BE569091A - - Google Patents

Description

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   La présente invention a pour objet un procédé de régération de solu- tions contenant du cuivre et servant de liquides de lavage, solutions qui sont utilisées pour l'élimination de gaz de synthèse des substances nuisant au cata- lyseur, comme l'oxyde de carbone. 



   On sait qu'un mélange gazeux, par exemple un mélange d'hydrogène et d'azote pour la production d'ammoniaque, doit être pratiquement exempt d'oxyde de carbone. Le catalyseur est d'autant plus actif et sa longévité d'autant plus grande que la teneur en oxyde de carbone est plus petite. Un catalyseur pour un mélange gazeux contenant de l'hydrogène produit par voie électrolytique a une longévité de 10 ans tandis qu'un catalyseur utilisé pour un gaz dont l'hydrogène provient d'un mélange gazeux contenant de l'oxyde de carbone,comme c'est le cas dans la fabrication d'hydrogène à partir de vapeur d'eau et de coke doit être renouvelé éventuellement déjà au bout de 1 - 2 ans.

   Pour cette raison, il est nécessaire d'éliminer l'oxyde de carbone aussi complètement que possibleo 
Lorsque les gaz de départ contiennent de fortes quantités d'oxyde de carbone, par exemple dans le cas du gaz de gazogène ou du gaz de craquage, on fait d'abord subir à   l'oxyde   de carbone une réaction chimique au moyen de va- peur   d'eau,   réaction qui donne naissance à de l'hydrogène et à de l'anhydride car- bonique.

   Ensuite, on peu% éliminer l'oxyde de carbone restant de manière écono- mique dans un procédé de lavage avec une solution ammoniacale de sels cuivreux ayant par exemple la composition suivante : 
 EMI1.1 
 
<tb> cuivre <SEP> monovalent <SEP> 80 <SEP> - <SEP> 100 <SEP> /litre
<tb> 
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<tb> 
<tb> 
<tb> cuivre <SEP> bivalent <SEP> 15 <SEP> - <SEP> 20 <SEP> g/litre
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<tb> C02 <SEP> 100 <SEP> - <SEP> 120 <SEP> g/litre
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<tb> NE3 <SEP> 80 <SEP> - <SEP> 100 <SEP> g/litre
<tb> 
 
Au lieu de l'acide carboniques, on peut également utiliser les acides formique ou acétique et on peut remplacer l'ammoniaque par des amineso Le cuivre bivalent sert de tampon contre l'action réductrice de l'oxyde de carbone   qui   sans cela, pourrait facilement conduire à la formation de cuivre métallique.

   



   Dans le procédé de lavage, on met en contact le gaz avec la solution en l'introduisant à la base d'une tour remplie de charges, par exemple d'anneaux de Raschig, alors que la solution ruisselle sur les solides de remplissage en sens inverse du courant gazeux et absorbe l'oxyde de carbone du gaz. Puis, dans un stade ultérieur, on régénère la solution qui sort à la partie inférieure du laveur, en éliminant par des méthodes convenables l'oxyde de carbone absorbé. 



  Ensuite, on recycle la solution dans le procédé de lavage. 



   La pureté finale du gaz à laver que l'on peut atteindre dépend de la longueur du laveur, de la distribution de la solution sur les corps de remplis- sage, de la concentration de la solution de cuivre en constituants actifs et de la teneur en oxyde de carbone encore présent dans la solution après la régénéra- tion. 



   Suivant la méthode classique de régénération, on ne pouvait atteindre jusqu'à présent, dans tous les cas, qu'une pureté de la solution telle que 1 m3 de solution contenait encore environ 0,1 m3 d'oxyde de carbone gazeux. 



   Avec une solution de ce genre, on ne peut jamais obtenir un gaz de synthèse purifié ayant une teneur en oxyde de carbone de moins de   1/1000%,   même par lavage soue pression élevée, comme cela se pratique ordinairement dans de telles   installationso   Cela n'est pas non plus possible malgré un refroidissement à une température inférieure à 0 . 



   La dépense d'énergie requise pour atteindre une telle pureté est con- sidérable. Il est nécessaire, comme déjà   mentionné,     ou.bien   de chauffer la solution à environ 80 , ce qui signifie une consommation élevée de vapeur de chauffe, ou bien, à une   température   plus basse, il faut recourir à l'emploi d'une installation à vide dont la construction et le fonctionnement sont très coûteux. En outre, le 

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 refroidissement de la solution à une température inférieure à 0  nécessite une dépense d'énergie élevée et de grands frais d'installation. 



