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La présente invention concerne le fractionnement de pétrole brut, de dérivés du pétrole et de groupes de substances provenant du pétrole.
Actuellement, la séparation de pétrole brut en fractions est gé- néralement exécutée par distillation fractionnée. L'huile brute est ainsi séparée en fractions déterminées par leurs gammes de points d'ébullition et ces fractions sont constituées par des mélanges de divers hydrocarbures rentrant dans les limites de ces gammes d'ébullition. Les gammes d'ébulli- tion et en conséquence la composition de ces mélanges sont choisies prin- cipalement en ce qui concerne l'usage auquel le mélange est destiné, par exemple comme benzine chirurgicale, essence de nettoyage, essence à moteur, pétrole, gas oil, huile lubrifiante,etc.
La séparation d'huile brute de cette manière et à ce point de vue présente divers inconvénients. L'appareil nécessaire pour la distillation fractionnée est très compliqué et son fonctionnement comporte de grands dangers d'explosion et d'incendie. En outre, malgré toutes les mesures prises, telles qu'utilisation de vide, distillation dans des tubes et autres analogues, le procédé est très nuisible à la matière de pétrole;, L'utili- sation de très hautes températures implique des dépenses de chauffage et la décomposition pyrogène des constituants du pétrole tend à se produire.
En outre, en utilisant ce procédé, il est nécessaire d'effectuer une série de traitements subséquents, par exemple avec de l'acide sulfurique, de l'anhydride sulfureux, des alcalis, et autres produits analogues. Ce prodené conduit également à l'accumulation de quantités très importantes de substances affectant une forme telle qu'elles ne peuvent être utilisées que pour des usages mineurs, par exemple comme asphaltes, dans la construction des routes et dans la fabrication de matières et matériaux pour toitures.'
La présente invention a pour objet un procédé basé sur un principe fondamentalement différent qui n'a pas été mis jusqu'ici en pratique dans l'industrie du pétrole et par lequel on. évite les inconvénients décrits cidessus.
Conformément à l'invention, du pétrole brut ou des dérivés de pétrole ou des groupes de composés du pétrole sont fractionnés en les soumettant à l'adsorption chromatographique dans une colonne constituée par un agent d'adsorption ou différents agents d'adsorption en couches spéciales et en récupérant les substances individuelles ou groupes de substances adsorbés sur ces agentso Cette opération est de préférence exécutée sans addition d'aucun solvanto
A la place du pétrole brut, on peut séparer de la manière décrite des fractions provenant de la distillation du pétrole ou de ses dérivés.
Cependant, l'invention présente une importance particulière pour la sépa- ration de pétrole brut et sera expliquée pour son application dans ce domaine. utilisation du principe de chromatographie pour la séparation de produits du pétrole n'est pas nouvelle en soi, mais les travaux antérieurs dans ce domaine concernent en général des procédés d'analyse. En outre, les substances devant être chromatographiées étaient traitées sous une faible concentration dans un solvant volatil et on n'utilisait que des colonnes qui contenaient un adsorbant.
En raison de ces inconvénients, le procédé ne pouvait pas être appliqué sur une échelle industrielle, car il aurait été nécessaire de disposer d'énormes quantités de solvants qui n'étaient pas disponibles (des millions de tonnes) et la séparation avec un adsorbant unique a trop peu d'efficacité. Ayant tout ceci en vue, le procédé conforme à la présente invention constitue un progrès remarquable, car on évite l'utilisation de solvants et l'on utilise différents adsorbants qui permettent une séparation plus nette.
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Les agents d'adsorption utilisés peuvent être de type chimique différente De plus, le même agent adsorbant affectant des formes de grosseurs de particules différentes et/ou de puretés différentes peut être utilisé, en déterminant ainsi des différences dans les propriétés d'adsorption de la même substance. Au sens de l'invention, ces différences dans la forme d'une substance adsorbante ont la signification et l'effet d'adsorbants différents.
La colonne d'adsorption peut être construite en disposant les différentes substances adsorbantes en toutes séries convenables. On peut aussi faire varier l'ordre et il peut y avoir deux ou plusieurs couches de chaque agent d'adsorption.
Si certains adsorbants sont placés de façon répétée dans une colonne , on peut fa ire varier leurs quantités relatives.
Des substances adsorbantes convenables pour le présent usage sont 1' oxyde d'aluminium, le carbonate de calcium, le gel de silice de grosseurs de particules différenteso La faculté d'adsorption de ces substances peut être augmentée dans la plupart des cas par calcination. Lorsque cela est désirable, un ou plusieurs des agents d'adsorption peut avoir des propriétés d'échange d'ions.
