PROCEDE DE FABRICATION D'UN COMBUSTIBLE GAZEUX.
La présente invention est relative à la fabrication de combustibles gazeux en partant d'hydrocarbures, et vise plus particulièrement un procédé et un appareillage nouveaux et perfectionnés, permettant de-'transformer des huiles hydrocarbonées normalement liquides, et des gaz hydrocarbonés condensables, en un gaz homogène, hautement combustible, spécialement applicable, de par ses qualités, au chauffage.
Le procédé de production de combustible gazeux en partant d'huiles hydrocarbonées consiste, suivant l'invention, à faire passer .de la vapeur d'eau a travers une zone contenant des matières réfractaires chaudes pour préchauffer
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vers une zone de réaction sensiblement libre de toute obstruction,- maintenue à une température assez haute pour vaporiser et craquer partiellement un huilé
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gazeux résultant de ladite zone de réaction de haut en bas à travers une zone de fixation contenant de la matière réfractaire susceptible d'emmagasiner des calories, et portée à une température assez élevée pour fixer le mélange réacti onnel gazeux.
D'autre part, l'appareillage destiné à transformer l'huile hydrocarbonée en gaz d'huile comprend, suivant l'invention :.
- une chambre d'accumulation de chaleur contenant une masse réfractaire dans laquelle sont ménagées des lacunes permettant le passage d'un gaz;
- une chambre de réaction vide, à parois.garnies en réfractaires;
- des moyens de raccordement permettant de faire circuler les gaz de la chambre d'accumulation de chaleur à la partie inférieure, de la chambre de réaction vide; - une chambre de fixation contenant une masse réfractaire entrecoupée de lacunes permettant le passage des gaz;
- un conduit à gaz reliant les parties supérieures de la chambre de réaction vide et de la chambre de fixation; <EMI ID=3.1> chambre de réaction vide et de la chambre de fixation; l'une de ces conduites montantes étant reliée à sa base à la chambre d'accumulation de chaleur et l'autre étant reliée à sa base à la base de la chambre de fixation; <EMI ID=4.1> tion' de chaleur;
- un ajutage d'arrosage vers la partie supérieure de la chambre de réaction vide pour y injecter de haut en bas l'huile hydrocarbonée; <EMI ID=5.1> la chambre de fixation, la chambre de réaction et la chambre d'accumulation de chaleur; -
- enfin, un conduit de liaison assurant le retour de gaz recirculé depuis un point en aval de la chambre de réaction jusqu'à la base de la chambre de réaction.
On connaît déjà un système à quatre chambres, à circulation en contre-courant, pour la production de combustibles gazeux à partir d'hydrocarbures liquides. La présente invention vise essentiellement un procédé à circulation unidirectionnelle, comportant trois zones principales assurant la décomposition pyrolytique des matières premières hydrocarbonées pour les transformer en combustible 'gazeux.
Le succès de la fabrication industrielle de gaz d'huile est fonction d'un grand nombre de facteurs, parmi lesquels on peut citer : la possibi-
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la possibilité de craquer les fractions les moins chères des huiles de pétrole, telles que les gaz-oils légers ou les résidus lourds de craquage; la possibilité de pouvoir produire du gaz.,, rapidement et en continu, en partant des huiles hydrocarbonées.et de pouvoir, inversement, interrompre la production d'une manière simple et rapide; enfin l'utilisation d'un dispositif de craquage de construction économique et peu encombrant.
La présente invention se propose de transformer d'une manière efficace les hydrocarbures liquides en gaz à haut pouvoir calorifique et à faible densité; elle se propose de réaliser cette transformation en partant d'huiles de pétrole de basse qualité, en éliminant les sous-produits carbonés. Elle "vise un appareil de production économique, peu encombrant et durable. D'autre buts et avantages de l'invention ressortiront de la suite de la description et du dessin annexé.
