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grasse. Pour ces derniers, l’intérêt de leur fabrication comme carburants sera moindre, car ils sont appelés à jouer plutôt le rôle de stabilisateurs de mélanges ternaires et primaires que de carburants par eux-mêmes. Il est assez difficile d’établir de cette gamme variée de procédés, bases sur des conceptions diverses et aboutissant à la production de corps différents, une classification bien nette. Le mode de classification qui nous semble le plus logique est celui qui est base sur la matière première choisie. Nous serons ainsi amenés, d’ailleurs, à ranger dans une même catégorie des procédés qui, par leur technique, sont semblables
même catégorie des procédés qui, par leur technique, sont semblables et qui aboutissent à des produits très différents, mais seul ce mode de classification sera susceptible de donner de l’ensemble des travaux entrepris une idée très nette et suffisamment précise. CLASSIFICATION I. — Matières premières d’origine végétale a) Procédé partant de la sciure de bois, des mélasses, des pâtes cellulosiques résiduaires des industries de papeteries ; Donnant exclusivement des composés organiques oxygénés ; b) Procédé Mailhe partant des huiles fixes et donnant des hydrocarbures II. — Matières premières d’origine minérale A. — Procédé partant directement des combustibles solides. b) Procédé
A. — Procédé partant directement des combustibles solides. b) Procédé en traitant directement le combustible lui-même. c) Procédé en traitant les produits de la distillation ; Dans l'un et l'autre cas, on obtient des hydrocarbures et des alcools. B. — Procédés partant des combustibles solides préalablement transformés en gaz à l’eau. Donnant soit des hydrocarbures, soit de l’alcool méthylique. I. — Matières premières d’origine végétale a) Procédés partant de sciure de bois, des mélasses et des pâtes cellulosiques de papeterie. Nous ne parlerons pas, évidemment, de la production d'alcool par distillation simple du bois ou par fermentation des moûts de
distillation simple du bois ou par fermentation des moûts de betterave, ce sont là, des procédés classiques. En outre, le prix de revient de l’alcool de betterave rend son emploi comme carburant impossible. Les différents procédés que nous allons passer rapidement en revue sont des procédés de fermentation donnant exclusivement de l’alcool éthylique et des cétones. Tout d’abord, citons les procédés Classen dont les premiers brevets remontent à 1900, faisant agir sur la sciure de bois de l’acide sulfureux. Les rendements ont atteint, par ce procédé, 8 à 10 litres d’alcool par 100 kilos de bois sec traité, mais il
d’alcool par 100 kilos de bois sec traité, mais il ne semble pas que ce procédé, pour différentes raisons, puisse être heureusement appliqué en France. La Société Prodor, dépendant de l’International Sugar and Alcohol Co, emploie pour la saccharification, de l’acide chlorhydrique concentré. On opère sous faible pression et le rendement en alcool atteint, après fermentation, 250 litres d’alcool 100 % par tonne de sciure sèche. Dans l’usine de Genève, rattachée à cette Société, on se borne à la première phase, qui est la saccharification. Il y a lieu de noter ici, que la valeur économique du procédé est directement
noter ici, que la valeur économique du procédé est directement fonction des procédés de récupération de l’acide employé. Dans le cas du procédé Prodor, la concentration de l’acide chlorhydrique résiduaire a été une source de grosses difficultés, car, celui-ci, en présence d’humidité attaquait très rapidement les appareils. Cette difficulté est actuellement vaincue, grâce à la mise au point d’un revêtement inattaquable, la “Prodol”. Le procédé Junien donne un excellent rendement en réducteurs par saccharification de la sciure de bois par SO4H2 à 115°C. à l’abri de l’air. On obtient 90 % du rendement théorique. La fermentation permet d’obtenir à la
