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Il est connu de produire des hydrocarbures gazeux d'un poids moléculaire relativement faible par transformation thermique d'hydrocarbures liquides ou gazeux d'un poids moléculaire plus élevé. On peut envisager, comme matière première, en¯particulier les hydrocarbures huileux distillant à temperature relativement élevée , à savoir les fractions peu volatiles du, pétrole brut.
Pour la transformation thermique, on utilise fréquem- ment des chambres de réaction munies d'éléments intérieurs céramiques et exécutées à la façon des accumulateurs de chaleur .connus à récupération. Après que le garnissage de la chambre
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a été porté à une température suffisamment élevée, on pulvérise sur ce garnissage 1'huile à gazéifier La chaleur acumul dan le garnissage provoque alors la dissociation des hydrocarbures
Ce procédé connu présente des inconvénients considérables. Le rendement en gaz de valeur est relativement faible.Il se pro- duit des quantités relativement grandes de carbone élémentaire qui se dépose sur le garnissage de la chambre de réaction.
On est obligé de mettre hors service la chambre de réaction fré- quemment pour remplacer la matière de garnissage surchauffée par la combustion du carbone qui s'y est déposé, et qui a été détruite de cette manière, et pour rétablir la section libre nécessaire au passage des agents de la réaction.
On a également proposé d'injecter l'huile d'hydro- carbures à gazéifier dans une enceinte de réaction dans laquelle on introduit en même temps un agent gazeux ou.sous forme de vaPeur, animé d'un mouvement de circulation et servant de support de chaleur; Mais, dans ce procédé également, le rendement en gaz de valeur est faible seulement, tandis que la formation de carbone élémentaire est au contraire importante, Il se produit en outre l'inconvénient qu'une grand, partie,.de.la matière première est soustraite à la réaction. L'huile non décomposée forme avec 1'hydrocarbure en forme de suie des masses tenaces, semblables à du goudron ou de l'asphalte, qui ne peuve être enlevées de l'appareillage de réaction qu'au prix de gramdes difficultés, et qu'il faut considérer comme un déchet pratiquement sans valeur.
Or, on a trouvé qu'on peut obtenir une amélioration sensible de la transformation thermique des hydrocarbures liquides ou gazeux en des hydrocarbures gazeux de valeur en, formant à partir de la matière première et d'un support de chaleur gazeu ou à 1'état de vapeur, porté au préalable à un
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température élevée, et animé d'une vitessc de circulation élevée, tout d'abord un.
élange intime et on introduisant ensuite ce mélange dans une enceinte do réaction élargie par rapport l'orifice d'entrée semblable -une buse, et maintenue à une .température élevée, cet élargissement étant. tel ue 1a méactio s'accomplisse sans contact avec des surfaces solides de limita- tion:
Dans la réalisation du principe de la,. présente inven- tion, on peut utiliser, comme porteur de chaleur, de la.. vappeur d'eau réchauffée, d'une température de 1100 de préférence ou davantage, mais aussi, à la place de cette vapeur, des gaz de 'combustion chauds, des gaz résiduels chaud.s ou d'autres gaz portés à une température élevée.Le support de chaleur porté à température élevée est maintenu à une pression élevée correspondante et conduit 'à travers un dispositif mélangeur en forme de tube, à une vitesse de circulation élevée qui est avata geusement d'environ 100 mètres à la seconde ou davantage, tan- dis que dans la cavité du canal de mélange on injecte,
de préférence sous une pression élevée, le prod.uit initial qu'il s'agit de mettre en. oeuvre, de telle sorte qu'il se produise une division mécanique. Par ce moyen, et par la vitesse élevée de circulation du support de chaleur, on réalise la formation d'un. mélange intime, tandis que l'huile d'hydrocarbures ou le produit gaeux dont on est parti est distribué à l'état extrêmement fin. dans le support de chaleur.
A la sortie du canal de mélange qui s'évase à la façon d'un tube de Venturi, le milange parvient alors dans une enceinte de réaction élargie Gens laquelle s'accomplit, avec une augmentation correspondant du volume, la décomposition des hydrocarbures de poids moléculaire élevé, dans que lesagents viennent au contact des parois de 1''enceinte de réaction, ni d'autres sufaces fixes de limita-
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tion, avant que la rÉael5on 1.uiL ,-,cf.ev.",.
Du fait que, coni'úl'm{m6nlï ?a l'invention, 7¯'ïmilc d'hydrocarbures à faire entrer en réaction ou LJ'-n 1 produit analogue est mélangé de. façon prl;icac:r:^nt hO;io,..:;(::n0 au porteur de chaleur animé d'un nlOpvcJ1<...l1\, due circulation, ava nt cic Ii:n rtrer dans l'enceinte de réaction, '1;<.n0iu (T'Je l'huile 0f- t di vii:06 à un degré élevé, on obtient un acco1'1pli sr r;,c.nt de le réactif qui est sensiblement plus favorable (-,UEj le procède utilisé jusqu'à présent 0 On ;:upLri.rne,not4recnt de îcçon complète ou presque les réactions secondaires qui conduisent a la îcrmatirn de carbone élémentaire 0;
Le rendement en. hydrocarbures C'::"Z0UZ 'd'un faible poids moléculaire est d'autant plus élevé. lin- r6ac- @ tion même ne s'accomplit presque que dans la zone ce l'enceinte
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de réaction voisine de lentr6é,, semblable à une buse, du mslan- ge'de réaction. Les produits correspondants de la réaction s'écoulent immédiatement vers :des zones plus froides de l'enceinte de réaction., de sorte qu'on empêche les transformations secondaires nuisibles.
En conséquence, le procédé de la présente invention convient en particulier à la production de gaz riches en éthylène, ayant une teneur en éthylène d'environ 35 à 45% On utilise en même temps une enceinte de réaction dont on refroidit les parois, éventuellement-aussi par des tubes de re- froidissement qui y sont noyés et qui sont parcourus par de l'eau de refroidissement ou de la vapeur, de telle sorte que la température des agents de réaction soit abaissée immédia-
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tement.après la réaction, par exemple jusqu'à une vcleur in- férieure à 450 ou 500 , ce qui est le cas en général à une faible distance, égale à 30 à 40 cm environ, avant l'orifice d'entrée dans l'enceinte de réaction.
Comme, dans le procédé selon l'invention, on supprime de açon pratiquement complète la formation, de carbone élémen-
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taire, on peut récupérer dans le mélange de laréaction la fraction inévitable de produit initial non transformé sous une forme utilisable, par exemple sous la forme d'une huile qu'on brûle pour la production de la chaleur nécessaire au procédé, ou bien qu'on. soumet à nouveau, à l'état mélangé à du produit initial, à la dissociation thermique.
Il est feulefois avantageux à cet égard, selon l'invention, de procéder au refroidissement des agents de la réaction de façon qu'il ne puisse pas se condenser d'eau, Ceci peut se foire par exem- ple en alimentant les réfrigérants à gaz en vapeur d'eau sous pression, à titre d'agent de/refroidissement. Dans les réfri- 'gérants de ce genre, on obtient.un produit huileux exempt d'eau, qu'on peut mettre en valeur sans difficulté,
Comme produit de départ, on peut utiliser pour la mise en oeuvre des huiles quelconques en elles-mêmes ou encore des mélanges ou émulsions d'huile et d'eau. Il est avantageux de réchauffer au préalable le produit initial, avant l'injection dans le conduit de mélangé.
