BE356435A - - Google Patents

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BE356435A
BE356435A BE356435DA BE356435A BE 356435 A BE356435 A BE 356435A BE 356435D A BE356435D A BE 356435DA BE 356435 A BE356435 A BE 356435A
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Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 f ,,, . , Y1 ç - .1 "BrQ'e-edé pouir, la par,, chauffage, , " ,1 "." Jt iv, . du m.b,ane, e her-qrarbure a plus., ii îheï 1 e Iù, 1; 

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La préparation d'hydrocarbures plus riches en carbone, par-chauffage du méthane, est connue en elle- même A cet- effet, le   procède   généralement employé con- siste à   taie   passer le méthane dans-des   .tubas   chauffes par l'extérieur, éventuellement   avec,,emploi   de pression et de   catalyseurs   ainsi qu'en utilisant une vitesse de circu- lation accélérée.

   Aucune des méthodes proposées jusqu'à présent ne permettait, toutefois, une préparation économique d'hydrocarbures plus riches en carbone, y compris notamment   les..hydrocarbures   cycliques, par chauffage de méthane. Il   était en outre fréquemment cru qu'aux temp@ratures supé-   rieures à celle du rouge le méthane   était en.   grande partie dissocié en ses, éléments, le carbone et l'hydrogène.. 



   Nous avons maintenant trouvé   qu'on,   peut empêcher cette dissociation du méthane en ses éléments, même à des températures voisines de 1000  C. et plus, et qu'on peut obtenir notamment   des .hydrocarbures,   aromatiques par la décomposition, du   mé.thane-,     -simplement   en. abrégeant dans une très forte. mesure. la durée du chauffage. Il faut dans ce cas s'abstenir d'utiliser des catalyseurs tels que le fer, le nickel, le cobalt et analogues, qui, du fait qu'ils peuvent former des carbures, favorisent la séparation du carbone. Au surplus, nous avons constaté que l'utilisation de catalyseurs n'était généralement pas nécessaire.

   Le .point important du procédé conforme à la présente invention est bien plutôt que, quoique-, le méthane ou,mélange gazeux contenant du méthane doit être chauffé à une température- assez élevée. pour que la molécule de. méthane commence à 

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 EMI3.1 
 pe disoaïee .on ne doit par contre pas laisser à la dissociatl-on un temps suffisant pour que les quatre atomes d'hydrogène'puissent se trouver'"détaches du carbone. 



  Dans cet ordre d'idées, nous avons trouvé que le chauffage à des températures au-dessus de   1000    ne devait pas durer plus   d'une,   seconde si l'on veut. obtenir des quantités 
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 appréciables et pràtiquemEnt valables, d'hydrocarbures non   satures' et   aromatiques. Les rendements d'ensemble du pro-   cède .sont   d'autant plus   favorables,   que la durée du   chauffage.   est plus courte. Si cette durée demeure inférieure. à une seconde, on ne constate pour ainsi dire. aucune séparation de carbone à l'état libre aux températures voisines de 
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 10000. par contre, à des températures notablement infé- rieures . 1000a C.,, on nl& encore, que des; rendement à faible,4 , surtout en lydrooarbùre,a,'aomat:Lquëïip " . ',,l 1 ' < [.. " ¯ .

   OYl, ' ., '  ' . ' ". " , " '=;p.." .", ; j,,.. ', ' " :.. 



  -A titre: tiéxempiù on. pedt,y"  àùà.. jà. qiâç; #1 'ë#µ@à< ' " tion du preséda suivant l'iRveution) opérer de la manière   suivante.:   , On; fait passer- du méthane   dans, des-     tubes;' étroits   
 EMI3.4 
 de S à 5 ni4m de diamê,tre intérieur e t chaufés.yr une tel- pàture. de' 1000. X, 11061 0. à- une. v:itè:ssé '.La di : ,u,k aaf, â âette. aut:e.f 'uc,>,n.;.3:tt µ1%11..) " ''de..i5' ' ,'l,4'"d'rs.ôxde,;,',II.Faâi.appë^g,lFâ¯:c,: ;u;vT,, turea de sortie des. tubes, dRépais74nuagevrblan¯ ou  , Bernent jaune-bruno dont on peut facilement extraire dela. benzole, et des hydrocarbures, a.-éomatiqùe.a ,r-po9..t d,tbu:m lition plus. élevé.