% du rendement théorique. La fermentation permet d’obtenir à la tonne de sciure sèche 170 l. d’alcool éthylique absolu. Les lessives résiduaires du traitement du papier peuvent être employées aussi avec succès pour la fabrication d’alcool éthylique. Cette fabrication a été surtout poussée en Allemagne et en Suède. En opérant avec des levures sélectionnées, on a pu obtenir jusqu’à 90 l. d’alcool par tonne de lessive. Malheureusement, en France, la fabrication de la cellulose n’est pas suffisamment développée pour que la production d’alcool ait pu être activement poussée jusqu’à ces dernières années. Le procédé Lefranc, après avoir saccharifié la sciure
dernières années. Le procédé Lefranc, après avoir saccharifié la sciure par l’acide sulfurique, fait fermenter les jus (ou les mélasses) en milieu alcalin (CO3Ca). La fermentation butyrique se développe et on obtient du butyrate de chaux qui, par distillation, peut donner des polycétones. On peut approximativement compter qu’une tonne de sciure sèche donnerait 58 l. de méthylpropylcétones. Ce mélange des cétones obtenues, appelé kétol, peut permettre, à la dose de 2 %, de rendre miscible entre eux les carburants les plus divers. Il constituerait un excellent carburant, si son prix de revient n’était prohibitif. Enfin, l’Office National des Combustibles Liquides
de revient n’était prohibitif. Enfin, l’Office National des Combustibles Liquides a entrepris sur la fermentation des plantes colloïdales toute une série de recherches et notamment sur l’agave sisal et a confié plusieurs missions à M. Fouque, en Algérie et au Soudan. Dans cette voie, des résultats très intéressants ont été obtenus et on peut espérer que dans un avenir très prochain des usines vont se créer en Afrique Occidentale Française pour transformer la pulpe de sisal jusqu’ici inutilisée. Nous avons passé très rapidement en revue les différents procédés. Nous ne parlerons pas du problème de la déshydratation de l’alcool obtenu,
parlerons pas du problème de la déshydratation de l’alcool obtenu, ce qui sortirait du cadre de cette étude. Constatons simplement que dans la voie de la production de l’alcool éthylique par fermentation, des efforts très intéressants ont été tentés. Aujourd’hui, plusieurs procédés sont sortis du laboratoire et vont entrer dans la phase industrielle. Le prix de revient de l’alcool obtenu permettra-t-il son emploi comme carburant? Nous ne pouvons accepter encore les chiffres énoncés, mais il n’est pas exagéré de penser que l’alcool éthylique s’il ne pourra fournir une solution complète, apportera un appoint intéressant à notre consommation de carburants. b)
apportera un appoint intéressant à notre consommation de carburants. b) Procédé Mailhe à partir des huiles végétales. On connaît les belles recherches de M. Mailhe, professeur à la Sorbonne dans le domaine des combustibles liquides. M. Mailhe fut le collaborateur de M. Sabatier, doyen de la Faculté des Sciences de Toulouse, dont les travaux sur la catalyse ont constitué un des plus importants progrès de la chimie depuis les découvertes de Berthelot. Il a lui-même apporté à la catalyse chimique, une contribution considérable prolongeant heureusement l’œuvre de M. Sabatier. Son procédé est basé sur l’action d’un catalyseur à la fois
procédé est basé sur l’action d’un catalyseur à la fois déshydratant et déshydrogénant sur les huiles végétales et animales à 600°. Ses travaux l’ont amené à choisir comme catalyseurs : le cuivre électrolytique et la magnésie, l’alumine et le kaolin. En partant des huiles de lin, on obtient de l’eau, de l’acryleine, produit de la déshydratation de la glycérine, et des produits liquides à faible point d’ébullition. Les carbures obtenus sont constitués par un mélange de carbures forméniques, aromatiques et cyclohexaniques, et ressemblent aux pétroles de Roumanie et de Californie. Si, au contraire, on opère avec des huiles animales, le