Si le produit initial con- tient de l'eau, il est avantageux d'achever le réchauffage préalable à des températures inférieures à 1000, afin d'empé- cher le dégagement de vapeur et par conséquent la formation de mousse dans l'huile à l'intérieur des réchauffeurs.
La caractéristique essentielle du dispositif utilisé de préférence pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention consiste en un canal mélangeur, monté avant l'enceinte de réaction, ce canal étant équipé d'un dispositif de refroidissement par l'eau ou d'un dispositif analogue, et s'évasant, du coté de l'entrée de l'agent chaud porteur de la chaleur et animé d'un mouvement de circulation, cet évasement se fai- sant avec formation d'un échelon, tandis que dans l'enceinte sitée immédiatement après cet échelon, on injecte l'huile
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d'hyrocarbures ou produit analo uc. à mettre en oeuvre, et qu'on prévoit un évascment du canal de mélange on direction de l'enceinte de -réaction.
Dans un canal mélangeur de ce genre, la formation du mélonge se produit sans qu'il puisse se former des dépôts solides sur lec parois du canal, malgré la température très élevée du support ou porteur de chaleur.
Le canal mélangeur conserve par conséquent la forme initiale de sa section même après un temps de fonctionnement de longue durée, forme de section qui assure la formation du mélange intime avantageux pour le procédé, à partir de l'huile d'hy- drocarbures et du porteur de chaleur.
Le procédé selon l'invention peut être réalisé avan- tageusement dans un dispositif fonctionnant avec réchauffage par récupération du porteur de chaleur.Lorsqu'on préfère faire fonctionner d'une manière continue la chambre de réac- tion, on peut adjoindre à cette dernière deux accumulateurs de chaleur. qu'on met en service alternativement, c'est-à-dire qu'on met en communication alternativement avec le dispositif mélangeur et avec l'enceinte de réaction. Mais on peut égale- ment prévoir deux accumulateurs de chaleur fonctionnant d'une manière alternée, dont chacun est relié à un dispositif mé- langeur et à une chambre de réaction, de telle sorte que les chambres de réaction servent alternativement à la transforma- tion du produit initial et soient alimentées alternativement en ce .produit.
Au lieu d'assurer le réchauffage du porteur de cha- leur au moyen de récupérateurs,.on peut également assurer ce réchauffage par une réaction exothermique entre un combus- tible et l'air, éventuellement aussi de l'air suroxygéné .ou de l'oxygène pur. Comme combustibles, on peut alors utiliser des gaz combustibles, des huiles d'hydrocarbures ou éventuel-
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lement aussi dec combustibles colides <]1)i conviennent r le. production d.e gaz. Il est également possible de fournir 1s. chaleur de réchauffage du porteur de chaleur en partir.
C }!L r- cl-cn,r. due chaleur dans des récupérateur;-; ou rl jµé,né.à.",<=ui=1. , et en pi;T.tié par addition de paz chauds d'échappement du type y2v:cito Le procédé selon l'invention ecst avr:;uïc pour un. diepositif fonctionnant par récupération, surtout p.'rce eue les perturbations dans l'enceinte de réaction ;c.r orxa'ior¯ de dépote ou d'adhérences déplaçant les circuits ga:z*1-1Ji sont impossibles. Les régénérateurs peuvent donc être conEtruits pour des;périodes de fonctionnement alterné de longue durée.
Une autre caractéristique de l'invention porte sur
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le traitement (refroidiscement, élimination de substances en suspension) du gaz utile produit, en particulier quand on utili- se comme produit initial de l'huile de pétrole ou des distillais lourds des huiles de pétrole. Les substances en suspension (brouillard d'huile, gouttelettes de goudron, de petites quantités de carbone) contenues dans ce ces dans le gaz utile produit sont entre elles dans un mélange d'une nature telle ou' en général on ne peut pas les éliminer du gaz utile à l'aide d'un sépara-
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.teur électro-statique sans des mesurée, spéciales d'ea:roloita tion et de construction.
En pareil cas, on extrait selon l'invention le gaz utile de l'enceinte de réaction à une température rela-
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tivement élevée (par exemple 00 '700 C) et avant l'introduction dans le séparateur ôlectro-statioue des brouillards on le soumet à un tr.itern.cn.t préalable par refroidissement direct, au. moyen d'eau et de l'addition d'une huile de dilution, de telle sorte qu'il soit possible de séparer sans incident et complètement
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les matières en 8uf:pon'ion d'avec ie ["':1.:6 utile.
Divers exemples de réalisation de la présente invention sont représenté,': sur les dessins annexés, dans lequel.?:
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La fig 1 est une vue, partie en coupe et partie de profil, d'un dispositif servant à la mise en oeuvre du pro- cédé selon l'invention.
La fig. 2 est une vue en coupe à une plus grande échelle du canal de mélange utilisé dans le dispositif celon la fig. 1.
La fig. 3 représente une autre forme d'exécution de l'invention, qu'on utilise surtout quand on fait usage, comme pro- duit initial ou de départ, d'huile de pétrole ou de fractions lourdes d'huile de pétrole.
Le dispositif représenté dans la fige 1 comprend deux enceintes de réaction 1 qui ont la forme d'un cylindre vertical sans garnissage intérieur. Les parois de l'enceinte 1 de réaction sont en maçonnerie réfractaire 2 dans laquelle peuvent être noyés éventuellement des tubes de refroidissement, pour maintenir la température des parois à la valeur appropriée.
A l'extérieur, la maçonnerie 2 peut être munie d'un calorifugeage.
L'enceinte de réaction 1 va en diminuant en cône vers le haut, comme cela est indiqué en 3 et elle se continue par un dispositif mélangeur 4 refroidi par de l'eau, dont l'exécution ressort dans le détail de la'fig. 2. Ainsi qu'on le voit dans cette dernière, le dispositif mélangeur comprend un canal intérieur à peu près cylindrique 5 qui va en s'évasent en tube de Venturi vers la.partie rétrécie 2 de l'enceinte de réaction, comme cela est indiqué en 6. A l'extrémité supérieure de la partie cylindrique 2 du canal est prévu un échelon 2 qui se continue par une partie rétrécie 8 A la base de l'échelon 2 sont prévus de petits orifices 9 qui débouchent dans le conduit de répartition 10 pour le produit initial à mettre en oeuvre.
Le conduit 10 de répartition est en communication avec l'arrivée 11 pour ce produit.
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L'ensemble du dispositif est entoure d'une chemise 12 @
Dans l'enceinte 13 on peut introduire, par la conduite tubulaire
14, un agent approprié (le refroidissement, pa.r exemple de l'eau, éventuellement sous une pression élevée, cet agent s'écoulant par la conduite 15
A l'extrémité supérieure du dispositif mélangeur 4 se raccorde la jonction du dispositif mélangeur avec l'accumulateur de chaleur correspondant servant à réchauffer le porteur de cha- leur. La liaison se compose de l'enceinte en. coupole 16 et d'un élément de tube 17 qui débouche dans l'enceinte 18 én forme de coupole faisant partie d'un accumulateur de chaleur 19 semblable à une tour et muni d'un garnissage usuel 20 pour échangeur de chaleur.
