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" PROCEDE POUR LE CRAQUAGE D'HYDROCARBURES LIQUIDES
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L'introduction, à l'état de vapeur, dans une chambre de réaction, d'hydrocarbures liquides, susceptibles d'être vaporisés, simultanément avec l'agent de gazéifica- tion, est déjà-connue. Il est également connu d'introduire des hydrocarbures liquides par pulvérisation dans une chambre de réaction.
Lorsqu'on introduit des hydrocarbures par pul- vérisation, la formation de noir de fumée cause des dif- ficultés au cours de la réaction ultérieure. Pour entra- ver cette formation, il est nécessaire d'employer un fort excès d'oxygène, tandis que lorsque les hydrocar- bures vaporisés sont mélangés avec le produit de gazéifi- cation, la réaction se déroule de façon bien plus avanta- geuse.
Or, on a trouvé que des hydrocarbures liquides vaporisables ou non vaporisables peuvent tre mis en réaction avec consommation d'une quantité d'oxygène bien plus faible que jusqu'à présent, en introduisant les hy- drocarbures vaporisables à l'état de vapeur, en mélange avec la totalité de l'agent de gazéification, dans la chambre de réaction, à travers un brûleur, et en pulvéri- sant simultanément dans le même brûleur, au moyen d'une tuyère, les hydrocarbures non vaporisables, dans le mélange d'hydrocarbures vaporisés et d'agent de gazéification.
Il est ainsi possible de transformer des hy- drocarbures non vaporisables dans les marnes bonnes con- ditions que des hydrocarbures vaporisables.
Comme hydrocarbures vaporisables dans le sens de la présente invention, on entend des hydrocarbures pouvant être vaporisés sans laisser de rédidus, tels que essences légères, gaz liquides et produits de la distilla- tion du pétrole.
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Comme hydrocarbures non vaporisables dans le sens de la présente invention, on entend des hydrocarbures qui, par suite de leur point d'ébullition élevé, sont dif- ficiles à vaporiser ou qui ne permettent pas de vaporisa- tion du fait d'autres difficultés techniques, ou encore des hydrocarbures qui, bien que renfermant une proportion plus ou moins élevée d'hydrocarbures vaporisables, laissent des résidas lors de la vaporisation, tels que huiles brutes, huiles résiduaires et hydrocarbures liquides souillés par des constituants non vaporisables, notamment les hy- drocarbures renfermant des produits volatils susceptibles de former des résines.
On peut, d'après le procédé conforme à la pré- sente invention, aussi craquer avantageusement des hy- drocarbures renfermant, à c8té de constituants vaporisables, des constituants non vaporisables, comme par exemple le pétrole, L'hydrocarbure est, dans ce cas, introduit en continu dans un évaporateur d'où. les/constituants vapori- sés sont amenés séparément au brûleur, tandis que les constituants non vaporisés sont soutirés de la phase liquide et sont introduits séparément dans le brûleur.
Ce procédé convient, par exemple, pour la pro- duction de gaz de synthèse et d'oléfines. Le procédé est, en général, mis en oeuvre à des températures comprises entre 600 et 2000 C. On opère, en général, sous pression normale ou sous une pression légèrement plus élevée , allant, par exemple, jusqu'à 30 atm. L'oxygène utilisé comme agent de gazéification peut être utilisé soit à l'état pur, soit sous forme diluée, par exemple avec addition d'air. Comme agents de gazéfication endothermi- que, on peut utiliser de la vapeur d'eau et/ou de l'anhy- dride carbonique.
A titre indicatif, mais nullement limitatif, on a représenté au dessin annexé un exemple de mise en
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oeuvre du procédé conforme à la présente invention.
Les hydrocarbures vaporisables entrent dans l'évaporateur 1 et sont amenés à l'état de vapeur au brû- leur 2 où. ils se mélangent avec l'agent de gazéification venant de la conduite 3; ils parcourent ensuite l'espace annulaire 4 du brûleur. En même temps, sont amenés des hy- le Ó drocarbures non vaporisables qui, après passage dans pré- chauffeur 5, entrent dans le tube 6 disposé axialement dans le brûleur, d'où ils sont injectés dans le mélange d'hy- drocarbures vaporisés et d'agent de gazéification par pulvérisation au moyen de la tuyère 7. Le mélange total s'enflamme à la sortie du brûleur, dans la chambre de réaction 8.
La distance séparant la tuyere de pulvérisa- tion de l'orifice de sortie du brûleur est dans ce cas choisie de manière que la paroi intérieure du br ûleur ne soit pas mouillée. La chambre de réaction peut être vide ou être garnie de corps solides, par exemple de combusti- bles solides, tels que le coke, ou de substances inertes ou à effet catalytique. Les matières solides peuvent former une couche non tassée ou une couche en mouvement turbulent. Suivant les dimensions ou la forme de la chambre de réaction, on peut prévoir un ou plusieurs brûleurs.
La chaleur nécessaire à la vaporisation et au chauffage des hydrocarbures non vaporisables est avanta- geusement fournie directement par la chaleur sensible du gaz quittant la chambre de réaction ou par l'inter- médiaire de vapeur de récupération thermique.
