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STANDARD OIL COMPANY, résidant à CHICAGO, Illinois (.U.A.).
PROCEDE PERFECTIONNE DE RAFFINAGE DE DISTILLATS ACIDES DE PETROLE.
La présente invention se rapporte au raffinage de fractions de pétrole obtenues par distillation directe et ayant une gamme d'ébulli- tion supérieure à celle de l'essence. L'invention se rapporte plus par- ticulièrement à la production d'une huile de chauffage adoucie de couleur stable et ayant de bonnes qualités combustibles, par un traitement à l'a- cide d'un distillat de pétrole vierge, acide riche en soufre, dont le point d'ébullition est compris entre environ 149 et 343 C.
La présente invention est relative à un procédé de raffinage d'un distillat acide de pétrole, obtenu par distillation directe, ayant une gamme d'ébullition supérieure à celle de l'essence, procédé qui con- siste : dans une première phase, à mettre en contact ce distillat à une tem- pérature d'environ 63 à 80 C, avec une quantité, suffisante pour adoucir sensiblement ce distillat, d'acide sulfurique frais ayant une concentration comprise entre environ 90 et 100% en poids; à séparer l'huile traitée de la boue acide;
à mettre en contact, dans une seconde phase, l'huile ainsi traitée, à une température comprise entre environ 32 et 54 C, avec une quantité d'acide sulfurique frais, ayant une concentration de 90 à 100% en poids, suffisante pour éliminer les produits solubles dans l'huile, formés au cours de la première phase; à séparer la boue;acide de l'huile; enfin, à traiter cette huile pour obtenir un produit huileux sensiblement neutre, grâce à quoi on obtient une huile sensiblement adoucie, de couleur stable, et ayant de bonnes qualités combustibles, la gamme inférieure de températu- res utilisée au cours de la seconde phase de mise en contact correspondant à la gamme supérieure de températures utilisée dans la première phase de mise en contact.
Il existe une demandé très importante pour des distillats de pé-
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trôle qui ont des points d'ébullition situés dans la gamme supérieure à celle de l'essence, c'est-à-dire dans la gamme allant d'environ 149 à 343 C. Ces distillats sont utilisés pour l'éclairage, comme carburants pour Diesels, pour avions à réaction, etc... Parmi les utilisations par- ticulièrement importantes de ces distillats, on cite les installations de chauffage domestique; les huiles utilisées à cet effet sont généralement connues sous le nom d'huiles combustibles, d'huiles pour fours ou d'huiles de chauffage.
La demande des consommateurs a obligé l'industrie du pétrole à produire des huiles pour le chauffage domestique d'une qualité améliorée Actuellement, les spécifications des carburants pour le chauffage domestique exigent que l'huile soit adoucie pour la rendre sensiblement exempte de mercaptan dans l'essai au plombite appelé "Doctor Test*', ou pour l'amener à un nombre de 0,5 mercaptan ; ces huiles doivent également présenter une bonne stabilité de couleur au stockage - une huile acceptable ayant une cou- leur d'environ +15 à l'échelle Saybolt -; en outre, ces huiles doivent avoir une faible tendance à former un dépôt, en particulier dans un brûleur du type manchon.
Le brûleur "Jungers" est généralement connu pour exiger des huiles ayant une tendance particulièrement faible à former un dépôt.
On connaît de nombreux procédés pour produire des huiles de chauffage de bonne qualité. Le procédé le plus couramment utilisé est un traitement par l'acide. Le procédé de traitement par l'acide consiste : à mettre en contact le distillat brut avec une quantité donnée d'acide sulfuri- que d'une concentration déterminée ; à séparer la boue acide, qui est consti- tuée par l'acide épuisé et les produits solubles dans l'acide, d'avec l'hui- le traitée; enfin, à traiter à nouveau celle-ci pour éliminer l'acide rete- nu ainsi que les produits de réaction solubles dans l'huile - habituellement par un lavage à l'eau et une mise en contact avec une solution aqueuse caus- tique.
