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".Perfectionnements au Procède de Product'--)l- gaz contenant de "y3ro,: :e par conversion d'nydro:;--ne et appareillage pour la :1..,:. c : oeuvre de C ¯ J ce"
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....0. cà u.jA i,c-âv, au ortn/f.;;" .c.1 ; *v.*. ent un proc4è et un appareil.- ¯.-##-..' 1 ;jrocav':.v.. yie.t: ';. u; ;' t; ne et oxyde de c -rt>o..e .1.).:: cj:./nr¯. et dhyarocarbures en jx'ésence de vapt!u..i '';;01'';. composition du gaz obtenu varie avec la nature de l'vdocar.re, la température, le temps de contact, le type et la ijosition du catalyseur, ainsi que les quantités de vapeur -iizts es, jeu. De toute façon, il renferme toujours une proportijc. .-#je. n6Sligea7ole de méthane et une proportion importante d*o:;-ue :e carbone.
Lorsque le gaz est destiné à servir de matière première pour l'industrie chimique et notaaaent pour la syn;.lè ",e ie- 1' xûmoniac, il est indispensable, d'une part, d'opérer une nouvelle conversion pour transformer le méthane r5siiuaire en oxyde .le carbone et hydrogène et, d'autre part, de transformer l'oxyde de carbone en hydrogène selon la réaction bien connue du ; l'eau.
La conversion du méthane résiduaire, connue sous le non de conversion secondaire ou post-combustion, de même que celle de l'oxyde de carbone, sont des opérations qui jusqu'à présent ont toujours ét effectuées, selon ies procèdes connus, en contind. Selon le procédé de conversion cyclique et catalytique des nydrocarbures décrit au brevet principal, la production de gaz est intermittente puisque n'ayant lieu que pendant le cycle de conversion.
Il est donc nécessaire d'interposer, entre l'appareillage de conversion cyclique et catalytique - connu sous le nom de "oracting primaire" - et les appareillages continus de post-combustion du méthane et de conversion de l'oxyde de carbone, un gazomètre tampon destiné à régulariser le flux de nature diecontinue sortant de l'appareillage de conversion primaire.
Selon l'invention, objet du présent perfectionnement, on a trouvé qu'il était possible d'effectuer les opérations de post-
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la cyll.u'. er. ."ncroni jt'/ snvt.-'.o;- /-:L. pr-jiuirt pour 1'- ..ydrocaDjr' a il an; -a aût-iane c. i'<: e jure, 1udlie ,ue soie la dur'ie du cycu.. .e premier avat:¯'<l''..:su.lt lut ..le ce perfectionnement au :.#v It" .nitial est -le tu. e: le gazomètre ïdiapon et par conséquc- Je simplifier t r.JU1- re le coût de l'appareillage.
Le second avantage est de supprimer la perte de calories correspondant à la chaleur sensible du gaz sortant de la conversion primaire, qui devait tre ramené à la température ambiante avant son stockage dans le gazonètre tampon et être ensuite réchauffé avant son introduction dans le four de post-combustion.
Selon le premier perfectionnement, la réaction de conver- sion cyclique du méthane résiduaire - ou post-combustion - est effectuée dans un second four renfermant un catalyseur à base de nickel, placé immédiatement à la suite du "four de cracking pri- maire".
Lors de la pusse de conversion, le gaz provenant du four primaire pénètre dans le four secondaire après avoir ét addi- ionn d'un certain volume d'air, d'oxygène ou d'air suroxygéné selon la composition finale d gaz que l'on désire obtenir. Cet air produit, en brûlant une quantité correspondante de gaz, la vapeur d'eau et le gaz carbonique destinés à réagir sur le métha- ne résiduaire et fournit des calories nécessaires à cette réaction endotnermique.
