BE537374A - - Google Patents

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BE537374A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B49/00Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated
    • C10B49/02Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge
    • C10B49/04Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated
    • C10B49/08Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge while moving the solid material to be treated in dispersed form

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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   La présente invention est relative à un procédé et à un appareil pour le refroidissement et le classement de solides finement divisés se trou- vant à haute température. L'invention concerne plus spécialement le procédé d'extinction ou refroidissement et de séparation par décantation, c'est- dire de classement par mise en suspension dans un milieu gazéiforme, de coke à haute température produit dans un procédé de cokéfaction   fluidi   fiée d'une huile   hydronarbonée.   Suivant la présente invention, du coke froid relativement gros peut être enlevé comme-produit d'un procédé de cokéfaction, tandis que des particules de coke plus'fines sont sélectivement retenues dans le système. 



     1: invention   est applicable à tout procédé dans lequel il est né- cessaire de refroidir et de classer des particules solides de haute tempé- rature. C'est ainsi que la présente invention peut être appliquée à divers procédés, spécialement des procédés utilisant la technique des solides flui- difiés, tels qu'une distillation d'huile de schiste, un cracking catalytique, un brûlage de chaux, un grillage de minerais, une cokéfaction de charbon, une gazéification de charbon, etc. 



   Récemment on a proposé de cokéfier des huiles hydrocarbonées, telles que des résidus de pétrole, en les injectant dans un récipient de co- kéfaction contenant un lit fluidifié de solides finement divisés se trouvant à haute température, par exemple, du coke, du sable, du catalyseur épuisé, de la pierre ponce, etc. Dans le récipient de cokéfaction, l'huile subit une pyrolyse dans le lit fluidifié, en développant des hydrocarbures plus légers et en déposant un résidu carboné sur les particules solides.

   La chaleur nécessaire à la pyrolyse est fournie en faisant circuler un courant des solides fluidifiés à.travers un réchauffeur extérieur, généralement une zone de combustion, et en le renvoyant ensuite au récipient de cokéfac- tion 
Dans un procédé de cokéfaction fluidifiée typique, le coke produit global en dehors de celui qui est requis pour la combustion est enlevé du procédé et refroidi par extinction directement avec de l'eau, sans agence- ment particulier. Ce coke produit aura ordinairement la même dimension de particules et la même répartition de dimensions que dans le procédé. Il est cependant préférable d'enlever sélectivement les plus grosses particules du procédé et de retenir les plus petites particules ou fines de coke dans le système.

   En retenant les plus fines particules, les exigences et, de ce fait, le coût de la préparation de particules élémentaires ou noyaux pour le développement du coke sont fortement réduitso On atteint également à un contrôle plus efficace sur la répartition des dimensions de particules du coke produit. 



   La présente invention comprend un procédé et un appareil d'ex- tinction ou refroidissement et de classement de solides finement divisés chauds, par exemple, provenant d'un procédé, tel que la cokéfaction d'huiles hydrocarbonées, dans lequel les solides sont traités sous forme d'un lit turbulent dense, avec des gaz des vapeurs à une température élevée, procé- dé et appareil qui supposent l'alimentation des solides chauds finement divisés dans une zone d'extinction ou de refroidissement avec formation d'un lit fluidifié de ces solides dans cette zone, l'alimentation d'un li- quide vaporisable dans cette zone d'extinction ou de refroidissement grâce à laquelle les solides chauds sont éteints ou refroidis, et de la vapeur est formée, ce qui force cette vapeur à entraîner les solides, hors de la zone d'extinction   ou .,

  .   refroidissement avec passage de ce mélange de vapeurs, de gaz et de solides entraînés vers une zone de classement à une vitesse propre à permettre aux plus grosses particules de se séparer et de descen- dre à travers la zone de classement, pendant que les plus fines particules sont encore entraînées dans le courant de vapeur et de gaz, l'enlèvement de 

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 ce mélange de gaz,, vapeur et solides fines entraînés, de la partie supérieu- re de cette zone de   classement,   et l'enlèvement des plus grosses particules refroidies vers le bas hors de la zone de   classemento   
Suivant une forme de mise en oeuvre préférée de l'invention, le récipient d'extinction ou refroidissement et de séparation par une sorte de décantation comprend deux sections :

  une section inférieure plus large dans laquelle du coke à température élevée est éteint ou refroidi jusqu'à environ 300 F en phase dense par des jets d'eau pulvérisée, ce qui engen- dre de la vapeur ; et une. section de séparation supérieure étroitegdans laquelle la vapeur provenant de   l'extinction,   qui est formée en dessous, est accélérée jusqu'à une vitesse plus élevée que dans la section inférieu- re et est utilisée pour classer les particules de coke.