Le procédé de traitement à l'acide le mieux connu comporte une opération en deux phases. Dans la première phase, on met en contact le dis- tillat brut à une température d'environ 38 à 52 C, avec une boue acide pro- venant de la seconde phase. On sépare l'huile traitée de la boue acide, puis on la met en contact avec l'acide sulfurique frais, à une température comprise entre environ 38 et 52 C On sépare l'huile de la boue acide for- mée au cours de la seconde phase ; la neutralise et on la lave avec de l'eau pour obtenir l'huile recherchée.
Cependant, on a constaté que ce procédé de traitement ne peut pas remplir les trois conditions exigées, c'est- à-dire une huile adoucie, une huile de couleur stable, et une huile formant un faible dépôt dans les brûleurs, lorsque le distillat brut provient d'un pétrole brut riche en soufre, tel que le pétrole brut du West Texas.
La présente invention a pour objet la production d'une huile ayant de bonnes qualités de combustion, adoucie et de couleur stable, à partir d'un distillat de pétrole acide, obtenu par distillation directe du pétrole, riche en soufre, et dont la gamme d'ébullition est supérieure à cel- le de l'essence. Un autre objet de l'invention est une huile de chauffage appropriée pour être utilisée dans des installations domestiques. Un objet particulier de l'invention est une huile de chauffage domestique, obtenue par distillation directe d'une fraction de pétrole acide, riche en soufre, et ayant un point d'ébullition compris entre environ 149 et 343 C, au moyen d'un traitement à l'acide sulfurique.
On réalise les objets précités et d'autres encore, qui ne sont pas spécialement mentionnés ici, en traitant, dans une première phase, à une température comprise entre environ 63 et 79 C. une fraction de pétrole acide, riche en soufre,obtenue par distillation directe, et bouillant dans une gamme supérieure à celle de l'essence, avec une quantité d'environ 90 à 100% d'acide sulfurique frais, qui est efficace pour adoucir sensiblement ce distillat; on sépare l'huile traitée de la boue acide; dans une seconde
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phase, on traite l'huile traitée avec une quantité d'acide sulfurique frais à environ 90 à 100%, suffisante pour éliminer les produits de réaction acides solubles dans l'huile, à une température comprise entre environ 32 et 54 C;
enfin, on sépare la boue acide de l'huile précitée pour obtenir une huile sensiblement neutre, la gamme inférieure de températures utilisée dans la seconde phase de traitement correspondant à la gamme supérieure de tempéra- tures utilisée dans la première phase de traitement.
Le procédé conforme à la présente invention est particulièrement avantageux lorsqu'on l'applique à des distillats de pétrole ayant un point d'ébullition dans une gamme supérieure à celle de l'essence, et qui sont ob- tenus par distillation de pétrole brut. Ces distillats sont généralement connus sous le nom de distillats vierges ou obtenus par distillation directe.
En général, les distillats correspondant à une gamme supérieure à celle de l'essence ont des points d'ébullition situés dans la gamme comprise entre environ 149 et 343 C. Bien que l'on puisse appliquer le procédé à n'impor- te quel distillat contenant des mercaptans, c'est-à-dire un distillat acide obtenu par distillation directe du pétrole, il est particulièrement applica- ble au raffinage des distillats riches en soufre, c'est-à-dire des distillats contenant plus d'environ 0,3% en poids de soufre. Un produit de charge pré- féré pour le procédé de l'invention est une fraction de pétrole obtenue par distillation directe de l'acide, riche en soufre, dont les points d'ébul- lition sont compris dans la gamme allant d'environ 162 à 288 C.
Des bruts riches en soufre tels que le brut du West Texas et la plupart des bruts de Californie donnent des distillats qui sont particulièrement appropriés pour le traitement conforme à l'invention.
On a découvert qu'on peut obtenir un produit huileux ayant les qualités désirées en utilisant uniquement de l'acide sulfurique frais dans chacune des deux phases de traitement ou de contact. Dans une première phase de contact, on met en contact le distillat brut avec une quantité désirée d'acide sulfurique frais; dans une seconde phase de contact, on sé- pare l'huile traitée de la boue acide, puis on la met en contact avec une plus grande quantité d'acide sulfurique.
