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La présente invention est relative av. traitement des produits du :pétrole, des gaz des l'C)C:ie::-i:iC:y.;'7¯:1:? ou des composes
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du pétrole.
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plus :'J8.rticulièrGment, la présente invention envisage la conversion directe du pétrole de C'OCx'12S-'le,..;".:L11S en essence a haut indice d'octane, qui facilite la récupération du pétrole de la roche 7treli:'re et qui peruet d'utiliser le produit r0cul1érf sans autre 'i"l"i-'''''' si oh le désire. La récupération secoudc-ire du pétrole des giseuents pttroli:#';ercs rui ont d/j?' conne du pétrole , de roche::-!'i1B.GD.siüs et éans 1.esquelr 1'couleent c.u pétrole 0. atteint
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1)":'0, niveau non 1<;onomique, t5cl,.t a nouveau être rencuc oroductive.
On a trouve de plus, au" il est poprible d'effectuer dans le terrain
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^':tl'011L'T'C une ;' '11.e: 1 '< c#;1.<JJir Cili. iwl¯::. J' ,. 1.,' üCC;r¯'" )r/rcüt grands fr;.ic (' J.l;. c'cr. fiist< 11.1.; i;.i.oii:= cv ' 3licaW.:s ce r;¯..f.x¯ l1ê[:e et de c rz; c;;1;:; ; 1 Ll .Htl'olt;. )¯: n¯11.:, le -i':)C( ['11.iV.ilt 1''inV01ltioll .tour effecbuci- eer r < Ci;1.Om.; l' eiid r<>it >iô ,ce W : lE 1'<Jciie =J<'troli±1>r< et de,' l'OC1c"-:ln,;!, Ln;; cr.'e (Cf.: coiiitifjri 'ci, rui.oer;uettent une r:cu):l'i'i;i.Ol1 .]lus 0luv/c 60E: r,','.rrr. c',e :.)étl'oles en 18 :E? tl'.¯i1)S (11't111E coiiv,:r,-,ioii t'l'.E-' E:OIl::i.7¯tl.l.cïir±'. eu octroie 1 produits t1 'une et (1'une valeur / COÜ(1.>!Ü'l'.ü plu?; rran.6es.
--ite invention consii;1',;.= in 1p cOllverrioù de la fraction ca7.cuse du octroie des rochef->,l:'J.G[',; 1118 en 8,lcenes: û.lc8nes et ülcynes liquides par un ;iroc46ài nouveau, 0U. utilise la radiation coiibinée :1- une pression ;io<,4r4e et dans certains cas, à des catalyseurs ¯:atsllicues ou d'ooyydes (le i >±ta,uoe ou ôe halogúnures de n,taux.
Toujours c.ans le cadre de la -oresente inir<en'LioA, on envisage une conversion catalytique du pétrole par des #Jroc4dés simples et directs sans recourir ? Èt l' éauipe:1lent chij.lÍcue coûtel1x
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et compliqué actuellement nécessaire pour assurer des conditions
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optirca pour le cracking cat,lytioue et le refo-Liaing des .7drocarbures.
Dans les procédés en usage actuellement., on utilise desslFtaux
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catalyseurs tels que le platine., en particulier pour effectuer
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l'hydrogénation. uais le rendement du catalyseur au platinée est avère relativement faible et onaessayd divers procèdes pour ë'::"'e-
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liorer la catalyse au platine.
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A ces fins, l'invention co-aprend un procède de traitement des produits du pétrole, des gaz ces roches-r?u;s.çiils ou des r.o¯:)os:s du pétrole par 15iri-,idiation au -.moyen de 50 .tillions bzz L00 ;jjiiiioz d'unitcs h et par des quantités moindres de ces radiations pour
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l'obtention d'effets sélectifs.
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La présente invention cOI:1)rencl ±gaj¯ej,eiai; un produit obtenu par le traitement des produits du pétrole, des gaz des roChe8-.1&[;asins ou Ces composa (-Ill. pétrole, par irradiation au ..oyen de 50 millions à 400 nilliolm d'uni tés n et des quantité 1--oinres (le ces
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radiations pour obtenir des effets sélectifs.
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La de"wJ.1de de brevet américain n If;>.C21. c'u 1:2.i?55 décrit la réaction par laquelle on peut effectuer La. r'i:.icr7¯a.t:Lon de' COllloosés 'L chaîne tels (!U,I:} les 0'0, li)08(S cil COf1.POC0S réticulés par irradiation pu 111.oye31 (je rayons rY1-'n. Cette U81.1Etmle d(' brevet décrit '(;G1LE:aileYlt la réaction (le OC111d<':.,8 ÔG l.'.!,)-;70s il longue chaîne en unités plus petites en conservant les composés cyclioues.
Ee plus, cette demande due brevet décrit une ;101Yi,Jr.LsnttO.él et mie 'co,oly¯z-risc! tiolz provoquées >1'ê}r irradiation au >;oyen (le 50 uillions à. 400 millions d ''U11i tés Fi. Alors que der' rÓé.'ctioi1fj Qe cette nature ont été essayées sur diverses substances,, on c'. trouva qu'il est possible d'eïfectuer des réactions semblables avec le potrole et, ce qui est à'i"l1.portar:-ce u1'ii-cjue, c'est que ces ré±.ctiollS peuvent être effectuées de manière très désirable directement a la source, dans la-couche On 2. trouvé en outre que les reactions s's.dap- tent le mieux si elles ont lieu. dans le gisement pétrolifère,. et que la récupération totale du pétrole s'en trouve sensiblement accrue.
Si on le désire, les .fériés réactions meuvent être effectuées sous contrôle, au laboratoire après quels pétrole ait été extrait.
Le problème de la récupération, secondaire du pétrole peut être comparé au processus physiologique de la circulation dans lequel la formation de boue dans le sang ..provoque un ralentissement
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du flux. De manière semblahle, dans la. pierre calcaire ou. âxrls le sable où se trouve le pétrole, les liquides à viscosité .faible s'écoulent facilement laissant les liquides à viscosité élevée sous
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ci(, boue qui peut .avoir une teneur rlev(e en huile bi hunineuse et en autres éléments à viscosité élevée.
On a trouvé qu'on obtient en soumettant des échantillons de ce pétrole brut à viscosité
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élevée à 75 millions él''U11i t(Z 1., un liquide de viscosité faible qui coule librement et qui se déplace très rapidement sous une pression très faible. Ainsi, dans le CA.f. CI''U11 c:ie:;lel1t dont on a d'éja extrait les huiles à faible viscosité et dans lequel les constituants à viscosité élevée restent emprisonnés dans le terrain n6trolifère,
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ces confti tuants peuvent être 1 fc.cilcnent .trélùsl'ol" 1/:-; en compositions coulant librement oui : orzt .faeilc'Ile::l t récupéréeft par Les procédés classiques de -' 1 ".r' classiques de récupérction secondaire.
Pour tilettre en. pratique .1-L, présente invention, 01),. introduitdans broches prtrolif res ou roche::-naa.;.ins, soit oa r un ¯3u4 tr pré-existant, soit 'uac -liitre façon, une source de radiation ' g811li.la susceptible- de' ,produire l1J1.e r,-i,ivtion {levée. CO::!:.'1e source ,e radiation, on peut utilipcr une tot:he au cobalt o.u on jeut utiliser des déchets de sources de rac'iation a. potentiel de açia- . tion élevé. Lorsau'on utilise 1 r,. bombe nu cobalt, on peut l'v.bai'sser pro"ress3ve;.ent,en couvrant ainsi une o;oae 1;n;oI.tante, ou. on peut sceller des déchets de sources de radiation dans des ouits anciens, à des profondeurs variables et les déplacer dans d'autres puits
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en tei 1pS opportun.
Ceci pli:.1ine :.irlultan.értezlt les procédés coûteux auxquels on doit recourir pour se débarrasser des déchetsprovenait dès-sources de radiation. Fans le cas où le traitement du pétrole est effectué en laboratoire, on peut recourir à des procédés sembla-
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bles d'irradiation au --,,-Oyen de déchets. Pour faciliter u:n accroissement ce la. zone couverte, on Deut recourir à la technique du tir de sources de radiation dans la formation rocheuse. A cette fin, les techniques déjà en usage sour les projectiles ordinaires peuvent être utilisées pour faire pénétrer la source de radiation au sein de la couche rocheuse.
L'effet de l'introduction de cette source de radiation
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est de transformer la boue à viscosité élevée de l'huile bitwJ1ineuse k' en une huile fine à viscosité faible, à écoulement libre, libérant les pores de la couche rocheuse pour le drainage et ouvrant la .voie
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aux procédés de récupérât Lon secondaires appliaués cor.rnun6m.el1.t. Il est à remarquer qu'au lieu de l'huile épaisse noire, on obtient une huile jaune dorée, fluorescente.
Ainsi, les huiles utilisées
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habituellcnent co,a' e combustibles de chauffage ou COl:tu1e huiles lubrifiantes peuvent être menées à la qualité nécessaire ¯ pour les moteurs à combustion. @
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iiiie flutrc eé:i"ic.t<'r<:1.i tiau <'"v If. i,i< li,c..ite invention ;,1..t rue le,, su.brbances :11):eJ¯C1.:l.1'C±:
Ci117. f.o jrpeteut u''r."le tent: en le 1..ips le oritrolo, ta,1.j,cr c'uo l'oxyuc !"e ci; "Llljy( ro- ûne, i;endcei;, sous l'ilii'luence de l'irr-ia.tiou ïr rcn;;ir pour former des hydrocarbures ali=>ha:tiq<i.e;', tiu,,!iiefita,j,it tias>1 lu >ù r-iiileuent en i>ssence hàii;1- indice doc-hane. fj-. rnction a lieu suivait 1. co1 ue (sous une irradiation e-L -, ail7 ionw <1 ,uiiit4z 1<j -
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Par le -proc4e" ae la. présente invention, oii peut raccourcir les longues chaînes latérales attachées à des systèmes aronatiques cycliques, obtenant 1:.in8i des molécules plus petites et une viscosité plus faible, ce qui leur donne une valeur plus grande .pour les Moteurs à combustion.
Par conséquente le procédé de la présente invention procure en effet un procédé de raffinage et de cracking qui ne requiert pas un équipement ou des catalyseurs
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coûteux. L'utiliS8.tion de températures élevées et d'une installa- tion électrolytique devient également inutile. Ces importantes économies d'installations et de travail modifient la structure des prix des produits du pétrole.
Une autre caractéristique encore de la présente invention est 1'effet du processus de radiation sur la réticulation des hydro-
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carbures aliohat ioues, permettant d'obteni r des produits indice d'octane élevé. Le procédé de l'invention provoque aussi l'isomérisation transformant ainsi le butane en l'isobutane suivant la formule : CH3 CH2 CI-I? CI33 --- .. (CH 3)3 CH due plus, le butène 1 est transformé en butène 2 ou isobutène.
De même, il se produit une réaction limitée Li. partir {1.'isobutane et d'isobutène en iso-octmle, cornue suit :
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(CII3)3 en + ai C(CH3)2 (CII3) 3 C ciL, (,;1 (CH;) 2 L'Hl12tion lieu sous l'c.f:'ct (ie l'Írr[1.(:ic.t-L,)"l ':;1'C2 ?, la.c elle 1 ' << thyl Ù.ne et le .11'0[1['110 f o r.reii t ce 1 ' 1 r n n en 1;r. > :ci et (U Il-;)(.nÜ\üc
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L'aroaatis tion se procuit Ó;:';1:'..le'1.eIlt sous une irradiation de 50 nillions a .00 aillions d'unités 1 le ll- JeT! tr L10 se rcz:rnje ainsi pour foirer le toluène, trê.nsfor"1D.nt une irr,c.tion 1. indice d'octane ;bas en une fraction indice d'octFne 4:lev6.
