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02rocédé pour transformer des huiles d'hydro- aarbureo lourdes en produits, plus volatils".-
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La présente invention a trait à un procédé et à un appareil pour la cokéfaction à haute température d'huiles d'hydrocarbures lourdes et similaires en vue d'obtenir des carburants pour moteurs, du obke et des hydrocarbures insa- turés de faible poids moléculaire. L'invention a plus parti- oulièrement trait a un procédé et à un appareil dans lesquels on se sert de particules solides préchauffées finement divisées,' qui sont relativement catalytiquement inertes, en vue d'effec- tuer la conversion désirée.
On a déjà émis un certain nombre de suggestions concernant la conversion d'hydrocarbures lourds en oléfines et dioléfines d'une certaine valeur, ayant jusqu'à environ 6'atomes de carbone,. Le procédé convient à la production de benzène et autres hydrocarbures aromatiques analogues, ainsi qu'à la production d'hydrocarbures paraffiniques et d'hydro- gène. La demande en produits tels que 7.'éthylène, le propy- lène, le butadiène, l'isoprène, le benzène et similaires a augmenté dans ces dernières années. Ces matières sont surtout utiles à titre de matières premières pour la production de divers produits chimiques, comprenant les matières polymères.
Diverses matières plastiques, fibres synthétiques, eto. ,aussi' bien que des réactifs et solvants plus simples, peuvent dériver de ces matières. Les produits non saturés à faible poids moléculaire peuvent donc être considérés domine produits chimi- ques de départ pour la production de nombreux produits indus-
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triels, comprenant les fibres synthétiques, les matières plas- tiques et autres polymères, etc*
On sait depuis longtemps qu'en craquant des hydro-. carbures lourds, tels que des résidus de pétrole, des résidus. ' de goudron de houille et similaires, on peut obtenir divers - produits non saturés en quantités substantielles.
Suivant un procédé, des particules solides préchauffées sont mises en contact avec la charge, laquelle est convertie thermique- ment en produits désirés, Ces derniers sont séparés des particules solides et refroidis en les mettant en contact avec' un fluide refroidisseur. On recycle et on réchauffe les soli- des séparés en vue de maintenir la chaleur nécessaire au sys- tème.
La présente invention ressemble à divers égards au procédé oi-dessus, mais comporte,en outre, un certain nombre de perfectionnements, La présente invention a pour objet un procédé de conversion d'une huile lourde d'hydro" carbure pour produire des produits plus volatils oomprenant des proportions sensibles d'oléfines dans la gamme en C2 à C4, ainsi que du coke, ce procédé est caractérisé en ce qu'il consiste à faire passer un courant de particules solides chaudes et fluidifiables, préchauffées à une température supérieure à environ 705 C et suspendues dans un gaz pour for- mer une suspension ayant une densité apparente de 8 à 100 g/dm3 dans et hors d'une zone de cokéfaction allongée, à maintenir une pression totale d'environ 0,8 à 3,
5 kg/om2 (absolue) dane , ladite zone, à introduire l'huile à convertir en une phase divisée finement mais principalement liquide, en oontaot avec lesdites particules chaudes, à introduire un gaz non hydrocar- buré et sensiblement non réactif dans ladite zone en vue de
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maintenir la suspension des particules et aussi de 'réduire la pression partielle d'hydrocarbure, à régler le débit de la ;
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., ¯ -¯i;
charge d'huile et le taux d'écoulement du gaz non réactif en vue de maintenir la pression partielle d'hydrocarbure au-dessous'*. de 1,4 kg/om2 (absolue), et la durée moyenne de contact des particules d'huile dans la zone de réaction au-dessous de 2 secondes, afin d'obtenir des rendements relativement élevée
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en oléfines, et/ou dioléfines de la gamme en 0 4,9 et pour au déposer un résidu carbone', sur lesdites particules à. faire ;
j< if passer 2e mélange ainsi produit de vapeurs et de gaz, avec des j]? .particules entraînées porteuses d'un dépôt, dans une sono de séparation à action rapide en vue de retirer lesditea parti- ouïes entraînées, et à refroidir immédiatement les vapeurs
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en les refroidissant d'au moins 110009 lesdits séparation et refroidissement étant effectués en une moyenne de moins de . . deux secondes.