Le terme "acide sulfurique frais", utilisé dans la présente description, désigne de l'acide sulfurique de qualité commerciale, tel qu'il est livré par les producteurs d'acide sulfu- rique, ou un acide sulfurique obtenu par la régénération d'une boue acide ou d'un acide faible provenant de la décomposition de la boue acide, ces dernières sources donnant de l'acide sulfurique dit "noir".
On a constaté que l'acide sulfurique frais utilisé au cours du procédé doit subir une concentration en H2S04 comprise entre environ 90 et 100% en poids par rapport à l'acide sulfurique frais. Le reste est constitué principalement par de l'eau et par des impuretés telles que celles qui sont normalement présentes dans l'acide sulfurique blanc du commerce ou dans l'acide noir de raffinerie. On préfère utiliser l'acide sulfurique frais ayant une concentration comprise entre 96 et 99% en poids. On peut utiliser des acides de concentrations différentes dans chacune des phases de contact, mais on préfère utiliser des acides ayant la même concentration dans chaque phase.
La quantité d'acide sulfurique frais que l'on utilise dans la première phase de contact dépend quelque peu de la teneur en mercaptan, de la teneur totale en soufre et aussi de la teneur en hydrocarbure aromatique du distillat brut. En général, plus la teneur en mercaptan est élevée, plus il faut d'acide dans la première phase de contact. En général, lorsqu'on utilise un distillat brut provenant d'un pétrole brut riche en soufre, il faut 1,8 à 4,5 kg d'acide sulfurique frais par 159 litres de distillat brut chargé. On a constaté que l'utilisation d'une quantité d'acide effi- cace donne une huile traitée provenant de la première phase de contact ayant une faible teneur en mercaptan, et est habituellement presque complè- tement adoucie.
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La quantité d'acide que l'on utilise dans la seconde phase de mise en contact dépend principalement de la quantité de produits de réaction acides solubles dans l'huile cont enus dans l'huile traitée provenant de la première phase. Il faut utiliser une quantité suffisante d'acide dans la seconde phase de contact pour éliminer sensiblement la totalité de ces pro- duits solubles dans l'huile. En général, on a constaté que lorsqu'on trai- te un distillat brut, acide, riche en soufre, on doit utiliser dans la se- conde phase de contact, entre environ 0,9 et 2,3 kg d'acide par 159 litres de distillat brut chargé.
On a constaté que la température de contact exerce un effet ex- trêmement important sur la stabilité de la couleur et sur la tendance de l'huile obtenue à former des dépôts. Afin de réaliser les objets de l'in- vention, il est nécessaire d'effectuer le traitement à des températures dif- férentes dans les deux phases de contact, en outre, les températures utili- sées dans chaque phase sont en corrélation entre elles. On-effectue la première phase de contact du procédé à une température comprise entre envi- ron 63 et 79 C, et de préférence entre 68 et 74 C. On exécute la deuxiè- me phase de contact à une température comprise entre environ 32 et 54 C, et de préférence entre 38 et 49 C.
On a trouvé que, plus la température opératoire est élevée dans la première phase, plus cette température doit être faible dans la seconde phase. Ceci signifie que la gamme de températu- res inférieure au cours de la seconde phase, correspond à la gamme de tempé- ratures supérieure dans la première phase. Ainsi, lorsqu'on traite une hui- le à environ 77 C dans la première phase, il faut la traiter à environ 32 C dans la seconde phase.
Le temps de contact dans la première phase du procédé doit être suffisant pour réaliser l'adoucissement presque complet du distillat brut.
En général, le temps de contact durant la première phase doit être compris entre environ 2 et 30 minutes, et de préférence, entre environ 5 et 15 minu- tes. Dans la seconde phase, le temps de contact doit être suffisant pour éliminer efficacement presque tous les produits solubles dans l'huile formés au cours de la première phase. Normalement, le temps de contact dans la seconde phase doit être compris entre environ 5 et 15 minutes.