Si, au contraire, on opère avec des huiles animales, le pétrole obtenu ressemble au pétrole de Bornéo (carbures aromatiques et forméniques). Les rendements obtenus peuvent atteindre 67 % de l’huile fixe mise en œuvre. En France, le prix très élevé des huiles fixes (lin, colza, olive) rend l’application de ce procédé difficile, mais il est certain que le traitement sur place des huiles coloniales pourrait être avantageux. Il ne nécessite pas de frais opératoires très importants, de sorte que le prix de revient du carburant obtenu dépendrait presque exclusivement du prix de la matière première. En développant intensivement la culture
prix de la matière première. En développant intensivement la culture des plantes oléagineuses dans nos colonies, on peut espérer produire ainsi un carburant utilisable sur place dans des régions où l’essence naturelle pénètre difficilement. Le procédé Mailhe et le procédé Fouque, en fournissant des carburants fabriqués dans les colonies même, pourraient donc être appelés à jouer, dans la mise en valeur de notre empire africain, un rôle particulièrement important, puisque c’est surtout la question des communications qui risque d’en entraver le développement. II. — Matières premières d’origine minérale Les combustibles solides fournissent par distillation des gaz combustibles, des goudrons dont
solides fournissent par distillation des gaz combustibles, des goudrons dont la composition chimique se rapproche de celle de certains constituants du pétrole et du coke. Ils devaient donc logiquement fournir l’élément carbone, support nécessaire des chaînes hydrocarbonées de synthèse. Ici, il convient, une fois de plus, de faire justice d’une objection qui fut souvent posée. On a nié, en effet, l’intérêt qu'il pouvait y avoir à transformer le charbon — produit que nous sommes contraints d’importer de l’étranger, — en pétrole, puisque, somme toute, on ne faisait que déplacer le problème et remplacer une importation par une autre. Cette objection,
problème et remplacer une importation par une autre. Cette objection, qui fut souvent réfutée, mais qui persiste encore, néanmoins, ne tient point, si on se rappelle que la calorie charbon vaut environ dix fois moins que la calorie essence et que, dans ces conditions, toute transformation du charbon en pétrole sur notre sol ne peut pas a priori être considérée comme une opération négative. En outre, qui dit combustible solide n’entend pas nécessairement charbon de bonne qualité. On peut évaluer à plus de 2 millions de tonnes les déchets de charbon comme les poussiers et les charbons très cendreux, produits
charbon comme les poussiers et les charbons très cendreux, produits presque inutilisés et qui pourraient fournir un utile appoint à la production du gaz à l’eau ultérieurement transformé, ainsi que nous le verrons, en hydrocarbures ou en alcool méthylique. D’autre part, si notre pays est pauvre en houille et doit en importer, il possède des réserves importantes de combustibles inférieurs comme les tourbes, les lignites et les schistes. Jusqu’ici on a peu exploité ces réserves, car leur distillation et leur traitement ne permettait pas d’entrevoir un bénéfice suffisant; si un procédé permet une valorisation suffisante des sous-produits obtenus, une exploitation
procédé permet une valorisation suffisante des sous-produits obtenus, une exploitation de déficitaire pourrait alors devenir rémunératrice et, par suite, florissante. Nous allons les passer rapidement en revue. Tourbes. — Signalons les immenses réserves de tourbe répandues sur presque toute l’étendue du territoire. La tourbe, combustible régional, fut utilisée pendant la guerre pour la fabrication des briquettes sans fumées, alors que le prix de revient comptait peu. Dans certains pays, comme le Canada, l’Allemagne, l’Autriche, les Pays Baltes, on la traitait industriellement sur une échelle assez vaste. De nombreuses centrales électriques y sont équipées de gazogènes marchant à la tourbe. Malheureusement,