L'invention concerne également un appareil pour, , cokéfier les hydrocarbures lurds en vue de produire des
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produits plus volatile et du ooke, cet appareil étant earac;' 1' térisé en ce qu'il comprend une conduite de transfert destine ; à véhiculer un courant de particules suspendues, un disposILf t pour pulvériser l'huile sous une t'orme finement divisée en c,-1" tact avec un courant de eolidaa 'fluidifiablea a'écoulant dans cette conduite$ un dispositif pour introduire un gaz dt, suspension et de dilution pour aider au transport donditen i particules dans ladite zone, un dispositif pour régler le débit de la change d'huile et du gaz de dilution introduits'
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dans ledit réacteur, un cyclone de séparation des gaz-solidu à action rapide à l'extrémité de sortie dudit réacteur, com,,
4 prenant une paroi extérieure de section transversale horizon.,,
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tale hélicoïdale délimitant l'enveloppe du cyclone et une chicane tronoonique intérieure perforée s'étendant vers le bas, et reliée à une conduite de sortie de la vapeu@ ascendante, une chambre de purification s'étendant vers le bas pour la sortie des solides, des moyens pour séparer les vapeurs d'avec les solides s'écoulant vers le bas de ladite chambra de puri- fication, des moyens pour réchauffer les solides séparés et des moyens pour renvoyer les solides réchauffés au réaoteur en vue de fournir de la chaleur à ce dernier.
En procédant conformément à la présente invention, 'on améliore l'efficacité de la transformation et on peut obtenir ainsi des rendements économiques élevée en produite de faible poids moléculaire à partir d'huiles lourdes de fai- ble valeur éc@nomique,
La transformation des huiles lourdes s'effectue, de préférence, à des températures telles que 675 à 813 C et une tempéra cure opératoire particulièrement appropriée pour la , production d'une gamme de produits désirables de faible poids moléculaire est voisine de 705 C. Comme diluant, on utilise, de préférence, de la vapeur d'eau surchauffée,bien que l'on puisse faire usage d'azote, de gaz de carn'aux et d'autres diluant inertes.
Comme on l'a déjà signalé, l'inventioh envisage une durée moyenne pour la réaction, c'est-à-dire le temps pendant lequel l'huile demeure en contact aveo les particules porteuses de chaleur, qui est très court, habituellement moins de 2 secondes; La durée préférée du contact est de l'ordre général de 0,5 seconde environ pour une température de 705 0-
Avec une température légèrement inférieure, la durée préférée est un peu plus longue, soit par exemple environ 1 seconde à
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690 p. Avsc uns températurs p.us ê.svés, o< z 69000. Avec une température plus élevée, onTéduit d habitude, la durée de contact.
L'invention implique également l'utilisation d'ap-
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pareils hautement efficaces pour séparer des vapeurs de. matières à/ solides, afin de réduire au minimum la durée de séparation. ' La durée de la séparation ne devrait paa aer 1 seconde et est, de préférence, moindre. En principe, elle devrait ,6 être plus courte que celle de. la réaction et devrait, de pré- L' w fèrence, ne pas dépasser environ 0,1 à 0,25 seconde à la température opératoire préférée de 690 à 73000. A des tempé- ratures plue élevées, la durée de la séparation doit m8me être .. plus courte.
Il est nécessaire de refroidir les vapeurs sé-
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parées d'au moins 14000 en Il espace d'une seconde et il est préférable de les refroidir davantage otent-à-dïre de plusieurs; centaines de degrés, par exemple jusqu'à 315-370*Cp pour empéo cher une détérioration thermique di produit.