Une autre caractéristique de l'invention eEt la. transfornation de mercaotants en bisulfures sup!rijnan.t =le traitement chir..ique des merca9tans 1?SH et leur transformation en (ES. SE,) chi2?ouenent inoffensifs. L'hydro::;ne sulfur4 est également dissocie avec précipitation et dépôt de soufre libre ou en combinaison avec (es
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éléments métalliques.
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De plus, sous une irradiation équivalant à 75 nillions d'unités 9, il se forme 6u propane liquide depuis le pro-oane gazeux,
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la quantité totale d'huile liquide (tant ainsi accrue et la fraction gazeuse quelque peu réduite. La transformation des huiles naturelles lourdes à viscosité élevée en huiles -'oins visqueuses spéculant
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librenent dininue la. cr ess i Oi1 totale nécessaire Jour nroxioizoeroir
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l'écoulement.
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Une autre caractéristique du pétrole irradier 'au noyen de 50 aillions à 400 niellions d'unitfs R est la qualité antidétonante de l'essence résultent'de l'irradiation. Les petites quand-
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tités de fer qui se trouvent dans l'eau des roches-magasins se
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transforment en li'e(CO) 5' fer carbonyle, ce qui ajoute G.uto:,iat1lueent une )ropri0t( anti-détonante. lin gfn,fra,1, on a trouve qu'on obtient -jlus 6u double
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d'essence pour "2 teUts à partir du pétrole bnJk provenant C'i'U:l puits ordinaire car l'irradiation ;u .10ycn de 75 'll1ions d'unités R.
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Au lieu de faire descendre la source de radiation suivant la présente invention dans le puits, au niveau de la roche pétroli... fère, on peut'1'appliquer à la sortie de l'huile du puits, de telle ' sorte que le, pétrole s'écoule par une série de tubes collecteurs entourés d'une source de radiation susceptible de produire une dose de radiation de 50 à 100 millions d'unités R au moment où l'huile quitte les serpentins de circulation. Lorsqu'un traitement moins poussé est nécessaire, on peut utiliser des doses d'irradiation . plus faibles. Des systèmes d'irradiation semblables peuvent être utilisés, si on le désire, dans des installations éloignées des puits.
Donc, par le procédé d'irradiatio de l'invention au moyen . de 50 millions à 400 d'unités 'R, on est à même de réaliser les proces'sus de craquage de l'essence ; deproduire les effets des réac- tions thermiques des hydrocarbures gazeux; d'opérer le reforming en vue d'accroître l'indice d'octane; le raffinage'du pétrole avec élimination des mercaptans; une amélioration des qualités anti- détonantes de l'essence par le fer carbonyle; la polymérisation d'hydrocarbures gazeux; l'alkylation, la combinaison d'isoparaffines avec des oléfines formant des naphtes et'une série de pentanes, d'hexanes, d'heptanes et d'octanes;
l'isomérisation menant à des produits à haut indice d'octane; la déshydrogénation des paraffines et des oléfines qui conduit à des fractions plus, petites; l'hydro- génation des fractions du pétrole à haut point d'ébullition avec conversion en essence; l'aromatisation avec conversion de, n-heptane en toluène; et la synthèse de l'essence à partir d'oxyde de carbone et d'hydrogène.
Par ces procédés; l'huile lourde naturelle ses éléments bitumineux ..sont transformés, depuis une huile brute goudronneuse noire, en un pétrole dore coulant librement meilleur pour les moteurs à combustion. Ces caractéristiques améliorées accroissent également la production de pétrole des puits et facili- tent la récupération secondaire du pétrole*
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1¯u lien L'utiliser l'irl'él6i::'.t-L#l [0uh, ,> olà,1> le a;1'oi. ,F::zt du 7 tx'ole, on peut <ai> ' 1;1:1 >: . l'i.l'r['cii[1!::"Oll F.i.i;Ta;i l'LIVe1J.tion avec des procédés. connuf! r:fi'im..'-;(-.' a:mir: cuu les t' avec Gies .1l'ocfdf:s CChlulW ffill<:;U, <le "[;!n')l't <:àc lex 1',:C J.O,l:
s;)!cifi0ues' 00iellt L.1;it6es jour 1.ci# ',,'i:llohH' ::;,:lcctiv'- ,C1Lt..,-Lusi, une s'7ara3tion il-liti 1t du péLrble peut être 1":<ii"e. ':"e; iyjc;rocarbures arouatioues jouent un rôle i1.l:;ol.tnü t oc-iis ¯'a':-ïiorWUorr de.': jropridtds <::l1ti-détofl[ .!tes de l' CSSE::1CO .;ais ils 116 :w.lt )[>.: .ces ira,ï7les cïaxls le Léro: im: ¯>arce pu'ils braient [,'TtC nfie ::1;; 1:e , ±1.1.- 1Cû.E'C. L'autre c.rt, les 'jssences C ro.0u"-es contenant 11i1.::': n. 0 )01'ti#l ,'2.ev(e d'hYCll'OC:'1'blref. non si 14;;¯r,;'s tondent, LU i;=>os, . :'Or 'E:r ces J.:.''6F '),,1' suite de 1 ' o;.jd ; tà¯oix f7v.1' i ' ; 1 1, , Des quaiititds s L= 1- 7Ur'ciltG':u C'.'rlydrocc¯x't:tre; 6c.zeux sont G;rtlP ¯GYit é=isso.L#te>; '011S les fractions CréJ.C1uC-:es brutes.
Il - eut donc être désirable 6 e ct..:='ir=er 1 irradiation sélective avec des )roc6dés de a±±-1,naài ; l'2.ce 1o'.U);,(, uelE l' ü¯-:-.3le:tr et le desr4 eu -rÛ ff ¯;r. ;; sont sensiblement réduits..
En général, L:c'Jel1dé:.llt, l'irraciiatioll au "oy(;;n de 50 aillions à. 100 nillions C..'11C11tC:S 1 entre îne Ulle c:il:liore..ti U12 si profonde de la viscosité, tie le. couj¯ouia, de l'o(eLJ.r, de la stf..bÜ.ité 8. 1,ogr鯯;¯< ç;, -par l'ait et réduit les e: i'aet^risciaaes ce corrosion au .:oil1t çu,1, r&.ffil1L.:e e>itr3-ie'.;ent faible suffit.
Bien que la. dose ?rpf6rde :Jour ces réactions soit de 50 nillions à. 400 nillions d'unités R, on peut également utiliser des
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doses inférieures à 50 millions pour obtenir des effets sélectifs.
Dans le procédé de transformation de la fraction gazeuse
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des gaz ou du pétrole des roches-magasins, les gaz 9rinciDRux
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traitas par le procédé suivant l'invention sont le gaz naturel, le
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ïGétha11E:, l(,thé'J.10, le propane et parfois le butane. Ict1?Cllt?:'ei1 t, 12. fraction ces zaz ées rUCCie:-.1.',.',:%.:!i11 s.)é:r(e du pétrole liquide des I'OCl'1.C3::-Wya S7¯W.'., et Cc? ; 70..."C; principale .eut de ;,:t1:1e..[1e et Ô.'U.i18. certaine quantité d:t:,,e et de propage, est recyclée oai¯is le oui t;, sous pression, concuitc ohl; C011 f.O.'L iD. te:urs .joe i,, j, ou r, ." ¯ 1.e . llULE le .TOi:'llls7. C cdi 3uiL:>. Onbraie oonc des c'uautit.''s considère blés de ;? 2, ('C5 rocile s-ulc ;,;ETiLls f1ur les uisel'011ts pétroli-
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iéres et dans les raffineries de pétrole.
Ceci l-uoréscnhe non seulement eui ;:r.spl7.la;e économique important, '.lais contribae i,uss.i, en tant que facteur principale à la t:oràrui;,iol'1 c;c s>nor (1.) roui 1.1- et fumée). La combustion ues gaz des rOCki.k:s-TIlFt;?ls:LYlr COYl(â7Zit . la formation de petites particules de carbone qui forxient un ;;erae c.e condensation créant ainsi un nuage qui descend sur la sone de
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cO;!lbusti011. ou qui est transporte par les courants atmosphériques vers d'autres endroits.
On a trouva que ces gaz peuvent être facile:lent ''Grc.ulsf'Ormas en éléments il longue chaîne de la strie des a7¯caler, a.lc4ries et 4).pyiies aussi bien qu'en nE1.phtenes et en composes aromatiques par l'irradiation au moyen de 100 millions d'unités R à 400 Millions
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d'unités li depuis une born'tbe au cobalt ou de-puis une source c!uiva- lente ce radiation gamma. Cette réaction peut en outre être catalysée
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par la présence de platine, de palladiW11, de cobalt, de nickel, de permaniU1l, de titane, d'étain, de siliciv.ru, de llolybd Ème, de chrome de -vc-.i-lae4i-wal d-laltuniniiueti, de b±z yll,ii1#u ou de zinc ou de leurs oxydes ou de leurs halogénures.
En effectuant l'irradiation sous des pressions modérées de 100 livres à 500 livres par pouce carré (7,03 à
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z14 g/cin 2) les gaz sont transformés en produits liquides repré- sentant un mélange d'alcanes, d'alcènes, d'alcynes à longue chaîne, de naphtènes et de composes cycliques. Ces composes liquides peuvent être conservés sans être maintenus sous pression et ils consti- tuent un additif intéressant pour améliorer l'indice d'octane de l'essence.
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Dams les endroits où la surveillance du sitioe, est né- cessaire et où on ne peut pas disposer de l'irradiation, on peut utiliser les procédés classiques connus des chimistes pour la liquéfaction du gaz naturel, en utilisant des pressions élevées et des basses températures et en soumettant ensuite le liquide à une
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radiation de 100 millions a /00 millions d'unités il en présence de catalyseurs métalliques. Lorsqu'il y a intérêt, on peut paiement utiliser d'autres catalyseurs, connus dans l'industrie du pétrole.
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Ainsi, les gaz provenant d'une série de puits d'une zone cétrolifère peuvent être conduits dans une zone centrale de liquéfaction et le gaz liouide transporte avantageusement vers un centre c'irradia- tion pour y ,subir le traitement suivant la présente invention.
Bien qu'on ait décrit un appareil servant d'exemple pour appliquer la présente invention, on oeut utiliser d'autres types d'installations fournissant un flux continu de gaz sous des'ores- sions de 100 livres à 500 livres par pouce carré et une irradiation ;continue suffisante pour donner des doses d'irradiation de 100 ril- lions à 400 millions d'unités R. Bien que ces doses soient critiques pour la production du produit liquide final suivant la présente
Invention dans cet exemple, on peut remarquer que la pression commence à tomber après environ 25 millions d'unités R, ce oui indiaue que la réaction a lieu.
Bien qu'on puisse axnener la réaction suivant l'invention à se produire en présence de catalyseurs métalliques et de catalyseurs d'oxydes ou de halogénures de métaux, une réaction secondaire a lieu simultanément grâce à laquelle ces catalyseurs provoquent une transformation progressive des chaînes hydrocarbonées à poids moléculaire faible en hydrocarbures à longues chaînes, l'isomérisation des alcanes, des alcènes et des alcynes, de même que l'aromatisation des oléfines.Les catalyseurs qui se sont avérés les plus avantageux sont les oxydes de platine, de palladium, de titane, de molybdène,d'étain' de béryllium, d'aluminium, de chrome, de vanadiun, de zinc, de germanium, de silicium, de nickel et de cobalt.
