FR2683542A1 - Process for thermal pyrolysis of hydrocarbons using a gas generator and using an external combustion of a fuel with compressed air - Google Patents

Process for thermal pyrolysis of hydrocarbons using a gas generator and using an external combustion of a fuel with compressed air Download PDF

Info

Publication number
FR2683542A1
FR2683542A1 FR9113796A FR9113796A FR2683542A1 FR 2683542 A1 FR2683542 A1 FR 2683542A1 FR 9113796 A FR9113796 A FR 9113796A FR 9113796 A FR9113796 A FR 9113796A FR 2683542 A1 FR2683542 A1 FR 2683542A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
reactor
heating
heat exchanger
combustion
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9113796A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2683542B1 (en
Inventor
Minkkinen Ari
Mank Larry
Huin Roland
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IFP Energies Nouvelles IFPEN filed Critical IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority to FR9113796A priority Critical patent/FR2683542B1/en
Publication of FR2683542A1 publication Critical patent/FR2683542A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2683542B1 publication Critical patent/FR2683542B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C10G9/14Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils in pipes or coils with or without auxiliary means, e.g. digesters, soaking drums, expansion means
    • C10G9/18Apparatus
    • C10G9/20Tube furnaces
    • 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
    • C10G9/14Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils in pipes or coils with or without auxiliary means, e.g. digesters, soaking drums, expansion means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/40Ethylene production

Abstract

Improvement to a process and to a device for carrying out endothermic chemical reactions such as a steam-cracking reaction for producing ethylene. The heating gases under pressure travelling in the calandria (14) of a heat exchanger-reactor (11) are conveyed into at least one power-recovery turbine (22) which puts into action at least one air compressor (51) into which an appropriate volume of air is conveyed. The air is compressed to a determined pressure and heated in a combustion zone (55) distinct from that (1) feeding the heat exchanger-reactor. The compressed heating effluents are also conveyed into the calandria of the heat exchanger-reactor (1). The energy recovered in the power-recovery turbine thus makes it possible to reduce the number of gas generators (1) supplying heating gas to the heat exchangers-reactors.

Description

L'invention concerne un perfectionnement à un procédé et un dispositif pour réaliser des réactions chimiques endothermiques par passage de la charge dans un échangeur thermique sous pression et à haute température.The invention relates to an improvement to a method and a device for carrying out endothermic chemical reactions by passing the charge through a heat exchanger under pressure and at high temperature.

Elle s'applique notamment à la mise en oeuvre d'une réaction non catalytique comme le vapocraquage d'une charge hydrocarbonée telle que du naphta ou de l'éthane conduisant à la production d'éthylène et à la mise en oeuvre d'une réaction catalytique comme la production d'hydrocarbures aromatiques à partir d'une charge comprenant en majeure partie des hydrocarbures aliphatiques saturés, de 2 à 20 atomes de carbone ou la production d'hydrocarbures oléfiniques à partir de cette même charge.It applies in particular to the implementation of a non-catalytic reaction such as the steam cracking of a hydrocarbon feed such as naphtha or ethane leading to the production of ethylene and to the implementation of a reaction catalytic like the production of aromatic hydrocarbons from a feed comprising mainly of saturated aliphatic hydrocarbons, from 2 to 20 carbon atoms or the production of olefinic hydrocarbons from this same feed.

La demanderesse a déjà décrit dans deux demandes de brevet français déposées sous les No. 91/04.688 et 91/04.689 un procédé de vapocraquage à partir d'un mélange gazeux d'une charge hydrocarbonée contenant de 2 à 20 atomes de carbone et de vapeur d'eau, comportant une phase de chauffage dans une zone de chauffage dans des conditions appropriées, qui délivre un effluent chaud de vapocraquage riche en éthylène et une phase de refroidissement rapide dudit effluent dans une zone de refroidissement dans des conditions appropriées et l'on récupère ledit effluent de vapocraquage refroidi.The applicant has already described in two French patent applications filed under No. 91 / 04.688 and 91 / 04.689 a process of steam cracking from a gaseous mixture of a hydrocarbon feed containing from 2 to 20 carbon atoms and of vapor of water, comprising a heating phase in a heating zone under appropriate conditions, which delivers a hot effluent of steam cracking rich in ethylene and a rapid cooling phase of said effluent in a cooling zone under appropriate conditions and one recovers said cooled steam cracking effluent.