Selon une autre caractéristique de l'inventïonigoon f chauffe les solides qui fournissent la chaleur pour la oonver-. ',/1 ' sion en faisant brûler une matière combustible en présence de solides pendant un temps très court. On a constaté que si ' l'on prolonge la période de combustion) les résidus carbonés déposés sur les solides, ou constituant ces derniers, réagis- sent avec le gaz carbonique produit par la combustion pour '
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produire de l'oxyde de carbone avec une perte considérable " ,'1 du rendement thermique. Il est donc important que le réchauf- fage des solides soit effectué par une combustion d'une durée inférieure à 3,0 secondes et, de préférence, à 1,5 seconde.
On augmente ainsi la production en gaz carbonique et on obtient une économie appréciable en chaleur. Lorsque cela est possi- très
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e-ble, il est7désirable de maintenir la durée de combustion d'uE<9 particule donnée à moins de 1,0 seconde.
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D'autres caractéristiques comportent un système amélioré de récupération et de fractionnement, et des réglages
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grâce auxquels la production de gaz sec, o'eet--d3.re d'hydro-, carbures de 3 atomes de carbone ou moins, soit maintenue entre environ 25 et 40 % par rapport au poids de la charge. '>' ,1 La conversion préférée en gaz sec est d'environ 30 9.
T On comprendra mieux l'invention en se reportant ¯ ,]f aux dessins annexée dgas lesquels t 'lu' , la figure 1 est une vue en élévation avec certaines parties omises, d'un système de cokéfaction pour réaliser le procédé de 1'invention;
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- la figure 2 est une-.e à plus grande échelle du rés.ateur, du séparateur et des éléments de refroidissement représentés dans la partie centrale de la figure 1, certaines parties étant omises et d'autres représentées en coupe trans-
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veroale; - la figure 3 est un graphique représentant l'effet d'une pression partielle d'hydrocarbure sur divers produitn 1 obtenus dans un craquage thermique à des températures élevées,.
On va maintenant décrire l'appareil en détail en se référant aux dessins. Un courant de solides préchauffés,
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de préférence à plus de 750009 est amené par un tuyau montant, 11 par une courbe en U 13 dans une branche montante 15 d'où il s'écoule dans une chambre de réaction allongée 17. La vitesse de l'écoulement à travers le réacteur et la dimension du réacteur sont proportionnées de telle sorte que la moyenne des particules passe entièrement dans le réacteur en un temps
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qui n'est pas supérieur à 2 secondes. La vitesse préférée est ' telle que la moyenne des particules passe en environ 0,5 se- aonde, durée qui peut être inférieure pour des températures
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plue élevées.
Pour une température de réaction de 70500P une
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vitesse,superficielle du courant des particules solides est,' ,,
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de préférence, de 3 à 15 m/seconde pour un réacteur de 6 à 15 m ; de long. "'<f;;," Les tuyaux montante qui viennent d'être décrits sont
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aérés,, et les solides avancent poussés par une injection de ?i bzz vapeur par une ou plusieurs tuyères de la série 19P 21 et S3* .
Du gaz <fLuidifiant en supplément, de préférence de la vapeur,'.. quoique d'autres gaz inertes parmi ceux indiqués oï-desous f r puissent être utilisés, est introduit dans le réacteur 17 par
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une conduite d'admission 25* Un réglant la circulation de la /" vapeur dans les diverses conduites qui viennent d'être indri- quées, on peut obtenir dans le réacteur la vitesse convenable ' de l'écoulement des solides, ainsi que la pression partielle
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correcte d'hydrocarbure. ,,/ ",,¯ L'huile à convertir est introduite par la conduite' 27 dans la tuyère, ou un dispositif à tuyères multiples 29, ," lequel a de préférence la forme d'un anneau de façon a. réparez .". lg' . tir l'huile bien régulièrement sur toutes'étendue de la 'seo." , tion transversale du réacteur.
