Procédé de fabrication simultanée d'alcools et d'ammoniaque. On sait que l'on peut fabriquer simul tanément l'alcool méthylique plus ou moins mélangé à d'autres alcools .et l'ammoniaque dans la même installation en faisant passer un mélange gazeux contenant dans certaines proportions de l'oxyde de carbone, de l'azote et -de l'hydrogène sous pression sur des ca talyseurs, d'abord dans un ou plusieurs tubes de fabrication d'alcool méthylique, puis dans des tubes de fabrication d'ammoniaque, ces différents tubes étant disposés en série.
,On peut évidemment obtenir aussi cette mëme fabrication simultanée dans les ins tallations -de fabrication -d'ammoniaque avec circulation en cycle, le ou les tubes de fa brication :d'alcool étant alors placés avant l'installation en cycle de fabrication d'am moniaque, la fabrication d'alcool fonctionnant Plle-même en cycle, le procédé exigeant deus pompes de circulation.
La présente invention a pour objet un procédé .de fabrication simultanée d'alcools, notamment d'alcool méthylique, et d'am moniaque en partant d'un mélange gazeux initial contenant ,au moins de l'oxyde de car bone, de l'hydrogène et de l'azote, mais con tenant une proportion d'oxyde de carbone supérieure à celle permettant de réaliser les catalyses successives de formation d'alcools et d'ammoniaque.
Ce procédé est caractérisé en ce que l'on soumet en premier lieu au moins une par tie du mélange gazeux initial en question à une catalyse, en présence rie vapeur d'eau. de manière à transformer une partie seule ment de son oxyde de carbone en acide car bonique avec production d'hydrogène; on sou met ensuite le mélange gazeux ainsi obtenu -d'abord à la catalyse formant des alcools, puis ensuite à la catalyse formant de l'am moniaque .et on. reprend finalement les gaz résiduels de l'opération pour les ajouter au mélange ;gazeux avant la catalyse de forma tion des alcools.
Voici un exemple d'exécution du procédé de l'invention On prend comme mélange gazeux - ini tial du gaz à l'eau; si la quantité d'azote qu'il contient n'est pas suffisante, an lui ajoute une certaine quantité !de ,gaz -à l'eau. On transforme une partie de l'oxyde de car bone du mélange gazeux ainsi obtenu, par -la catalyse connue, en présence de vapeur d'eau, fournissant un mélange d'acide carbonique et d'hydrogène.
Du fait qu'on laisse une no table quantité d'oxyde de carbone dans le gaz, cette réaction catalytique s'effectue avec une dépense .de vapeur réduite par rapport à celle consommée lorsqu'on veut fabriquer uniquement de l'hydrogène.
De cette façon, on réalise les fabrications d'alcool et d'ammoniaque sans passer par la liquéfaction -des gaz contenant les éléments à combiner: En effet, le dernier mélange ga zeux obtenu peut servir tel quel, ou éven tuellement après enlèvement total ou partiel de son .acide carbonique et après de légers ajustements des proportions des gaz qui le composent, à ces deux fabrications.
On fait passer ce mélange gazeux sous la pression voulue .d'abord dans un appareil de catalyse fournissant, par exemple, du méthanol que l'.on condense par refroidissement et que l'on sépare; les gaz résiduels, après passage s'il y a lieu dans des purificateurs convenables, passent ensuite dans un appareil de cata lyse de l'ammoniaque et l'on condense cet ammoniaque, par refroidissement, pour le séparer ensuite à l'état liquide.
Les gaz restant sont repris par une pompe de circulation qui les ramène dans le mélange gazeux ci-dessus, juste avant son arrivée à l'appareil de fabrication de mé thanol.
Il est évident que l'on peut éventuelle ment, intercaler entre les tubes de fabri cation d'alcool et ceux de fabrication d'am moniaque, un dispositif intermédiaire des tiné à enlever ou transformer l'oxyde de car bone qui n'aurait pas réagi dans les tubes de fabrication d'alcool.
De même, on peut prévoir, après la fabri cation -d'ammoniaque, un dispositif destiné à enlever plus ou moins complètement l'am moniaque qui reste dans les gaz résiduels.
