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WO2015158922A1 - Materiau constitue d'une preparation comprenant du ferrocene - Google Patents

Materiau constitue d'une preparation comprenant du ferrocene Download PDF

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WO2015158922A1
WO2015158922A1 PCT/EP2015/058459 EP2015058459W WO2015158922A1 WO 2015158922 A1 WO2015158922 A1 WO 2015158922A1 EP 2015058459 W EP2015058459 W EP 2015058459W WO 2015158922 A1 WO2015158922 A1 WO 2015158922A1
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WO
WIPO (PCT)
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ferrocene
granule
combustion
hydrocarbon
fire
Prior art date
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Application number
PCT/EP2015/058459
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English (en)
Inventor
James Brian Mitchell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite de Rennes 1
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite de Rennes 1
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to CA2944271A priority Critical patent/CA2944271A1/fr
Priority to EP15717005.1A priority patent/EP3132008B1/fr
Priority to US15/304,760 priority patent/US9951286B2/en
Publication of WO2015158922A1 publication Critical patent/WO2015158922A1/fr
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Ceased legal-status Critical Current

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    • C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
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    • C10L2250/00—Structural features of fuel components or fuel compositions, either in solid, liquid or gaseous state
    • C10L2250/06—Particle, bubble or droplet size

Definitions

  • the invention relates to the field of hydrocarbon combustion. More particularly, the invention relates to the reduction of fumes from the combustion of hydrocarbons and the reduction of undesirable combustion products.
  • Fumes resulting from incomplete hydrocarbon combustion include many chemical compounds, such as, for example, polycyclic and aromatic hydrocarbons (PAHs), volatile organic compounds (VOCs), polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), English «Volatile Organic Compounds'), unburned fuels and other products of combustion in addition to solid particles commonly known as soot and which contain carbon as well as possibly oxygen and hydrogen, in addition to the impurities present in them. fuels before combustion. Some of these elements are detrimental to the health of people. It is therefore important to be able to limit their emission.
  • PAHs polycyclic and aromatic hydrocarbons
  • VOCs volatile organic compounds
  • PAHs polycyclic aromatic hydrocarbons
  • English «Volatile Organic Compounds' Unburned fuels and other products of combustion in addition to solid particles commonly known as soot and which contain carbon as well as possibly oxygen and hydrogen, in addition to the impurities present in them. fuels before combustion.
  • Patent application WO2004 / 014489 A1 published on February 19, 2004, discloses a fire extinguishing device, in the form of a plastic ball containing a detonating pyrotechnic system, dispersing dry powders, reagents, liquids or other, alone or in combination.
  • the mode of diffusion is important and greatly conditions the efficiency of the process. Poor propagation of ferrocene on fire results in limited action. If ferrocene is spilled before the start of fire, its diffusion is not homogeneous and leads to a limited efficiency. Dispersion using a device similar to the one previously mentioned and used for extinguishing purposes does not respond optimally to homogeneous diffusion. High temperatures quickly damage container capsules and diffusion is not controlled.
  • a direct diffusion of ferrocene on a fire also does not allow to be effective, it can not then reach the base of the flames, being itself flammable.
  • the invention improves the state of the art by providing a material comprising a preparation made of a homogeneous mixture of an organometallic compound and an inert flame retardant material.
  • the organometallic compound is ferrocene. According to one variant, the organometallic compound is a derivative of ferrocene.
  • the inert flame retardant material is a porous material.
  • the inert flame retardant material is plaster or refractory clay.
  • homogeneous mixture is understood to mean a mixture in which each of the components is present in substantially identical proportions throughout the preparation.
  • the amount of ferrocene or ferrocene derivative represents a level of 10 to 30% of the total material that makes up the granule.
  • the material is in the form of a granule composed of the aforementioned material.
  • the granule of material is hollow and its density is such that it can float on the surface of an oil or a liquid hydrocarbon.
  • the granule of material is spherical, elliptical, rectangular, square, or chip-shaped.
  • the largest dimension (or the overall dimension) of the granule of material does not exceed 30 millimeters (typically from 10 to 30 mm).
  • the granule of material is adapted to progressively release the ferrocene particles in the form of steam and under the effect of heat when it is positioned on the surface of a hydrocarbon on fire.
  • the granule of material is adapted in particular to a progressive release of the ferrocene particles, in the vapor phase, in the form of ferrocene vapor, because of the progressive degradation of the inert flame retardant material under the effect of the heat emitted by the hydrocarbon fire.