L'appareillage permettant de réaliser la transformation d'huile
en gaz conformément à l'invention, comprend en combinaison :
- une chambre ^d'accumulation de chaleur destinée à emmagasiner, puis à restituer des calories, et contenant à cet effet des matériaux réfractaires entre lesquels sont ménagées des lacunes permettant le passage des gaz;
- une conduite montante verticale s'élevant au-dessus* de la chambre d'emmagasinage de la chaleur et reliée par sa partie inférieure à la base de cette chambre pour l'évacuation des déchets gazeux;
- une valve ou un opercule de cheminée au sommet de la conduite montante;
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pour l'introduction d'air primaire; <EMI ID=8.1>
chaleur;
- une chambre de réaction vide, à parois garnies de'réfractaires, près de la base de laquelle est ménagé un orifice que doivent traverser les gaz qui pas-'- <EMI ID=9.1>
- un conduit à gaz, à parois garnies de réfractaires, reliant le sommet de la chambre d'accumulation de la. chaleur à la base de la chambre de réaction en un point situé à un niveau plus bas que ledit orifice;
- un raccord d'admission d'air secondaire dans' la base de la chambre de réaction;
- un raccord d'admission d'huile de chauffage ménagée:.. vers là base, de la chambre de réaction en un point situé plus haut que ledit orifice;
- une ouverture pour l'introduction d'hydrocarbure gazeux porteur dans la-base de la chambre de réaction;
- un ajutage d'arrosage dirigé vers le bas et situé vers la partie supérieure de la chambre de réaction pour assurer la dispersion de l'huile de départ;
- une chambre de fixation à parois garnies de réfractaires et contenant des matériaux réfractaires pourvus de lacunes permettant le passage des gaz;
- un conduit à parois garnies de réfractaires reliant les parties supérieures de la chambre de réaction et de la chambre de fixation;
- une seconde conduite montante verticale, à parois garnies de réfractaires, s'élevant à une hauteur supérieure à celle de la chambre de fixation et reliée à la base de celle-ci;
- un opercule de cheminée, fixe au débouché supérieur de la seconde conduite mon- <EMI ID=10.1>
- une c analisation d' évacuation du gaz produit partant de la seconde conduite montante;
-enfin, une ouverture d' admission d'air dans cette seconde conduite montante pour l'introduction dans celle-ci d'un courant d'air inverse.
Suivant une variante de l'invention, l'installation comprend :
une chambre d'accumulation de la chaleur destinée à emmagasiner, puis à restituer des calories et contenant à cet effet des matériaux réfractaires entrecoupées de lacunes permettant le passage des gaz;
- une conduite montante verticale disposée au-dessus de cette chambre d'accumulation et partant du sommet de celle-ci;
- un opercule de cheminée fixé au débouché supérieur de la conduite montante; .
- des ouvertures d'admission de vapeur d'eau, d'air direct et d'hydrocarbure gazeux porteur dans la conduite montante.-,
- une chambre de réaction vide, à parois garnies de réfractaires, vers la base de laquelle est ménagé un orifice que doivent traverser les gaz passant à travers la chambre de réaction;
- un conduit à gaz à parois garnies de réfractaires reliant la-base de la chambre d'accumulation de chaleur à la base de la chambre de la. réaction en un point situé. plus bas que ledit orifice; <EMI ID=11.1> tion;
- une ouverture d'admission d'huile de chauffage ménagée vers la base de la chambre de réaction en un point situé au-dessus dudit orifice;
- une buse d'arrosage dirigée vers le bas, située vers le sommet de la chambre de réaction pour assurer la dispersion de l'huile de départ;
- une chambre de fixation à parois garnies en réfractaires et contenant des matériaux réfractaires entrecoupés de lacunes permettant le.passage des gaz; - des ouvertures d'admission auxiliaires d'huile de chauffe- et d'air débouchant dans la partie supérieure de la chambre de fixation;
- une conduite à parois garnies en réfractaires reliant les sommets des chambres de réaction et de fixation;
- une seconde conduite montante verticale à parois garnies en réfractaires s'élevant au-dessus de la chambre de fixation et raccordée à celle-ci par sa- base;
- un opercule de cheminée au débouché supérieur de la seconde conduite montante;
- une canalisation d'évacuation du gaz produit partant de la seconde conduite montante;
- enfin, une ouverture d'admission d'air dans cette seconde conduite montante pour l'introduction d'un courant d'air inverse. -
Selon un premier mode de mise en oeuvre, le procédé objet de l'invention, consiste :
- à faire passer de l'air à travers une première zone remplie au moins partiellement de matériaux réfractaires chauds entrecoupés de lacunes permettant le passage de l'air pour préchauffer celui-ci;
- à introduire l'air ainsi préchauffé de bas en haut dans une seconde zone, vide, en contact direct avec une matière combustible qui brûle en présence de cet air préchauffé pour céder des calories aux parois de la seconde zone;
- à faire passer les gaz de combustion produits par la réaction des matières combustibles avec l'air de haut en bas à travers une troisième zone au moins partiellement remplie de matériaux réfractaires entrecoupés de lacunes permettant le passage de ces gaz, pour transmettre ainsi les calories des gaz de combustion aux matériaux réfractaires;
- à évacuer les gaz de combustion de cette troisième zone;
- à faire passer de la vapeur d'eau de bas en haut à travers la première zone;
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- à introduire ce mélange dans la base de la seconde zone;
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zone en contre-courant par rapport au courant ascendant de vapeur d'eau et d'hydrocarbure gazeux porteur, dont la vitesse est maintenue à une valeur assez haute pour empêcher que les matières carbonées ne puissent sortir de la seconde zone par en bas;
- à évacuer les constituants gazeux sensiblement exempts de matières carbonées
- solides ou liquides du sommet de la seconde zone;
- à les envoyer de haut en bas à travers la troisième zone, de manière à fixer ces gaz;
- à évacuer enfin ces constituants gazeux de la troisième zone.
