Procédé pour rendre utilisables comme carburants les bulles lourdes minérales. Comme on le sait, l'utilisation des huiles lourdes n'est pas possible dans les moteurs à explosion pourvus de carburateurs ordinai res. En effet, le point d'allumage élevé de ces huiles, leur grande viscosité, leur impureté, résultant en particulier de leur haute teneur en dérivés du soufre, ne permettent pas d'ob tenir la pulvérisation et l'"oxydation" néces saires rà leur combustion.
S'il est vrai que certains artifices connus, par exemple l'introduction dans les huiles lourdes de substances facilement miscibles et inflammables, telles que l'alcool, le benzène, l'éther, etc., facilitent la transformation des huiles lourdes en carburants, ils ne résolvent cependant pas le problème de la gazéification intégrale de la substance de base et ne mè nent pas au rendement maximum en calories et en HP du mélange.
En effet, si le mélange brûle plus facile ment, il ne brûle cependant pas complète ment. Il se produit des vapeurs et des fumées qui abaissent le rendement, puisque leur état de décomposition incomplète donne lieu, comme cela se conçoit facilement, à une perte de chaleur et de gaz. Un autre inconvénient de ce mélange réside dans le fait que les par ties incomplètement brûlées se décomposent par précipitation sur les organes essentiels du moteur et le détériorent. A ces inconvénients, il s'en ajoute d'autres d'ordre hygiénique, car l'emploi de ces mélanges incomplètement et difficilement gazéifiables fait naître des va peurs acides, très nuisibles à la santé publi que.
Les installations nécessaires aux diverses méthodes de "cracking" ou procédés Bergius sont coûteuses, longues -à construire et les pro duits que ces procédés permettent d'obtenir présentent très souvent, eux aussi, les incon vénients susmentionnés, de plus, ces produits ne pourraient pas répondre aux besoins d'un pays, car toute la matière employée ne peut être transformée en huiles légères. Ces incon- vénients et d'autres non mentionnés nous ont poussés à rechercher un procédé qui, sans né cessiter l'appareillage compliqué du "crac kage", permette de brûler n'importe quelle huile lourde.
D'après le procédé selon l'invention, on raffine des huiles lourdes provenant des pé troles, schistes, asphaltes, lignites, tourbes, etc., et y ajoute, après raffinage, un activant obtenu par nitration des résidus qui se pro duisent lors du raffinage desdites huiles lour des, par l'acide sulfurique par exemple, et par réduction partielle, par exemple au moyen d'hydrogène naissant, du produit nitré ob tenu, de manière qu'il reste des dérivés nitrés dans le produit final.
En plus de ces dérivés nitrés, il peut y avoir -des dérivés diazoïques, azoïques ou hydrazoïques seuls ou mélangés des composés non saturés contenus dans les dits résidus.
Ce mélange qui constitue l'activant peut aussi être dissous dans un dissolvant tel que, par exemple, l'alcool ou un mélange d'alcool et de benzène et ajouté -aux huiles lourdes raf= finées sous forme de solution.
Comme huiles lourdes, on peut avanta geusement utiliser les pétroles russes ou cau casiens qui contiennent d-es hydrocarbures non saturés de la série des oléfines.
La préparation selon l'invention d'un car burant à partir d'une huile minérale lourde peut se diviser en trois phases: 1) Raffinage chimique de l'huile lourde, par exemple au moyen de deux lavages, l'un acide, l'autre alcalin, qui éliminent utilement les résines, les phénols et les dérivés du sou fre, sans détruire les partes volatiles.
20 Nitration des résidus du traitement acide de l'huile lourde, par exemple au moyen d'un mélange d'acides nitrique et sulfurique; réduction partielle du produit obtenu, par exemple par l'hydrogène naissant.
30 Mélange de l'huile raffinée avec l'acti vant tel quel ou en solution alcoolique ou benzène-alcoolique.
Voici, ià titre d'exemple, de quelle manière on peut procéder pour fabriquer un carburant en partant de la "pétroline" provenant du pé trole brut russe.
La pétroline brute est introduite dans une cuve en grès avec la quantité nécessaire d'a cide sulfurique concentré, par exemple 93 à 94% (66 Bé); le mélange est agité pendant une heure et demie environ. L'opération ter minée, le contenu de la cuve est lavé avec de l'eau jusqu'à ce que les eaux de lavage, que l'on fait écouler par un robinet de vidange, ne donnent plus de réaction acide.
Le liquide (pétroline) est alors décanté dans une deuxième cuve pour être soumis à un trai tement identique; celui-ci terminé, la pétro- line passe dans une troisième cuve, en grès, pour subir le traitement alcalin (soude caus tique), afin d'éliminer les phénols et dérivés. Ce traitement est suivi d'un lavage à l'eau jusqu'à ce que cette dernière ne donne plus la réaction alcaline. Il convient de mettre des débris ou déchets de plomb dans les cuves contenant l'huile à raffiner, afin de la clari fier et de déposer les sulfures.
