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'Procédé d'amélioration, de désulfuration et d'altération de carbures ".
La présente invention a pour objet un nouveau procédé pour le traitement de carbures dans le but d'en modifier les propriétés chimiques et physiques et d'en supprimer les pro - priétés indésirables.
Le procédé consiste à employer une matière finement divi- sée, qui présente à la substance à traiter une surface aussi grande que possible. L'invention a en vue le traitement de carbures gazeux et liquides, dont les propriétés et la compo - sition sont des plus variées. Le procédé peut par exemple être appliqué pour éliminer le soufre des carbures, tels que le gaz de houille, l'huile minérale ou les huiles extraites de la houille, du lignite, du schiste et autres analogues.
D'autres applications sont : la réduction de carbures hydro - génés, les hydratations, comme par exemple la transformation d'oxyde de carbone en hydrocarbures liquides ou gazeux, la réduction de corps acides, tels que les phénols, les crésols etc.
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Le procédé effectue en outre une addition d'hydrogène aux carbures avec ou sans déplacement de molécules : la condensa - tion de corps gazeux, la liquéfaction de naphtaline, la trans- formation de cyanure d'hydrogène en ammoniaque et autres ana - logues.
Le procédé conforme à cette invention est exécuté de pré- férence à une température de 220 à 300 C, et il consiste à faire passer la matière à traiter, soit du gaz, de la vapeur ou du liquide, avec ou sans hydrogène, suivant l'effet à ob - tenir, sur un minerai.
Il a été constaté que le minerai de fer est particulière- ment efficace pour les usages mentionnés. Toutefois on peut aussi faire usage d'autres minerais, tels que les minerais de cuivre ou de nickel. La pression, à laquelle la matière à traiter est soumise, dépend du genre de celle-ci et du but à atteindre par le traitement. De cette façon le procédé peut être exécuté à la pression normale ou à une pression plus élevée.
Le minerai métallique, qui forme la matière active, est de préférence et préalablement réduit complètement ou partiel- lement, en faisant passer de l'hydrogène ou un gaz hydrogéné à une température élevée sur le dit minerai. Le résultat en est que le minerai devient pyrophore et incandescent au con- tact de l'oxygène. C'est déjà cette incandescence qui indique la forte activité de la substance. Cette forte activité est probablement provoquée par la composition particulière du mi- nerai de fer ou peut être par la présence de traces d'éléments quelconques. Mais l'activité est en outre provoquée par la nature poreuse du minerai.
Si le minerai de fer est réduit par l'hydrogène, il se composera d'un support poreux, qui est traversé par du fer fi- nement réparti, de sorte que les particules de fer peuvent venir en contact intime avec le gaz à traiter, et le cas éché- ant avec l'hydrogène. De cette façon les conditions pour une
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réaction chimique ou pour une action catalytique sont très fa- vorables.
De ce qui précède il résulte qu'il faut chercherà choi - sir un minerai aussi poreux que possible et à réduire celui-ci en grains d'une finesse correspondante. On a trouvé que le minerai de fer connu sous le nom de " minette " est particuliè - rement efficace.
Le procédé est réalisé en tassant le minerai à grains très fins d'une façon compacte dans un récipient. Ce récipient est aménagé de telle sorte que le minerai peut être-facilement introduit et enlevé de nouveau, et il a la forme de tuyaux ou de serpentins. Afin d'empêcher la formation de canaux dans la masse de minerai, le minerai est entassé en plusieurs couches, qui sont séparées l'une de l'autre par des espaces libres.
Le " minette " tassé d'une façon compacte et réduit en grains très fins, est chauffé à environ 3000 C. et réduit à cette température au moyen d'hydrogène ou d'un gaz hydrogéné ou aussi au moyen d'oxyde de carbone. Le gaz de houille ou le gaz d'eau, qui ont été débarrassés du sulfure d'hydrogène, conviennent très bien pour cet usage : il se produit de l'eau et de l'acide carbonique par la combinaison de l'hydrogène, respectivement de l'oxyde de carbone, avec l'oxygène du minerai.
Lorsque la réduction du minerai est avancée assez loin, on fait passer la matière à traiter sur le minerai, et comme men - tionné déjà, avec ou sans hydrogène suivant l'effet à produire.
Premier exemple : Gaz de houille. Avant son passage sur le minerai de fer, conformément à la description ci-dessus, le gaz contenait : du soufre combiné organiquement: 18 gr. dans 1 00 mètres cubes ; de plus 45 gr. de naphtaline par mètre cube ; 15 % d'oxyde de carbone et 22 gr. d'hydrocarbures liquides par mètre cube. A la sortie de l'appareillage le gaz contenait 2 gr. de soufre combiné dans 100 mètres cubes, 15 gr. de naphtaline, 2,5 % d'oxyde de carbone et 33,6 d'hydrocarbures liquides.