Alors que la transformation des alcanes, des alcènes et des alcynes à poids moléculaire bas en molécules plus grandes et en composés aromatiques et naphténiaues peut se faire par l'irradiation au moyen de 100 millions d'unités R sous pression, on a trouvé oue les fractions de pétrole des roches-magasins aui ne sont pas gazeuses, mais liouides aux températures et pressions atmosphériques, subissent de même une polymérisation en chaînes plus longues, une isomérisation, une cyclisation et une aromatisation sous l'influence de
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l'irradiation au Moyen de 100 milliOl1l:1 d'unités lu, particulièrement en présence des catalyseurs n. -a.7.ic7ue:; ou cÎ.'o::::yc1es métalliques du [9:'Oupecupla t-Llle, palladium, brrSTI:L:I:7z;;, II101y1)(, è.lle, ce1'me.nÍV:
l, titane, vamciiwr;., n.luuiniu'u., chrom.a, cain, cobalt, nickelé zinc et silicium.
De manière semblable, on peut appliquer le procédé suivant l'invention au traitement du pétrole du type fuel oil et on obtient
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ainsi Line huile lubrifiante 8. faible viscosité .;T4.n.t via. point 'd,'ébullit.ioù (je l'ordre do 300 F (1/.9 C) par l'irradiation au 7loYeil de 100 aillions à 400 millions d'uni tés 1 sous la pression et à la tenroerature atllOsph';riques.
Bien cue le gaz naturel et plus particulièrement le gaz de roches-magasins., puisse être traité par le procédésuivant
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l'invention et conservé ainsi pour 1"ati.lis<..tioi économique sans pOlluer.l'atmos'9hère, on peut (.g01el:;ent applicuer 'le procédé de l' invention à des gaz spécifioues tels nue le mpthane, l'Éthane, le propane ou le butane afin de produire des' addi,tii's pour l'essence en vue â' an.liorer son indice c' octacie.
Le composé liquide suivent 1 invention peut (:;[;8,le',ent être utilisé à des fins autres que coizme additif pour 11-escence, 01. distillé pour en obtenir les différentes fractions par les procèdes de raffinage classiques.
Dans la conversion catalytique du pétrole,, on a trouve
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qu'il est nécessaire, dans le but d'assuraI' le rendement uaxinuni du catalyseur de platine ou d'autres métaux pour le crakcing ou le reforming (hydroforming) du pétrole, d'agir à la fois sur 1'livdrocarbure et le catalyseur métallique, L'hycirocarbure doit être amené >. l'état dans lequel il est susceptible de fournir un ion carbonium, et le milieu réactionnel doit être rendu favorable à la. formation d'ions. Pour obtenir ce milieu réactionnel favorable, le cataly-
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'seur métallique doit présenter une conductibilité électronique apuré.. fiable, indiquant ainsi u'ïl y U -d,e nombreux niveaux libres aux' afférentes petites distances des situations occupées.
Certains oxydes
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e.t sulfures métalliques sont des conducteurs d'électrons de ce type
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et on a trouvé quelle absorbent la radiation 0é.:.i.Llé.!. )!'ovGnant ce la bombe au' cobalt mentionnée ci-dessus. Plus particuli(rer.1(;nt, on -a trouvé que les oxydes de pl.atiüe, ¯,)allt'1.C:iun, ?lolybÓ.me, titane bàrylliwi, germaniuca, , zirconiu siliciu i, uimn.iniu'.i chrome étain, cobalt, nickel, thorim'i zinc et fer sont efficaces bien que d'21.1tres oD-,ydes, sulfures ou W lo'ntxres nltalliçuer :;?uis;EiQ.t être utilisés. Cependant, on a trouvé que le catalyseur le plus efficace est l'oxyde de platine, tandis que l'oxyde de titane et l'oxyde de molybdène prennent la deuxième place dans la gamme des rendements.
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! Lorsqu'on irradie au .Hayon de 100 niellions ,00 aillions d'lhtés R un échantillon de pétrole de roches-magasins en présence d'oxyde de platine, fn est à même de forraerlies ions carbonium qui se.caractérisent par,une réactivité très élevée. Ceci est dû au fait que l'ion carbaniurl produit iai% l'irradiation conformément 1>in-venticn au moyen de 100 à Lou illions d'unités R en présence du catalyseur métallique ne porte ou'un sextet d'électrons au lieu d'un octet complet. Ils réagissent' par conséquent avec une grande rapidité avec d'autres composés dans le mélange de pétrole en for- mant des alcanes, alcènes, alcynes supérieurs, des oléfines et des naphtènes aromatiques.
Une réaction typique de ce type est
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amenant la formation d'une oléfine avec l'expulsion d'un proton qui est à nouveau immédiatement réactif à l'égard du catalyseur métallique. Des modifications de la structure du compose crabonium se produisent facilement et il est impossible de dire', par exemple, dans quel atome de carbone cette modification a lieu. La nature précise du composé résultant ne peut donc pas être donnée, mais la stabilité des ions carbonium s'accroît dans l'ordre suivant : primaire - secondaire - tertiaire. Les formes tertiaires apparaissent
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de :nanr¯e¯¯préférentielle dans les produits finaux. Ainsi, dans la *w,"
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réaction dans laquelle apparaît un ion néopentyle, il se produit habituellement une isomérisation.
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Bien que ces réactions se produisent facile eut dans le pétrole des orches-magansnes et datif les fractions eu pétrole, des réactions semblables peuvent être obtenues avec des composes carbone-oxygène des différents -types, tels que des alcools, par une irradiation catalysée par un métal au moyen de 100 millions à 400 millions d'unités k. De manière semblable, l'hydrolyse et la transestérifidation de halogénures d'alkyle peuvent être effectuées.
Ainsi les alcools peuvent également être transformes en éthers et' inversement les éthers en alcools.
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Ainsi,la transformation de l'alcool éthylique en éther diéthylique peut être facilement démontrée.
Par irradiation catalysée par un métal au moyen de 100 millions à 400 millions d'unités R, on est à même aussi d'effectuer la scission de l'anneau au moyen d'oxyde d'éthylène.
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Les ions carbonium produits par irradiation catalysée par un métal au moyen de 100 allions à 400 millions d'uni tés R sont particulièrement réactifs à regard des oléfines, conduisant ainsi à diverses réactions d'hydratation, à la formation d'esters, à la polymérisation et à des édifications de structure. Ces réactions ont nécessité jusque présent l'intervention diacides forts tels que l'acide sulfurique.
Les paraffines à chaîne ramifiée réagissent de même avec des oléfines sous l'irradiation catalysée par un métal au noyen de 100 aillions à 400 millions d'unités R. Ainsi
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, Par l'extraction d'un. stome d'hydrogène de l'iso-butane, file nouvelle réaction en chaîne s'amorce ou. bien il peut se produire une isomérisation.
Puisque la stabilité des ions carbonium c'accroît dans les sériés primaires - secondaires - tertiaires, l'ion carboni-,, secodaire aura une tendance à se transformer en un des ionsuivants :
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Ces nouveaux ions carbonium vont soit retirer un a@ d'hydrogène de l'isobutane, soit réagir avec une molécule de l'oléfine pour produire des composés contenant 12 atomes de carbone.
Simultanément avec cette réaction de fonction de complexe, il se produit une décomposition en molécules plus petites qui se produit de préférence à la liaison bêta, cornue suit :
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L'oléfine peut à nouveau participer à @ne réaction =Jour former une molécule plus grande.
@
On a trouvé que bien que l'attaque des composes par des acides par un processus qui semble être un mécanisme ioaique,
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conduise en Dreiiiie-r lieu 3, tin subsbitution ,1-)h&,, la r'"f'ction obtenue par leirradiatioil catalysée par -Lui ii/tai au ..zoyen de 100 nillions à 400 -millions c" "Luiitéi- R favorise la rubstitution bêta.
L'isonuristion de n-butane sous une irrpciation avec catalyse métallique --.u noST¯n' de 100 ai:Llions 1U0 .i11¯ionw 0 deuiiités R a lieu cornue suit Li. partir de Cy11G .
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CH 3 CH9 CH 2 Cil 3 CH 3 CH 2 CH 2 3 (OH3) 2 CI-rfcFi3 1 (CH3) 2 ciicil3 L'isobutylène peut être dimérisé, à partir du mélange de gaz résultant de l'irradiation avec catalyse métallique suivant l'invention au moyen de 100 millions à 400 millions d'unités R.
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L)octylène produit est ensuite transformé eu cours de l'irradiation en iso-octane. Le butylène normal se condense également avec l'isobutylène pour former un octane à chaîne ramifiée qui est utile pour
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1-Imnélioration des propriétés anti-détonantes.
L'allcylation, en particulier, est favorisée par l'irraciatien avec catalysé métallique au noyen de 100 nillions à 400 millions d'unités, .. Les isoparaffines et les olérines réagissent très facile,ment sous la catalyse au iioyen 'd-lox-,i4de de platine. L'hydroforming des naphtes du pétrole est aussi facilité
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par leirradia-tiàn catalysée par un métal, au moyen de 100 Millions à 400-millions d'unités R. en particulier lorsque le catalyseur métallique est 1>oxyd-e de molybdène. L'arn.atisa.tion a lieu facile- ment .
Un autre effet frappant de l'irradiation avec catalyse
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métallique au .".oyen de 100 j-iilli 1ong à 400 millions d'unités R est l'inhibition de la formation de résines. La viscosité est habituel- le,lient réduite et il en résulte un écoulement libre.
Dans le cas où l'on effectue des réactions avec les composés aromatiques, on peut catalyser l'irradiation au moyen de
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100 aillions n l.OO i11ioll; c'unit : ¯ ; \'..;C lc; caar lzT; .'l:l': le 1=alogrnure .1étDlliaue eu 11&l'ticulicr J.1 Cl ou ..1 "l'. <,L-5t# rctiou ,);5 1 provoque de :rû;ne le cr¯',y:ce..ic;üt (..''on iroton <.L1 co-;>Jo;' >n-5 .roabic.u.e par un ion carboniun.
La vitesse de ré;; c [;i011 ces r'lJ:fr)1'<c;ut8f' 1-Lecctioiis c.u -5ype Friedel-Crafts, est donc l'er,lé'r(Ll[tlJl8.l(;llt recrue loi?1,cjue ces, r.-'rctions sont effectuées dcns le', cOiliti011D c¯'¯rrc:c'icft:Lor c. t¯.1,; s'e par un métal a.u ':).oyen 'Ce 100 aillions c"unitr's 1 1; LOO 'illions 'cl:-'u,,'1.i tés li.
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! Bien que d'habitude lorsqu'on utilise ou A1 Cl3 comme
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catalyseur, la réaction ne va ç;.s jusa-u,su bout à ...oins é.'utiliser plus d'un équivalent>ilol.sculaÎ1'e du catalyseur par irradiation avec catalyse métallique au ...oyen de 100 tillions 400 millions d'unités R, la rpaction s'achève rapidement.
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Il est donc apparent que les ions carboni-a sont c ¯cr¯e de pénétrer dans le noyau aromatique.