  • FIG. 1 represents a granule of materials composed of ferrocene and plaster according to a particular and nonlimiting embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows a sectional view of a granule of material similar to that shown in Figure 1, but of hollow form, according to a particular and non-limiting embodiment of the invention.
  • Figure 3 a granule of material comprising ferrocene and plaster in a particular and non-limiting embodiment of the invention, on the surface of a hydrocarbon compound on fire.
  • FIG. 4 is a graph showing soot emission values from a hydrocarbon fire as a function of the level of ferrocene present in the vapor phase according to a particular and non-limiting embodiment of the invention.
  • the modules shown are functional units, which may or may not correspond to physically distinguishable units. For example, these modules or some of them are grouped into a single component. In contrast, according to other embodiments, some modules are composed of separate physical entities.
  • FIG. 1 illustrates a granule P1 of material consisting of a preparation made of a mixture of F ferrocene particles (iron dicyclopentadienyl; Fe (C 5 H 5 ) 2) and / or F particles of a ferrocene derivative. and a matrix of inert flame retardant material FPM according to a particular and non-limiting embodiment of the invention.
  • F ferrocene particles iron dicyclopentadienyl; Fe (C 5 H 5 ) 2
  • FPM inert flame retardant material
  • the inert flame retardant material matrix FPM of the material consists of plaster (also called “plaster-of-Paris” or hydrated calcium sulfate).
  • the use of the material in the form of granules thus formed allows a homogeneous diffusion (diffusion) of ferrocene at the base of the flames of a hydrocarbon fire, with a view to improving combustion and appreciably reducing fumes. particles and / or undesirable compounds.
  • ferrocene is a crystalline compound that evaporates from 100 ° C. Its melting temperature is 174 ° C. and its boiling point is 249 ° C. when its vapor pressure is equal to atmospheric pressure, under standard atmospheric conditions. It is also a flammable substance in the air whose combustion leads to the appearance of iron oxide particles. Ferrocene is very stable at high temperatures up to 500 ° C.
  • Heavy oils mixing various hydrocarbon compounds, such as aliphatic or aromatic compounds, for example, are characterized by boiling temperatures between 50 ° C and 400 ° C.
  • the ferrocene present on the surface of a burning hydrocarbon can evaporate from the surface and join the flame zone, in the vapor phase, to act as a catalyst for combustion.
  • Other Less stable compounds such as, for example, pentacarbonyl Fe (CO) 5 , could not evaporate towards the zone of flames but would merge, in the form of iron or solid iron oxide, with the hydrocarbons by pyrolysis.
  • the conditioning of ferrocene P1 granules consist of a preparation made of a homogeneous mixture of F particles of ferrocene and flame retardant plaster FPM, allows a homogeneous diffusion in the area fire and increased efficiency as a catalyst for combustion.
  • the entry of the ferrocene according to the granular packaging mode protects it from the high temperatures of the flame zone, going beyond 1000 ° C, during the spreading phase.
  • the diffusion of ferrocene according to the embodiment of the invention is therefore gradual and slow, which allows the efficiency of the process.
  • the ferrocene is gradually released from the granules, in the form of steam.
  • the ferrocene vapors thus liberated mix with the vapors of the hydrocarbons on fire.
  • the combustion being in practice a combustion of the vapors.
  • the plaster casing present in the granules protects the ferrocene particles from high temperatures during a step of crossing the zone of the flames during a spreading operation. Plaster then acting as a thermal insulator preventing too rapid temperature rise of the ferrocene particles.
  • the ferrocene can be placed on the surface of a hydrocarbon layer before the birth of a fire or after the start of a fire.
  • the plaster is replaced by refractory clay which has similar properties of thermal insulation.
  • the plaster is replaced by zeolite powder.
  • the granular structure makes it possible to operate by gradually adding predetermined amounts of ferrocene until a combustion quality is obtained which is sufficient to reduce the emission of smoke and or undesirable particles during a hydrocarbon fire.
  • the level of ferrocene included in a granule is 10 to 30% of the total material, thus allowing the granules not to degrade too rapidly and to sufficiently protect the ferrocene particles during the diffusion phase to then operate as a combustion catalyst.
  • Such a proportion of ferrocene in the granules causes an approximate proportion of the order of 0.5% in the mixture of ferrocene vapors and hydrocarbons on fire.