   Au cours. dqu.lrpremie:r pasagg du gaz., d:e .10;,. 20%' en poids du' méthane. a;e¯.t,nsoxxnent-' dans' 

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 ces hydrocarbures aromatiques. Il ne se sépare. dans ce. cas pour ainsi dire- pas de carbone   libre... D'autre   part, la totalité du méthane qu'on a fait   circuler   n'est pas   décomposée ;   par contre., en outre. de   faibles,   quantités   d'hydrocarbures.     gazeux, non   saturés, il est aussi produit de l'hydrogène libre. Le mélange de méthane et d'hydrogène ainsi obtenu   à   titre de sous-produit peut être. plusieurs fois soumis à nouveau au même. procédé de décomposition. 



     Opérant   sur une plus grande échelle, auquel cas on a utilisé un tube d'environ 16 m/m' de diamètre intériemr chauffé   à.   1100  C. dans lequel on a fait. passer du mé- thane àune vitesse d'environ 60 à 70 litres par seconde, on a obtenu, indépendamment d'une huile légère'composée principalement de benzole et de faibles quantités d'hydro- carbures non saturés et contenant en outre du toluol, du xylol et de la naphtaline, un goudron brun-noirâtre rela- tivement fluide ne contenant presque pas de carbone libre et-duquel on a pu extraire, par distillation, de la naphta- line, une huile fluorescente.du jaune-brun au vert ainsi que des hydrocarbures cycliques solides, notamment de l'anthracène et du phénanthrène. 



   Lorsqu'on a au cours du procédé, élevé la tempé- rature. notablement au-dessus de   1200    C., il s'est produit   . une     forte.   séparation de carbone, même en utilisant des vitesses, de circulation, très élevées   (jusqu'à   70 litres      par seconde), lorsqu'on a employé du méthane pur. Cepen- dant, si le méthane est fortement' dilué au moyen de gaz inertes, on peut augmenter proportionnellement la   tempé-   rature . 

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   Le fait qu'il est nécessaire, ainsi qu'il résulte de ce qui. précède, de chauffer le méthane ,ou les gaz con- tenant du méthane des températures supérieures à celle du rouge etqu'on n'obtient jamais,même approximativement, une transformation quantitative par   exemple   en éthylène ou en benzole,   suggère   l'emploi, pour le chauffage du mé- thane-, d'un appareil .permettant l'utilisation maximum et la récupération de, la chaleur   employée..   On peut parvenir à ce résultat. en opérant suivant le système à régénération. 



   Le dessin représente à titre d'exemple un dis- positif à régénération convenable   pour'l'application   du présent procédé-, 
La fig.l est une coupe longitudinale de l'ap- pareil. 



   La   fig.2   une coupe transversale suivant la ligne   1-1   de la   fig.l,   et - 
La fig. 3 un détail de   l'une   des plaques servant au garnissage de la colonne. 



   Dans ces   dessins, a   désigne un four   sons fruit   en matièresréfractaires etqui est rendu étanche au moyen   d'une   enveloppe extérieure c en   tôle. 'Ce   four est maçonné au moyen d'une matière d qui d'une part favorise la décom-   positi.on   du méthane et   d'autre   part. empêche autant   que..   possible le carbone libre d'en être séparé. C'est pourqoi il convient de ne pas employer à cet effet de nickel, de fer, de cobalt ou de matériaux contenant de grandes quan- tités de ces métaux. Un bon matériau pour l'exécution de ce revêtement est constitué par l'acide silicique, aussi < 

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 exempt de fer que possible,   sous forme   de pierres de silice pair, exemple. 