   Or, la demanderesse a trouvé que l'on pouvait éviter les inconvénients mentionnés si l'on chauffe la solution après la sortie du laveur à une tempéra- ture allant jusqu'à 60  et que l'on maintient la solution à cette température pen- dant quelque temps. On peut chauffer la solution à régénérer avant le récipient pour le chauffage à 60  au moyen de la solution régénérée sortant de ce récipient. 



  Pour le chauffage de la solution à régénérer, on peut se servir d'un échangeur de chaleur. Lorsqu'un chauffage ultérieur est nécessaire, on peut utiliser de maniè- re connue de petits récipients ayant des dimensions et des surfaces de chauffe telles que l'on peut justement atteindre la température requise. 



   Au cours de ce traitement, la solution perd la plus grande partie de l'oxyde de carbone absorbé. On sait toutefois qu'un mètre cube de solution re- tient d'abord 0,2 - 0,1 m3 d'oxyde de carbone. On introduit cette solution dans un récipient volumineux et bien isolé ayant des dimensions telles que la solution puisse y rester pendant 1 à 2 heures avec un fonctionnement continu. On peut opé- rer suivant des méthodes classiques en imposant à la solution un cheminement tel que la solution qui vient d'entrer ne soit pas mélangé, autant que possible, avec la solution qui se trouve dans le récipient depuis déjà un certain tempso A cet effet, on peut munir le récipient des chicanes de sorte que le chemin de la solu- tion est aussi long que possible et que les chicanes installées évitent un mélan- ge des liquides.

   Au cours de ce traitement, l'oxyde de carbone résiduel est trans- formé en anhydride carbonique par oxydation suivant le schéma suivant 00 + 2 CuO   #   CO2 +   ou 20   
On obtient ainsi une solution totalement exempte d'oxyde de carbone avec laquelle on peut produire dans un laveur suffisamment long un gaz qui ne contient absolument pas d'oxyde de carbone. 



   La demanderesse a également trouvé que l'on pouvait accélérer l'oxyda- tion suivant le schéma réactionnel donné ci-avant en maintenant la teneur en qui- vre bivalent dans la solution à un degré plus haut qu'à l'ordinaire, par exemple par un traitement avec de l'oxygène atmosphérique de manière classique. 



   L'exemple suivant illustre la présente invention sans toutefois la limiter EXEMPLE 
Une solution de cuivre chauffée à 60 , saturée à cette température sous une pression de 1 atmosphère absolue et ayant une teneur en cuivre bivalent de 20 gr par litre, contient à cette température au début 0,16 cm3 de 00/1 cm3 de solution au bout de 15 minuter 0,10 cm3 de CC/1 cm3 de   "   
 EMI2.1 
 if 11 if 30 11 0,05 em3 de CO/1 cm3 de fi Il Il " 45 ri 0, 02 em3 de bO/l cm3 de " " " " 50   0,015   cm3 de CO/1 cm3 de   "   
 EMI2.2 
 re Il Il 75 ri 0,01 em3 de CO/1 am3 de " " " " 90   "     0, 00   cm3 de CO/1 cm3 de " 
A l'encontre des méthodes classiques, on peut économiser dans le procédé suivant l'invention de la vapeur de chauffe à cause de la basse température de régénération;

   du courant par suppression de pompes à vide; du courant par suppression du très fort refroidissement car on peut laver à 20 ; des frais d'installation pour travailler sous vide et à des températu- res très basses. 

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   Des dépenses supplémentaires ne sont pas requiseso 
Cependant, on atteint une pureté de gaz identique à celle de l'hydro- gène produit par voie électrolytique. De plus, le catalyseur a une longévité plus grande et on a besoin de quantités de catalyseur plus petites et d'un espace de réaction moins grand...

Claims (1)

1. RESUME 0 La présente invention comprend notamment : 1 Un procédé de régénération d'une solution contenant du cuivre et servant de liquide de lavage pour l'extraction de gaz de synthèse des substances nuisant au catalyseur telles que l'oxyde de carbonesprocédé selon lequel on chauffe la solution après la sortie du laveur à une température allant jusqu'à 60 et on la maintient à cette température pendant quelque tempso 2 Des modes d'exécution du procédé spécifié sous 1 présentant les particulari- tés suivantes, prises séparément ou en combinaison : a) on conduit la solution dans le récipient de séjour à une tempéra- ture d'environ 60 au moyen de chicanes etc, de manière telle que la solution qui vient d'entrer ne se mélange pas avec la solution qui se trouve dans le ré- cipient pendant un certain temps ;

   b) on utilise une solution ayant toujours au cours du lavage et de la régénération une teneur en cuivre bivalent d'au moins 20 g/litreo 3 A titre de produits industriels nouveaux, les gaz de synthèse puri- fiés au moyen d'une solution de lavage régénérée suivant le procédé spécifié sous 1 et 2 .