<Desc/Clms Page number 1>
PROCEDE, POUR LA MANIPULATION SURE, ET L'EMMAGASINAGE D ACETYLENE, EN
PRESENCE DE SOLVANTS; ET DES SOLUTIONS D'ACETYLENE'.
La présente invention a pour objet un procédé permettant la mani- pulation sûre d'acétylène liquide, de sorte qu'on peut l'emmagasiner ou le transporter sans danger. Le procédé consiste à manipuler et à emmagasiner 1' acétylène, de préférence bien purifié, à une température inférieure à environ -80 , en présence d'au moins 22 % de solvants, calculés sur le poids de l'acé- tylène.
Puisque l'acétylène, et particulièrement l'acétylène liquide ou solide, appartient aux composés violemment explosifs, on ne peut pas l'emmaga.- - siner à l'état comprimé dans des bouteilles en acier, comme c'est le cas avec d'autres hydrocarbures, à moins que ces bouteilles ne contiennent une matière de remplissage et que l'on ne comprime l'acétylène dans un solvant, tel que l'acétone. Un acétylène de ce genre, désigné comme "acétylène gazeux dissous" présente l'inconvénient que l'on ne peut emmagasiner dans une bouteille qu'une quantité relativement petite, et que l'on doit entretenir une réserve importan- te et coûteuse de bouteilleso De plus, des frais considérables sont causés par les réparations fréquentes des bouteilles en acier et des soupapes.
De nombreu- ses tentatives ont été déjà faites pour mettre l'acétylène sous forme solide, en vue de l'emmagasiner en cet étatµ cependant cela a été pratiquement impossi- ble, en raison des propriétés explosives du produit.-Suivant une autre propo- sition, on pourrait emmagasiner l'acétylène liquide dans un réservoir sous pression, fermé de tous les côtés, et refroidi au moyen d'acide carbonique so- lide et d'acétone. On n'a également pas pu appliquer ce procédé pour des buts industriels car il est trop dangereux.
Or, la demanderesse a trouvé que l'on pouvait éviter ces inconvé- nients et dangers en liquéfiant l'acétylène gazeux, sec et bien purifié à une température inférieure à -80 C dans un solvant susceptible de dissoudre faci- lement l'acétylène, ce qui le rend insensible à l'explosion.
<Desc/Clms Page number 2>
Dans ce cas, il y a avantage à utiliser un solvant qui soit encore liquide à une température inférieure à -80 Co Il est encore préférable d'uti- liser un solvant qui soit encore liquide à une température inférieure à -115 C, et dont le point d'ébullition soit supérieur à 0 C. De cette manière il devient possible d'emmagasiner ou de transporter de grandes quantités d'acétylène pen- dant un temps prolongé. De plus, la solution ne s'échauffe que lentement jusqu'à une température d'environ -80 C. Si le solvant bout à, par exemple, 20 C, il est aussi possible dans l'utilisation ultérieure de l'acétylène gazeux, d'obte- nir un gaz pur qui est pratiquement exempt de solvant.
Comme solvants appropriés entrent en ligne de compte, par exemple, des alcools, tels que le méthanol, l'éthanol, le propanol et le butanol secondaire; des aldéhydes, telles que l' acétaldéhyde; des cétones, telles que l'acétone et la méthyl-éthyl-cétone; des esters, tels que les acétates de méthyle et d'éthyle, et le butyrate d'éthyle; des hydrocarbures halogénés, tels que les chlorures de méthylène et d'éthylène, et le mono-fluoro-trichloro-méthane; des hydrocarbures, tels que l'éthyl-ben- zène et le toluène; des éthers, tels que l'éther diéthylique ou le tétra-hydro- furane ;
des acétals, tels que le formaldéhyde-diméthyl-acéal ou l'acétaldéhyde- diméthyl-acétal ou des composés similaires qui sont susceptibles de dissoudre facilement l'acétylène et qui sont encore liquides à une température comprise entre environ -115 C et -80 C. De la nature d'un solvant dépend la question de savoir si l'on peut utiliser un solvant tel quel ou deux solvants, ou plus de deux, en mélange les uns avec les autres. I1 est aussi possible d'utiliser des hydrocarbures, tels que le méthane liquide, l'éthane liquide ou l'éthylène li- quide, qui sont susceptibles de dissoudre facilement l'acétylène, ce qui le rend insensible à l'explosion.