Ainsi des alcools secondaires et tertiaires se condensent avec le benzène ou le naphtalène avec formation de dérivés alkylés par l'irradiation avec catalyse métallique au moyen de 100 allions à 400 allions d'unités R. Les oléfines également et les paraffines à grande ratification peuvent réagir
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avec le benzène, et le triméthyl-pentane. donne le 1-butyl-benzène et le n-butane par l'irradiation catalysée par un métal au moyen de 100 millions à 400 millions d'unités
La synthèse des aldéhydes aromatiques à partir ces phénols
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et de l'acide e-yahhydricimest également provoquée par l'irrac:iation catalysée avec un aétal u ùioyen de 100 tillions à. .00 allions d'unités R.
La réaction peut être représentée comme suit :
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Un autre aspect encore de l'invention .est la diazotation
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et les réactions des conposés diazoïliuri provoquées par l'irradiation
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ca'tc,1.yrs<'e svec uii ,,i,flt;.;l ;'a ; .'oyn oc X) .,"5.l Lioiir . /.00 n'.!.l.!Jo': (u.tlit.' .' 1,. L ' ioii d.ioniu-t i (1 i.J.,.:'ii i, 1. 1; "'o r .:/ .>r i' lcbio.i (1e e 1 ' éi e i ii e ni t r e ux nu lL c nt-i.aur-'c.ro!r"biruo. ; ' J i.! r 1 ' 1 r i ;-.< . i ;. t L o , cattlyrs;'e ?<?.r mi mtr'-l il se ¯>ro< i.ii.l: uiic 1<èo= i;Jo;.i.l;±,oA >..;. oid;* /c 1 .- libération cie i f- 6t la j:'oriu; tion 0'iûii j cf!..'0iiiu') i <.¯.ui -j;".t ti>É.s r F a. c -51 1' .
Le phénol :)eut être .F o r>" ,i<' 1-1 s j¯ , c z¯¯u ,
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Les composes diaKoniuui proc'uits car irradiation 'avec catalyse nptallique au ;loyel1 de 100 1:1i1.1¯iOnS a 400 i1.7¯ior:: d'uni tés R rce-sissent donc ',r'.',i.'..Gai1G311ii avec des phénols et c.es axiez sans perte d'azote avec la forl:
12.tion de composes dlazolcues-
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Bien que les réactions décrites ci-dessus soient connues pour se produire dans âes conditions normales des réactions chimi-
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ques coimze décrit dans la littérature, on a trouvé par 1irradiation catalysée par un métal au Moyen de 100 aillions à 400 millions d'unités R, l'ion carbonium est produit par une réaction simple et di-
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recte avec un minimum G.'installation et sans utilisation diacides corrosifs et d'autres agents de réaction.
Donc, particulièr ent dans le .traitement de pétrole au loyen d'une irradiation catalysée par un métal par 100 aillions à. 400 raillions d'unités R, on produit de la manière la plus économique des produits d'une grande valeur .industrielle.
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Un autre aspect de l'invention est 1>irre.Clip-tioii simultanée au ioyen de 100 millions à 400 millions d'unités R du pétrole et l'addition de 2 à 5;. de glycol, tel que la glycérine et d'lm catalyseur d'oxyde 11lstallic:ue, tel que l-'oxyde de platine. L'flèCition du glycol accroît la réactivitc de 1-'o,-,-7Éte de '.platine conduis:f'.nt s)0cie.le ,:en t la for1w. tion de COii70S':S e:rOi.lc.tiC1'U.eS supérieurs P. Indice d'octane élevé.
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:l'\! )I! 1.
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On irradie au o*,,c-n de 75 . il7¯ions c''t,t.it 1- depuis uiie '.;oa:!be au cobalt 500 cm3 de pétrole de x oche::-,?wy ,itm dit pétrole brut noir, contenu dans im rci¯>ien- ,!l >ol.y,'thyl,ône de 1 'litre et laissant environ la -moitié du récipient pour les
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gaz accumulés. Après l'irradiation, le contenu liqu1(e du r±ci,>4ent s'est accru et les parois du récipient sont partiellement aplaties par la pression extérieure. Le pétrole s'est changé d'un liquide
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]o*1 goudronneux, visqueux en un fluide dor.-", fluorescent fin, coulant libreL"lent'13t à viscosité :ft!I..ble qui convient à. l'utilisation directe dans les auteurs à combustion.
L'odeur est agréable et
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l'exposition à l'air n'est pas suivie de fo.rmation de go:L,.es1 Le contenu liquide est'placé dans un récipient métallique et n'exerce aucune action corrosive.
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E.,"#l'IPLE II.-
On amène du propane gazeux dans une bombe et on l'irradie à 100 millions d'unités R depuis une bombe au cobalt. Le gaz libre après l'irradiation se dissout facilement dans l'eau. Le gaz récupéré de l'eau est de l'acétylène libre. Dans la bombe au cobalt, il reste quelques cm3 de propane liquide.
EXEMPLE TII.-
On irradie au moyen de 75 millions d'unités R une fraction de pétrole partiellement raffiné pour combustible de chauffage. Le liquide noir goudronneux, visqueux, se transforme en un liquide doré, fluorescent et coulant librement, avec une réduction sensible de la viscosité. L'odeur sulfureuse a pratique:::lent disparu. Après exposition à l'air, il n'y a pas de formation de gommes, ni-de' ' goudrons.
EXEMPLE IV. -
On place dans une bombe sous une pression de 100 livres/
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pouce carré (7,03 kg/C11J.2) un >iôiaige de gaz contenant 90. de méthane et dont le solde est constitué de quantités annro.x.inativezemt' 0Co.los d'éthane et de propane. On irradie le tout au moyen de 100 millions
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d'imités R depuis mie no 11c nu cobaj-û. A .Inchuve.Gnt ce l'iri=a.diation, la pression c'a.us la Voilbe est tombée pratique'.icnt 1,' zJr.o, ainsi que le ubntro le :mrtori?;tre de la ro;ab de traitbMcnt. Le contenu de la boi.ibe est une faible n"u<mtit de liquide cl...ir,. irucmt, acre, qui posfède l'odeur d'un urélary;c de coj!ipos-,- aro;iaticues. Le liquide se ü,nlüt.r;e faci7.e?uent va l'essence.
FTâiiPL V.- intxoGUit 100 pieds cubes (2,83 m3) ca'11ï1 :,alrn;e :,:éOn introduit 100 pieds cubes (2,83 m 3 d'un :,141angje :;:4- 'thane, d'éthane et de propane sous une pression de 100 livres par pouce carré (7,03 kg/m2) dans une bombe contenant 60 mg d'oxyde de platine. On irradie la bombe au Moyen de 100 millions d'unités R .depuis une bombe au cobalt. A l'achèvement de l'irradiation, la pression tombe ;oratiquement, à zéro. Le . contenu de la bombe est un - liquide .clair avec une odeur aromatique piquante. Le liquide se mélan- ge facilement à l'essence.- EXEMPLE VI..- .
On irradie au moyen de 100 millions d'unités R 100 pieds cubes (2,832 m3) de propane gazeux, sous une pression de 100 livres/ pouce carré (7,03 kg/cm2) dans une bombe au cobalt. A 75 millions d'unités R, la pression commence à tomber et à 100 millions elle tombe à zéro. Le contenu de la bombe est un liquide clair qui a une odeur aromatique acre.
EXEMPLE VII.-
On irradie depuis une bombe au cobalt au moyen de 100 millions d'unités R 100 pieds cubes (2,832 m2) de propane sous une pression de 100 livres/pouce carré (7,03 kg/cm2) en présence de 300 mg d'oxyde de titane. Après l'application de 25 millions d'unités R, la pression commence à tomber et à 100 millions d'unités R, la pression est-nulle. Le contenu de la bombe est un liquide acre, piquant, clair, qui se mélange facilement à l'essence.
EXEMPLE VIII. -
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A 200 cm3 de pétrole naturel, on ajoute 20 mg d.-loxyde de platine et on irradie le tout au moyen de 100 millions d'unités R
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-ûrovenunt d'une horube 1il cobalt. Le =J4trole noir m.tllr1 c'evicnt vert fluorescent. L' r:rl[lYfe ..loutre les esr'ais do distillr.tiou comme suit :
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'?oint . ;;:0,) 40.: 50;.. 60:'; w'0;: :'oint 1".' 4.;ymi t '\J.Lscof'itf: î ? ôbai ii t.s on >11;ul,' 1 Gion s ? ± c i±5- - 7 7J re n4+i"1 r'irl"l en f,0 T cCl.l.tiso'.:e;.
(16 C) 110 295 4$2 496 560 620 620 o , 61 591 10,3
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," L- 200 cm3 de pétrole naturel, on ajoute 200 .mg d' o:;,r e de platine et 10 cn.' de glycérine. On irradie le tout au --.oyen de 100 aillions d'unités R. Il en résulte une couleur fluorescente intense et une odeur marquée de composes aromatiques.
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EJ5iifiLE -LJL.# A 200 cm3 de pétrole naturel, on ajoute 20 cm de chlorure de palladium. et on irradie le tout au moyen de 100 nillions è.'1.mi tss R provenant d'une bombe au cobalt. Le 'pétrole naturel noir devient vert forêt fluorescent.
L'analyse montre :
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Point 201 /0; 50 605& 0,'. Point ' T:ensité Viscosité d'6bullition ébullition spécifiez 77 F
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<tb>
<tb> initial <SEP> final <SEP> que <SEP> à <SEP> (24 C) <SEP> en
<tb> 60 F <SEP> centisokes
<tb> (16 C)
<tb> 190 <SEP> 250 <SEP> 420 <SEP> 520 <SEP> 550 <SEP> 660 <SEP> 670 <SEP> 0,8555 <SEP> 8,04
<tb>
EXEMPLE X. -
A 200,cm3 de pétrole naturel, on ajoute 40 mg de sesquioxyde de molybdène. On irradie le tout à 100 millions d'unités R.
Le pétrole noir se change en un liquide fluorescent vert clair.
L'analyse montre' :
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Point z0, l.oyo 50 - 60% o,a Point d' Densité Viscosité
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<tb>
<tb> d'ébullition <SEP> bullition <SEP> spécifi- <SEP> à <SEP> 77 F
<tb> initial <SEP> final <SEP> que <SEP> à <SEP> (24 C) <SEP> en
<tb> 60 F <SEP> centisokes
<tb> (16 C)
<tb> 180 <SEP> 254 <SEP> 430 <SEP> 508 <SEP> 585 <SEP> 640 <SEP> 660. <SEP> 0,8576 <SEP> 8,04
<tb>
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4.: fpii il XI . - ù 300 cm3 de pétrole naturel, on ajoute 20 !Ile: de poudre de nickel. Le pétrole noir reste vert noirâtre avec une fluorescence accrue.
L'analyse donne :
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Mollit 20' 40r* 50 60% 80; Point c1' Lensi té Viseosi t0 d'tâbul7.ivion ébullition s-ocifi- à '17 1" initial, final que d. (4 C) en C7O F CF:1.'Li.-,OiïE.S
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<tb>
<tb> (16 C)
<tb> 180 <SEP> 355 <SEP> 525 <SEP> 610 <SEP> 610 <SEP> 635 <SEP> 655 <SEP> 0,8555 <SEP> 15,6
<tb>
EXEMPLE XII.- @
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On irradie au ::10yen de 100 nillions (Puni tés 1x, 200 catz de pétrole naturel.'Le pétrole noir prend une couleur fluorescente verdâtre clair.