   Dans la cuve. du fourneau sont disposées au-dessus les unes des autres des plaques e jouant   le. rôle   de gar- nissage et qui sont percées: d'un nombre quelconque de   , trous,   permettant le. passage. des gaz.. Ces plaquas e sont de   préférence,     construites   en une matière identique à celle du revêtement. ou exerçant une action analogue.. 



     A. l'extrémité   supérieure de la cuve. est disposé une   conduite:   latérale d'entrée g tandis   qu'à-   la partie supérieure. de la cuve. une ouverture   h-par   laquelle la chaleur perdue peut. s'échapper est obturée au moyen d'un couvercle 3. qu'un jeu de leviers k ou tout autre dispositif permet d'ouvrir et de fermer. 



   Au milieu de la cuve et au-dessous d'une partie resserrée 1 sont disposées les ouvertures d'entrée m des gaz de chauffage qui sont de préférence percées   tqngen-   tiellement.   A   la partie inférieure. de la cuve ll est établi un passage n communiquant d'une part avec une conduite d'amenée   d'air o   et d'autre part avec une condui- te pour la sortie du mélange de la réaction après traitement. 



   Pour utiliser le dispositif on,commence d'abord par chauffer le four par combustion de gaz ou encore par le passage de gaz de combustion   quelaonque.   A cet effet, le   gaz:   destiné à être. brûlé à l'intérieur du four, par exemple du gaz de générateur, est introduit par souffle- ment à travers les passages tangentiels m situés au centre du four tandis   quten   même tempa on introduit,   l'air-   néces- 

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 saire à la combustion par la conduite o et le passage situés à   l'extrémité     inférieure.   La chaleur des gaz qui . s'échappent par l'ouverture h est accumulée. 



   Après que le chauffage s'est ainsi   effectue.   par le passage de gaz de bas en haut, on   linterrompt .   un instant convenable et l'on introduit alors le méthane ou mélange gaseux 1 base de méthane par le passage g situé   à   l'extrémité supérieure du four, de telle sorte qu'il traverse la cuve du four de haut en bas.   Ce.   gaz s échauffe alors contre le revêtement ci et les corps de garnissage e de la cuve pour arriver alors dans la. zone, de température   maximum .1   où sa décomposition s'effectue de la manière désirée. On continue l'introduction et la décomposition du méthane ou dea   gaz à   base de méthane dans la cuve   jusqu'à   ce que celui-ci se soit trop re- froidi.

   La chaleur contenue dans le mélange de réaction qui s'échappe à l'extrémité inférieure- de la cuve par le 
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 passages et 1& 'conduite pour se. rendre ensuite dans des      
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 dispositifs, récepteurs et dkabsozp$fÇfinhi1 figures ici, est de préférence- accumulée, afin   de-   permettre sa complète utilisation. 



   ,Après.   que:   la cuve est devenue trop froide pour 
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 qu'on puias.e continuer, la- décomposition, du mathan:!, on procéda son iéahauifage de la maniàre..dâcrite 'cida;sàus, auquel cas la chaleuraccumulée   lors.,   de l'opération   de '   
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 . " . , " " J   ", , ". décomposition est maintenant utilisée: pour le chauffage; préalable soit de   l'air   nécessaire.   à   la combustion, soit du gaz destina à celle-ci, soit de l'un et de   l'autre..        

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   Le cycle des opérations se renouvelle ensuite de la même. manière. 



   Il importe: que l'utilisation de la chaleur soit portée à son maximum. La mise à exécution économique du   '   procédé nécessite en outre des mesures destinées à empê-   cher la.   dissociation du méthane en carbone et hydrogène, c'est-à-dire le'dégagement complet des quatre atomes d'hydrogène afin qu'au contraire les radicaux résultant de 1'.élimination d'un ,certain nombre d'atomes d'hydrogène donnent,' soit en se combinant entre eux, soit par   polymé-   risation, des hydrocarbures plus. riches en carbone.