!ce procédé conforme à l'invention permet une très large variation dans le détail, car le fractionnement obtenu dépend de la nature des agents d'adsorption utilisés, de l'épaisseur relative des couches des divers agents d'adsorption, de la disposition de ces couches, de la répétition unique ou multiple d'une ou plusieurs couches, etco Ces facteurs peuvent être réglés afin de créer les conditions les plus favorables pour le fractionnement de la matière de pétrole en constituants étroitement définis.
Dans l'application industrielle, il est important de traiter l'huile brute sans addition d'aucun solvant. L'addition de solvants a une influence défavorable sur la formation de chromatogrammes. Ceci peut être expliqué en ce que les constituants de pétrole sont mutuellement en solution les uns dans les autres et en ce que l'addition d'un solvant supplémentaire détruit l'équilibre entre ces solutions. C'est en tout cas un fait que par adsorption chromatographique du pétrole sans un solvant conformément à l'invention, on obtient une séparation essentiellement plus nette entre les constituants que si l'huile est diluée avec un solvant, mode opératoire qui peut paraître praticable en considération de la viscosité des huiles et qui a en conséquence toujours été utilisé.
Le procédé conforme à l'invention est exécuté en faisant passer l'huile à fractionner à travers une colonne constituée par des couches d'agents d'adsorption différents. Après le dépôt des constituants de l'huile sous la forme de nombreuses couches, habituellement nettement séparées, les substances déposées sont récupérées à partir des parties individuelles de la colonne par des procédés connus, habituellement par extraction avec des solvants convenables.
Les hydrocarbures de pétrole volatils, tels que benzine, essence, benzène et ses homologues, cétones, alcools, éthers, esters et analogues sont des solvants convenables. Les solvants peuvent être récupérés immédiatement, de sorte que des quantités limitées sont suffisantes pour extraire de grandes quantités de fraction de pétrole. La séparation chromatographique conforme à l'invention est usuellement exécutée à la température ambiante, mais d'autres températures peuvent être opportunes.
Le rapport des quantités de l'huile devant être traitées et des quantités de l'agent d'adsorption devant être utilisées doit être choisi de manière que le liquide devant être adsorbé soit complètement absorbé par
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la colonne d'adsorption. Le procédé peut naturellement être exécuté égale- ment de façon qu'une partie du liquide s'écoule de la colonne d'adsorption; cette partie sera en général constituée par un mélange de diverses parties constitutives de l'huile originelle.
On peut faire passer l'huile devant être traitée à travers la co- lonne d'adsorption soit de haut en bas,soit de bas en haut.
L'adsorption conforme à la présente invention s'effectue sans échange thermique importanto
On donne ci-après des exemples de la composition d'une colonne d'adsorption devant être utilisée conformément à l'invention (les exemples sont donnés à l'échelle de laboratoire et ne peuvent pas être transférés d'une manière linéaire à l'échelle industrielle).
Exemple 1.
La colonne d'adsorption est constituée par les couches suivantes prises de haut en bas :
Laine de verre oxyde d'aluminium 55 mm d'épaisseur carbonate de calcium 1 15 mm " carbonate (le calcium II 25 mm " arbonate de calcium 1 10 mm " caroomate de calcium II 25 mm " oxyde d'aluminium 27 mm " carbonate de calcium 1 25 mm " laine de verre
Le carbonate de calcium I et le carbonate de calcium II sont deux produits ayant une grosseur de grains différente.
Les deux couches de laine de verre servent de fermeture à la colonne et non pas d'agent d'adsorp- tiono
On fait passer le pétrole brut à travers la colonne à la température normale à une vitesse telle qu'aucun liquide ne quitte cette colonneo Un grand nombre d'anneaux nettement séparés sont forméso La colonne est brisée suivant ces anneaux et les substances qui y sont adsorbées sont extraites avec un solvant approprié pour chacune d'elles.
Exemple II.
La colonne est constituée par : Laine de verre gel de silice 30 mm d'épaisseur carbonate de calcium 25 mm " oxyde d'aluminium 20 mm " gel de silice 10 mm " carbonate de calcium 35 mm " gel de silice 7 mm " carbonate de calcium 68 mm " laine de verre.
La colonne est utilisée pour la séparation de pétrole brut de la manière décrite à l'exemple 1.
REVENDICATIONS.
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