Cependant, au cours de la production ultérieure de l'acétylène gazeux on doit prendre en considération le fait qu'une partie de ces gaz reste dans l'acétylène, et qu'ils sont nuisibles si l'on utilise l'acétylène pour des buts purement chimiques. Si, cependant, on veut utiliser l'acétylène pour d'autres buts, par exemple, pour la soudure, les hydrocarbu- res mentionnés ci-dessus n'ont pas d'action nuisible.
On peut aussi utiliser comme solvants l'anhydride carbonique liqui- de, préférablement en mélange avec l'acétaldéhyde et le chlorure de méthylène.
Lors de l'utilisation ultérieure de l'acétylène gazeux, on peut éliminer 1' anhydride carbonique à l'aide d'oxydes alcalino-terreux, etc.
Pour la détermination de la solubilité de l'acétylène, des tenta- tives ont déjà été faites pour dissoudre le gaz dans de l'acétone refroidi à une température très basse. Mais on n'a fait ces essais que sur une base scien- tifique, et l'on n'a pas reconnu que sur ce procédé on pouvait fonder une mé- thode pour la manipulation sûre d'acétylène liquide, comme c'est l'objet de la présente invention. Avant tout, on n'a pas pu déterminer par ces essais que c'est seulement par une proportion de mélange exactement définie d'acétone et d'acétylène qu'on peut obtenir des mélanges qu'on peut manipuler avec une sé- curité parfaite.
Les précautions requises à cet effet sont l'objet de la pré- sente invention, Ce n'est qu'en les observant strictement qu'il devient impos- sible de faire détoner les solutions d'acétylène liquide au moyen des détona- teurs appliqués usuellement dans les essais d'explosion. Cette notion n'est pas limitée seulement à l'acétone, mais s'étend à un grand nombre d'autres com- posés organiques cités ci-dessus, parmi lesquels ceux ayant un bas point de solidification sont particulièrement appropriés. En outre, on a constaté que l'on peut utiliser avec avantage particulier des solvants ou des mélanges de solvants, qui avec l'acétylène liquide forment des mélanges complètement liqui- des à une température avantageusement au-dessous de -80 C environ.
Si l'on utilise des solvants dans lesquels l'acétylène cristallise à la température mentionnée ci-dessus, l'action phlégmatisante est trop faible et l'acétylène détone. On doit faire une restriction similaire en ce qui concerne la propor- tion entre acétylène et solvant. Si l'on utilise une quantité trop petite de solvant, ou si l'on applique une température trop basse, l'acétylène cristal- lise et il perd son caractère inoffensif. Il est nécessaire, par conséquent, d'ajouter le solvant ou les solvants dans des quantités d'au moins 22 % calcu- lées sur le poids de l'acétylène.
Avec les mélanges d'acétylène liquide et de solvants décrits dans
<Desc/Clms Page number 3>
les exemples 1-11 ci-après, on avait fait, outre les essais aux détonateurs, des essais qui consistaient à-faire détoner par un chauffage très énergique, la solution contenue dans un tube métallique scellé.; on chauffait le tube mé- tallique, ayant une longueur d'environ 40 centimètres et contenant 1 litre de solution, dans une position légèrement inclinée avec six brûleurs de Téclu forts. L'acétylène avec le solvant s'échappaient par une ouverture de 1.5 millimètres de diamètre à une extrémité du tube et ne brûlaient qu'avec une flamme forte, tandis que, dans un essai comparatif, le méta-dinitrobenzène, examiné de la même manière, détonait.