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Le benzol contenu dans le gaz brut perdait 12 % pendant son traitement avec l'acide sulfurique, il avait la mauvaise odeur bien connue, était jaune et devenait rapidement foncé dans la lumière. Par contre le benzol obtenu après le traite- ment dans les appareils n'accusait qu'une perte de 1 % avec l'acide sulfurique, il avait l'odeur agréable des hydrocarbu- res purs, était limpide comme l'eau et ne devenait pas foncé dans la lumière. En outre il ne contenait pas de soufre.
Le cyanure d'hydrogène du gaz brut a complètement disparu, mais par contre la quantité d'ammoniaque augmentait de 10 %.
Deuxième exemple Gaz à l'eau. Dans le traitement du gaz à l'eau, débarrassé de l'acide sulfhydrique, on obtenait jusqu' à environ 10 gr. d'hydrocarbures légers liquides d'une pureté absolue par mètre cube de gaz.
Troisième exemple ¯:¯ Gaz de lignite et de schiste. On a traité des gaz qui contenaient jusqu'à 22 % d'acide sulfhydri- que et en outre une quantité de soufre combiné organiquement.
Ces gaz étaient désoufrés de telle sorte qu'ils pouvaient être utilisés pour des usages domestiques. Les huiles, qui étaient contenues dans ces gaz, renfermaient jusqu'à 11 % de soufre combiné et étaient solubles jusqu'à 25 % dans de la lessive et jusqu'à 20 % dans l'acide sulfurique. Après le traitement con- forme au présent procédé, la teneur en soufre combiné tombait à 0,1 - 0,3 %. Dans de la lessive et l'acide il se dissolvait moins que 2 %. L'odeur et la couleur étaient parfaitement amé - liorées.
Quatrième exemple : Huiles. Des huiles minérales, comme la benzine et le pétrole et aussi des fractions plus lourdes, ainsi que la benzine de cracking et les huiles de houille, étaient traitées de la même façon. Dans les cas où le soufre combiné était de 0,8 %, celui-ci tombait après le traitement à 0,1 % et moins, tandis que l'odeurdésagréable était suppri - mée, que la solubilité dans l'acide sulfurique devenait tout à fait insignifiante et que les huiles devenaient claires et
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tout à fait limpides comme l'eau.
De ce qui précède il ressort que les huiles et les gaz sont traités ensemble conformément au présent procédé. D'un autre c8té les huiles et les gaz peuvent naturellement être traités séparément. De plus on a déjà fait ressortir que, sui- vant l'effet à obtenir, la matière à traiter peut être conduite sur le minerai avec ou sans hydrogène ou un gaz hydrogéné.
Dans la réalisation du procédé on peut utiliser différents minerais métalliques, tels que les minerais de cuivre, de nickel, de fer etc., soit seuls, soit en mélange. Parmi les minerais de fer on peut choisir différentes espèces. Mais dans la plupart des cas, le " minette Il s'est montré le plus appro - prié.
REVENDICATIONS
1. Un procédé d'amélioration, de désoufrage et d'altéra - tion de carbures, caractérisé par le fait qu'on fait passer ces carbures à l'état liquide, de vapeurs ou gazeux à une tem - pérature élevée avec ou sans hydrogène ou un gaz hydrogéné sur un minerai métallique, qui est à l'état granulé et est réduit totalement ou partiellement et pour autant que possible frai- chement.
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'Process for improving, desulphurizing and altering carbides'.
The present invention relates to a new process for the treatment of carbides with the aim of modifying their chemical and physical properties and eliminating their undesirable properties.
The process consists of employing a finely divided material which presents the substance to be treated as large as possible. The invention has in view the treatment of gaseous and liquid carbides, the properties and composition of which are very varied. The process can for example be applied to remove sulfur from carbides, such as coal gas, mineral oil or oils extracted from coal, lignite, shale and the like.
Other applications are: reduction of hydrogenated carbides, hydrations, such as, for example, the transformation of carbon monoxide into liquid or gaseous hydrocarbons, reduction of acid bodies, such as phenols, cresols, etc.
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The process furthermore carries out an addition of hydrogen to the carbides with or without displacement of molecules: the condensation of gaseous bodies, the liquefaction of naphthalene, the transformation of hydrogen cyanide into ammonia and the like.
The process according to this invention is preferably carried out at a temperature of 220 to 300 ° C., and it consists in passing the material to be treated, either gas, vapor or liquid, with or without hydrogen, according to the method. effect to be obtained, on an ore.