Lorsque le four primaire est en phase de chauffage, les fumées oxydantes qui le traversent sont conduites directement de la sortie du four primaire a la cheminée de mise au toit, de façon à ne pas traverser le four de post-combustion, en passant éventuellement par un récupérateur de chaleur sensible. C évite ainsi l'oxydation du métal du catalyseur du four de post-combustion qui reste constamment à l'état réduit indispensable pour l'obtention d'un gaz final à faible teneur en hy-
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drocarbures. La capactié. calorifique du four -'le post-colsustion ainsi que la température à laquelle est;
conduits la post-combus- tien, sont calculées de telle façon que la température du four ne s'abaisse pas, durant la phase de chauffage pendant laquelle il n'est pas en fonctionnement, du-dessous du seuil nécessaire de réamorçaçge de la réaction de ost-cobustion au début du cycle suivant la conversion. le second perfectionnement concerne la conversion de l'oxyde de carbone. Celle-ci est effectuée dans un appareillage de conversion pouvant être constitué d'un seul four à une ou deux couches de catalyseur ou encore de deux fours disposés en série et fonctionnant de façon cyclique en synchronisme avec le four de combustion primaire.
Jet appareillage peut être placé soit à la suite du four de post-combustion précédemment décrit, soit direc tement à la suite du four de conversion, selon que l'on désire obtenir un gaz à faible teneur en méthand résiduaire, comme par exemple le gaz de syntnèse ammoniacale, ou que l'on recherche un gaz à teneur réduite en oxyde de carbone, dont la concentration en méthane peut rester de l'ordre de 5% ou davantage comme cela est le cas pour le Gaz substituable au gaz de ville.
On sait que la réaction de conversion à la vapeur d'eau de l'oxyde de carbone doit s'opérer dans une zone de température comprise entre 350 et 500 C selon les modalités opératoires et la nature du catalyseur de conversion. D'autre part, le gaz entrant doit présenter une teneur en vapeur d'eau convenable pour que la réaction de conversion s'effectue dans de bonnes conditions. Etant donné que le gaz sort, soit du four primaire, soit du four secondaire, à une température nettement plus élevée que celle qui est requise pour la conversion de l'oxyde de carbone, il est nécessaire de placer avant l'entrée du four de conversion un dispositif destiné à récupérer une partie,de la chaleur sen- sible,du gaz de façon à 1' amener à la température voulue.
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Jette fonction peut Sure remplie ; par exemple, par uno '1.!.3.uj¯,;¯"e ou par une cha.ubre de vaporisation, ce qui permet d'obtenir, à l'aide de la chaleur sensible récupérée, la vapeur d'eau d'appoin nécessaire à la conversion. Comme pour la post-combustion en cyclique, les fusées oxydantes de la phase de chauffage ne doivent pas traverser l'appareillage de conversion. D'autre part, l'inertie calorifique du four de conversion doit être suffisante pour
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nne.., 1a t¯.Pnrrature ne s'abaisse ¯pas au-dessous du seuil d'initia- tion de la réaction pendant la durée de la phase de chauffage.
Les perfectionnements selon l'invention complétés, le cas écnéant, par des opérations d'épuration conduites selo. des pro- cédas connus, permettent, selon leurs combinaisons et leurs moda-
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lités de .aise en oeuvre, de fabriquer, à partir d'Hydrocarbures allant du gaz naturel à l'essence légère, des gaz de synthèse pour l'industrie chimique- comme par exemple le mélange azote/ hydrogène destiné à la synthèse de l'ammoniac ou le mélange oxyde de carbone/hydrogène pour la synthèse du méthanol, de l'hydrogène à un degré de pureté élevé aussi bien que des gaz de ville ou des gaz de chauffage de caractéristiques variées et notamment des gaz à faible teneur en oxyde de carbone.