  • the granules P1 are spherical, elliptical, rectangular, square, or chip-shaped, or any other form allowing easy spreading while acting as a temporary protective thermal barrier particles ferrocene to improve their diffusion on the hydrocarbon, making it as homogeneous as possible.
  • the P1 granules have a maximum dimension of 30 mm, providing mechanical characteristics suitable for simple and rapid spreading on a hydrocarbon web.
  • the slow diffusion of ferrocene vapors carried out by the diffusion of ferrocene mixed with an inert flame retardant material in the form of granules, tablets or pellets, for example, also allows a consequent reduction of the fumes of fumes and unwanted particles during a fire of solids, such as in particular rubber (non-limiting example).
  • FIG. 2 illustrates a granule P2 similar to the granule P1, seen in section, whose hollow structure allows it to float (or float better) on the surface of a liquid hydrocarbon layer.
  • the hollow portion of the granule P2 comprises air, aimed at reducing its density and supplying oxygen to the combustion.
  • the granules are manufactured according to manufacturing methods well known to those skilled in the field of the manufacture of granules or tablets and implement, for example, a pelletisation method.
  • granules comprising ferrocene are obtained by pelletizing, by mixing and moistening a plaster and ferrocene powder. Centrifugal movement within a drying chamber produces agglomerates that combine to form compact granules. Some characteristics of the granules can be improved or realized by means of direct granulation or granulation layer by layer, for example.
  • FIG. 3 represents a granule P1 comprising ferrocene F and plaster FPM according to a particular and non-limiting embodiment of the invention, on the surface of a CO hydrocarbon compound on fire. Combustion of hydrocarbon CO generates VOC vapors from hydrocarbon combustion.
  • FV ferrocene vapor A slow and gradual release of FV ferrocene vapor is effected from the P1 granulate, under the effect of heat. FV vapors are then advantageously mixed with OV vapors and operate as a combustion catalyst effect, resulting in a consequent reduction of fumes and unwanted particles.
  • pellets attached to floating elements and comprising a mixture of plaster and ferrocene, made according to a particular and non-limiting embodiment of the invention. , resulted in a 90-95% reduction in fume emissions from a light crude oil fire in a small container.
  • This experiment was carried out in a content of 1 65 centimeters in diameter comprising 80 liters of light crude oil with 32 pellets with a diameter of 27 mm each.
  • FIG. 4 is a graphical representation illustrating soot emission rates from a hydrocarbon fire as a function of the level of ferrocene F present in the vapor phase and released due to the temperature rise of the pellets P1 or P2. scattered on the surface of the fire.
  • the concentration of ferrocene in the vapor phase is expressed in FIG. 4 as a percentage of the FV ferrocene vapors with respect to all the vapors present and composed of the sum of the VOC hydrocarbon compound vapors and the FV ferrocene vapors.
  • the invention is not limited to the plaster and ferrocene formulation described above but to any formulation comprising ferrocene or ferrocene derivative particles mixed with an inert flame retardant matrix acting as a temporary thermal barrier to protect the ferrocene during homogeneous diffusion on the surface of a hydrocarbon and then allowing their release for operation as a combustion catalyst and reduce fumes and / or undesirable particles.

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Abstract

L'invention concerne un matériau constitué d'une préparation faite d'un mélange de ferrocène et d'une matière ignifuge inerte telle que du plâtre, le matériau présenté sous forme de granulés étant adapté à un épandage simple et rapide sur un feu d'hydrocarbure, de sorte que, sous l'effet de la chaleur du feu, le ferrocène contenu dans le granulé soit diffusé progressivement et de façon homogène en phase vapeur sur la base des flammes, en vue d'optimiser la combustion de l'hydrocarbure et aux fins de réduire l'émission des fumées et des particules indésirables.

Description

MATERIAU CONSTITUE D'UNE PREPARATION COMPRENANT DU
FERROCENE.
1. Domaine de l'invention.
L'invention se rapporte au domaine de la combustion des hydrocarbures. Plus particulièrement, l'invention concerne la réduction de fumées issues de la combustion d'hydrocarbures et la réduction de produits de combustion indésirables.