L'expression "boue acidett, utilisée ici, se rapporte à l'acide, aux produits de réaction solubles dans l'acide, et aussi aux produits solu- bles dans l'acide qui proviennent du distillat brut ou de l'huile traitée.
Sur le dessin annexé, on a représenté, schématiquement, et à titre non limitatif, un mode de réalisation préféré du procédé conforme à la présente invention.
Conformément à ce dessin, on fait passer le distillât de charge acide provenant d'une source 11, par le conduit 12, l'échangeur de chaleur 13 et le conduit 14, dans le conduit 16. Dans cet exemple de réalisation, donné à titre non limitatif, la charge est constituée par un distillat acide riche en soufre, dont le point d'ébullition est compris entre environ 165 et 327 G et dont le nombre de mercaptans est d'environ 100, la teneur totale en soufre étant d'environ 0.9% en poids.
On fait passer de l'acide sulfurique noir provenant de la recon- centration de l'acide faible obtenu par l'hydrolyse de la boue acide depuis la source 17, par le conduit à valve 18, l'échangeur de chaleur 19 et le conduit 21, dans le conduit 16. L'acide utilisé dans ce but a une teneur en H2S04 de 97% en poids, et on utilise 3,63 kg de cet acide par 159 litres de charge.
La charge et l'acide se mélangent jusqu'à un certain point dans le conduit 16 avant de pénétrer dans l'appareil de traitement 22. Cet appa- reil de traitement 22 est constitué par un récipient cylindrique comportant un agitateur actionné par un moteur. Le moteur 23 actionne une pale 24. Dans cette installation, on utilise un agitateur à pale pour réaliser un contact
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efficace entre l'acide et la charge. On peut aussi utiliser d'autres agita- teurs mécaniques tels que des agitateurs à ailettes ou des turbines rotatives.
De même, il est possible d'utiliser d'autres types de mélangeurs tels que des mélangeurs à orifice. On maintient la température à environ 71 C dans l'appareil de traitement 22. On chauffe la charge dans l'échangeur de cha- leur 13 à une température de l'ordre de 71 C, et on chauffe l'acide dans l'échangeur de chaleur 19 à une température élevée. On règle la températu- re de la charge et de l'acide, de manière que la chaleur de réaction dégagée par l'acide et la charge ne puisse pas porter le contenu de l'appareil de traitement 22 à une température supérieure à environ 79 C, Le temps de con- tact entre la charge et l'acide dans l'appareil de traitement 22 est d'envi- ron 10 minutes.
On soutire de l'appareil de traitement 22 le produit mélangé très intimement, c'est-à-dire la charge, l'acide et les produits de réaction au moyen du conduit à vanne 26, t on les fait passer dans le décanteur 27.
Le décanteur 27 est constituépar un récipient cylindrique incliné comportant deux compartiments. On soupire la boue acide de la partie inférieure du dé- canteur 27 au moyen du conduit à vanne 28, puis on l'envoie dans une instal- lation (non représentée) destinée à la récupération de l'acide. On retire l'huile traitée du décanteur 27 au moyen du conduit à vanne 29 et on le fait passer à travers l'échangeur de chaleur 31 et le conduit 32 jusque dans le conduit 33.
On fait passer de l'acide sulfurique noir venant de la source 17 par le conduit à vanne 36, à l'échangeur de chaleur 37 et le conduit 38 pour l'amener dans le conduit 33. Dans cet exemple, on utilise, 1,36 kg d'acide par 159 litres de produit de charge. On fait passer l'acide et l'hui- le traitée par le conduit 33 dans l'appareil de traitement 41. Cet appareil de traitement 41 comporte un moteur 42 qui actionne un agitateur à pale 43.
L'appareil 41 a une construction analogue à l'appareil de traitement 22. On règle de manière appropriée la température de l'huile traitée dans l'échangeur de chaleur 39, et la température de l'acidedans l'échangeur de chaleur 37 On maintient la température à environ 38 C dans l'appareil de traitement 41.
Le temps de contact dans l'appareil de traitement 41, dans le cas présent, est de 10 minutes.