   A cet effet il faut d'une part, comme il a été indiqué ci-dessus, veiller à ces que la durée du chauffage du méthane- dans la   zone.. la   plus chaude soit très courte et n'excède pas une seconde, la.. durée. du chauffage dans la zone des tempera- tures inférieures à celle du rouge étant sans, importance. 



   La   durée -optimum,   de chauffage dans la zône la plus chaude varie suivant la façon dont la   matière   utilisée pour la connection du revêtement et des plaques de garnissage se comporte du point de vue outalytique. 



   Comme le four, après. avoir été chauffe auparavant   " s.e   refroidit progressivement au fur et à mesure quil est traversé par le courant de méthane ou de gaz à base de méthane, il y a avantage, dans la mesure où la température   du:, -   four diminue, à prolonger la durée de chauffage du méthane, ce qui revient à dire qu'il faut réduire la vitesse de circulation du méthane ou analogue dans la mesure où le four se refroidit. 



   Les proportions relatives des produits gazeux, 

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 liquides et solides obtenus au cours de la décomposition du méthane suivant le procédé décrit sont variables dans de certaines limites suivant les conditions dans les- quelles on opère. On peut, pour effectuer la séparation des divers produits, utiliser n'importe quelle méthode ' appropriée. à cet effet. 



   , Le résidu de méthane non décomposé peut, en vue de sa réutilisation. être introduit à nouveau plusieurs fois, dans l'appareil ou bien, comme il contient de l'hy- drogène, on peut   lutiliser   comme   succédané   du gaz d'é-   clairage   ou de l'hydrogène. Bien entendu, en peut aussi l'employer pour le chauffage de   l'appareil.   



   Toutefois, il est encore possible de recombiner à du carbone- 1''hydrogène libre affranchi simultanément avec la formation des hydrocarbures plus riches. en. car- bone., c'est-à-dire de la, transformer à nouveau, soit: en totalité soit en partie., en méthane., par exemple en mé- langeant;

     de.'l'oxyde   de carbone, de   l'anhydride,   carbonique ' ou du gaz à   l'eau   aux gaz   obtenuà   et dont' on a extrait las. hydrocarbures plus, élevés   constitues,   en. utilisant l'hydrogène pour l'hydrogénation de ces   oxydes'de   oar- bone par   catalyse..   On. peut dans   ce:     cas.,     à   l'aiode d'un catalyseur au nickel,.reconstituer du méthane et soumettre. à nouveau celui-ci à la   décomposition   pyrogénée décrite   ci-dessus,   etc..

   De plus, en opérant dans les conditions nécéssaires à cet effet et en employant d'autres cataly- seurs, adjoindre à la décomposition pyrogénée du méthane la'synthèse du pétrole dont le gaz final plus riche en méthane est   à.   nouveau soumis à la décomposition pyrogénée 

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   suivant, la.   présente invention, et ainsi de suite. 



   Comme, au cours de la décomposition pyrogénée du méthane décrite ici il'se produit des hydrocarbures- non   salures   et aromatiques on peut aussi utiliser le gaz de réaction contenant de l'hydrogène, par exemple, pour l'hydrogénation. d'hydrocarbures aromatiques, auquel   cas.le   gaz de réaction en question s'appauvrit en hydro- gène et, par suite, s'enrichit proportionnellement en méthane, ai bien qu'il devient plus propre a une répé- tition de la décomposition pyrogénée. 



     Somme   matière première pour l'application du procédé suivant la présente invention 'on,peut employer ,du méthane pur ou dilué par (L'autresgaz ou vapeurs, par exemple du,,gaz,de cokeries; c'est toutefoisle méthane pur qui convient   le.mieux.   La présence d'hydrogène,   d'azote,   d'oxyde de carbone n'a aucun effet nuisible tandis que la vapeur d'eau, l'anhydride carbonique et l'anhydride sulfureux diminuent l'utilisabliita du   méthan@   parce qu'aux hautes températures ils réagissent avec le méthane d'une maniera différente., nuisible dans le cas présent. La présence d'hydrocarbures autres: que le méthane est naturellement sans inconvénient   car   il est notoire qu'ils donnent plus facilement que le méthane naissance par la chaleur à des radicaux analogues. 



