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La présente invention concerne un procédé pour l'absorption de glycols des hydrocarbures liquides. L'adsorption est faite au moyen'de cel- lulose naturelle ou régénérée, pouvant se trouver sous des formes diverses.
Il est connu et d'ailleurs usuel dans la technique, de retirer par adsorption hors de mélanges gazeux certains constituants. Par exemple, on effectue le séchage de l'air en le faisant passer sur du gel de silice ou d'isoler des vapeurs benzoliques de leurs mélanges par adsorption par du charbon actif. L'utilisation des procédés d'adsorption à la séparation de constituants individuels hors de solutions, sans tenir compte de la décolo- ration de telles solutions par du charbon actif, est limitée dans la prati- que à un domaine relativement étroit et se fait aujourd'hui de préférence pour déshydrater des hydrocarbures, tels que:benzol,toluol,benzène, huile de transformateur, etc.
Pour déshydrater de tels hydrocarbures en utilise d'or- dinaire les agents de séchage connus dans les laboratoires, tels que le chlo- rure de calcium, l'oxyde d'aluminium actif, le gypse anhydre, le silica gel, également la terre à foulons, etc.
Il a été trouvé que l'on peut isoler par adsorption des glycols, plus spécialement le glycol éthylénique, dissous ou en suspension dans des hydrocarbures liquides, avec utilisation de cellulose naturelle ou régéné- rée comme agent d'adsorption. Il s'agit ici plus particulièrement du trai- tement d'hydrocarbures liquides, comme par exemple la tétrahydronaphtaline, .La décahydronaphtaline, le diphényle, le diphényloxyde, la alpha ou béta- méthylnaphialine etc..,qui renferment une certaine quantité de glycol éthylé- nique. Selon la présente invention l'adsorption du glycol hors des hydrocar- bures liquides se fait au moyen de cellulose naturelle ou régénérée comme agent d'adsorption, jusqu'à ne laisser dans ces hydrocarbures que des fiacres de glycol, donc pratiquement séparé des agents solvants.
Pour cela, on uti- lise de préférence la cellulose sous des formes possédant une large surface et par conséquent un bon pouvoir d'adsorption, par exemple des anneaux en pa- pier filtre, analogues aux anneaux Raschig bien connus, ou sphères en oua- te cellulosique ou des tablettes volumineuses, ainsi que des éponges de vis- cose.Il est important que le solvant qui renferme le glyool non seulement s'écoule à travers la matière cellulosique, donc par exemple à travers une couche fermée de papier filtre, mais qu'elle soit forcée de s'écouler le long d'une surface aussi grande que possible du corps formé en cellulose.
Le glycol adsorbé peut être récupéré à la fin du processus d'adsorption en pressant d'une manière simple la matière cellulosique ou en effectuant l'extraction avec ae l'eau ou avec du méthanol, et les mélanges ainsi obte- nus étant séparés par distillation fractionnée ; on peut encore récupé- rer le glycol a'dsorbé sur la cellulose, en effectuant le chauffage sous vi- de ou à pression normale du corps conformé en cellulose renfermant le gly- col et en en séparant le glycol par distillation.
Par l'utilisation de cellulose sous forme d'éponge de viscose la réalisation de 1 adsorption décrite se fait de manière particulièrement sim- ple. L'éponge de viscose conserve sa forme et ne perd pas sa composition même aux plushautes vitesses d'écoulement, de sorte que, une dissolution de particules et bouchage des canalisation n'est pas à craindre. Grâce à la grande surface, l'adsorption se produit d'une manière particulièrement rapi- de, ce qui'est très avantageux pour la réalisation de réactions techniques.
De plus, l'éponge de viscose permet également dans des cas spéciaux de réa- liser un processus continu, et notamment au moyen d'un appareillage tel que illustré schématiquement dans le dessin ci-joint. Dans cet appareillage le chiffre 1 représente la colonne d'adsorption ,à travers laquelle on introduit en 2 l'hydrocarbure renfermant le glycol et en 3 on retire l'hydrocarbure débarrassé de glycol.Les chiffres 4 et 5 représentent des bandes sans fin en éponge de viscose, qui avancent sur galets de guidage en direction des
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flèches. Les galets 6 permettent la sortie eu l'entrée de la bande sans fin en viscose de la tour de réaction 1, sans cependant exercer une pression et par conséquent une compression des glycols.