Pour réchauffer le garnissage 20 de l'accumulateur de chaleur, on brûle dans l'enceinte 18 en forme de coupole un combustible, par uxemple un gaz ou une huile combustible, qu'on fait arriver, par l'orifice 21 du sommet, avec de l'air ou de l'oxygène.
Les gaz chauds d'échappement circulent à travers le garnissage 20 du récupérateur en se transportant vers le bas et parviennent ensuite, en passant par le-carneau 23 commandé par un registre 22, dans la cheminée 24.
Dès que le garnissage 20 du récupérateur a été chauffé de la manière nécessaire, on arrête le brûleur 21, on ferme le registre 22 de la cheminée et on ouvre le registre µ qui commande la conduite d'arrivée 26 pour l'agent porteur froid, constitué de préférence par de la vapeur.
La vapeur qui pénètre par le bas dans le garnissage 20 se réchauffe sur la surface très chaude de ce dernier jusqu'à 1100 environ et davantage et s'échappe avec cette température en direction du dispositif mélangeur 4. Dans ce.dernier, elle se mélange à l'huile d'hydrocarbures ou au produit analogue à
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mettre en oeuvre. Elle sort du dispositif mélangeur 4 et il pénètre dans l'enceinte de réaction 1 un mélange de vapeur et d'huile d'hydrocarbures fortement réchauffé. ion de volume des agents qui résulte de la dissociation thermique est absorbée par la. section accrue de 1'enccints de réaction 1.
Les fractions éventuellement non. transformes de l'huile ini- tiale se déposent sur le fond conique 27 de l'enceinte de réac- tion et peuvent alors être retiras à travers la conduite 28 et introduites dans le réservoir 29
Les fractions gazeuses de la réaction passent, en circulant par la conduite 30 commandée par le registr 31, mais ouverte dans cet état de fonctionnement, dans le réfrigérant à gaz 32 dans lequel se produit un refroidissement indirect, tandis que l'agent de refroidissement, constitué de préférence par de la vapeur sous pression, arrive par la condutie 33 et s'échappe par la conduite 34
Il peut éventuellement être avantageux d'introduire dans les réfrigérants, dans le haut, par la conduite 35, une petite quantité d'huile d'hydrocarbures, s'il s'est formé, lors de la réaction,
des hydrocarbures d'un poids moléculaire plus élevé qui ne s'écoulent pas d'eux-mêmes à la température utilisée pour le refroidissemet Le fond du réfrigérant 32 est relié à la conduite 28 allant au réservoir 28 Le gaz refroidi parvient par la conduite 36 à un dispositif 37 de précipitation électro-statique dans lequel se préciptent le brouillard d'huile encore contenu dans le gaz, ou bien les substances en suspension. Le gaz refroidi et épuré parvient finalement par la conduite 38 à 1'aspriateur 39 , puis de ce dernier, par la conduite 40, éventuellement en posant par l'intermédiaire d'un autre réfrigérant, au point d'utilisation.
Ainsi que cela a déjà été dit ci-dessu, l'ensemble du
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dis;oax.l::i¯ peut Cutr.l.'cr.c3rc. J(:1X; i<< , ?nezu:tuu!:, et deux &DCGintcrde réaction. on mcl ces lieux ;yE.;'GI11G; en communication. :1.';wnativoment d'une pcrt ovec la chcminoo et d'autre part 0.VCC le dispositif de refroidirsemcnt 2 en actionnant lec rei=1±.1,res corresponclvntro. On actionne en môme temps lofj v;nnc crjrrcr.:1!ond DYltûf pour la. vapeur et on inverse les trûlours 27. affecton aux rr:;c.- nerateurs ainsi que 1'arrivée d'huile aux chambres de mélange
4 dos enceintes de raction
On fait arriver à l'installation par la conduite 41 l'huile d'hydrocarbures ou le produit analogue qu'il s'agit de mettre en oeuvre.
Elle parvient tout d.'abord dons le réservoir
20 d'où on la dirige au moyen de la pompe 42 et des cor fuites
43 et suivant les besoins, soit vers les brûleurs 21, soit vers les dicpositifs mélangeurs 4.
Ainsi qu'on le voit dans la fig. l, on met en valeur de cette manière la totalité de l'huile résiduelle.
Dans l'installation représentée, on. peut produire un gaz ayant un pouvoir calorifioue d' environ. 9000 à 10.000 kcal par mètre cube normal. Eventuellement, on peut diluer ce gaz en faisant arriver par la conduite dérivée 44 et le robinet d'arrêt 45 du dispositif 46 à réaction exothermique, dans la partie inférieure de l'enceinte de réaction., de l'huile et de l'oxygène ou de l'air à travers la conduite 47, On fait foncionner le dispositif 46 de façon à lui faire produire un gaz riche en oxyde de carbone et en hydrogène, qui se mélange au gaz produit par la dissociation thermique.
Il est éventuellement avantageux d'introduire dans le régén0ratue 19 non pas de la vapeur d'eau, mais un mélange de vapeur d'eau et de gaz de production ou d'un gaz contenant d'autres hydrocarbures. Par ce moyen, on. forme, 'dans le régéné- rateur et lors du réchauffage du mélange (à 1200 environ), un
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Lam riche en hydrogène , fui ;ei-1 ;,1<>1; uc po#.>i<,vi c'& eiulc :x et qui produit dtnn l'enceinbe de r: aciion. 1 un rwz mixte d'un pouvoir calorifique moindre, par exemple d'environ 4300 kcal par mètre cube normal, utilisable par exemple comme gaz de ville.
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Le dispositif me lanceur 4: peut évt-u.lleu:cnt bjre maintenu avec avantage à une tempe-rature élevée. Four cela,
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on peut faire arriver l'agent de ri;ì'oidissf-nent, par exemple ce l'eau sous une pression accrue et à une température de 200 à 250 par exemple, dans la chemise de refroidissement, résistant à la pression, du dispositif mélangeur.
Les'fractions organiques, par exemple le goudron cu les huiles de goudron, déposées à partir des produits de la réaction peuvent avec avantage servir simplement au réchauffage des accumulateurs de chaleur, tandis qu'on n'introduit dans le dispositif mélangeur 4 que de l'huile d'hydrocarbures fraîche.
Ainsi que cela a été dit ci-dessus, il se produit, quand on utilise des huiles de pétrole lourdes ou des distillats lourds dans l'épurateur électro-statique des gaz, qui fonctionne le plus souvent avec une température d'entrée d'environ 150 , une substance analogue à de la poix, qui se compose de brouillard d'huile, de gouttelettes de goudron avec du carbone, qui, à la température en question, ne coule presque plus et bouche par conséquent complètement l'épurateur de gaz au bout de peu de temps. A la température normale, cette substance poisseuse déposée forme une masse cassante qui contient jusqu'à 35% de fractions insolubles dans le xylène, et en outre jusqu'à 30% d'eau.