y sont équipées de gazogènes marchant à la tourbe. Malheureusement, à ce sujet, la France n’est pas favorisée, ses tourbes contiennent un pourcentage d’eau qui, jusqu’ici, a rendu leur emploi prohibitif. Il n’est pas rare de rencontrer des échantillons de 90-95 % d’eau, ce qui revient à dire qu’une tonne de tourbe contient 100 kilos de combustible pour 90 l. d’eau. Si on veut utiliser économiquement ce combustible, il est nécessaire de ramener sa teneur en eau à 30 % environ. Un séchage à l’air, difficilement réalisable sur une grande échelle n’abaisse le taux de l’humidité qu’à 50-60 % après
échelle n’abaisse le taux de l’humidité qu’à 50-60 % après peu perméable, de sorte qu’il est pratiquement impossible un mois au moins d’exposition. Il faut donc opérer un séchage artificiel. Ce séchage artificiel n’est d’ailleurs pas facile. La tourbe est constituée, en effet, par des cellules gonflées d’eau et entourées d’une enveloppe d’hydro-cellulose élastique et de sécher ce combustible, par l’action même prolongée de la seule chaleur. Le récent Congrès de la Tourbe, qui eut lieu à Laon en juillet 1928, a permis de mettre en lumière les multiples efforts tentés dans ce domaine de l’utilisation de la tourbe. Déjà,
tentés dans ce domaine de l’utilisation de la tourbe. Déjà, en U.R.S.S., des résultats très intéressants ont été obtenus et on peut espérer que l’utilisation économique de la tourbe sera un jour prochain résolue. Schistes bitumineux. — L’industrie française des schistes bitumineux est actuellement en décroissance. La production des mines françaises, qui était de 206.000 t. en 1912, est tombée, en 1920, à 60.000 t. Pour certains gisements, l’extraction est assez malaisée et plusieurs sociétés en exploitation avant la guerre ont dû arrêter leurs travaux et abandonner une extraction jugée peu rémunératrice. Ajoutons encore, que nous possédons en Syrie et
peu rémunératrice. Ajoutons encore, que nous possédons en Syrie et au Maroc des gisements de schistes qui n’ont pas encore été mis en valeur. Lignites. — Si nous sommes déficitaires pour la houille, nous voyons, lorsque nous nous tournons vers des combustibles inférieurs, comme les lignites, que nous disposons d’immenses réserves jusqu’ici presque inexploitées. L’Allemagne, qui possède du lignite de meilleure qualité que le nôtre, s’est efforcée depuis longtemps d’en tirer parti. Des efforts considérables ont été tentés pour y développer l’industrie du lignite actuellement très florissante. En France, ce n’est que depuis la guerre qu’on s’est inquiété de ces
n’est que depuis la guerre qu’on s’est inquiété de ces réserves jusqu’alors négligées. Mais quel chemin à parcourir encore si nous comparons les quelques 100 millions de tonnes extraites annuellement des mines allemandes aux 900.000 tonnes produites actuellement en France. Et pourtant, nos disponibilités sont immenses. On rencontre des gisements importants dans les Bouches-du-Rhône, le Gard, l’Ardèche, le Vaucluse, les Basses-Alpes, l’Aveyron, l’Aude, l’Hérault, les Landes, la Dordogne, la Savoie, les Pyrénées-Orientales. M. Brunschweig, dans l’importante étude qu’il a consacrée à la question au Congrès des Combustibles Liquides en 1923, évalue à plus de 2 milliards de tonnes, les réserves
évalue à plus de 2 milliards de tonnes, les réserves françaises de lignite. Il est juste de dire que nos lignites ne sont pas d’aussi bonne qualité que les lignites rhénans. Tout d’abord, ils sont en général très humides. Cette teneur en eau peut monter, dans le cas des lignites de Laluque, à 55 %. Elle se maintient entre 25 à 40 %. Une technique perfectionnée du séchage ne remonte d’ailleurs qu’à ces toutes dernières années. Ensuite, nos lignites contiennent en général une assez forte proportion de soufre. Jusqu’ici, pour les rendre commerciaux, il eût été nécessaire de leur faire
les rendre commerciaux, il eût été nécessaire de leur faire subir une précarbonisation à 350°, destinée à diminuer le pourcentage de soufre. Mais cette opération eût augmenté le prix de revient du combustible. Enfin, le pourcentage des cendres est généralement élevé, ce qui, évidemment, interdit leur emploi dans la fabrication du coke métallurgique (d’autant plus que le coke de lignite est en général de très mauvaise qualité). Distillation des lignites en vase clos. — Une étude très détaillée, de la question nous entraînerait évidemment très loin. Nous ne donnerons à ce sujet que quelques indications d’ailleurs très schématiques. L’expérience a