2. Etat de l'art.
Dans le cas d'une combustion pauvre d'un hydrocarbure et lorsqu'il existe suffisamment d'oxygène pour garantir une combustion complète, le produit de la combustion se compose de dioxyde de carbone et d'eau, dans des proportions établies selon l'équation de transformation suivante :
2CXHY + (2x+0.5y) 02→ 2xCO2 + yH2O
Dans le contexte d'une combustion riche d'un hydrocarbure et lorsque le taux d'oxygène est insuffisamment présent pour garantir une combustion complète, il est observé une émission de matières résiduelles et de gaz de combustions, telles que, par exemple, de la suie et des particules autres, sous forme gazeuse ou d'aérosol, usuellement nommées « produits de combustion incomplète » (de l'anglais « PICs » et qui signifie « Product of Incomplète Combustion »). Les fumées résultant de combustions incomplètes d'hydrocarbures comprennent de nombreux composés chimiques, tels que, par exemple, des hydrocarbures polycycliques et aromatiques (PAH, de l'anglais « Polycyclic Aromatic Hydrocarbons »), des composés organiques volatiles (VOC, de l'anglais « Volatile Organic Compounds »), des combustibles non brûlés et d'autres dérivés de produits de combustion en plus des particules solides communément appelées suies et qui contiennent du carbone ainsi que possiblement de l'oxygène et de l'hydrogène, en plus des impuretés présentes dans les combustibles avant combustion. Certains de ces éléments sont préjudiciables à la santé des personnes. Il est alors important de pouvoir limiter leur émission.
Dans des contextes contrôlés, tel qu'un four ou tout autre dispositif similaire adapté à une combustion contrôlée, il est possible de limiter les composés de combustion indésirables et/ou nocifs en apportant, par exemple, de l'oxygène aux flammes soit en mélangeant préalablement de l'oxygène au combustible, soit en diffusant de l'air dans les flammes.
Dans des contextes où l'adjonction d'oxygène est non-contrôlable ou mal contrôlée, il existe une émission de PICs dans l'atmosphère, le plus souvent accompagnée de la présence d'un éventail de fumées visibles. Des réglementations afférentes aux combustions susceptibles de générer des PICs visent souvent à limiter l'opacité des fumées et à conserver une bonne visibilité au travers des produits de combustion, et ce, que les combustions s'opèrent en atmosphère libre ou encore dans une structure équipée d'une cheminée ou d'un dispositif d'échappement des fumées.
Les feux de carburants ou d'huiles brutes conduisent à des émissions de fumées particulièrement denses. Cela arrive parfois accidentellement lors d'opérations de déversement de pétrole ou encore lors d'exercices de combat contre les incendies.
Des incendies de stocks de pneumatiques automobiles peuvent brûler pendant des temps très longs et dégager d'énormes fumées, notamment du fait de la présence d'air dans un tel empilement. Des feux d'amas de déchets, ménagers ou autres, présentent des caractéristiques similaires de durée et de pollution.
Ces situations sont telles qu'elles entraînent des dommages sensibles à l'environnement, qui comprennent une pollution physique et visuelle.
En effet, l'émission de fumées épaisses entraîne une perception négative du public à l'égard des opérations à l'origine des émanations ou des incidents en lien avec ces émanations.
Le brevet US 5,713,964 (Mitchell, 1991) enseigne qu'un mélange de ferrocène et d'hydrocarbure réduit conséquemment les émissions de fumées, de PAH et de VOC, lors d'une combustion en atmosphère libre et lorsque le mélange a été effectué préalablement à la combustion. Le ferrocène, encore appelé dicyclopentadiényle de fer, est un composé organométallique de formule Fe(C5H5)2. Il fait partie de la famille des métallocènes. Le ferrocène est lui-même un composé inflammable et son adjonction dans un feu conduit à une émission de fumée rouge du fait de la formation de particules d'oxyde de fer.
La demande de brevet WO2004/014489 A1 , publiée le 19 février 2004, divulgue un dispositif extincteur de feu, sous la forme d'une boule en plastique contenant un système pyrotechnique détonant, dispersant des poudres sèches, des réactifs, des liquides ou autres, seuls ou en combinaison.
Si la dispersion de ferrocène sur un feu d'hydrocarbure permet une réduction conséquente des émissions de particules indésirables, tel que décrit précédemment, le mode de diffusion est important et conditionne grandement l'efficacité du procédé. Une mauvaise propagation du ferrocène sur le feu entraîne une action limitée. Si le ferrocène est répandu avant le départ de feu, sa diffusion n'est pas homogène et conduit à une efficacité restreinte. Une dispersion à l'aide d'un dispositif contenant similaire à celui précédemment cité et utilisé à des fins d'extinction, ne répond pas de façon optimale à une diffusion homogène. Les températures élevées abîment rapidement les capsules faisant office de contenants et la diffusion n'est pas contrôlée.
