PROCEDE DE PRODUCTION D'HYDROGENE OU DE GAZ HYDROGENES.
En principe,,on récupère de la façon suivante l'hydrogène ou les gaz hydrogénés destinés à l'hydrogénation ou par exemple à la synthè-
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on sépare en premier lieu de ces gaz les constituants à point d'ébullition élevé, comme la naphtaline, les combinaisons à base de soufre à point d'ébullition élevé, les huiles de goudron, le benzol; et l'eau le cas échéant, et on élimine l'hydrogène sulfuré ainsi que l'ammoniaque par un procédé d'épuration humide ou sèche. Les gaz sont alors conduits.à un dispositif de convertissement, dans lequel l'oxyde de carbone est transformé en acide carbonique et en hydrogène par réaction avec de la vapeur d'eau. L'acide carbonique obtenu peut être éliminé par lavage lors d'un lavage à l'eau sous pression et d'une épuration finale subséquente du gaz avec une lessive de soude caustique par exemple le gaz étant alors prêt pour son utilisation ultérieure.
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difications sont possibles et souvent même nécessaires afin d'obtenir un gaz de pureté requise, car l'oxyde de carbone par exemple est extrêmement nuisible pour la synthèse de 1' ammoniaque Par conséquent, dans ce cas, il est également nécessaire d'éliminer l'oxyde de carbone) des gaz par un lavage
au cuivre par exemple. Lors du départ de gaz contenant du méthane, par exemple des gaz provenant de la distillation de combustibles ou aussi de la gazéification sous pression, il serait avantageux de dédoubler le méthane' contenu dans ces gaz. Il existe ici certaines difficultés, car vu les combinaisons organiques à base de soufre contenues dans les gaz de fours à coke par exemple, on est obligé de travailler à des températures relativement élevées, '
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dites combinaisons sulfurées organiques avant le dédoublement. On pourrait par exemple transformer le soufre -organique en hydrogène sulfuré dans une phase de convertissement précédent le dédoublement, et l'éliminer du gaz sous cette forme à l'aide de masses Lux par exemple. Dans une telle méthode de travail, les corps formant résine contenus dans le gaz exerceraient une in-
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charbon actif par exemple. Lors du dédoublement même; il se forme à nouveau de l'oxyde de carbone, de sorte qu'il est nécessaire d'adjoindre une deuxième
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drogène à partir des gaz de distillation et de gazéification habituels dans l'industrie - à l'exception peut être du gaz à l'eau - est très complexe et onéreuse, si on veut travailler dans des conditions optima. Toute une série de mesures compliquées et délicates sont nécessaires avant de pouvoir disposer d'un gaz bien épuré, propre à. l'hydrogénation ou par exemple à la synthèse de l'ammoniaque.
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suivante, au degré de pureté désiré, de l'hydrogène ou des gaz hydrogénés,
en particulier des gaz contenant de l'azote et de l'hydrogène, convenant
à la synthèse de l'ammoniaque par exemple, à partir de gaz provenant de la distillation de combustibles, de la gazéification, ou de gaz semblables,
qui contiennent des quantités importantes de méthane, à coté d'hydrogène :
de préférence après séparation préalable des constituants à point d'ébullition élevé - comme la naphtaline, les combinaisons à base de soufre à point d'ébullition élevé, les huiles de goudron, le benzol, et l'eau le cas échéant -, élimination éventuelle de l'hydrogène sulfuré, et le cas échéant compression pour autant que les gaz ne soient pas déjà sous pression, ainsi que convertis-
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allant par exemple de - 10 à - 80[deg.]C, de préférence sous addition d'un liquide ou d'une solution organique ou inorganique, polarisant ; ils sont ensuite lavés, en une ou plusieurs phases, à ces températures ou à des températures
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rence polarisant, et le cas échéant contenant de l'eau; ils:;sont alors soumis à une décomposition par refroidissement à des températures de l'ordre de - 140 à - 1900 C, l'oxyde de carbone étant éliminé du gaz dans la dernière phase de la décomposition par lavage avec de l'azote liquide. On peut retirer un avantage certain en soumettant à un dédoublement la fraction contenant des hydrocarbures, se présentant lors de la décomposition, en convertissait.
le gaz provenant du dédoublement, et en réintroduisant celui-ci le cas échéant dans le courant gazeux principal avant ou pendant le convertissement.