On fait passer l'huile et la boue acide intimement mélangées de- puis l'appareil de traitement 41, au moyen du conduit à vanne 44, dans le décanteur 46. On soutire du décanteur 46 une couche inférieure de boue par le conduit à vanne 47, et on l'envoie dans l'installation (non représentée) de récupération d'acide. On retire du décanteur 46 la couche supérieure d'huile et on la fait passer par le conduit 48 dans l'appareil de coalescen- ce 49.
L'appareil de coalescence 49 est constitué par un récipient cy- lindrique vertical rempli d'un milieu coalescent qui est résistant à l'aci- de. Des milieux coalescents appropriés sont la laine d'acier, une chaîne métallique, les anneaux au carbone de Raschig, les garnitures semi-tubulaires de Berl, etc... Dans le cas présent, l'appareil de coalescence 49 est garni de laine d'acier. Dans cet appareil, les gouttelettes acides en suspension et toute matière emprisonnée s'agglomérent et passent au fond de l'appareil de coalescence. La boue de raffinage est extraite de l'appareil 49 par l'in- termédiaire du conduit à valve 51, et on la fait passer dans des récipients de récupération de l'acide. L'huile débarrassée des gouttelettes acides en suspension est soutirée de l'appareil de coalescence 49 au moyen du con- duit 52.
Une solution caustique aqueuse diluée, contenant 10% de NaOH, est amenée de la source 53 au conduit 52, par l'intermédiaire du conduit 54, Le produit caustique aqueux et l'huile sont intimement mélangés dans le mé- langeur 56. On poursuit le contact dans le mélangeur 56 jusqu'à l'obtention d'une huile sensiblement neutre. On fait passer le mélange produit caustique
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aqueux-huile sortant du mélangeur 56, au moyen du conduit à valve 57, dans le décanteur 58. On soutire du décanteur 58 une couche inférieure de so- lution caustique épuisée par le conduit à valve 59 et on l'envoie au rebut.
L'huile neutralisée dans le décanteur 58 contient la solution caustique aqueuse en dissolution et en suspension. Cette huile contenue dans le décanteur 58 est amenée, au moyen du conduit à valve 61 dans le tambour de salage 62. Le tambour de salage 62 est constitué par un réci- pient cylindrique qui est rempli de sel gemme grossiers A là place d'un tambour de salage, on peut utiliser un appareil de coalescence efficace rempli d'"excelsior" (ou copeaux), de fibres de verre, de laine d'acier, etc.. pour séparer le produit caustique aqueux d'avec l'huile. On retire périodiquement la saumure du fond du tambour de salage par conduit à vanne 64. On soutire du tambour de salage 62 le produit huileux déshydraté obte- nu par le conduit 64, et on l'envoie à l'installation de stockage (non repré- sentée).
A la place de l'appareil de coalescence 49 que l'on vient de dé- crire, on peut aussi utiliser d'autres procédés pour séparer de l'huile, dans le conduit 48, les gouttelettes acides en suspension et les matières solubles dans l'huile. Par exemple, on peut laver avec de l'eau, la suspen- sion formée par les gouttelettes acides contenant de l'huile en utilisant environ 20 à 100 d'eau en volume. On peut ensuite neutraliser l'huile sé- parée de l'eau de lavage en la mettant en contact avec une solution causti- que aqueuse, comme on l'a déjà décrit. On peut séparer le produit causti- que de l'huile neutralisée par une opération de lavage à l'eau au lieu d'uti- liser le tambour de salage 62.
Un autre procédé pour neutraliser l'huile du conduit 48 consiste à la mettre en contact avec de la terre à foulon finement broyée telle que l'argile "Attapulgus" ou une argile traitée par un acide, ou bien on peut faire passer l'huile à travers un lit de matières minérales basiques telles que le carbonate ou l'hydroxyde de magnésium. La description ci-dessus est nécessairement très générale et il n'est pas fait mention d'un certain nom- bre de dispositifs faisant partie de l'installation de traitement comme, par exemple, les pompes. L'utilisation de ces différents appareils supplémentai- res est laissée au choix des techniciens.