De cette façon, le courant des
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particules chaudes vient uniformément en contact avec la char-m ge. La charge, qui peut avoir été préchauffée,mais se trouve
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en grande partie sous phase liquide.est pulvérisée par la ' ' je et 0( tuyère 29 en vue d' obtenir une bonne dïoperaïon7âe trouve fl x réduite à l'état de gouttelettes ou particules finement ,,¯> . w p divisées.
Dans une opération particulière, la température des ,',, particules solide;% entrant dans le réacteur à partir de la
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conduite 15 pàut être de 750 0 environ. Après un contact ' ?. initial avec l'huile, la température dans le réacteur-peut '"?'' être d' enviro?45a, tandis qu'à la sortie du réacteur, elle
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sera sensiblement plus basse, environ 700-7050.
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Le réacteur se termine par un cyclone d'une concep- tion spéciale, qui est représentée en particulier à la figure
2, sur laquelle on voit que le réacteur se termine par un élé- ment 31 en hélice vers le bas et convergeant extérieurement, q qui constitue la paroi extérieure du cyclone ou séparateur.
En examinant l'appareil de la figure 2, on voit que le courant entrant des solides et de la vapeur tourne, par exemple dans le sens des aiguilles d'une montre, et converge en en desoen- dant. A l'intérieur de l'élément 31 se trouve un élément en tronc de cône 33 formant l'extrémité inférieure de la oon- duite de sortie 35, La partie terminale en tronc de cône est perforée par un grand nom@re de trous qui sont suffisamment gros pour Remettre l'échappement facile du gaz et de la va-' peur, comme indiqué en 37.
Par truite de la force centrifuge, les particules solides s'écoulent autour de la périphérie intérieure de la paroi extérieure, uis en descendant. Les vapeurs passent rapidement à travers les perforations et s'élèvent dans la conduite d'admission 35 pour aller dans l'appareil de réompé- ration, qui sera décrit diaprés.
Un fluide de refroidissement est introduit par la. conduite 39 dans un distributeur ou élément annulaire 41 destiné à diriger une pulvérisation d'une matière refroidissant en contact intime avec les vapeurs s'écoulant vers la sortie.
La pulvérisation est,de préférenoe, dirigée vers le haut, comme représenté, mais elle peut être dirigée vers le bas.
La conduite de sortie peut également passer vers le bas, si on le désire. Un branchement de la sortie de refroidissement se prolonge vers le bas, comme indiqué en 43 vers lenbas de l'élément tronconique 33. Ce branchement est pourvu d'un.
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certain nombre de tuyères dirigées vers le haut afin de per-J ^ 'Î )j mettre d'introduire une pulvérisation refroidissant dans les vapeurs dès leur arrivée dans la conduite de sortie.
Ces .C. n . fï1 js tuyères sont représentées en 45. Bien que cette disposition p puisse différer quelque peu, il faut que le refroidissement soit rapide et efficace afin d'empêcher la détérioration des
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produits vaporeux.. 1 , ;#' La matière refroidissante peut(, être un liquide , refroidissant tel que de l'eau ou de l'huile, ou une auapen- ,, ., SÎ' sion de particules solides rafraîchies dans un f7,u,de approw f ß,, prié, ainsi qu'il est connu.
Toutefois, on as sert, de préfé,',(, rence, d'une huile à point d'ébullition intermédiaire entre ,
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les produits à faible poids moléculaire et la charge initiaux Par exemple, un liquide tout particulièrement approprié à cet effet peut consister en une fraction d'huile à point d'ébul-
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lition au-dessus d'environ 2050 et jusqu'à 40000 environ. On. ' huile ,',ji peut se servir d'une/bouillant jusqu'à 480 0 dans la plupart ",'j, des cas, mais l'huile de refroidissement préférée n'eet pas tout à fait aussi lourde.
