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    PROCEDE DE VALORISATION DES HUILES LOURDES, GOUDRONS ET RESIDUS DE CRACKING, EN VUE D'OBTENIR DES MELANGES GAZEUX CONTENANT DE L'OXYDE DE CARBONE ET DE L HYDROGENEo   
Dans le traitement des pétroles, prennent naissance comme sous- produits de grandes quantités d'huiles hydrocarburées à point d'ébullition élevé, de goudrons, résidus de cracking,et résidus huileux spéciaux. Des résidus analogues se produisent aussi, par exemple, dans l'hydrogénation des carburants, dans la sulfuration du carbone et autres procédés particuliers de valorisation des carburants. Pour de tels sous-produits, on n'a pas trouvé, jusqu'ici, d'emploi propre et rémunérateur, de telle sorte que, en général, ils ne sont utilisés que comme huile de chauffage. Mais ici aussi les possi- bilités de vente sont limitées.

   Une gazéification rationnelle de ces résidus présente, principalement à cause de leurs propriétés physiques des difficultés notables. 



   La demanderesse a découvert que, à partir de tels résidus, on peut obtenir, d'une manière particulièrement avantageuse, des gaz industriels de valeur, lorsque ces résidus sont brûlés avec de l'oxygène ou des substan- ces contenant de l'oxygène, le cas échéant avec addition de vapeur d'eau, gaz carbonique, et/ou de méthane, de préférence sous pression, de façon à donner des mélanges gazeux contenant de l'hydrogène et de l'oxyde de carbone, ces mé- langes gazeux étant ensuite utilisés, d'une manière connue, de préférence pour l'oxydation catalytique de l'oxyde de carbone.

   Les mélanges gazeux ain- si obtenus conviennent aussi pour beaucoup d'autres synthèses, ils peuvent par exemple être utilisés comme gaz pour la distribution à grande distance, gaz de ville et autres emplois analogues, 
Le rapport oxyde de   carbone-hydrogène   des mélanges gazeux formés peut être modifié, dans de grandes limites par modification des additions d'oxygène, gaz carbonique et méthane, et on peut obtenir ainsi celui qui convient pour la synthèse désirée. Lors de l'obtention de gaz de synthèse appropriés pour l'hydrogénation catalytique de l'oxyde de carbone l'addition d'oxygène, gaz carbonique et méthane est calculée de telle sorte qu'on ob- 

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 tienne un mélange contenant   0,6-2,5   volumes d'hydrogène pour un   voltmie   d'o- xyde de carbone.

   On peut ainsi se conformer aux propriétés du catalyseur, employé pour l'hydrogénation de l'oxyde de carbone. 



   Avec des catalyseurs au fer les composants du gaz doivent se trouver dans le rapport dans lequel ils sont transformés par le catalyseur. 



  Pour obtenir un traitement des gaz correct, l'addition d'oxygène, vapeur d'eau, gaz carbonique   et/ou   de méthane, dans la combustion des résidus sui- vant l'invention, est réglée de telle sorte que l'on obtienne des mélanges de gaz, qui contiennent (dans les limites de 0,6-1,5 volumes d'hydrogène par volume d'oxyde de carbone) une quantité d'hydrogène telle que les deux com- posants soient entièrement transformés par le catalyseur au fer Pour l'ob tention de composés organiques oxygénés, on emploiera, également avec des catalyseurs au fer, des mélanges gazeux contenant   0,7-0,9   volume d'hydrogè- ne par volume d'oxyde de carbone.. 



   Le gaz carbonique nécessaire peut être isolé des gaz résiduaires de la synthèse en question, de préférence l'hydrogénation catalytique de l'oxyde de carbone, de la manière bien connue, par exemple par lavage à 1' eau sous pression ou par absorption dans une lessive de carbonate de potas- sium. Dans le cas du lavage à l'eau sous pression, la détente de la solution est réalisée de préférence en plusieurs étages et on utilise, comme mélange d'addition contenant du gaz carbonique, de préférence les gaz recueillis dans les premiers étages de la détente. 



   Lorsque, dans le cas de la combustion incomplète des résidus   à   traiter, il est nécessaire d'ajouter du méthane, les gaz résiduaires de la synthèse, de préférence l'hydrogénation catalytique de l'oxyde de carbone, sont introduits, en partie, dans la zone de combustion. On peut aussi in- troduire dans la mesure nécessaire, des gaz résiduaires après la combustion. 