   Dans une réalisation préférée, on relie les sections supérieure et inférieure du récipient par une partie tronconique intermédiaire, grâce à laquelle un contrôle plus parfait du degré de séparation peut être atteinte 
En plus d'une conception particulière de récipient, la présente invention comprend un procédé de contrôle de la sépara   Ion   de coke par cette sorte de décantation sans augmentation de la quantité requise de gaz de sé- paration ,particulièrement dé la vapeur, au-dessus de la quantité obtenue de l'extinction du coke chaude Ceci est important parce que la vapeur por- tant les fines séparées doit être renvoyée à une partie du système chaud où elle tend à augmenter le nombre ou la dimension des cyclones nécessaires et, par conséquent, le coût de l'installation de récupération. 



   Le contrôle du degré de séparation par décantation ou classement est obtenu de deux manières. Dans une forme d'application préférée de l'in- vention, le coke chaud est introduit dans les parties supérieure et infé- rieure du récipient de. refroidissement En réglant les quantités relatives du coke ainsi introduit la quantité de charge de solides par volume de gaz de séparation est réglée 'ainsi que le degré de séparation par décanta-   tion @   
Une seconde caractéristiques de contrôle de la présente invention consiste à régler la quantité de solides entraînés du lit de solides flui- difiés dans la partie inférieure du récipient, et à régler ainsi la charge de solides dans la zone de séparation par décantation.

   La quantité   d'entraî-   nement à partir du lit dépend de la vitesse= du gaz fluidifiant à travers la partie supérieure du lit fluidifié à la surface intermédiaire entre le lit à phase dense et la phase diluée à suspension de solides, se trouvant au-des- sus du lit. La vitesse du gaz fluidifiant peut être modifiée en introduisant des quantités   -variables   d'un   gaz   fluidifiait extérieur, à la base du récipient d'extinction ou des quantités variables de liquide d'extinction dans le lit fluidifié. 



   De préférence, cependant, le degré d'entraînement à partir du lit est réglé en faisant varier l'aire de la surface intermédiaire entre la pha- se dense et la phase diluée, car cela affectera la vitesse du gaz fluidifiant en ce point sans altérer la vitesse de ce gaz dans les parties inférieures du lit fluidifié L'aire de la surface intermédiaire du lit fluidifé est modi- fiée en réglant la position de*cette surface intermédiaire le long d'une por- tion intermédiaire;

   tronconique du récipient située entre   les-   zones d'extinc-   tion-et.   de séparation Lorsque la - surface intermédiaire est déplacée vers le hauts¯ le long. de la partie à conicité orientée vers le haut, en augmentant la quantité ou volume de solides fluidifiés dans la partie   inférieurs,  l'aire de la   surfs,ce   intermédiaire diminue De cette manière 1' importance d'entrainement de particules à partir du lit dans les vapeurs as cendantes et le degré de séparation par décantation sont facilenment   contrôlés..   

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   Une variante de l'invention est également envisagée. Au lieu de maintenir un lit fluidifié de solides dans la partie inférieure, on peut main- tenir une boue de solides, et des solides plus gros peuvent être enlevés sous forme d'une boue. Ceci est avantageux en ce qu'on peut employer des milieux volatilisables et de point d'ébullition relativement élevé, tels qu'une huile de pétrole légère, comme réfrigérant et pour fournir le mi- lieu de séparation par décantationo 
Bien qu'on ait en vue que la présente invention sera utilisée pour le classement de solides suivant leur dimension, le classement peut ê- tre réalisé,dans certains cas, sur la base de la densité de particules et/ou des dimensions, si les particules n'ont pas une densité unitaire uniforme. 



   Les dessins annexés montrent des modes de réalisation préférés de la pré- sente invention. 



   La figure 1 montre un appareil d'extinction et de séparation par décantation, de la conception préférée et ne formant pas un tout avec un système de cokéfaction fluidifiée. 



   La figure 2 illustre un procédé de cokéfaction fluidifiée, auquel l'invention est   applicable; .cette   figure montre un mode d'application de 1' invention suivant lequel l'appareil de séparation et d'extinction ou refroidissement fait pleinement partie du procédé de cokéfactiono 
La figure 3 est une vue en coupe à plus grande échelle d'une par- tie de l'appareil de la figure 20 
En se référant à la figure 1, on y a représenté un récipient de séparation par décantation et d'extinction ou refroidissement comprenant un récipient 1, de grand diamètre, qui est conçupour contenir un lit flui- difié de particules de coke, et une conduite verticale de séparation 3 de moindre diamètre, dans laquelle les particules de coke sont classées par entraînement sélectif-. 



   Le coke fourni au récipient d'extinction peut être enlevé d'un point quelconque d'un système de cokéfaction fluidifiée d'une huile hydro- carbonéeo On préfère cependant enlever du coke qui vient d'être chauffé, c' est-à-dire, brûlé dans une zone de combustion pour l'amener à une tempéra- ture d'environ   1000   à   1800 F,   par exemple 1050 -1250 F 
Bien que l'invention puisse être employée avec du coke d'une large gamme de dimensions de particules, on envisage qu'elle sera habituel- lement appliquée à du coke ayant une   dimension   de particules d'environ 0 à 1000 microns. Ce coke provenant d'un procédé de cokéfaction fluidifiée à habituellement une densité de particules presque uniforme, normalement en- viron 90 libres par pied cube, mais qui peut varier de 40 à 150 livres par pied cube. 