Elle est injectée à un taux suffi- sant pour abaisser la température des vapeurs produites de ' 1] 11000 au moine et, de préférence de 14000 au moins en 1 seconder Le refroidissement est accompli de préférence en. beaucoup moins de temps, par exemple, en 0,25 seconde ou moins, comme indiqué ci-dessus. On préfère aussi, comme indiqué ci-dessus, refroidir d'une façon plus énergique en abaissant la tempéra-
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ture jusqu'à 425*0, et de préférence 37000 ou moins, à partir de la température initiale de 67500 ou davantage.
Les vapeurs refroidies, qui sont maintenant rela- tivement inertes quant à leur détérioration automatique, sont amenées par la conduite 51 à l'appareil de récupération 53.
Ce dernier comporte dans sa partie inférieure une série de
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chicanes 55 destinées à laver les vapeurs refroidies à mesure qu'elles s'écoulent vers le haut. On peut retirer du fond de la tour 53 par la conduite de sortie 57 une huile lourde oon- densée. On peut recycler tout ou partie de cette huile au réac- teur de cokéfaction 17, si on le désire.
Les vapeurs non condensées montent par une série'! de plateaux 59 pour un fractionnement plue poussé, le liquide condensé en provenant étant recueilli sur l'un des plateaux 61 pour être retiré par la conduite 63. On peut renvoyer ce liquide par un système classique de pompage par la conduite 65 au-dessus, pour le faire s'éoouler en contre-courant par rapport aux vapeurs montantes et les refroidir et les conden- ser ainsi plus efficacement. Les vapeurs qui s'élèvent au- dessus de la conduite 65 sont fractionnées plus à fond dans la partie supérieure 67 de la tour, laquelle contient des pla- teaux 69 appropriée de fractionnement* On peut retirer divers oourants latéraux si on le désire.
L'un de ceux-ci, de préfé- renoe, d'une gamme d'ébullition intermédiaire, peut servir . de liquide de refroidissement aux tuyères 41 et 45. Les gaz résiduels non condensés sont évacués en tête par la conduite de sortie 71.
Au cours de la conversion dans le réacteur, des dépôts carbonés, surtout du ooke mais contenant habituellement de l'huile qui continue à se dégager à l'état de vapeurs, sont déposéss sur les particules introduites à l'origine dans le réacteur. A mesure que ces particules chargées de dépôt sont séparées des vapeurs, on les fait passer en bas dans une zone 81 qui les recueille* La, on peut les purifier par un gaz de purification introduit par la conduite 83 afin de récupérer purification introduit par conduite afin de récupérer des vapeurs en supplément. On peut faire passer ces dernières en montant dans la conduite de sortie des produits, en contre-
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courant par rapport aux solides qui descendent.
Ces vapeurs
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peuvent encore, si on le désira être isolées par un joint . 4...i F ' éE]j étanche aux vapeurs établi dans la partie étroite 85. De " ' préférenoe, la vitesse et le volume des gaz introduits par la
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conduite 83 sont suffisants pour maintenir un lit fluiàifié '"' <"1, de solides à l'intérieur de la chambre 81 qui les reoueille. y s,a , .<j.<é,j, On fait passer les solides purifiés de la chambre ." iil qui les reoueillis par une oonduite sortie COUde" j]i;
1 qui les recueillis par une conduite de sortie 89 et le coude en U 91 dans la conduite 93 à écoulement ascendant. On dispose , à intervalles des jets d'aération et de propulsion, de préfé- rence, sous forme de vapeur, comm indiqué en 95, 97 et 99.
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,1 l,'y; Lorsque l'on désire réduire la dimension partioulaire des ,1à,) solides, ces conduites d'admission peuvent avoir la forme de v jets à grande vitesse. L'utilisation de ces jets, c''est-'a.-' 'i:: dire à des vitesses de plusieurs centaines de mètres/seconde,
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permet de briser les particules solides très eft'ioaoement, ...tl, ":'1,
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surtout si celles-ci sont en coke, comme il est habituellement ,.llï" préféré. On règle le débit de l'écoulement des solides par . < . la conduite 93 en réglant la quantité de l'écoulement des gaz 1 -1 par les tuyères 95, 97 et 99. J- On a prévu une vanne 101 d'obturation de sûreté.