Les perfectionnements en cause sont illustrés de manière non limitative, par les exemples ci-après :
Exemple 1
Dans une installation de conversion cyclique et catalytique de gaz naturel par la vapeur, on obtient à partir de 100 m3/h de gaz entrant dont la composition est la suivante:
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CH4 : 93,0- 2 3,0- ÇA : 1,0- If2 3,0 Va 340 m3/h d'un gaz renfermant: CE4 : 4,6 - CO : 1912 - Z2 : 64,2 - CO : 614 - 112 : 5,6 76
Ce gaz est soumis, dans un four de conversion à marche cyclique, à un traitement catalytique à 750 850 C, en présence
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a'un caaj-yseur a oase ae ni-c.-e-L e ie cette erac..rc étant maintenue par addition le 75 m3/-- d'air.
On obtient ainsi 440 mj/h d'un gaz composa de: CH4 ' 0,27 - 00 : 13,0 - IU : p9,3 - j '02 : C 1, 4 et 1< 1S, %'3 ,.
Avant d'envoyer ce gaz à la synthèse de l'ammoniac, il nonvient d'en abaisser tout d'abord la teneur en oxyde de carbone.
Dans ce but, on le soumet à la conversion de l'oxyde de carbone, dans une troisième zone de réaction conforme à celle décrite com-
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ni!!} e:'-r:lld-II!.r,-.!!J!!J;!t ¯A¯.'.-- .,",.1 nHl llr , [.haut. - - ment de la vapeur nécessaire dans une zone intermédiaire de vaporisation d'eau.
La température des gaz sortant de la conversion du méthane résiduaire a été abaissée dans cette zone de vaporisation de 850 à 400 C. Gn obtient, après conversion de l'oxyde de carbone, 476 m3/h d'un gaz répondant à l'analyse suivante:
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0 : t7, .â - CO : 4,6 - a : 6,.? - C2 : 16,2 - N2 : 16,64
Ce dernier est enfin soumis aux divers lavages destinés à en éliminer l'anhydride caroonique et l'oxyde de carbone résiduaire avant d'être envoyé à la synthèse de l'ammoniac.
Exemple 2
Dans une installation identique à celle de l'exemple précédent, on obtient par conversion cyclique et catalytique de 100 m3/h de gaz naturel, 384 m3/h d'un gaz présentant la composition moyenne suivante:
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C:il4 : 3,0 - GO : l7,!;. % - Fui2 : 72,7 vo - 002 : 6,1 IÔ - N2 : 0,8 z
Soumis à la conversion complémentaire du méthane en cyclique à 750-850 C, le chauffage étant assuré par addition de 12,5 m3 d'oxygène, il se transforme en 391,5 m3/h d'un gaz renfermant:
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Bzz- : 0,25 cl - CO : 19,8 j' - H2 : 73,2 % - C02 : 6, G . -- N2 0,
Le stade de conversion cyclique de l'oxyde de carbone fournit, après addition de la vapeur nécessaire, 446,5 m3/h de gaz répondant à la composition suivante:
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CH4 :
O22 - GO : 5,1 - H2 : 76,5 - C02 : 17,6 - .N2 : 0,58 %
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Après en avoir éliminé l'anhydride carbonique et .'x-.:.E de carbone résiduaire, ce gaz peut être directement utilise dans une installation d'hydrogénation.
Exemple 3
On se sert de la même installation que celle des deux exenlies précédents pour fabriquer du gaz de synthèse ammoniacale par conversion cyclique et catalytique d'essence légère.
Durant la phase de conversion, le four primaire produit à
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partir de ?6,3 kg d'essence légère et 1>6 mi de vapeur, 37 m3 de gaz renfermant: ew'r-4 3,0 - GO : 2, 2 - ï2 : 56,4- C02 : 5,4 Jâ Soumis ensuite au traitement de "déméthanisation" cata"Lv,-,i- que dans le four de post-combustion après addition de 56,8 d'air, il se transforme en 408,1 m3 de gaz contenant:
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CH4 : 'V,25 - GO : 24,4-H2 : 59,5 - C02 :
4, %5 - . 11,1 ,j '
Après addition de 38,8 m3 de vapeur provenant de la chaudiè-' @ re de récupération dans laquelle la température des gaz est abais-
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sée le cw d 3010, ils sont soumis à la conversion cyclique de l'onde .le carbone et l'on obtient ainsi 468,1 m3 d'un gaz desti- n à la synthèse anmoniacale après les traitementsclassiques d'épuration. Il présente la composition suivante :
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0::4 : 0,- - 'Ju : 4-,1 - &; : 6,1 - C02 : 20, 3 - N2 : , j .
