BE550846A - - Google Patents

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BE550846A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/26Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with discontinuously preheated non-moving solid material, e.g. blast and run

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

       

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   La présente invention a trait à la décomposition pyrolytique d'hydrocarbures en gaz et se rapporte plus spécialement à un procédé nou- veau et amélioré pour réaliser la conversion d'huiles hydrocarbonées nor- malement liquides, dans un système régénérateur thermique cyclique, en rendements élevés d'hydrocarbures oléfiniques normalement gazeux. 



   Selon cette invention, il est fourni un procédé pour la conver- sion d'huiles hydrocarbonées normalement liquides en rendements élevés d'hy- drocarbures insaturés normalement gazeux - en particulier l'éthylène, le propylène et les produits insaturés supérieurs - et de précieuses huiles aromatiques et goudrons liquides, procédé' du type dans lequel on chauffe deux chambres communicantes, contenant chacune un matériau réfractaire de stockage de chaleur, jusqu'à une température de cracking comprise dans l'intervalle d'environ 735 -1.095  C, en y faisant passer des gaz de com- bustion chauds et l'on introduit dans l'une desdites chambres chauffées une huile hydrocarbonée normalement liquide';

  procédé caractérisé en ce que simultanément on introduit de la vapeur d'eau -en quantité de 1,1-1,5 ki- logrammes pour 4 litres d'huile - en contact direct avec ladite huile su- bissant la vaporisation et une conversion partielle dans ladite chambre chauffée ; on fait passer l'huile partiellement convertie et la vapeur d'eau dans et à travers la seconde chambre chauffée, de manière à achever la con- version ; on évacue de la seconde chambre les produits de réaction obtenus et l'on récupère de précieux hydrocarbures insaturés normalement gazeux et des huiles aromatiques et goudrons liquides. 



   La demande pour des hydrocarbures insaturés, en particulier pour l'éthylène et le propylène comme matériaux chimiques dans la fabrication de nombreux produits chimiques tels que -. polyéthylène, glycols, oxyde d'é- thylène, oxyde de propylène cumène, acétone et alcools, ne fait que croître. 



  Le pétrole, consistant en un mélange d'hydrocarbures contenant de faibles quantités d'autres constituants, aisément disponible en grandes quantités, d'un prix bas, facile à transporter et à stocker, semblerait être la source   presqu'idéale   de matière première pour la conversion en oléfine désirée . 



  Dans une certaine mesure on produit de l'éthylène et du propylène comme sous-produit du cracking thermique et catalytique des huiles de pétrole dans les raffineries fabriquant de l'essence. Toutefois, les concentrations de l'éthylène et du propylène dans les gaz de pétrole constituant ce sous- produit sont faibles et nécessitent une séparation coûteuse pour donner les gaz oléfiniques de grande pureté exigés dans la fabrication de produits chimiques. De même, la difficulté de transporter et de stocker ces gaz li- mite leur utilité et augmente leur prix de revient.

   On a fabriqué de l'é- thylène à partir de l'alcool éthylique, matière première coûteuse, et aus- si à partir d'hydrocarbures gazeux, mais ce dernier procédé est limité par le fait que l'opération n'est économique qu'à une très grande échelle im- pliquant une mise de fonds de nombreux millions en matériel et le traite- ment quotidien continu de centaines de mille mètres cubes de gaz. Dans la pratique, de telles opérations sont limitées à un emplacement voisin d'une source importante et continuelle d'hydrocarbures gazeux et, ce qui est peut être plus important encore, les chimistes utilisateurs de l'éthy- lène produit par une telle installation sont obligés - par suite de la difficulté et des frais d'expédition - de construire et de faire fonction- ner leurs usines chimiques très près de la source d'éthylène.

   En outre, le fabricant de produits chimiques dépend pour son approvisionnement en éthylène d'un seul gros fournisseur, du fait qu'un fabricant de produits chimiques particulier n'a d'ordinaire pas besoin des vastes quantités d'é- thylène produites par un tel groupe. 



   La technique sait depuis longtemps que l'application de chaleur à des huiles de pétrole liquides transforme ces huiles liquides en hydro- 

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 carbures gazeux pouvant être utilisés comme combustible gazeux. Des procé- dés efficaces pour la fabrication de gaz combustible dans un système ré- générateur thermique cyclique sont illustrés dans les brevets U.S. 



    2.605.176   et   2.605.177.   La technique a également reconnu que les gaz ré- sultant de la décomposition d'hydrocarbures liquides contiennent une cer- taine quantité d'éthylène et de propylène et des essais sporadiques ont été faits pour utiliser ces procédés régénérateurs thermiques cycliques pour la production d'éthylène et de propylène, mais sans succès commercial important. 



   Un des buts de la présente invention est de fournir un procédé efficace pour convertir des huiles hydrocarbonnées en rendements élevés d'é- thylène et de propylène. Un autre objet est de fournir un procédé pour convertir économiquement des huiles de pétrole en oléfines gazeuses à des débits relativement faibles, dans une opération pouvant être facilement suspendue et mise en route et dans un métériel représentant une mise de fonds relativement faible. D'autres objets et avantages de la présente in- vention ressortiront de la description qui suit et du dessin joint. 



   La présente invention vise particulièrement la fabrication de produits insaturés intéressants à partir d'hydrocarbures de pétrole liqui- des dans un système régénérateur thermique cyclique à circulation alternée. 



   Dans la méthode classique de décomposition pyrolytique de l'hui- le dans un système régénérateur thermique cyclique pour obtenir princi- palement du gaz combustible non condensable, on chauffe l'appareil régéné- rateur jusqu'à la température de cracking en "tirant" (blasting), c'est-à- dire en introduisant de l'air et de l'huile combustible dans le système   où   l'huile est brûlée et en faisant passer à travers le système les gaz de combustion obtenus pour réaliser un transfert thermique aux produits réfractaires que renferme le système, et ensuite en "fabriquant" (making), c'est-à-dire en introduisant l'huile de fabrication dans le système où elle se décompose et en introduisant simultanément de.la vapeur d'eau dans le système pour propulser les produits pyrolytiques de décomposition à tra- vers ledit système.

   En bonne pratique, cette quantité de vapeur d'eau était maintenue à un minimum juste suffisant pour faire avancer les pro- duits de réaction à travers le système' parce que la vapeur d'eau avait ten- dance à ralentir la vitesse de la réaction de cracking et également à augmen- ter le coût de l'opération.

   Les produits de réaction variaient légèrement selon la nature de l'huile chargée et les conditions   d'opération ,   mais produisaient en général un gaz contenant en moyenne environ 18 moles pour cent d'éthylène et environ 6%   depropylène.'et   de produits insaturés supérieurs, totalisant 24 moles pour cent d'éthylè- ne et de propylène et de produits insaturés supérieurs; ou, sur la base de l'huile de fabrication chargée dans le système, ils donnaient environ   25%   en poids d'éthylène et de propylène et de produits insaturés supérieurs. 



   La valeur du procédé pyrolytique régénérateur thermique comme producteur de produits chimiques à partir d'huile de basse qualité dépend, dans une large mesure, du rendement en précieux éthylène et propylène et toute augmentation dans ce domaine renforce la valeur du procédé. Après des expériences poussées dans un appareil régénérateur thermique de dimen- sions industrielles, la demanderesse a trouvé possible d'augmenter d'en- viron 35% la quantité d'éthylène et de produits insaturés supérieurs dans le gaz, c'est-à-dire de produire environ 24 moles pour cent d'éthylène dans le gaz et environ 11% de propylène et de produits insaturés supérieurs, totalisant environ 35 moles pour cent, ce qui, sur la base de l'huile char- gée dans le système, est égal à un rendement d'environ 33% en poids de produits insaturés et carburés aromatiques.

   Les produits insaturés-compre- 

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 nant du butylène, de l'isobutylène,du butadiène, de l'acétylène et des carbures aromatiques -représentent environ 3-5%. Outre les hydrocarbures gazeux, on récupère des hydrocarbures liquides, sous la forme d'une hui- le légère et d'un goudron, en quantité équivalant approximativement à 30% en volume de l'huile de charge et dans laquelle l'huile légère représente environ 20% du liquide récupéré, tandis que le goudron en représente en- viron 80%. Cette huile légère est un produit très intéressant consistant principalement en carbures aromatiques avec prédominance du benzène, du toluène et du xylène.

   Le goudron récupéré n'a pas les caractéristiques habituelles du goudron provenant du cracking d'huile pour la production d'essence, mais il a les caractéristiques du goudron de houille - dont l'ap- provisionnement est maintenant insuffisant - et il peut être employé pour les nombreux usages du goudron de houille, c'est-à-dire comme saturant, pour la production de carbone activé, d'électrodes de carbone, de bras spéciaux, etc... pour lesquels les goudrons de pétrole ne conviennent pas. 



  Les produits restants, appelés gaz résiduels et composés principalement d'hydrogène et de méthane avec une petite quantité de paraffines supérieu- res, peuvent être avantageusement brûlés comme combustible. 



