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L'invention concerne un procédé capable d'être appliqué à tous composés organiques spécialement en vue d'abaisser la viscosité des produits résultants, ces composés pouvant être, par exemple, la colophane, les résines, les huiles telles que @ huile de soya, de mais, de suif, de schiste, de résine; le pro- cédé est également applicable aux pétrole, bitume, acide de carbone, matièressynthétiques du groupe des isopropyles, des gommes de benjoin et autres; spécialement encore, il est appli- cable aux pétroles bruts, pétroles asphaltiques, pétroles paraf- finiques ou à tout mélange de ces pétroles.
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Le procédé de l'invention est essentiellement basé sur le fait que le composé organique dont la viscosité doit être abais- sée est traité, à la fois, en présence d'un noyau catalytique et d'au moins une substance contenant du phosphore .
Une seconde caractéristique essentielle de l'invention est,,dans ce procédé, l'application surprenante de l'eau de mer naturelle ou reconstituée dans les éléments essentiels en pré- sence des matières réactives pendant le développement du procédé,
Une autre caractéristique encore du procédé est son carac- tère de réversibilité. En effet, s'il permet d'augmenter la quan- tité de produits légers par un mélange déterminé, il permet aussi d'augmenter la qualité de produits plus lourds pour d'autres mélanges. Or cette faculté est primordiale pour appliquer le au prorata procédé/de fluctuation de la situation économique des composés organiques.
On a déjà proposé le traitement de distillats du pétrole contenant des matières non volatiles, en présence d'acide phosphorique, mais spécialement dans le but de convertir des huiles hydrocarbonées.
Le but d'une telle application était de produire une véri- table conversion catalytique des huiles hydrocarbonées.
Dans une application connue de ce processus de conversion catalytique, l'acide phosphorique est inclus dans un support neutre, par exemple de l'argile en contact de laquelle sont amenées les vapeurs hydrocarbonées.
Dans une forme d'application de ce même processus, on fait usage, comme catalyseur, d'un acide contenant un radical phosphaté. Mais, dans tous les cas connus d'une telle applica- tion de produits contenant du phosphore, on a essentiellement eu pour but de mettre la matière à traiter directement en con- tact avec ledit catalyseur phosphorique ou phosphaté dans un simple but de conversion des matières hydrocarbonées.
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Selon l'invention, on applique deux caractéristiques fondas mentales : d'une part, la présence permanente d'un noyau cataly-.
, seul' et, d'autre part, l'introduction d'eau de mer. Par eau de mer, il faut comprendre, dans le sens le plus large, l'ensemble bien des principaux constituants de la synthèse des eaux marines, ou / entendu les eaux marines elles-mêmes.
Dès lors, conformément à l'invention, le procédé consiste à chauffer la matière à traiter, en présence d'un noyau catalyseur, à une température voisine, par exemple, de 300 C. Comme noyau, on prendra une matière dont la viscosité est supérieure à celle du composé organique traité. Le chauffage s'effectue en présence d'une faible quantité d'acide phosphorique ou de composés de phosphore et, en vue d'atteindre de meilleurs résultats, en pré- sence aussi d'une certaine quantité d'eau de mer.
On pourra ainsi développer le procédé de l'invention dans des limites éminemment variables, lesquelles seront déterminées au prorata des produits de départ et des résultats cherchés.
Par exemple si, au départ, on distille les produits de réaction, on obtiendra des hydrocarbures ayant le caractère d'huile minérale.
Lors de la distillation, le produit de réaction n'est donc pas seulement un produit volatil mais aussi une matière huileuse.
Pour obtenir ce résultat, il suffira, en général, d'ajou- ter aux matières à traiter, environ 3 à 5% d'un acide phosphori- que à 85% et de chauffer le mélange à reflux, sous pression ou non, pendant une heure, à 300 C. environ. On peut distiller ensuite le produit de réaction fractionné et l'on obtient les substances mentionnées plus haut.
La quantité de substance contenant du phosphore employée avantageusement varie suivant la constitution moléculaire de la matière organique à traiter. Pour transformer une matière solide à l'état liquide, on doit ajouter davantage d'acide phosphorique que lors du traitement d'un produit visqueux.
