INFLUENCE DE LA COMPOSITION DE LA PHASE GAZEUSE

L'analyse complète du gaz d’hydrogénation destructive montre la formation presqu’exclusive de méthane, à côté de qantités très faibles de CO, CO? et de NH.

Analyse complète des gaz d'hydrogénation.

Conditions de l’hydrogénation.… Volume gazeux libre: 98,35 litres; Pression initiale calculée à O°: 81,2 kg.; Température de réaction: 380°.

Analyse des gaz.

Hydrogène: 72,1%; Méthane: 22,0;

Acide carbonique: 1,1%; Oxyde de carbone: 0,8; Oxygène: 0,9; Ammoniac: 0,9; Hydrocarbures: 0,6.

Nous avons déjà fait allusion, dans un chapitre précédent, à la formation de méthane au cours des réactions d’hydrogénation destructive. Nous avons en même temps émis l'hypothèse que c’est à la présence de méthane et de vapeurs des produits d’hydrogénation que l’on doit attribuer l'arrêt de la réaction et la formation d’un semblant d’équilibre. Nous allons démontrer d’abord qu’il y a effectivement un semblant d'équilibre dans les gaz pour étudier ensuite avec plus de détails, les conditions de cet équilibre.

Nous avons fait une série d'expériences en prélevant périodiquement des échantillons de gaz, pour les analyser sur leur teneur en méthane.

Nous avons hydrogéné du brai sans addition de catalyseur à 450° (premier stade). On a laissé refroidir à la tempé-

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rature ambiante pour faire échapper les gaz d’hydrogénation et mettre de l'hydrogène frais. Porté de nouveau à la température de 450°, on constate une nouvelle diminution de la pression (deuxième stade), et les gaz ont été analysés comme précédemment, Le méthane fait son apparition dans les gaz au cours des deux opérations, dès que la température atteint 415-420°. La teneur en méthane croît régulièrement et il ne semble pas, qu’il y ait un arrêt dans sa production pendant ces essais conduits à température élevée et en absence de catalyseur. Toujours est-il que la formation de méthane n’avait pas encore cessé quand nous avions atteint 55% dans le premier stade et 73% dans le deuxième. L’augmentation de la proportion de méthane est toutefois bien plus rapide dans le deuxième stade que dans le premier.

Les phénomènes se modifient quand nous travaillons en présence de catalyseur. À 300—320° il n’y a pas encore apparition de méthane, même avec des quantités aussi considérables de catalyseur que le représentent dix pourcents en poids du brai. Dans le deuxième stade à 350°, il y a formation de méthane, mais elle s’arrête pratiquement au bout d’un certain temps: pendant une heure, la quantité de méthane obtenu ne progresse que de 11 à 14,5% à une pression de 80/90 kg. environ. Si l’on travaille avec dix pourcents de catalyseur immédiatement à 355/360°, la proportion de méthane est plus forte pour s’arrêter finalement dans l’espace d’une heure de 34,5 à 37,5% pour une pression de 75/85 kg.

À 400° on atteint l’équilibre avec 2,5%de catalyseur pour 12% de méthane à 70/80 kg. Dans le deuxième stade de cette expérience, nous avons ajouté encore 5% de catalyseur et nous avons travaillé sensiblement à la même température. L'équilibre s'établit à 100 kg. de pression avec environ 24% de méthane.

Il résulte de ces quelques expériences que nous avons sous lies yeux, qu’il s'établit un équilibre dans la formation de méthane qui est déterminé pour chaque proportion de catalyseur par la température et la pression.

Les phénomènes sont eux-mêmes certainement très complexes dans les conditions réalisées pendant nos expériences. Il y a d’une part une diminution constante de la pression due à l’absorption d'hydrogène, et d’autre part une chute brusque pendant les prises d’essai. Tout abaissement de la pression sollicite une nouvelle formation de méthane. L’accroissement de la proportion de méthane exerce une influence opposée; elle provoque un ralentissement de la