   Au cours de ses recherches pour la production de rendements ac- crus de produits intéressants par la décomposition pyrolytique d'hydrocar- bures de pétrole dans un système régénérateur cyclique à circulation al- ternée, la demanderesse a découvert que la vapeur d'eau présumée inerte avait, lorsqu'elle était employée en excès de la quantité considérée com- me convenable dans la technique antérieure, une influence profonde sur le rendement et la qualité des produits de réaction, augmentant le rendement en éthylène et en propylène et en produits insaturés supérieurs d'environ 35% par rapport à la technique classique et donnant une précieuse huile légère aromatique liquide et un'intéressant¯goudron ayant les   caractéristiques   du goudron de houille.

   La quantité de vapeur d'eau à employer dans le pro- cédé de la présente invention est comprise dans l'intervalle de 0,25 à 0,4 Kgs de vapeur d'eau par litre d'huile d'alimentation, de préférence dans l'intervalle de 0,28 à 0,32 Kgs de vapeur d'eau par litre d'huile d'a- limentation. Dans la pratique classique, avec des systèmes régénérateurs thermiques de ce type, la quantité de vapeur d'eau dépasse rarement beau- coup plus de 0,5 Kg. par litre d'huile de charge. Bien qu'elle ne puisse pas expliquer pourquoi cette grande quantité de vapeur d'eau exerce une si grande influence sur les rendements et les genres de produits, la de- manderesse pense que cette grande quantité de vapeur d'eau agit comme un catalyseur plutôt que comme un   réactant   pour provoquer un cracking sélec- tif de l'huile.

   En tout cas, elle a découvert que la vapeur d'eau n'est pas inerte ni nuisible à la réaction, mais au contraire extrêmement béné- fique, en ce sens qu'elle contrôle la réaction pour produire sélectivement des rendements élevés des composés insaturés désirés. 



   Il y a une explication possible de la manière dont l'emploi de vapeur d'eau en proportion convenable augmente la concentration d'éthylè- ne (et d'autres produits insaturés désirables) dans les gaz de fabrication, Il est couramment admis que, dans le mécanisme du cracking en phase vapeur des hydrocarbures, le premier stade est la rupture des liaisons carbone- carbone et carbone-hydrogène pour former des radicaux libres consistant en espèces à un et deux atomes de carbone, Ces radicaux libres se combi- nent ensuite ou se transforment en éthylène et autres oléfines. Si l'on ne maintient pas des conditions soigneusement contrôlées -en particulier une concentration appropriée de vapeur d'eau - ces oléfines sont hydrogénées en paraffines, le stade final étant l'hydrogénation en méthane.

   Il est évident que les conditions préférées fournies par la présente invention entravent la phase d'hydrogénation et laissent de bons rendements de pro- 

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 duits insaturés désirables. 



   Une autre explication est que la quantité appropriée de vapeur d'eau aide à l'établissement du courant thermique et des gradients de tem- pérature équilibrés donnant le rendement maximum de produits chimiques dé- sirés. On sait qu'un chauffage irrégulier de la brique de ruchage ou tout renversement de gradient de température dans cette brique a pour résul- tat du goudron inégalement craqué, ce qui donne des résultats chimiques médiocres et des difficultés dans la manipulation du goudron par suite de 
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 la formation dléèiulsion. 



   Conformément à la présente invention des huiles normalement li- quides peuvent être converties en rendements élevés d'hydrocarbures nor- malement gazeux, en particulier d'éthylène et de propylène, et d'huiles aromatiques et goudrons liquides intéressants, en chauffant deux chambres communicantes -contenant chacune un matériau réfractaire de stockage de chaleur - jusqu'à une température de cracking comprise dans l'intervalle d'environ   732-1.093    C.

   et de préférence   787-871    C., par le passage à   tra-   vers lesdites chambres de gaz de combustion chauds, en introduisant de l'hui- le à une extrémité desdites chambres chauffées et en introduisant simulta- nément de la vapeur d'eau en quantité de 0,25 à 0,4 Kgs et de préférence de 0,28 à 0,32 Kgs par litre d'huile en contact direct avec ladite huile subissant une vaporisation et une conversion partielle, en faisant passer l'huile partiellement convertie et la vapeur d'eau de la première chambre dans et à travers une seconde chambre chauffée pour achever la conversion et en évacuant de cette seconde chambre les produits de réaction obtenus. 



   Suivant le dessin annexé qui représente une forme préférée d'exé- cution d'un appareil pour la mise en oeuvre de l'invention, l'air pénétrant par la canalisation 1 s'écoule par les canalisations 2 et 3 à travers le   brûleur ¯4   dans la chambre de fixage 5 où il brûle le combustible entrant par la canalisation ¯6 et passant à travers le brûleur 4 dans ladite cham- bre 5, engendrant ainsi des gaz de combustion chauds qui s'écoulent vers le haut à travers le réacteur vide 7, le passage transversal 8, puis vers le bas à travers le réacteur vide 9, la chambre de fixage 11 et la brique de ruchage 12 que renferme cette dernière.

   Ce passage de gaz de combustion chauds à travers le système, appelé "tir" (blasting), chauffe le revête- ment intérieur réfractaire dans les réacteurs et la chambre de fixage jus- qu'à une température d'environ   732-10093    C. comprise de préférence dans l'intervalle de   787-871    Co, ce dernier intervalle de température étant plus bas d'environ 37-93  C. que celui ordinairement employé dans le pro- cédé classique pour la conversion de l'huile en gaz combustibles.Les gaz de combustion s'évacuent du fond de la chambre de fixage   12   par le conduit   13,  montent par le tuyau élévateur 14 et sortent en haut de ce tuyau dans la cheminée 15.

   La soupape de cheminée 16 est maintenue ouverte pendant cette période de "tir" lorsque les gaz de combustion montent par le tuyau élévateur 14 et la soupape de cheminée jumelle 17 est maintenue en posi- tion fermée pendant cette même période pour entraîner l'écoulement des gaz de combustion chauds à descendre à travers la chambre de réaction   9   et la chambre de fixage 11. Si l'on veut, on peut communiquer de la cha- leur supplémentaire au système, en particulier à la chambre de fixage   ¯Il   et à la brique de ruchage qu'elle renferme, par l'introduction de combus- tible et d'air supplémentaires pénétrant par les canalisations   18   et 19 respectivement et se. déversant à travers le brûleur 21 dans la chambre de fixage 11. 



   L'appareil pour la conversion d'huiles de pétrole en hydrocarbu- res gazeux insaturés peut être analogue à celui employé dans la fabrica- tion de gaz combustibles à nombre élevé de BTU et consistant en coques mé- 

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 talliques jumelles   22   et 23 réunies à leurs sommets par un conduit transversal 8 qui a également une paroi extérieure.métallique 24. Les coques 22 et 23 et la conduite transversale 8 sont revêtues intérieurement de brique réfractai- re, de tuile ou autre matériau réfractaire convenable, revêtement intérieur réfractaire qui absorbe de la chaleur et protège aussi la coque métalli- que du choc direct des gaz chauds.

   La coque   22   est divisée en deux sections, un réacteur supérieur vide et une chambre inférieure de pré-chauffage ou de fixage 5 contenant de la brique de ruchage 25 pour aider à emmagasiner et à perdre de la   chaleur.   La coque 23 est pareillement divisée en une chambre supérieure de réaction   vide ± et   une chambre inférieure de fixa- ge 11 contenant de la brique de ruchage 12. Les deux sections dans cha- que coque 22 et 23 sont, de préférence divisées par des orifices 26 et 27 qui aident à mélanger les gaz et à communiquer une grande vitesse aux gaz pénétrant dans le fond des réacteurs.

   Partant du fond de la chambre de fixage 11 se trouvent la conduite réfractaire 13 et le tuyau élévateur vertical 14 muni de la soupape de cheminée   16   d'où, lorsqu'elle est ouver- te, les gaz de combustion s'évacuant dans la cheminée 15. De la même fa- çon la conduite 28 part du fond de la chambre de   fixage 5   et se relie au tuyau élévateur 29 muni de la soupape de cheminée 17 et pourvu de la che- minée 31o L'air pénétrant par la canalisation 1 peut être envoyé par la canalisation ¯2 dans le tuyau élévateur 29 ou bien par la canalisation ¯3 et le brûleur 4 dans la chambre de fixage 5 ou encore par la canalisation 32 dans le tuyau élévateur 14 ou par la canalisation   19   et le brûleur 21 dans la chambre de fixage 11, ou bien suivre une combinaison quelconque des itinéraires ci-dessus.

   La vapeur d'eau peut être injectée pendant la réaction, ou, afin de purger par la canalisation 33 dans le tuyau élévateur 29 ou bien par la canalisation 34 dans le tuyau élévateur 14. L'huile d'a- limentation est introduite dans les réacteurs 7 et 9 par les pulvérisateurs d'huile 35 et 36 respectivement, afin d'aider à l'atomisation de l'huile d'alimentation qui entre. Une vanne à renversement classique 37, un bar- botteur 38, un pot d'étanchéité 39 et une sortie de gaz 41 sont installés pour recevoir les produits de réaction s'évacuant du tuyau élévateur 14 par le conduit 42 ou bien du tuyau élévateur 29 par le conduit 43. 