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Le procédé peut aussi être appliqué pour du pétrole brut ou pour des produits de distillation visqueux. On peut ajouter, par exemple, au pétrole 0,5 - 1,5 % d'acide phosphorique et le sou- mettre ensuite à hydrogénation ou à la distillation par le procé- dé'usuel de catalyse. les produits volatils présentent un chiffre d'octane plus élevé et les fractions plus difficilement volatiles sont bien moins visqueuses. Les fractions correspondant à l'huile à gaz ou au mazout sont ensuite plus inflammables et peuvent, de ce fait, être employées comme combustible pour moteurs à explo- sions.
On peut procéder de la même manière que pour le pétrole brut avec les produits de distillation de celui-ci, tels que, par exemple, l'huile à gaz, l'huile de chauffage, le mazout et analogues. Ces huiles, ainsi que les oléfines et les paraffines de pétrole brut, se laissent transformer en liquides par le trai- tement conforme à l'invention. On peut, par exemple, obtenir une huile légèrement fluide en traitant du mazout lourd, inutilisable dans des moteurs à explosions, avec environ 1% d'acide phosphori- que sous ou sans pression. L'huile obtenue convient parfaitement pour être utilisée dans des moteurs Diesel ou dans des buts analogues.
On peut produire aussi des huiles fluides en partant d'olé- fines et de paraffines solides. La quantité d'acide phosphorique à employer est déterminée par la nature du matériel de départ.
Le fait que les produits de réaction obtenus se laissent distiller complètement, c'est-à-dire.qu'ils ne laissent-aucun résidu solide à la manière du coke, est d'une importance parti- culière. La suppression d'un déchet inutilisable ou de valeur / produit par la distillation fait que le procédé est très renta- ble par suite de l'augmentation de la quantité de produit obtenu.
A la place de l'acide phosphorique, on peut aussi utiliser
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d'autres substances contenant du phosphore, comme, par exemple, les phosphates, tels que les superphosphates, phosphures, du phosphore en présence d'une légère quantité d'eau, particulière- ment comme catalyseur, etc.
L'une des caractéristiques essentielles du présent procédé est l'application de l'eau de mer. Celle-ci contient des sels dilués en faible concentration et ces sels ont un effet cataly- tique dans la concentration donnée dans l'eau de mer. Il n'est pas nécessaire, pour cela, de faire usage d'eau de mer naturelle.
On peut également obtenir de l'eau de mer artifiellement en dilu- ant dans de l'eau douce ou dans de l'eau pure les sels qu'on rencontre dans l'eau de mer, et ce dans un degré de diluation analogue.
En mettant le nouveau procédé à exécution on peut, par exemple, ajouter, avant l'échauffement, aux matières dont il faut diminuer la viscosité, de l'acide phosphorique à raison de 3 à
5 pour cent du poids et de l'eau de mer à raons de 0,25 à 1% du poids. Les proportions du mélange varient suivant la nature de la matière première à traiter, mais généralement dans le sens d'une augmentation de la quantité de l'eau de mer ajoutée et d'une diminution de l'acide phosphorique ajouté, Pour le traitement du pétrole brut ou de sous-produits du pétrole, on peut prévoir avan- tageusement une ajoute 0,5 à 1,5% d'acide phosphorique et de 0,25 à 1% d'eau de mer. On peut alors traiter ultérieurement le mé- lange réactif, avec ou 'sans pression, en le soumettant, par exem- ple, à l'hydration ou à la distillation selon les procédés de catalysation habituels.
On peut encore poursuivre le procédé en ajoutant un noyau catalyseur au mélange réactif. On peut, par exemple, traiter des produits de distillation du pétrole, tels que le gas oil (pétrole lourd), l'huile de chauffage, le mazout, l'oléfine et les paraf- fines, ainsi que des produits dans le genre des vasolines, en ajoutant des acides de carbones du groupe des isopropyles ou de
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l'hexahydrobenzol ou mme du pétrole brut.