EXEMPLE
Dans une chambre de réaction remplie de coke (gazoene à coulée) on injecte, à travers plusieurs brû- leurs de type semblable alimentés d'un mélange d'oxygène et de vapeur d'eau, des hydrocarbures liquides non vapori-
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sables. On n'utilise que des débits de 3000 kg/h, étant donné qu'à des débits plus élevés, la formation de noir de fumée dans le gaz produite augmente trop fortement. Cet inconvénient ne peut être écarté qu'en augmentant l'amenée d'oxygène.
Avec les mêmes quantités d'oxygène et de vapeur d'eau, on peut obtenir un débit de 5100 kg/h d'hydrocar- bures lorsqu'on injecte, conformément à la présente invention, 2000 kg/h d'hydrocarbures de réaction et que l'on ajoute, à l'état de vapeur, 3100 kg/h d'hydrocarbu- res vaporisables, qui ont été mélangés au préalable avec les agents de gazéification.
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"PROCESS FOR THE CRACKING OF LIQUID HYDROCARBONS
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The introduction, in the vapor state, into a reaction chamber, of liquid hydrocarbons capable of being vaporized, simultaneously with the gasification agent, is already known. It is also known to introduce liquid hydrocarbons by spraying into a reaction chamber.
When oil is introduced by spraying, the formation of carbon black causes difficulty in the subsequent reaction. To hinder this formation it is necessary to employ a large excess of oxygen, while when the vaporized hydrocarbons are mixed with the gasification product the reaction proceeds much more favorably.
Now, it has been found that vaporizable or non-vaporizable liquid hydrocarbons can be reacted with consumption of a much smaller quantity of oxygen than hitherto, by introducing the vaporizable hydrocarbons in the vapor state, mixed with all of the gasifying agent, in the reaction chamber, through a burner, and simultaneously spraying in the same burner, by means of a nozzle, the non-vaporizable hydrocarbons, in the mixture d vaporized hydrocarbons and gasifying agent.
It is thus possible to convert non-vaporizable hydrocarbons in marl under good conditions as vaporizable hydrocarbons.
As vaporizable hydrocarbons within the meaning of the present invention are meant hydrocarbons which can be vaporized without leaving residue, such as light gasolines, liquid gases and petroleum distillation products.
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As non-vaporizable hydrocarbons within the meaning of the present invention are meant hydrocarbons which, owing to their high boiling point, are difficult to vaporize or which do not allow vaporization due to other technical difficulties. , or even hydrocarbons which, although containing a more or less high proportion of vaporizable hydrocarbons, leave residues during vaporization, such as crude oils, residual oils and liquid hydrocarbons soiled by non-vaporizable constituents, in particular the hydrosol- Drocarbons containing volatile products liable to form resins.
According to the process according to the present invention, it is also possible to advantageously crack hydrocarbons containing, alongside vaporizable constituents, non-vaporizable constituents, such as for example petroleum. The hydrocarbon is, in this case. , continuously introduced into an evaporator from where. the vaporized components are fed separately to the burner, while the non-vaporized components are withdrawn from the liquid phase and are introduced separately into the burner.
This process is suitable, for example, for the production of synthesis gas and olefins. The process is generally carried out at temperatures of between 600 and 2000 C. The operation is generally carried out under normal pressure or under a slightly higher pressure, ranging, for example, up to 30 atm. The oxygen used as a gasifying agent can be used either in the pure state or in diluted form, for example with the addition of air. As endothermic gasifying agents, water vapor and / or carbon dioxide can be used.
As an indication, but in no way limiting, there is shown in the accompanying drawing an example of implementation.
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implementation of the method according to the present invention.
The vaporizable hydrocarbons enter the evaporator 1 and are brought in the vapor state to the burner 2 where. they mix with the gasification agent coming from line 3; they then travel through the annular space 4 of the burner. At the same time, non-vaporizable hydrocarbons are fed which, after passing through the preheater 5, enter the tube 6 arranged axially in the burner, from where they are injected into the mixture of vaporized hydrocarbons. and gasification agent by spraying by means of the nozzle 7. The total mixture ignites at the outlet of the burner, in the reaction chamber 8.
The distance separating the spray nozzle from the outlet of the burner is in this case chosen so that the inner wall of the burner is not wet. The reaction chamber can be empty or filled with solid substances, for example solid fuels, such as coke, or inert or catalytic substances. Solids can form an loose layer or a turbulent moving layer. Depending on the dimensions or the shape of the reaction chamber, one or more burners can be provided.
The heat necessary for the vaporization and heating of the non-vaporizable hydrocarbons is advantageously supplied directly by the sensible heat of the gas leaving the reaction chamber or via thermal recovery vapor.
EXAMPLE
Into a reaction chamber filled with coke (flow-through gasoene) is injected, through several burners of similar type supplied with a mixture of oxygen and water vapor, non-vaporized liquid hydrocarbons.
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sands. Only flow rates of 3000 kg / h are used, since at higher flow rates the formation of carbon black in the gas produced increases too strongly. This drawback can only be avoided by increasing the supply of oxygen.
With the same amounts of oxygen and water vapor, a flow rate of 5100 kg / h of hydrocarbons can be obtained when injecting, in accordance with the present invention, 2000 kg / h of reaction hydrocarbons and 3100 kg / h of vaporizable hydrocarbons, which have been mixed beforehand with the gasifying agents, are added in the vapor state.