Le résidu provenant de l'épurateur du gaz constitue au moins sous cette forme un produit-pratiquement sans aucune valeur, bien qu'il contienne encore une fraction considérable
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de substance combustible. 0 J)'l1h ce On 1.."lJil'u le tm.1<..rye de réaction à une t;c-.nzl c' Lu¯r¯'c;
éi ' <ôi/v 1 t on 7uo "' l'enceinte de réaction, puis on le refroidit par conbsct direct avec do .'GUl1 jus(lt1'à une température de C:00 il 250 " I9rii;LJile , on injecte dc-nc \Le mciange do réaction ainsi refroidi <j,;>.z (l( production), bV8I-G son introduction dons un cpuratcuj:' éîcJtx.o-n.ti>.l;1<,u-<# CL7. à z , un liquide distillant à température 3lui, Ólev/ 0, contencnt (18[-, hydrocarbures (et formant une huile d.e dilution), en une quanXi±1. telle que le résidu qui s'écoule de l t {purateur clectro-st&.tique du gaz puisse être pompé et circuler à travers des buses à des températures comprises entre 50 et 1500 environ. Ce résidu cerf alors de combustible pour le réchauffage, de préférence par
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récupération, du porteur de chaleur 'constitu- pa-r un. gaz ou une vapeur.
Du fait qu'on retire le gaz de production de l'encein- te de réaction à une température sensiblement plus élevée que celle dont.il a été question à propos de la fig. l, on évite qu'il se forme dès la base de l'enceinte de réaction des dépôts éventuels de résidu visqueux de dissociation. A la température initiale indiquée d'environ 700 m, ces résidus de dissociation sont encore suffisamment fluides ou bien se présentent sous la forme d'une vapeur ou d'un brouillard.
Par le traitement consécutif direct du gaz chaud de production par de l'eau dans un barboteur préalable, on met à profit d'une part, et d'une manière avantageuse, pour le refroidissement la chaleur de vaporisation de l'eau, et on obtient d'autre part, par l'eau non vaporisée, que tous les constituants condensables à la. température en question soient liquéfiés. sans qu'ils puissent former des dépîts adhérents.
Des particules précitées de suie et gouttelettes de résidus d'hydrocarbures distillant à température élevée se présentent toutefois sous une forme si finement
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divisée que, dans le traitement direct par 1eau, clles ne sont pas séparées pratiquemet du gaz de production, on sorte que dans le barboteur préalable on obtient simplement un mélan- ge d'eau et d'hydrocarbures distillant à des. températeus moyen- nes.
On injecte alors dans le gaz de production refroidi d la manière précitée ce qu'on appelle l'huile de dilution, qui se sépare du fait qu'elle se présente en fines gouttelettes, dans l'épurateur électro-statique du gaz monté à la suite, avec les autres particules en suspension, mais désormais sous une. forme telle que le mélange puisse aisément passer dans des pompes et des buses dans la région comprise entre 50 et 150 C
L'épurateur électro-statique du,gaz reste par conséquent libre de dépôts gênants, et 1'épuration du gaz se fait avec le ren- deme.nt maximum.
Comme huile de dilution pour le rôle qui vient d'être indiqué, on peut envisagerles huiles d'hydrocarbures les plus différentes, en particulier celles qui se composent entièrement de corps.aromatiques ou qui en contiennent, comme par exemple des goudrons, en particulier des goudrons de houille et des goudr'ons fournis par la distillation lente à basse température, et en outre des fractions de goudron',' par exemple de l'huile de lavage ou de l'huile d'anthraoène, ou à la fois l'une et l'autre de ces huiles, ou encore de l'huile de lavage du benzol épuisée provenant du débenzolage des gaz de distillation du charbon, et .enfin aussi des fractions d'huile minérale, par exemple l'huile connue sous le nom de l'huile de soute C.
Le quantité de l'huile de dilution à ajouter au gaz'de production refroidi dépend de on 'l'hydrocarbure dont est parti et qui a été soumis à la disso- ciation thermique, On a constaté que lorsqu'on part d'huile de pétrole ou de fractions d'une telle huile qui distillent' à temp-
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pcraturc élevée, il suffit en ¯injJ.i",i;1 ' t L,1W c¯" E 7 GJ Cil .'huile de dilution d'environ 12 1,5;ü j.<1;3" Japport u -produit initial, pour obtenir un résidu qui p;:s;1:e bien c¯a 1; 1<,;-. ponpcr, 1-;r. buses et qui cerf c!ZO:C': de cornhuntible 1><,ut, le :1= GiiE.UT.'.i'¯yF. de l'accumulateur de chaleur.
Un avenue particulier du accédé selon 1'invention
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consiste-en ce qu'on peut aussi mettre a profib pou=1 là. production de chaleur et par leu]-- 7¯'zrn<;L¯or:-tion dv. rendement du procédé la suie qui ect en. principe j-né-Jj:b*'c1<, , au moin?; dans une certaine mesure, dans une telle ài;;cocj-;;.:Lion. tbernioue d'hydrocarbures distillant à tempc'r&ture -Icvc.e.
Le refroidissenen-b du gaz d.e production, qui quitte l'enceinte de dissociation à une température d'anvij-or 700 à 750'; au moyen du contact direct avec l'eau, est *=Jan:la=<=1== par le fait qu'il permet l'utilisation d'eau chaude d'une tempé rature d'environ 80 à 90 et que, lorsqu'on dirige convenablement le circuit'd'eau, on évite la production d'eau souillée dont le logement constitue toujours un problème coûteux.
Lors- qu'on as.sure le refroidissement de la minière qui est particulière à la présente invention, on. peut obtenir que dans toute l'installation il ne se produise nulle part de l'eau souillée qu'il faille détruire, de telle sorte qu'on, n'est obligé d'introduire dans le circuit de 1 agent de refroidissement qu'une quantité d'eau de refroidissement de remplacement égale à celle qui est extraite au total dans le processus par le gaz de production dont le refroidissement est terminé et le cas échéant par la fraction de gaz de production qu'on fait dériver au préa- lable pour une autre utilisation, par exemple la production de gaz à l'eau.
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La fis. 3 représente un. dispositif pour la mise en oeuvre de la forme d'exécution citée en.dernier lieu du procédé
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,clan l'invention, celui rt;l#'idrt;[,tion 1"à;ii.L iJ;:;/r.'"i'1:C et 1.-.'-. partiez qui, par leur fonction, ct.ncorûf:nt f'vcc ..c;., ii:-ti*i fie l'installation selon les figs 1 et 2 ayant les menée signes de référence.
L'huile d'hydrocarbures à dissocier arrive par la
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conduite 11 à la buse de mc¯lanLe 4 cvc-ntuollomcnt refroidie par de l'eau et dans laquelle on introduit en même temps pr la con- duite 17 à titre de vapeur de déplacement, le support de cha- leur porté au préalable à température élevée dans le régénératue
19 Le gaz de production sort de l'enceinte de dissociation 1 et parvient dans le barboteur préalable 60 dans lequel on insuf- 'fle par la conduite 61 de l'eau à une température de 80 par exemple.Le gaz partiellement refroidi parvient ensuite dans le tube collecteur .62 dans lequel on injecte par la conduite 61a de l'eau supplémentaire, de sorte que la température du gaz de production s'est abaissée à l'entrée dans la conduite 63 à 200 à 250 par exemple.
Dans la conduite 63 on injecte par la con- duite 64 une huile de dilution,'par exemple du goudron routier dont on a chassé les produits de tête, Cette huile de dilution par. vient d'une conduite d'amenée 65 tout d'abord dans un réservoir
66 puis de ce dernier, au moyen de la pompe 67, dans la condui-
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te 649 Le gaz parvient ensuite dans.l'épurateur électro-statique de gaz 37 à une température d'environ 120 à 150 et sort de ce dernier par la conduite / à une température de 80 à 120 Ensuite, le gaz parvient par l'aspirateur de gaz 39 et la conduite 40 dans le réfrigérant indirect de gaz 92 dans lequel le gaz se refroidit jusqu'à la température normale.