Suivant un mode de mise en oeuvre particulier, on chauffe l'appareil jusqu'à une température de craquage des gaz, en faisant passer de l'air de haut en bas à travers une conduite montante à parois garnies en réfractaires préalablement chauffées, puis de haut en bas à travers un empilage de briques chauffé contenu dans une première chambre pour chauffer l'air encore davantage; on fait passer l'air ainsi préchauffé de la base de la première chambre garnie de l'empilage dans la base d'une chambre vide dans laquelle on admet de l'air secondaire et de l'huile de chauffe, cette dernière brûlant et cédant ainsi des calories aux parois de la seconde chambre vide;
puis on dirige les gaz de combustion à travers un conduit à gaz jusqu'au sommet d'une troisième chambre contenant un empilage de briques et de haut en bas à travers cette chambre pour chauffer cet empilage, et on évacue les gaz de combustion à l'air libre par une seconde conduite montante partant de la base de la troisième chambre; on admet de la vapeur d'eau dans la première conduite montante de haut en bas à travers la première zone, de bas en haut à travers la seconde zone, et de haut en bas <EMI ID=14.1>
troduit de la vapeur d'eau et un hydrocarbure gazeux de support dans la première conduite montante de haut en bas à travers les empilages de la première, chambre, puis on la fait passer par un orifice de bas en haut dans la seconde
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d'huile à gazéifier, la vitesse du mélange de vapeur d'eau et d'hydrocarbure gazeux porteur étant maintenue assez élevée pour empêcher les vapeurs d'huile et le carbone de passer de haut en bas à travers l'orifice; on évacue les constituants gazeux sensiblement exempts de matières carbonées solides et
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vers la partie supérieure d'une troisième chambre; puis on fait passer les constituants gazeux de haut en bas à travers cette troisième chambre contenant les matériaux réfractaires chauds pour y fixer le gaz; on fait passer les constituants gazeux de la base de la troisième chambre de bas en haut à travers la seconde conduite montante, et on évacue les constituants gazeux de' celle-ci à l'air libre; on purge le système des constituants gazeux en faisant [deg.]passer. de la va-
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puis de haut en bas à travers la première chambre, de bas en haut à- travers la seconde chambre, de haut en bas à travers la troisième chambre, et enfin de bas en haut à travers la seconde conduite montante.; on injecte un courant inverse d'air dans le sommet de la' seconde conduite montante, de bas en haut à travers la chambre de fixation, de haut en bas à travers la chambre de réaction, de bas en haut à travers la première chambre, et on évacue à l'air libre les gaz de combustion résultant de la combustion des dépôts charbonneux dans les chambres, par la-première conduite montante, restituant ainsi les calories aux empilages réfractaires dans la première chambre.
Suivant une variante de mise en oeuvre, on fait passer de l'air .. primaire de bas en haut à travers l'empilage de réfractaires chauds contenu dans une première chambre pour préchauffer cet air; on mélange l'air préchauffé à
de l'air secondaire et on le fait passer dans la base d'une seconde chambre vide dans laquelle on introduit.de l'huile de chauffage qui y brûle, cédant de
la chaleur aux parois de la seconde chambre; on envoie les gaz de combustion résultants, avec un excès d'air, au sommet d'une troisième chambre où l'on introduit un appoint d'huile de chauffage qui brûle, pour engendrer un supplément de gaz de combustion; on fait passer les produits de la combustion de haut en bas à travers une troisième chambre contenant des matériaux réfractaires entrecoupés de lacunes permettant le passage des gaz, pour transmettre la chaleur des gaz de combustion aux réfractaires; et on évacue les gaz de combustion à l'atmosphère par une seconde conduite montante partant de la base de là troisième chambre; on fait passer un courant direct d'air de bas en haut à travers la première et la seconde chambre;
de haut en bas à travers la troisième chambre et de bas. en haut à travers la seconde conduite montante pour purger le système des produits de combustion; on fait passer de la vapeur d'eau de bas en haut
à travers les réfractaires de la première chambre; on mélange à la vapeur d'eau un hydrocarbure gazeux porteur; puis on évacue .le mélange de vapeur d'eau .et
de ce gaz porteur par un orifice de bas en haut dans la seconde chambre, vide, en contre-courant par rapport à une pluie descendante d'huile à gazéifier, la vitesse du mélange de vapeur d'eau et de gaz hydrocarbonés porteurs étant maintenue assez grande pour empêcher le passage des vapeurs d'huile et de carbone de haut en bas par l'orifice; on évacue les constituants gazeux, sensiblement débarrassés des matières carbonées solides comme des huiles liquides, par le sommet de la chambre vide par un conduit à gaz, les faisant passer dans le som-
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chambre pour y fixer le gaz; on fait passer les .constituants gazeux'de la base de la troisième -chambre à travers la seconde conduite montante et on les évacue par le sommet de celle-ci; on purge le système des constituants-gazeux qu'il contient, en introduisant, de l'extérieur, de la vapeur d'eau suivie d'un courant
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de haut en bas à travers la troisième chambre, pour les évacuer à l'extérieur par la seconde conduite montante; on injecte un courant d'air inverse dans la seconde conduite montante, de bas en haut à travers la troisième chambre, de haut en bas à travers la seconde et la première; et on évacue enfin les déchets gazeux à l'atmosphère par la première conduite montante, restituant ainsi de
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Le dessin annexé indique schématiquement -les circuits mis en oeuvre dans le procédé et l'appareillage, objets de l'invention.