   En règle générale, le récipient de séparation et de refroidis- sement fonctionnera à peu près à la pression des systèmes fluidifiés, qui peut être de 13 à 50 livres par pouce carré de pression effective. 



   Le coke à haute température est introduit dans la partie su- périeure ou de séparation du récipient par la conduite 4, et dans la par- tie inférieure par la conduite 5 Une quantité allant de 0 à 100% du coke introduit dans le récipient peut passer parla conduite 4 Un lit fluidifié de coke ayant une densité de 25 à 65 livres par pied cube est maintenu dans la partie inférieure à une température supérieure au point d'ébullition d'eau, par exemple, 220  à   6000F.   De l'eau en des quantités de 0,1 à 0,5 livre par livre de solides introduits dans le récipient est injectée dans ce lit fluidifié par un gicleur 8 Ceci produit de la vapeur qui fluidifie 

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 ie lit et s'élève dans le récipient à parti:

  . du lit, avec une certaine quantité de solides entraînés.Un gaz   fluidi-   fiant supplémentaire peut être admis à la partie inférieure par des condui- tes 9 pour régler la vitesse superficielle de gaz jusqu'à environ 0,2 à 5 pieds par seconde, dans le lit Ces connexions peuvent être employées,si   c'est   nécessaire, pour injecter de la vapeur supplémentaire pour la sépa- ration par décantation. 



   La vapeur ascendante circule à contre-courant par rapport aux solides descendants introduits par la conduite 4 Par réglage convenable de la vitesse, qui peut être de   lordre   de 3 à 20 pieds par seconde, les fines de coke sont séparées par décantation ou enlevées des solides des- cendants et sont transportées vers le haut avec la vapeur à travers la conduite 14 
En vue   d'un   rendement maximum, il est préférable que le rapport de   1   aira de   la section transversale du conduit vertical de séparation à 1' aire du récipient contenant le lit fluidifié soit de 0 à 0,5, et que le conduit de séparation ait un rapport longueur/diamètre de 2 à 8 ou plus. 



   Du coke froid relativement gros est enlevé du lit fluidifié par la conduite 6 à titre de   produit     eT-   constituera habituellement 3G à pres- que 100% du coke chargé au récipient. 



  La chicane 7 maintient une zone calme autour du point d'enlèvement du coke. 



   Pour réaliser une dispersion uniforme des particules dans la va- peur ascendante, divers moyens de distribution ou de mélange peuvent être em- ployés dans la zone de séparation.   C'est   ainsi que des grilles de distri-   bution   12 amenent un mélange plus efficace de la vapeur et des solidesOn peut utiliser d'autres agencements, tels que des plaques perforées, des chicanes horizontales et verticales, etc. La chicane 13 est employée pour empêcher une circulation ascendante de la vapeur dans la conduite 4 et pour répartir au départ les solides sorant de cette conduite.

   On prévoit des 
 EMI4.1 
 trous dans la chicane 13 pour Derme-r-tfe L' irrtroductior- de solides dans l'aire se toeo:a<1+it flw2ï.f.a;-Gjc?Yi'. sous la chicane Dans certaines applications de la présente invention, -il Uv â'v1-ô désirable d'introduire tous les solides daiis 11-Lme ou l'autre des sections de   séparation   du de refroidissement du récipient. En introduisant les so- 
 EMI4.2 
 lides d,ns le lit fluidifié de la section de refroidissement et en provo- quant l'entraînement, à partir de celle-ci, on obtiendra un degré plus fin ce   classement.   



   Une caractéristique spéciale de de présente invention, dans sa forme de réalisation préférée, consiste à construire le récipient de re- 
 EMI4.3 
 froidissement m extinction d. uné manière telle qu'une portion intermé- diaire 2 soit de forme tronconique ou. à parois inclinées. Cela permet un réglage de 1'entraînement de solides à partir du lit fluidifié, comme dé- crit précédemment.

   En réglant le niveau pseudo-liquide ou la surface inter-   médiaire   entre la phase diluée et la phase dense du.lit fluidifié, par rap- 
 EMI4.4 
 port à cette partie conique, -La vitesse des gaz de fluidification dans la par- tie S1. ch lit est réglée, QU fait des parois convergeant vers le haut du ré- oZp#nï 1,L.......t.. d.l.w:alcL1L 1.8..d..L Latior de l'aire de la surface intermédiaire et, de cette façonylaentra1nement à partir du lit est réglé.