Dans la figure 1, celle-ci est représentée près du haut de la conduite 93, mais elle pourrait être près du bas de cette conduite si on le,désire, ou dans la partie inférieure du tuyau montant' 89, comme il est évident.
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Les solides ascendants, qui ont été débarrassés de ,'' y ' leur résidu hydrnoarboné et n' ont pae oonséquent qu'une faible ? w3 teneur en produits volatils, passent dans me grande chambre '!f de combustion 105 en forme de conduite allongée. On envoie , à la conduite 105 un courant de gaz oomburant, tel que de l'air
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ou de l'oxygène, par l'admission 107. Si les particules elles- mêmes ne sont pas combustibles et/ou ne contiennent pas suffi-, samment de carbone pour fournir les besoins en chaleur, on peut ajouter un combustible provenant de l'extérieur en même tempe que de l'air. Même si les particules sont en coke, ainsi qu'il est habituellement préféré, il est inutile de les brûler . si l'on désire obtenir du ooke à titre de produit.
Dans ce cas, on fournira tout le combustible nécessaire, c'est-à-dire l'huile ou le gaz, avec l'air à la conduite 107, ou une partie de ce combustible peut être ajoutée en des points subséquents dans le brûleur, si on le désire. Le combustible venant de l'extérieur est consumé, de préférence, ce qui laisse non brû- lée une gracie partie du coke produit.
Comme il a été noté plus haut, il convient de compléter rapidement la combustion et le réchauffage.des soli- des. Ceci constitue une caractéristique importante de l'in- vention. la conséquence, les proportions de la chambre de combustion sont telles que la moyenne des particules la tra- verse complètement en moins de 3 secondes environ et, de pré- férence, en moins de 1,5 seconde. C'est ainsi que pour une chambre de combustion de 18 m de longueur, ,la vitesse moyenne doit être au moins de 6 m/s et, de préférence, plutôt plus , élevée. En raison de cette vitesse, il est avantageux de se servir d'un cyclone de séparation efficace et à action rapide pour séparer les solides des gaz de combustion.
Un tel ayolo- ne est indiqué en 109, il est de la même construction générale que les cyclones 31. 33 décrits ci-dessus.
Les solides sont séparés des gaz de combustion et ces derniers sont évacués en tête par la conduite de sortie
111. Comme ce cyclone est à séparation rapide, il est habi- tuellement avantageux de faire passer les gaz de combustion par''un cyclone secondaire pour pouvoir récupérer davantage
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fiù5 ,i , R de particules fines entraînées et empêcher une pollution aumosphérique nocive. Ce deuxième moyen de récupération (non représenté) peut être de n'importe quel type classique,
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Les solides séparés descendent dans la chambre , y.lk ,,,j, 113 d'épuration qui les recueille et qui fonctionne d'une
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manière à peu prés semblable à la chmbre 81 décrite précédom- ' ;y ment.
On peut introduire un gaz d'épuration par une ou plu**¯/ oieure admissions 1159 117 les particules épurées réo)2àv.*I sieurs admissions 115, 117 les particules épurées réchaud fées descendent dans le tuyau montant 11 et sont recyclées au réacteur en vue de pour suivre le procédé. On peut retire du coke sous forme de produit en n'importa quel point approprié
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du système, par exemple par la conduite de sortie 117' comman- dée par la vanne 119.