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de chaleur 1, la chambre de réaction 2, la chambre de fixation 3. et les conduites de liaison sont, de préférence, constituées par des parois métalliques 4. garnies de calorifuge 5 et de matières réfractaires appropriées. 6, telles que des briques ou tuiles réfractaires absorbant la chaleur et protégeant également les parois métalliques 4 du contact direct des gaz chauds. Dans la chambre d' accumulation de chaleur 1 sont disposés des matériaux ou briques réfractaires 7 entrecoupés de lacunes destinées à permettre aux courants gazeux de les traverser. Les briques réfractaires 7 ont pour action d'absorber les calories provenant des gaz de combustion à haute température qui les traversent pendant un certain stade du fonctionnement, et de céder les calories ainsi emmagasinées
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tion. Les gaz de combustion résultant du courant d'air inverse s'évacuent par la base de la chambre d'accumulation de la chaleur 1, par la conduite 8, dans la base de la seconde conduite montante 9, puis passent par l'opercule ou valve de cheminée ouverte 11 dans la cheminée 32. L'air primaire,. servant de comburant pour brûler les matières combustibles destinées à porter l'appareillage à la température de craquage, peut être introduit dans la base de
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Un orifice circulaire 16 ménagé vers la base de la chambre de réaction vide 2 communique aux gaz qui traversent celle-ci de bas en haut une vitesse suffisante, empêchant ainsi la chute de matières carbonées solides et liqui-
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un point situé à un niveau inférieur à celui de l'orifice 16. De l'air secondaire peut commodément être introduit par la canalisation 18 et la vanne 19. L'hydrocarbure gazeux porteur, qui doive être introduit en amont de l'orifice
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par l'orifice 16 peut être aisément accompli en prévoyant dans'ce but une petite cavité 22 en-dessous de l'orifice 16. L'huile à gazéifier, pompée par la cana-
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Les parties supérieures des chambres 2 et 3 sont reliées par un conduit 26 destiné à acheminer les gaz de l'une à l' autre. La chambre de fixation 3 est, de préférence, presque entièrement remplie d'empilages réfractaires ou briques réfractaires 27 ménageant des espaces intermédiaires de manière à permettre le libre passage des gaz. Les gaz pénétrant dans le fond de la chambre 3 ou en sortant, s'écoulent par la conduite 28 qui débouche par son autre extrémité dans la. partie inférieure de la conduite montante principale 29. Pendant les temps de soufflage, les gaz de combustion sont évacués à l'air libre par le sommet de la conduite montante 29, l'opercule de cheminée ouvert 31 et la cheminée 32. L'opercule de cheminée 31 reste fermé pendant les périodes
de gazéification et le gaz combustible s'évacue alors par une canalisation 33 et une vanne 34 vers une caisse de lavage classique, non représentée. Le courant d'air inverse peut être introduit au sommet de la conduite montante 29
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ré de l'invention, on peut utiliser une fraction du gaz produit en tant que gaz hydrocarboné de support, et le renvoyer en circulation à cet effet par la cana-
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le fond de la chambre de réaction 2; on pourrait aussi ajouter un hydrocarbure normalement gazeux provenant d'une source extérieure par une canalisation 41 et une vanne 42..