   Le niveau du lit   fluidifié   dense   peu;,   être   maintenu   inférieur à la partie conique 2 comme montré par le niveau L1 ou intérieur à cette partie 2 comme montré par le niveau L2  1a entraînement   des particules a partir du lit fluidifié aug- 
 EMI4.5 
 mente au fur et à mesure que le niveau p3eàdo=liquide du lit s'élève IL   ong de la partie conique vers la position L-. 0 En augmentant l'entraînement, on augmente la quantité de solides enlevés au sommet par la condui-   

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 te 14 
La vapeur et les solides enlevés au sommet peuvent être renvoyés au système de cokéfaction en tout point désiré.

   La vapeur avec les fines peut être renvoyée à la base du récipient de cokéfaction afin que la vapeur puisse être utilisée comme vapeur de fluidification, comme illustré à la fi- gare 2 Ou bien, la vapeur et les fines peuvent être indtroduites dans la phase diluée au-dessus du lit fluidifié du récipient de cokéfaction. 



  Lorsqu'on utilise un récipient de combustion   ou!   de   'brûlage   à lit fluidifié, 
 EMI5.1 
 conjointeimnt aveaimn récdpietîtpjde cokéfaction :fti\é.e1.d"ïune -huile- de pà- trole, il est péfé1& d'enlever les solides à r6fidit à classer à par- tir du lit à phase dense du brûleur et d'admettre le contenu de la   conduite   14,   c'est-à-dire, les   particules plus fines séparées, du lit, à la phase ,diluée supé- 
 EMI5.2 
 rieure au li.t .de5 'brûlage... lieu d'adl1eit.vé. leaonfénur.àéila>iconàni%éé.j4 dans. le récipient da. cokéfC.riUl})O:'a.ti:qu.e déduit [& charge sur l'installation de fraationnement ou de sépaaa'xa tr,ai1iia:t1Jt .s1 'Vape:t.p:"-s hyd;,ace'bo. nées provenant de 1   are. à-  Ct1 
On peut utiliser une conduite 11 pour:

  introduire du coke enle- vé des points bas du système principal de circulation de coke et de la base ou cône du récipient brûleur, par exemple, durant le démarrage après que l'unité a été arrêtée. 



   Comme exemple spécifique de la présente invention, pour un ré- cipient de séparation et de refroidissement, tel que montré au dessin, comprenant une partie inférieure de 5 pieds 6 pouces de diamètre et une partie supérieure de 2 pieds 8 pouces de diamètre et de 12 pieds de long,   115   pieds cubes de coke ayant une densité fluidifiée de 38 livres par pied cube sont retenus dans le lit fluidifié à une vitesse superficielle de vapeur fluidifiante d'environ 1,5 pied par seconde et à une température de 300 Fo 200000 livres de coke par heure à une température de 1125 F et à une densité de particules de 90 livres par pied cube sont introduites dans le récipient de séparation et de refroidissemento On vaporise dans le lit flui- difié 0,25 livre d'eau par livre de solides introduits dans le récipient,

   à une température de   85 Fo   Le récipient fonctionne à une pression effecti- ve de 6 livres par pouce carré.. Sous ces conditions, la vapeur aura une'-vites- se d'environ 7 pieds par seconde dans la zone de séparation avec une char- ge de solides d'environ 1,83 libre par pied cube. 33% du coke introduit dans le récipient sont enlevés au sommet avec la vapeur de séparation à une température de 700  - 1100 F et le restant du coke est enlevé du lit fluidifié en tant que coke produit gros. 



   Pour les conditions susdites,   -Le   moleau ci-après présente le de- gré approximatif de classement, qui peut être obtenu. 



   TABLEAU 
 EMI5.3 
 
<tb> % <SEP> retenu <SEP> sur <SEP> tamis <SEP> à <SEP> Charge <SEP> Produit <SEP> gros
<tb> nombre <SEP> de <SEP> mailles
<tb> 
 
 EMI5.4 
 indiqué ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ il1diqué. 48 19,0 23,0 
 EMI5.5 
 
<tb> 60 <SEP> 52,0 <SEP> 59,0
<tb> 
<tb> 80 <SEP> 87, <SEP> 5 <SEP> 91,0
<tb> 
<tb> 100 <SEP> 93,5 <SEP> 96,0
<tb> 200 <SEP> 99,7 <SEP> 99,9
<tb> 
 
Bien qu'on préfère un conduit circulaire pour la section de sé- paration, on conçoit qu'on puisse utiliser d'autres formes, telles qu'une forme rectangulaireo En outre, bien qu'on ait décrit la section de sépara- tion comme étant verticale, il y a avantage, dans certaines applications, à 

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 incliner le conduit de séparation d'environ 1 à 60  ou plus.

   En ce faisant,. les plus gros solides seront reflués vers le bas en une phase relativement dense le long de la partie inférieure du conduit incliné, tandis que lesplus fins solides sont enlevés du courant de solides descendants et transportés vers le haut. Une telle section inclinée peut être construite en agencements multiples et/ou en cascade. 