Une diffusion directe du ferrocène sur un feu ne permet pas non plus d'être efficace, celui-ci ne pouvant alors atteindre la base des flammes, étant lui-même inflammable.
Les solutions existantes présentent des inconvénients.
3. Résumé de l'invention.
L'invention permet d'améliorer l'état de l'art en proposant un matériau comprenant une préparation faite d'un mélange homogène d'un composé organométallique et d'une matière ignifuge inerte.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le composé organométallique est du ferrocène. Selon une variante, le composé organométallique un dérivé du ferrocène.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la matière ignifuge inerte est une matière poreuse.
Avantageusement, la matière ignifuge inerte est du plâtre ou de l'argile réfractaire. Il est entendu ici par « mélange homogène » un mélange dans lequel chacun des composants est présent dans des proportions sensiblement identiques dans l'ensemble de la préparation.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la quantité de ferrocène ou de dérivé du ferrocène représente un taux de 10 à 30 % de la matière totale qui compose le granulé.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le matériau se présente sous la forme d'un granulé composé du matériau précité.
Avantageusement, le granulé de matériau est creux et sa densité est telle qu'il peut flotter à la surface d'une huile ou d'un hydrocarbure liquide.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le granulé de matériau est de forme sphérique, elliptique, rectangulaire, carrée, ou en forme de copeau.
Avantageusement, la plus grande dimension (ou la dimension hors-tout) du granulé de matériau n'excède pas 30 millimètres (typiquement de 10 à 30mm).
Selon un mode de réalisation de l'invention, le granulé de matériau est adapté à libérer progressivement les particules de ferrocène sous forme de vapeur et sous l'effet de la chaleur lorsqu'il est positionné à la surface d'un hydrocarbure en feu.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le granulé de matériau est adapté notamment à une libération progressive des particules de ferrocène, en phase vapeur, sous forme de vapeur de ferrocène, du fait de la dégradation progressive de la matière ignifuge inerte sous l'effet de la chaleur émise par le feu d'hydrocarbure. 4. Liste des figures.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels :
La figure 1 représente un granulé de matériaux composé de ferrocène et de plâtre selon un mode particulier et non limitatif de l'invention.
La figure 2 représente une vue en coupe d'un granulé de matériau similaire à celui représenté sur la figure 1 , mais de forme creuse, selon un mode particulier et non limitatif de l'invention.
La figure 3 un granulé de matériau comprenant du ferrocène et du plâtre selon un mode particulier et non limitatif de l'invention, à la surface d'un composé hydrocarbure en feu.
La figure 4 est un graphique représentant des valeurs d'émission de suies en provenance d'un feu d'hydrocarbure en fonction du taux de ferrocène présent en phase vapeur selon un mode de réalisation particulier et non limitatif de l'invention.
5. Description détaillée de modes de réalisation de l'invention.
Sur les figures 1 à 3, les modules représentés sont des unités fonctionnelles, qui correspondent ou non à des unités physiquement distinguables. Par exemple, ces modules ou certains d'entre eux sont regroupés dans un unique composant. A contrario, selon d'autres modes de réalisation, certains modules sont composés d'entités physiques séparées.
La figure 1 illustre un granulé P1 de matériau constitué d'une préparation faite d'un mélange de particules F de ferrocène (dicyclopentadiényle de fer ; Fe(C5H5)2 ) et/ou de particules F d'un dérivé de ferrocène et d'une matrice de matière ignifuge inerte FPM selon un mode de réalisation particulier et non limitatif de l'invention.
Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, la matrice de matière ignifuge inerte FPM du matériau est constituée de plâtre (encore appelé « Plâtre-de-Paris » ou sulfate de calcium hydraté).
Avantageusement, l'usage du matériau sous la forme de granulés ainsi constitués permet un épandage (une diffusion) homogène de ferrocène à la base des flammes d'un feu d'hydrocarbure, en vue d'améliorer la combustion et de réduire sensiblement les émanations de particules et/ou composés indésirables.
En effet, le ferrocène est un composé cristallin qui s'évapore à partir de 100°C. Sa température de fusion est de 174°C et sa température d'ébullition est 249°C lorsque sa pression de vapeur est égale à la pression atmosphérique, sous conditions atmosphérique standards. C'est en outre une substance inflammable dans l'air dont la combustion conduit à l'apparition de particules d'oxyde de fer. Le ferrocène est très stable à des températures élevées allant jusqu'à 500°C.