   La mise- à exécution du nouveau procédé peut avoir lieu   à   la pression ordinaire ou   encore,   sous pres- sion   réduite..   



   Le garnissage de la cuve du four à régénération - décrit n'a pas nécessairement lieu  ((être   constitué par 

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   les'plaques:   percées indiquées et l'on peut, au contraire, utiliser à cet effet un remplissage de nature convenable conformé de. toute autre manière. Les plaques percées   peuvent, en   outre être: empilées les unes sur les autres dans la cuve sans'aucun interstice.

   De   plus,,   il est na- 
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 turellement possible: d'utiliser simultanément ;deux.ou< 'plusieurs i7où>'À rêgénéràtion de ce genre dont," en --0 à' cas, un certain nombre se trouvent sousimis à l'opération de réchauffage tandis que le reste sert   à   la décomposition du méthane,   ouinversement,   de manière que cette décomposi- tion s'effectue: sans interruption. 
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 nu s u ME, ¯--bd¯ -o-o-o- 
Procédé et appareil pour la préparation, par décom-   position.pyrogénée   du méthane, d'hydrocarbures plus riches en carbone, caractérisés par les particularités suivantes:

   
Le méthane ou gaz contenant'du méthane est chauffe   à   une température de 1000  C., et au-dessus, 
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 pendant une période de tempa de une secnndeaû,plu,   2.-   Le chauffage du méthane ou du gaz qui en   contient   s'effectue dans un four cuve préalablement   échauffe   au moyen   d'un   courant de gaz de combustion ou analogues: 
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 3,- L'hydrogéne libre produit au cours de la décomposition du méthane est partiellement ou en totalité recombiné à du carbone,   après-   quoi le méthane: nouveau ainsi obtenu est à son tour soumis à la décomposition pyrogénée.



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 f ,,,. , Y1 ç - .1 "BrQ'e-edé pouir, la par ,, heating,,", 1 "." Jt iv,. du m.b, ane, e her-qrarbure a plus., ii îheï 1 e Iù, 1;

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The preparation of hydrocarbons richer in carbon, by heating methane, is known per se. For this purpose, the process generally employed consists of passing the methane into tubas heated from the outside, optionally with the use of pressure and catalysts as well as by using an accelerated circulation rate.

   None of the methods proposed heretofore, however, made it possible to economically prepare hydrocarbons richer in carbon, including in particular cyclic hydrocarbons, by heating methane. It was furthermore frequently believed that at temperatures above that of red methane was in. largely dissociated in its, elements, carbon and hydrogen.



   We have now found that we can prevent this dissociation of methane into its elements, even at temperatures close to 1000 C. and more, and that we can obtain in particular .hydrocarbons, aromatics by the decomposition, of methane. -, -simply in. abbreviating in a very sharp. measured. the duration of heating. In this case, it is necessary to refrain from using catalysts such as iron, nickel, cobalt and the like, which, because they can form carbides, promote the separation of carbon. In addition, we have found that the use of catalysts is generally not necessary.

   Rather, the important point of the process according to the present invention is that, although, the methane or gas mixture containing methane must be heated to a sufficiently high temperature. so that the molecule of. methane starts to

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 eg disoaïee .on must not however allow the dissociatl-on sufficient time for the four hydrogen atoms 'to be' detached from the carbon.



  Along those lines, we have found that heating to temperatures above 1000 should not last more than a second, if you will. get quantities
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 appreciable and practically valuable, of unsaturated and aromatic hydrocarbons. The overall yields of the process are all the more favorable as the duration of the heating. is shorter. If this duration remains less. at a second, we do not notice so to speak. no separation of carbon in the free state at temperatures close to
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 10000. on the other hand, at significantly lower temperatures. 1000a C. ,, we still only have; low yield, 4, especially in hydroarbùre, a, 'aomat: Lquëïip ".' ,, l '<[.." ¯.

   OYl, '.,' '. '".", "' =; p ..". ",; j ,, .. ','": ..