     ' Dans   une autre variante de la présente   invention,la   zone de sépa- ration peut être du même diamètre que la zone d'extinction et on peut placer des moyens dans la zone de séparation pour diminuer la voie de passage de la vapeur et augmenter la vitesse de celle-ci.   C'est   ainsi que des grosses par- ticules non fluidifiables ou un bourrage peuvent être placés dans la zone de séparation ou de classement pour provoquer la séparation des grosses et des fines particules.

   On bien, on peut utiliser également des registres, des tubes ou chicanes inclinés, etoo      
En se référant maintenant à la figure 2, un récipient de cokéfac- tion 16 ayant une section inférieure relativement longue 18, conique ou à parois inclinées, est alimenté avec des particules solues chaudes qui peu- vent être constituées par du sable, des perles, des granules réfractaires de divers types,   etc   mais, de préférence, par du coke formé dans le procé- déLes solides sont alimentés par la conduite 15 Le coke circule dans celle-ci en venant d'une canalisation verticale 17 dont le débit peut être réglé par une vanne 19 Un récipient de chauffage 21   contient   une masse, de préférence un lit fluidifié de particules inertes,

   et est alimenté en gaz de combustion ou air par une conduite 23 Au lieu   d'un   appareil de chauf- fage à lit fluidifié   21,   un réchauffeur à conduite de transfert peut être prévu, si on le désire. Du gaz combustible peut être alimenté par une con- duite 24 pour le démarrage, ou pour le chauffage   lorsqu'on   désire réduire au minimum la combustion du coke. 



   Les particules solides, par exemple les granules de coke d'un dia- mètre de 1 ordre d'environ 75 à environ 800 microns sont chauffées jusqu'à une température d'environ 1000 à   1300 Fa   Les particules solides chaudes qui circulent vers l'appareil de cokéfaction dans la conduite 15 fournissent de la chaleur pour convertir l'huile qui est alimentée par un-jeu d'ajuta ge 25, 27 et 29 reliés à une canalisation 31 En raison de la forme conique du réacteur, une petite quantité seulement de:.la vapeur ou gaz fluidifiant est nécessaire au bas de ce réacteur, la majeure partie des exigences en matière de fluidification étant fournie par vaporisation et/ou cracking de l'alimentation   d'huile,   introduite à divers niveaux dans la section co- nique.

   Cela réduit au minimum la consommation de vapeur et les dimensions du dispositif échangeur prévu au sommet. 



   Le récipient de cokéfaction 16, rempli, jusqu'à un niveau appro- prié comme indiqué par 33, de coke ou autres particules inertes, est   main-   tenu à un état fluidifié par une circulation convenable de gaz ou de vapeur L'huile à convertir est alimentée à ce récipient en grande partie ou entiè- rement en phase liquide, par les ajutages 25, etc, et est convertie par la chaleur des solides, en vapeur et en coke ou dépôts similaires à du coke qui se forment sur les particules formant le lit Les vapeurs s'échappent au sommet par un système habituel désigné par 35, comprenant un ou des cyclones. Elles peuvent être lavées dans une section de sortie 37 et frac- tionnées au-dessus de   1 appareil   de lavage dans la section 39, comme il est bien connu en pratique. 



   Les particules solides individuelles qui consitituent le lit de cokéfaction grossissent graduellement à cause des couches de coke qui se forment sur elles, et ces particules tendent à perdre leur mobilité et leur fluidité dans les vapeurs fluidifiants ascendantes. De plus, ces particules 

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 se refroidissent dans le procédé de cokéfaction.

   Par conséquent, un courant de particules est enlevé, de préférence, à une vitesse plus ou moins unifor- me, par une conduite 45, de préférence sous le contrôle d'une vanne 47 et elles vont par un coude ou un U 49 dans une conduite ascendante 51En injectant un gaz d'élévation et d'aération, par exemple, de la vapeur ou de l'air dans la conduite ascendante, ce courant de solides est renvoyé au ré- chauffeur 21   où   s'effectuera une combustion, éventuellement partielle, pour réchauffer ces solideso Il n'est pas nécessaire, cependant, de renvoyer tou- tes les particules car elles sont de masse totale croissante du fait du coke formé par cracking dans le réacteur.

   De ce fait, une partie du coke peut être enlevée comme produit par une section d'enlèvement 55, prévue à la ba- se de la section conique 18 de l'appareil de   cokéfaction.   Un gaz d'enlève- ment, tel que de la vapeur, est'introduit dans la section 55 par une condui- te 570 Les solides passent alors vers le bas dans la section de séparation et de refroidissement 59 prévue sous la section d'enlèvement 550 
En se référant maintenant à la fiure 3, la section d'enlèvement 55 est représentée à plus grande échelle, ainsi que le autres parties que l'on va   décrire.   En dessous de la section 55 est située une section de sé- paration et de refroidissement 59 à parois droites, pourvues, de préférence, d'un agencement à chicanes 61.

