BE351315A - - Google Patents

Description

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   PROCEDE DE DISTILLATION DES COMBUSTIBLES par Paul GIRARD, Fernand PETIT et Albert   CHARBONNEAU   
La présente invention a pour objet un procédé d'obtention d'hydrocarbures légers par distillation des combustibles solides ou liquides. 



   Diverses tentatives ont été faites dans ce sens On a essayé notamment de réaliser l'hydrogénation di- recte du combustible ou des gaz et goudrons issus de la distillation ; on fût conduit à l'emploi de pressions et de températures très élevées, l'hydrogénation   cataly-   tique a été tentée, mais les teneurs élevées en soufre du combustible ont été une source de grosses difficultés 

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 et ont compliqué considérablement le   problème.   Quoi qu'il en soit il est peu probable que la transformation directe des produits de la distillation à basse température des combustibles liquides, en carburants légers, soit une opération économique.

   On a essayé également d'agir sur le combustible solide au cours même de la distillation par l'emploi de différents catalyseurs ou réactifs non volatiles,   mais =   outre qu'il en fallait une forte proportion par rapport au combustible solide traité, les produits non volatils avaient l'inconvénient d'augmenter la teneur en cendres du semi coke résiduaire et, par là , de diminuer la valeur d'un sous-produit important.   L'opé-   ration est apparue dans ces conditions comme peu rémuné- ratrice. 



   La présente invention a pour objet un nouveau procédé de distillation des combustibles solides consis- tant à surooxygéner les groupements oxygénés latéraux et à éliminer les groupes CO2 ainsi formés. 



   Cette suroxydation peut être obtenue par l'emploi de tous corps oxydants ou susceptibles de déga- ger de l'oxygène naissant au cours de la réaction soit directement par dissociation aux températures de réac- tion, soit au cours de réactions secondaires. 



   On pourra employer, notamment un halogène ou acide halogène employé soit à l'état libre, soit à l'é- -tat de combinaison dissociable dans les conditions de la réaction. 



   L'action de l'halogène ou de l'acide halogène sera combinée avec celle de la chaleur et de préférence renforcée par ionisation, 
On pourra également employer comme corps oxy- dants susceptibles de donner de bons résultats, le permanganate de potasse, le bioxyde de manganèse, le bichromate de potasse. 

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   Quelque soit le corps oxydant employé, la réaction pourra être activée par l'intervention de phénomènes d'io- nisation obtenus par tous moyens appropriés et notamment par décharges oscillantes modulées à haute   fréquence,   
Ce procédas peut être appliqué avec ou sans cata- lyseur placé sur le passage du courant gazeux ou dans la masse du combustible.

   On peut si on le juge nécessaire désulfurer les gaz et les vapeurs sortant de l'enceinte de distillation et hydrogéner les carburants légers obtenus ( par exemple transformer les carbures aromati- ques en carbures naphténiques) mais il apparait net- tement que la teneur en soufre du combustible est sans action sur la marche du procédé, 
A titre d'exemple non limitatif'et dans le but de faciliter l'intelligence de la description, on a (tonné ci-après quelques exemples particuliers de réae   lisation dudit procédé ;

   dessin annexé oh a représen-   té, en outre, aux figures 1 à 4 des schémas de montages montrant de quelle manière on peut réaliser l'obtention d'une certaine ionisation,   lier   exemple 
L'expérience a montré, en particulier que en agissant dans des conditions convenables de température, dépendant de la nature du combustible traité les   halogè...   nes et acides halogéné-s agissent sur les réactions de distillation et les orientent vers la production maximum d'hydrocarbures légers par suroxydation des groupements oxygénés latéraux et élimination des groupes CO2 ainsi formés, 
En outre, ils évitent l'oxydation des produits obtenus par fixation d'oxygène sur les noyaux   ben@éniques   des phénols résultant de la distillation des goudrons à basse température,

   

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Les halogènes et acides halogènes soumis à l'état gazeux à l'action d'une décharge oscillante à potentiel extrêmement élevé, créant dans tout le mi- lieu une charge électrique statique de près d'un million de volts et ainsi ionisés orientent les réactions se produisant au cours de la distillation dans un sens favorable c'est-à-dire vers la production maxima de carbures légers, et en outre leurs réactions sont nettement inversées sous l'action des phénomènes   électri-   quesmis en oeuvre. 
 EMI4.1 
 