  - As: tiéxempiù on. pedt, y "àùà .. jà. qiâç; # 1 'ë # µ @ to <'" tion of the preséda following the iRveution) operate as follows:, On; passes- methane through, tubes; ' narrow
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 from S to 5 ni4m in internal diameter and heated in a frame. of '1000. X, 11061 0. to a. v: itè: ssé '. La di:, u, k aaf, âette. aut: ef 'uc,>, n.;. 3: tt µ1% 11 ..) "' 'de..i5' ',' l, 4 '" d'rs.ôxde,;,', II.Faâi .appë ^ g, lFâ¯: c ,:; u; vT ,, turea of output. tubes, dRepais74nuagevrblan¯ or, Bernent yellow-bruno which can be easily extracted from. benzole, and hydrocarbons, a.-éomatiqùe.a, r-po9..t d, tbu: m lition plus. Student.

   During. dqu.lrpremie: r pasagg gas., d: e .10;,. 20% by weight of the methane. a; ē.t, nsoxxnent- 'in'

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 these aromatic hydrocarbons. It does not separate. in this. so to speak - no free carbon ... On the other hand, all the methane that has been circulated is not decomposed; on the other hand., in addition. low, amounts of hydrocarbons. gaseous, unsaturated, free hydrogen is also produced. The mixture of methane and hydrogen thus obtained as a by-product can be. several times submitted again to the same. decomposition process.



     Operating on a larger scale, in which case a tube of about 16 m / m 'internal diameter heated to. 1100 C. in which we made. passing methane at a rate of about 60 to 70 liters per second, there was obtained, independently of a light oil composed mainly of benzole and small quantities of unsaturated hydrocarbons and additionally containing toluol, xylol and naphthalene, a relatively fluid blackish-brown tar containing almost no free carbon, and from which naphthalin, a fluorescent oil, has been extracted by distillation. from yellow-brown to green as well as solid cyclic hydrocarbons, especially anthracene and phenanthrene.



   When the temperature has been raised during the process. notably above 1200 C. it has occurred. a strong. carbon separation, even using very high circulation speeds (up to 70 liters per second), when pure methane has been used. However, if the methane is greatly diluted with inert gases, the temperature can be increased proportionately.

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   The fact that it is necessary, as well as it follows from which. precedes, to heat methane, or gases containing methane to temperatures higher than that of red and that one never obtains, even approximately, a quantitative transformation for example in ethylene or in benzole, suggests the use, for the heating of the methane, an apparatus allowing the maximum use and recovery of the heat employed. This result can be achieved. operating according to the regeneration system.



   The drawing shows by way of example a regenerative device suitable for the application of the present process.
Fig.l is a longitudinal section of the apparatus.



   Fig. 2 is a cross section along line 1-1 of fig.l, and -
Fig. 3 a detail of one of the plates used for packing the column.



   In these drawings, a denotes a fruit sound oven made of refractory materials and which is sealed by means of an outer shell c made of sheet metal. This furnace is built using a material which on the one hand promotes the decomposition of methane and on the other hand. as far as possible prevents free carbon from being separated therefrom. Therefore, nickel, iron, cobalt or materials containing large quantities of these metals should not be used for this purpose. A good material for the execution of this coating is constituted by silicic acid, also <

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 iron-free as possible, in the form of even silica stones, example.



   In the tank. of the furnace are arranged above each other e playing the plates. filling role and which are drilled: with any number of, holes, allowing the. passage. gases. These plates are preferably constructed of a material identical to that of the coating. or exercising a similar action ..



     A. the upper end of the tank. a pipe is arranged: lateral entry g while at the upper part. of the tank. an h-opening through which waste heat can. escape is closed by means of a cover 3. that a set of levers k or any other device allows to open and close.



   In the middle of the tank and below a constricted part 1 are arranged the inlet openings m for the heating gases which are preferably pierced genetically. At the lower part. from the tank 11 is established a passage n communicating on the one hand with an air supply pipe o and on the other hand with a pipe for the outlet of the reaction mixture after treatment.