Ce mode de travail conforme à l'invention peut varier fortement. Dans de nombreux cas, il est avantageux d'éliminer de la façon habituelle, par condensation et lavage direct ou indirect, les constituants à point d'ébullition élevé, par exemple la naphtaline, les huiles de goudron, ou autres corps de même nature, ainsi que l'ammoniaque et l'hydrogène sulfu-
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drogène sulfuré restant. Toutefois, dans d'autres cas} on peut renoncer à l'épuration séché et soumettre le gaz, débarrassé de ses autres constituants, avec sa teneur en hydrogène sulfuré, aux autres phases du procédé conforme
à l'invention, sous pression ou aussi à pression normale. Dans d'autres cas encore, il est avantageux de refroidir le gaz, tel qu'il sort du four à coke ou du gazogène, de préférence sous addition d'un liquide organique polarisant afin de séparer les combinaisons à point d'ébullition élevé, et surtout aussi les combinaisons à base de soufre à point d'ébullition élevé et l'eau. L'ad-
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en question et l'addition du liquide organique polarisant peuvent avoir lieu en une ou plusieurs phases. Il est encore possible d'ajouter aussi des liquides organiques non polarisant afin de maintenir en solution la naphtaline
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l'appareil servant au refroidissement, appareil dans lequel le refroidisse-
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le gaz épuré froid ou au moyen d'une autre source appropriée de froid. On peut cependant aussi laver le gaz à contre-courant ou dans le sens du courant, avec le liquide organique tout en le refroidissant simultanément, et de cette manière on sature le gaz avec l'agent de lavage afin d'éviter en tous cas <EMI ID=13.1>
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Le gaz sortant du four de cokéfaction est refroidi a environ
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gaz brut en résultant, contenant, outre des hydro-carbures, des combinaisons à base de soufre organiques et inorganiques, de l'ammoniaque, de l'acide prussique, des corps formant résine et d'autres constituants, peut d'abord être lavé de la manière connue à l'aide d'eau ou d'acide sulfurique dilué, afin
de séparer et de récupérer l'ammoniaque. On récupère alors dans un bain de benzol les hydro-carbures y compris des parties de la naphtaline, à point d'ébullition plus élevé que la température ambiante. A la récupération des hydro.carbures de benzol, peut s'adjoindre une épuration à sec afin d'éliminer
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lors être comprimé à une pression quelconque, par exemple 1 - 5 atm. Il a à peu près la composition suivante :
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De plus, le gaz contient encore selon le cas une quantité assez importante d'hydro-carbures formant résine.
Le gaz subit un refroidissement par phases, qu'il convient d'appliquer d�abord à une température de plus 1[deg.] ou plus, l'eau ainsi que
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prussique et l'ammoniaque et les combinaisons de même nature solubles'dans l'eau, on peut, avant ou au cours de cette phase de refroidissement, mettre le gaz en contact avec des solutions diluées successives de faibles quantités d'eau, un lavage ayant de préférence lieu à contre-courant. Après ce refroidissement, on sature le courant gazeux complètement ou partiellement avec du méthanol ou d'autres liquides organiques polarisant, solubles dans l'eau, oxygénés ou azotés, comme par exemple l'acétone, les bases de pyridine ou autres corps.de même nature, et ce afin.d'éviter une formation de glace lors du refroidissement, ayant lieu dans ce cas,ou ultérieurement, à des tempéra-
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une quantité telle de méthanol ou d'un corps de même nature, que le point de de congélation du mélange de liquide organique et d'eau soit situé sous la température de refroidissement.
Afin d'éliminer du gaz les matières non encore éliminées par condensation, celui-ci est lavé avec de faibles quantités de méthanol ou d'un autre corps de même nautre; il se présente dans ce cas en ordre
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d'environ 2 g/m3no Ce méthanol ou autres corps de même nature peut être régénéré. A cette opération s'adjoint un lavage en une ou plusieurs phases à l'aide de méthanol ou d'autres liquides polarisant, le cas échéant contenant de l'eau, de préférence organiques, qui accusent dans la même molécule des teneurs en oxygène ou en azote ou de ces deux corps à la fois, ou de mélanges de ceux-ci. Il est avantageux que la teneur en eau comporte dans ce cas plus de 2% environ, de préférence de 10 à 50 % environ; il s'est également avéré favorable de travailler avec un agent de lavage, respectivement un mélange d'agent de lavage, contenant en solution de l'acide carbonique, dans les proportions de 3 - 8 % en poids environ, ou plus. Entrait en considération comme températures de lavage des températures inférieures
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dans les différentes phases est séparé ou régénéré par détente et/ou vide et/ou réchauffage et/ou insufflation de gaz et/ou distillation. Une partie de l'agent de lavage en circulation peut aussi être régénérée seule ou complémentairement par extraction avec des solvants non polarisant.