L'analyse donne :
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Point 20;'s 1a.0; 50; 60;r 50, ?oint d' Densi té Viscosité'
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<tb>
<tb> d'ébullition. <SEP> ébullition <SEP> spécifi- <SEP> à. <SEP> 77 F
<tb> initial <SEP> final <SEP> que <SEP> à <SEP> (24 C) <SEP> en
<tb> 60 F <SEP> centisokes
<tb> (16 C)
<tb> 210 <SEP> 340 <SEP> 535 <SEP> 610 <SEP> 640 <SEP> 680 <SEP> 680 <SEP> . <SEP> 0,8555 <SEP> 16,7
<tb>
EXEMPLE XIII. -
A 200 cm3 de pétrole naturel, on ajoute 20 mg de pentoxyde de vanadium. On irradie le tout au moyen de 100 millions d'unités R.
La couleur devient verdâtre sombre et fluorescente.
L'analyse donne :
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Point 20J 40; 50; 6 0,,7 80µ Point d3 Densi té Uiscosit
EMI21.8
<tb>
<tb> initial <SEP> ébullition <SEP> spécifi- <SEP> à <SEP> 77 F
<tb> initial <SEP> final <SEP> que <SEP> à <SEP> (24 C) <SEP> en
<tb> 60 F <SEP> centisokes
<tb> (16 C)
<tb>
EMI21.9
zl0 310 530 584 584 590 590 0,8606 18,4
EMI21.10
iJlrW illL' .I1I V .
11 200 cm3 de pétrole na.turel, on ajoute 50 Big c1'0:h.'"Y;1e d.e ::;Üm1b. On irradie le tout au ..oyen de 100 aillions c1 'uni tés E. La couleur devient fluorescente verdâtre, foncée, sombre.
<Desc/Clms Page number 22>
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L analyse dinie :
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?oint 20:-; 4.0, U. 60, ù,; ?oint d' J'(-:rldt( ";1<cors-t< d'cbullition. él>ul. J¯1 ti on ::a=ciï i- 1;. 77''' initial fin l (,LW (fi4. 1') É0 F cc#;1;ii;>' .,: ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯(16 C')¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ 180 320 530 605 640 650 655 0,3702 17,*
EMI22.3
'"'I.?LE 'V . A 200 c.3 d'huile lourôe (hutle c,c foute) n 6 maintenue fluide par chauffage, on ajoute 20 -rfig c'oxyde de platine.
On irradie le tout à 100 aillions d'uni tfs R, AVé:l1.t l' irraiation, le pétrole de soute est une matière poisseuse, épaisse, noire, ayant une viscosité
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entre 200' et 300 et un point d'Pbu¯1¯litiou de 600 à 650. Après l'irradiation au moyen de 100 ¯.lillions d'unités 1 1-leïise-ble. )rend une couleur àmbre, coule librement, et ne présente aucune tendance à durcir.
L'analyse donne :
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Point 20> 40;,. 50 609F 30;.. !Joint d Densité Viscosité
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<tb>
<tb> d'ébullition <SEP> 4bullition <SEP> soécifi- <SEP> à <SEP> 77 F
<tb>
EMI22.7
initial 'final c-Lie 2. (21. C) en
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<tb>
<tb> 60 F <SEP> centisokes
<tb> (16 C)
<tb> 320 <SEP> 395 <SEP> 480 <SEP> 495 <SEP> 498 <SEP> 513 <SEP> 515-615 <SEP> 8,5 <SEP> 6
<tb>
L'expérience sur l'huile lourde montre les résultat? les
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plus narquants parce que la tiare de départ est e.arÊ ?e:.en t différente-en apparence de celle obtenue après l'irrac.iation cata.lytique. Il est remarquable que l'irradiation de l'huile lourd e n 2,.
G.. ou 6, au moyen de 100 aillions à 400 -*illions è.'uni tps il, sans aucun catalyseur L1Ótallicue,/provoC!ue -Lui cracking rapide en -au liquide coulant librement et ayant une couleur 2.J.lf "<", 1,ont la viscosité est de 4,5. Cependant, avec le catalyseur' 1? l'oxyde de platine, il y a en apparence un certain hydrorefomming avec une viscosité de 6. Dans le cas de l'huile lourde, pour laquelle la viscosité la plus faible est désirée, l'irradiation au moyen Ce 100 millions d'unités R à 400 aillions d'unitéss R est suffisante en
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elle-même pour craquer cGtalytiaue¯sc.W, l'lluile lourde n 2 , ou 6
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très facile/.lent.
/
Il est compréhensible que diverses modifications peuvent être apportées aux modes d'exécution sans sortir du cadre de l'in- vention.
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The present invention relates to av. processing of: petroleum products, gases from C) C: ie :: - i: iC: y.; '7¯: 1 :? or compounds
EMI1.2
petrol.
EMI1.3
more: In particular, the present invention contemplates the direct conversion of C'OCx'12S-'le oil, ..; ".: L11S to high octane gasoline, which facilitates the recovery of oil from the gasoline. roche 7treli: 're and which peruet to use the reciprocal product without further' i "l" i- '' '' '' if oh so desires. The secondary oil recovery from the pttroli giseuents: # '; ercs rui have d / j? ' conne of petroleum, of rock :: -! 'i1B.GD.siüs and in 1.eswhich it flows c.u oil 0. reached
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1) ": '0, level not 1 <; onomic, t5cl, .t again be rencuc oroductive.
We found moreover, in "it is popular to perform in the field
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^ ': tl'011L'T'C a;' '11 .e: 1 '<c #; 1. <JJir Cili. iwl¯ ::. I,. 1., 'üCC; r¯' ") r / rcüt large fr; .ic ('Jl ;. c'cr. Fiist <11.1 .; i; .i.oii: = cv' 3licaW.:s ce r; ¯..fx¯ l1ê [: e and from c rz; c ;; 1;:;; 1 Ll .Htl'olt ;.) ¯: n¯11.:, Le -i ':) C (['11 .iV.ilt 1''inV01ltioll .tour effecbuci- eer r <Ci; 1.Om .; l 'eiid r <> it> iô, ce W: lE 1' <Jciie = J <'troli ± 1> r < and of, 'OC1c "-: ln,;!, Ln ;; cr.'e (Cf .: coiiitifjri' ci, rui.oer; uict a r: cu): i'i; i.Ol1 .] read 0luv / c 60E: r, ','. rrr. c ', e:.) étl'oles in 18: E? tl'.¯i1) S (11't111E coiiv,: r, -, ioii t'l'.E- 'E: OIl :: i.7¯tl.l.cïir ±'. eu grants 1 products t1 ' one and (1'a value / COÜ (1.>! Ü'l'.ü plu ?; rran.6es.
--ite invention consii; 1 ',;. = in 1p cOllverrioù of the fraction ca7.cuse du grants rochef ->, l:' J.G [',; 1118 in 8, lcenes: û.lc8nes and ülcynes liquids by a; new iroc46ài, 0U. uses the radiated radiation: 1- a pressure; io <, 4r4e and in some cases, to catalysts ¯: atsllicues or ooyides (the i> ± ta, uoe or ôe halides of n, rate.
Always c. Within the framework of the -oresente inir <en'LioA, one envisages a catalytic conversion of oil by simple and direct # Jroc4dés without resorting? And the team: 1 slow chij.lÍcue cost1x
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and complicated currently needed to ensure conditions
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optirca for cracking cat, lytioue and refo-Liaing of .7drocarbons.
In the methods currently in use.
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catalysts such as platinum., in particular to effect
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hydrogenation. However, the yield of the platinized catalyst is found to be relatively low and various procedures have been tried for ë ':: "' e-
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improve platinum catalysis.
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For these purposes, the invention co-aprend a process for the treatment of petroleum products, gases these rocks-r? U; s.çiils or rō:) os: s petroleum by 15iri-, idiation at -. average of 50 .tillion bzz L00; jjiiiioz of units h and by lesser quantities of these radiations for
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obtaining selective effects.
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The present invention cOI: 1) includes ± gaj¯ej, eiai; a product obtained by the treatment of petroleum products, gases of rocks8-.1 &[; asins or these composa (-Ill. petroleum, by irradiation with ... an average of 50 million to 400 nilliolm units n and quantities 1 - oinres (these
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radiations to obtain selective effects.
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The US Patent No. If;>. C21. C'u 1: 2.i? 55 describes the reaction by which one can carry out La. R'i: .icr7¯at: Lon of 'COllloosés' L chain such (! U, I:} the 0'0, li) 08 (S cil COf1.POC0S crosslinked by irradiation pu 111.oye31 (i rays rY1-'n. This U81.1Etmle d ('patent describes' ( ; G1LE: aileYlt the reaction (the OC111d <':., 8 ÔG l.'.!,) -; 70s it long chain in smaller units retaining the cyclic compounds.
In addition, this patent application describes a; 101Yi, Jr.LsnttO.él et mie 'co, oly¯z-risc! tiolz caused> 1'ê} r irradiation>; medium (the 50 uillion to 400 million U11i tés Fi. While der 'rÓé.'ctioi1fj Qe this nature have been tried on various substances ,, on this . found that it is possible to carry out similar reactions with the petroleum and, what is important is that these reactions can be carried out from very desirably directly at the source, in the layer. It has also been found that the reactions are best suited if they take place in the oil field, and that the full recovery of the oil is found. significantly increased.
If desired, the reactions can be carried out under control, in the laboratory after which oil has been extracted.
The problem of secondary oil recovery can be compared to the physiological process of the circulation in which the formation of sludge in the blood ... causes a slowing down.
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flow. Similarly, in the. limestone or. In the sand where oil is found, low viscosity liquids flow easily leaving high viscosity liquids under
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ci (, sludge which may have a high content of bi-huninous oil and other elements with high viscosity.
It has been found that by subjecting samples of this crude oil to viscosity
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high to 75 million él''U11i t (Z 1., a low viscosity liquid which flows freely and moves very quickly under very low pressure. Thus, in the CA.f. CI''U11 c: ie: ; lel1t from which low viscosity oils have already been extracted and in which the high viscosity constituents remain trapped in the nitrogenous soil,
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these conftiants can be 1 fc.cilcnent .trélùsl'ol "1 /: -; in free-flowing compositions yes: orzt .faeilc'Ile :: lt recovered by the classic methods of - '1" .r' classic secondary recovery .
To go to. practice .1-L, present invention, 01) ,. introduced into prtrolif res pins or rock :: - naa.;. ins, either where a pre-existing ¯3u4 tr, or 'uac -liiter way, a source of radiation' g811li.la likely- to ', produce l1J1.er , -i, ivtion {lifted. CO ::!:. 'The first source, e radiation, can be used with a cobalt tot: or one can use waste from sources of raciation a. potential of açia-. tion high. When using 1 r ,. bare cobalt bomb, it can be v.bai'sser pro "res3ve; .ent, thus covering an o; oae 1; n; oI.tante, or. waste from radiation sources can be sealed in old tubes , at varying depths and move them to other wells
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in tei 1pS opportune.
This folds: .1ine: .irlultan.értezlt the costly procedures which must be resorted to to get rid of waste produced from sources of radiation. If the treatment of petroleum is carried out in the laboratory, similar procedures can be used.
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irradiation damage to - ,, - Oyen of waste. To facilitate u: n increase this la. covered area, one can resort to the technique of shooting radiation sources into the rock formation. To this end, techniques already in use with ordinary projectiles can be used to penetrate the radiation source into the bedrock.
The effect of introducing this source of radiation
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is to transform the high viscosity slurry of bituminous oil k 'into a fine oil of low viscosity, free flowing, freeing the pores of the rock layer for drainage and opening the way.
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to secondary Lon recovery processes applied cor.rnun6m.el1.t. It should be noted that instead of the thick black oil, a golden yellow, fluorescent oil is obtained.
