CH186500A - Procédé de gazéification d'huiles minérales. - Google Patents

Description

  Procédé de     gazéification    d'huiles minérales.    La transformation des huiles minérales,  spécialement des huiles minérales denses  (huile à gaz. naphte, huiles pour Diesel) en  des gaz combustibles appropriés à des emplois  thermiques ou chimiques, forme l'objet de  nombreux procédés et d'importantes applica  tions industrielles.  



  Tous ces procédés se basent, essentielle  ment, sur la décomposition thermique ou py  rolyse, en vertu de laquelle les molécules lour  des constituant les huiles minérales sont dé  composées en molécules plus légères, princi  palement hydrogène et hydrocarbures gazeux  divers. en bonne partie non saturés.  



  A part le fait que ces procédés doivent re  courir     Ù    des températures très élevées et à, des       clia.uffages    intermittents, ils ont l'inconvé  nient qu'ils conduisent à des gaz de densités  très élevées et tendant aux condensations, les  quels, s'ils peuvent servir, à l'aide d'artifices  appropriés, à l'enrichissement de gaz pauvres  (carburation du gaz d'eau), ou à des buts spé-         ciaux    (éclairage par gaz     Blau)    ne se prêtent  pas à remplacer, tels quels, les gaz perma  nents du type de l'hydrogène, du gaz d'eau,  du gaz d'éclairage, dans leurs emplois ther  miques ou chimiques.

   En outre, au cours des  procédés     pyrolytiques        sudits,    une bonne par  tie du carbone entrant dans la composition  des huiles de départ se sépare dans les fours,  en formant des incrustations et des dépôts  qu'on doit successivement détruire par oxyda  tion, de sorte qu'avec ces procédés, on a aussi  l'inconvénient que la transformation des mo  lécules liquides originaires n'est pas intégrale.  



  La présente invention a pour objet un  procédé de     gazéification    d'huiles minérales  grâce auquel non seulement la transformation  est intégrale, mais l'on obtient en outre des  gaz combustibles permanents, qu'on peut uti  liser tels quels dans les emplois thermiques et  chimiques les plus divers.  



  Selon ce procédé, on vaporise l'huile ou  les huiles à traiter et fait passer les vapeurs      en même temps que des gaz oxydants, sur des  masses catalytiques chauffées, les gaz oxy  dants étant dosés en telle mesure que l'oxy  gène, disponible pour la combustion (libre ou  combiné), qu'ils apportent se trouve en quan  tité au moins     suffisante    pour transformer en  oxyde de carbone la totalité du     carbone    con  tenu dans l'huile.

   Cette     quantité        minime    né  cessaire se détermine à l'aide du schéma:         CnHm    +<B>n0</B> =     nC0        +        mII.       En pratique, on adoptera de préférence:

    comme température de chauffage des masses  catalytiques, des températures comprises en  tre 600 et<B>1000'</B> C ; comme gaz oxydants, de  la vapeur d'eau, de l'anhydride carbonique, de  l'air, de l'oxygène; comme catalyseurs, des  corps     adsorbants    tels que le charbon actif, le       silica    gel, les terres     adsorbantes,    soit seuls,  soit mélangés avec des mélanges métalliques  contenant au moins un métal difficilement  oxydable (Cr, Mn, Ni,     Co...),    un métal facile  ment oxydable (Fe, Cu,     Zn...),    et des oxydes  difficilement réductibles (oxydes de Al, Mg,  Ca, Zr,     Th...).    Ces indications se sont trou  vées préférables à la suite d'expériences;

   mais  il est     expressément    entendu, 'et c'est du reste  évident, qu'elles doivent être considérées  comme de simples exemples n'ayant aucun ca  ractère limitatif de l'invention.  



  Comme matériaux de départ peuvent ser  vir les huiles denses distillées du pétrole, et  tout particulièrement les fractions qu'on ap  pelle généralement "gasoil". On peut évidem  ment employer aussi des huiles minérales  d'origines différentes, tels, par exemple, les  goudrons distillés de combustibles solides ou  les huiles provenant de pierres goudron  neuses.  



  Comme résultat, on obtient en général des  mélanges gazeux formés principalement d'hy  drogène,     d'oxyde    de carbone, de méthane,  plus, éventuellement, des gaz inertes tels que  l'anhydride     carbonique    et l'azote, et des hy  drocarbures gazeux. Le     carbone    des hydro  carbures liquides est complètement gazéifié,  et toute formation de dépôts ou d'incrusta  tions est évitée.    Les proportions entre les     composants    du  mélange gazeux obtenu varient,     évidemment,     d'après la composition des huiles traitées et  des gaz oxydants employés. Il est aussi pos  sible de régler à volonté ces proportions dans  de larges limites en choisissant convenable  ment les conditions du traitement.  



