BE341980A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



    "PRuOEDE   DE PREPARATION D'HYDROGENE PAR FRACTIONNEMENT DES GAZ DE FOURS A COKE" 
L'un des éléments économiques prépondérants dans la synthèse de l'ammoniaque est la préparation à bon compte de l'hydrogène. Ce corps est préparé suivant les procédés usuels soit par traitemen. de l'oxyde de fer au moyen de gaz rédacteurs et oxydation subséquente par de la vapeur d'eau, soit encore par l'électrolyse de l'eau ou du gaz à l'eau. 



  Pour obtenir un rendement plus élevé on peut, en faisant pas- ser sur un catalyseur l'oxyde de carbone accompagné de vapeur d'eau, le transformer en hydrogène et acide carbonique, après quoi cet acide est éliminé du mélange par lavage, ooit sous pression, soit chimiquement. 



   Comme on s'intéresse à la découverte de nouvelles sour- ces d'hydrogène à bon marché, l'attention a été retenue dans ces derniers temps par la récupération de l'hydrogène q¯¯i se trouve en grandes quantités dans les gaz de fours à coke, se formant lors de la cokéfaction de la houille, du lignite, du bois, de la cellulose et d'autres matières à base de carbone. c'est ainsi par exemple que les gaz des fours à coke, résultant de la cokéfaction de la houille, contiennent 45-55% d'hydrogène,   18-28%   de méthane,   8-12%   d'oxyde de carbone, 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
1 à 2,5% d'hydrocarbures supérieurs, etc. Par compression, détente et refroidissement simultané, on peut arriver à décomposer ce Mélange de gaz en ses divers gaz constituante en/faisant intervenir les différences entre leurs points de vaporisation.

   Aux températures envisagées, l'hydrogène n'est ni condensé, ni liquéfié, mais tous les autres com- posants se séparent sous forme liquide. On pourra atteindre et ainsi un degré de pureté très élevé de   l'hydrogène/par   la saite l'utiliser pour d'autres procédés chimiques tels que l'hydrogénation, la synthèse de l'ammoniaque et des procédés du même genre. 



   De   cete   manière, on ne récupère toutefois que la moitié environ des gaz de four à coke sous forme d'hydrogè- ne. Gomme   Les   sutres constituants de ces gaz possèdent des chaleurs de combustion plus élevées(comparativement à l'hydrogène, avec 2700 calories), on n'a finalement récupéré, au point de vue pouvoir calorifique,que le tiers des calories des gaz de four à coke. 



     -Lais   d'autre part, comme par un fractionnement appro- prié des gaz séparés sous   foime   liquide, on arrive à pré- parer da méthane sou- une forme très pure également et comme, par décomposition ce méthane donne, par volume, deux volumes d'hydrogène, la présente invention procure une sour- ce complémentaire d'hydrogène à bon marché, par décomposi- tion du méthane, connue en soi, sous l'action d'une empé- permet rature assez élevée, et/ de récupérer de cette façon   autant   d'hydrogène que possible des gaz de fours à coke en ac- croissant le rendement des procédés chimiques basés sur la récupération de l'hydrogène. 



   Pour atteindre ce résultat, et conformément à   l'inven-   tion, on fait passer, au cours de la distillation fraction- née, le méthane sortant des appareils de liquéfaction sur du coke fortement chauffé, c'est à dire sur du coke   incan-   descente ce qui en provoque 1  décomposition en ses   consti-   

 <Desc/Clms Page number 3> 

 tuants, hydrogène et carbone. 



   A cet effet on peut injecter le méthane dans un géné- rateur rempli de coke et   uhauffé   à la température de   1000 C   et plus. On peut toutefois aussi conduire le méthane résul- tant de la distillation fractionnée dans les cellules des fours à coke dans   lesqe-les   le méthane est envoyé , conve- nablement réparti durant la phase de gazéification, à tem- pérature suffisamment élevée, à travers le coke incandescent; il s'y décompose dans une large mesure avec dépôt du car- bone sur le coke et dégagement d'hydrogène. Comme la dé- oomposition du méthane est endothermique, on peut, ce qui est désirable, réduire de la sorte la température du coke incandescent avant sa sortie des cellules, le coke cédant une partie de ses calories pour la décomposition du méthane. 



   Comme la   uécomposition     d   méthane s'effectue avec une vitesse variable, plus réduite lorsque la concentration du gaz diminue en raison de la dissociation, et plus réduite également à mesure que la température s'abaisse, il se peut parfaitement que l'on n'arrive pas à décomposer   quantitati-   vement le méthane lorsque le coke n'offre pas la surface voulue, ni le grain requis, et ne contient pas suffisamment de matières catalytiques ou analogues. La décomposition quantitative est même pratiquement impossible en raison de ce que les réactions d'équilibre du méthane indiquent encore l'existence de faibles concentrations aux tempéra- tures relativement élevées.

   Il s'en suit que l'on se con- tente de laisser s'opérer la dissociation du méthane sur .le coke incandescent à la manière décrite, en modifiant la vitesse du courant de méthane suivant la température du coke et en soumettant à nouveau le gaz qui contient l'hydrogène et de faibles quantités de méthane au fraction- nement par compression, refroidissement et liquéfaction. 



  On récupère de la sorte l'hydrogène non liquéfié. Pour un mètre cube de gaz de fours à coke contenant environ   50%   d'hydrogène et 28% de méthane, on arrive à récupérer 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 environ ce même volume   d'hydrogène.   



    REVENDICATIONS   
 EMI4.1 
 #¯#-#¯#-#-#-#-i5-#-:r-#=#=#-#-i'r=s'=# 
 EMI4.2 
 1. - Procédé de préparation d'hydrogène par fraction- nement des ga de fours à coke provenant de la cokéfaction de la houille ou de matières carbonées, caractérisé par )/ / dans /D'èJ-iÂSML' ' la récupération, /les portions de méthane séparées lors du ,.1 # / ' '/"" fractionnement, de quantités supplémentaires d'hydrogène, en faisant passer ce méthane sur du coke porté à haute température.

Claims (1)

1. 2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le passage du. méthane sur du coke chauffé à haute tem- pérature dans un générateur égalemenu chauffé à température élevée.

   3. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le méthane est amené à traverser le coke incandescent contenu dans les cellules des fours à coke.

   4. - Procédé suivant les revendications 1 à 3, caracté- risé par le fait que le mélange gazeux est amené -dans le- générateur ou les cellules des fours à coke -----------.. dans un état de division tel que ce mélange gazeux est obligé de uraverser complètement la couche incandescente du coke.

   5. - Procédé suivant les revendications 1 à 4, carac- térisé par le fait que, l'on laisse s'opérer, dans la plus large mesure possible, la décomposition du méthane sur le coke incandescent sans effectuer de décomposition quantitative) pour ensuite fractionner à nouveau le mélange gazeux résultant et le diviser en ses constituants.