Il abandonne le réfrigérant de gaz par la conduite 96 Les produits de condensation qui s'accumulent dans la conduite collectrice 62, dans-la conduite 38 et dans le réfrigérant indirect 92. qui sont constitués essentiellement d'un mélange d'eau et d'hydrocarbures distillant
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à basse température et à températur moynne, se ressomblent tout d'abord dans 7..eN cuves collectrices 68 69 et 70 et, cent conduits de ces dernières par los conduites 71 et 72 '.'uns le récipient d.e séparation 73 Dans le récipient de sépartion, il se produit une décantation. L'huile spécifiquement la plus légè- re est extraite,
par la conduite 74 et conduite dan le récipient collecteur 75 dans lequel on fait arriver en même temps per la conduite 76 de l'huile de pétrole fraîche. Une pompe 77 refou- le cette huile du réservoir collecteur 75 par la conduite 11 vers la buse 4.
L'eau qui se dépose dans le récipient collecteur 73 est extraite par la conduite 78 et conduite dans le réservoir d'eau 79 dans lequel il arrive de façon. continue de l'eau frai- che par la conduite 80.A la sortie du récipient collecteur 29 l'eau chaude parvient à une température d'environ 80 , par la conduite 81, au barboteur préalable 60 ou à la. conduite collec- trice 62,
Le résidu déposé à partir du gaz et qui se forme à la base de l'épurateur électro-statique de gz parvient tout d'a- bord dans le réservoir intermédiaire 82 et de là, par la con- duite 28, dans le réservoir 29 dans lequel on fait arriver éventuellement par la conduite 83 davantage d'huile de chauffage.
A la sortie du réservoir 29 le résidu, qui se prête suffisam- ment au pompage, est extrait par la conduite 84 et dirigé par la pompe 42 et la conduite 43 vers la buse de soufflage 21 dans la coupole 18 du régénérateur 19 En même temps, on introduit par la conduite de l'air dans la buse 21. La combustion du résidu provenant de l'épurateur électro-statique du gaz, dans la côtoie du régénérateur n'a. lieu, naturellement, que pendant les périodes où on ne prélève pas de support de chaleur par la conduite 17 c'est-à-dire lorsque la vanne 25 qui règle l'arrivée du support de chaleur dans le régénérateur estfermée.
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Le gaz de production c.vi : E.OJ'i; (i-i v.nS;iW¯'c.ur i2 peut être introduit en partie par lp vi>nne 6 Tar If conduit.-, dans le régénérateur lOl'r:,.:u' j 1 se trouve après r(clJ[,1J.f'::cc à température élevée. En raison du luV;;L.;r, direct ';u LZ 6e production pir de l'ceau dz,n,, le lLl'Gotour j>x>lal-1;le GO, ie ;':;DZ clé production contient i:um66iatemGnt une curn-tiU;.¯'. Gcl1(o de vapeur d'eau qu'il peut être en --az à l'eau par lc garnissage chaud du régénérateur. Dan. cc ces, lia. tui:c 4e 2ou..':'Î18c 4 et alimentée non pas en. vapeur d'eau, mais en gaz à l'eau chauc., de sorte qu'on obtient un gaz de production qui présente, en ce qui concerne son pouvoir calorifique, la valeur d'un gaz de ville.
REVENDICATIONS -------------
1 ) Procédé ce production d'hydrocarbures gaz-aux de valeur, d'un faible poids moléculaire, à partir d'hydrocarbures liquides ou gazeux d'un poids moléculaire plus élevé, en. particulier de fractions d'huile minérale ou de p&trole distillant à température élevée, par-transformation thermique lors de la
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mise en contact avec un support chaud de chs-leur, a l'ét2t de vapeur ou de gaz, caractérisé par le fait qu'on mélange le produit initial et le support chaud de.chaleur en animant ce dernier d'une vitesse de circulation élevée, et qu'on introduit le mélange dans une enceinte de réaction qui va en s'évasant, par rapport à l'orifice d'entrée semblable à une buse du mélange,
de telle sorte que la réaction s'accomplisse dans un courant où le support de chaleur et le produit dont on part circulent de la même manière et sans contact avec des surfaces fixes de limitation.
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It is known to produce gaseous hydrocarbons of a relatively low molecular weight by thermal transformation of liquid or gaseous hydrocarbons of a higher molecular weight. One can consider, as raw material, in particular oily hydrocarbons distilling at relatively high temperature, namely low volatile fractions of crude oil.
For the thermal transformation, reaction chambers with ceramic inner elements and constructed in the manner of the known heat recovery accumulators are often used. After the filling of the chamber
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has been brought to a sufficiently high temperature, the oil to be gasified is sprayed onto this packing. The heat accumulated in the packing then causes the dissociation of the hydrocarbons
This known process has considerable drawbacks. The yield of valuable gas is relatively low. Relatively large amounts of elemental carbon are produced which are deposited on the lining of the reaction chamber.
The reaction chamber is frequently taken out of service in order to replace the packing material superheated by the combustion of the carbon which has deposited therein, and which has been destroyed in this way, and to reestablish the free section necessary for the operation. passage of reaction agents.
It has also been proposed to inject the hydrocarbon oil to be gasified into a reaction chamber in which is introduced at the same time a gaseous agent or. In the form of vapor, driven by a circulating movement and serving as a support. heat; But, in this process too, the yield of valuable gas is only low, while the formation of elemental carbon is on the contrary large. There is furthermore the disadvantage that a large part of the raw material. is subtracted from the reaction. The undecomposed oil forms with the soot-like hydrocarbon stubborn masses, similar to tar or asphalt, which can only be removed from the reaction apparatus at great expense, and which it must be regarded as practically worthless waste.
Now, it has been found that a significant improvement in the thermal transformation of liquid or gaseous hydrocarbons into valuable gaseous hydrocarbons can be obtained by forming from the raw material and a gaseous heat carrier or in the state. of steam, previously heated to a
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high temperature, and driven by high traffic speed, first of all a.
intimate mixture and then introducing this mixture into a reaction chamber enlarged with respect to the similar inlet orifice -a nozzle, and maintained at a high temperature, this enlargement being. such meactio is accomplished without contact with limiting solid surfaces:
In realizing the principle of ,. In the present invention, it is possible to use, as the heat carrier, vapor of heated water, preferably of a temperature of 1100 or higher, but also, instead of this vapor, combustion gases. hot, hot waste gases or other gases brought to a high temperature The high temperature heat carrier is maintained at a corresponding high pressure and conducted through a tube-shaped mixing device at a high speed of high circulation which is advantageously about 100 meters per second or more, while in the cavity of the mixing channel is injected,
preferably under high pressure, the initial prod.uit it is to put in. work, so that a mechanical division occurs. By this means, and by the high speed of circulation of the heat carrier, the formation of a. intimate mixture, while the hydrocarbon oil or the gaous product from which one started is distributed in an extremely fine state. in the heat rack.