   La combustion incomplète à conduire suivant l'invention, des rési- dus en question donne des mélanges gazeux contenant de l'oxyde de carbone et de l'hydrogène, mélanges se trouvant à des températures très élevées. Cette chaleur externe élevée, peut être utilisée, avant le traitement des mélanges gazeux, par exemple pour l'hydrogénation catalytique de l'oxyde de carbone, préalablement pour l'obtention de force motrice. Il est particulièrement avan- tageux d'utiliser cette chaleur sensible en utilisant les gaz dans une turbi- ne à gaz. Dans ce but, on peut utiliser des turbines à gaz, qui sont transver- sées directement par les gaz chauds ou des turbines qui travaillent avec un volume de gaz tournant en circuit fermé, gaz auquel, par échange indirect de chaleur, est cédée la chaleur sensible des mélanges chauds oxyde de carbone- hydrogène. 



   Sur le dessin annexé, on a représenté, à titre d'exemple nulle- ment limitatif, un mode de réalisation de   l'invention.   



   Sur ce dessin, 
Les figures 1 et 2 représentent schématiquement des installations pour l'obtention des mélanges gazeux. 



   Les figures 3 et 4 représentent schématiquement des installations d'utilisation de la chaleur sensible. 



   Le résidu à traiter, par exemple, une huile de chauffage à point d'ébullition élevé, se trouve dans un réservoir I (figo 1) et est transféré à l'aide d'une pompe 2 dans une chambre de combustion 3. Là, a lieu, avec addition de gaz contenant de l'oxygène,gaz, qui, par une conduite   4,   traver- sent l'échangeur de chaleur 5, la combustion incomplète. A l'intérieur d'une chambre de réaction 6 disposée   à   la suite est montée une installation d'échan- ge de chaleur 7, ayant pour but de transférer la chaleur de combustion à des agents liquides ou gazeux. 



   Le mélange gazeux traverse ensuite un réfrigérant 8 et arrive dans une installation de désulfuration 9 Le mélange gazeux suffisamment pu- rifié là est utilisé ensuite dans un four de synthèse 10 pour l'hydrogénation 

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 catalytique de l'oxyde de carbone. Les produits de synthèse formés sont sé- parés dans une installation II disposée à la suite, installation qui peut se composer par exemple, d'une installation de condensation, une installation de lavage, une installation à charbon actif ou avantageusement une combinai- son d'installations de ce genre. 



   Les gaz résiduaires débarrassés des produits de synthèse passent dans une tour de lavage 12, où, sous une pression élevée, ils sont débarras- sés à l'aide d'eau ou de solvants appropriés, de leur teneur en gaz carboni- que. Pour la détente des solutions contenant le gaz carbonique, on se sert de deux récipients détendeurs 13 et 14 disposés à la suite l'un de l'autre, et d'une tour de dégazage 15. Les gaz s'échappant des récipients 13 et 14 sont réintroduits dans la zone de combustion. Le liquide utilisé pour l'enlèvement par lavage du gaz carbonique retourne par une conduite 16 dans la tour de la- vage 12. 



   Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, les gaz résiduaires traités dans la tour de lavage 12 sont ramenés en partie, par une conduite 17 dans la chambre de combustion 3, tandis que l'autre partie de ces gaz est emmenée, vers d'autres utilisations, par une conduite 18. 



  Dans ce dernier mode de réalisation les gaz s'échappant des récipients,dé- tendeurs ne retournent pas non plus dans le circuit. Toutes les autres ins- tallations sont analogues à celles de l'installation représentée sur la fi- gure 1. 



   Dans le cas où l'on utilise la chaleur sensible des gaz provenant   .de   la combustion incomplète suivant l'invention, ces gaz peuvent, comme re- présenté sur la figure 3, passer directement par une turbine à gaz. Dans ce cas, les gaz prélevés du récipient I et introduits par l'intermédiaire de l'appareil de transport 2 dans la chambre de combustion 3 sont brûlés avec les gaz oxygénés condensés qui sont propulséspar un compresseur 19 mû par un moteur, à travers une installation d'échange de chaleur 20 par une con-   duite   21.

   Après passage dans une chambre de rayonnement 22, les gaz chauds arrivent directement dans une turbine à gaz 23, qui actionne par exemple un générateur   24.   Les gaz traversent ensuite l'échangeur de chaleur 20 déjà ci- té et sont emmenés par une conduite 25 vers les installations   d'utilisation   ultérieure, par exemple l'hydrogénation catalytique de l'oxyde de carbone. 



   Suivant le mode de réalisation représenté sur la figure   4,   on peut aussi utiliser une turbine à gaz qui travaille avec un volume de gaz tournant en circuit fermé. Les résidus prélevés du récipient I et incomplè- tement brûlés dans la chambre 3 avec de l'oxygène donnent des gaz chauds qui cèdent leur chaleur sensible dans une chambre de rayonnement 26 à un sys- tème tubulaire   27.   Les gaz sont ensuite amenés, à travers   l'échangeur   de chaleur 5, à la synthèse envisagée. 