Dans la plupart des cas, les calories dégagées pendant le temps'
de soufflage .par la combustion des dépôts de carbone résultant de la pyrolyse des hydrocarbures de départ, ne suffisent pas à amener les chambres de réac-
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quag� rapide. En conséquence.. on peut introduire dans la chambre 2 de l'huile de chauffe provenant d'une source extérieure, l'injection étant de préférence,
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celle régnant dans la chambre de réaction 2, peut être réalisée en injectant des quantités dosées d'huile de chauffe dans la partie supérieure de la chambre 3 par la canalisation 45 et la vanne 46.
On va maintenant décrire un cycle de fonctionnement complet, en commençant par la période ou le temps de gazéification.
La vapeur d'eau pénètre par la'canalisation 14 dans la partie in-
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partie 7 des empilages réfractaires, en extrayant une partie de la chaleur emmagasinée de manière à être fortement surchauffée et à se dilater beaucoup. La vapeur surchauffée passe du sommet de la chambre 1 par le conduit 17 dans la base de la cavité 22 de la chambre de réaction 2, où elle se mélange à un hydrocarbure gazeux porteur pénétrant par la canalisation 21. Le mélange de vapeur surchauffée et de l'hydrocarbure gazeux de support passe par l'orifice
16 de bas en haut dans la chambre 2, en contre-courant par rapport à la pluie d'huile injectée de haut en bas par la buse d'arrosage 23.
On constate que si le mélange de vapeur d'eau. et de gaz porteur à travers l'orifice 16 est animé d'une vitesse supérieure à 15,2 mètres seconde environ, la chute des matières carbonées dans la cavité 22 se trouve suffisamment ralentie; si on laissait ces matières carbonées se déposer dans la cavité,. elles s'y accumuleraient rapidement, obstruant l'appareil. A la suite d'une opération de soufflage antérieure, les parois réfractaires de la chambre 2 se trouvent à une
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viron. Dans la chambre 2, il se produit une vaporisation quasi-instantanée de l'huile à gazéifier injectée par la :buse 25, et le craquage de l'huile progresse en même temps, ces deux effets provoquant la mise en liberté de carbo-
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fication de haut en bas, en contre-courant par rapport au courant ascendant
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tuants vaporisés et gazeux par le sommet de la chambré de réaction, emprisonne dans celle-ci les matières carbonées résiduelles, laissant les constituants
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ou liquides. On a constaté de plus que les matières carbonées adhèrent aux surfaces internes de la chambre de réaction vide, en dehors de la trajectoire des courants de fluides circulant lors des divers temps du procédé, évitant ainsi l'obstruction de l'appareillage et assurant un fonctionnement continu sans provoquer aucune réduction appréciable du débit et sans nécessiter d'interruptions pour nettoyage, à la suite de la vaporisation et du craquage de
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rature, convenant au craquage gazeux., qui y règne, et avec l'aide supplémentaire fournie par le passage de volumes relativement importants de vapeur d'eau et de gaz hydrocarboné de support, on constate qu'en général, plus des 75%
des matières hydrocarbonées formées dans ce procédé par la transformation de l'huile, sont retenues dans la chambre de réaction vide. Seuls des gaz et
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lourdes formatrices de carbone, sont soumis à la réaction ultérieure dans la chambre de fixation 3. De cette manière, on réduit notablement les dépôts de carbone sur les empilages 27 de la chambre de fixation 3, ce qui a pour avantage d'éviter l'obturation ou le colmatage des interstices et de réduire l'effritement des briques souvent provoqué par les écarts brusques de temperature et par la température élevée des flammes produites par la combustion des dépôts massifs de charbon sur les empilages.
Dans la chambre 2 a lieu une nouvelle réaction entre le carbone incandescent formé par la pyrolyse de l'huile et la vapeur montant à travers la chambre 2 directement au contact de ce carbone, pour produire du gaz bleu; -on voit ainsi que le carbone est mis à profit pour la production de gaz combustible utile, tout en dégageant l'installation d'une fraction du carbone qui se forme pendant le traitement.
Bien que l'invention permette le craquage de matières premières
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carbures liquides lourds, , pour donner du. gaz combustible, .elle rapplique tout particulièrement à la conversion des huiles hydrocarbonées de basse qualité, telles que les huiles résiduelles lourdes de craquage, dont l'indice de carbone Conradson dépasse 10, pour fournir un gaz à haut pouvoir calorifique et faible densité, sans accumulations de charbon dans l'installation.