Cependant, l'éponge de vis- cose est comprimée par les galets 7 qui se trouvent en dehors de la tour de réaction et le glycol qui s'égoutte se déverse dans les récipients 8.
De cette manière, expliquée schématiquement, on peut retirer le glycol de manière continue deses solutions dans les hydrocarbures, sans qu'il y ait un épuisement prématuré de l'agent d'adsorption.
L'éponge de viscose doit, pour effectuer une bonne adsorption, être séchée au préalable jusqu'à une faible teneur en eau, et notamment jusqu'à 4% d'humidité et en-dessous. Un séchage poussé conduit cependant à la formation d'une croûte et durcissement de..l'éponge. Cela peut être évité, si l'on traite les éponges avant le séchage, avec une solution à 5-10% de glycol ou de glycérine dans de l'eau. Les éponges restent alors à l'état mou après le séchage et volumineuses et possèdent un bon effet absorbant à l'égard du glycol. Le séchage se fait avantageusement après le pressage préalable par exposition à l'air sur des claies ; un laps de temps d'en- viron 2 jours la teneur en humidité est en général descendue en-dessous de 4%.
Il est également possible d'enlever le glycol des hydrocarbu- res liquides au moyen d'autres adsorbants, par exemple au moyen de l'oxyde d'aluminium, de charbon actif ou gel de silice,etc. Ces adsorbants présentent, cependant divers inconvénients par rapport à la cellulose. Par exemple, le charbon actif n'adsorbe le glycol qu'en quantités extrêmement faibles. Le gel de silice adsorbe relativement, plus,mais possède la propriété désagré- able que, probablement à cause de son action catalytique, il favorise une ré- sinification de l'hydrocarbure, qui se traduit souvent par une coloration brune. La simple récupération du glycol par -pressage n'est pas possible non plus avec des adsorbants en forme de grains.
Afin de donner-une idée de l'importance de la cellulose quant à sa capacité d'adsorption du glycol par rapport à l'efficacité d'autres ad- sorbants, on a donné dans le tableau qui suit, les quantités maximum de gly- col qui sont adsorbées à 20 C par 10 gr d'agent adsorbant, lorsqu'une sus- pension à 2% de glycol dans la tetrahydronaphtaline s'écoule dans l'agent d'adsorption.
EMI2.1
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10 <SEP> gr <SEP> d'agent <SEP> adsorbant <SEP> glycol <SEP> adsorbé
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<tb> gel <SEP> de <SEP> silice <SEP> commercial <SEP> env. <SEP> 5,8
<tb>
<tb> charbon <SEP> actif <SEP> env. <SEP> 0,7
<tb>
<tb> oxyde <SEP> d'aluminium <SEP> actif, <SEP> en
<tb>
<tb> forme <SEP> de <SEP> poudre <SEP> env. <SEP> 2,3
<tb>
<tb> Cellulose, <SEP> non <SEP> blanchie <SEP> env. <SEP> 15,16
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<tb> Papier <SEP> filtre <SEP> sous <SEP> forme <SEP> de
<tb>
<tb> découpures <SEP> env. <SEP> 21,8
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<tb> Flocons <SEP> de <SEP> filtre <SEP> env. <SEP> 120,0
<tb>
Comme pour tous les agents d'adsorption, le degré de sous-division joue également pour la cellulose un rôle important pour la capacité d'ad- sorption, c'est-à-dire plus la matière est finement divisée, plus l'action d'adsorption est forte.
Malgré cela, une comparaison entre la cellulose non- blanchie, pressée, relativement dure, avec le gel de silice (qui possède la meilleure capacité d'adsorption de tous les produits de son genre qui se trouvent dans le commerce) laisse voir que la cellulose même sous sa forme la moins favorable présente un effet adsorbant plusieurs fois plus grand que les adsorbants déjà connus.
La réalisation des appareillages pour l'adsorption selon le pro-
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cédé décrit peut se faire dans n'importe lesquelles des colonnes d'adsorp- tion déjà connues; mais on peut utiliser également avec succès des extrac- teurs dans lesquels on introduit, non la matière à traiter, mais l'agent d' adsorption.
Exemple 1.
