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Info

Publication number: BE585115A
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Description


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  "   PROCEDE   POUR   TRANSFORMER,   DE MANIERE DISCONTINUE, DES 
HYDROCARBURES GALEUX PAR UNE RZACTION CATALYTIQUE ENDO
THERMIQUE ". 

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   On connaît des procédés pour transformer des hydrocarbures par réaction   endothermique   sur des cataly- seurs avec des réactifs oxygénés, tels que la vapeur d'eau, dans lesquels procédés des gaz de fumée chauds et les réactifs sont alternativement amenés à passer sur le catalyseur. Ces procédés ne sont cependant pas satisfai- sants, lorsque les hydrocarbures à transformer sont souillés par du soufre, ce qui est en particulier le cas pour le gaz de four à coke non purifié. Le gaz de four à coke est utilisé avantageusement pour la transformation endothermique en mélanges gazeux réducteurs pour le proces- sus de réaction au haut-fourneau, en sorte que, par les procédés connus, la transformation de gaz de four à coke non purifié en gaz réducteur pour le haut-fourneau n'est pas possible. 



   Le procédé suivant l'invention évite cet incon- vénient; il permet aussi la transformation d'hydrocarbu- res contenant du soufre et de gaz contenant des hydro- carbures souillés par du soufre, tels que, par exemple, le gaz de four à coke non purifié. 



   La présente invention a pour objet un procédé pour transformer de manière discontinue, par une réaction endothermique sur un catalyseur, des hydrocarbures ga- zeux ou des gaz contenant des hydrocarbures, en mélanges gazeux réducteurs à utiliser au haut-fourneau, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on fait d'abord passer sur le catalyseur de réaction, dans¯une direction, les réactifs préchauffés régénérativement et ensuite du gaz de fumée chaud, puis   on--fait   passer en direction opposée, les réactifs préchauffés et ensuite du gaz de fumée chaud. 

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   Les réactifs, c'est-à-dire les agents participant à la réaction, sont, de préférence, préchauffés ensemble dans des régénérateurs se trouvant à l'extérieur du réac- teur. De manière analogue, l'air de combustion servant à obtenir le gaz de fumée peut   tre   préchauffé dans des ' régénérateurs se trouvant à l'extérieur du réacteur et chauffés par les gaz de fumée. 



   Comme gaz contenant des hydrocarbures à transfor- mer, on peut utiliser en particulier, du gaz de four à coke et, comme gaz de chauffage destiné à obtenir le gaz de fumée, on peut utiliser, en particulier, du gaz. Une partie des hydrocarbures à transformer peut ne pas être soumise au préchauffage. 



   Pour l'exécution du procédé, on   utilise avantagcu-     sement   un réacteur, qui comporte à ses deux extrémités des chambres de combustion et entre celles-ci une zone de réaction contenant le catalyseur de réaction, ainsi que des conduites de liaison débouchant dans le réacteur de part et d'autre de la zone de réaction avec des régéné- rateurs servant à absorber la chaleur sensible des pro- duits de réaction et à préchauffer les réactifs, de même que des conduites débouchant dans les chambres de combus- tion pour le gaz de chauffage et les conduites de liai- son avec des régénérateurs servant à absorber la chaleur sensible des gaz de fumée et à préchauffer l'air de la combustion. 



   Les réacteurs servant à préchauffer les réactifs peuvent contenir des catalyseurs. 



   Une forme d'exécution du procédé suivant   l'inven-   tion sera décrite à présent, en référence à la figure uni- que du dessin ci-annexé, qui représente schématiquement une installation pour l'exécution du procédé. 



   Aux deux extrémités d'un réacteur cylindrique 1 se 

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 trouvent des chambres de combustion 2 et 3 avec des conduites d'amenée pour un gaz de chauffage munies de soupapes ou vannes 4 et 5. Les chambres de combustion 
2 et 3 sont reliées, au surplus, par des conduites 6 et 
7 à des régénérateurs 8 et 9, qui servent alternativement à chauffer l'air de combustion à introduire dans les cham- bres de combustion et sont chauffés par les gaz de fumée sortant du réacteur. A cette fin, les régénérateurs 8 et 
9 sont reliés par des soupapes ou des vannes 10 et 11 ou 
12 et 13 à une -conduite   d'évacuation   14 pour le gaz de fumée et à une conduite 15 d'amenée de l'air de combustion. 