   Une fois que l'appareil a été chauffé à la température de cracking en faisant brûler '. l'huile pénétrant par la canalisation 6 avec l'air péné- trant par la canalisation 3 dans la chambre 5 en faisant passer les gaz de combustion chauds vers le haut à travers le réacteur 7, la conduite trans- versale 8 et vers le bas à travers le réacteur 9 et la chambre de fixage ou régénérateur 11 et la brique de ruchage 12 qui s'y trouve, il est bon de purger le système avec de la vapeur   d.'eau pénétrant   par l'ajutage 33, descendant dans le tuyau élévateur 29, montant dans les chambres 5 et 7, traversant la conduite transversale 8, descendant dans les chambres 9 et 11 et montant dans le tuyau élévateur 14 pour s'évacuer par la' soupape ouverte 16.

   Le revêtement intérieur du tuyau élévateur 29 et la brique de ruchage 25 peuvent être chauffés au commencement de l'opération par un "tir" de gaz de combustion dans le sens opposé, c'est-à-dire de droute à gauche,; Pour réduire au minimum la dilution des produits do réaction par les gaz de combustion,-la période de réaction.pour la conversion-de l'huile d'alimentation peut se confondre avec la période de purge en continuant l'écoulement de vapeur d'eau vers le bas à travers la tuyau élévateur   29   où elle est préchauffée par le revêtement intérieur réfractaire et de là par le conduit,28 dans le fond de la chambre 5, vers le haut à travers la brique de ruchage chaude 25 où la vapeur d'eau est surchauffée, puis continue à s'écouler vers le haut par l'orifice   26   dans le fond du réacteur vide   7,

     L'huile de charge pour ce procédé peut être n'importe quelle hui- le hydrocarbonée normalement liquide ayant une densité aussi faible que 7,5 A.P.I. à 45 AoPoI. ou supérieure.Le procédé peut utiliser de l'huile 

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 résiduelle lourde de qualité médiocre lorsqu'on emploie la vapeur d'eau dans le rapport préféré, permettant ainsi des économies importantes 
L'huile d'alimentation est pulvérisée par l'ajutage 35 vers le bas à contre-courant de la vapeur d'eau montant dans la chambre 7, ce qui réalise une vaporisation pratiquement complète de l'huile d'alimentation qui entre et une conversion partielle de cette huile en oléfines gazeuses. 



  Comme répété à plusieurs reprises, il est important de réaliser la con- version de l'huile en présence d'une grande quantité de vapeur d'eau, c'est- à-dire une quantité comprise dans l'intervalle de 33 à 65%, et de préfé- rence dans l'intervalle de   35-45%   de vapeur d'eau en poids par rapport à l'huile d'alimentation subissant la conversion. La vapeur d'eau en quan- tité sensiblement inférieure à 33% en poids de l'huile d'alimentation pro- voque une perte matérielle en rendement des précieux éthylène et propy- lène et des pertes en carbone assez élevées dans l'ensemble. Une quanti- té insuffisante de vapeur a pour résultat un temps de séjour excessif dans les régénérateurs (chambres de fixage) donnant du goudron trop craqué. 



  De la vapeur d'eau en quantité dépassant de beaucoup 65% en poids de l'hui- le d'alimentation n'augmente pas le rendement en oléfines et bien au con- traire est un inconvénient provoquant une perte de capacité, un cracking insuffisant, une difficulté de maintenir une température élevée et des frais accrus de fonctionnement. Un rapport vapeur   d'eau-huile   trop élevé exige des températures excessivement élevées pour obtenir la profondeur convenable de cracking pour la production de gaz contenant des pourcen- tages élevés d'éthylène et de produits insaturés supérieurs.

   La vapeur d'huile partiellement convertie et la vapeur d'eau sont envoyées vers le bas, via la conduite transversale 8, dans la chambre de réaction 9 et la chambre de fixage 12 où la conversion des vapeurs d'huile est achevée pour donner un rendement maximum d'oléfines gazeuses insaturées. Les produits de réaction s'évacuent du fond de la chambre 12 par le conduit   13   et le tuyau élévateur 14 et de là par la canalisation d'évacuation °2 et la van- ne à renversement 37 classiques dans le barboteur classique 38 et finale- ment par la sortie de gaz 41 jusqu'à des systèmes classiques d'absorption et de fractionnement pour la séparation du mélange de gaz en ses consti- tuants gazeux individuels.

   Bien que ce ne soit pas là une méthode pré- férée d'opération, l'huile d'alimentation peut être divisée entre les cham- bres 7 et 9, une portion importante de cette huile d'alimentation péné- trant par l'ajutage 35 et une faible portion pénétrant par l'ajutage 36. 



   A la fin de la période de conversion on arrête l'introduction d'huile d'alimentation par les ajutages 35 et 36, mais on continue la cir- culation de vapeur d'eau pénétrant par la canalisation 33, dans le double but d'expulser les produits de réaction contenus dans le système par la canalisation 42 et de les récupérer, et aussi de purger le'système avant l'introduction d'air pendant la période de chauffage, ce qui réduit au minimum les risques d'explosion. Jusqu'ici on a décrit une période de chauffage ou de   "tir"   suivie d'une période de purge pour éliminer du sys- tème les gaz combustibles. Dans ces opérations la circulation est à sens unique de gauche à droite et ne constitue qu'un demi-cycle. Pour complé- ter ce cycle la même série d'opérations est effectuée en circulation in- verse, c'est-à-dire de droite à gauche.

   Plus spécifiquement, la période de chauffage inverse est réalisée par l'introduction d'air par les cana- lisations 1, 32 et 19 et le brûleur 21 où il oxyde l'huile de chauffage pénétrant par la canalisation   18   pour engendrer des gaz de combustion chauds qui s'écoulent vers le haut à travers la chembre 12, le réacteur 9 et la conduite transversale 8 et vers le bas à travers les chambres 7 et 5 en chauffant le revêtement intérieur réfractaire et la brique de ru- chage qui s'y trouvent.

   Dans la méthode préférée d'exécution de l'opéra- 

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 tion de   "tir"   ou de chauffage,la demanderesse a trouvé qu'il était bon de diviser le flux d'air en faisant passer une partie de cet air par la canalisation 19 et une partie par la canalisation ¯3¯, avec peu ou pas d'air passant par la canalisation 32, puis descendant par le tuyau éléva- teur 14 et montant à travers la brique de ruchage   12,   parce que le passa- ge d'une partie importante de l'air dans le tuyau élévateur 14 et à tra- vers la brique de ruchage 12 provoque un refroidissement excessif de la brique de ruchage   12   avec abaissement consécutif de la température - en particulier au   fond -   et différentielle plus grande de température entre cette brique de ruchage et le réacteur.

   En réduisant la quantité d'air envoyée à travers la brique de ruchage   12   pendant la période de chauffage et en divisant la quantité d'air entre les chambres 11 et 5, il est pos- sible d'obtenir des températures plus uniformes dans la section de brique de ruchage et une plus petite différentielle de température entre cette brique de ruchage et le réacteur superposé. 



   Dans la période de purge inverse, la vapeur d'eau pénétrant par la canalisation 34 descend par le tuyau élévateur 14, traverse la condui- te de liaison   139 monte   à travers les chambres 12 et 9, passe dans la con- duite transversale 8, descend par les chambres 7 et 5 et s'évacue par leur fond à travers la conduite 28 et le tuyau élévateur 29 dans la che- minée   31,   chassant ainsi les gaz de combustion contenus dans le système. 



  Avant le démarrage de la période inverse de fabrication on ferme la sou- pape de cheminée 17, on ouvre la vanne à renversement reliée à la cana- lisation 43, et l'on introduit ensuite l'huile d'alimentation par le pul- vérisateur 36 à contre-courant de l'écoulement qui se poursuit de vapeur d'eau surchauffée montant à travers la brique de ruchage 12 dans la cham- bre de fixage 11 et de là par l'orifice 27 jusqu'en haut du réacteur 23. 



  Les produits de réaction descendent ensuite par la conduite transversale   8   à travers le réacteur 7 et la chambre de fixage   5   où la  conversion   de l'huile est achevée, et les produits de réaction en résultant s'écoulent vers le haut par le tuyau élévateur 29 et s'évacuent par la conduite 43. 



  L'écoulement d'huile d'alimentation au pulvérisateur 36 est arrêté, mais la circulation de vapeur.d'eau est continuée, purgeant ainsi le système des gaz combustibles et achevant un cycle complet. L'opération est ensui- te répétée au commençant par la période de chauffage avec circulation de gauche à droite, c'est-à-dire en montant à travers les chambres 5 et 7 et en descendant à travers les chambres   9   et   il*   Un cycle peut être ter- miné en 5-10 minutes environ, un peu moins de la moitié de ce temps étant consacrée au chauffage du matériel et un peu moins de la moitié à la réa- lisation de la conversion de l'huile, le reste de la durée du cycle étant pris par la purge du système. 



