INFLUENCE DE LA COMPOSITION DE LA PHASE SOLIDE ET DE LA PHASE LIQUIDE

Quand on fait l’hydrogénation en présence d’hydrure de sodium, on constate en général après ouverture de l’autoclave, qu’il y a 2 phases distinctes, l’une étant solide et l’autre est formée par les produits d’hydrogénation liquides.

Exempie d’un produit d’'hydrogénation à trois phases.

Conditions de. hydrogénation.

Premier stade. Deuxième stade.

Température de réaction: 380° 350° Pressions initiales à O°: 82,3 kg. 82,3 Volumes gazeux libres: 98,4 1. 95,4 Pourcentages de catalyseur: 2,9 5,2 Absorption en litre d'hydrogène par gr.

de brai: 0,192 | 0,156 Vitesses de réaction: 0,798 X 103 0,8 X 10

Produit d'hydrogénation.

Liquide: 67% Solide: 25 Gaz: 7,5

Nous avons appelé la phase solide les «complexes» parce qu’elle représente une combinaison intime de brai et d’hydrure. C’est la formation de ces complexes qui nous a intéressés beaucoup et c’est le processus de leur formation que nous allons essayer d’élucider maintenant.

Théoriquement, la quantité de catalyseur ajouté ne doit jouer aucun rôle. Ceci est en effet le cas, quand on fait l’hydrogénation de substances pures, comme par exemple celle de la naphtaline où il a été trouvé 1°) que la vitesse d’hydrogénation de la naphtaline est largement indépendante de la quantité

19) Voir Hugel et Friess, Bull. Soc. Chim. France, Juillet 1931.

ÉRET ES

de catalyseur ajouté ainsi que, il en va de soi, la nature du produit obtenu.

Pratiquement, les choses se présentent différemment avec le brai. La vitesse de réaction, la quantité d'hydrogène absorbé, la qualité du produit obtenu, sont absolument tributaires de la quantité de catalyseur additionné.

Influence du pourcentage de catalyseur sur l'absorption d'hydrogène et sur la vitesse de réaction.

0 oo EE

Absorptions Absorptions Pourcentages | d'hyd ne ; RER A de catalyseur. | pour 1 gr. de brai. pe RE Mn ne ne ER TE NN PET ee

Relation entre l’absorption d'hydrogène et le pourcentage de distillat des goudrons obtenus avec 5% de catalyseur. Pourcentages (poids) passant au-dessous de 300° sous 20 mm.

Absorptions d'hydrogène par gr. de brai

Ceci se comprend, si l’on se rappelle que le brai n’est pas une matière hydrocarbonée, mais renferme encore des impuretés oxygénées, sulfurées, qui sont susceptibles de réagir avec le catalyseur et de faire disparaître une quantité aliquote.

Composition du brai de la Sarre.

Composition centésimale.

Cendres: 0,6%

sen Frs

Insoluble dans tous les solvants (carbone): 5,0%. Composition de l’insoluble dans le benzène.

F1 19,07 Cendres: 0,75%.

Le catalyseur sert donc à 2 fins: à l’hydrogénation catalytique et à l’épuration. Il est par conséquent nécessaire d’ajouter suffisamment de catalyseur pour qu’ily en ait toujours un excédant. Cette quantité dépendra de la composition initiale de la matière première. Malheureusement pour nous, il s’est montré, que les quantités pareilles de catalyseur ne sont pas sans provoquer des inconvénients qui se traduisent finalement par la formation de ces complexes. Qu'il y ait formation ou non de complexes, ceci dépend des quantités de catalyseur présentes pour un brai donné et pour différents brais de sa composition. En règle générale, la quantité de catalyseur qui provoque la formation de complexes est d’autant plus faible, que le brai renferme moins d'oxygène; abstraction faite de la présence de petites quantités de composés sulfurés. Si nous ajoutons donc à un brai des quantités croissantes de catalyseur, nous trouvons après hydrogénation et pour de petites quantités de catalyseur, que le catalyseur est entré dans le brai pour former une phase absolument homogène, et que pour de grandes quantités de catalyseur il y a formation de complexes en quantité d'autant plus notable, que la quantité de catalyseur a été importante.

Poux: un brai de ia Sarre, la limite tolérable du catalyseur sans formation de complexe, est à peu près de 5%. Avec 10% de catalyseur, la presque totalité se retrouve sous forme de complexes.

Linites de formation des complexes.

Pressions

Températures eee Pourcentages Ont de réaction. à O°. de catalyseur.

400° 80 | 2,3 pas de complexe 400° - 80 | 4,2 pas de complexe 350° 90 | 5,0 pas de complexe

400° 80 6,2 | complexes

Entre ces 2 pourcentages il y en a qui donnent des résultats particulièrement favorables dans ce sens, que les produits