Exemple 4
Dans une installation analogue à celle des exemples préc- dents, niais limitée à un "four de.cracking prinaire", un four de conversion de l'oxyde de carbone et une chaudière de récupératien intermédiaire, on fabrique à partir de propane, un gaz di- rectement substituable au gaz de ville. L'installation est entièrement autonome en vapeur.
En partant de 100 m3/h, de propa- ne, on obtient durant la phase de conversion, à la sortie du "four de cracking primaire", 793 m3/h de gaz répondant à la composition suivante :
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,*- : .,, - : - , - .., : 3-', - ';\..1 - : ...;
J'7 /.J Jd ¯:...i. arat, après a/oir traversé la chaudière ou ùa r:a .- .#i/a.-'j <.4 ..'.;:4W3Q .. .5o,;, e t iu.3â.6 à la conversion cyclique e .'04;16 do carboae par la vapeur, et fournit ainsi 04 )/h d'un SZ présentant un pouvoir calorifique supérieur à j17 Cal/ 1) et rsternt: ,:.:+ : #>, - 0\.1 : 11 -- ,3 : 64, o - CC2 : 15..2 '1f, Après lui avoir ajouté 132 ae3fh de projss* '!!!,;c,hise"!1ent : et de fuaées Je chauffage pour porter son pouvoir calorifique supérieur à M-.20J Ca1/.j, il est directement substituable au saz de ville et présente la composition suivante: 0a2n : 1,5 -CaH2n+2- 1.:, J - JJ : 1;:1,5 - S2 : 5?, 9 - ,}J : l4-,C - : 0,2 - î "2 :
ô,p /&
Exemple 5
Dans une installation analogue à celle des exemples 1,2 et 3, mais limitée à un "four de cracking primaire" cyclique et cata- lytique d'hydrocarbure et à un four de post-combustion, on obtient à partir de 100 m3/h de gaz naturel au cours du premier stade, 370 m3/n de az renfermant: CH4;4,5- Ce; 20,6- H2 : 68,6- C02 : 5,7 - N2 : 0,6% e dernier additionné de 10 m3/n d'oxygène est transformé dans le four de post-combustion en 401 m3/h d'un gas destiné à la synthèse du méthanol correspondant à l'analyse suivante:
CH4; 0,25- CC; 21,5- H2:71,0- CO2; 6,35- N2 : 0, 6 %
Le dessin annexé représente, en élévation-coupe, un dispositif conforme aux perfectionnements décrits ci-dessus.
Il comprend un "four de cracking primaire" cyclique et catalytique de conversion d'hydrocarbures gazeux ou liquides par la vapeur d'eau I, relié à une chambre de combustion 2 dont le brûleur j fournit les fumées oxydantes destinées au chauffage du catalyseur 4-, durant la phase de chauffage', ':Un, second brûleur 5 placé dans la partie supérieure du four primaire I fournit un
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I .Za e J''.'t. r ..4 r. tf3 J.l1 3 ..., y i :..>..1.'...¯=¯",:1, a"s a/air traversé 1 Toar de aaut e.. bia coût ''l;\C1.1';S parla ;:.iin.e de :i1 uu toit 5 dont le clapet 7 îot ouvert:.
Au cours de la phase subséquente de conversion, les brûleurs 3 et 5 aini que le clapet ? sont ferais, et l'on ouvre le dispositif d'obturation représenté sur le dessin par la vanne-papillon 6- qui est fermée durant la hpase de chauffage - -la façon à ne tire en communication le four primaire avec le reste de 1 ' appareillage .