At the outlet of the mixing channel which widens like a Venturi tube, the mixture then arrives in an enlarged reaction chamber Gens which is accomplished, with a corresponding increase in volume, the decomposition of the heavy hydrocarbons. high molecular weight, in which the agents come into contact with the walls of the reaction chamber, nor other fixed surfaces of limita-
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tion, before the reeallon 1.uiL, -, cf.ev. ",.
Because, according to the invention, 7 mil of hydrocarbons to be reacted or LJ'-n 1 like product is mixed with. way prl; icac: r: ^ nt hO; io, ..:; (:: n0 to the heat carrier animated by a nlOpvcJ1 <... l1 \, due to circulation, before cic Ii: n rtrer dans l ' reaction chamber, '1; <. n0iu (T'Je the oil 0f- t di vii: 06 to a high degree, one obtains an acco1'1pli sr r;, c.nt of the reagent which is appreciably more favorable (-, UEj the process used until now 0 On;: upLri.rne, not4recnt of îcçon complete or almost the side reactions which lead to the crmatirn of elementary carbon 0;
The yield in. the low molecular weight C ':: "ZOUZ' hydrocarbons is all the more high. The reaction itself is almost only accomplished in the zone of the enclosure.
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of reaction near the inlet, similar to a nozzle, of the reaction system. The corresponding reaction products immediately flow to: cooler areas of the reaction chamber, so that harmful secondary transformations are prevented.
Consequently, the process of the present invention is particularly suitable for the production of gases rich in ethylene, having an ethylene content of about 35 to 45%. At the same time, a reaction chamber is used, the walls of which are cooled, optionally. also by cooling tubes which are embedded therein and which are traversed by cooling water or steam, so that the temperature of the reaction agents is immediately lowered.
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after the reaction, for example up to a vcleur lower than 450 or 500, which is generally the case at a small distance, equal to about 30 to 40 cm, before the inlet opening into the 'reaction chamber.
As, in the process according to the invention, the formation of elemental carbon is virtually complete.
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silently, the inevitable fraction of the initial unprocessed product can be recovered from the reaction mixture in a usable form, for example in the form of an oil which is burnt to produce the heat necessary for the process, or else that we. again submits, in the state mixed with the initial product, to thermal dissociation.
It is sometimes advantageous in this respect, according to the invention, to cool the reaction agents in such a way that water cannot condense. This can be done, for example, by supplying gas refrigerants. in pressurized water vapor, as a cooling agent. In refrigerants of this kind, an oily product free from water is obtained, which can be enhanced without difficulty,
As starting material, it is possible to use, for the processing, any oils in themselves or alternatively mixtures or emulsions of oil and water. It is advantageous to heat the initial product beforehand, before injection into the mixed pipe.
If the initial product contains water, it is advantageous to complete the preheating at temperatures below 1000, in order to prevent the evolution of vapor and consequently the formation of foam in the oil. inside the heaters.
The essential characteristic of the device preferably used for implementing the method according to the invention consists of a mixing channel, mounted before the reaction chamber, this channel being equipped with a device for cooling by water or a similar device, and widening, on the side of the inlet of the hot medium carrying the heat and animated by a circulating movement, this widening taking place with the formation of a step, while in the 'enclosure located immediately after this rung, oil is injected
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of hydrocarbons or analogous product. to be implemented, and that provision is made for an evascment of the mixing channel in the direction of the reaction chamber.
In a mixing channel of this kind, the formation of the mixture occurs without the possibility of solid deposits forming on the walls of the channel, despite the very high temperature of the support or heat carrier.
The mixing channel therefore retains the original shape of its section even after a long operating time, a section shape which ensures the formation of the intimate mixture advantageous for the process, from the hydrocarbon oil and the gas. heat carrier.
The process according to the invention can be carried out advantageously in a device operating with reheating by recovery of the heat carrier. When it is preferred to operate the reaction chamber continuously, it is possible to add to the latter two. heat accumulators. which is put into service alternately, that is to say that one puts in communication alternately with the mixing device and with the reaction chamber. However, it is also possible to provide two heat accumulators operating in an alternating manner, each of which is connected to a mixing device and to a reaction chamber, so that the reaction chambers serve alternately for the transformation. of the initial product and are supplied alternately with this .product.
Instead of ensuring the reheating of the heat carrier by means of recuperators, this reheating can also be provided by an exothermic reaction between a fuel and the air, possibly also superoxygenated air. pure oxygen. As fuels, it is then possible to use combustible gases, hydrocarbon oils or possibly
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also of colid fuels <] 1) i are suitable. gas production. It is also possible to provide 1s. warming heat from the heat carrier from.
C}! L r- cl-cn, r. due heat in recuperators; -; or rl jµé, né.à. ", <= ui = 1., and in pi; T.tié by addition of hot exhaust gas of the type y2v: cito The process according to the invention is apr:; uïc for a . the positive operating by recovery, especially due to disturbances in the reaction chamber; cr orxa'ior¯ of deposition or adhesions moving the circuits ga: z * 1-1Ji are impossible. built for long periods of alternating operation.
Another characteristic of the invention relates to
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the treatment (cooling, removal of suspended substances) of the useful gas produced, in particular when petroleum oil or heavy distillates of petroleum oils are used as the initial product. The substances in suspension (oil mist, droplets of tar, small quantities of carbon) contained in these in the useful gas produced are between them in a mixture of such a nature or 'in general they cannot be eliminated. useful gas using a separator
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.Electro-static motor without measuring, special water: roloita tion and construction.
In such a case, the useful gas is extracted according to the invention from the reaction chamber at a relative temperature.
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very high (for example 00 '700 C) and before the introduction into the ôlectro-statioue separator of the mists it is subjected to a prior tr.itern.cn.t by direct cooling, at. by means of water and the addition of a diluting oil, so that it is possible to separate without incident and completely
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the materials in 8uf: pon'ion of with ie ["': 1.: 6 useful.
Various exemplary embodiments of the present invention are shown, ': in the accompanying drawings, in which.
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FIG. 1 is a view, part in section and part in profile, of a device serving to implement the process according to the invention.
Fig. 2 is a sectional view on a larger scale of the mixing channel used in the device according to FIG. 1.
Fig. 3 shows another embodiment of the invention, which is used especially when one uses, as initial or starting product, petroleum oil or heavy portions of petroleum oil.
The device shown in fig 1 comprises two reaction chambers 1 which have the shape of a vertical cylinder without interior lining. The walls of the reaction chamber 1 are made of refractory masonry 2 in which cooling tubes can optionally be embedded, in order to maintain the temperature of the walls at the appropriate value.
Outside, the masonry 2 can be fitted with thermal insulation.
The reaction chamber 1 decreases in an upward cone, as indicated at 3 and is continued by a mixing device 4 cooled by water, the execution of which emerges in detail from la'fig. 2. As seen in the latter, the mixing device comprises a roughly cylindrical inner channel 5 which widens into a Venturi tube towards the narrow part 2 of the reaction chamber, as is. indicated at 6. At the upper end of the cylindrical part 2 of the channel is provided a step 2 which is continued by a narrowed part 8 At the base of the step 2 are provided small orifices 9 which open into the distribution duct 10 for the initial product to be used.
The distribution duct 10 is in communication with the arrival 11 for this product.