  C'est ainsi que, par exemple, si le traitement  est effectué à une température entre 850 et  1000   C, et la quantité du gaz oxydant est  très voisine de celle minime théoriquement né  cessaire à transformer en oxyde de carbone  la totalité du carbone de l'huile, et si en ou  tre la pression à laquelle est effectué le trai  tement est égale ou inférieure à une atmo  sphère, on peut obtenir des mélanges     gazeux     principalement constitués d'hydrogène et  d'oxyde de carbone, presque exempts d'hydro  carbures.  



       Exemple:     3 kg d'un gasoil (d. 0,852) contenant  84,4 % de carbone et 15,6 % d'hydrogène sont  faits passer, sous forme de vapeur, en  même temps que 4 kg de vapeur d'eau, dans  un tube rempli d'un catalyseur formé de Ni,  Fe, Mg et chauffé de l'extérieur à<B>950'</B> C.  On obtient 4,5     m3    d'un gaz ayant la composi  tion     suivante:    CO,,<B>5,6%;</B>     H,,   <B>62,0%;</B> C0,  29,2 % ;<B>CH,,</B> 3,2 % :total 100 %.  



  Ces mélanges peuvent remplacer très bien  l'hydrogène et le gaz d'eau dans les applica  tions métallurgiques (soudure ou coupe des  métaux), ou     synthétiques    (hydrogénations  diverses, synthèse de l'ammoniaque, du mé  thanol, etc.).  



  Ainsi, encore, si l'on emploie pendant le  traitement des températures entre 600 et  900   C et des pressions supérieures (quelque  fois de beaucoup) à une atmosphère, et si  l'on adopte pour les gaz oxydants des propor  tions très en excès sur la quantité théorique  minime mentionnée, il est possible d'obtenir  des mélanges riches en méthane, spécialement  des mélanges qui, par composition, par pou  voir calorifique, et par d'autres caractéristi  ques, ressemblent grandement aux gaz %de  charbon employés habituellement     comme    gaz  de ville. Ce résultat est un fait d'expérience.

             Exemple:     3 kg du même gasoil qu'à l'exemple pré  cédent sont faits passer, sous forme de va  peur, en même temps que 6 kg de vapeur  d'eau, dans le même tube qu'au premier  exemple, mais chauffé, à présent, à 825   C,  sous la pression de 5 atmosphères. On obtient  3,8     m3    d'un gaz ayant la composition sui  vante:     C02,   <B>8,6%;</B>     H2,    49,0%; C0, 27,4%;  <B>CH,,</B> 15,0 % :total<B>100</B> %. Si l'oxygène n'était  pas en fort excès, l'expérience a montré qu'il  v aurait tendance à la formation de     dépôts    et  incrustations de carbone.  



  Dans ce cas en question le procédé offri  rait pour la première fois le moyen de prépa  rer du gaz de ville en partant exclusivement  d'huiles minérales, et ce d'une manière conti  nue et avec des rendements très élevés et  en outre avec cet avantage, que le gaz est ob  tenu déjà comprimé avec une dépense minime  d'énergie.  



  Le rendement thermique du procédé (rap  port des calories possédées par le gaz obtenu  à celles possédées par les liquides employés)  est généralement très élevé, supérieur, dans  quelques cas, au 90 %.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de gazéification d'huiles miné rales, de façon à transformer intégralement ces huiles en gaz permanents, caractérisé par le fait que l'on vaporise l'huile ou les huiles à traiter et fait passer les vapeurs en même temps que des gaz oxydants, sur des masses cata s lytiques chauffées, ces gaz oxydants étant do sés en telle mesure que la quantité d'oxygène, disponible pour la combustion, qu'ils appor tent ne soit pas inférieure à celle qui est né cessaire pour transformer en oxyde de car- boue la totalité du carbone contenu dans les huiles mêmes, calculable selon le schéma:

   CjHm -[- n0 = nC0 -f- mH. 8()US-REVENDICATIONS 1 Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que la température des masses catalytiques employées est entre 600 et 1000 C. 2 Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que l'on utilise des masses cata lytiques constituées par des corps poreux avec des mélanges contenant un métal difficilement oxydable, un métal facile ment oxydable et un oxyde difficilement réductible.

   3 Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que la température de traite ment est de 850 à<B>1000'</B> C, la quantité de gaz oxydants est voisine du minimum théorique donné par le schéma de la reven dication, la pression des gaz et vapeurs en traitement étant moindre qu'une atmo sphère, par quoi l'on obtient des mélanges gazeux constitués principalement d'oxyde de carbone et d'hydrogène.

   4 Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que la température de traite ment est de 600 à 900 C, la quantité de gaz oxydants est fortement en excès sur celle théorique donnée par le schéma de la revendication, la pression des gaz et va peurs en traitement étant supérieure à une atmosphère, par quoi l'on obtient des mé langes gazeux relativement riches en mé thane.