Thus, the oils used
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Usually, as heating fuels or COl: lubricating oils can be supplied to the quality required for combustion engines. @
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iiiie flutrc eé: i "ic.t <'r <: 1.i tiau <'" v If. i, i <li, c..ite invention;, 1..t rue le ,, su.brbances: 11): eJ¯C1.: l.1'C ±:
Ci117. f.o jrpeteut u''r. "the tent: in the 1..ips the oritrolo, ta, 1.j, cr c'uo the oxyuc!" e ci; "Llljy (ro- ûne, i; endcei ;, under the ili'luence of irr-ia.tiou ïr rcn ;; ir to form hydrocarbons ali => ha: tiq <ie; ', tiu ,,! iiefita, j, it tias> 1 lu> ù r-iiileuent en i> ssence hàii; 1- index doc-hane. fj-. rnction takes place followed 1. co1 ue (under irradiation eL -, ail7 ionw <1, uiiit4z 1 <j -
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By the process of the present invention, it is possible to shorten the long side chains attached to ring aronatic systems, obtaining smaller molecules and lower viscosity, giving them a higher value for. combustion engines.
Consequently, the process of the present invention in fact provides a refining and cracking process which does not require equipment or catalysts.
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expensive. The use of high temperatures and an electrolytic installation also becomes unnecessary. These significant savings in facilities and labor change the price structure of petroleum products.
Yet another feature of the present invention is the effect of the radiation process on the crosslinking of hydro-
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aliohatic carbides, allowing to obtain products with high octane number. The process of the invention also causes isomerization thus transforming butane into isobutane according to the formula: CH3 CH2 CI-I? CI33 --- .. (CH 3) 3 CH due more, butene 1 is converted into butene 2 or isobutene.
Likewise, a limited Li reaction occurs. From isobutane and isobutene to isobutene, retort follows:
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(CII3) 3 en + ai C (CH3) 2 (CII3) 3 C ciL, (,; 1 (CH;) 2 The HI12tion takes place under the cf: 'ct (ie the Írr [1. ( : ic.tL,) "l ':; 1'C2?, la.c elle 1' << thyl Ù.ne and .11'0 [1 ['110 fo r.reii t ce 1' 1 rnn en 1; r.>: Ci and (U Il -;) (. NÜ \ üc
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The aroaatization proceeds Ó;: '; 1:' .. le'1.eIlt under irradiation of 50 nillion to .00 aillion units 1 on ll- JeT! tr L10 is rcz: rnje thus to screw up the toluene, trê.nsfor "1D.nt an irr, c.tion 1. octane number; low in a fraction octane number 4: high6.
Another characteristic of the invention is. transformation of mercaotants into disulphides sup! rijnan.t = the chemical treatment of merca9tans 1? SH and their transformation into harmless (ES. SE,) chi2? ouenent. Hydro ::; ne sulfur4 is also dissociated with precipitation and deposition of free sulfur or in combination with (es
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metallic elements.
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In addition, under irradiation equivalent to 75 nillion units 9, liquid propane is formed from the gaseous pro-oane,
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the total amount of liquid oil (both increased and the gas fraction somewhat reduced. The transformation of heavy natural oils with high viscosity into viscous oils speculating
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librenent dininue it. total cr ess i Oi1 necessary Day nroxioizoeroir
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the flow.
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Another characteristic of petroleum irradiated at 50 to 400 niellion R units is the anti-knock quality of the gasoline resulting from the irradiation. The little ones when-
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tities of iron found in the water of the rock-stores are
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transform into li'e (CO) 5 'carbonyl iron, which adds G.uto:, iat1lueent a) ropri0t (anti-detonant. lin gfn, fra, 1, we have found that we obtain -jlus 6u double
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of gasoline for "2 tons from the bnJk oil coming from C'i'U: the ordinary well because the irradiation; u. 10ycn of 75 'll1ions of R units.
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Instead of lowering the source of radiation according to the present invention into the well, at the level of the petroleum rock, it is possible to apply it to the outlet of the oil from the well, so that the Oil flows through a series of header tubes surrounded by a radiation source capable of producing a radiation dose of 50 to 100 million R units as the oil leaves the circulation coils. When less extensive treatment is required, irradiation doses can be used. weaker. Similar irradiation systems can be used, if desired, in installations remote from wells.
Therefore, by the irradiation process of the invention by means. from 50 million to 400 'R units, we are able to carry out gasoline cracking processes; to produce the effects of thermal reactions of gaseous hydrocarbons; to carry out reforming in order to increase the octane number; the refining of petroleum with the elimination of mercaptans; an improvement in the anti-detonating qualities of gasoline by carbonyl iron; the polymerization of gaseous hydrocarbons; alkylation, the combination of isoparaffins with naphtha-forming olefins and a series of pentanes, hexanes, heptanes and octanes;
isomerization leading to high octane products; the dehydrogenation of paraffins and olefins which leads to smaller fractions; the hydrogenation of high boiling petroleum fractions with conversion to gasoline; aromatization with conversion of, n-heptane to toluene; and the synthesis of gasoline from carbon monoxide and hydrogen.
By these methods; natural heavy oil its bituminous elements ... are transformed from a crude tarry black oil into a free flowing golden oil better for combustion engines. These improved characteristics also increase oil production from wells and facilitate secondary oil recovery *
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1¯u link Use il'él6i :: '. T-L # l [0uh,,> olà, 1> le a; 1'oi. , F :: zt from 7 tx'ole, we can <ai> '1; 1: 1>:. l'i.l'r ['cii [1! :: "Oll Fii; Ta; i l'LIVe1J.tion with processes. connuf! r: fi'im ..'-; (-.' a: mir : cuu les t 'with Gies .1l'ocfdf: s CChlulW ffill <:; U, <the "[;! n') l't <: àc lex 1 ',: C JO, l:
s;)! cifi0ues '00iellt L.1; it6es day 1.ci #' ,, 'i: llohH' ::;,: lcctiv'-, C1Lt .., - Lusi, an il-liti 1t s'7ara3tion of perLrble can be 1 ": <ii" e. ': "e; iyjc; arouatioues rocarbons play a role i1.l:; ol.tnü t oc-iis ¯'a': - ïiorWUorr de. ': jropridtds <:: l1ti-detofl [.! tes of the CSSE :: 1CO.; Ais they 116: w.lt) [> .:. These will go, ï7les cïaxls the Léro: im: ¯> arce pu'ils brrait [, 'TtC nfie :: 1 ;; 1: e, ± 1.1.- 1Cû.E'C. The other c.rt, the 'jssences C ro.0u "-es containing 11i1. ::': n. 0) 01'ti # l, '2.ev (e of HYCll'OC:' 1'blref. Non si 14 ;; ¯r,; 's mow, LU i; => os,.:' Or ' E: r these J.:.''6F ') ,, the continuation of 1' o; .jd; tà¯oix f7v.1 'i'; 1 1,, Quaiitities s L = 1- 7Ur'ciltG ': u C'. 'Rlydrocc¯x't: tre; 6c. Two are G; rtlP ¯GYit é = isso.L # te>; '011S the crude CréJ.C1uC-: fractions.
It would therefore have been desirable 6 th ct ..: = 'ir = er 1 selective irradiation with) roc6dés of a ± ± -1, naai; l'2.ce 1o'.U);, (, uelE l 'ü¯ -: -. 3le: tr and desr4 eu -rÛ ff ¯; r. ;; are significantly reduced ..
In general, L: c'Jel1dé: .llt, the irraciiatioll au "oy (;; n from 50 aillions to. 100 nillions C .. '11C11tC: S 1 between îne Ulle c: il: liore..ti U12 si deep viscosity, tie the. couj¯ouia, o (eLJ.r, stf..bÜ.ité 8. 1, ogr鯯; ¯ <ç ;, -by the ate and reduces the e: i'aet ^ risciaaes this corrosion to.: oil1t çu, 1, r & .ffil1L.: ee> itr3-ie '.; ent low is enough.
Although the. dose? rpf6rde: Day these reactions be 50 nillion to. 400 nillion R units, one can also use
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doses below 50 million to obtain selective effects.
In the gas fraction transformation process
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gas or oil rock stores, 9rinciDRux gases
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treated by the process according to the invention are natural gas,
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ïGétha11E :, l (, thé'J.10, propane and sometimes butane. Ict1? Cllt?: 'ei1 t, 12. fraction these zazés rUCCie: -. 1.' ,. ',:%.:! i11 s.) é: r (e liquid petroleum of I'OCl'1.C3 :: - Wya S7¯W. '., and Cc?; 70 ... "C; main .eut de;,: t1 : 1e .. [1e and Ô.'U.i18. Certain quantity d: t: ,, e and of propagating, is recycled where the yes t ;, under pressure, concuitc ohl; C011 fO'L iD. Te : urs .joe i ,, j, or r,. "¯ 1.e. llULE the .TOi: 'llls7. C cdi 3uiL:>. Onbraie oonc des c'uautit.' 'is considered wheat of;? 2, ('C5 rocile s-ulc;,; ETiLls f1ur uisel'011ts petroli-
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and in petroleum refineries.
This not only l-uoréscnhe eui;: r.spl7.la; e important economic, '.lais contribae i, uss.i, as a main factor in t: oràrui ;, iol'1 c; cs> nor ( 1.) retted 1.1- and smoke). The combustion ues gases of rOCki.k: s-TIlFt;? Ls: LYlr COYl (â7Zit. The formation of small particles of carbon which forxient a ;; erae c.e condensation thus creating a cloud which descends on the sone of
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cO;! lbusti011. or which is carried by air currents to other places.
It has been found that these gases can be easy: slow '' Grc.ulsf'Ormas in elements it long streak chain of a7¯caler, a.lc4ries and 4) .pyiies as well as in nE1.phtenes and in compounds aromatics by irradiation using 100 million R units to 400 million
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units bound from a cobalt terminal or from a source c! following this gamma radiation. This reaction can also be catalyzed
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by the presence of platinum, of palladiW11, of cobalt, of nickel, of permaniU1l, of titanium, of tin, of siliciv.ru, of llolybdeme, of chromium of -vc-.i-lae4i-wal d-laltuniniiueti, of b ± z yll, ii1 # u or zinc or their oxides or halides.
By irradiating under moderate pressures of 100 pounds to 500 pounds per square inch (7.03 to
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z14 g / cin 2) the gases are transformed into liquid products representing a mixture of alkanes, alkenes, long chain alkynes, naphthenes and cyclic compounds. These liquid compounds can be stored without being kept under pressure and they constitute a useful additive for improving the octane number of gasoline.
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In places where sitioe monitoring is necessary and where irradiation cannot be available, conventional methods known to chemists for the liquefaction of natural gas can be used, using high pressures and low temperatures. and then subjecting the liquid to a
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radiation of 100 million to / 00 million units there in the presence of metal catalysts. When there is interest, other catalysts known in the petroleum industry can be used for payment.
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Thus, the gases from a series of wells in a ketroliferous zone can be conducted into a central liquefaction zone and the liquid gas advantageously transports to an irradiation center to undergo the treatment according to the present invention.
Although an exemplary apparatus for carrying out the present invention has been described, other types of plant may be used which provide a continuous flow of gas under sizes of 100 pounds to 500 pounds per square inch and. continuous irradiation sufficient to give irradiation doses of 100 ril- lions to 400 million R units. Although these doses are critical for the production of the final liquid product according to this
Invention in this example, it can be seen that the pressure begins to drop after about 25 million R units, which indicates that the reaction is taking place.