Dans certaines conditions opératoires, le ooke produit dans le procédé est entièrement consumé, de sorte qu'il n'en existe plus comme sous-produit,
En se reportant maintenant à la figure 3, on remarque-,1.,': ra que la production des produits vaporeux les plue avantageux augmente très notablement pour de faibles pressions partielles d'hydrocarbure. En môme temps, la production de méthane, dont la valeur est habituellement faible et qui est par suite peu
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avantageux à titre de produit principal, tombe rapidement u la 4, pression partielle d'hydrocarbure inférieure à 0,7 kg/om2 (absolue.
Au point de vue du rendement, il convient donc d'opérer avec une pression partielle d'hydrocarbure intérieure
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à out kg/cm Naturellement, la quantité de diluant inerte bzz est déterminée par la pression partielle d'hydrocarbure désirée. Par exemple, le tableau suivant montre quel est le pour- ;';
centage en poids de vapeur par rapport à la charge nécessaire pour des pressions partielles d'hydrocarbure de 0,35, 0,7 et
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1 , 4 kg/om2 Î
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<tb> Pression <SEP> partielle
<tb>
<tb> d'hydrocarbure, <SEP> kg/cm2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,35 <SEP> 0,7 <SEP> 1,4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Vapeur, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 130 <SEP> 48 <SEP> 6, <SEP> 6 <SEP>
<tb>
La quantité optimum de vapeur à utiliser dépend des valeurs relatives de la vapeur, des hydrocarbures et des frais d'équipement dans l'endi @t dans lequel on fait usage du ' procédé.
Les corrélations indiquées sur la figure 3 donnent les rendements en produits en 01, 02, C3, et 0. obtenus lors- qu'on introduit du gasoil dans le réaoteur. Quoique les ren- dements obtenus aveo les oharges résiduelles différent quelque peu de ceux indiqués figure 3 les résultats oonnus indiquent que les tendances aveo la pression partielle d'hydrocarbure sont à peu prés les mêmes. Les rendements indiqués à la figure 3 concernent les hydrocarbures tant saturée que non saturés.
Dans les conditions opératoires préférées de tempé- rature et de durée de contact décrites ci-dessus, soit environ 705 C et, de préférenoe, environ 0,5 seconde ou moins, les produits en C2 donnent 60 % ou plus d'éthylène. Les produits en C3 sont habituellement de plus de 90% oléfiniques, et la' proportion de butadiène, qui est parmi le$ produits en C4, celui qui a le plus de valeur, s'élève habituellement entre 30 et 40 % du total des produits en 0.,-dans des oonditions opératoires préférées.
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Comme indiqué ci-dessus, la conversion en gaz sec (c'est-à-dire en C3 et plus légers) détermine dans une mesure considérable le rendement global du procédé. Il est préféra-, ble de maintenir cette conversion dans les limites de 25 à 40 % en poids par rapport à la charge. La conversion d'environ 30 % pour la plupart des charges se rapproche de la meilleure.
Il doit aussi être entendu que d'autres produits avantageux, en outre de ceux particulièrement désignés ci-dessus, sont obtenus dans les mômes conditions opératoires. Les diçléfines en C5 s'obtiennent en rendements raisonnables et on obtient quelques rendements en benzène, toluène et xylène, qui ont tous plus de valeur que le gasoil ou l'essence dans la plupart des raffineries,
A titre d'exemple particulier d'une opération Bâtis.. faisante, on introduit dans le réacteur, aveo de la vapeur surchauffés, des particyules solides préchauffées à 815 C.
La vitesse dans le tuyau montant, avan l'introduction de vapeur, est comprise entre 90 et 150 cm/s. L'addition de va- peur porte cette vitesse à 4,5 à 5 m/s On pulvérise la char- ge résiduelle, par exemple un brut réduit de la Louisiane, par la tuyère de répartition ou anneau 29 dans les solides chauds. La charge produit suffisamment de gaz lors de la vaporisation et du oraquage pour''élever la vitesse à 18 m.s à la sortie du réacteur. La durée nominale du passage des gaz dans la partie du réacteur formant conduite de transfert est d'environ 0,25 seconde. Dans le cyclone, la durée de la réac- tion est d'environ 0,25 seconde.