La conversion des gaz et vapeurs sortant par le sommet de la chambre 2 est achevée par leur passage descendant à travers les matériaux réfractaires 27 préalablement portés à une température appropriée au craquage gazeux. Comme les gaz et les vapeurs traversant la chambre 3 sont relativement exempts de constituants susceptibles de former du carbone solide ou liquide, et qu'un craquage appréciable a déjà eu lieu dans la chambre de réaction vide 2, la quantité de carbone déposée sur l'empilage 27 est faible et facile à enlever lors de l'opération ultérieure de soufflage par l'air. Les produits de.réaction s'écoulent par la partie inférieure de la chambre 3 par le conduit 28,
et par la conduite montante principale 29, à parois garnies de réfractaires, pour céder une partie de leur chaleur et s'évacuer par la canalisation 33 et la vanne 34 vers la laveuse afin d'y être traités à la manière classique.
Le gaz hydrocarboné porter, constitué par du méthane, de l'éthane, du propane, ou un mélange de plusieurs de ces gaz, introduit dans la chambre 2
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source extérieure. Cependant, dans le mode de mise en oeuvre préféré, on renvoie- en circulation une fraction du gaz produit, fraction de préférence com-
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tilateur 39 et la canalisation 21. L'utilisation de gaz produit en tant quegaz hydrocarboné, porteur offre le gros avantage de dégrader les gaz hydrocarbonés à haut poids moléculaire, réduisant ainsi le pourcentage des fractions éclairantes dans le gaz final et abaissant, sa densité. Le dessin montre le retour du gaz produit à partir du fond de la chambre de fixation 3; cependant, on peut le soutirer de n'importe quel point commode en aval de la chambre de
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29 ou de la canalisation 33. D'autre part, on pourra utiliser un injecteur
à vapeur à la place d'un ventilateur aspirant pour l'introduction du gaz produit renvoyé dans le circuit.
A la fin du temps de gazéification, .on interrompt l'introduction
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lation de l'hydrocarbure gazeux porteur en fermant la vanne 38; on purge l'appareil en poursuivant l'injection de vapeur d'eau par la canalisation 14 jusqu'à ce que les constituants gazeux aient été expulsés du système par la canalisation 33 et la vanne 34, au moyen de la vapeur injectée, ces gaz étant ainsi récupérés. Le gaz bleu formé par la réaction de la vapeur d'eau et du carbone peut également être récupéré en insufflant un courant direct d'air introduit par la canalisation 12 dans le système et en sortant par la canalisation 33. Aussitôt après l'opération de purge, un courant inverse d'air injecté par la canalisation 35 et la vanne 36, descend par la conduite montante
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courant d'air inverse entraîne la plus grosse partie des dépôts charbonneux sur l'empilage 27 et une partie de ceux déposés sur les'parois de la chambre de réaction 2. Les produits chauds de la combustion du carbone s'écoulent
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des calories aux empilages 7 en vue du préchauffage ultérieur du courant d'air direct et de la surchauffe ultérieure du courant direct de vapeur d'eau. On arrête alors le courant d'air inverse, et on ferme l'opercule 11 et on ouvre l'opercule 31. L'air primaire admis par la canalisation 12 et la vanne 13 monte à travers l'empilage 7; il est ainsi préchauffé et l'air préchauffé pas-se du sommet de la chambre 1 par la conduite 17 dans la partie inférieure de
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qui serait trop basse pour assurer la surchauffe de la vapeur pendant le temps de gazéification il est en général désirable d'introduire une fraction de
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un point situé en aval de la chambre d'accumulation de chaleur 1. De cette façon, la quantité de chaleur emmagasinée par l'empilage 7 pourra se répartir entre l'air en cours de. préchauffage et la vapeur en cours de surchauffe, dans toute proportion voulueo L'air préchauffé monte par l'orifice 16, rencontrant
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s'enflamme, dégageant de la chaleur et amenant les parois réfractaires de la chambre de réaction vide à une température de craquage convenable. On prévoit un excès d'air pour brûler les dépôts charbonneux sur les parois de la chambre 2, formés au cours de la période de fabrication précédente, la chaleur résultante étant également cédée au garnissage réfractaire des parois de la chambre 2, économisant ainsi du combustible. Les gaz de combustion, avec de l'air secondaire en excès chauffé à haute température, traversent le conduit trans-
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sont insuffisants en volume ou en température pour amener les réfractaires 27
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re par la canalisation 45 et la vanne 46. On a constaté en pratique qu'un courant descendant de gaz de combustion chauds, pour chauffer l'empilage 27
de la chambre de fixation 2, assure un gradient de température descendante relativement uniforme, suivant la trajectoire des gaz de combustion,;et une répartition plus uniforme de la chaleur dans tout le volume de l'empilage,
y faisant ainsi régner des conditions de craquage plus uniformes et réduisant les risques de sur-craquage ou de sous-craquage des vapeurs d'huile pendant=
le temps de gazéification. Les gaz de combustion usés, quittant la chambre
de fixation 3 sont évacués à l'atmosphère par le conduit 28, la conduite montante 29 et l'opercule de cheminée 31.
