Brevet FR2178774A1 — publié le 19731116

La présente invention concerne la purification en phase liquide de l'acétylène obtenu à partir du carbure de calcium des impuretés telles que l'hydrogène phosphoré et l'hydrogène sulfuré au moyen de solutions aqueuses oxydantes. Les impuretés précitées sont des poisons de nombreux catalyseurs qui sont employés dans les réactions à base d'acétylène. On connaît déjà une solution aqueuse oxydante contenant le chlorure cuivrique, le chlorure de sodium et l'iodure de potassium. Elle peut être réutilisee plusieurs fois après une régénération par soufflage de l'air pendant 1 à 2 heures, Un inconvénient de la solution oxydante déjà connue est son activité relativement basse (vitesse volumique de l'acétylène au cours de l'épuration : 20 mu 1). Son autre inconvénient tient à ce que, la solution oxydante ne purifie jusqu'à sa régénération (c'est-à-dire au cours d'un cycle de purification) qu'une quantité assez réduite de gaz (1 litre de solution oxydante ne purifiant que 560 litres d'acétylène). Un autre inconvénient encore de la solution précitée tient à ce qu'au cours de l'alternance des cycles de purification de l'acétylène et de régénération de la solution, 1 litre de cette solution ne purifie sans introduction additionnelle des constituants de départ que 1560 litres d'acétylène. Un but de l'invention proposée consiste à supprimer les inconvénients précités. On s'est donc proposé de créer une formule nouvelle d'une solution aqueuse oxydante destinée à purifier des impuretés précitées l'acétylène obtenu à partir du carbure de calcium. On y parvient grâce au fait que la solution aqueuse oxydante contenant du chlorure cuivrique contient aussi suivant l'invention du chlorure mercurique et de l'acide chlorhydrique. I1 est recommandé d'employer la solution avec les proportions suivantes des constituants susnommes (parties en poids) chlorure cuivrique 100 à 200 chlorure mercurique 10 à à 10 acide chlorhydrique 200 à 300 eau 500 à 700. Pour réduire la consommation de l'acide chlorhydrique, on peut le remplacer en partie par le chlorure de sodium moins onéreux. I1 est recommandé d'utiliser alors la solution aqueuse oxy dante avec des proportions suivantes des constituants de la solution (parties en poids) chlorure cuivrique 100 à 200 chlorure mercurique 10 3 à 10-2 acide chlorhydrique 20 à 270 chlorure de sodium 180 à 30 eau 500 à 700. La formule proposée de la solution oxydante offre des caractéristiques bien supérieures à celles de la solution déjà connue. Un litre de la solution proposée purifie jusqu'à sa régénération (c'est-à-dire au cours d'un seul cycle de purification) de 3 000 à 6 000 litres d'acétylène à une vitesse volumique de 30 1 à 80 mn . En cas d'alternance des cycles de purification de l'acé- tylène et de régénération 1 litre de cette solution purifie de 10 000 à 30 000 litres d'acétylène sans introduction additionnelle au sein de la solution de constituants de départ. On prépare la solution oxydante proposée en partant du chlorure cuivrique, de l'acide chlorhydrique et du chlorure mercurique. Pour réduire la consommation de l'acide chlorhydrique, on peut le remplacer en partie, comme indiqué plus haut, par le chlorure de sodium. On dissout les constituants spécifiés dans l'eau à une température de 25 à 800C dans un ordre quelconque. La solution usée est facilement régénérée par soufflage de l'air pendant 1 à 2 heures. On peut régler et contrôler le taux d'usure et de régénération de la solution par voie potentiométrique en mesurant le potentiel de la solution avec une électrode de platine par rapport a une électrode au calomel. La solution usée est caractérisée par un potentiel de 180 à 200 mV, alors que la solution régénérée est caractérisée par un potentiel de 380 à 420 mV Ainsi au cours de la purification de l'acétylène le potentiel de la solution baisse de 380-420jusqu'à 180-200 mV, alors qu'au cours de la régénération, il remonte de 180-200 jusqu'à 380-420 mV. Les exemples suivants d'essais de la solution aqueuse oxydante proposée et destinée à la purification de l'acétylène obtenu a partir du carbure de calcium illustrent la présente invention. EXEMPLE 1 On a placé dans un réacteur garni de corps de remplis sage, une solution aqueuse contenant 150 parties en poids de chlorure cuivrique, 250 parties en poids d'acide chlorhydrique, parties en poids de chlorure mercurique et 600 parties en poids d'eau. On a fait passer à travers la solution à une température de 250C à une vitesse volumique de 50 mn 1 de l'acétylène produit à partir du carbure de calcium contenant 0,12% en volume d'hydrogène phosphoré et 0,15% en volume d'hydrogène sulfuré. Jusqu'à sa régénération (au cours d'un seul cycle de purification) 1 litre de solution purifie 4 500 litres d'acétylène. On a régénéré -la solution usée par soufflage de l'air pendant 1 à 2 heures. Après sa régénération, on a réutilisé la solution pour la purification de l'acé- xylène. Quand on alterne les cycles de purification et de régénération 1 litre de la solution précitée purifie 30 000 litres d'acétylène sans réintroduction additionnelle dans la solution de constituants de départ. Le taux de purification de l'acétylène des impuretés telles