Le cyclone constitue la partie terminale du réacteur en fait, et il est important de soustraire, armant que possible,le gaz d'un contact avec les solides aussi ra p idement qu'il en est sépar Les produits vaporeux sont trempés à la sortie du cyclone par une pulvéri- sation d'huile froide, et ils sont refroidis à 280 C en vue
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de refroidir les vapeurs plus volatiles et de oondenser une fraction de goudron, bouillant à plus de 345 C, se trouvant parmi les produits. L'huile de refroidissement utilisée ici est une fraction bouillant entre 220 et 345 C. recyclée à partir de l'appareil de fractionnement.
Les solides qui sont séparés des produite sont purifiés par de la vapeur dans une zone de purification présentant une durée de séjour pour les solides d'environ 10 secondes. Un débit de vapeur produisant 2 V/V dans le purificateur est suffisant pour éviter une perte appréciable de produits vaporeux,2 ou 3 16 de produits vaporeux seraient autrement emportés dans la zone de oombus- tion.
Lord de leur entrée dans le brûleur, on mélange de l'air solide purifié, et la combustion'continue. La température des solides atteint 815 C en 1,5 à 2 secondes environ, et le brûleur est conçu pour une vitesse à la sortie .de 18 mis. Les solides chauffés sont séparés des gaz brûlés dans un cyclone 109 à courte durée de séjour. On bécupère la chaleur perdue dans les gaz brûlés dans une chaudière à chaleur perdue (non représentée). Les solides provenant du cyclone tombent dans la ohambre 113 et sont purifiés par la vapeur en vue d'éviter d'amener des gaz brûles dans le réac- teur.
Dans la disposition de la figure 1, une partie de la vapeur de purification introduite dans la conduite 83 s'écoule en montant dans la conduite de sortie 33-35. Cette vapeur. avec celle ajoutée aux solides entrant dans le réacteur, forme un total d'environ 5 % en poids par rapport à la charge d'huile.
A titre d'exemple, on obtient les produits suivants en introduisant un résidu à 2,4 % de la Louisiane du Sud bouillant à 705 C avec une conversion à 30% en produits en C3 et plus légers et une pression partielle d'hydrocarbures
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de 0,35 kg/cm2 (absolue) :
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<tb> Rendements <SEP> en
<tb>
<tb> produite
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> G2 <SEP> en <SEP> poids <SEP>
<tb>
<tb> Gaz <SEP> non <SEP> hydrocarbure <SEP> 0.9
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> H2 <SEP> 0,6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> CE <SEP> 4 <SEP> ICI <SEP> 6,3
<tb>
<tb>
<tb> C2H4 <SEP> 10,3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> C2H6 <SEP> 2,8
<tb>
<tb>
<tb> C3H6 <SEP> 8,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> C3H8 <SEP> 0,6
<tb>
EMI18.2
a 4E6 2e24
EMI18.3
<tb> C4H8 <SEP> 4,1
<tb>
EMI18.4
p4H1 Q 0,1
EMI18.5
<tb> 0-220 <SEP> C <SEP> (ex-benzbne) <SEP> 17,2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Benzène <SEP> C,83
<tb>
EMI18.6
220-345 00 7,2 ' " 345 00 + (ykompriis coke) lµll. 38,4
Il doit être entendu que l'exemple ci-dessus n'est que l'un des divers modes envisages d'opération.
On peut - faire fonctionner ce système dans les limites décrites plue haut et il est hautement efficace. Un brut réduit de faible valeur se trouve converti en produits de grande valeur avec de bons rendements en suivant les conditions spécifiées.
REVENDICATIONS l.- Procédé de conversion d'une huile lourde d'hydro- carbure pour produire des produits plus volatils comprenant
EMI18.7
des'proportj.ons sensibles d'oléfines dans la gamme en 029 ainsi'
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.