   Comme représenté à la figure 3 cet agence- ment consiste en chicanes du type à disques et à plaques inclinées contre les parois du récipient. Le but de cet agencement à chicanes est d'empêcher un mélange indésirable des solides éteints ou refroidis avec les particu- les non éteintes ou non refroidies dans la zone d'enlèvement. Il permet également un contact à contre-courant dans le dispositif de séparation et de refroidissement.

   On peut prévoir d'autres types de chicanes, telles que des plaques perforées, un bourrage, etco De la vapeur s'élève de la section 59 dans la section d'enlèvement 55, tandis que du coke séparé descend dans la section 59 par une conduite 71 et/ou une conduite 72 Les chicanes 61 sont conçues pour permettre la circulation descendante du coke, de maniè- re que tout le coke ou une majeure partie de celui-ci puissent être fournis au dispositif de séparation 59 de cette manière, et que les conduites 71 et 72 puissent être éliminées. 



   La section de séparation et de refroidissement, de plus petite section transversale horizontale que le réacteur principal, peut être pour- vue d'une conduite d'entrée 63 de vapeur destinée à aider à la fluidification des solides,mais la fluidification est, de préférence, réalisée entièrement ou presque entièrement par injection de liquide vaporisable en un point voisin du fond du dispositif de séparation et de refroidissement par une con- duite d'entrée 65. Le liquide préféré est   @   l'eau qui, évidemment, est convertie immédiatement en vapeur car la température des solides venant de la zone de cokéfaction est habituellement d'au moins   750 Fo   Les vannes de réglage 66 et 67 sont réglées pour proportionner l'alimentation d'eau au courant de coke enlevé.

   La vapeur ainsi produite est de volume considéra- 
 EMI7.1 
 ble et¯elle '1ne vitesse suffisante pour séparer par une sorte de dé- cantation depuis la section 59 les fines particules qui sont emportées vers le haut avec la vapeur en passant par les chicanes   61.   De grosses par- ticules sont enlevées comme produit par une conduite 69 et une vanne 670 
Environ 15 à 50% du coke produit sont normalement brûlés pour satisfaire aux exigences en chaleur. Lorsqu'on désire une plus grande pro- duction de coke, un combustible extérieur peut être alimenté au réchauffeur par une conduite 24 et brûlé de préférence au coke. Dans ce cas, la totali- té de la production de coke peut, en définitive, être enlevée. 
 EMI7.2 
 



  Il àÔ141à#tm.sew%nài qï# <"l:a- d-is1iOS1Í tif de .sé ti.ol1 , e t d'ezp tinction ou refroidis..eten1 ],1ti -3ttre: wtiùisé indépendamment 'ou peut ê.tro: aosocié -soit au -côté de cokéfaction, comme reprseaâ-g, sQ.iti jpo5t brûleur ou réchauffeur, soit aux deux, ou bien il peut 

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 être inséré en un point approprie quelconque,

   dans   l'une   ou l'autre ou dans les deux conduites de   transfert.  Un liquide d'extinction ininflammable ne peut évidemment pas être utilisé lorsque les vapeurs sont renvoyées au bréleur La caractéristique essentielle de la présente invention réside dans le fait que les solides chauffés sont mis en contact avec une quantité convenable de liquide vaporisable pour les éteindre ou les refroidir jusqu' à une température convenant pour une manipulation ultérieure de ces solides comme   produit.  Les vapeurs ainsi produites sont utilisées pour renvoyer au système, les fines particules qui servent comme particules élémentaires ou noyaux pour le dépôt du coke formé dans le système de sorte que ces par- ticules grossissent jusqu'à une plus grande dimension avant d'être enlevées comme produite De plus,

   des particules élémentaires sont ajoutées de   l'ex-   térieur, suivant les nécessaires, pour régler la dimension des particules dans le système, 
REVENDICATIONS. 



   1Un procédé d'extinction ou refroidisaement et de séparation de particules fines, d'une masse de solides finement   divisés   se trouvant à   haute température, comprenant @ l'introduction d'une partie de ces solides   finement divisés dans une zone d'extinction ou refroidissement;   3 introduction   d'un milieu-vaporisable dans cette zone, grâce à quoi ces solides finement divisés sont refroidis et de la vapeur est formée; l'entraînement des soli- des par cette vapeur hors de cette zone d'extinction; le passage de la va- peur et des solides ainsi entraînés vers le haut à travers une zone de classement à une vitesse réglée pour permettre aux particules relativement grosses de descendre à travers cette zone de classement;

   l'enlèvement des fines particules et des vapeurs de la partie supérieure de cette zone de classement; et l'enlèvement des solides refroidis, de la zone d'extinction.