   Une autre méthode d'opération qui fait ressortir les avantages à tirer du rapport préférable vapeur d'eau/huile, qui est supérieur à la normale de la technique des gaz combustibles, consiste à opérer en inver- sant après l'opération de chauffage ou "tir". Cela donne une vapeur d'eau à température plus élevée pendant l'opération de fabrication, parce que les briques de ruchage viennent juste d'avoir été chauffées par les gaz de combustion.

   Cette façon d'opérer peut également diminuer la sévérité du cracking à une température de contrôle donnée, du fait que les briques de ruchage ont été trempées en quelque sorte par le passage de la vapeur d'eau de fabrication avant d'être utilisées pendant la fabrication pour la récupération de chaleur, l'extinction des gaz et le fixage des gaz, et qu'un gradient de température uniforme approprié s'établit dans lesdites briques. Toutefois la présente invention n'est pas limitée à un cycle par- ticulier quelconque d'opérations et peut fonctionner dans l'ordre   "tir",   fabrication, inversion, au lieu du cycle; fabrication, "tir", inversion que l'on vient de décrire. 

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   Les exemples qui suivent illustrent une méthode de mise en oeuvre de la présente invention. 



   De l'huile de pétrole est convertie en hydrocarbures saturés dans un système régénérateur thermique à circulation alternée, dans un appareil pratiquement comme illustré dans le dessin et dont les coques jumelées 22 et 23 ont chacune 396 centimètres de diamètre et   10586   centimètres de hau-   teur.   Le cycle est constitué par une période de chauffage, une période de purge pour éliminer les gaz de combustion, une période de conversion et une période de purge pour éliminer les gaz de combustion, suivie de périodes inverses de chauffage, de purge pour éliminer les gaz de combus- tion, de conversion et de purge pour éliminer les gaz de combustion. Cha- que cycle demande sept minutes et demie.

   Les données et résultats cor- respondants de l'opération sonr résumés ci-après 
Caractéristiques de l'huile employée 
 EMI8.1 
 
<tb> Poids <SEP> spécifique <SEP> 0,9492
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Carbone <SEP> Conradson <SEP> - <SEP> Pourcentage <SEP> 6,2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Donnée <SEP> thermique <SEP> - <SEP> 180900
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Rapport <SEP> carbone/hydrogène <SEP> 7,6
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Température <SEP> de <SEP> distillation <SEP> - <SEP>   <SEP> C <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> un <SEP> tiers <SEP> au <SEP> dessus <SEP> 368
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Conditions <SEP> de <SEP> gazéification
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Cycles <SEP> par <SEP> heure <SEP> 8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Huile <SEP> de <SEP> fabrication <SEP> :

   <SEP> litres <SEP> par <SEP> cycle <SEP> 1.444
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> litres <SEP> par <SEP> minute <SEP> 643
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Température <SEP>  C <SEP> 153
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Huile <SEP> de <SEP> chauffage <SEP> : <SEP> Litres <SEP> par <SEP> cycle <SEP> 116
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> température <SEP> @ <SEP> C.

   <SEP> 152
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Vapeur <SEP> d'eau <SEP> de <SEP> fabrication <SEP> s
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Kilogs <SEP> par <SEP> minute <SEP> 167,2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Vapeur <SEP> d'eau <SEP> d'atomisation <SEP> - <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Kilogs <SEP> par <SEP> minute <SEP> 20,1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Vapeur <SEP> d'eau <SEP> totale <SEP> à <SEP> la <SEP> fabrication
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Kilogs <SEP> par <SEP> minute <SEP> 188,

  2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Kilogs <SEP> par <SEP> litre <SEP> d'huile <SEP> de <SEP> fabrication <SEP> 29
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Température <SEP> vapeur <SEP> d'eau <SEP> de <SEP> fabrication <SEP>   <SEP> C <SEP> 785
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Air <SEP> principal <SEP> -mètres <SEP> cubes <SEP> par <SEP> minute <SEP> 270
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Air <SEP> brûleur <SEP> -mètres <SEP> cubes <SEP> par <SEP> minute <SEP> 330
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Température <SEP> en <SEP> haut <SEP> des <SEP> briques <SEP> de <SEP> ruchage
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> maximum <SEP> moyen <SEP>   <SEP> C. <SEP> 871
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> minimum <SEP> moyen <SEP>   <SEP> C.

   <SEP> 753
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Analyse <SEP> des <SEP> gaz <SEP> - <SEP> Pourcentage <SEP> molaire <SEP> -
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Ethylène <SEP> 23,8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Propylène <SEP> et <SEP> oléfines <SEP> supérieures <SEP> Il,4
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Isobutylène <SEP> 1,8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Carbures <SEP> aromatiques <SEP> 0,9
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Acétylène <SEP> 0,9
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 
 EMI9.1 
 
<tb> Total <SEP> des <SEP> constituants <SEP> ci-dessus <SEP> ou
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> "gaz <SEP> hydrocarbonés <SEP> insaturés" <SEP> 38,8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Hydrogène <SEP> 14,9
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Méthane <SEP> 30,3
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Ethane <SEP> 4,

  8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Méthane <SEP> et <SEP> éthane <SEP> (ou <SEP> total <SEP> des <SEP> paraffines) <SEP> 35,1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Anhydride <SEP> carbonique <SEP> 3,0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Oxygène <SEP> 0,3
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> carbone <SEP> 1,4
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Azote <SEP> 6,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Total <SEP> CO2 <SEP> + <SEP> 02 <SEP> + <SEP> CO <SEP> + <SEP> N2 <SEP> Il,2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Pourcentage <SEP> des <SEP> vrais <SEP> gaz <SEP> d'huile <SEP> 88,

  8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Btu <SEP> par <SEP> dm3 <SEP> de <SEP> gaz <SEP> total <SEP> 41
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Btu <SEP> par <SEP> dm3 <SEP> de <SEP> vrai <SEP> gaz <SEP> d'huile <SEP> 46
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Substances <SEP> par <SEP> MCF <SEP> de
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> "Gaz <SEP> hydrocarbonés <SEP> insaturés"
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Btu <SEP> par <SEP> dm3 <SEP> de <SEP> "produits <SEP> insaturés" <SEP> 66
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Huile <SEP> de <SEP> fabrication <SEP> - <SEP> Litres <SEP> 170
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Huile <SEP> de <SEP> chauffage <SEP> - <SEP> Litres <SEP> 17
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Huile <SEP> total <SEP> - <SEP> Litres <SEP> 186
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Huile <SEP> légère <SEP> récupérée <SEP> - <SEP> Litres <SEP> 10,

  4
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Goudron <SEP> produit <SEP> - <SEP> Litres <SEP> 40,3
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Total <SEP> des <SEP> hydrocarbures <SEP> liquides <SEP> récupérés
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> litres <SEP> 49,7
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Hydrocarbures <SEP> liquides <SEP> employés, <SEP> net-
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Litres <SEP> 136,8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Rendements <SEP> par <SEP> litre <SEP> d'huile <SEP> de <SEP> fabrication
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Ethylène <SEP> - <SEP> Kilogs <SEP> 0,118
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Propylène <SEP> et <SEP> oléfines <SEP> supérieures <SEP> 0,097
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Isobutylène <SEP> 0,018
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Carbures <SEP> aromatiques <SEP> 0,013
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Acétylènes <SEP> 0,

  006
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Total <SEP> des <SEP> constituants <SEP> ci-dessus
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> ("Gaz <SEP> hydrocarbonés <SEP> insaturés") <SEP> Kilogs <SEP> 0,252
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Huile <SEP> légère <SEP> récupérée <SEP> - <SEP> Litres <SEP> 0,27
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Goudron <SEP> obtenu <SEP> - <SEP> Litres <SEP> 1,03
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Valeur <SEP> combustible <SEP> du <SEP> méthane, <SEP> de <SEP> l'éthane
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> de <SEP> l'hydrogène <SEP> et <SEP> de <SEP> l'oxyde <SEP> de <SEP> carbone
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Thermies <SEP> 0,297
<tb> 
 
Bien que certaines mises en oeuvre préférées de l'invention aient été exposées dans un but illustratif,

   il est évident que divers changements et modifications peuvent y être apportés sans s'écarter du champ d'action et de l'esprit de ladite invention.



   <Desc / Clms Page number 1>
 



   The present invention relates to the pyrolytic decomposition of hydrocarbons to gas and more particularly relates to a new and improved process for carrying out the conversion of normally liquid hydrocarbon oils, in a cyclic thermal regenerator system, in high yields. normally gaseous olefinic hydrocarbons.