ce sujet que quelques indications d’ailleurs très schématiques. L’expérience a montré qu’on ne peut dépasser une épaisseur de lignite à distiller de 120 mm., si on ne veut courir les risques de carboniser la masse en contact avec les parois chaudes ou bien de laisser une partie du combustible inaltérée. En outre, il y a, en général, intérêt à distiller à basse température pour avoir le rendement maximum en produits liquides. Enfin, il est nécessaire de retirer les produits de la distillation sitôt formés, afin d’éviter leur décomposition ultérieure au contact des parois surchauffées. D’autre part, il est bien évident
contact des parois surchauffées. D’autre part, il est bien évident que l’opération sera d’autant moins onéreuse que le rendement du four sera plus grand, autrement dit, pour la majorité des cas, que la durée de distillation sera plus facile et le régime plus continu. C’est pourquoi les procédés classiques de distillation par cornue métallique chauffée extérieurement se sont très rapidement montrés insuffisants. Les cornues Rolle, encore très employées en Allemagne donnent des rendements en goudron très inférieurs et obligent à un chauffage assez long, elles tendent aujourd’hui à disparaître. On peut dire que l’on a cherché à réaliser les conditions
peut dire que l’on a cherché à réaliser les conditions optimales par cinq procédés différents. 1° On a cherché à distiller le lignite sous des épaisseurs inférieures à 125 mm. et on a distribué le lignite sous des sections annulaires concentriques reliées entre elles par des rayons métalliques qui assurent une température En outre, pour éviter une pyrogénation au contact des parois, on a prévu un canal central perforé, permettant d’évacuer rapidement les gaz et les vapeurs de goudrons. Le procédé Tozer, répondant à ce type, est appliqué en France, aux usines de Laluque (Landes). 2° Sur les indications du
aux usines de Laluque (Landes). 2° Sur les indications du Prof. Fischer, la firme allemande Thyssen a conçu un four tournant analogue au four de cuisson des ciments. Les couches de combustibles venant constamment en contact avec les parois chaudes économisent au mieux les calories. Il faut craindre ici un manque d’étanchéité de l'appareil et par rapport à ses dimensions un rendement journalier peu satisfaisant. 3° On peut faire circuler progressivement le combustible dans un four horizontal au moyen de palettes solidaires d’axes traversant la cornue et balayant la tôle ondulée. On obtient ainsi une bonne disposition de la chaleur,
ondulée. On obtient ainsi une bonne disposition de la chaleur, mais ce four a le défaut, à notre sens, d’avoir des organismes mécaniques. On pourra, il est vrai, le réaliser très solide. Tel est le cas du four Salerai, utilisé notamment à l’usine d’essais des Mines domaniales de la Sarre. 4° Enfin, ces dernières années, on a conçu un mode de chauffage beaucoup plus régulier que dans ces procédés. Le four est traversé intérieurement par les gaz chauds de gazogènes, qui répartissent également la température en permettant d’utiliser au mieux les calories résiduaires en les employant au séchage du combustible
les calories résiduaires en les employant au séchage du combustible frais introduit. Le procédé Lurgi, opérant ainsi en continu, permet de traiter un gros tonnage de combustible, en assurant une distillation très progressive. Dans le même ordre, le procédé Migeon fait descendre le lignite dans une cornue verticale formée d’éléments tronconiques dont les parois, diversement inclinées, lui impriment une rotation lente et continue. On obtient par ces procédés un rendement en goudron qui dépasse 90 % du rendement théorique. Signalons, en outre, qu’on peut espérer arriver ainsi à réaliser un moyen de traitement de la tourbe à 50 % d’humidité.