On remarquera que dans le présent procédé, on réalise la fabrication de l'alcool avec des gaz ayant. une teneur en CO plus faible que celle .du mélange gazeux initial, et que de ce fait, l'élimination des calories produites par la réaction de formation d'alcool peut s'effectuer facilement, même quand on utilise les tubes de synthèse actuellement connus.
Toutefois, il peut arriver -que la quantité d'azote, servant notamment de diluant pour faciliter l'enlèvement de . la chaleur dégagée par la réaction, soit. insuffisante dans le mé lange gazeux passant sur le catalyseur d'al cool. On peut alors faire passer une partie du mélange gazeux avant la catalyse d'al cool, dans un brûleur à air@pour y introduire de l'azote par combustion, cet azote jouant alors le rôle de gaz inerte dans ladite catalyse.
Process for the simultaneous manufacture of alcohols and ammonia. It is known that it is possible to simultaneously manufacture methyl alcohol more or less mixed with other alcohols and ammonia in the same installation by passing a gas mixture containing in certain proportions of carbon monoxide, nitrogen and hydrogen under pressure on catalysts, first in one or more tubes for the production of methyl alcohol, then in tubes for the production of ammonia, these various tubes being arranged in series.
, We can obviously also obtain this same simultaneous manufacture in the -making installations -d'ammonia with circulation in cycle, the tube or tubes of manufacture: alcohol then being placed before the installation in the manufacturing cycle of Ammonia, the manufacture of alcohol itself operates in a cycle, the process requiring two circulating pumps.
The present invention relates to a process .de simultaneous manufacture of alcohols, in particular methyl alcohol, and ammonia starting from an initial gas mixture containing, at least carbon monoxide, hydrogen and nitrogen, but containing a proportion of carbon monoxide greater than that which makes it possible to carry out the successive catalysts for the formation of alcohols and ammonia.
This process is characterized in that at least part of the initial gas mixture in question is first subjected to catalysis, in the presence of water vapor. so as to transform only part of its carbon monoxide into carbonic acid with production of hydrogen; the gas mixture thus obtained is then subjected -first to the catalysis forming alcohols, then to the catalysis forming the ammonia. finally takes up the residual gases of the operation to add them to the gaseous mixture before the catalysis for the formation of alcohols.
Here is an example of execution of the process of the invention. The initial gas mixture is gas with water; if the quantity of nitrogen which it contains is not sufficient, an add a certain quantity of gas to the water. Part of the carbon monoxide of the gas mixture thus obtained is converted by known catalysis in the presence of water vapor, providing a mixture of carbonic acid and hydrogen.
Since a large amount of carbon monoxide is left in the gas, this catalytic reaction takes place with a reduced expenditure of steam compared to that consumed when it is desired to produce only hydrogen.
In this way, the manufacture of alcohol and ammonia is carried out without going through the liquefaction of the gases containing the elements to be combined: In fact, the last gas mixture obtained can be used as is, or possibly after total removal or partial of its carbonic acid and after slight adjustments of the proportions of the gases which compose it, to these two productions.
This gas mixture is passed under the desired pressure .first in a catalysis apparatus supplying, for example, methanol which is condensed by cooling and which is separated; the residual gases, after passing if necessary through suitable purifiers, then pass through an ammonia catalytic converter and this ammonia is condensed, by cooling, to then separate it in the liquid state.
The remaining gases are taken up by a circulation pump which returns them to the above gas mixture, just before its arrival at the methanol manufacturing apparatus.
It is obvious that it is possible, if necessary, to interpose between the tubes for the production of alcohol and those for the production of ammonia, an intermediate device for removing or transforming the carbon monoxide which would not have reacted in alcohol manufacturing tubes.
Likewise, it is possible to provide, after the production of ammonia, a device intended to more or less completely remove the ammonia which remains in the residual gases.
It will be noted that in the present process, the manufacture of alcohol is carried out with gases having. a lower CO content than that of the initial gas mixture, and that therefore the elimination of the calories produced by the reaction of alcohol formation can be carried out easily, even when using currently known synthesis tubes .
However, it may happen -that the amount of nitrogen, serving in particular as a diluent to facilitate the removal of. the heat given off by the reaction, ie. insufficient in the gas mixture passing over the alcohol catalyst. A part of the gas mixture can then be passed before the catalysis of alcohol, in an air burner @ to introduce nitrogen therein by combustion, this nitrogen then playing the role of inert gas in said catalysis.