   According to this invention there is provided a process for the conversion of normally liquid hydrocarbon oils to high yields of normally gaseous unsaturated hydrocarbons - particularly ethylene, propylene and higher unsaturated products - and valuable oils. aromatics and liquid tars, process' of the type in which two communicating chambers, each containing a heat-storage refractory material, are heated to a cracking temperature in the range of about 735 -1.095 C, by making there passing hot combustion gases and introducing into one of said heated chambers a normally liquid hydrocarbon oil;

  process characterized in that simultaneously steam is introduced - in an amount of 1.1-1.5 kilograms per 4 liters of oil - in direct contact with said oil undergoing vaporization and partial conversion in said heated chamber; the partially converted oil and water vapor are passed into and through the second heated chamber, so as to complete the conversion; the reaction products obtained are discharged from the second chamber and valuable, normally gaseous unsaturated hydrocarbons and liquid aromatic oils and tars are recovered.



   The demand for unsaturated hydrocarbons, especially ethylene and propylene as chemical materials in the manufacture of many chemicals such as -. polyethylene, glycols, ethylene oxide, propylene oxide cumene, acetone and alcohols, keeps growing.



  Petroleum, consisting of a mixture of hydrocarbons containing small amounts of other constituents, readily available in large quantities, inexpensive, easy to transport and store, would appear to be the almost ideal source of raw material for oil production. conversion to the desired olefin.



  Ethylene and propylene are produced to some extent as a byproduct of thermal and catalytic cracking of petroleum oils in gasoline refineries. However, the concentrations of ethylene and propylene in the petroleum gases constituting this by-product are low and require expensive separation to provide the high purity olefinic gases required in the manufacture of chemicals. Likewise, the difficulty of transporting and storing these gases limits their usefulness and increases their cost price.

   Ethylene has been made from ethyl alcohol, an expensive raw material, and also from gaseous hydrocarbons, but the latter process is limited by the fact that the operation is only economical. 'on a very large scale involving an investment of many millions in equipment and the continuous daily processing of hundreds of thousand cubic meters of gas. In practice, such operations are limited to a location near a large and continuous source of gaseous hydrocarbons and, perhaps more importantly, chemists using the ethylene produced by such a plant are forced - owing to the difficulty and expense of shipping - to build and operate their chemical plants very close to the source of ethylene.

   In addition, the chemical manufacturer depends for its supply of ethylene from a single large supplier, since a particular chemical manufacturer does not ordinarily require the vast quantities of ethylene produced by a manufacturer. such group.



   It has long been known in the art that the application of heat to liquid petroleum oils transforms these liquid oils into hydro-

 <Desc / Clms Page number 2>

 gaseous carbides suitable for use as gaseous fuel. Efficient processes for the manufacture of fuel gas in a cyclic thermal regenerative system are illustrated in U.S. Patents.



    2,605,176 and 2,605,177. The art has also recognized that the gases resulting from the decomposition of liquid hydrocarbons contain a certain amount of ethylene and propylene and sporadic attempts have been made to use these cyclic thermal regenerative processes for the production of ethylene. and propylene, but without significant commercial success.



   One of the objects of the present invention is to provide an efficient process for converting hydrocarbon oils into high yields of ethylene and propylene. Another object is to provide a process for economically converting petroleum oils to gaseous olefins at relatively low flow rates, in an operation which can be easily suspended and started, and in a material representing a relatively low capital outlay. Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the description which follows and from the accompanying drawing.



   The present invention is particularly aimed at the manufacture of valuable unsaturated products from liquid petroleum hydrocarbons in a cyclic recirculating thermal regenerator system.



   In the conventional method of pyrolytic decomposition of oil in a cyclic thermal regenerator system in order to obtain mainly non-condensable fuel gas, the regenerator is heated up to the cracking temperature by "pulling" ( blasting), that is, by introducing air and fuel oil into the system where the oil is burnt and passing through the system the combustion gases obtained to achieve a heat transfer to the refractory products contained in the system, and then by "making", that is to say by introducing the manufacturing oil into the system where it decomposes and simultaneously introducing water vapor into the system for propelling the pyrolytic decomposition products through said system.

   In good practice, this amount of water vapor was kept to a minimum just sufficient to move the reaction products through the system because the water vapor tended to slow the rate of the reaction. cracking and also increase the cost of the operation.

   The reaction products varied slightly depending on the nature of the oil charged and the operating conditions, but generally produced a gas containing on average about 18 mole percent ethylene and about 6% propylene. And higher unsaturated products. , totaling 24 mole percent ethylene and propylene and higher unsaturated products; or, based on the manufacturing oil loaded into the system, they gave about 25% by weight of ethylene and propylene and higher unsaturated products.



   The value of the thermal regenerative pyrolytic process as a producer of chemicals from low quality oil depends to a large extent on the yield of valuable ethylene and propylene and any increase in this area enhances the value of the process. After extensive experiments in a thermal regenerator apparatus of industrial dimensions, the Applicant has found it possible to increase the quantity of ethylene and of higher unsaturated products in the gas by about 35%, that is to say. say to produce about 24 mole percent ethylene in the gas and about 11% propylene and higher unsaturated products, totaling about 35 mole percent, which on the basis of the oil loaded into the system, is equal to a yield of about 33% by weight of unsaturated and aromatic carburized products.

   Unsaturated products-compre-

 <Desc / Clms Page number 3>

 including butylene, isobutylene, butadiene, acetylene and aromatic carbides - represent about 3-5%. In addition to the gaseous hydrocarbons, liquid hydrocarbons are recovered, in the form of a light oil and a tar, in an amount equivalent to approximately 30% by volume of the feed oil and in which the light oil represents about 20% of the liquid recovered, while tar represents about 80%. This light oil is a very interesting product consisting mainly of aromatic carbides with predominance of benzene, toluene and xylene.

   The recovered tar does not have the usual characteristics of tar from oil cracking for the production of gasoline, but it does have the characteristics of coal tar - of which there is now insufficient supply - and it can be used. for the many uses of coal tar, i.e. as a saturant, for the production of activated carbon, carbon electrodes, special arms, etc. for which petroleum tars are not suitable.



  The remaining products, called waste gases and composed mainly of hydrogen and methane with a small amount of upper paraffins, can be advantageously burned as fuel.



   In the course of its research for the production of increased yields of interesting products by the pyrolytic decomposition of petroleum hydrocarbons in a cyclic regenerative system with alternating circulation, the Applicant has discovered that the presumed inert water vapor had, when used in excess of the amount considered suitable in the prior art, a profound influence on the yield and quality of reaction products, increasing the yield of ethylene and propylene and higher unsaturated products of 'about 35% compared to the conventional technique and giving a valuable light aromatic liquid oil and an interesting tar having the characteristics of coal tar.

   The amount of water vapor to be employed in the process of the present invention is in the range of 0.25 to 0.4 kg of water vapor per liter of feed oil, preferably in the range of. the interval of 0.28 to 0.32 Kgs of water vapor per liter of feed oil. In conventional practice, with thermal regenerative systems of this type, the quantity of water vapor seldom exceeds much more than 0.5 kg. Per liter of charge oil. Although she cannot explain why this large amount of water vapor exerts such a great influence on the yields and types of products, the applicant believes that this large amount of water vapor acts as a catalyst rather. as a reactant to induce selective cracking of the oil.

   In any case, she has found that water vapor is not inert or detrimental to the reaction, but on the contrary extremely beneficial, in that it controls the reaction to selectively produce high yields of the unsaturated compounds. desired.



   There is a possible explanation for how the use of water vapor in the correct proportion increases the concentration of ethylene (and other desirable unsaturated products) in manufacturing gases. It is commonly believed that, in the mechanism of the vapor phase cracking of hydrocarbons, the first stage is the breaking of carbon-carbon and carbon-hydrogen bonds to form free radicals consisting of species with one and two carbon atoms. These free radicals then combine or convert to ethylene and other olefins. If carefully controlled conditions - in particular an appropriate concentration of water vapor - are not maintained these olefins are hydrogenated to paraffins, the final stage being hydrogenation to methane.

   It is evident that the preferred conditions provided by the present invention hamper the hydrogenation phase and leave good yields of product.

 <Desc / Clms Page number 4>

 desirable unsaturated milk.



   Another explanation is that the proper amount of water vapor helps to establish the thermal current and balanced temperature gradients giving the maximum yield of desired chemicals. It is known that irregular heating of the beehive brick or any reversal of the temperature gradient in this brick results in unevenly cracked tar, which gives poor chemical results and difficulties in handling the tar as a result of
 EMI4.1
 elution formation.



   In accordance with the present invention normally liquid oils can be converted to high yields of normally gaseous hydrocarbons, in particular ethylene and propylene, and valuable aromatic oils and liquid tars, by heating two interconnecting chambers - each containing a heat storage refractory material - up to a cracking temperature in the range of about 732-1.093 C.

   and preferably 787-871 C., by passing through said hot combustion gas chambers, introducing oil at one end of said heated chambers and simultaneously introducing water vapor in an amount of 0.25 to 0.4 Kgs and preferably 0.28 to 0.32 Kgs per liter of oil in direct contact with said oil undergoing vaporization and partial conversion, by passing the partially converted oil and water vapor from the first chamber into and through a second heated chamber to complete the conversion and discharging from this second chamber the reaction products obtained.