   To use the device on, first start by heating the furnace by combustion of gas or by the passage of any combustion gas. For this purpose, gas: intended to be. burnt inside the furnace, for example generator gas, is introduced by blowing through the tangential passages m located in the center of the furnace while at the same tempa on introduced, the necessary air

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 allow combustion through the pipe and the passage located at the lower end. The heat of the gases which. escape through the opening h is accumulated.



   After that the heating has taken place. by the passage of gas from bottom to top, it is interrupted. a suitable moment and the methane or gas mixture 1 methane base is then introduced through the passage g located at the upper end of the furnace, so that it passes through the tank of the furnace from top to bottom. This. gas then heats up against the coating and the lining bodies e of the tank to then arrive in the. zone, of maximum temperature .1 where its decomposition takes place as desired. The introduction and decomposition of methane or methane-based gas in the vessel is continued until it has cooled too much.

   The heat contained in the reaction mixture which escapes at the lower end of the vessel through the
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 passages and 1 & 'conduct for himself. then go to
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 devices, receivers and dkabsozp $ fÇfinhi1 figures here, is preferably accumulated, in order to allow its full use.



   ,After. that: the tank has become too cold for
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 that we could continue, the- decomposition, of the mathan:!, we proceeded to its heating in the manner ... described 'cida; sàus, in which case the heat accumulated during., the operation of'
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 . ".," "J",, ". Decomposition is now used: for heating; preliminary either of the air necessary. For combustion, or of the gas intended for this one, or of one and of the other..

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   The cycle of operations is then renewed in the same way. way.



   It is important: that the use of heat be maximized. The economical operation of the process further necessitates measures to prevent it. dissociation of methane into carbon and hydrogen, that is to say the complete liberation of the four hydrogen atoms so that, on the contrary, the radicals resulting from the elimination of a certain number of hydrogen atoms give, either by combining with each other or by polymerization, more hydrocarbons. rich in carbon.

   To this end, it is necessary, on the one hand, as indicated above, to ensure that the duration of heating of the methane in the hottest zone is very short and does not exceed one second, the .. duration. heating in the lower temperature zone than red is of no importance.



   The optimum heating time in the hottest zone will vary depending on how the material used for the connection of the liner and the packing plates behaves analytically.



   Like the oven, after. have been heated before "cools progressively as the stream of methane or methane-based gas passes through it, there is an advantage, insofar as the temperature of the :, - oven decreases, to prolong the methane heating time, which means reducing the flow rate of methane or the like as the furnace cools.



   The relative proportions of gaseous products,

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 liquids and solids obtained during the decomposition of methane according to the process described are variable within certain limits according to the conditions under which one operates. Any suitable method can be used to effect the separation of the various products. for this purpose.



   , The undecomposed methane residue can, with a view to its reuse. can be re-introduced into the apparatus several times or, since it contains hydrogen, it can be used as a substitute for lighting gas or hydrogen. Of course, it can also be used for heating the device.



   However, it is still possible to recombine the freed free hydrogen with carbon simultaneously with the formation of the richer hydrocarbons. in. carbon., that is to say to transform it again, either: in whole or in part., into methane., for example by mixing;

     from carbon monoxide, carbon dioxide or gas to water to gases obtained and from which was extracted. higher, higher hydrocarbons constituted, in. using hydrogen for the hydrogenation of these carbon oxides by catalysis. can in this: case., using a nickel catalyst, .reconstitute methane and submit. again this to the pyrogenic decomposition described above, etc.

   In addition, by operating under the conditions necessary for this purpose and by employing other catalysts, add to the pyrogenic decomposition of methane the synthesis of petroleum from which the final gas richer in methane is at. again subjected to pyrogenic decomposition

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   next, the. present invention, and so on.



   Since, during the pyrogenic decomposition of methane described herein, unsalted and aromatic hydrocarbons are produced, the reaction gas containing hydrogen can also be used, for example, for the hydrogenation. of aromatic hydrocarbons, in which case the reaction gas in question becomes depleted in hydrogen and, consequently, is proportionately enriched in methane, although it becomes cleaner to a repetition of the pyrogenic decomposition .