moyen de traitement de la tourbe à 50 % d’humidité. 5° Enfin, un procédé relativement récent semble appelé à un grand succès en Allemagne et les résultats acquis sont d’ores et déjà très satisfaisants tant par la qualité du coke obtenu que par la quantité de goudrons recueillis : c’est le procédé de la Kohlenveredlung. Il combine les avantages du four Thyssen et du four Lurgi; c’est un four tournant vertical chauffé intérieurement, de sorte que, d’une part, l’économie de combustible de chauffage est considérable, et, d’autre part, la formation de poussières (inconvénient du four tournant horizontal) n’est plus à
de poussières (inconvénient du four tournant horizontal) n’est plus à craindre. Indiquons maintenant très brièvement les différents traitements que peut subir un combustible solide et les produits qui en résultent. Bien que cette technique soit connue de tous, il est nécessaire de la rappeler rapidement. 1° Distillation du charbon à haute température. — Lorsqu’on chauffe un combustible solide (houille, lignite, tourbe sèche), à 800-1.000°, comme c’est le cas dans les usines à gaz, on obtient : 1° Des gaz contenant principalement du méthane, des carbures non saturés, de l’hydrogène sulfuré, des oxydes de carbone, de l’hydrogène. À 1.000-1.100°, on obtient
des oxydes de carbone, de l’hydrogène. À 1.000-1.100°, on obtient de l’éthylène (fours à coke) en assez grande quantité. 2° Du benzol en faible quantité, de 5 à 8 kilos par tonne de combustible; 3° Du goudron contenant des carbures non saturés, des carbures polyphényliques (anthracène, naphtalène, indène, etc.) des bases azotées, de l’ammoniaque; 4° Du coke. 2° Distillation à basse température. — Si on ne chauffe le combustible qu’à une température ne dépassant pas 600°, on obtient : 1° Des gaz contenant du méthane, de l’oxyde de carbone, du gaz carbonique, l’hydrogène n’existe plus qu’en très faible quantité, les
gaz carbonique, l’hydrogène n’existe plus qu’en très faible quantité, les carbures éthyléniques sont moins abondants, l’hydrogène sulfuré abondamment à partir de 350°; 2° Il n’y a plus de benzol (ou, dans le cas du lignite, en très faible quantité); 3° Les goudrons sont beaucoup plus abondants. Ils contiennent un mélange de carbures saturés et non saturés. Il n’y a plus de carbures polyphényliques. En revanche, on y trouve des phénols, dont la proportion peut atteindre 40 à 50 % du goudron total. La formation d’ammoniaque est très peu abondante. 4° Du semi-coke contenant de 10 à 12 % de matières
Du semi-coke contenant de 10 à 12 % de matières volatiles et une assez forte proportion de soufre. 3° Précarbonisation. — Enfin, si on chauffe le charbon sec à 350°, mais sans dépasser cette température, on obtient un dégagement gazeux constitué par du gaz carbonique et de l’hydrogène sulfuré. Il y a là un moyen de diminuer la teneur en soufre et en oxygène d’un combustible. (Prof. F. Fischer). 4° Traitement par solvants. — Ces méthodes ne constituent pas des procédés industriels. Il se peut qu’un jour, elles le deviennent, mais actuellement, elles sont encore du domaine du laboratoire et
mais actuellement, elles sont encore du domaine du laboratoire et même là, semble-t-il, n’ont pas atteint encore un perfectionnement suffisant. Tout d’abord, on utilisa, sans grands résultats, différents solvants : benzène, chloroforme, alcool, phénol. Puis, en 1889, Bedson donna la preuve que le charbon n’était pas constitué par du carbone imprégné de matières volatiles, par une série de corps différents ayant une constitution chimique définie. Par la suite, Fischer et Glund, au Kaiser Wilhelm Institut de Mulheim, retirèrent de la houille une huile fluorescente en la traitant par du benzène à 288° sous une pression de 50 atmosphères. On étudia
à 288° sous une pression de 50 atmosphères. On étudia alors les produits du traitement par solvants et on s’aperçut avec surprise que la poudre brune retirée du charbon contenait toute une série de corps qui n’existent ni dans le goudron de haute température, ni dans le goudron primaire. Constitution benzénique de la houille. Tout récemment, en 1920, Franz Fischer soumit du charbon à 170-200°, en présence d’une solution carbonatée à une oxydation sous pression par l’ozone, puis par l’oxygène à 50 atmosphères. Fischer et son collaborateur Schraeder s’aperçurent alors que 50 % en poids du charbon avait été solubilisé