On va décrire maintenant plus en détail les résultats que l'on peut obtenir grâce au procédé conforme à l'invention. Le produit de char utilisé dans les différents essais types est constitué par une huile de chauf- fage obtenue à partir d'un brut du West Texas. Cette huile de chauffage est extrêmement difficile à adoucir par n'importe lequel des procédés connus et en général elle présente des qualités combustibles médiocres après le traite- ment habituel à l'acide. Les caractéristiques physiques de l'huile de chauf- fage sont les suivantes :
Densité 0,8109
Nombre de mercaptans 70
Soufre (poids ) 0,73
Teneur en phénol (% Vol. ) 0,20
Couleur Saybolt (initiale) + 19
Couleur après vieillissement + 14
Résidu dans la capsule en acier (mg) 3
Degrés de distillation "ASTM" ("American Standard of Testing
Materials")
Point d'ébullition initiale 330
10% 390
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50% 445
90% 500
Maximum 544
La stabilité de la couleur en cours de stockage de l'huile obte- nue est déterminée au moyen d'un essai de laboratoire. On connaît les résul- tats de cet essai de laboratoire sous le nom de "coloration après vieillis- sement". Dans cet essai, on maintient. 100 cm3 de l'huile dans un becher ou- vert pendant 20 heures à 93 C.
Après ce temps, on détermine la coloration de l'huile à l'échelle Saybolt. On constate qu'une coloration après vieil- lissement de + 15 Saybolt ou meilleure montre que l'huile présente une sta- bilité satisfaisante de couleur pour la conservation commerciale.
On a constaté que les brûleurs à manchon des installations de chauffage domestique sont particulièrement affectées par la présence de dé- pôts qui se forment pendant la combustion de l'huile. Le brûleur "Jungers" constitue un exemple de brûleur du type manchon particulièrement affecté par cet inconvénient. En raison de ce défaut, beaucoup de raffineurs sont adop- té le brûleur "Jungers" comme brûleur normalisé d'essai pour la détermina- tion des qualités combustibles de l'huile destinée au chauffage domestique.
Un essai à grande échelle dans lequel on utilise le brûleur "Jungers" compor- te la combustion d'un nombre important de litres de pétrole et plusieurs jours de marche. On a développé un procédé de laboratoire qui permet de pré- dire de manière appropriée les résultats que l'on peut obtenir dans l'essai avec un brûleur "Jungers" complet. Ce procédé de laboratoire est connu sous le nom d'"essai de résidu à la capsule d'acier".
On effectue l'essai à la capsule en acier de la façon.suivante.
On maintient une capsule en acier inoxydable 18-8 à une température de 260 C au moyen d'une plaque chauffante. Cette capsule a la forme d'une soucoupe ayant les dimensions suivantes : diamètre extérieur; 5 cm; épaisseur au bord, 8 mm ; épaisseur au centre du disque, 4,8 mm. La cavité intérieure a la for- me d'un segment sphérique. Le disque est muni d'un thermocouple permettant de connaître la température du disque ; ilest placé sur une plaque chauffan- te dont la température est réglée de manière que le disque soit maintenu à 260 C. On envoie goutte à goutte l'huile à essayer, sur le disque, à une vitesse sensiblement constante.
La vitesse d'évaporation de l'huile reçue sur cette capsule doit être sensiblement égale à la vitesse à laquelle elle est envoyée à la capsule, c'est-à-dire que la capsule doit toujours conte- nir une pellicule d'huile liquide. Pour chaque essai, on utilise un échan- tillon de 400 cm3 d'huile et on ajoute goutte à goutte le produit dans la capsule à raison d'environ 1 cm3 par minute. A la fin de l'essai, on retire le disque de la plaque chauffante et on le laisse refroidir. La différence entre le poids du disque, avant et après l'essai, est désignée comme "résidu à la capsule en acier".
On a procédé à un grand nombre d'essais avec plusieurs huiles différences et on a constaté qu'une huile donnant un résidu de 10 mg donne satisfaction pour un brûleur "Jungers".