Les huiles lourdes, mélangeant divers composés hydrocarbures, tels que des composés aliphatiques ou aromatiques, par exemple, se caractérisent par des températures d'ébullition entre 50°C et 400°C.
Le ferrocène présent à la surface d'un hydrocarbure en feu peut donc s'évaporer de la surface et rejoindre la zone des flammes, en phase vapeur, pour agir comme un catalyseur de la combustion. D'autres composés moins stables, tels que par exemple le pentacarbonyl Fe(CO)5 , ne pourraient s'évaporer vers la zone des flammes mais se confondraient, sous forme de fer ou d'oxyde de fer solide, avec les hydrocarbures par pyrolyse.
Avantageusement, et selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le conditionnement du ferrocène en granulés P1 constitués d'une préparation faite d'un mélange homogène de particules F de ferrocène et de plâtre ignifuge FPM, permet une diffusion homogène dans la zone de l'incendie et une efficacité accrue comme catalyseur de la combustion. L'entrée du ferrocène selon le mode de conditionnement en granulés le protège des températures élevées de la zone de flammes, allant au-delà 1000 °C, pendant la phase d'épandage. L'élévation progressive de la température des granulés poreux, sous l'effet du feu, libère ensuite le ferrocène, en phase vapeur, à la surface de l'hydrocarbure en feu, où la température est inférieure à 500°C.
La diffusion du ferrocène selon le mode de réalisation de l'invention est donc progressive et lente, ce qui permet l'efficacité du procédé. Le ferrocène est progressivement libéré des granulés, sous forme de vapeur. Les vapeurs de ferrocène ainsi libérées se mélangent aux vapeurs des hydrocarbures en feu. La combustion étant en pratique une combustion des vapeurs.
Avantageusement, l'enveloppe de plâtre présente dans les granulés protège les particules de ferrocène des hautes températures lors d'une étape de traversée de la zone des flammes pendant une opération d'épandage. Le plâtre agissant alors comme un isolant thermique empêchant une montée en température trop rapide des particules de ferrocène. Avantageusement, et du fait de la structure des granulés, le ferrocène peut être placé à la surface d'une nappe d'hydrocarbure préalablement à la naissance d'un feu ou après le départ d'un feu.
Selon une variante, le plâtre est remplacé par de l'argile réfractaire qui possède des propriétés similaires d'isolant thermique.
Selon une autre variante, le plâtre est remplacé par de la poudre de zéolithe.
Avantageusement, la structure en granulés permet d'opérer en ajoutant progressivement des quantités prédéterminées de ferrocène jusqu'à obtenir une qualité de combustion suffisante pour réduire l'émanation de fumées et ou de particules indésirables lors d'un feu d'hydrocarbures.
Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le taux de ferrocène compris dans un granulé est de 10 à 30 % de la matière totale, permettant ainsi aux granulés de ne pas se dégrader trop rapidement et de protéger suffisamment les particules de ferrocène pendant la phase de diffusion en vue d'opérer ensuite comme un catalyseur de combustion. Une telle proportion de ferrocène dans les granulés entraine une proportion approximative de l'ordre de 0,5% dans le mélange des vapeurs de ferrocène et d'hydrocarbures en feu.
Selon le mode préféré de réalisation de l'invention, les granulés P1 sont de forme sphérique, elliptique, rectangulaire, carrée, ou en forme de copeau, ou tout autre forme permettant un épandage aisé tout en agissant comme une barrière thermique protectrice provisoire des particules de ferrocène pour améliorer leur diffusion sur l'hydrocarbure, faisant en sorte qu'elle soit la plus homogène possible. Selon le mode préféré de réalisation de l'invention, les granulés P1 présentent une dimension maximale de 30mm, offrant des caractéristiques mécaniques adaptées à un épandage simple et rapide sur une nappe d'hydrocarbure.
Il est à noter que la diffusion lente de vapeurs de ferrocène mise en œuvre par la diffusion du ferrocène mélangé à une matière ignifuge inerte, sous la forme de granulés, de comprimés ou de pastilles, par exemple, permet également une réduction conséquente des émanations de fumées et de particules indésirables lors d'un incendie de matières solides, telles que notamment du caoutchouc (exemple non limitatif).