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The entire device is surrounded by a shirt 12 @
In the enclosure 13 it is possible to introduce, through the tubular pipe
14, a suitable agent (cooling, for example water, possibly under high pressure, this agent flowing through line 15
At the upper end of the mixing device 4 is connected the junction of the mixing device with the corresponding heat accumulator for heating the heat carrier. The link consists of the enclosure in. cupola 16 and a tube element 17 which opens into the enclosure 18 in the form of a cupola forming part of a heat accumulator 19 similar to a tower and provided with a usual lining 20 for a heat exchanger.
To reheat the lining 20 of the heat accumulator, a fuel is burned in the cupola-shaped enclosure 18, for example a gas or a fuel oil, which is made to arrive, through the orifice 21 at the top, with air or oxygen.
The hot exhaust gases circulate through the lining 20 of the recuperator while being transported downwards and then arrive, passing through the flue 23 controlled by a register 22, into the chimney 24.
As soon as the lining 20 of the recuperator has been heated in the necessary manner, the burner 21 is stopped, the register 22 of the chimney is closed and the register µ which controls the inlet pipe 26 for the cold carrier agent is opened, preferably consisting of steam.
The steam which enters from below into the lining 20 heats up on the very hot surface of the latter up to approximately 1100 and more and escapes with this temperature in the direction of the mixing device 4. In this last, it mixes. with hydrocarbon oil or a product similar to
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enforce. It leaves the mixing device 4 and a strongly heated mixture of steam and hydrocarbon oil enters the reaction chamber 1. Volume ion of the agents which results from thermal dissociation is absorbed by the. increased cross-section of reaction interlocks 1.
Fractions possibly not. The initial oil is deposited on the conical bottom 27 of the reaction chamber and can then be withdrawn through the line 28 and introduced into the reservoir 29
The gaseous fractions of the reaction pass, circulating through line 30 controlled by registrar 31, but open in this operating state, into gas cooler 32 in which indirect cooling occurs, while the coolant, preferably consisting of pressurized steam, arrives through line 33 and escapes through line 34
It may possibly be advantageous to introduce into the refrigerants, at the top, via line 35, a small quantity of hydrocarbon oil, if it has formed during the reaction,
hydrocarbons of a higher molecular weight which do not flow on their own at the temperature used for cooling The bottom of the condenser 32 is connected to the line 28 going to the tank 28 The cooled gas comes through the line 36 to an electrostatic precipitation device 37 in which the oil mist still contained in the gas is precipitated, or else the substances in suspension. The cooled and purified gas finally arrives via line 38 to the vacuum cleaner 39, then from the latter, via line 40, possibly by placing via another refrigerant, at the point of use.
As has already been said above, the entire
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dis; oax.l :: ī can Cutr.l.'cr.c3rc. J (: 1X; i <<,? Nezu: tuu!:, And two & DCGintcrde reaction. One mcl these places; yE.; 'GI11G; in communication.: 1.'; Wnativoment of a pcrt ovec the chcminoo and d on the other hand 0.VCC the cooling device 2 by activating the rei = 1 ± .1, res corresponclvntro. At the same time, lofj v; nnc crjrrcr.:1 !ond DYltûf for the steam and the trûlours are reversed 27 .assignment to rr:; c.- nerators as well as the oil supply to the mixing chambers
4 pregnant reaction backs
The hydrocarbon oil or the similar product that is to be used is brought to the installation via line 41.
It first arrives in the tank
20 from where it is directed by means of the pump 42 and the leakage horns
43 and as required, either to the burners 21 or to the mixing devices 4.
As can be seen in fig. In this way, all of the residual oil is developed.
In the installation shown, we. can produce a gas with a calorific value of approx. 9,000 to 10,000 kcal per normal cubic meter. Optionally, this gas can be diluted by bringing oil and oxygen through the branch line 44 and the stopcock 45 of the exothermic reaction device 46, into the lower part of the reaction chamber. or air through line 47. Device 46 is operated to produce a gas rich in carbon monoxide and hydrogen, which mixes with the gas produced by thermal dissociation.
It is possibly advantageous to introduce into the regenerator 19 not water vapor, but a mixture of water vapor and production gas or a gas containing other hydrocarbons. By this means, we. forms, 'in the regenerator and during the reheating of the mixture (to approximately 1200), a
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Lam rich in hydrogen, leaked; ei-1 ;, 1 <> 1; uc po #.> i <, vi c '& eiulc: x and which produces dtnn the pregnant of r: aciion. 1 a mixed rwz with a lower calorific value, for example about 4300 kcal per normal cubic meter, usable for example as town gas.
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The device me launcher 4: can possibly be maintained with advantage at a high temperature. Four this,
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the cooling agent, for example water under increased pressure and at a temperature of 200 to 250, for example, can be made to enter the pressure-resistant cooling jacket of the device mixer.
The organic fractions, for example tar or tar oils, deposited from the products of the reaction can advantageously serve simply for heating the heat accumulators, while only the mixing device 4 is introduced into the mixing device 4. fresh hydrocarbon oil.
As has been said above, it occurs, when heavy petroleum oils or heavy distillates are used in the electrostatic gas scrubber, which most often operates with an inlet temperature of about 150, a pitch-like substance, which consists of oil mist, droplets of tar with carbon, which, at the temperature in question, hardly flows any more and therefore completely clogs the gas purifier at after a short time. At normal temperature, this deposited tacky substance forms a brittle mass which contains up to 35% of fractions insoluble in xylene, and in addition up to 30% of water.
The residue from the gas scrubber is at least in this form a product - virtually worthless, although it still contains a considerable fraction.
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of combustible substance. 0 J) 'l1h ce On 1 .. "lJil'u the tm.1 <.. rye of reaction to a t; c-.nzl c' Lūr¯'c;
éi '<ôi / v 1 t on 7uo "' the reaction chamber, then it is cooled by direct conbsct with do .'GUl1 juice (lt1 'at a temperature of C: 00 il 250" I9rii; LJile, it is injected dc-nc \ The reaction mixture thus cooled <j,;>. z (l (production), bV8I-G its introduction in a cpuratcuj: 'éîcJtx.on.ti> .l; 1 <, u - <# CL7 . to z, a liquid distilling at temperature 3lui, Ólev / 0, containing (18 [-, hydrocarbons (and forming a dilution oil), in a quanXi ± 1. such as the residue which flows from the lt {purateur clectro -st & .tique gas can be pumped and circulate through nozzles at temperatures between 50 and 1500. This residue is then fuel for reheating, preferably by
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recovery, of the heat carrier 'constit- r a. gas or vapor.
Because the production gas is withdrawn from the reaction chamber at a temperature significantly higher than that discussed in connection with FIG. 1, it is avoided that any deposits of viscous dissociation residue are formed from the base of the reaction chamber. At the indicated initial temperature of about 700 m, these dissociation residues are still sufficiently fluid or else appear in the form of a vapor or a mist.
By the subsequent direct treatment of the hot production gas with water in a prior bubbler, advantage is taken on the one hand, and advantageously, for cooling the heat of vaporization of the water, and obtains on the other hand, by non-vaporized water, that all the constituents condensable to the. temperature in question are liquefied. without being able to form adherent deposits.
The aforementioned soot particles and droplets of hydrocarbon residues distilling off at elevated temperature, however, appear in such a finely
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divided that, in the direct treatment with water, they are not practically separated from the production gas, so that in the pre-bubbler one simply obtains a mixture of water and hydrocarbons distilling off. average temperatures.