que l'hydrogène phosphoré et l'hydrogène sulfuré est égal à 100%. EXEMPLE 2 On a essayé dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1 une solution aqueuse oxydante contenant 150 parties en poids de chlorure cuivrique 5.10 3 parties en poids de chlorure mercurique, 70 parties en poids d'acide chlorhydrique, 180 parties en poids de chlorure de sodium et 600 parties en poids d'eau. L'utilisation de cette solution est caractérisée par les résultats résumés dans l'exemple 1. EXEMPLE 3 On a essayé dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1 une solution aqueuse oxydante contenant 100 parties en poids de chlorure cuivrique, 200 parties en poids d'acide chlorhydrique; -2 10 2 parties en poids de chlorure mercurique et 700 parties en poids d'eau. Pour la solution répondant à cette formule la vitesse volumique de la purification de l'acétylène est égale à 40 mu 1. Jusqu'à sa régénération (au cours d'un cycle de purification) 1 litre de solution purifie 3 500 litres d'acétylène. En cas d'alternance des cycles de purification et de régénération 1 litre de solution répondant à la formule indiquée purifie 18 000 litres d'acétylène sans qu'il y ait eu besoin d'introduire un complément de constituants de départ dans la solution. Le taux de purification de l'acétylène obtenu à partir du carbure de calcium des impuretés telles que l'hydrogène phosphoré et l'hydrogène sulfuré est égal à 100. EXEMPLE 4 On a essayé dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1 une solution aqueuse oxydante contenant 200 parties en poids de chlorure cuivrique, 300.parties en poids d'acide chlorhydrique, 10 3 parties en poids de chlorure mercurique et 500 parties en poids d'eau. Pour une solution de formule indiquée, la vitesse volumique de purification de l'acétylène est égale à 60 mn 1. Jusqu'à sa régénération (au cours d'un cycle due purification) 1 litre de solution purifie 60001itres d'acétylène. En cas d'alternance des cycles de purification et de régénération, 1 litre de solution précitée purifie 25 000 litres d'acétylène sans quiîYait besoin d'introduire un complément de constituants de départ dans la solution. Le taux de purification de l'acétylène produit à partir du carbure de calcium des impuretés telles que lthydrogène phos- phone et l'hydrogène sulfuré est égal à 100%. EXEMPLE 5 On a essayé dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1 une solution aqueuse oxydante contenant 150 parties en poids de chlorure cuivrique 5.10 3 parties en poids de chlorure mercurique, 20 parties en poids d'acide chlorhydrique, 180 parties en poids de chlorure de sodium et 600 parties d'eau. Pour une solution de formule indiquée la vitesse volumique de purification de l'acétylène est égale à 40 mn . Jusqu'à sa régénération (au cours d'un cycle de purification) 1 litre de solution purifie 4 500 litres d'acétylène. En cas d'alternance des cycles de purification et de régénération, 1 litre de solution répondant à la formule indiquée purifie 18 000 litres d'acétylène sans qu'ilYait besoin d'introduire un complément de constituants de départ dans la solution. Le taux de purification de l'acétylène produit à partir de carbure de calcium d'hydrogène phosphoré et d'hydrogène sulfuré est égal à 100%. EXEMPLE 6 On a essayé dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1, une solution aqueuse oxydante contenant 200 parties en poids de chlorure cuivrique, 10 3 parties en poids de chlorure mercurique, 270 parties en poids d'acide chlorhydrique, 30 parties en poids de chlorure de sodium et 600 parties en poids d'eau. Pour une solution de formule indiquée la vitesse volumique de purification de l'acétylène est égale à 60 mn 1 Jusqu'à la régénération (au cours d'un cycle de purification) 1 litre de solution purifie 6 000 litres d'acétylène. En cas d'alternance des cycles de purification et de régénération, 1 litre de solution précitée purifie 25 000 litres d'acétylène sans qu'ilYait besoin d'introduire dans la solution un complément de constituants de départ. Le taux de purification de l'acétylène produit à partir de carbure de calcium des impuretés telles que l'hydrogène phos phoré et d'hydrogène sulfuré est égal à 100%. REVENDICATIONS -1. Une solution aqueuse oxydante destinée à la purification de l'acétylène obtenu à partir du carbure de calcium des impuretés telles que l'hydrogène phosphoré et l'hydrogène sulfuré, qui contient du chlorure cuivrique, caractérisée en ce qu'elle contient aussi du chlorure mercurique et de l'acide chlorhydrique. 2. Une solution suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle contient de 100 à 200 parties en poids de chlo rure cuivrique, 10 3 10 2 parties en poids de chlorure mercuri- que, 200 à 300 parties en poids d'acide chlorhydrique, et 500 à 700 parties en poids d'eau. 3. Une solution suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle contient également du chlorure de sodium. 4. Une solution suivant la revendication 3, caractéri- sée en ce qu'elle contient 100 à 200 parties en poids de chlorure cuivrique, 10 à à 10 2 parties en poids de chlorure mercurique, 20 à 270 parties en poids d'acide chlorhydrique, 180 à 30 parties en poids de chlorure de sodium et 500 à 700 parties en poids d'eau.