L'hydrocarbure de départ, en mélange intime avec la vapeur de conversion, est introduit par 9, s'il est gazeux ou au moyen de l'injecteur-répartiteur 10, s'il est liquide. Les gas primaires formés au sein du catalyseur 4 pénètrent dans le four de post-combustion II dont ils traversent le catalyseur 12 de haut en bas après avoir été additionnés d'air par le jeu de la tuyau- terie 13. Les chaleurs sensibles de gaz "déméthanisé" sont récu- pérées dans un échangeur de chaleur 14 qui peut être une chaudiè- re productrice de vapeur par exemple, et il est envoyé aux appa- reillages classiques d'épuration par la tuyauterie 15.
Dans ce cas, le joint d'obturation 16 est mis en place. par cantre, lorsque l'on désire convertir par la vapeur l'oxyde de carbure contenu dans le gaz, l'appareillape décrit ci-dessus est relié à une chambre de conversion 18 et le joint d'obturation enlevé de sa position 16 est placé en 17. On ajoute aux gaz provenant de l'échangeur 14, un appoint de vapeur par la tuyauterie 19 et, après avoir réagi au sein du catalyseur de conversion de la chambre 18, ces derniers quittent l'appareil-! lae par l'intermédiaire de la tuyauterie 20, pour être dirigés vers les appareillages d'épuration.
Enfin, lorsque l'élimination du méthane n'est pas nécessaire, coyge par exemple, lorsque l'on désire fabriquer un gaz
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directement substituable au gaz le ville à 4.200 Cal/15, le four de post-combustion est supprimé et le four primaire est directement relié en un point situé en aval du dispositif d'obturation 8, à la tuyauterie 22 de l'échangeur de chaleur 14.
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". Improvements to the Product Process' -) l- gas containing" y3ro ,:: e by conversion of hydro:; - ne and apparatus for: 1 ..,:. c: work of C ¯ J ce "
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.... 0. cà u.jA i, c-âv, au ortn / f. ;; ".c.1; * v. *. ent a process and a device.- ¯ .- ## - .. '1; jrocav': .v .. yie.t: ';. u;;' t; ne and oxide of c -rt> o..e .1.). :: cj: ./ nr¯. and dhyarocarbons in jx'essence of vapt! u..i '' ;; 01 '' ;. The composition of the gas obtained varies with the nature of the vdocar.re, the temperature, the contact time, the type and the ijosition of the catalyst, as well as the quantities of vapor -iizts es, game. In any case, it always contains a proportijc .- # i. n6Sligea7ole of methane and a significant proportion of o:; - ue: e carbon.
When the gas is intended to serve as a raw material for the chemical industry and notaaaent for the syn; .lè ", e ie- 1 xûmonia, it is essential, on the one hand, to carry out a new conversion to transform the gas. methane r5siiuaire in oxide .le carbon and hydrogen and, on the other hand, to transform carbon monoxide into hydrogen according to the well known reaction of; water.
The conversion of waste methane, known by the name of secondary or post-combustion conversion, as well as that of carbon monoxide, are operations which until now have always been carried out, according to known methods, in contind. According to the process for cyclic and catalytic conversion of hydrocarbons described in the main patent, the production of gas is intermittent since it takes place only during the conversion cycle.
It is therefore necessary to interpose, between the cyclic and catalytic conversion equipment - known under the name of "primary oracting" - and the continuous equipment for the post-combustion of methane and the conversion of carbon monoxide, a gasometer buffer intended to regulate the flow of a diecontinuous nature leaving the primary conversion apparatus.
According to the invention, which is the subject of the present improvement, it has been found that it is possible to carry out the post-
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the cyll.u '. er. . "ncroni jt '/ snvt .-'. o; - / -: L. pr-jiuirt pour 1'- ..ydrocaDjr 'a il an; -a aût-iane c. i' <: e swear, 1udlie, ue the duration of the cycu .. .th first avat: ¯ '<l' '..: su.lt read ..le this improvement at:. # v It ". initial est-le tu. e: the ïdiapon gasometer and consequently the cost of the apparatus.