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avantage si on travaille, en se plaçant dans la direction du courant gazeux, avec charge restante décroissante de l'agent de lavage, c'est-à-dire avec renforcement croissant des conditions de régénération. De cette manière, il est possible d'obtenir un gaz épuré de l'analyse suivante, avec faibles pertes en constituants .non a éliminer' par lavage :
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naisons à base de soufre, des corps formant résine respectivement de l'acide carbonique, entrent en considération, comme mentionné, des matières fluides, de préférence organiques; surtout celles à caractère polarisant, dont le
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lier celles à capacité d'absorption pour l'eau, par exemple les combinaisons organiques oxygénées, comme les alcools inférieurs, l'éther; l'ester, la cétone, les acides, ou les combinaisons azotées, comme l'ammoniaque, les aminés, les bases de pyridine et autres corps de même nature (il convient
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Le procédé peut aussi être simplifié de la façon suivante:
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mis directement à une compression de quelque 10 - 15 atm, entraînant à la suite de l'augmentation de pression la séparation de toutes les matières pouvant être éliminées par condensation, comme par exemple l'eau, les hydrocarbures, les combinaisons à base de soufre, celles à base d'azote, etc...
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à un refroidissement à une température quelque peu supérieure à 0[deg.]C, afin que ne se présentent, pas, dans le système de refroidissement, des engorgements dus à la congélation. Ceci entraîne l'élimination par condensation de l'eau et des autres hydro-carbures ainsi que des corps de même nature. Afin d'éviter des éliminations par congélation lors du refroidissement subséquent, le gaz est alors saturé avec l'agent de lavage et est refroidi à la température de travail. Après avoir atteint la température de travail
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tité de méthanol ou d'un corps de même nature afin d'éliminer les combinaisons à base d'azote et celles à base' de soufre, les hydro-carbures à point d'ébullition élevé et autres corps de même nature, encore contenus dans le gaz. De ce fait, les dernières traces d'eau sont éliminées du gaz et de plus l'acide prussique et les constituants semblables sont pour la plus grande partie éliminé du gaz par ravage. Afin de séparer les combinaisons d'hydrogène sulfuré, de soufre, d'azote et autres contenues dans le gaz, on peut renoncer à l'introduction d'un agent de lavage dans la première respectivement la deuxième phase de refroidissement.
Il convient alors de travailler de la façon suivante : avant entrée dans la première phase de refroidissement on sature le gaz brut 'ae traiter avec du méthanol ou un corps semblable ou' avec un mélange de méthanol et d'hydro-carbures. On peut alors renoncer
au ruissellement avec hydro-carbures du système de refroidissement à la première phase. Au cours du refroidissement, en même temps que l'eau, le cas échéant la naphtaline-et les matières à point d'ébullition élevé,se séparent alors à nouveau le méthanol vaporisé dans le gaz respectivement le mélange de méthanol et d'hydro-carbures ou .autres corps de même nature. Comme déjà
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au.cours d'une ou de plusieurs phases ultérieures. En plus des quantités restantes des combinaisons ci-avant mentionnées, il est également éliminé, grâce au lavage à basse température, l'acide carbonique, l'hydrogène sulfuré, les combinaisons organiques à base de soufre et les corps formant résine. Grâce à la mise en oeuvre, de la quantité d'agent de'lavage dans les différents circuits, on réussit à éliminer par lavage, pratiquement dans son entièreté, le ILS, pour autant qu'il y en ait, dans une des phases adjointes au
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tion de cet agent de lavage. Lors d'une telle application de ce procède, il reste dans le gaz, après le pré-lavage et l'élimination de l'hydrogène sulfuré, les corps formant résine, l'acide carbonique ainsi que la plus grande partie des combinaisons organiques à base de soufre. Ces derniers peuvent également être éliminés, dans une ou plusieurs phases subséquentes, par lavage à basse température avec du méthanol ou un autre corps de môme nature.
Il est également possible de procéder au lavage des gaz à
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du four à coke à une pression normale, peut, après séparation de tous les constituants condensables, être soumis à un lavage à l'huile, à un lavage
à l'eau et à une élimination d'hydrogène sulfuré, après quoi il est soumis
à un refroidissement en plusieurs phases sous saturation par du méthanol ou par un corps semblable. On peut également produire un gaz de grande pureté de la manière déjà décrite, par lavage subséquent à l'aide de méthanol ou d'un autre corps semblable e� uhe ou plusieurs phases et par régénération
de l'agent de lavage. Il est également possible de soumettre le gaz sortant de l'installation de condensation directement au processus conforme à l'invention, ou après lavage à l'huile et à l'eau ou lavage à l'huile seule.