La figure 2 illustre un granulé P2 similaire au granulé P1 , vue en coupe, dont la structure creuse lui permet de flotter (ou de mieux flotter) à la surface d'une nappe d'hydrocarbure liquide.
Avantageusement, le partie creuse du granulé P2 comprend de l'air, visant à réduire sa densité et à apporter de l'oxygène à la combustion.
Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, les granulés sont fabriqués selon des procédés de fabrication bien connus de l'homme de l'art dans le domaine de la fabrication de granulés ou de comprimés et mettent en œuvre, par exemple, une méthode de pelletisation.
Par exemple, et selon un mode de réalisation particulier et non limitatif de l'invention, les granulés comprenant du ferrocène sont obtenus par pelletisation, en mélangeant et en humidifiant une poudre de plâtre et de ferrocène. Un mouvement centrifuge à l'intérieur d'une case de séchage produit des agglomérés qui se réunissent en formant des granulés compacts. Certaines caractéristiques des granulés peuvent être améliorées ou réalisées par un moyen de granulation directe ou de granulation couche par couche, par exemple. La figure 3 représente un granulé P1 comprenant du ferrocène F et du plâtre FPM selon un mode particulier et non limitatif de l'invention, à la surface d'un composé hydrocarbure CO en feu. Une combustion de l'hydrocarbure CO génère des vapeurs COV de combustion d'hydrocarbure. Un dégagement lent et progressif de vapeur FV de ferrocène s'effectue depuis le granulé P1 , sous l'effet de la chaleur. Les vapeurs FV se mélangent alors avantageusement aux vapeurs OV et opèrent un effet de catalyseur de combustion, entraînant une diminution conséquente des émanations de fumées et de particules indésirables.
Il est à noter, en guise d'indicateur de performances, que des pastilles attachées à des éléments flottants (des bouchons), et comprenant un mélange de plâtre et de ferrocène, réalisées selon un mode de réalisation particulier et non limitatif de l'invention, ont permis une réduction de 90 à 95% des émissions de fumées d'un incendie de pétrole brut léger, dans un contenant aux dimensions réduites.
Cette expérience a été réalisée dans un contentant de 1 65 centimètres de diamètre comprenant 80 litres de pétrole brut léger avec 32 pastilles de d'un diamètre de 27mm chacune.
La figure 4 est une représentation graphique illustrant des taux d'émission de suies en provenance d'un feu d'hydrocarbure en fonction du taux de ferrocène F présent en phase vapeur et libéré du fait de l'élévation en température des granulés P1 ou P2 dispersés à la surface du feu.
La concentration de ferrocène en phase vapeur est exprimée sur la figure 4 en pourcentage des vapeurs de ferrocène FV par rapport à la totalité des vapeurs présentes et composées de la somme des vapeurs de composé d'hydrocarbure COV et des vapeurs de ferrocène FV.
Bien évidemment, l'invention ne se limite pas à la formulation de plâtre et de ferrocène décrite ci-avant mais à toute formulation comprenant des particules de ferrocène ou de dérivé de ferrocène mélangées à une matrice ignifuge inerte opérant comme une barrière thermique provisoire en vue de protéger le ferrocène pendant une diffusion homogène à la surface d'un hydrocarbure et autorisant ensuite leur libération en vue d'opérer comme un catalyseur de combustion et de réduire les émanations de fumées et/ou de particules indésirables.

Claims

REVENDICATIONS
1. Granulé de matériau comprenant une préparation faite d'un mélange homogène d'un composé organométallique et d'une matière ignifuge inerte (FPM), caractérisé en ce que ledit matériau est poreux et en ce que sa plus grande dimension est comprise entre 10 et 30mm.
2. Granulé de matériau selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit composé organométallique est un ensemble de particules (F) de ferrocène (F) et/ou d'un dérivé du ferrocène.
3. Granulé de matériau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite matière ignifuge inerte (FPM) est du plâtre ou de l'argile réfractaire.
4. Granulé de matériau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le taux de férrocène est compris entre 10 et 30 pour cent de la matière totale présente dans ladite préparation.
5. Granulé de matériau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit granulé (P2) est creux et que sa densité est telle qu'il flotte à la surface d'une huile ou d'un hydrocarbure.
6. Granulé de matériau selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est présenté sous la forme d'un élément sphérique, elliptique, rectangulaire, carrée, ou en forme de copeau.
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