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PROOEDE DE TRANSFORMATION MOLECULAIRE SOUS PRESSION ET EN
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PHASE LIQUIDE D'HYDROCARBURES A POINTS D'EBULLITION ELEVES EN HYDROCARBURES AYANT DES POINTS DESZTT01 MOINS ELEVES.
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Dans les breveta français 10 711t323 du 20 Février 1931 poarr oproo6dé et appareils de transformation d'hydro carbures lourds en hydrocarbures ayant un point d' ÁUlli t10a moins élevé" et 30 739s588 du 6 Octobre 1931 pour ''procédé et appareils pour le traitement des hydrocarbures" l'inventeur a décrit un procédé de transformation moléculaire, sous pression et en phase liquide d'hydrocarbures par passage de
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ceux-ci dans deux zone a distincte a 1 une zone de chauffage et une zone de réaclonl suivant oe procédé, un courant unique d'hydrocarburea chauffé à la température désirée dans la zone de chauffage est, à son entrée dans la zone de
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réaction,
divisé en plusieurs oauranta dérivas identiques
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qui sont portés à urne température suffisante à l'aocomplissementde la. transformation moléoulaire. par l'application de ce procédé, cette transformation peut être réalisée remarquablement de manière continue et sans formation dans les tubes de dépôts de carbone gênants.
La présente invention se rapporte à un procédé du même genre dans lequel la transformation moléeulaire noue pression et en phase liquide des hydrocarbures est également réalisée par passage de ceux-ci dans deux zones distinctes : une zone de chauffage et une zone de réaction, les hydrocarbures passant en courant unique dans la zone de chauffage et ce courant étant divisé en courants dérivés dans la zone de réaotion;
suivant la présente invention, dans la zone de chauffage, les hydrocarbures reçoivent une quantité de calories suffisante pour permettre leur transformation moléculaire ultérieure et;, dans la zone de réaotion, ils se trouvent dans un milieu qui est en équilibre thermique avec eux-mêmes, de telle sorte que la transformation moléoulaire s'exécute simultanément dans son divers courante
Suivant un mode particulièrement intéressant d'exécution de la présente invention, les divers courants dérivés circulant dans la zone de réaction sont placée dans des conditions physiques distinctes les unes des autres, de telle sorte que, dans ces divers courants dérivés, la transformation peut être poussée à des degrés différents,
les produite donnée par ces divers courante étant, par suite, différents les uns des autres.
Ainsi, suivant la présente invention, dans ces divers courants dérivés : a) les quantités d'hydrocarbures en circulation peuvent être différentes les unes des autres. b) les vitesses de circulation des hydrocarbures peuvent
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être différentes les unes des autres,, o) les seotions transversales des divers courante dérivée peuvent être distinctes les unes des autre., etc.
De nombreuses installations peuvent être établies pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus définie
La présente invention a également pour objet les diverses installations qui peuvent être établies pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus défini ou de non variantes d'exéoution.
Ces installations sont caractérisées par tout ou partie des éléments suivante : a) un circuit unique de chauffage des hydrocarbures à leur température de transformation, ce circuit pouvant être constitué par un serpentin recevant les hydrocarbures d'une canalisation sous pression et étant disposé dans une chambre de chauffe où toute surchauffe est évité..
b) une nourrice reliée à la sortie du serpentin précitée o) des tubes de transformation des hydrocarbures,, ces tubes étant montés en parallèle sur cette nourrice.) d) des moyens de maintien de ces tubes et de leur contenu à la température de transformation, e) un évaporateur propre à chaque tube, f) une tour de fractionnement unique à laquelle est raccordée la tubulure d'échappement des vapeurs de chacun des évaporateurs prjoités.
g) chaque tube de réaction est pourvu de moyens de mise hors circuit, de moyens de nettoyage, et de moyenê de remise en circuit pendant le fonctionnement des autres tubesa h) des tubes de réaction de secours@ i ) l'un des tubes, au moins, est pourvu, d'au moins, l'un des éléments suivante : @) un by-pass de purge dans son évaporateur après sa mise hors circuit, .la) un by-pass de remplissage et de mise sous pression avant sa remise en oirouit.
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Suivant un mode dexéout:Lon d'une installation de ce genre, plusieurs tubes de transformation ont des capacités distinctes les unes des autres, ces capacité* distinctes pouvant être constituée* :
a) soit par des tubes de diamètres distincts les une des autres et de même longueur, b) soit par des tubes de même diamètre et de longueurs distinctes les unes des autres, @) soit par des tubes de diamètres distinots les uns des autres et de longueurs/distinctes les unes des autres.