Pour éviter toute dilution du produit gazeux par les gaz de combustion inertes contenus dans le système à la fin de la période de soufflage d'air, il est préférable de purger l'appareil avant de commencer la période de gazéification. Ce purgeage peut être réalisé tout simplement en insufflant de la vapeur d'eau par la canalisation 14 et la vanne 15 dans l'appareil, et en éva-
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çant par la période ou le temps de gazéification peut alors être répété.
La figure 2 représente une variante de l'appareil, destinée à une variante de mise en oeuvre du procédé de l'invention. L'appareil comprend ici trois zones principales, à savoir une chambre d'accumulation de la chaleur 51, une chambre de réaction 52 et une chambre de fixation 53, chacune constituée par une paroi extérieure métallique 54 avec un garnissage réfractaire 55 et une couche de calorifuge 56 entre la paroi et le garnissage. La chambre d'accumulation de chaleur 51 contient un empilage réfractaire 57 qui <EMI ID=51.1>
qui passent en contact direct avec l'empilage, et les restitue ensuite aux courants ascendants d'air et de vapeur au cours des temps de soufflage et de gazéification respectivement. Une conduite montante verticale secondaire 58 part du sommet de la chambre 51 et sert à évacuer les gaz de combustion par
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montante secondaire 58 peut également servir de voie d'entrée pour le courant direct de vapeur d'eau par la canalisation 62, la vanne 63 et la canalisation
64, pour le courant direct d'air passant par la canalisation 65 et la vanne
66 et pour lé courant porteur d'hydrocarbure gazeux passant par la canalisation 67. Un conduit à gaz 68 raccorde le fond de la chambre d'accumulation
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obstruée par aucun remplissage d' aucune sorte, sauf un diaphragme en réfractaire ménageant un orifice circulaire 69 disposé à une faible distance au-dessus du fond de la chambre 52 et servant à communiquer une grande vitesse au courant gazeux ascendant passant à travers la chambre. De l'huile de chauffage et de l'air comburant secondaire sont introduits par les canalisations 71 et 72 respectivement dans la chambre de réaction 52, de préférence vers la base de .celle-ci. A la partie supérieure de cette-chambre sont disposées des buses. 73 qui dirigent une pluie d'huile de départ de haut en bas, en contre-courant par rapport au courant de vapeur d'eau et de gaz hydrocarboné de support. Les gaz sont transférés de l'une à l'autre des deux. chambres
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les relient en leurs sommets. La chambre de fixation 53 qui contient l'empilage réfractaire 75 est pourvue de canalisations auxiliaires 76 et 77 pour l'huile de chauffage et l'air secondaire, respectivement, fournissant un appoint de chaleur à l'empilage. Une conduite transversale 78 à parois garnies
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re par l'opercule de cheminée 81 prévu au débouché supérieur de la conduite montante 79 et par la cheminée 82. Pendant la période de gazéification, le gaz produit s'évacue de la conduite montante 79 par la canalisation 83 et la vanne 84 vers la laveuse. Un courant d'air inverse entre dans l'appareil par la canalisation 85 et la vanne 86. On peut faire re-circuler une fraction
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canalisation 88, des vannes 89 et 91 et de la canalisation 67 dans la conduite montante secondaire 58. Si l'on utilise un gaz hydrocarboné porteur provenant d'une source extérieure, on peut l'injecter par la canalisation 92 et la vanne 93. '
Dans la variante de la figure 2, un cycle opératoire complet consiste à faire passer un courant d'air ascendant par la conduite 65, par la vanne
66 et la canalisation 64, puis de haut en bas à travers la conduite montante secondaire 58 et la chambre d'accumulation de chaleur 51, pour préchauffer cet air. L'air préchauffé passe ensuite par la conduite 68 dans le fond de
la chambre vide 52 dans laquelle on introduit de l'air secondaire et l'huile de chauffage, cette dernière brûlant et chauffant ainsi les parois garnies de réfractaires de la chambre 52 jusqu'à une température convenable pour le craquage gazeux. L'air en excès brûle les dépôts carbonés sur les parois de la chambre 52, fournissant un appoint de chaleur et éliminant les accumulations de carbone. Les produits de la combustion sont transmis par le conduit transversal 74 dans la partie supérieure de la chambre de fixation 53, où on peut fournir un appoint de chaleur par injection d'huile de chauffage auxiliaire
et d'air, par les conduites 76 et 77. Les produits de la combustion, à
haute températire, descendant à travers la chambre 53, élèvent la température de l'empilage 75 jusqu'à une valeur convenable pour le craquage gazeux. ,Les gaz épuisés sont évacués à l'atmosphère par la conduite 78, la conduite montante principale 79 et l'opercule ouvert 81.