C'est seulement alors que la pétroline, complètement purifiée, est envoyée dans une cuve de décantation et de là dans une machine centrifuge qui a pour but d'éliminer les dernières impuretés et l'eau retenue.
La. pétroline est alors prête à être mélan gées aux autres constituants du produit final. Cependant, il est bon de la laisser dé canter pendant quelque temps.
Les résidus qui restent après le traite ment acide dans la première cuve sont pré levés pour la fabrication de l'activant. On les soumet à une nitration au moyen d'acide sulfonitrique qui transforme les composés à. noyaux cycliques (hexa- et pentaméthylène) et les hydrocarbures non saturés, que ces ré sidus contiennent, en dérivés nitrés.
On ajoute au produit de réaction des limailles de fer, par exemple, qui produisent de l'hydro gène qui, à l'état naissant, réduit partielle ment les dérivés nitrés en formant un mé lange de dérivés nitrés avec des dérivés di- azoïques, hydrazoïques ou azoïques seuls ou mélangés les uns aux autres. Ce mélange constitue l'activant proprement dit. Il est dissous dans un mélange d'alcool et de ben zène ou dans de l'alcool seulement. De préfé rence, on dissout le mélange dans l'alcool, par exemple à raison de 10 parties en poids de ce mélange dans 100 parties en poids d'alcool. Il suffit en général d'employer 10 cm' de ces solutions de<B>10%</B> pour 1000 cm' d'essence lourde lavée.
Après le repos de la pétroline lavée, on l'additionne d'activant, ordinairement dans la proportion de 10 cm' pour 1000 cm' de pé- troline. L'activant peut être mélangé préa lablement à de l'alcool et du benzène. Le benzène et l'alcool servent seulement à faci liter la mise en marche et l'allumage.
Le carburant ainsi préparé se présente sous l'aspect d'un liquide homogène, de cou leur jaunâtre, plus odorant que les essences ordinaires et d'une densité supérieure.
Il va de soi que les proportions peuvent varier selon la force de l'essence que l'on em ploie et selon la puissance que l'on veut obte nir. Une formule qui donne d'excellents ré sultats et qui est en même temps très écono mique est la suivante: essence lourde lavée 75 parties essence brut 20 " alcool à 90 4,500 " solution activante à 10 % 0,500 " Un carburant qui peut avantageusement être utilisé pour des courses d'automobiles a, par exemple, la formule suivante: essence lourde lavée 120 parties benzène brut 60 " alcool à 90 60 " solution activante à 10 % 6 " Les proportions des constituants de ce mé lange sont donc de 2 : 1 : 1 : 0,1:
Ce carbu rant donne un rendement très favorable qui est supérieur d'au moins 20% à celui de l'es sence ordinaire.
On peut mélanger les composants dans un ordre quelconque, mais il est particulièrement avantageux de verser, dans un récipient ap proprié, les substances susmentionnées dans l'ordre suivant: 1. Benzène; 2. Alcool; 3. Activant; 4. Essence lourde.
La solution susmentionnée peut être aussi employée pour les avions. Il est entendu que les formules varient avec le prix que l'on veut adopter pour le produit final.
Le mélange: essence lourde lavée et acti vant, constitue un combustible parfait pour moteurs Diesel.
L'importance de ce procédé n'échappera à aucun de ceux qui connaissent la tendance actuelle à munir les avions de moteurs Diesel.
Process for making heavy mineral bubbles usable as fuels. As is known, the use of heavy oils is not possible in internal combustion engines provided with ordinary carburettors. Indeed, the high ignition point of these oils, their high viscosity, their impurity, resulting in particular from their high content of sulfur derivatives, do not make it possible to obtain the atomization and the "oxidation" necessary for this. their combustion.
While it is true that certain known devices, for example the introduction into heavy oils of easily miscible and flammable substances, such as alcohol, benzene, ether, etc., facilitate the transformation of heavy oils into fuels , however, they do not solve the problem of the complete gasification of the base substance and do not lead to the maximum calorie and HP efficiency of the mixture.
Indeed, if the mixture burns more easily, it does not however burn completely. Vapors and fumes are produced which lower the efficiency, since their state of incomplete decomposition gives rise, as is easily understood, to a loss of heat and gas. Another drawback of this mixture lies in the fact that the incompletely burnt parts decompose by precipitation on the essential parts of the engine and damage it. In addition to these drawbacks, there are others of a hygienic nature, since the use of these mixtures which are incompletely and difficult to gasify gives rise to acid fears, which are very harmful to public health.
The installations required for the various "cracking" methods or Bergius processes are expensive, time-consuming to construct and the products which these processes make it possible to obtain very often also have the aforementioned drawbacks, moreover, these products could not be obtained. not meet the needs of a country, because not all the material used can be transformed into light oils. These drawbacks and others not mentioned have prompted us to seek a process which, without requiring the complicated "crac kage" apparatus, allows any heavy oil to be burnt.