Un exemple d'exécution illustrera mieux le traitement cite en dernier lieu. A une paraffine solide qui a été broyée, on ajoute une petite quantité d'une résine ou de pétrole brut ser- vànt de noyau ou de milieu catalyseur. On ajoute alors de l'eau de mer à raison de 0,25 % du poids de la paraffine et de l'acide phosphorique à raison de 0,5 à 1,5% du poids de la paraffine éga- lement, et l'on chauffe le mélange réactif. Au cours de la distal.- lation qui suit, on obtient, au lieu de la paraffine solide, des produits liquides seùlement. Dans un autre exemple pratique, on mélange 100 parties d'essence d'alimentation des véhicules auto- mobiles et 25 parties d'asphalte, puis on ajoute 1% d'acide phos- phorique et 0,25% d'eau de mer et on distille.
Dans un autre exemple encore, à 100 parties d'huile lourde paraffinique sont ajoutées 25 parties d'asphalte, 1% d'acide phos. phorique et 0,25 % d'eau de mer, ce mélange était ensuite distillé Comme on le voit, les produits de réaction comportent toujours au moins un noyau cyclique catalyseur dont, d'après les travaux du Demandeur, l'une des plus efficaces semble bien être l'as- phalte .
Les produits qu'on obtient suivant le procédé ci-dessus ont une grande importance pour la chimie du pétrole en tant que produits de base pour des transformations chimiques. Selon les matières finales que l'on désire, on peut varier les températures et les proportions des'ajoutes.
REVENDICATIONS.
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The invention relates to a method capable of being applied to all organic compounds especially with a view to lowering the viscosity of the resulting products, these compounds possibly being, for example, rosin, resins, oils such as soybean oil, corn, tallow, shale, resin; the process is also applicable to petroleum, bitumen, carbon acid, synthetic materials from the isopropyl group, benzoin gums and others; especially still, it is applicable to crude oils, asphaltic oils, paraffinic oils or to any mixture of these oils.
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The process of the invention is essentially based on the fact that the organic compound, the viscosity of which is to be lowered, is processed both in the presence of a catalytic nucleus and of at least one phosphorus-containing substance.
A second essential feature of the invention is, in this process, the surprising application of natural or reconstituted seawater in the essential elements in the presence of reactive materials during the development of the process,
Yet another characteristic of the process is its reversibility character. Indeed, if it makes it possible to increase the quantity of light products by a determined mixture, it also makes it possible to increase the quality of heavier products for other mixtures. However, this option is essential for applying the pro rata process / fluctuation of the economic situation of organic compounds.
The treatment of petroleum distillates containing non-volatile materials in the presence of phosphoric acid has already been proposed, but especially for the purpose of converting hydrocarbon oils.
The aim of such an application was to produce a true catalytic conversion of hydrocarbon oils.
In a known application of this catalytic conversion process, phosphoric acid is included in a neutral support, for example clay in contact with which the hydrocarbon vapors are brought.
In one form of application of this same process, an acid containing a phosphate radical is used as a catalyst. However, in all the known cases of such an application of products containing phosphorus, the main aim has been to bring the material to be treated directly into contact with said phosphoric or phosphate catalyst for the simple purpose of converting the phosphorus. hydrocarbonaceous materials.
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According to the invention, two fundamental characteristics are applied: on the one hand, the permanent presence of a catalyst nucleus.
, only 'and, on the other hand, the introduction of sea water. By sea water, it is necessary to understand, in the broadest sense, all the main constituents of the synthesis of marine water, or / heard the marine waters themselves.
Therefore, in accordance with the invention, the process consists in heating the material to be treated, in the presence of a catalyst core, to a temperature close to, for example, 300 C. As the core, a material will be taken whose viscosity is greater than that of the organic compound treated. Heating is carried out in the presence of a small amount of phosphoric acid or of phosphorus compounds and, in order to achieve better results, also in the presence of a certain amount of sea water.
The process of the invention can thus be developed within highly variable limits, which will be determined in proportion to the starting materials and the results sought.
For example, if, at the start, the reaction products are distilled, hydrocarbons having the character of mineral oil will be obtained.
During the distillation, the reaction product is therefore not only a volatile product but also an oily material.
To obtain this result, it will generally suffice to add to the materials to be treated, about 3 to 5% of an 85% phosphoric acid and to heat the mixture under reflux, under pressure or not, for. one hour, at 300 C. approximately. The fractionated reaction product can then be distilled off and the substances mentioned above are obtained.