The second advantage is to eliminate the loss of calories corresponding to the sensible heat of the gas leaving the primary conversion, which had to be brought back to ambient temperature before its storage in the buffer turf and then be reheated before its introduction into the post furnace. -combustion.
According to the first improvement, the cyclic conversion reaction of the residual methane - or post-combustion - is carried out in a second furnace containing a nickel-based catalyst, placed immediately after the "primary cracking furnace".
During the conversion process, the gas from the primary furnace enters the secondary furnace after having added a certain volume of air, oxygen or superoxygenated air depending on the final gas composition that the gas contains. we want to obtain. This air produces, by burning a corresponding quantity of gas, water vapor and carbon dioxide intended to react with the waste methane and supplies the calories necessary for this endothermic reaction.
When the primary furnace is in the heating phase, the oxidizing fumes which pass through it are conducted directly from the outlet of the primary furnace to the roofing chimney, so as not to pass through the post-combustion furnace, possibly passing through a sensible heat recuperator. C thus prevents the oxidation of the metal of the catalyst of the post-combustion furnace which remains constantly in the reduced state essential for obtaining a final gas with a low hy-
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hydrocarbons. The capacity. calorific oven -'le post-colsustion as well as the temperature at which is;
carried out after combustion, are calculated in such a way that the temperature of the furnace does not drop, during the heating phase during which it is not in operation, below the necessary threshold for restarting the reaction of ost-cobustion at the start of the cycle following the conversion. the second improvement concerns the conversion of carbon monoxide. This is carried out in a conversion apparatus which may consist of a single furnace with one or two layers of catalyst or else of two furnaces arranged in series and operating cyclically in synchronism with the primary combustion furnace.
Jet equipment can be placed either after the post-combustion furnace described above, or directly after the conversion furnace, depending on whether it is desired to obtain a gas with a low content of residual methand, such as for example gas. of ammoniacal syntnesis, or that a gas with a reduced carbon monoxide content is sought, the methane concentration of which may remain of the order of 5% or more as is the case for gas which can be substituted for town gas.
It is known that the reaction for the steam conversion of carbon monoxide must take place in a temperature zone of between 350 and 500 ° C. depending on the operating procedures and the nature of the conversion catalyst. On the other hand, the incoming gas must have a suitable water vapor content for the conversion reaction to take place under good conditions. Since the gas leaves, either from the primary furnace or from the secondary furnace, at a temperature significantly higher than that required for the conversion of carbon monoxide, it is necessary to place before the entry of the furnace of converting a device for recovering a portion of the sensible heat of the gas so as to bring it to the desired temperature.
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This function can surely be fulfilled; for example, by uno '1.!. 3.uj¯,; ¯ "e or by a vaporization heat, which makes it possible to obtain, using the sensible heat recovered, the water vapor necessary for the conversion. As for the post-combustion in cyclic, the oxidizing flares of the heating phase must not pass through the conversion apparatus. On the other hand, the calorific inertia of the conversion furnace must be sufficient for
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nne .., 1a t¯.Pnrature does not drop below the reaction initiation threshold for the duration of the heating phase.
The improvements according to the invention supplemented, if necessary, by purification operations carried out separately. known procedures allow, according to their combinations and their moda-
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Comfortable units in operation, to manufacture, from hydrocarbons ranging from natural gas to light gasoline, synthesis gases for the chemical industry - such as, for example, the nitrogen / hydrogen mixture intended for the synthesis of ammonia or the carbon monoxide / hydrogen mixture for the synthesis of methanol, hydrogen at a high degree of purity as well as town gases or heating gases of various characteristics and in particular gases with a low carbon oxide content. carbon.