   Dans le réacteur 1, qui comporte centralement une zone de réaction 16 contenant le catalyseur de réaction débouchent, des deux côtés de la zone de réaction, des conduites de liaison 18, 19 raccordées aux régénérateurs 
20, 21, qui servent alternativement à préchauffer les réactifs et à êtr chauffés par les produits de réaction. 



   Les régénérateurs sont reliés par des conduites 22, 23 à des chambres de mélange 24, 25 auxquelles sont amenés, par des soupapes ou vannes 26, 27, les hydrocarbures à transformer et, par des soupapes ou vannes 28, 29, des agents d'oxydation. Par ailleurs, les régénérateurs 20, 
21 sont reliés, par l'intermédiaire de vannes ou de sou- papes 30,31 à une conduite 32 menant à un réfrigérant 
33, dans lequel les produits de réaction sont refroidis. 



   Le procédé s'exécute comme suit: 
1.- Lorsque le catalyseur de réaction 16,est préchauffé, les soupapes ou vannes 26 et 28 sont ouvertes, en sorte qu'il se forme dans la chambre de mélange 24 un mélange des hydrocarbures à transformer et de   @     @   l'agent de réaction. Ce mélange est amené par la conduite dans le régénérateur chauffé 20, dans lequel il est pré- - chauffé et à partir duquel il est amené, par la conduite 

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 18, dans le réacteur au voisinage de la zone de réaction 16. Le mélange gazeux traverse, dans le réacteur, la   =on-*   de réaction 16 et est ainsi transformé.

   Les produits de réaction sont amenés par la conduite 19 dans le régénéra- teur 21, dans lequel ils abandonnent leur chaleur sensible et sont ainsi refroidis, par exemple, jusau'à 200 C, après quoi les produits de la réaction sont amenés, par la conduite 23, la soupape ouverte 31 et la conduite 32, dans le réfrigérant   33.   



   2. - On fait alors passer à travers le catalyseur 16, qui a été refroidi lors de la réaction précédente, dans la même direction que celle dans laquelle ont passé les réactifs, du gaz de fumée chaud, de manière à réchauffer le catalyseur. A cette fin, les vannes 12 et 4 sont ouvertes, en sorte qu'entrent dans la chambre de combustion 2 de l'air de combustion, qui a été préchauffé dans le réacteur réchauffé 8, ainsi que du gaz de chauf- fage. Les gaz de fumée ainsi produits traversent la zone de réaction 16 et sont amenés ensuite, par la conduite 7, dans le régénérateur 9, dans lequel ils cèdent leur chaleur sensible par refroidissement jusqu'à environ 200 à   500 C.   Les gaz de fumée refroidis sont amenés du régéné- rateur 9 dans la conduite 14 d'évacuation des gaz de fu- mée, après ouverture de la vanne 11. 



   3.- Le catalyseur de réaction chauffé de cette manière est alors traversé à nouveau par les réactifs, mais cette fois en direction opposée à celle suivie pré- cédemment par les gaz de fumée, avec lesquels il a été réchauffé. A cette fin, les vannes 27, 29 sont ouvertes, en sorte qu'il se forme dans la chambre de mélange 25 un mélange des réactifs, qui est amené par la conduite 23 dans le régénérateur réchauffé 21, est préchauffé dans celui-ci et est entravé par la conduite 19 dans le ré-   @   acteur 1. Dans le réacteur, le mélange gazeux traverse 

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 la eone de réaction   16   et est ainsi mis en réaction.

   Les produits de la réaction quittent le réacteur par la con duite 18, cèdent dans le régénérateur 20 leur chaleur sensible et sont amenés ensuite, par la conduite 2-2, la vanne ouverte 30 et la conduite 32, dans le rréfrig rant 33. 



     4.-   A présent, la zone de réacticn est à nouveau réchauffée. Pour ouverture des vannes 13, 5, de l'air de combustion préchauffé dans le régénérateur 9 et le gaz de chauffage sont introduits dans la chambre de com bustion 3. Les gaz de fumée produits traversent la zone de réaction 16 du réacteur 1 dans la même direction que celle suivie précédemment par les réactifs; ces gaz de fumée quittent le réacteur par la conduite 6, cèdent leur chaleur sensible dans le régénérateur et sont amenés, en passant par la vanne ouverte 10, dans la conduite d'é vacuation des gaz de fumée 14. 