The quantity of substance containing phosphorus advantageously employed varies according to the molecular constitution of the organic material to be treated. To transform a solid material into a liquid state, more phosphoric acid must be added than when processing a viscous product.
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The process can also be applied for crude oil or for viscous still products. For example, 0.5-1.5% phosphoric acid can be added to the petroleum and then subjected to hydrogenation or distillation by the usual process of catalysis. the volatile products have a higher octane number and the more difficult to volatile fractions are much less viscous. The fractions corresponding to gas oil or fuel oil are subsequently more flammable and can therefore be used as fuel for combustion engines.
The same manner as for crude oil can be carried out with the distillation products thereof, such as, for example, gas oil, heating oil, fuel oil and the like. These oils, as well as the olefins and paraffins of crude petroleum, can be transformed into liquids by the treatment according to the invention. A slightly fluid oil can, for example, be obtained by treating heavy fuel oil, unusable in combustion engines, with about 1% phosphoric acid under or without pressure. The oil obtained is perfectly suitable for use in diesel engines or for similar purposes.
Fluid oils can also be produced from olefins and solid paraffins. The amount of phosphoric acid to be employed is determined by the nature of the starting material.
Of particular importance is the fact that the reaction products obtained can be completely distilled, that is to say, that they do not leave any solid residue like coke, is of particular importance. Removal of unusable or valuable waste / product from the distillation makes the process very profitable as a result of increasing the amount of product obtained.
Instead of phosphoric acid, it is also possible to use
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other phosphorus-containing substances, such as, for example, phosphates, such as superphosphates, phosphides, phosphorus in the presence of a slight amount of water, especially as a catalyst, etc.
One of the essential characteristics of the present process is the application of sea water. This contains salts diluted in low concentration and these salts have a catalytic effect in the given concentration in sea water. It is not necessary to use natural seawater for this.
It is also possible to obtain seawater artificially by diluting in fresh water or in pure water the salts which are found in sea water, and this to a similar degree of dilution.
By implementing the new process it is possible, for example, to add, before heating, to the materials whose viscosity must be reduced, phosphoric acid at a rate of 3 to
5 percent by weight and sea water at 0.25 to 1% by weight. The proportions of the mixture vary according to the nature of the raw material to be treated, but generally in the sense of an increase in the amount of seawater added and a decrease in the phosphoric acid added, For the treatment of crude oil or petroleum by-products, an addition of 0.5 to 1.5% phosphoric acid and 0.25 to 1% seawater can be advantageously provided. reactive mixture, with or without pressure, by subjecting it, for example, to hydration or distillation according to the usual catalyzing methods.
The process can still be continued by adding a catalyst core to the reaction mixture. For example, petroleum distillation products, such as gas oil (heavy oil), heating oil, fuel oil, olefins and paraffins, as well as products of the kind can be processed. vasolins, by adding carbon acids from the isopropyl group or from
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hexahydrobenzol or even crude oil.
An example of execution will better illustrate the treatment cited last. To a solid paraffin which has been ground, a small amount of a resin or crude oil is added as the core or catalyst medium. Sea water is then added at a rate of 0.25% by weight of the paraffin and phosphoric acid at a rate of 0.5 to 1.5% by weight of the paraffin as well, and the the reaction mixture is heated. In the subsequent distal- lation, instead of solid paraffin, only liquid products are obtained. In another practical example, 100 parts of automotive fuel gasoline and 25 parts of asphalt are mixed, then 1% phosphoric acid and 0.25% seawater are added and we distill.
In yet another example, to 100 parts of heavy paraffinic oil are added 25 parts of asphalt, 1% phos acid. phoric acid and 0.25% seawater, this mixture was then distilled As can be seen, the reaction products always comprise at least one cyclic catalyst nucleus, of which, according to the work of the Applicant, one of the most effective seems to be the asphalt.
The products which are obtained by the above process are of great importance for petroleum chemistry as raw materials for chemical transformations. Depending on the final materials desired, the temperatures and the proportions of the additions can be varied.
CLAIMS.
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