Pour éviter de souiller le gaz produit au moyen des produits de
la combustion, on purge l'appareil en y faisant passer un courant ascendant
de vapeur d'eau introduit par la canalisation 62, la vanne 63, la canalisation 64, cet air descendant ensuite à travers la colonne montante secondaire
58 et la chambre-, d'accumulation de chaleur 51, passant par la conduite transversale 60, de bas en haut par la chambre de réaction 52, le long de la condui-
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lement par la conduite 78, de bas en haut par la conduite montante principale
79 et enfin à l'air libre par l'intermédiaire de l'opercule de cheminée 81.
Le purgeage du système pour le nettoyer des gaz de combustion est suivi d'un temps de gazéification proprement dit, qui consiste à faire passer un mélange de vapeur d'eau injectée par la canalisation 62, la vanne 63 et la canalisation 64, avec un gaz hydrocarboné porteur introduit par la canali-
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de haut en, bas en contact direct avec l'empilage réfractaire 57, surchauffant ainsi la vapeur d'eau, puis à travers le conduit 68, de bas en haut par l'orifice 69 près du fond de la chambre de réaction vide 52, passant ensuite de bas en haut en contre-courant par rapport à la plaie d'huile à gazéifier tombant des buses 73, et sortant enfin par la conduite transversale 74 dans la partie supérieure de la chambre de fixation 53. Les dépots carbonés formés par la vaporisation et la décomposition pyrolytique de cette huile de gazéi-
<EMI ID=60.1> consommés par la réaction avec la vapeur d'eau. pour former -du gàz'bleu. Le' mélange gazeux sensiblement exempt de matières carbonées solides ou:liquides est fixé par passage de haut en bas à travers l'empilage réfractaire 75 maintenu à une température de craquage gazeux. Le gaz combustible résultant s'évacue par la base de la chambre de fixation 53, passe par la conduite 78, la conduite montante principale 79 et sort par la canalisation 83 et la vanne
84 vers la laveuse pour y subir un traitement classique. Une fraction du gaz
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réduire le risque de sur-craquage et de sous-craquage.
On peut, bien que ce ne soit pas là un mode opératoire préféré, supprimer l'injection d'un courant gazeux porteur et remplacer celui-ci par de la vapeur d'eau, pour servir de milieu propulseur au cours des périodes de gazéification. Dans certains cas de mise en oeuvre du procédé, on peut
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tion ou pendant certaines fractions de ces périodes. Par exemple, pendant la première partie d'une période de gazéification? la quantité de- gaz produit peut être si faible qu'il serait difficile de le remettre en circulation; ainsi, le renvoi du gaz produit dans le circuit peut être avantageusement retardé jusqu'après les trente premières secondes par exemple. D'autre part, il peut se présenter des circonstances spéciales dans lesquelles on désire limiter la dégradation du gaz, normalement réalisée par sa remise en circula-
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re-circuler que pendant une fraction de la période de gazéification.
Pour éviter le risque d'explosion que constituerait l'introduction d'air de soufflage à travers l'appareil contenant des gaz combustibles à la fin de la période de gazéification, on peut insuffler de la vapeur d'eau par
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nalisation 83. De cette manière, le gaz d'huile contenu dans le système pourra être récupéré, et on évite en même temps dé souiller l'atmosphère en le déchargeant à l'air libre. La vapeur et le gaz bleu restant dans l'appareil peuvent être expulsés en envoyant un courant d'air direct entrant par la canalisation 65 et sortant par la canalisation 83.
Pour restituer de la chaleur à l'empilage réfractaire 57, on injecte ,un courant d'air inverse par la canalisation 85 et la vanne 86, ce courant d'air descendant par la conduite montante principale 79, montant dans la cham-
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voquant alors la combustion d'une partie des dépôts charbonneux formés pendant la période de gazéification, les gaz de combustion résultants à haute température entrant_par la base de la chambre d'accumulation de chaleur 51, cédant
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mosphère par la conduite montante secondaire 58 et l'opercule de cheminée 59. Le cycle opératoire peut alors être répété, en commençant par le temps de soufflage
La durée de chaque cycle est variable, suivant la nature de l'huile chargée, les conditions opératoires et la qualité du gaz désiré.
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sante pour les temps de soufflage et de gazéification. Il est superflu de recourir à des pressions très supérieures ou inférieures à la pression atmos-
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