   According to the appended drawing which shows a preferred embodiment of an apparatus for carrying out the invention, the air entering through line 1 flows through lines 2 and 3 through the burner ¯ 4 in the fixing chamber 5 where it burns the fuel entering through line ¯6 and passing through the burner 4 into said chamber 5, thus generating hot combustion gases which flow upwards through the reactor vacuum 7, the transverse passage 8, then downwards through the empty reactor 9, the fixing chamber 11 and the beehive brick 12 which the latter contains.

   This passage of hot combustion gases through the system, called "blasting", heats the refractory interior lining in the reactors and the fixing chamber to a temperature of about 732-10093 C. preferably in the range of 787-871 Co, the latter temperature range being about 37-93 ° C lower than that ordinarily employed in the conventional process for the conversion of oil to fuel gases. The combustion gases escape from the bottom of the fixing chamber 12 through the duct 13, rise through the lifting pipe 14 and exit at the top of this pipe into the chimney 15.

   The chimney valve 16 is held open during this "firing" period as the combustion gases rise through the riser pipe 14 and the twin chimney valve 17 is held in the closed position during this same period to cause the flue to flow. Hot combustion gases to descend through the reaction chamber 9 and the fixing chamber 11. If desired, additional heat can be imparted to the system, in particular to the fixing chamber ¯Il and to the beehive brick it contains, by the introduction of fuel and additional air entering through pipes 18 and 19 respectively and. discharging through the burner 21 into the fixing chamber 11.



   The apparatus for converting petroleum oils to unsaturated gaseous hydrocarbons may be analogous to that employed in the manufacture of high BTU fuel gases consisting of metal shells.

 <Desc / Clms Page number 5>

 twin pipes 22 and 23 joined at their tops by a transverse duct 8 which also has a metallic exterior wall 24. The shells 22 and 23 and the transverse duct 8 are lined on the inside with refractory brick, tile or other suitable refractory material. , refractory interior lining which absorbs heat and also protects the metal shell from the direct impact of hot gases.

   The shell 22 is divided into two sections, an empty upper reactor and a lower preheating or fixing chamber 5 containing beehive brick 25 to help store and lose heat. The shell 23 is similarly divided into an upper empty reaction chamber ± and a lower fixing chamber 11 containing beehive brick 12. The two sections in each shell 22 and 23 are preferably divided by orifices. 26 and 27 which help to mix the gases and impart high velocity to the gases entering the bottom of the reactors.

   Starting from the bottom of the fixing chamber 11 are the refractory pipe 13 and the vertical riser pipe 14 fitted with the flue valve 16 from which, when open, the combustion gases escape into the flue. 15. In the same way, the pipe 28 starts from the bottom of the fixing chamber 5 and connects to the lifting pipe 29 provided with the flue valve 17 and provided with the chimney 31o. The air entering through the pipe 1 can be sent by line ¯2 in the lifting pipe 29 or by the line ¯3 and the burner 4 in the clamping chamber 5 or by the line 32 in the lifting pipe 14 or by the line 19 and the burner 21 in the fixing chamber 11, or alternatively follow any combination of the above routes.

   The water vapor can be injected during the reaction, or, in order to purge through the line 33 in the lifting pipe 29 or else through the line 34 in the lifting pipe 14. The feed oil is introduced into the pipes. reactors 7 and 9 by oil sprayers 35 and 36 respectively, to aid in the atomization of the incoming feed oil. A conventional reversing valve 37, a bar kicker 38, a seal pot 39 and a gas outlet 41 are installed to receive the reaction products discharging from the riser pipe 14 through the conduit 42 or else from the riser pipe 29. through conduit 43.



   Once the device has been heated to cracking temperature by burning '. the oil entering through line 6 with the air entering through line 3 into chamber 5 by passing the hot combustion gases upwards through the reactor 7, the transverse pipe 8 and downwards through the reactor 9 and the fixing chamber or regenerator 11 and the beehive brick 12 therein, it is good to purge the system with water vapor entering through the nozzle 33, descending into the Elevator pipe 29, ascending into chambers 5 and 7, passing through transverse pipe 8, descending into chambers 9 and 11, and ascending into elevator pipe 14 to discharge through open valve 16.

   The inner liner of the riser pipe 29 and the beehive brick 25 can be heated at the start of the operation by a "shot" of combustion gas in the opposite direction, i.e. from the right to the left; To minimize the dilution of the reaction products by the flue gases, the reaction period for the conversion of the feed oil may merge with the purge period by continuing the flow of steam from the feed oil. water down through the riser pipe 29 where it is preheated by the refractory inner lining and from there through the conduit, 28 into the bottom of chamber 5, up through the hot beehive brick 25 where the steam d the water is superheated, then continues to flow upwards through the orifice 26 in the bottom of the empty reactor 7,

     The feed oil for this process can be any normally liquid hydrocarbon oil having a density as low as 7.5 A.P.I. at 45 AoPoI. or higher.The process may use oil

 <Desc / Clms Page number 6>

 heavy residual of poor quality when steam is used in the preferred ratio, thus allowing significant savings
The feed oil is sprayed through nozzle 35 against the flow of the rising water vapor in chamber 7, which achieves substantially complete vaporization of the entering feed oil. partial conversion of this oil into gaseous olefins.



  As repeated several times, it is important to carry out the conversion of the oil in the presence of a large amount of water vapor, that is to say an amount in the range of 33 to 65 %, and preferably in the range of 35-45% water vapor by weight based on the feed oil undergoing conversion. Water vapor in an amount of substantially less than 33% by weight of the feed oil causes material loss in yield of the valuable ethylene and propylene and fairly high carbon losses overall. An insufficient amount of steam results in an excessive residence time in the regenerators (fixing chambers) giving too much cracked tar.



  Steam in an amount much in excess of 65% by weight of the feed oil does not increase the yield of olefins and on the contrary is a disadvantage causing loss of capacity, insufficient cracking. , difficulty in maintaining a high temperature and increased operating costs. Too high a steam to oil ratio requires excessively high temperatures to achieve the proper depth of cracking for the production of gases containing high percentages of ethylene and higher unsaturated products.

   The partially converted oil vapor and water vapor are sent downward, via the cross pipe 8, into the reaction chamber 9 and the fixing chamber 12 where the conversion of the oil vapors is completed to give a maximum yield of gaseous unsaturated olefins. The reaction products are discharged from the bottom of the chamber 12 through the conduit 13 and the riser pipe 14 and from there through the discharge line 2 and the reversal valve 37 conventional in the conventional bubbler 38 and final- This is also achieved through the gas outlet 41 to conventional absorption and fractionation systems for the separation of the gas mixture into its individual gaseous components.

   Although this is not a preferred method of operation, the feed oil can be divided between chambers 7 and 9, a significant portion of this feed oil entering through the nozzle. 35 and a small portion penetrating through the nozzle 36.



   At the end of the conversion period, the introduction of feed oil through nozzles 35 and 36 is stopped, but the circulation of water vapor entering through line 33 is continued, with the double aim of to expel the reaction products contained in the system through line 42 and to recover them, and also to purge the system before the introduction of air during the heating period, which minimizes the risk of explosion. Heretofore, a heating or "firing" period has been described followed by a purge period to remove combustible gases from the system. In these operations, traffic is one-way from left to right and only constitutes a half cycle. To complete this cycle, the same series of operations is performed in reverse circulation, that is to say from right to left.

   More specifically, the reverse heating period is achieved by introducing air through lines 1, 32 and 19 and the burner 21 where it oxidizes the heating oil entering through line 18 to generate combustion gases. heat which flow upward through chamber 12, reactor 9 and cross pipe 8 and downward through chambers 7 and 5 heating the refractory interior lining and beehive brick therein. find.

   In the preferred method of performing the opera-

 <Desc / Clms Page number 7>

 tion of "firing" or heating, the applicant has found that it was good to divide the air flow by passing part of this air through line 19 and part through line ¯3¯, with little or no air passing through line 32, then down through riser pipe 14 and up through beehive brick 12, because the passage of a significant part of the air in riser pipe 14 and through the beehive brick 12 causes excessive cooling of the beehive brick 12 with a consequent lowering of the temperature - particularly at the bottom - and a greater temperature differential between this beehive brick and the reactor.

   By reducing the amount of air sent through the beehive brick 12 during the heating period and dividing the amount of air between chambers 11 and 5, it is possible to achieve more uniform temperatures in the section. beehive brick and a smaller temperature differential between this beehive brick and the superimposed reactor.



   In the reverse purge period, the water vapor entering through line 34 descends through lifting pipe 14, passes through connecting conduit 139 rises through chambers 12 and 9, passes through transverse conduit 8, descends through chambers 7 and 5 and is evacuated at their bottom through line 28 and elevator pipe 29 in chimney 31, thus expelling the combustion gases contained in the system.