Essai 1.
Les phases de traitement de tous les essais sont effectuées dans un ballon à trois tubulures muni de chicanes et d'un agitateur à pale action- né par un moteur. On a constaté que ce mode d'agitation dans un ballon mu- ni de chicanes permet d'approcher de la mise en contact que l'on obtient dans une installation de traitement à l'acide fonctionnant à une grande échel- le industrielle.
Dans cet essai, on procède d'abord à une expérience pour des buts de comparaison. Au cours de cette expérience, on met en contact une certaine quantité de distillat brut, à 52 C, avec 10% en volume d'une boue acide provenant de la seconde phase de traitement. On agite le distillat
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brut et la boue acide pendant 10 minutes. On décante l'huile traitée pour la séparer de la boue acide. En utilisant le même genre de ballon, on met l'huile traitée en contact, à 52 C, avec de l'acide sulfurique noir à 98%, à raison de 2,72 kg pour 159 litres de distillat brut. Après un contact de 10 minutes, on sépare l'huile de la boue acide; on utilise ensuite cette boue acide pour traiter de nouvelles quantités de distillats bruts au cours d'autres essais.
On fait passer l'huile dans un appareil de coalescence garni de laine d'acier pour éliminer les gouttelettes acides en suspension. L'hui- le ayant subi la coalescence est ensuite lavée à la température ambiante, successivement avec 10% en volume d'eau, 20 % en volume de solution caus- tique aqueuse diluée, et à nouveau avec environ 10% en volume d'eau. On dés- hydrate l'huile neutre lavée en la faisant passer dans un appareil de coa- lescence garni de laine de verre.
Les principales caractéristiques du produit huileux obtenu dans cet essai sont les suivantes :
Nombre de mercaptans 6
Couleur Saybolt (initiale) + 15
Couleur après vieillissement + 10
Résidu dans la capsule en acier (mg) 15
L'huile précitée correspond à celle que l'on obtient par la même technique dans un appareil de traitement en continu par l'acide à une échel- le industrielle. L'huile obtenue grâce à ce procédé opératoire ne correspond pas aux exigences normales pour les qualités les plus élevées d'huiles pour le chauffage domestique.
Essai 2.
On procède à cet essai pour déterminer l'effet de l'utilisation d'acide frais dans les deux phases de contact. En utilisant le même appareil- lage et les mêmes procédés de finition que ceux décrits dans l'essai 1, on traite un échantillon de distillat brut de la façon suivante. Dans la pre- mière phase, on met le distillat brut en contact avec 2,72 kg (pour 159 li- tres de distillât brut) d'acide sulfurique noir à 98%, à une température de 52 C. Dans la seconde phase, on met l'huile traitée en contact avec 0,9 kg (pour 159 litres de distillat brut) d'acide sulfurique noir à 98%, à une température de 52 C.
Le produit .huileux traité conformément à ce procédé présente les caractéristiques suivantes :
Nombre de mercaptans 7
Couleur Saybolt (initiale) + 21
Couleur après vieillissement + 19
Résidu dans la capsule en acier (mg) 4
Ainsi, l'utilisation d'acide frais dans les deux phases de trai- tement améliore de façon marquée la couleur après vieillissement et le rési- du dans la capsule en acier de l'huile obtenue mais ne donne pas d'huile adoucie.
Essai 3.
On procède à une série d'expériences pour déterminer l'effet de la température, dans la première phase et dans la seconde phase, sur la qualité du produit huileux. On exécute tous ces essais en utilisant, dans chacune des phases, de l'acide sulfurique noir frais à 98% Dans la pre- mière phase, on utilise 2,72 kg d'acide pour 159 litres de distillat brut, et dans la seconde phase ,on utilise 0,9 kg d'acide pour159 litres de dis- tillat brut. Le temps de contact dans chacune des phases est de 10 minutes.