Claims (1)

  1. 2 Un procédé suivant la revendication 1, comprenant l'introduc- tion des solides à haute température dans une partie supérieure et dans une partie inférieure d'une zone d'extinction ou refroidissement; l'introduc- tion d'un milieu vaporisable dans la partie inférieure pour y refroidir et entretenir un lit fluidifié de solides et engendrer de la vapeur ; le passa- ge ascendant de cette vapeur à travers la partie supérieure à une vitesse réglée pour permettre aux particules relativement grosses de ces solides de desscendre vers la partie inférieure;
    et l'enlèvement des particules -relativement fines de solides, en suspension dans cette vapeur, hors de cette partie supérieure, et des solides froids relativement gros hors de cette partie inférieure 3 Un procédé suivant la revendication 2, dans lequel la quantité et le degré de classement obtenus par le procédé susdit sont contrôlés en ré- glant la proportion relative de ces particules solides introduites dans les parties inférieure et supérieure et en réglant en même temps la quantité d' entraînement de solides, dans la vapeur susdite, hors du lit fluidifié précitée 4 Un procédé suivant les revendications 2 et 3, dans lequel ladite partie inférieure de la zone d'extinction ou refroidissement est de section transversale horizontale plus grande que la partie supérieure, et est réunie à celle-ci par une partie à conicité orientée vers le haut,
    et 1 importance de l'entraînement est réglée en faisant varier faire de la surface intermédiaire entre la phase diluée et de la phase dense de ce lit fluidifié,par réglage de la position de cette surface intermédiaire dans la partie conique qui relie les parties supérieure et inférieure 50 Dans un procédé de conversion d'une huile hydrocarbonée, dans lequel une huile est pyrolitiquement améliorée par contact avec du coke <Desc/Clms Page number 9> en particules fluidifié, maintenu à une température de cokéfaction de 900 à 1000 F, dans une zone de cokéfaction, une méthode de rétention sélective de fines de coke dans ce procédé, pendant enlèvement de coke comme produit, qui comprend g le passage d'une portion de ce coke en particules,
    depuis le procédé susdit jusqu'à la partie inférieure d'une zone de séparation par dé- cantation comportant une partie supérieure allongée, ; le maintien d'une mas- se fluidifiée de coke en particules dans cette partie inférieure, à une température supérieure au point d'ébullition de l'eau; l'introduction d'eau dans cette partie inférieure, en des quantités de l'ordre de 0,1 à 0,5 li- vre d'eau par livre de solides, grâce à quoi de la vapeur est produite; le passage de cette vapeur vers le haut à travers la partie supérieure allon- gée à une vitesse de l'ordre de 3 à 20 pieds par seconde, grâce à quoi des fines de coke sont sélectivement séparées et entrainées l'enlèvement du co- ke gros relativement froid, de cette partie inférieure;
    et le passage de cet- te vapeur et des fines de coke de la partie supérieure vers le procédé sus- dit.
    60Le procédé de la revendication 5, dans le el ladite portion de coke en particules circule de haut en bas à travers la partie supérieure allongée vers la partie inférieure.
    70 Le procédé de la revendication 6, dans lequel ladite portion de coke en particules est introduite dans les parties supérieure et inférieu re 80 Dans un procédé de conversion d'huile hydrocarbonée, dans le- quel une huile est pyrolitiquement améliorée par contact avec du coke en particules fluidifié, à haute température, dans une zone de cokéfaction, et dans lequel ledit coke en particules est mis en circulation vers une zone de combustion extérieure contenant un lit fluidifié de coke et revient ensuite, pour entretenir une température de réaction, une méthode de réten- tion sélective de fines de coke dans ce procédé pendant enlèvement de coke froid comme produit, qui comprend :
    le passage d'une première portion du coke en particules, depuis le lit fluidifié de coke se trouvant dans cette zone de combustion extérieure, vers une partie supérieure d'une zone de sépara- tion par décantation; le passage d'une seconde portiond de coke enparticules de- puis le lit fluidifié de coke de cette zone de combustion extérieure, vers une partie inférieure de cette zone de séparation, celle-ci comprenant une gran- de partie inférieure agencée pour contenir une masse fluidifiée de ce coke en particules, une partie intermédiaire conique, et une partie supérieure allongée de moindre section transversale que la grande partie;
    le maintien d'une masse fluidifiée de coke en particules dans la partie inférieure à une température supérieure au point d'ébullition de 1 eau; l'introduction d'eau dans cette partie inférieure grâce à quoi de la vapeur est produite; le pas- sage ascendant de cette vapeur à travers la partie supérieure grâce à .quoi des fines de coke sont sélectivement séparées et entraînées; le passage de cette vapeur et des fines de coke, de la partie supérieure susdite, vers la phase diluée se trouvant au-dessus du lit fluidifié de coke de la zone de combustion extérieure; et l'enlèvement de coke relativement froid, hors de cette partie inférieure , comme produit.