De plus, l'un, au moins, des tubes de transformation est pourvu d'organes permettant de modifier les conditions de la transtormation des hydrocarbures, ces organes pouvant comprendre tout ou partie des éléments suivants ! a) -un détendeurs b) des moyens de refroidissement interne des hydrocarbures
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oontoons dans oo tube, @) des moyens de refroidissement externe de oes marnes
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hydrooarbdres Suivant d'autres modes d'exécution de la présente Invention :
a) le détendeur d'un tube de réaction, au moine, est dé.. montable, b) l'évaporateur propre à ce tube est pourvu d'une canalisation de soutirage des produits lourds, d'une canalisation de soutirage des produite de densités Intermédiaires et d'une canalisation d'éohappement des produits léger..
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Les dessins schématiques ai.joints9 donnée à titre d'exemple et qui ne sauraient, en aucune façon, limiter la portée de la présente invention, montrent :
Figure 1, en plan, une Installation établie
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ooDt'orm4ment aux principes ci-dessus défini s< Figure 2e en élévation, la mbne installation, Dans oes deux figures, les mêmes signes de
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Référence étant faite à ces dessins, 1 est le bac d'alimentation de l'installation. Ce bao est relié par la canalisation 2 à un bac mélangeur 3 qui, par la canalisation 4 alimente une pompe de refoulement 5. Gatte pompe envoie. à la pression désirée, les hydrocarbures à traiter, à travers la canalisation 6 dans le serpentin de chauffage @ 7.
Ce serpentin de chauffage 7 est placé dams un four 8 qui peut être chauffée par exemple, par des brûleurs alimentés par des produits ré@iduels, gaz ou autroa, ré@ultant du traitement des hydrooar bures dans l'installation. Ici, ce four de chauffage 8 est divisé en deux compartiments 9, 10 par une cloison 11. Dans ce four, le serpentin 7 est disposé de manière telle que les hydrocarbures à traiter soient, à leur point de sortie du 'four, portés à une température suffisante pour l'exécution de le, réaction de transformation, sans que, toutefois) ceux-ci puissent y être soumis, en un point quelconque, à une surchauffe capable de déterminer la formation de dépota de carbone.
Une nourrice 12 est raccordée à la sortie du serpentin 7 Oette nourrice 12 alimente, par l'intermédiaire de vannes 13a, 13b, 13c, 13d, les tubes de réaotion 14a. 14b, 14c, 14d.Figure 1, ces divers tubes de réaction 14% 14b, 14c, 14d ont des longueurs distinctes les unes des autres et, également, des diamètres distincts les uns des autres.
Le milieu en équilibre thermique avec chaque tube de réaction est constitué, 10i, par une enveloppe calorifuge, les diverses enveloppes calorifuges étant représentées en 15a, 15b, 15o.
15d, Chacun de ces tubes dé réaction est pourvu d'un détendeur ces détendeurs sont indiqués en 16a, 16b, 16c, 16% comme il a été dit, chacun de ces détendeurs est démontable.
A la suite de chacun de oes détendeurs est monté une vanne à basse pression, lés diverses vannes de ce g&nre étant figurées en 17a, 17b, 17c, 17d. De la sorte, à l'aide de sa vanne haute pression et de sa vanne basse
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pression,, chaque tube peut 'être séparé du reste de l'installation, démonté, nettoyé et remonté ou remplace
Un évaporateur est disposé à la suite de chaque vanne à basse pression; les divers évaporateurs sont
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représentés en 18 a x la b t I 0 1!d. Chacun de ces évaporateurs ¯7. T9 WO, 7¯.d est relié par une canalisation 1. a. 19b J .
19@, 19d à une tour de fractionnement commune 20.Cette tour de fractionnement 20 porte, à sa partie supérieure, une canalisation 21 d'évacuation des produits gazeux et des vapeurs, tqndis que, correspondant à des niveaux
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divers 2a, 22b, 22 , de cette tour, sont disposées des tubulures de prélèvement 23 ay 23b ,23a Par ces tubulures, lès produits moyens, tels¯que les gas-oils, les kérosènes peuvent être recueillie., Une canalisation 24 partant de la partie inférieure de cette touque fractionnement permet l'évacuation des produits qui doivent être traités à nouveau.
Ces produits sont conduits,au bac 3 par une
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oanal.isatîon 25 avec vanne 2b' tandis qu'une canalisation 26 avec vanne 26' permet de dériver une partie de ces produits, lorsque cela est désirable.