  C12 + 0 C1205 ionisé -y-.6IC1 + 3 0 3H20 + 6 Cl ionisé 
Il n'y a pas à craindre que l'oxygène libre provenant des entrées d'air ou de la constitution du combustible se transforme en ozone, en présence de carbone pulvérulent et à une température élevée en atmosphère humide, 
Les électrodes   peuvent ê   tre placées soit dans le passage des halogènes ou acides halogènes avant leur entrée dans l'enceinte de distillation, soit sur le passage du courant gazeux sortant de cette enceinte, car de toutes façons par conductibilité l'ionisation se transmet au sein de la masse, soit enfin au sein de la masse en distillation. 



   Il suffirait d'une très faible quantité d'halogène ou d'acide halogène, variable suivant le combustible solide traité ( en tout cas inférieur à 5 % en poids) pour obtenir: a) des gaz ne contenant ni hydrogène, ni hy- dro-carbures, b) une quantité pratiquement nulle de goudrons 

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 c) une quantité d'hydrocarbures légers, supé- rieure   à   la teneur normale du combustible traité en goudron déterminé à la cornue de Graefe ou de   Fishher,   
La teneur du combustible en soufre est apparue sans action sur les résultats obtenus. Il en a été de même de la teneur en eau.

   On obtenait ainsi un carburant dont on pouvait éliminer toute trace de soufre par les moyens habituels, 
On bbtient les mêmes résultats suivant que l'on opère à la pression ordinaire, sous pression, ou sous le vide, 
Il en est de même lorsqu'on introduit l'halogène ou l'acide halogène à l'état gazeux sous forme de corpas susceptible de dégager les halogènes (hypochlorites alcalins, alcalino-terreux etc..) ou suivant que l'on utilise simultanément ou successivement au cours d'une même opération ces deux modes de résultats, 
Ce procédé peut suivant les cas être appliqué avec ou sans catalyseur solide ou liquide placé sur le passage du courant gazeux ou dans la masse du combustible. 



  On peut , si on le juge nécessaire, désulfurer les gaz et les vapeurs sortant de l'enceinte de distillation et hydrogéner les carburants légers obtenus.(par exemple transformer les carbures aromatiques en carbures   naphté-   niques). 



   On peut également faire repasser les gaz désul- furés produits dans l'enceinte où le combustible solide est en cours de distillation. 



   Ce procédé peut s'appliquer à toute installation de distillation de gazéification et de cokéfaction exis- tante, et aux différents pombustibles solides existants. 



   On peut d'ailleurs faire suivre la distillation telle qu'elle est décrite dans le présent brevet, d'une distillation à haute   @   température ou à 

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 basse température en vue de la transformation du semi- coke résiduaire en coke, 
Dans une expérience pratiquement réalisée, on a traité un lignite de composition suivante; soufre 4 % 
Humidité   25 %   
Matières volatiles 23 % 
L'opération était effectuée dans un four de dis- tillation ordinaire en présence de chlore. Le mélange ga- zeux à la sortie de l'enceinte passait entre les électron des reliées d'une part à la terre, et d'autre part au secondaire d'un résonateur à haute fréquence, de sorte que l'ionisation se transmettait par conductibi- lité au sein même de la masse en distillation.

   La quan-   tité   de chlore mise en oeuvre était inférieure à 1 % du combustible, on obtint un dégagement de gaz pauvre en hydrogène et en carbure d'hydrogène , et la production d'environ   10 %   de carburants légers, 
Ces carburants   avaient   une forte odeur aromatique et distillaient entre 70 et 250 .

   Ile contenaient surtout des carbures aromatiques, une faible quantité de carbures éthyléniques et   naphténiques,   Les composés sulfureux qu'ils contenaient furent éliminés par les moyens ordinaires,, 
Le goudron formé était très peu important et ne contenait pas de phénol,, 2ème exemple 
Un lignite de la composition suivante a été traité: 
Soufre   4%   humidité 20 % matières volatiles 25   %   

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Ce lignite a été traité dans un four par 2 % de bioxyde de manganèse, en présence dé décharges os- cillantes et a donné à des températures supérieures à   300 , un   rendement en carburants distillant au-dessous de 2500 égal à 9 %.