Une colonne ayant une hauteur de 50 cm et un diamètre interne de
6 cm a été remplie avec 80 gr. de masse floconneuse de filtrage. On a envo- yé dans la colonne une dispersion à 0,2% de glycol éthylénique dans la tétra- hydronae sous une pression de 2 à 2,2 atm., et notamment avec une vi- tesse de 1 litre par minute. Afin d'empêcher un reflux de la masse, les flocons filtrants ont été mélangés avec des anneaux de verre. Le liquide qui s'écoulait avait une teneur en glycol inférieure à 0,003%. La colonne n'était pas encore épuisée après un écoulement de 180 litres de la solution.
Exemple 2.
Une colonne ayant une hauteur de 53 cm et diamètre interne de
3,7 cm a été remplie de 30 gr. d'ouate de coton chimiquement pure et on a fait passer dansla colonne une dispersion à 0,5 % de glycol éthylénique dans de la tétrahydronaphtaline. La vitesse de passage était de 150 cm par minute.La teneur en glycol dans la masse passant dans la colonne était au commencement inférieure à 0,003%. Après écoulement de 20 litres la teneur en glycol de la quantité passant à travers était de 0,02%, après 30 litres de 0,045%-' Après 36 litres la colonne était épuisée et il n'y avait plus de glycol adsorbé.
Exemple 3.
Dans une colonne ayant une hauteur de 55 cm et un diamètre interne de 4 cm, on a introduit 185 gr. de découpures en plaques pressées de cellu- loseo On a envoyé à travers la colonne ainsi remplie une dispersion à 1% de glycol éthylénique dans la térahydronaphtaline avec une vitesse de 1 litre en 10 minutes.La teneur au début du liquide en glycol était d'environ 0,01% et cette teneur s'est élevée après passage dans la colonne de 25 litres à 0,03%.. Après environ 30 litres la colonne était épuisée.
Exemple 4.
Deux colonnes d'adsorption ayant chacune une hauteur de 50 cm et un diamètre interne de 6 cm furent remplies dans un cas avec 91 gr. d'éponge de viscose, dans l'autre cas avec 42 gr. de masse floconneuse de filtrage,-cette masse floconneuse de filtrage fut mélangée avec des anneaux Raschig en verre, pour lui donner une certaine consistance de la forme. On a alors envoyé à travers les colonnes une dispersion à 1% en glycol éthylé- nique dans la tétrahydronaphtaline avec une vitesse de 250 cm par minute.
A des intervalles de temps déterminés on a vérifié la teneur en glycol dans la tétrahydronaphtaline passant dans les colonnes et on a trouvé les résul- tats ci-après :
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EMI4.1
<tb> Quantité <SEP> en <SEP> litres <SEP> passant <SEP> % <SEP> glycol <SEP> après <SEP> % <SEP> Glycol <SEP> après.passage <SEP> dans
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<tb> à <SEP> travers <SEP> passage <SEP> dans <SEP> la <SEP> masse <SEP> floconneuse <SEP> de <SEP> fil-
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<tb> l'éponge <SEP> de <SEP> -trage.
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<tb> viscose
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<tb> 1 <SEP> 0,003 <SEP> 0,004
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<tb> 4 <SEP> 0,003 <SEP> 0,004
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<tb> 8 <SEP> 0,004 <SEP> 0,008
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<tb> 12 <SEP> 0,004 <SEP> ' <SEP> 0, <SEP> 01 <SEP>
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<tb> 16 <SEP> 0,005 <SEP> 0,
02
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<tb> 20 <SEP> 0,004 <SEP> 0,02
<tb>
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<tb> 24 <SEP> 0,004 <SEP> 0,03
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 28 <SEP> 0,01 <SEP> 0,035
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<tb> 32 <SEP> 0,01 <SEP> 0,04
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<tb> 36 <SEP> 0,02 <SEP> 0,06
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<tb> 40 <SEP> 0,03 <SEP> 0,1 <SEP> . <SEP>
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44 <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 0,2
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<tb> 48 <SEP> 0,045
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<tb> 52 <SEP> 0, <SEP> 045 <SEP>
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Les colonnes remplies d'éponge dé viscose étaient épuisées après passage d'environ 52 litres de tétrahydronaphtaline renfermant du glycol (1 % glycol) et avecla masse floconneuse de filtrage cela se produisait déjà après environ 32 litres. L'adsorption au moyen de l'éponge de viscose est donc plus avantageuse.