Chaque tube de réaotion est pourvu d'appareils de contrôle pyrométriques situés près de ses extrémités, dans le but de permettre de suivre la marche de la réaction
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endothermique qui s'y acoomplit; pour les divers tubes, ces appareils sont schématiquement indiqués en 2'Ye' - 2ge' , f!f1 ... 2, 2'fo. - 284s 2l - 2S Ioi, chaque tube de réaction est, également, pourvu de postes refroidisseurs internes.
A oet effet, une canalisation 29 partant du bao 1 alimente une pompe 30 qui, par une canalisation 31, alimente deux nourrioes 32 et 33 sur lesquelles sont
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montées des dérivations avec vannes ¯32a ¯32b ¯32ar 52 d 33a, 33b 33 , 33d respectivement reliées aux tubes de réaction correspondants et pourvues de robinets d'isolement.,
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Des dérivationa 3et 34a 34d montées sur les tubes de
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réaction permettent de purger l'huile sous pression contenue dans chacun de ces tubes dans l'évaporateur correspondant en ouvrant des vannes 35a, 35b, 35 , 35d.
Chacun de ces évaporateurs, l'évaporateur 18a, par exemple, est également pourvu :
1 à sa partie inférieure, d'une canalisation 36a permettant l'évacuation des huiles résiduaires.
2 d'une canalisation '!!la. permettant le soutirage d'une partie des huiles devant être soumises, à nouveau, au même traitement.
Enfin, une canalisation 35, avec vannes 39a, 39b, 39c, 38d sert de by-pass entre la canalisation 1 et les tubes de réaction et permet d'équilibrer les pressions des deux cotés de la vanne à haute pression de chaque tube avant l'ouverture de cette dernière vanne, cette canalisation étant, à cet effet, pourvue de dérivations raooordées à ces divers tubes..
Une installation ainsi établie permet de traiter n'importe quel produit de pétrol, ainsi que toutes les huiles de distillation à basse température et permet d'obtenir toute la gamme des dérivés du pétrole.
EXEMPLE : Le bac d'alimentation 1 est rempli avec un mazout paraffineux ayant un point de congélation de + 39 @.. La pression de refoulement da la pompe 5 est de 32 kilogs- La température des hydrocarbures à la sortie du four 11 est de 4350 C. Les tubes 14a et 14b ont une même longueur de 9 mètres, mais des diamètres différents, 50 m/m pour le tube 14a, 65 m/m pour le tube 14b. Le tube 14 a une longueur de 12 mètres et un diamètre de 65 m/m.
Dans ces conditions, le tube 14a travaille en faible réaction, de façon à donner peut de produits légers et une grande quantité de mazout à point de congélation abaissée L'évaporateur 18a retient un mazout ayant un point de congélation de + 9 et le
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sommet de l'évaporateur débita/un gas-oil ayant un point de congélation de + 5 C. Le tube 14b travaille en gas-oil..
L'évaporateur 19b retient un mazout ayant un point de congélation + 3 C.; le sommet de cet évaporateur débite un gas-oil de point de congélation 0 C. Le tube 14 travaille en réaotion prolongée et permet d'obtenir un pourcentage plus considérable de kérosène et de gasoline.
L'évaporateur correspondant retient des huiles résiduaires ayant un point de congélation - 11 C. et une densité de 1,060.
Comme dans toutes les colonnes de fractionnement, la tour 20 permet le soutirage des produits de charge des plateaux La canalisation 21 débite des vapeurs de gacoline et les gaz.
Le tube 14d est un tube de réserve destiné à permettre, soit un changement de marohe, soit le remplacement de l'un des tubes 14a, 14b, 14O; ce tube 14d étant relié à la nourrice par un racoord permettant le montage., sur cette nourrice, d'un tube 14d qui peut être identique à l'un quelconque des tubes 14a, 14b, 14c ou bien différent de ceux-ci.
Dans les conditions oi-dessus exposées, les durées de séjour des hydrocarbures portés en réaction peuvent être les suivantes, approximativement t
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<tb> Durée <SEP> de <SEP> séjour <SEP> dans <SEP> le <SEP> tube <SEP> 14a <SEP> - <SEP> 75 <SEP> seoondes
<tb> Dorée <SEP> de <SEP> séjour <SEP> dans <SEP> le <SEP> tube <SEP> 14b <SEP> - <SEP> 120 <SEP> secondes
<tb> Durée <SEP> de <SEP> séjour <SEP> dans <SEP> le <SEP> tube <SEP> 14o <SEP> - <SEP> 180 <SEP> seoondes
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