  Before the start of the reverse period of manufacture, the chimney valve 17 is closed, the reversing valve connected to the pipe 43 is opened, and the feed oil is then introduced through the sprayer. 36 countercurrently with the continuing flow of superheated water vapor rising through beehive brick 12 into fixing chamber 11 and thence through port 27 to the top of reactor 23.



  The reaction products then descend through the cross line 8 through the reactor 7 and the fixing chamber 5 where the conversion of the oil is completed, and the resulting reaction products flow upward through the lifting pipe 29. and evacuate through line 43.



  The flow of feed oil to the sprayer 36 is stopped, but the circulation of water vapor is continued, thereby purging the system of combustible gases and completing a complete cycle. The operation is then repeated starting with the heating period with circulation from left to right, i.e. going up through chambers 5 and 7 and down through chambers 9 and there * A cycle can be completed in about 5-10 minutes, with a little less than half of this time devoted to heating the equipment and a little less than half to carrying out the oil conversion, the rest of the cycle time being taken by the system purge.



   Another method of operation which emphasizes the advantages to be derived from the preferable water vapor / oil ratio, which is higher than normal in fuel gas technology, is to operate in reverse after the heating operation or "shoot". This results in higher temperature water vapor during the manufacturing process, because the beehives have just been heated by the combustion gases.

   This way of operating can also decrease the severity of cracking at a given control temperature, because the beehive bricks have been soaked in some way by the passage of manufacturing steam before being used during processing. manufacture for heat recovery, gas extinction and gas scavenging, and that a suitable uniform temperature gradient is established in said bricks. However, the present invention is not limited to any particular cycle of operations and may operate in the order of "shoot", make, reverse, instead of cycle; manufacture, "shooting", inversion which has just been described.

 <Desc / Clms Page number 8>

 



   The examples which follow illustrate a method of carrying out the present invention.



   Petroleum oil is converted to saturated hydrocarbons in a recirculating thermal regenerative system, in an apparatus substantially as shown in the drawing and whose twin hulls 22 and 23 are each 396 centimeters in diameter and 10,586 centimeters in height. . The cycle consists of a heating period, a purge period to remove flue gases, a conversion period and a purge period to remove flue gases, followed by reverse periods of heating, purge to remove gases. combustion, conversion and purging to remove flue gases. Each cycle takes seven and a half minutes.

   The data and corresponding results of the operation are summarized below.
Characteristics of the oil used
 EMI8.1
 
<tb> Specific <SEP> weight <SEP> 0.9492
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Carbon <SEP> Conradson <SEP> - <SEP> Percentage <SEP> 6.2
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<tb> Thermal <SEP> data <SEP> - <SEP> 180900
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<tb> Carbon / hydrogen <SEP> ratio <SEP> 7.6
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<tb> Temperature <SEP> of <SEP> distillation <SEP> - <SEP> <SEP> C <SEP>
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<tb> a <SEP> third party <SEP> to <SEP> above <SEP> 368
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<tb> <SEP> conditions for <SEP> gasification
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<tb> Cycles <SEP> per <SEP> hour <SEP> 8
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<tb> Oil <SEP> from <SEP> manufacturing <SEP>:

   <SEP> liters <SEP> per <SEP> cycle <SEP> 1.444
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<tb> liters <SEP> per <SEP> minute <SEP> 643
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<tb> Temperature <SEP> C <SEP> 153
<tb>
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<tb> Oil <SEP> for <SEP> heating <SEP>: <SEP> Liters <SEP> per <SEP> cycle <SEP> 116
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<tb> temperature <SEP> @ <SEP> C.

   <SEP> 152
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<tb> Water vapor <SEP> <SEP> from <SEP> manufacturing <SEP> s
<tb>
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<tb> Kilogs <SEP> per <SEP> minute <SEP> 167.2
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<tb> Water vapor <SEP> <SEP> atomization <SEP> - <SEP>
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<tb> Kilogs <SEP> per <SEP> minute <SEP> 20.1
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<tb> Steam <SEP> of water <SEP> total <SEP> to <SEP> the <SEP> manufacture
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<tb> Kilogs <SEP> per <SEP> minute <SEP> 188,

  2
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<tb> Kilogs <SEP> per <SEP> liter <SEP> of oil <SEP> from <SEP> manufacture <SEP> 29
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<tb> Temperature <SEP> steam <SEP> of water <SEP> of <SEP> manufacturing <SEP> <SEP> C <SEP> 785
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<tb> Air <SEP> main <SEP> -meters <SEP> cubes <SEP> per <SEP> minute <SEP> 270
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<tb> Air <SEP> burner <SEP> - cubic <SEP> meters <SEP> per <SEP> minute <SEP> 330
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<tb> Temperature <SEP> in <SEP> high <SEP> of the <SEP> bricks <SEP> of <SEP> ruchage
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<tb> maximum <SEP> average <SEP> <SEP> C. <SEP> 871
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<tb> minimum <SEP> medium <SEP> <SEP> C.

   <SEP> 753
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<tb> Analysis <SEP> of <SEP> gases <SEP> - <SEP> Molar percentage <SEP> <SEP> -
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<tb> Ethylene <SEP> 23.8
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<tb> Propylene <SEP> and <SEP> olefins <SEP> higher <SEP> Il, 4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Isobutylene <SEP> 1.8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Aromatic <SEP> carbides <SEP> 0.9
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Acetylene <SEP> 0.9
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 9>

 
 EMI9.1
 
<tb> Total <SEP> of <SEP> constituents <SEP> above <SEP> or
<tb>
<tb>
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<tb> "unsaturated <SEP> hydrocarbon <SEP> gas" <SEP> 38.8
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<tb> Hydrogen <SEP> 14.9
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<tb> Methane <SEP> 30.3
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<tb> Ethane <SEP> 4,

  8
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<tb> Methane <SEP> and <SEP> ethane <SEP> (or <SEP> total <SEP> of <SEP> paraffins) <SEP> 35.1
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<tb> Carbon dioxide <SEP> <SEP> 3.0
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<tb> Oxygen <SEP> 0.3
<tb>
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<tb>
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<tb> Oxide <SEP> of <SEP> carbon <SEP> 1.4
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<tb> Nitrogen <SEP> 6.5
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<tb> Total <SEP> CO2 <SEP> + <SEP> 02 <SEP> + <SEP> CO <SEP> + <SEP> N2 <SEP> Il, 2
<tb>
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<tb>
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<tb> Percentage <SEP> of <SEP> true <SEP> gas <SEP> of oil <SEP> 88,

  8
<tb>
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<tb> Btu <SEP> per <SEP> dm3 <SEP> of <SEP> gas <SEP> total <SEP> 41
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
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<tb>
<tb> Btu <SEP> per <SEP> dm3 <SEP> of <SEP> true <SEP> gas <SEP> of oil <SEP> 46
<tb>
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<tb>
<tb>
<tb> Substances <SEP> by <SEP> MCF <SEP> of
<tb>
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<tb> "Unsaturated <SEP> hydrocarbon <SEP> gas"
<tb>
<tb>
<tb>
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<tb> Btu <SEP> by <SEP> dm3 <SEP> of <SEP> "unsaturated <SEP> products" <SEP> 66
<tb>
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<tb>
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<tb> Oil <SEP> from <SEP> manufacturing <SEP> - <SEP> Liters <SEP> 170
<tb>
<tb>
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<tb>
<tb> Heating <SEP> oil <SEP> <SEP> - <SEP> Liters <SEP> 17
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Oil <SEP> total <SEP> - <SEP> Liters <SEP> 186
<tb>
<tb>
<tb>
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<tb>
<tb> Light <SEP> oil <SEP> recovered <SEP> - <SEP> Liters <SEP> 10,

  4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Tar <SEP> product <SEP> - <SEP> Liters <SEP> 40.3
<tb>
<tb>
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<tb> Total <SEP> of <SEP> hydrocarbons <SEP> liquid <SEP> recovered
<tb>
<tb>
<tb>
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<tb> liters <SEP> 49.7
<tb>
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<tb> Hydrocarbons <SEP> liquids <SEP> employed, <SEP> net-
<tb>
<tb>
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<tb> Liters <SEP> 136.8
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<tb> Yields <SEP> per <SEP> liter <SEP> of <SEP> oil from <SEP> manufacture
<tb>
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<tb> Ethylene <SEP> - <SEP> Kilogs <SEP> 0.118
<tb>
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<tb>
<tb>
<tb> Propylene <SEP> and <SEP> olefins <SEP> higher <SEP> 0.097
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Isobutylene <SEP> 0.018
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Aromatic <SEP> carbides <SEP> 0.013
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Acetylenes <SEP> 0,

  006
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Total <SEP> of <SEP> constituents <SEP> above
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ("Gas <SEP> hydrocarbon <SEP> unsaturated") <SEP> Kilogs <SEP> 0.252
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Light <SEP> oil <SEP> recovered <SEP> - <SEP> Liters <SEP> 0.27
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Tar <SEP> obtained <SEP> - <SEP> Liters <SEP> 1.03
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Fuel <SEP> value <SEP> from <SEP> methane, <SEP> from <SEP> ethane
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> of <SEP> hydrogen <SEP> and <SEP> of <SEP> oxide <SEP> of <SEP> carbon
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Thermies <SEP> 0.297
<tb>
 
Although some preferred embodiments of the invention have been set forth for illustrative purposes,

   it is evident that various changes and modifications can be made thereto without departing from the scope and spirit of said invention.