The improvements in question are illustrated in a nonlimiting manner, by the examples below:
Example 1
In an installation for cyclic and catalytic conversion of natural gas by steam, from 100 m3 / h of incoming gas is obtained, the composition of which is as follows:
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CH4: 93.0- 2 3.0- ÇA: 1.0- If2 3.0 Va 340 m3 / h of a gas containing: CE4: 4.6 - CO: 1912 - Z2: 64.2 - CO: 614 - 112: 5.6 76
This gas is subjected, in a cyclic conversion furnace, to a catalytic treatment at 750 850 C, in the presence
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a'un caaj-yseur ae ni-ie-e-L e ie this erac..rc being maintained by addition of 75 m3 / - of air.
440 mj / h is thus obtained of a gas composed of: CH4 '0.27 - 00: 13.0 - IU: p9.3 - j '02: C 1, 4 and 1 <1S,%' 3,.
Before sending this gas to the synthesis of ammonia, it is necessary first of all to lower the carbon monoxide content.
For this purpose, it is subjected to the conversion of carbon monoxide, in a third reaction zone in accordance with that described below.
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ni !!} e: '- r: lld-II! .r, -. !! J !! J;! t ¯A¯ .'.--., ",. 1 nHl llr, [.high. - - ment of the necessary steam in an intermediate water vaporization zone.
The temperature of the gases leaving the conversion of the residual methane was lowered in this vaporization zone from 850 to 400 C. Gn obtains, after conversion of the carbon monoxide, 476 m3 / h of a gas corresponding to the analysis. next:
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0: t7, .â - CO: 4.6 - a: 6,.? - C2: 16.2 - N2: 16.64
The latter is finally subjected to the various washings intended to remove therefrom the caroonic anhydride and the residual carbon monoxide before being sent to the synthesis of ammonia.
Example 2
In an installation identical to that of the previous example, by cyclic and catalytic conversion of 100 m3 / h of natural gas, 384 m3 / h of a gas having the following average composition is obtained:
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C: il4: 3.0 - GO: l7,!;. % - Fui2: 72.7 vo - 002: 6.1 IÔ - N2: 0.8 z
Subjected to the additional conversion of methane into cyclic at 750-850 C, the heating being provided by the addition of 12.5 m3 of oxygen, it is transformed into 391.5 m3 / h of a gas containing:
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Bzz-: 0.25 cl - CO: 19.8 j '- H2: 73.2% - C02: 6, G. - N2 0,
The carbon monoxide cyclic conversion stage provides, after addition of the necessary steam, 446.5 m3 / h of gas corresponding to the following composition:
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CH4:
O22 - GO: 5.1 - H2: 76.5 - C02: 17.6 - .N2: 0.58%
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After having removed therefrom the carbon dioxide and .'x -.:. E of residual carbon, this gas can be directly used in a hydrogenation plant.
Example 3
The same installation as that of the two previous exenlies is used to manufacture ammoniacal synthesis gas by cyclic and catalytic conversion of light gasoline.
During the conversion phase, the primary furnace produces
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from? 6.3 kg of light gasoline and 1> 6 mi of vapor, 37 m3 of gas containing: ew'r-4 3.0 - GO: 2, 2 - ï2: 56.4- C02: 5, 4 Jâ Then subjected to the "demethanization" cata "Lv, -, i- treatment in the post-combustion furnace after addition of 56.8 air, it is transformed into 408.1 m3 of gas containing:
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CH4: 'V, 25 - GO: 24.4-H2: 59.5 - C02:
4,% 5 -. 11.1, i
After addition of 38.8 m3 of steam from the recovery boiler in which the temperature of the gases is lowered
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On cw d 3010, they are subjected to the cyclic conversion of the carbon wave and thus obtaining 468.1 m 3 of a gas intended for ammoniacal synthesis after the conventional purification treatments. It has the following composition:
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0 :: 4: 0, - - 'Ju: 4-, 1 - &; : 6.1 - C02: 20, 3 - N2:, j.