   Après cela, le processus se poursuit de la ma- nière décrite sous 1. décrit 
Le procédé permet , en particulier, la scission d'hydrocarbures contenant du soufre, sans que des alté- rations du catalyseur soient à craindre. Lors de l'utili- sation de gaz de four à coke, on obtient, par chauffage   du}catalyseur   de réaction jusqu'à des températures suffi- samment élevées, un produit de réaction, qui contient principalement de l'oxyde de carbone et de l'hydrogène et seulement une très faible proportion d'anhydride car- bonique. Ce produit de réaction peut Être utilisé, en particulier, pour réduire des minerais de fer au haut- fourneau.   Le::   gaz de haut-fourneau obtenu" par le procédé au haut-fourneau peut avantageusement être utilisé pour l'obtention du gaz de fumée nécessaire dans le procédé décrit ci-dessus.

   Comme catalyseur, on utilise, par exemple, du nickel porté par une matière de support. 

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   Le procédé convient également pour la transforma tion d'autres hydrocarbures. Il peut, dans ce cas, être avantageux de soustraire une partie des hydrocarbures au préchauffage dans les régénérateurs 20 et 21 et de les amener directement dans les conduites 18, 19 en intro- duisant dans les régénérateurs 20,21 une charge contenant un catalyseur de faible activité, pour empêcher une décomposition thermique des hydrocarbures à transformer avec séparation de carbone.

   La mesure décrite en premier lieu est nécessaire, lorsqu'on utilise des hydrocarbures qui se décomposent facilement et présentent en même temps une forte teneur en soufre, tandis que, dans le cas de teneur négligeable en soufre des hydrocarbures, la décom position thermique avec séparation de carbone est empêchée par introduction d'un catalyseur faiblement actif dans les régénérateurs 20, 21 et le processus amorcé est con-' duit dans la direction voulue. Si, malgré tout, lors de l'emploi d'hydrocarbures facilement décomposables, il se dépose des produits de décomposition dans le réacteur, ceux-ci peuvent tire éliminés sans difficulté par le fait que le réchauffement de la zone de réaction s'effectue par les gaz de fumée obtenus par combustion avec un excès d'air. 



   REVENDICATIONS.-. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

1.- Procédé pour transformer de manière disco,-.- tinue, par une réaction endothermique sur un catalyseur, des hydrocarbures gazeux ou des gaz contenant des hydro- carbures, en.mélanges gazeux réducteurs à utiliser au haut-fourneau, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on fait d'abord passer sur le catalyseur de réaction, dans une direction, les réactifs préchauffés régénérativement et ensuite du gaz de fumée chaud,.puis on fait passer, en direction opposée, les réactifs préchauffés et ensuite du gaz de fumée chaud. <Desc/Clms Page number 8>

2. - Procédé suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que les réactifs préchauffés ensemble dans des régénérateurs, se trouvant à l'extérieur du réacteur, et sont chauffés par les produits de réaction.

3.- Procédé suivant l'une ou l'autre des reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce que l'air de combus- tion servant à l'obtention des gaz de fumée est pré- chauffa dans des régénérateurs.

4.- Procédé suivant l'une ou l'autre des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on utilise du gaz de four à coke comme-gaz contenant des hydrocarbures à transformer et du gaz comme gaz de chauffage pour l'obten- -ion du gaz de fumée.

5. - Procédé suivant l'une ou l'autre des reven- seulement dications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une partie/des hy- drocarbures à transformer est soustraite au préchauffage .

6. - Installation pour l'exécution du procédé sui- vant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5, carac- térisé en ce qu'elle comprend un réacteur (1) qui compor- te à ses deux extrémités des chambres de combustion (2, 3) et entre celles-ci une zone de réaction (16) contenant le catalyseur de réaction, ainsi que des conduites de liaison (18,19) débouchant dans le réacteur (1) de part et d'autres de la zone de réaction (16) avec des régénéra- teur (20,21) servant à absorber la chaleur sensible des produits de réaction et à préchauffer les réactifs, de même que des conduites débouchant dans les chambres de combustion (2,3) pour le gaz de 1 chauffage et les conduites e ,de liaison (6,7) avec des régénérateurs (8,9)

servant à absorber la chaleur sensible des gaz de fumée et à pré- chauffer l'air de combustion.

7.- Installation suivant la revendication 6, caractérisée en ce que les régénérateur (20,21) servant <Desc/Clms Page number 9> à préchauffer les réactifs cntiebdes catalyseurs.