     As raw material for the application of the process according to the present invention, it is possible to use pure methane or methane diluted with (other gas or vapors, for example, gas, from coking plants; it is however pure methane which is suitable. The presence of hydrogen, nitrogen, carbon monoxide has no harmful effect while water vapor, carbon dioxide and sulfur dioxide decrease the usability of methane because that at high temperatures they react with methane in a different manner., harmful in this case. The presence of other hydrocarbons: that methane is naturally harmless because it is known that they give more easily than methane birth by heat to analogous radicals.



   The new process can be carried out at ordinary pressure or also at reduced pressure.



   The lining of the regeneration furnace tank - described does not necessarily take place ((consisting of

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   les'plaques: perforations indicated and one can, on the contrary, use for this purpose a filling of a suitable nature conformed to. any other way. The perforated plates can also be: stacked one on top of the other in the tank without any gaps.

   In addition, it is na-
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 turally possible: to use simultaneously; two. or <'several i7 where>' For regeneration of this kind of which, "in --0 to 'case, a certain number are under the operation of reheating while the remainder is used to the decomposition of methane, or vice versa, so that this decomposition takes place: without interruption.
 EMI11.2
 nu s u ME, ¯ - bd¯ -o-o-o-
Process and apparatus for the preparation, by pyrogenic decomposition of methane, of hydrocarbons richer in carbon, characterized by the following features:

   
Methane or gas containing methane is heated to a temperature of 1000 C., and above,
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 during a period of time of one second, plus, 2.- The heating of the methane or the gas which contains it is carried out in a tank furnace previously heated by means of a stream of combustion gas or the like:
 EMI11.4
 3. The free hydrogen produced during the decomposition of methane is partially or wholly recombined with carbon, after which the new methane thus obtained is in turn subjected to the pyrogenic decomposition.


    

Claims (1)

4. - Le gaz de réaction contenant de l'hydro- gène. est mélange avec des oxydes du carbone ou avec des gaz en contenant et utiliser pour la aynthèse catalytique du pétrole-, aprèa quoi le gaz final plus riche en méthane qui en résulte est à nouveau soumis. à la décomposition pyrogénée du méthane. 4. - The reaction gas containing hydrogen. is mixed with carbon oxides or with gases containing them and used for the catalytic synthesis of petroleum, after which the resulting final gas richer in methane is again subjected. to the pyrogenic decomposition of methane. 5.- '. L'hydrogène libres produit 'au cours de la décomposition est utilisé en totalité ou en partie pour l'hydrogénation deshydrocarbures non saturer ou aroma- tiques résultant de la décomposition pyrogénée du méthane. 5.- '. The free hydrogen produced during decomposition is used in whole or in part for the hydrogenation of unsaturated or aromatic hydrocarbons resulting from the pyrogenic decomposition of methane. 6.- La chaleur des gaz de réaction qui échappent de la cuve. du four est utilisée pour le chauf- fage préalable des gaz employés pour la chauffage de la cuve On règle la vitesse de circulation du méthane ou du gaz contenant du méthane dans la cuve de telle manière qu'elle diminue dans la proportion où. la cuve du four se refroidit. 6.- The heat of the reaction gases which escape from the tank. of the furnace is used for pre-heating the gases used for heating the tank The speed of circulation of the methane or gas containing methane in the tank is regulated in such a way that it decreases in the proportion where. the oven pan cools down. '8.- La cuve est revêtue à l'aide d'un matériau et remplie de corps de garnissage tels qu'ils favorisent la décomposition du méthane, mais s'opposent par contre à la formation de carbone libre. 8. The vessel is coated with a material and filled with packing material such as to promote the decomposition of the methane, but on the other hand oppose the formation of free carbon.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986003736A1 (en) * 1984-12-19 1986-07-03 Exxon Research And Engineering Company Apparatus for high temperature production of benzene from natural gas

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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