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L'huile provenant de la seconde phase est neutralisée, comme décrit dans l'essai 1. Les résultats de ces essais sont représentés sur le tableau suivant :
EMI9.1
Tempe- o Nombre de : Couleur Saybolt : Résidu dans la
EMI9.2
<tb> rature <SEP> C; <SEP> mercaptans' <SEP> ' <SEP> ' <SEP> capsule <SEP> en <SEP> acier
<tb> 1ère <SEP> : <SEP> 2ème <SEP> : <SEP> . <SEP> Initia-:Après <SEP> vieil- <SEP> : <SEP> (mg
<tb>
EMI9.3
phase : phagei ; le :
lis sèment. ¯ 32 32 18,1 + 8 + 8 3,2 49 32 10,5 + 8 + z6 3,8 66 32 '4,5 + 7 + 7 5, 5
EMI9.4
<tb> 77 <SEP> 32 <SEP> 0 <SEP> +27 <SEP> +25 <SEP> 7,6
<tb>
<tb> 88 <SEP> 32 <SEP> 0 <SEP> + <SEP> 16 <SEP> + <SEP> 16 <SEP> 19,0
<tb>
<tb> 49 <SEP> 49 <SEP> 6,7 <SEP> +21 <SEP> + <SEP> 19 <SEP> 3,6
<tb>
EMI9.5
66 49 1, 3 + 5 + 1 7,3
EMI9.6
<tb> 77 <SEP> 49 <SEP> 0 <SEP> + <SEP> 21 <SEP> + <SEP> 21 <SEP> 9,3
<tb> 88 <SEP> 49 <SEP> 0 <SEP> + <SEP> 12 <SEP> +10 <SEP> 23,0
<tb>
EMI9.7
54 54 5,8 + 1 + 19 6,5
EMI9.8
<tb> 66 <SEP> 54 <SEP> 0,6 <SEP> +19 <SEP> + <SEP> 17 <SEP> 8,5
<tb>
<tb> 77 <SEP> 54 <SEP> 0 <SEP> + <SEP> 16 <SEP> + <SEP> 15 <SEP> 10,6
<tb>
<tb> 60 <SEP> 60 <SEP> 1,9 <SEP> +23 <SEP> +19 <SEP> Il,6
<tb>
<tb> 66 <SEP> 60 <SEP> 0 <SEP> +18 <SEP> + <SEP> 16 <SEP> 13,
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Ces résultats montrent que si pour ce distillat brut particulier on utilise une température de 32 C pendant la seconde phase, il est nécessai- re d'effectuer la première phase à environ 77 C, afin d'obtenir une huile adoucie. Cependant, une élévation de la température de la première phase jusqu'à 88 C aboutit à un abaissement marqué de la stabilité de la couleur et un accroissement du résidu dans la capsule en acier si élevé que l'huile produite ne présente plus la caractéristique de dépôts de 10 mg. Les résul- tats montrent également qu'avec ce distillât brut particulier, on obtient une huile de qualité tout juste acceptable lorsqu'on utilise une température de 77 C dans la première phase et une température de 55 C dans la seconde phase.
En outre, les résultats montrent que l'on ne peut obtenir un produit satisfaisant à partir du distillat brut considéré lorsqu'on utilise une tem- pérature de 60 C dans la seconde phase.
Les résultats précités montrent que, pour une fraction de pétro- le vierge, acide, riche en soufre, provenant d'un brut de West Texas, ayant un point d'ébullition compris entre environ 162 et 288 C, la température de traitement, dans la première phase, doit être comprise entre environ 66 C et 77 G et, dans la seconde phase, entre environ 32 et 54 C la corrélation entre ces températures étant la même que précédemment.
Les essais précédents montrent que le procédé conforme à la pré- sente invention donne une huile adoucie, de couleur stable, ayant de bonnes qualités combustibles à partir d'un distillat de pétrole acide et riche en soufre, ayant une gamme d'ébullition supérieure à celle de l'essence.
Les procédés de la technique antérieure appliqués au même distillat ne sont pas susceptibles de donner une huile répondant à toutes les exigences pour une huile satisfaisante pour le chauffage domestique.
REVENDICATIONS.
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