   Ce carburant avait une forte odeur aromatique et contenait des carbures aromatiques et naphténiques et une faible proportion de carbures non saturés, 
La portion distillée entre 180-250  ne contenait pas de phénol, 
Il se dégageait   une/assez   forte quantité de gaz et il se déposait environ 10 % de coke. 



   La composition des carburants formés était es- sentiellement variable et dépendait de la matière première choisie. La teneur en soufre du produit trai- té n'avait aucune influence sur la marche du procédé;, 
Enfin quelque soit le corps oxydant choisi et la nature du combustible traité, les inventeurs estiment avantageux de réaliser de la manière suivante l'ioni- sation du mélange gazeux traité: 
Un générateur de courants oscillants à haute fréquence entretient une décharge entre deux électrodes qui se trouvent placées sur le trajet des gaz,entre le catalyseur et le réfrigérant ou bien directement entre la cornue et le réfrigérant, 
A l' effet de réaliser ce dispositif, plusieurs schémas peuvent être envisagés.

   Ils concourent tous au même but, mais peuvent avoir des rendements différents suivant les températures des gaz, leur pression, et leur conductibilité, 
Dans ces diverses figures des dessins annexés les deux bornes d'un éclateur 1 sont disposées sur le passage des gaz circulant dans la canalisation 2. Les 

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 décharges oscillantes sont produites au moyen d'un circuit oscillant à haute fréquence et à haute   tenaient   100 000 volts par exemple comportant pour permettre le réglage,des condensateurs 4 et des résonateurs 5. 



   Dans le cas de la figure   1 le   courant nécessaire peut être fourni par un réseau, par exemple à 110 volts amplifié à 100 000 volts par un transformateur 6, 
Bans la variante représentée figure 2 le résona- teur est monté en parallèle sur un solénoïde 7, 
Dans la variante représentée figure 3, on a pré- vu deux résonateurs bi polaires. 



   Dans la variante représentée figure 4 l'écla- teur 1 est monté entre les deux bornes d'un résonateur unique 5. 



   On pourrait d'ailleurs imaginer de multiples montages différents pour obtenir ces décharges os- cillantes, sans sortir du cadre de la présente   inven"   tion. 



   Il est à remarquer que le présent procédé s'ap- plique non seulement aux combustibles solides tels que les lignites, mais encore soit qu'on fasse emploi de corps halogènes, soit qu'on utilise d'autres oxydants tels que ceux précédemment cités, aux combustibles li- quides ou semi-liquides tels que résines, brais, poix bitumes, cires, goudrons, asphaltes et produits de traitement des combustibles solides par solvants, huiles lourdes de pétroles et de houille   etc,,,   
En présence des réactifs susceptibles de donner des réactions d'oxydation, et en présence ou non   .'eau   et de catalyseurs, avec ou sans ionisation, ces combus- tibles divers se décomposent en donnant lieu à la forma" tion de carburants légers distillant auwdessous de 250

Claims (1)

1. RESUME La présente invention a pour objet : 1 ) un procédé de distillation des combusti- bles consistant à distiller de préférence au-dessus de 300 la matière première traitée en présence d'un corps suscep- tible de provoquer un dégagement d'oxygène naissant au cours de l'opération, tel que le cnlore ou un agent par exemple de la série halogénée susceptible de dégager du cnlore ionisé de préférence par des décnerges oscillantes à naute fréquence sous naute tension par exemple 100.000 volts afin d'obtenir la suroxygénation des groupements oxygènés latéraux et d'éliminer les groupes CO2 formés.

   2 ) Un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé comportant une cornue de distillation des moyens pour l'introduction de l'agent oxydant, des moyens de chauffage au-dessus de 300 et des moyens pour obtenir l'ionisation par décnarges oscillantes, lesdits moyens consistant en un circuit oscillaht naute fréquence muni d'un groupe condenseur réson/ateur