Iron ore has been found to be particularly effective for the uses mentioned. However, other ores can also be used, such as copper or nickel ores. The pressure to which the material to be treated is subjected depends on the type of material and the purpose to be achieved by the treatment. In this way the process can be carried out at normal pressure or at a higher pressure.
The metallic ore, which forms the active material, is preferably and previously reduced completely or partially, by passing hydrogen or a hydrogenated gas at an elevated temperature over said ore. The result is that the ore becomes pyrophoric and glowing on contact with oxygen. It is already this incandescence which indicates the strong activity of the substance. This strong activity is probably caused by the particular composition of the iron ore or perhaps by the presence of traces of any element. But the activity is additionally caused by the porous nature of the ore.
If the iron ore is reduced by hydrogen, it will consist of a porous support, which is crossed by finely distributed iron, so that the iron particles can come into intimate contact with the gas to be treated, and where applicable with hydrogen. In this way the conditions for a
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chemical reaction or for catalytic action are very favorable.
From the foregoing it follows that it is necessary to seek to choose an ore which is as porous as possible and to reduce it to grains of a corresponding fineness. The iron ore known as "minette" has been found to be particularly effective.
The process is carried out by packing the very fine grained ore compactly in a container. This container is so arranged that the ore can be easily introduced and taken out again, and it is in the form of pipes or coils. In order to prevent the formation of channels in the ore mass, the ore is piled up in several layers, which are separated from each other by free spaces.
The "minette" packed in a compact way and reduced to very fine grains, is heated to about 3000 C. and reduced at this temperature by means of hydrogen or a hydrogenated gas or also by means of carbon monoxide. Coal gas or water gas, which have been freed from hydrogen sulphide, are very suitable for this use: water and carbonic acid are produced by the combination of hydrogen, respectively. of carbon monoxide, with the oxygen of the ore.
When the reduction of the ore is advanced far enough, the material to be treated is passed over the ore, and as already mentioned, with or without hydrogen depending on the effect to be produced.
First example: Coal gas. Before its passage over the iron ore, in accordance with the above description, the gas contained: organically combined sulfur: 18 gr. in 1 00 cubic meters; over 45 gr. mothballs per cubic meter; 15% carbon monoxide and 22 gr. of liquid hydrocarbons per cubic meter. On leaving the apparatus, the gas contained 2 g. of sulfur combined in 100 cubic meters, 15 gr. mothballs, 2.5% carbon monoxide and 33.6 liquid hydrocarbons.
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The benzol contained in the raw gas lost 12% during its treatment with sulfuric acid, had the well-known bad odor, was yellow and quickly darkened in the light. On the other hand, the benzol obtained after the treatment in the apparatus showed only a loss of 1% with sulfuric acid, it had the pleasant smell of pure hydrocarbons, was limpid like water and did not become not dark in the light. In addition, it did not contain sulfur.
The hydrogen cyanide of the raw gas has completely disappeared, but on the other hand the amount of ammonia increased by 10%.
Second example Gas to water. In the treatment of gas with water, freed from hydrogen sulfide, up to about 10 g was obtained. of liquid light hydrocarbons of absolute purity per cubic meter of gas.
Third example ¯: ¯ Lignite and shale gas. Gases which contained up to 22% hydrogen sulfide and further an amount of organically combined sulfur were processed.
These gases were desulfurized so that they could be used for domestic purposes. The oils, which were contained in these gases, contained up to 11% combined sulfur and were soluble up to 25% in lye and up to 20% in sulfuric acid. After the treatment according to the present process, the content of combined sulfur fell to 0.1-0.3%. In lye and acid it dissolved less than 2%. The smell and the color were perfectly improved.
Fourth example: Oils. Mineral oils, such as benzine and petroleum and also heavier fractions, as well as cracking benzine and coal oil, were treated in the same way. In cases where the combined sulfur was 0.8%, this fell after the treatment to 0.1% and less, while the unpleasant odor was suppressed, the solubility in sulfuric acid became quite low. insignificant fact and the oils became clear and
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quite clear like water.
From the above it appears that the oils and gases are treated together in accordance with the present process. On the other hand, oils and gases can of course be treated separately. In addition, it has already been shown that, depending on the effect to be obtained, the material to be treated can be carried over the ore with or without hydrogen or a hydrogenated gas.
In carrying out the process, different metal ores can be used, such as ores of copper, nickel, iron, etc., either alone or as a mixture. Among the iron ores we can choose different species. But in most cases the "kitten He has proven to be the most appropriate.
CLAIMS
1. A process for the improvement, desulphurisation and deterioration of carbides, characterized by the fact that these carbides are passed in the liquid, vapor or gaseous state at a high temperature with or without hydrogen. or a hydrogenated gas on a metal ore, which is in the granulated state and is reduced totally or partially and as far as possible fresh.