   La quantité de gaz   chauffée,dans   le système tubulaire 27 arrive d'abord dans le premier étage de compression, puis dans un échangeur de cha- leur 30 suivi d'un réfrigérant 31 et enfin dans un deuxième étage de compres- sion 32. De là, ils traversent un échangeur de chaleur 33 et arrivent à la turbine à gaz 34 De la turbine   34,   les gaz circulant retournent, en passant par l'échangeur de chaleur 30, dans le système tubulaire   27,   pour recommencer leur circuit. Les compresseurs à gaz 29 et 32 peuvent avec la turbine 34 être montés sur un arbre et entraîner un générateur 35. 



   EXEMPLE 
On brûle 100 kg d'huile de chauffage avec 90 m3 d'oxygène (95%) dans la chambre de combustion 3 On obtient ainsi 300 m3 de gaz de synthèse avec un rapport oxyde de carbone-hydrogène de I vol. d'oxyde de carbone pour 
0,75 vol d'hydrogène. Dans la combustion, il se dégage environ   175.000   kilo- calories. Les gaz obtenus sont à une température de 1.600 c Dans la chambre de rayonnement 26   (fig.4),   ils sont refroidis à 600 C par échange de chaleur avec les gaz du moteur à turbine. Un réfrigérant 5   (fige . 1)   ramène leur tem- pérature à   450 C,   et le gaz oxygéné entrant est réchauffé en conséquence.

   Par 

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 le réfrigérant suivant 8, la température des gaz est abaissée à environ 80- 100 c A cette température, les gaz entrent dans l'installation de désulfura- tion. Ils sont ensuite utilisés pour l'hydrogénation catalytique de l'oxyde de carbone.

Claims

RESUME L'invention a pour objet un procédé de valorisation des huiles lour- des, goudrons et résidus de cracking, en vue de l'obtention de mélanges gazeux contenant de l'oxyde de carbone et de l'hydrogène, par exemple, pour la valo- risation des huiles de chauffage, procédé présentant les caractéristiques sui- vantes prises en combinaison ou isolément : 1 ) Les huiles sont incomplètement brûlées avec de l'oxygène ou des substances contenant de l'oxygène, le cas échéant avec addition de vapeur d'eau, gaz carbonique, et/ou de méthane, de préférence sous pression, et trans- formées en mélanges gazeux contenant de l'hydrogène et de l'oxyde de carbone, ces mélanges étant utilisés, de la manière bien connue, de préférence pour l'hydrogénation catalytique de l'oxyde de carbone;

2 ) L'addition d'oxygène et/ou de vapeur d'eau et/ou de méthane est calculée de telle sorte qu'on obtienne des mélanges gazeux contenant, 0,6-2,5 volumes d'hydrogène par volume d'oxyde de carbone, les mélanges ain- si obtenus étant utilisés pour l'hydrogénation catalytique de l'oxyde de car- bone; 3 ) L'addition d'oxygène, vapeur d'eau, gaz carbonique et/ou mé- thane est calculée de telle sorte que les mélanges de gaz obtenus présentent un rapport hydrogène-oxyde de carbone tel que l'on ait 0,6-1,5 volume d'hydro- gène pour un volume d'oxyde de carbone, et que les mélanges ainsi obtenus, lors de l'hydrogénation ultérieure de l'oxyde de carbone en présence de cata- lyseur au fer soient traités normalement par le catalyseur choisi;

4 ) L'addition d'oxygène et, le cas échéant, de vapeur d'eau et de gaz carbonique est calculée de telle sorte que les mélanges gazeux obte- nus contiennent 0,7-0,9 volume d'hydrogène pour 1 volume d'oxyde de carbone, et soient utilisés pour la préparation de composés oxygénés par hydrogénation catalytique de l'oxyde de carbone de préférence avec des catalyseurs au fer; 5 ) Le gaz carbonique obtenu par traitement, d'une manière bien connue par exemple par lavage à l'eau sous pression, des produits de l'hydro- génation catalytique de l'oxyde de carbone, est ajouté lors de la combustion incomplète des huiles; 6 ) On ajoute des gaz, contenant du gaz carbonique et le cas éché- ant du méthane,qui proviennent des premiers étages de la détente fractionnée de l'eau, sous pression, utilisée pour l'élimination par lavage du gaz carbo- nique;

7 ) Les gaz résiduaires de synthèse de l'hydrogénation catalytique de l'oxygène de carbone sont introduits, en partie, lors de la combustion in- complète des huiles; 8 ) La combustion incomplète des huiles est conduite de telle sor- te que la chaleur sensible est utilisée, en partie, pour la production d'éner- gie; 9 ) La combustion incomplète des huiles a lieu, sous pression, dans une chambre de précombustion d'une turbine à gaz, les gaz de combustion agissant directement sur la turbine; 10 ) Une partie de la chaleur de combustion est transférée à un courant gazeux, par exemple, un courant d'air, tournant dans un circuit fermé et actionnant une turbine à gaz. en annexe 3 dessins.