Although the reaction according to the invention can be made to take place in the presence of metal catalysts and metal oxide or halide catalysts, a side reaction simultaneously takes place whereby these catalysts cause a gradual transformation of the hydrocarbon chains. low molecular weight in long chain hydrocarbons, isomerization of alkanes, alkenes and alkynes, as well as aromatization of olefins. The most advantageous catalysts are the oxides of platinum, palladium, titanium, molybdenum, tin, beryllium, aluminum, chromium, vanadiun, zinc, germanium, silicon, nickel and cobalt.
While the transformation of low molecular weight alkanes, alkenes and alkynes into larger molecules and aromatics and naphthenias can be accomplished by irradiation using 100 million R units under pressure, it has been found that Store-rock petroleum fractions that are not gaseous, but fluid at atmospheric temperatures and pressures, similarly undergo longer chain polymerization, isomerization, cyclization and aromatization under the influence of
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irradiation by means of 100 milliOl1l: 1 units read, particularly in the presence of catalysts n. -a.7.ic7ue :; or cÎ.'o :::: metallic yc1es du [9: 'Oupecupla t-Llle, palladium, brrSTI: L: I: 7z ;;, II101y1) (, è.lle, ce1'me.nÍV:
l, titanium, vamciiwr;., n.luuiniu'u., chrom.a, cain, cobalt, nickel-plated zinc and silicon.
In a similar manner, the process according to the invention can be applied to the treatment of petroleum of the fuel oil type and one obtains
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thus Line lubricating oil 8.Low viscosity.; T4.n.t via. point 'd,' boiling point (I the order of 300 F (1 / .9 C) by the irradiation with 7loYeil of 100 aillions at 400 million units 1 under pressure and at the temperature atllOsph '; risks.
Well cue natural gas and more particularly gas from rock stores., Can be treated by the following process
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the invention and thus kept for 1 "ati.lis <.. tioi economic without pOlluer.l'atmos'9hère, it is possible (.g01el:; ent to apply the process of the invention to specific gases such as mpthane , Ethane, propane or butane in order to produce additives for gasoline in order to improve its c 'octacie index.
The liquid compound according to the invention can (:; [; 8, le ', ent be used for purposes other than as additive for 11-escence, 01. distilled to obtain the different fractions by conventional refining methods.
In the catalytic conversion of petroleum, we have found
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that it is necessary, in order to ensure the maximum yield of the catalyst of platinum or other metals for the cracking or reforming (hydroforming) of petroleum, to act on both the livdrocarbon and the catalyst metallic, The hycirocarbon must be supplied>. the state in which it is capable of providing a carbonium ion, and the reaction medium must be made favorable to the. ion formation. To obtain this favorable reaction medium, the catalyst
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The metal should exhibit reliable, cleared electronic conductivity, thus indicating that there are many free levels at the corresponding short distances of occupied situations.
Some oxides
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e.t metal sulfides are conductors of electrons of this type
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and we have found out which absorbs the radiation 0é.:. i.Llé.!. )! 'ovGnant this the' cobalt bomb mentioned above. More particularly (rer.1 (; nt, it was found that the oxides of pl.atiüe, ¯,) allt'1.C: iun,? LolybÓ.me, titanium bàrylliwi, germaniuca,, zirconiu siliciu i, uimn. iniu'.i chromium tin, cobalt, nickel, thorim'i zinc and iron are effective although 21.1 high OD-, ydes, sulphides or W lo'ntxres nltalliçuer:;? uis; EiQ.t be used. However, the most efficient catalyst has been found to be platinum oxide, while titanium oxide and molybdenum oxide take second place in the range of yields.
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! When one irradiates with a hatch of 100 niellions, 00 aillions of lhtés R a sample of petroleum of store rocks in the presence of platinum oxide, fn is able to form carbonium ions which are characterized by a very reactivity. high. This is due to the fact that the carbaniurl ion produces iai% irradiation in accordance with the invention by means of 100 to Lou illions of R units in the presence of the metal catalyst or carries a sextet of electrons instead of 'a full byte. They therefore react with great rapidity with other compounds in the petroleum mixture to form alkanes, alkenes, higher alkynes, olefins and aromatic naphthenes.
A typical reaction of this type is
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causing the formation of an olefin with the expulsion of a proton which is again immediately reactive with respect to the metal catalyst. Changes in the structure of the crabonium compound easily occur and it is impossible to say, for example, in which carbon atom this change takes place. The precise nature of the resulting compound cannot therefore be given, but the stability of the carbonium ions increases in the following order: primary - secondary - tertiary. Tertiary forms appear
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of: nanr¯ē¯preferential in final products. So in the * w, "
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reaction in which a neopentyl ion appears, isomerization usually occurs.
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Although these reactions occur easily in orches-magans petroleum and dative petroleum fractions, similar reactions can be obtained with carbon-oxygen compounds of different types, such as alcohols, by irradiation catalyzed by a. metal by means of 100 million to 400 million k units. Similarly, hydrolysis and transesterification of alkyl halides can be performed.
Thus alcohols can also be converted into ethers and, conversely, ethers into alcohols.
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Thus, the conversion of ethyl alcohol to diethyl ether can be easily demonstrated.
By metal-catalyzed irradiation using 100 million to 400 million R units, it is also possible to effect the cleavage of the ring by means of ethylene oxide.
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The carbonium ions produced by irradiation catalyzed by a metal by means of 100 alloys at 400 million units R are particularly reactive with regard to olefins, thus leading to various hydration reactions, to the formation of esters, to polymerization. and structural edifications. These reactions have so far required the intervention of strong diacids such as sulfuric acid.
Branched-chain paraffins similarly react with olefins under nucleus metal catalyzed irradiation of 100 billion to 400 million R units.
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, By extracting a. hydrogen stome of isobutane, file new chain reaction begins or. well, isomerization can occur.
Since the stability of carbonium ions increases in the primary - secondary - tertiary series, the carboni- ,, secodary ion will have a tendency to transform into one of the following ions:
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These new carbonium ions will either remove an α of hydrogen from the isobutane or react with an olefin molecule to produce compounds containing 12 carbon atoms.
Simultaneously with this complex function reaction, there is a breakdown into smaller molecules which preferably occurs at the beta bond, retort follows:
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The olefin can again participate in @ne reaction = Day to form a larger molecule.
@
It has been found that although the attack of compounds by acids by a process which appears to be an ionic mechanism,
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leads in Dreiiiie-r place 3, tin subsbitution, 1-) h & ,, the r '"f'ction obtained by irradiatioil catalyzed by -Hi ii / tai at ..zoyen of 100 nillion to 400 -million c" "Luiitei- R promotes beta rubstitution.
Isolation of n-butane under metal-catalyzed irrpciation -. U noST¯n 'of 100 ai: Llions 1U0 .i11¯ionw 0 two R takes place following Li. From Cy11G.
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CH 3 CH9 CH 2 Cil 3 CH 3 CH 2 CH 2 3 (OH3) 2 CI-rfcFi3 1 (CH3) 2 ciicil3 Isobutylene can be dimerized from the gas mixture resulting from irradiation with metallic catalysis according to invention by means of 100 million to 400 million R units.
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The produced octylene is then converted during irradiation into iso-octane. Normal butylene also condenses with isobutylene to form a branched chain octane which is useful for
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1-Improved anti-detonating properties.
Allcylation, in particular, is favored by the irraciatian with metal catalyzed nuclei from 100 nillion to 400 million units. Isoparaffins and oleins react very easily, mentally under IIoyen 'd-lox catalysis. , i4de of platinum. Hydroforming petroleum naphtha is also facilitated
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by leirradia-tiàn catalyzed by a metal, using 100 million to 400-million R units, in particular when the metal catalyst is 1> oxide of molybdenum. The arn.atisa.tion takes place easily.
Another striking effect of catalytic irradiation
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Metallic at least 100 µl to 400 million R units is inhibition of resin formation. Viscosity is usual, binding is reduced and free flow results.
In the case where reactions with aromatic compounds are carried out, the irradiation can be catalyzed by means of
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100 billion n 1.00 i11ioll; it unites: ¯; \ '..; C lc; caar lzT; .'l: l ': le 1 = alogrnure .1étDlliaue eu 11 & l'ticulicr J.1 Cl or ..1 "l'. <, L-5t # rctiou,); 5 1 causes: rû; ne cr¯ ', y: ce..ic; üt (..' 'on iroton <.L1 co -;> Jo;'> n-5 .roabic.ue by a carboniun ion.
The speed of re ;; c [; i011 ces r'lJ: fr) 1 '<c; ut8f' 1-Lecctioiis cu -5ype Friedel-Crafts, is therefore the er, le'r (Ll [tlJl8.l (; llt recruit law? 1 , cjue ces, r .- 'rctions are performed dcns le', cOiliti011D c¯'¯rrc: c'icft: Lor c. t¯.1 ,; s'e by a metal at ':). oyen' Ce 100 aillions c "unitr's 1 1; LOO 'illions' cl: - 'u ,,' 1.i tés li.
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! Although usually when using or A1 Cl3 as
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catalyst, the reaction will not proceed until after ... no more than one equivalent of the catalyst is used by irradiation with metal catalysis at ... average of 100 till around 400 million R units, the reaction is quickly completed.
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It is therefore apparent that the carboni-a ions are supposed to enter the aromatic nucleus.
Thus secondary and tertiary alcohols condense with benzene or naphthalene with formation of alkylated derivatives by irradiation with metal catalysis by means of 100 allions with 400 allions of R units. Olefins also and paraffins with high ratification can react
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with benzene, and trimethyl-pentane. yields 1-butyl-benzene and n-butane by metal catalyzed irradiation using 100 million to 400 million units
The synthesis of aromatic aldehydes from these phenols
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and α-yahhydric acid is also caused by irrac: iation catalyzed with an average of 100 tillions. .00 allions of R.
The reaction can be represented as follows:
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Yet another aspect of the invention is the diazotization
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and the reactions of the diazoïliuri compounds caused by irradiation
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ca'tc, 1.yrs <'e svec uii ,, i, flt;.; l;' a; .'oyn oc X)., "5.l Lioiir. /.00 n '.!. l.! Jo': (u.tlit. '.' 1 ,. L 'ioii d.ioniu-t i (1 iJ,.: 'ii i, 1. 1; "' or.: /.> ri 'lcbio.i (1e e 1' éi ei ii e ni tre ux nu lL c nt-i.aur-'c.ro ! r "biruo.; 'J i.! r 1' 1 ri; -. <. i;. t L o, cattlyrs; 'e? <?. r mi mtr'-l il se ¯> ro <i. ii.l: uiic 1 <èo = i; Jo; .il; ±, oA> ..;. oid; * / c 1 .- liberation cie i f- 6t la j: 'oriu; tion 0'iûii j cf ! .. '0iiiu') i <.¯.ui -j; ". T ti> É.sr F a. C -51 1 '.
Phenol :) could be .F o r> ", i <'1-1 s j¯, c z¯¯u,
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The diaKoniuui compounds produced because irradiation 'with nptallic catalysis at; loyel1 from 100 1: 1i1.1¯iOnS to 400 i1.7¯ior :: of units R rce-sent', r '.', I . '.. Gai1G311ii with phenols and cces without loss of nitrogen with forl:
12.tion of dlazolcues compounds
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Although the reactions described above are known to occur under normal conditions for chemical reactions.
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As described in the literature, it has been found by metal catalyzed irradiation using 100 billion to 400 million R units, the carbonium ion is produced by a simple and di-
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recte with minimal installation and without the use of corrosive acids and other reaction agents.
Therefore, particularly in the treatment of petroleum at the expense of 100 trillion metal catalyzed irradiation. 400 raillions of R units, we produce in the most economical way products of great industrial value.