Il est toutefois également possible de sécher un gaz traité de cette manière avant le refroidissement ou après une phase de refroidissement. Afin d'éliminer les hydrocarbures, y compris l'éthylène, on peut également soumettre le gaz, avant son entrée dans la phase de lavage à basse température, à un traitement avec des agents d'adsorption. A pression normale, le procédé peut aussi être mis en oeuvre pour arriver à une épuration complète du gaz. Aux
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mentionnée ci-avant est' alors conduit, aux fins de décomposition, à une autre installation pour y subir un refroidissement jusqu'à environ - 140 à
-190[deg.] C. Ceci a lieu de telle manière qu'il se présente, lors du refroidissement par phases, une fraction -contenant du méthane et une fraction contenant de l'éthylène et du propylène, dont le traitement ultérieur est décrit plus loin. Lors de la décomposition du gaz, l'oxyde de carbone contenu dans <EMI ID=35.1>
l'azote liquide provenant d'une source extérieure. Cette dernière méthode de travail est particulièrement intéressante lorsque le gaz provenant de la décomposition doit être utilisé pour la synthèse de l'ammoniaque. Il convient de fixer le rapport azote/hydrogène à la valeur 1:3, et on comprime le gaz jusqu'à la pression envisagée pour la synthèse de l'ammoniaque, par exemple
100 atmosphères ou plus, si possible aussi jusque 1.000 atmosphères, ceci dépendant du procédé de synthèse auquel il est envisagé d'avoir recours.
Le gaz ainsi obtenu convient particulièrement bien à la synthèse de l'ammoniaque car il est exempt de méthane, d'argon et d'oxyde de carbone. Comme mentionné ci-avant, on obtient dans les premières phases de la décomposition
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et du propylène. On peut toutefois travailler aussi de telle manière que l'on obtienne les hydrocarbures en une fraction commune. Selon l'état des choses, la fraction contenant de l'éthylène peut servir à un emploi distinct; tandis que la fraction contenant du méthane passe à l'installation de dédoublement. Cependant, il est aussi possible de mener la fraction entière d'hydrocarbures à l'installation de dédoublement. Le dédoublement même
peut avoir lieu sous pression ou à pression normale; de plus, elle peut
avoir lieu avec mise en oeuvre de catalyseurs en nickel ou aussi sous addition d'oxygène en présence ou non d'un catalyseur; dans le premier cas, la chaleur nécessaire au dédoublement est obtenue par chauffage indirect, et dans le second cas par combustion partielle du gaz. Le gaz contenant de l'oxyde de carbone obtenu lors du dédoublement, arrive alors dans une installation de convertissement et y est transformé en dioxyde de carbone et en hydrogène. Le gaz sortant de l'installation de convertissement est alors remis en circuit dans le courant gazeux principal, et ce aux endroits appropriés, selon que
le dédoublement respectivement le convertissement ont eu lieu sous pression ou à pression normale. Si on a travaillé à pression normale, le gaz formé par le convertissement est à nouveau mélangé au gaz de four à coke, ce qu'il convient de faire avant entrée dans la phase de compression. Si on effectue
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gaz de dédoublement converti après la phase appropriée du compresseur. Ce mode de travail entraîne l'avantage que seuls les hydro-carbures condensés lors de la décomposition doivent être portés à la température élevée nécessaire au dédoublement, et non'le gaz dans son entièreté, ce qui serait nécessaire si on procédait au dédoublement du méthane y contenu avant le lavage du gaz à basse température.
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tes variantes qui entrent en ligne de compte selon la composition du gaz de départ. Si on dispose'de gaz riches en oxyde de carbone, par exemple des gaz de gazéification ou de gazéification sous pression, il convient alors de prévoir un convertissement entre la compression du gaz et son refroidissement préliminaire, afin de transformer de cette façon, par réaction avec de la vapeur d'eau, l'oxyde de carbone en acide carbonique et en hydrogène, l'acide carbonique formé étant ensuite éliminé du gaz par le lavage subséquent à basse température.
Dans ce cas, il convient que le gaz provenant du dédoublement de la fraction d'hydrocarbures provenant de la phase de décomposition passe à la^ phase de convertissement en même temps que le gaz brut, de telle sorte que, de toute façon, dans l'ensemble du processus, une installation de convertissement seulement soit nécessaire. En règle générale, il est avantageux d'utiliser à des fins de chauffage auxiliaire la frac-
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afin d'utiliser de cette manière l'énergie contenue dans ce gaz.
Afin de mieux exposer l'objet de l'invention, il est joint un plan figurant à titre exemplatif et schématiquement le processus conforme à l'invention.
Le gaz sortant à pression normale du four à coke 1 est dirigé sur l'épuration 2, où sont éliminés par condensation ainsi que par épuration à sec subséquente ou autre procédé de même nature, les constituants à point d'ébullition élevé, comme la naphtaline, les huiles de goudron, les combinaisons à base de soufre à point d'ébullition élevé, le benzol, l'eau, l'ammoniaque et éventuellement l'hydrogène sulfuré, Le gaz ainsi obtenu est alors comprimé dans la phase de compression 3 à 10-20 atm. par exemple, et