tandis que, pendant la période actuelle, le fonctionnement etait extrêmement regulier et tout-à-fait satisfaisant.
EXEMPLE II.
Au cours des fonctionnements précédents, il s'est avéré que le calibre du catalyseur était un des fac- teurs les plus importants de l'opération, de sorte que, pen- dant le présent fonotionnement, on a fait usage d'un cataly- seur nouveau et actif , présentant les caractéristiques de distribution suivantes :
EMI13.1
o - 20 fi I3,9r
EMI13.2
<tb> 20 <SEP> - <SEP> 40 <SEP> # <SEP> 39 <SEP> , <SEP> 9%
<tb>
<tb> 40 <SEP> - <SEP> 80 <SEP> # <SEP> 37,4%
<tb>
<tb>
<tb> 80 <SEP> + <SEP> # <SEP> $8,8%
<tb>
Pendant ce fonctionnement, la température était maintenue à environ 400 F, au moyen d'une chemise de refroi- dissement remplaçant les tubes de refroidissement utilisés dans le réacteur de l'exemple I, avec peu ou pas de varia- tion entre les différents points du réacteur et en alimen- tant 100% du gaz de synthèse.
Comme précédemment, ce gaz comprenait deux volumes d'hydrogène, un volume de C 0 et une petite quantité de C 02. La pression était de 10 livres par pouce oarré et la vitesse dans le réacteur variait de temps en temps de 0,56 à 0.70 pied par seconde, mais sans effet sensible sur la réaction.
Pendant la période, des mesurages ont été effectués de manière continue sur le re-
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acteur et on a obtenu les rendements suivants .
EMI14.1
<tb> conversion <SEP> de <SEP> u <SEP> 0 <SEP> 86%
<tb>
<tb> Rendement <SEP> en <SEP> Cm3 <SEP> de <SEP> gaz <SEP> 162
<tb>
<tb> Sélectivité <SEP> à <SEP> (C1 <SEP> à <SEP> C3) <SEP> 32%
<tb>
<tb> Sélectivité <SEP> à <SEP> C4 <SEP> +(Liquide) <SEP> 54%
<tb>
On remarquera de ce qui précède que, non seulement le réacteur fonctionnait régulièrement, mais que la conver- sion était élevée, le rendement bon et la sélectivité assez bonne. Le fonctionnement a été poursuivi pendant environ 67 heures et il ne se manifestait que peu de perte de catalyseur pendant toute la période.
A la 59ème heure, un échantillon du catalyseur a été preleve et on a constaté qu'il se compo- sait comme suit :
EMI14.2
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 20 <SEP> # <SEP> 13,5%
<tb>
<tb> 20 <SEP> - <SEP> 40 <SEP> 38,8%
<tb>
<tb>
<tb> 40 <SEP> - <SEP> 80 <SEP> # <SEP> 38%
<tb>
<tb>
<tb> 80 <SEP> + <SEP> # <SEP> 9,7%.
<tb>
Cette distribution du catalyseur est sensiblement la même que celle avec laquelle le fonctionnement avait commence. exemple III.
L'appareil décrit à l'exemple II était utilisé avec un catalyseur au fer, qui possédait les caractéristiques suivantes :
EMI14.3
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 20 <SEP> microns <SEP> 27,8%
<tb>
<tb> 20 <SEP> - <SEP> 40 <SEP> " <SEP> 24,2%
<tb>
<tb> 40 <SEP> - <SEP> 80 <SEP> " <SEP> 27,6
<tb> 80 <SEP> + <SEP> 20,4
<tb>
Après 120 heures de réduction avec de l'hydrogène pratiquement pur, on a fait usage de gaz de synthèse. Pen- dant l'opération de synthèse, on a fait usage d'une tempéra- ture d'environ 600 F et de pressions d'environ 300 livres par pouce carre. La vitesse générale de gaz était d'environ
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0,5 pied par seconde et le fonctionnement était bon.
Après 119 heures d'opération de synthèse,du catalyseur était pré- levé et l'analyse montrait :
EMI15.1
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 20 <SEP> microns <SEP> 8.5%
<tb>
<tb>
<tb> 20 <SEP> - <SEP> 40 <SEP> " <SEP> 28,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 40 <SEP> - <SEP> 80 <SEP> " <SEP> 40,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 80 <SEP> -t- <SEP> " <SEP> 23,0
<tb>
La hauteur du lit de catalyseur variait entre 20 et 25 pieds et les températures du catalyseur sur cette lon- gueur variaient seulement d'environ 10 F.
Les indications des manomètres de pression étaient regulières et indiquaient le poids exact de catalyseur se trouvant dans le réacteur et qui était d'environ 1140 livres.
Le coefficient de transmission de ohaleur etait de 44 B T U/ H r, par pied carré, en F.
Lors de l'essai d'un catalyseur au fer plus gros- sier, dans le même appareil, ce ooefficient de transmission de chaleur, à toutes autres conditions égales, n'était que de 34 B T U / H r, par pied carré, en F. En outre, il se présentait,d'un point à l'autre du lit de catalyseur, des variations de températures allant jusque 2 F. Ce catalyseur du type plus grossier présentait les grandeurs de particules suivantes :
EMI15.2
<tb> 0 <SEP> - <SEP> 20 <SEP> microns <SEP> .5 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> 20 <SEP> - <SEP> 40 <SEP> " <SEP> 17,8
<tb>
<tb> 40 <SEP> - <SEP> 80 <SEP> " <SEP> 27,8
<tb> 80 <SEP> + <SEP> " <SEP> 5I,9
<tb>
Cette analyse a été faite après 8 heures d'ope- ration de synthèse. Ces données indiquent donc que ce cata- lyseur plus grossier etait sensiblement inférieur.