The so-called dilution oil, which separates because it is present in fine droplets, is then injected into the production gas cooled in the aforementioned manner, into the electrostatic gas purifier mounted at the continued, with the other suspended particles, but now under one. shape such that the mixture can easily pass through pumps and nozzles in the region of 50 to 150 C
The electrostatic gas scrubber therefore remains free of troublesome deposits, and the gas scrubbing takes place at maximum yield.
As dilution oil for the role which has just been indicated, the most different hydrocarbon oils can be envisaged, in particular those which consist entirely of aromatic substances or which contain them, such as for example tars, in particular coal tars and tars provided by slow low temperature distillation, and further fractions of tar, 'for example washing oil or anthraoene oil, or both one and the other of these oils, or alternatively depleted benzol washing oil from the debenzolization of coal distillation gases, and finally also mineral oil fractions, for example the oil known under the name bunker oil C.
The amount of dilution oil to be added to the cooled production gas depends on the hydrocarbon from which started and which has been subjected to thermal dissociation. petroleum or fractions thereof which distil at high temperature
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high pcraturc, it suffices in ¯injJ.i ", i; 1 't L, 1W c¯" E 7 GJ Cil. dilution oil of about 12 1.5; ü j. <1; 3 "J ratio u - initial product, to obtain a residue which p;: s; 1: e well c¯a 1; 1 <,; -. ponpcr, 1-; r. nozzles and which deer c! ZO: C ': of cornhuntible 1 > <, ut, le: 1 = GiiE.UT. '. i'¯yF. of the heat accumulator.
A particular avenue of access according to the invention
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consists in that we can also put a profib pou = 1 there. heat production and by leu] - 7¯'zrn <; L¯or: -tion dv. process yield the soot which ect in. j-born-Jj principle: b * 'c1 <,, at least ?; to some extent, in such a i ;; cocj - ;;.: Lion. tberniou of hydrocarbons distilling at temperature -Icvc.e.
The coolissenen-b of the gas d.e production, which leaves the dissociation chamber at a temperature of anvij-or 700 to 750 '; by means of direct contact with water, is * = Jan: la = <= 1 == by the fact that it allows the use of hot water with a temperature of about 80 to 90 and that, when the water circuit is properly directed, the production of contaminated water is avoided, the housing of which is always an expensive problem.
When providing cooling of the mine which is peculiar to the present invention, it is. can obtain that in the whole installation there does not occur anywhere contaminated water which it is necessary to destroy, so that one is not obliged to introduce into the circuit of 1 cooling medium only quantity of replacement cooling water equal to that which is extracted in total in the process by the production gas whose cooling has been completed and, where appropriate, by the fraction of production gas which is diverted beforehand for another use, for example the production of gas to water.
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The fis. 3 represents a. device for implementing the last-mentioned embodiment of the method
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, clan the invention, that rt; l # 'idrt; [, tion 1 "to; ii.L iJ;:; / r.'" i'1: C and 1.-.'-. start which, by their function, ct.ncorûf: nt f'vcc ..c;., ii: -ti * i fies the installation according to figs 1 and 2 having the led signs of reference.
The hydrocarbon oil to be dissociated arrives via the
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pipe 11 to the water-cooled mc¯lanLe 4 hvc-ntuollomcnt nozzle and into which pipe 17 is introduced at the same time as displacement vapor, the heat carrier brought beforehand to high temperature in the regenerator
19 The production gas leaves the dissociation chamber 1 and arrives in the pre-bubbler 60 in which water is blown through the pipe 61 at a temperature of 80 for example. The partially cooled gas then arrives in the collector tube .62 into which additional water is injected through line 61a, so that the temperature of the production gas is lowered at the inlet into line 63 to 200 to 250 for example.
Into line 63 is injected via line 64 a dilution oil, 'for example road tar from which the overhead products have been driven off, This dilution oil by. comes from a supply line 65 first into a tank
66 then from the latter, by means of the pump 67, into the pipe
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te 649 The gas then enters the electrostatic gas scrubber 37 at a temperature of about 120 to 150 and leaves the latter through the pipe / at a temperature of 80 to 120 Then the gas comes through the gas vacuum 39 and line 40 in the indirect gas cooler 92 in which the gas cools down to normal temperature.
It leaves the gas refrigerant through line 96. The condensation products that accumulate in header 62, in line 38 and in indirect refrigerant 92. which consist essentially of a mixture of water and distilling hydrocarbons
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at low temperature and at medium temperature, are firstly filled in 7..eN collecting tanks 68 69 and 70 and, one hundred conduits of the latter by los conduits 71 and 72 '.'uns the separation container 73 In the container of separation, a settling takes place. Specifically the lightest oil is extracted,
via line 74 and conduit dan collecting vessel 75 in which is fed at the same time through line 76 fresh petroleum oil. A pump 77 delivers this oil from the collecting tank 75 through line 11 to nozzle 4.
The water which is deposited in the collecting container 73 is extracted through the pipe 78 and conducted into the water tank 79 in which it arrives. continuous fresh water through line 80. At the outlet of collecting vessel 29 hot water reaches a temperature of about 80, through line 81, to the pre-bubbler 60 or to the. collector pipe 62,
The residue deposited from the gas and which forms at the base of the electro-static scrubber of gz goes first into the intermediate tank 82 and from there, through line 28, into the tank 29. in which possibly more heating oil is supplied via line 83.
At the outlet of the reservoir 29 the residue, which lends itself sufficiently to pumping, is extracted through line 84 and directed by pump 42 and line 43 towards the blowing nozzle 21 in the dome 18 of the regenerator 19 At the same time , air is introduced through the pipe into the nozzle 21. The combustion of the residue from the electrostatic gas purifier, in the side of the regenerator has. take place, of course, only during the periods when no heat support is taken off via the pipe 17, that is to say when the valve 25 which regulates the arrival of the heat support in the regenerator is closed.
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Production gas c.vi: E.OJ'i; (ii v.nS; iW¯'c.ur i2 can be introduced in part by lp vi> nne 6 Tar If led.-, in the regenerator lOl'r:,.: u 'j 1 is found after r (clJ [, 1J.f ':: cc at elevated temperature. Due to luV ;; L.; r, direct'; u LZ 6th pir production of the dz, n ,, the lLl'Gotour j> x> lal -1; the GO, ie; ':; DZ key production contains i: um66iatemGnt a curn-tiU; .¯'. Gcl1 (o of water vapor that it can be in -az to water by lc warm lining of the regenerator. In. cc ces, lia. tui: c 4e 2or .. ':' Î18c 4 and supplied not with. steam, but with hot water gas, so that obtains a production gas which, in terms of its calorific value, has the value of town gas.
CLAIMS -------------
1) A process for the production of valuable, low molecular weight hydrocarbons from liquid or gaseous hydrocarbons of higher molecular weight, in. particular of mineral oil or petroleum fractions distilling at high temperature, by thermal transformation during
EMI18.2
brought into contact with a hot support of heat, in the et2t of vapor or gas, characterized in that the initial product and the hot support of heat are mixed by animating the latter with a circulation speed high, and that the mixture is introduced into a reaction chamber which widens, relative to the inlet similar to a nozzle of the mixture,
such that the reaction takes place in a stream in which the heat carrier and the product from which one starts circulate in the same manner and without contact with fixed limiting surfaces.