    90 Le procédé de la revendication 7, dans lequel le coke en particules a une dimension d'environ 0 à 1000 microns et une densité réelle de particules de l'ordre de 40 à 150 livres par pied cube, dans lequel la vapeur a une vitesse de l'ordre de 0,2 à 5 pieds par seconde dans la partie inférieure et une vitesse de l'ordre de 3 à 20 pieds par seconde dans la partie supérieure, dans lequel le niveau pseudo-liquide du coke fluidifié dans la partie inférieure est maintenu le long de la partie conique intermé- diaire pour régler l'entraînement de particules de coke dans la vapeur sus- <Desc/Clms Page number 10> dite, à partir de la partie inférieure, et dans lequel 30 à environ 100% du coke chargé à la zone de séparation par décantation sont enlevés comme coke froid produit.
    10 Appareil du type décrit pour le classement et le refroidis- sement de particules solides se trouvant à haute température, comprenant : un grand récipient agencé pour contenir un lit de solides fluidifiés; un conduit allongé superposé à ce grand récipient; des moyens d'entrée pour admettre des particules solides à haute température, à ce grand récipient; des moyens pour entretenir un lit fluidifié de particules solides dans ce grand récipient; des moyens pour injecter un liquide vaporisable dans ce grand récipient; des moyens pour enlever des vapeurs et des solides entraînés, .depuis la partie supérieure du conduit allongé susdit; et des moyens pour enlever des particules solides, de ce lit fluidifié.
    11 Appareil suivant la revendication 10, comprenant en outre des moyens de distribution disposés dans le conduit allongé susdit et grâce auxquels les vapeurs et les solides sont plus parfaitement mis en contact.
    12 Appareil suivant la revendication 10, comprenant en outre un récipient de cokéfaction fluidifiée d'une huile hydrocarbonée, super- posé à et en communication fluidifiée directe avec la partie supérieure de ce. conduit allongéo 13 Dans un système de cokéfaction fluidifiée d'une huile hydro- carbonée, dans lequel des huiles sont pyrolitiquement améliorées 'par con- tact avec des particules de coke se trouvant à haute température, dans un récipient de cokéfaction, dans lequel des particules de coke sont mises en circulation depuis ce récipient de cokéfaction vers un récipient de com bustion agencé pour contenir un lit fluidifié de coke en particules et reviennent ensuite pour fournir de la chaleur nécessaire à la pyrolyse,
    et dans lequel des vapeurs hydrocarbonées et du coke sont enlevés du système comme produits, le perfectionnement pour l aséparation par décantation de fines de coke d'avec du coke enlevé comme produit et 1'extinction ou refroidis- sement de ce coke, produit, comprenant un conduit circulaire disposé verti- calement comportant une grande partie inférieure agencée pour contenir un lit de particules solides fluidifiées, une partie supérieure de moindre section transversale que la partie inférieure, et une partie tronconique intermédiaire à la partie supérieure; et à la partie inférieure ; desconduits pour l'enlèvement de coke, de ce système et pour l'introduction de ce coke dans les parties supérieure et inférieure ;
    des conduits pour.introduire de l'eau dans la partie inférieure, des conduits pour l'enlèvement de vapeurs et de fines de coke, de la partie supérieure et des conduits pour l'enlè- vement de particules solides, de la partie inférieure.
    14 L'appareil de la revendication 13, comprenant des moyens formant chicanes, disposés dans la partie supérieure susdite.
    15 L'appareil de la revendication 13, lorsque cet appareil com- prend des conduits pour l'enlèvement de coke, du lit fluidifié susdit du ré- cipient de combustion, et l'introduction de ce coke dans ledit conduit cir- culaire disposé verticalement, et qui comprend aussi des conduits pour l'en- lèvement de vapeurs et de fines de coke, de la partie supérieure susdite, et l'introduction de ces vapeurs et de ces fines de coke dans la suspension à phase diluée, située au-dessus dulit fluidifié du récipient de combus- tion 16.
    En combinaison, un récipient principal droit agencé pour conte- nir un lit fluidifié de particules solides chaudes, un récipient de sépa- ration par décantation et d'extinction ou refroidissement, adapté à une par- tie inférieure de ce récipient principal, ledit récipient de séparation et <Desc/Clms Page number 11> d'extinction étant de section transversale horizontale inférieure à celle du récipient principal, des moyens formant chicanes séparant lesdits ré- cipients pour réduire le contre-mélange, des moyens pour régler la circula- tion d'un courant de solides chauds, depuis le récipient principal vers et dans le plus petit récipient, et des moyens pour régler et faire circuler un courant proportionné de liquide, vaporisable à la température des soli- des susdits,
    vers et dans le plus petit récipient pour éteindre ou refroidir le courant de solides chauds du plus petit récipient et former de la vapeur, grâce à quoi la vapeur ainsi formée sépare les plus fines particules de coke à partir du plus petit récipient et les renvoie dans le grand récipient; et des moyens pour enlever vers le bas les plus grosses particules refroi- dies ou éteintes.
    17. Procédés et appareils, tels que décrits ci-avant, ou représen- tés aux dessins annexés.
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