According to the process according to the invention, heavy oils obtained from petroleum, shale, asphalts, lignites, peat, etc. are refined and, after refining, an activator obtained by nitration of the residues produced during refining is added thereto. the refining of said heavy oils, with sulfuric acid for example, and by partial reduction, for example by means of nascent hydrogen, of the nitro product obtained, so that nitro derivatives remain in the final product.
In addition to these nitro derivatives, there may be -diazo, azo or hydrazoic derivatives alone or mixed unsaturated compounds contained in said residues.
This mixture which constitutes the activator can also be dissolved in a solvent such as, for example, alcohol or a mixture of alcohol and benzene and added to the heavy oils refined in the form of a solution.
As heavy oils, it is advantageously possible to use Russian or Causian oils which contain unsaturated hydrocarbons of the olefin series.
The preparation according to the invention of a fuel from a heavy mineral oil can be divided into three phases: 1) Chemical refining of the heavy oil, for example by means of two washes, one acidic, l other alkaline, which usefully remove resins, phenols and sulfur derivatives, without destroying the volatile parts.
Nitration of residues from the acid treatment of heavy oil, for example by means of a mixture of nitric and sulfuric acids; partial reduction of the product obtained, for example by nascent hydrogen.
Mixing the refined oil with the active agent as such or in an alcoholic or benzene-alcoholic solution.
Here is, by way of example, how we can proceed to manufacture a fuel from "petroleum" from Russian crude oil.
The crude petroleum is introduced into a stoneware vessel with the necessary quantity of concentrated sulfuric acid, for example 93 to 94% (66 Bé); the mixture is stirred for about an hour and a half. When the operation is finished, the contents of the tank are washed with water until the washing water, which is made to flow through a drain valve, no longer gives an acid reaction.
The liquid (petroleum) is then decanted in a second tank to be subjected to an identical treatment; once this is completed, the petroleum passes into a third tank, made of sandstone, to undergo the alkaline treatment (caustic soda) in order to eliminate the phenols and derivatives. This treatment is followed by washing with water until the latter no longer gives the alkaline reaction. Debris or lead waste should be placed in the tanks containing the oil to be refined, in order to clarify it and to deposit the sulphides.
It is only then that the petroline, completely purified, is sent to a settling tank and from there to a centrifugal machine which aims to remove the last impurities and the retained water.
The petroline is then ready to be mixed with the other constituents of the final product. However, it is good to let it settle for a while.
The residues which remain after the acid treatment in the first tank are removed for the production of the activator. They are subjected to a nitration by means of sulfonitric acid which transforms the compounds to. cyclic rings (hexa- and pentamethylene) and the unsaturated hydrocarbons, which these residues contain, in nitro derivatives.
Iron filings are added to the reaction product, for example, which produces hydrogen which, in its nascent state, partially reduces the nitrates by forming a mixture of nitrates with di-azo derivatives, hydrazoic or azoic alone or mixed with each other. This mixture constitutes the activator itself. It is dissolved in a mixture of alcohol and ben zene or in alcohol only. Preferably, the mixture is dissolved in alcohol, for example in an amount of 10 parts by weight of this mixture in 100 parts by weight of alcohol. It is generally sufficient to use 10 cm 'of these <B> 10% </B> solutions per 1000 cm' of washed heavy gasoline.
After the washed petroline has stood still, it is added with activator, usually in the proportion of 10 cm 3 per 1000 cm 3 of petroleum. The activator can be pre-mixed with alcohol and benzene. Benzene and alcohol are only used to facilitate starting and ignition.
The fuel thus prepared appears as a homogeneous liquid, yellowish in color, more fragrant than ordinary gasolines and of higher density.
It goes without saying that the proportions can vary according to the strength of the gasoline which one uses and according to the power which one wishes to obtain. A formula which gives excellent results and which is at the same time very economical is the following: heavy gasoline washed 75 parts crude gasoline 20 "alcohol at 90 4.500" activating solution at 10% 0.500 "A fuel which can advantageously be used for motor racing has, for example, the following formula: washed heavy gasoline 120 parts crude benzene 60 "90 alcohol 60" 10% activating solution 6 "The proportions of the constituents of this mixture are therefore 2: 1 : 1: 0.1:
This fuel gives a very favorable efficiency which is at least 20% higher than that of ordinary gasoline.
The components can be mixed in any order, but it is particularly advantageous to pour the aforementioned substances into a suitable container in the following order: 1. Benzene; 2. Alcohol; 3. Activating; 4. Heavy gasoline.
The above-mentioned solution can also be used for airplanes. It is understood that the formulas vary with the price which one wants to adopt for the final product.
The mixture: washed and active heavy gasoline, constitutes a perfect fuel for diesel engines.
The importance of this process will not escape those familiar with the current trend to provide airplanes with diesel engines.