    

Claims (1)

REVENDICATIONS. CLAIMS. 1. Procédé pour la conversion d'huiles hydrocarbonées normalement liquides en rendements élevés d'hydrocarbures insaturés normalement gazeux, en particulier de l'éthylène, du propylène et des produits insaturés su- périeurs, et des huiles aromatiques et goudrons liquides intéressants, pro- cédé du type de celui dans lequel on chauffe deux chambres communicantes, contenant chacune un matériau réfractaire de stockage de chaleur, jusqu'à une EMI10.1 température ': 1. A process for the conversion of normally liquid hydrocarbon oils to high yields of normally gaseous unsaturated hydrocarbons, in particular ethylene, propylene and upper unsaturated products, and valuable aromatic oils and liquid tars. ceded of the type in which two communicating chambers are heated, each containing a refractory heat storage material, up to one EMI10.1 temperature ': # de ciacking- ompise dans -1 '.intervalle. d'environ 1359 r .12095 OC. par le passage à travers lesdites chambres de gaz 'de combustion chauds et l'on introduit l'huile hydrocarbonée normalement liquide dans l'une des chambres chauffées, caractérisé en ce que, simultanément on introduit de la vapeur d'eau, en une quantité de 1,1 - 1,5 kilogramme de vapeur d'eau par 4 litres d'huile, en contact direct avec l'huile subissant une vapo- risation et une conversion partielle dans la chambre chauffée, en ce qu'on fait passer l'huile partiellement convertie et la vapeur d'eau de la pre- mière chambre dans et à travers la seconde chambre chauffée de manière à achever la conversion, # of ciacking- ompise in -1 '. interval. of about 1359 r. 12095 OC. by passing through said hot combustion gas chambers and the normally liquid hydrocarbon oil is introduced into one of the heated chambers, characterized in that, simultaneously, water vapor is introduced in an amount of 1.1 - 1.5 kilograms of water vapor per 4 liters of oil, in direct contact with the oil undergoing vaporization and partial conversion in the heated chamber, in that the partially converted oil and water vapor from the first chamber into and through the second heated chamber so as to complete the conversion, en ce qu'on évacue les produits de réaction obte- nus hors de la seconde chambre et en ce que l'on récupère des hydrocarbu- res insaturés normalement gazeux de valeur et des huiles aromatiques et: goudrons liquides. in that the obtained reaction products are discharged from the second chamber and in that valuable normally gaseous unsaturated hydrocarbons and aromatic oils and liquid tars are recovered. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la température de cracking est comprise entre 7900 et 8700 Co et la vapeur d'eau est introduite dans le rapport de 1,25 à 1,45 kilogramme pour 4 li- tres d'huile; 3.- Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les chambres respectives sont chacune divisées en une portion infé- rieure contenant un matériau réfractaire de stockage de chaleur et une por- tion supérieure vide revêtue de matériau réfractaire, ces portions étant reliées entre elles par une ouverture rétrécie située entre elles deux, en ce qu'on brûle du combustible avec de l'air dans la partie inférieure de la première chambre, 2.- Method according to claim 1, characterized in that the cracking temperature is between 7900 and 8700 Co and the water vapor is introduced in the ratio of 1.25 to 1.45 kilograms for 4 liters of 'oil; 3.- Method according to claims 1 and 2, characterized in that the respective chambers are each divided into a lower portion containing a heat storage refractory material and an empty upper portion coated with refractory material, these portions being interconnected by a narrowed opening situated between them, in that fuel is burnt with air in the lower part of the first chamber, en ce qu'on fait passer les gaz chauds à travers la partie supérieure vide correspondante jusqu'à l'autre partie supérieu- re vide et l'autre partie inférieure de la seconde chambre et en ce qu'on les évacue jusqu'à ce que la température soit atteinte, en ce qu'on fait passer de la vapeur d'eau dans le même sens et dans le même ordre de ma- nière à purger ces gaz de combustion, en ce qu'on fait passer l'huile dans la partie supérieure de la première chambre et simultanément de la vapeur d'eau à travers le matériau réfractaire dans la partie inférieure de la première chambre et dans sa partie supérieure où elle se mélange avec l'hui- le vaporisée, dans la proportion de 1,1 à 1,5 kilogramme de vapeur d'eau pour 4 litres d'huile, en ce qu'on fait passer l'huile partiellement con- . in that the hot gases are passed through the corresponding empty upper part to the other upper empty part and the other lower part of the second chamber and in that they are evacuated until that the temperature is reached, by passing water vapor in the same direction and in the same order so as to purge these combustion gases, by passing the oil through the upper part of the first chamber and simultaneously water vapor through the refractory material in the lower part of the first chamber and in its upper part where it mixes with the vaporized oil, in the proportion of 1 , 1 to 1.5 kilograms of water vapor per 4 liters of oil, in that the partially concealed oil is passed. vertie et la vapeur d'eau de la partie supérieure vide de la chambre dans et à travers les parties supérieure et inférieure de la seconde chambre, le système étant purgé avec de la vapeur d'eau et les phases ci-dessus étant répétées en sens inverse, le combustible brûlant dans la partie in- férieure de la seconde chambre et tous les gaz de combustion, la vapeur d'eau et les vapeurs d'huile passant à travers les chambres et en sortant dans la même succession, mais dans l'ordre des chambres inverse de celui indiqué ci-dessus, achevant ainsi un cycle à deux temps. vertie and water vapor from the empty upper part of the chamber into and through the upper and lower parts of the second chamber, the system being purged with water vapor and the above phases being repeated in direction reverse, the fuel burning in the lower part of the second chamber and all combustion gases, water vapor and oil vapors passing through the chambers and out in the same succession, but into the reverse order of the chambers to that indicated above, thus completing a two-stroke cycle. 4.- Procédé d'après la revendication 3, caractérisé en ce que, après avoir fait passer les gaz de combustion initiaux en succession à tra- vers les parties inférieure et supérieure de la première chambre et les parties supérieure et inférieure de la seconde chambre dans l'ordre et après la purge à la vapeur d'eau, l'huile est introduite dans la partie supérieu- re et la vapeur dans la partie inférieure de la seconde chambre, et la va- <Desc/Clms Page number 11> peur d'eau et les gaz en réaction passent en ordre inverse à travers la partie supérieure de la seconde et de la première chambre et sont évacués par la partie inférieure de la première chambre- de manière à terminer le premier demi-cycle, la seconde purge à la vapeur d'eau est effectuée, 4.- Method according to claim 3, characterized in that, after having passed the initial combustion gases in succession through the lower and upper parts of the first chamber and the upper and lower parts of the second chamber in order and after purging with water vapor, the oil is introduced into the upper part and the vapor into the lower part of the second chamber, and the va- <Desc / Clms Page number 11> fear of water and reacting gases pass in reverse order through the upper part of the second and the first chamber and are discharged through the lower part of the first chamber - so as to complete the first half cycle, the second water vapor purge is performed, et le second demi-cycle comprend le brûlage de combustible dans la partie inférieure de la seconde chambre, le passage des gaz de combustion chauds à travers la partie supérieure correspondante, à travers les parties su- périeure et inférieure de la première chambre et' de là leur évacuation, en ce qu'on fait une autre purge à la vapeur d'eau et les mêmss phases sont répétées dans la même succession, mais dans l'ordre inverse des cham- bres, le combustible est brûlé avec de l'air dans la partie inférieure de la seconde chambre, les gaz de combustion sont envoyés à travers la par- tie supérieure de la seconde chambre, les parties supérieure et inférieu- re de la première chambre sont évacuées de cette dernière partie inférieu- re, le système est purgé avec de la vapeur d'eau, l'huile et la vapeur d'eau sont introduites, and the second half-cycle comprises burning fuel in the lower part of the second chamber, passing hot combustion gases through the corresponding upper part, through the upper and lower parts of the first chamber and there their evacuation, in that one makes another purge with water vapor and the same phases are repeated in the same succession, but in the reverse order of the chambers, the fuel is burnt with air in the lower part of the second chamber, the combustion gases are sent through the upper part of the second chamber, the upper and lower parts of the first chamber are discharged from this last lower part, the system is purged with water vapor, oil and water vapor are introduced, respectivement dans la partie supérieure et dans la partie inférieure de la première chambre, sont envoyées à travers les parties supérieure et inférieure de la seconde chambre et sont évacuées de cette dernière partie, et le système est purgé avec de la vapeur d'eau, achevant ainsi un cycle à deux temps. respectively in the upper part and in the lower part of the first chamber, are sent through the upper and lower parts of the second chamber and are discharged from the latter part, and the system is purged with water vapor, completing thus a two-stroke cycle.
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