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Another aspect of the invention is the simultaneous irre.Clip-tioii with the mean of 100 million to 400 million R units of petroleum and the addition of 2 to 5 ;. glycol, such as glycerin and an 11lstallic oxide catalyst, such as platinum oxide. The inflection of glycol increases the reactivity of 1-'o, -, - 7Ste of '.platinum lead: f'.nt s) 0cie.le,: in t la for1w. tion of COii70S ': S e: rOi.lc.tiC1'U.eS higher P. High octane number.
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: the \! ) I! 1.
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We irradiate at o * ,, c-n of 75. il7¯ions c''t, t.it 1- since uiie '.; oa:! be with cobalt 500 cm3 of oil of x oche :: - ,? wy, itm says black crude oil, contained in im rcī> ien-,! l> ol.y, 'thyl, ône of 1' liter and leaving about half of the container for
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accumulated gases. After irradiation, the liquid content of the r ± ci,> 4ent has increased and the walls of the vessel are partially flattened by the external pressure. The oil has changed from a liquid
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] o * 1 tarry, viscous in a golden fluid.- ", fine fluorescent, free-flowing L" slow '13t to viscosity: ft! I..ble which is suitable for. direct use in burning authors.
The smell is pleasant and
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exposure to air is not followed by formation of go: L, .es1 The liquid contents are placed in a metallic container and exert no corrosive action.
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E., "# The IPLE II.-
We take gaseous propane in a bomb and irradiate it at 100 million R units from a cobalt bomb. The free gas after irradiation easily dissolves in water. The gas recovered from the water is free acetylene. In the cobalt bomb, a few cm3 of liquid propane remain.
EXAMPLE TII.-
A fraction of partially refined petroleum for heating fuel is irradiated using 75 million R units. The black tarry, viscous liquid changes to a golden, fluorescent, free-flowing liquid with a noticeable reduction in viscosity. The sulphurous smell has practical ::: slow gone. After exposure to air, there is no formation of gums or tar.
EXAMPLE IV. -
We put in a bomb under a pressure of 100 pounds /
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square inch (7.03 kg / C11J.2) a> iôiaige of gas containing 90. of methane and the balance of which consists of annro.x.inativezemt '0Co.los quantities of ethane and propane. We irradiate everything with 100 million
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imitated R since mie no 11c nu cobaj-û. A .Inchuve.Gnt this the iri = a.diation, the pressure c'a.us the Voilbe fell practice'.icnt 1, 'zJr.o, as well as the ubntro le: mrtori?; Being of the ro; ab of traitbMcnt. The contents of the boi.ibe are a small amount of clear liquid ,. irucmt, acrid, which has the odor of a urélary; c de coj! Ipos -, - aro; iaticues. The liquid se ü, nlüt.r; e faci7.e? Uent goes gasoline.
FTâiiPL V.- intxoGUit 100 cubic feet (2.83 m3) ca'11ï1:, alrn; e:,: éOn introduced 100 cubic feet (2.83 m 3 of a:, 141angje:;: 4- 'thane, of ethane and propane under 100 pounds per square inch (7.03 kg / m2) pressure in a bomb containing 60 mg of platinum oxide. The bomb is irradiated with 100 million R units. cobalt bomb. Upon completion of irradiation, the pressure drops, oratically, to zero. The contents of the bomb are a - clear liquid with a pungent aromatic odor. The liquid mixes easily with it. gasoline. EXAMPLE VI ..-.
100 million R units are irradiated with 100 cubic feet (2.832 m3) of propane gas, at a pressure of 100 pounds / square inch (7.03 kg / cm2) in a cobalt bomb. At 75 million R units the pressure begins to drop and at 100 million it drops to zero. The contents of the bomb are a clear liquid with a pungent aromatic odor.
EXAMPLE VII.-
From a cobalt bomb is irradiated with 100 million R units 100 cubic feet (2.832 m2) of propane at a pressure of 100 pounds / square inch (7.03 kg / cm2) in the presence of 300 mg of oxide titanium. After applying 25 million R units the pressure begins to drop and at 100 million R units the pressure is zero. The contents of the bomb are a sharp, pungent, clear liquid which mixes easily with gasoline.
EXAMPLE VIII. -
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20 mg of platinum oxide are added to 200 cm3 of natural petroleum and the whole is irradiated with 100 million R units
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-ûrovenunt of a horube 1il cobalt. The black = J4trole m.tllr1 c'evicnt fluorescent green. L 'r: rl [lYfe ..loutre les esr'ais do distillr.tiou as follows:
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'? anointed. ;;: 0,) 40 .: 50; .. 60: '; w'0 ;:: 'anointed 1 ".' 4.; ymi t '\ J.Lscof'itf: î? Ôbai ii ts on> 11; ul,' 1 Gion s? ± ci ± 5- - 7 7J re n4 + i "1 r'irl" l in f , 0 T cCl.l.tiso '.: E ;.
(16 C) 110,295 $ 4 2,496 560 620 620 o, 61,591 10.3
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, "L- 200 cm3 of natural petroleum, 200 mg of o:;, r e of platinum and 10 cn. 'Are added. The whole is irradiated with an average of 100 billion R units. An intense fluorescent color results and a marked odor of aromatic compounds.
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EJ5iifiLE -LJL. # To 200 cm3 of natural petroleum, 20 cm of palladium chloride are added. and the whole thing is irradiated with 100 nillion è.'1.mi tss R from a cobalt bomb. Black natural petroleum turns fluorescent forest green.
The analysis shows:
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Point 201/0; 50 605 & 0, '. Point 'T: ensity Viscosity of boiling boiling specify 77 F
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<tb>
<tb> initial <SEP> final <SEP> than <SEP> to <SEP> (24 C) <SEP> in
<tb> 60 F <SEP> centisokes
<tb> (16 C)
<tb> 190 <SEP> 250 <SEP> 420 <SEP> 520 <SEP> 550 <SEP> 660 <SEP> 670 <SEP> 0.8555 <SEP> 8.04
<tb>
EXAMPLE X. -
40 mg of molybdenum sesquioxide are added to 200 cm3 of natural petroleum. We irradiate the whole at 100 million R units.
Black petroleum turns into a bright green fluorescent liquid.
The analysis shows':
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Point z0, l.oyo 50 - 60% o, a Density point Viscosity
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<tb>
<tb> boiling <SEP> boiling <SEP> specifi- <SEP> to <SEP> 77 F
<tb> initial <SEP> final <SEP> than <SEP> to <SEP> (24 C) <SEP> in
<tb> 60 F <SEP> centisokes
<tb> (16 C)
<tb> 180 <SEP> 254 <SEP> 430 <SEP> 508 <SEP> 585 <SEP> 640 <SEP> 660. <SEP> 0.8576 <SEP> 8.04
<tb>
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4 .: fpii il XI. - 300 cm3 of natural petroleum, 20! Ile: nickel powder is added. Black petroleum remains blackish green with increased fluorescence.
The analysis gives:
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Mollit 20 '40r * 50 60% 80; Point c1 'Lensi té Viseosi t0 d'tâbul7.ivion boiling s-ocifi- at '17 1 "initial, final as d. (4 C) in C7O F CF: 1.'Li .-, OiïE.S
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<tb>
<tb> (16 C)
<tb> 180 <SEP> 355 <SEP> 525 <SEP> 610 <SEP> 610 <SEP> 635 <SEP> 655 <SEP> 0.8555 <SEP> 15.6
<tb>
EXAMPLE XII.- @
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We irradiate at :: 10yen of 100 nillion (punished 1x, 200 catz of natural petroleum. The black petroleum takes on a light greenish fluorescent color.
The analysis gives:
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Point 20; 's 1a.0; 50; 60; r 50, anointed with 'Density Viscosity'
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<tb>
boiling <tb>. <SEP> boil <SEP> specifi- <SEP> to. <SEP> 77 F
<tb> initial <SEP> final <SEP> than <SEP> to <SEP> (24 C) <SEP> in
<tb> 60 F <SEP> centisokes
<tb> (16 C)
<tb> 210 <SEP> 340 <SEP> 535 <SEP> 610 <SEP> 640 <SEP> 680 <SEP> 680 <SEP>. <SEP> 0.8555 <SEP> 16.7
<tb>
EXAMPLE XIII. -
20 mg of vanadium pentoxide are added to 200 cm3 of natural petroleum. We irradiate everything with 100 million R units.
The color becomes dark greenish and fluorescent.
The analysis gives:
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Item 20J 40; 50; 6 0,, 7 80µ Point d3 Density Uiscosit
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<tb>
<tb> initial <SEP> boil <SEP> specifi- <SEP> to <SEP> 77 F
<tb> initial <SEP> final <SEP> than <SEP> to <SEP> (24 C) <SEP> in
<tb> 60 F <SEP> centisokes
<tb> (16 C)
<tb>
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zl0 310 530 584 584 590 590 0.8606 18.4
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iJlrW illL '.I1I V.
11,200 cm3 of natural petroleum, 50 Big c1'0: h. '"Y; 1e of ::; Üm1b are added. The whole is irradiated with ... an average of 100 aillion c1' units E. The color becomes fluorescent greenish, dark, dark.
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The analysis dines:
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anointed 20: -; 4.0, U. 60, ù ,; ? anoint d 'J' (-: rldt ("; 1 <cors-t <d'cbullition. él> ul. J¯1 ti on :: a = ciï i- 1 ;. 77 '' 'initial end l ( , LW (fi4. 1 ') É0 F cc #; 1; ii;>'.,: ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯ (16 C ') ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ 180 320 530 605 640 650 655 0.3702 17, *
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'"' I. ?LE 'V. To 200 c.3 of Lourôe oil (hutle c, c foute) n 6 kept fluid by heating, 20 -rfig platinum oxide is added.
The whole is irradiated at 100 aillions of uni tfs R, AVé: l1.t irraiation, bunker oil is a sticky, thick, black material having a viscosity.
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between 200 'and 300 and a point of Pbū1¯litiou of 600 to 650. After irradiation with 100 ¯.lillion units 1 1-leïise-ble. ) makes a color shade, flows freely, and exhibits no tendency to harden.
The analysis gives:
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Point 20> 40;,. 50 609F 30; ..! Seal d Density Viscosity
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<tb>
<tb> of boiling <SEP> 4bullition <SEP> soecific- <SEP> to <SEP> 77 F
<tb>
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initial 'final c-Lie 2. (21. C) en
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<tb>
<tb> 60 F <SEP> centisokes
<tb> (16 C)
<tb> 320 <SEP> 395 <SEP> 480 <SEP> 495 <SEP> 498 <SEP> 513 <SEP> 515-615 <SEP> 8.5 <SEP> 6
<tb>
Does the experiment on heavy oil show the results? the
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more mocking because the starting tiara is e.arê? e: .en t different-in appearance from that obtained after the cata.lytic irrac.iation. It is remarkable that the irradiation of heavy oil e n 2 ,.
G .. or 6, by means of 100 aillions at 400 - * illions è.'unie time, without any L1Ótallicue catalyst, / provoC! Ue -His rapid cracking in -with free flowing liquid and having a color 2.J. lf "<", 1, have a viscosity of 4.5. However, with catalyst '1? platinum oxide, there is apparently some hydrorefomming with a viscosity of 6. In the case of heavy oil, for which the lowest viscosity is desired, irradiation with Ce 100 million units R to 400 billion R units is sufficient in
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itself to crack cGtalytiauēsc.W, heavy oil no.2, or 6
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very easy / .slow.
/
It is understandable that various modifications can be made to the embodiments without departing from the scope of the invention.