Example 4
In an installation similar to that of the preceding examples, but limited to a "primary cracking furnace", a carbon monoxide conversion furnace and an intermediate recovery boiler, a gas is produced from propane. directly substitutable for town gas. The installation is completely autonomous in steam.
Starting from 100 m3 / h of propane, one obtains during the conversion phase, at the outlet of the "primary cracking furnace", 793 m3 / h of gas corresponding to the following composition:
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J'7 /.J Jd ¯: ... i. arat, after a / oir passed through the boiler or ùa r: a .-. # i / a .- 'j <.4 ..'.;: 4W3Q .. .5o,;, and iu.3â.6 at the cyclic conversion e .'04; 16 do carboae by steam, and thus provides 04) / h of an SZ having a calorific value greater than j17 Cal / 1) and rsternt:,:.: +: #>, - 0 \ .1: 11 -, 3: 64, o - CC2: 15..2 '1f, After adding 132 ae3fh of projss *' !!!,; c, hise "! 1ent: and of fuaées I heating to bring its calorific value greater than M-.20J Ca1 / .j, it is directly substitutable for city saz and has the following composition: 0a2n: 1.5 -CaH2n + 2- 1.:, J - JJ: 1; : 1.5 - S2: 5 ?, 9 -,} J: l4-, C -: 0.2 - î "2:
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Example 5
In an installation similar to that of Examples 1, 2 and 3, but limited to a cyclic and catalytic "primary cracking furnace" of hydrocarbon and to a post-combustion furnace, one obtains from 100 m 3 / h of natural gas during the first stage, 370 m3 / n of az containing: CH4; 4.5- Ce; 20.6- H2: 68.6- C02: 5.7 - N2: 0.6% The last addition of 10 m3 / n of oxygen is transformed in the post-combustion furnace into 401 m3 / h of a gas intended for the synthesis of methanol corresponding to the following analysis:
CH4; 0.25-cc; 21.5- H2: 71.0- CO2; 6.35- N2: 0.6%
The accompanying drawing shows, in sectional elevation, a device in accordance with the improvements described above.
It comprises a cyclic and catalytic "primary cracking furnace" for the conversion of gaseous or liquid hydrocarbons by water vapor I, connected to a combustion chamber 2, the burner j of which supplies the oxidizing fumes intended for heating the catalyst 4- , during the heating phase ',': A second burner 5 placed in the upper part of the primary furnace I provides a
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During the subsequent conversion phase, burners 3 and 5 as well as the valve? are done, and we open the closure device shown in the drawing by the butterfly valve 6 - which is closed during the heating phase - - so as not to draw the primary furnace in communication with the rest of 1 ' apparatus.
The starting hydrocarbon, in intimate mixture with the conversion vapor, is introduced by 9, if it is gaseous or by means of the injector-distributor 10, if it is liquid. The primary gases formed within the catalyst 4 enter the post-combustion furnace II, of which they pass through the catalyst 12 from top to bottom after having been added with air by the clearance of the pipe 13. The appreciable heats of gas "demethanized" are collected in a heat exchanger 14 which may be a steam-producing boiler, for example, and it is sent to the conventional scrubbing apparatus through the piping 15.
In this case, the sealing gasket 16 is put in place. by creel, when it is desired to convert the carbide oxide contained in the gas by steam, the apparatus described above is connected to a conversion chamber 18 and the sealing gasket removed from its position 16 is placed in 17. Is added to the gases coming from the exchanger 14, a make-up of steam through the pipe 19 and, after having reacted within the conversion catalyst of the chamber 18, the latter leave the apparatus! lae via the pipe 20, to be directed to the purification equipment.
Finally, when the elimination of methane is not necessary, coyge for example, when it is desired to produce a gas
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directly substitutable for city gas at 4,200 Cal / 15, the post-combustion furnace is eliminated and the primary furnace is directly connected at a point located downstream of the shut-off device 8, to the pipe 22 of the heat exchanger 14.