Il faut souligner que ce composé, en ce qui concerne le transport, ne peut pas être considéré comme explosif.
Le grand progrès industriel atteint par le procédé de la présente invention est démontré de cette manière.
Exemple 1.- Dans un mélange de 3 parties en poids de méthanol, 3 parties en poids d'éthanol, 3 parties en poids de propanol et de 11 parties en poids d' acétone, on introduit graduellement, à une température de -100 C, 60-70 par- ties en poids d'acétylène gazeux, bien purifié et séché, et pendant cette in- troduction on maintient la température constamment à -100 C. On peut manipuler ce mélange liquide avec une sécurité complète. Il ne détone pas si on l'amorce avec un détonateur appliqué usuellement dans des essais d'explosion. De plus, cette solution brûle très tranquillement quand on l'allume dans une coupelle ouverte en porcelaine.
Exemple 2.- On introduit 60 parties en poids d'acétylène gazeux, à une tempé- rature de -100 C, dans un mélange de 4 parties d'acétate d'éthyle, 1 partie d'acétone et 15 parties d'acétaldéhyde. On obtient un mélange liquide qui, à -95 C ne contient pas encore de cristaux d'acétylène. On peut manipuler le mélange avec sécurité.
Exemple 3.- Un mélange de 11 parties d'acétone, 9 parties de formiate de mé- thyle et 60 parties d'acétylène, qu'on a préparé de la manière décrite dans les exemples 1 et 2, est encore fluide à -95 C et môntre les mêmes propriétés que le mélange des exemples mentionnés ci-dessus.
Exemple 4.- En remplaçant la quantité de formiate de méthyle de l'exemple 3 par 9 parties de chlorure de méthylène, on obtient une solution qui est encore fluide à -95 C. On peut la manipuler également avec sécurité.
Exemple 5.- On refroidit à -100 C, 9 parties d'acétone, 5 parties de diéthyl- éther et 6 parties d'acétate d'éthyle. On introduit 60 parties d'acétylène dans le mélange ainsi formé, et on les condense dans ce mélange. On obtient une solution qui, même à -94 C, est encore exempte de cristaux d'acétylène.
Les propriétés de ce mélange ressemblent à celles des mélanges décrits dans les exemples 1-4.
Exemple 6.- On mélange 7 parties de tétra-hydro-furane, 7 parties d'acétone et 6 parties d'acétaldéhyde. On ajoute 58 parties d'acétylène de la manière dé- crite dans les exemples précédents. Le mélange est exempt de cristaux à -94 C et suivant l'essai de détonation, on peut le manipuler avec sécurité.
Exemple 7.- Si l'on remplace la quantité de tétra-hydrofurane- nommée dans 1' exemple 6 par du toluène, on obtient également un mélange d'acétylène liquide qui peut être manipulé avec sécurité.
Exemple 8.- On peut manipuler avec sécurité à l'état liquide un mélange de 66 parties d'acétylène, 27 parties d'anhydride carbonique, 3,9 parties d'acé- taldéhyde et 1,7 parties de chlorure de méthyle. Les cristaux commencent à se séparer à -100 C.
Exemple 9.- En mélangeant 50 parties d'acétylène avec 7,5 parties d'acétaldé- hyde-diméthyl-acétal, 7,5 parties d'àcétaldéhyde, 4 parties d'acétate d'éthyle et 1 partie d'acétone, on obtient uri liquide qui se solidifie à -99 C Exemple 10.- 10 parties d'acétaldéhyde, 5 parties de formaldéhyde diméthyl- acétal, 4 parties de di-éthyl'-éther et 1 partie d'acétone et 50 parties d'acé- tylène fournissent un mélange liquide qui se solidifie à -99 C. On peut le manipuler avec sécurité.
<Desc/Clms Page number 4>