On introduit ledit mélange de préférence préalablement chauffé, dans un rapport adéquat hydrocarbures sur vapeur d'eau à une des extrémités d'au moins un réacteur-échangeur de chaleur sous pression à tubes et à calandre, et on fait circuler le mélange à l'intérieur d'une pluralité de tubes contenus dans ledit réacteuréchangeur.Said mixture is preferably introduced beforehand, in an adequate hydrocarbon-to-water vapor ratio at one end of at least one reactor and shell and tube pressurized heat exchanger, and the mixture is circulated inside a plurality of tubes contained in said exchanger reactor.

On effectue la phase de chauffage du mélange gazeux dans le réacteur-échangeur de chaleur selon les étapes suivantes: a) on fait passer dans des conditions de débit appropriées une quantité d'air et une
quantité de combustible dans au moins un générateur à gaz, adapté à délivrer
des gaz de chauffage à une pression et à une température adéquates et
contenant de 10 à 20 % d'oxygène en volume; b) On envoie lesdits gaz à une entrée de la calandre du réacteur-échangeur de
chaleur à l'une des extrémités, de préférence côté introduction du mélange, et
on fait circuler lesdits gaz dans la calandre du réacteur-échangeur de chaleur de
façon à échanger de la chaleur indirectement avec le mélange gazeux; c) On effectue éventuellement une combustion in situ dans au moins une partie de
la calandre du réacteur-échangeur, de préférence au milieu du réacteur
échangeur, d'une quantité appropriée de combustible gazeux et éventuellement
de gaz inerte par au moins une partie desdits gaz, le combustible étant injecté
dans des conditions telles que la température est maintenue sensiblement
constante tout le long desdits tubes, et on évacue lesdits gaz de chauffage et de
combustion in situ par une sortie de la calandre à l'autre extrémité, et l'on
récupère un effluent chaud de vapocraquage riche en éthylène que l'on envoie
immédiatement dans la zone de refroidissement.
The heating phase of the gas mixture is carried out in the reactor-heat exchanger according to the following steps: a) an amount of air and a
quantity of fuel in at least one gas generator, suitable for delivering
heating gases at adequate pressure and temperature and
containing 10 to 20% oxygen by volume; b) Said gases are sent to an inlet of the shell of the reactor-heat exchanger
heat at one end, preferably on the introduction side of the mixture, and
said gases are circulated in the shell of the reactor-heat exchanger of
so as to exchange heat indirectly with the gas mixture; c) An in situ combustion is optionally carried out in at least part of
the shell of the reactor-exchanger, preferably in the middle of the reactor
exchanger, an appropriate quantity of gaseous fuel and possibly
inert gas by at least part of said gas, the fuel being injected
under conditions such that the temperature is maintained substantially
constant all along said tubes, and said heating gases and
combustion in situ through an outlet from the calender at the other end, and
collects a hot ethylene-rich steam cracking effluent that is sent
immediately in the cooling zone.

La pression des gaz de chauffage est généralement de 4 à 20 bar (1 bar = 105Pa) et leur température de 600 à 1400"C. Cette température est au moins en partie obtenue par la combustion d'une quantité appropriée de combustible grâce à au moins une partie des gaz contenant de l'oxygène provenant du générateur à gaz, dans une zone de post combustion en aval de ce dernier. Les gaz de chauffage ainsi que les gaz de combustion résultant de la combustion in-situ dans la calandre qui ont circulé à travers celle-ci sont généralement évacués à une température de 580 à 12500C et sous une pression de 1 à 19 bar et sont envoyés dans un second échangeur de chaleur dans lequel on préchauffe le mélange d'hydrocarbures et de vapeur, de préférence à contre-courant du sens d'écoulement de gaz.Ces gaz de chauffage ayant traversé le second échangeur de chaleur sont habituellement récupérés à une
température de 550 à 4500C et sous une pression de 3 à 19 bar et sont envoyés dans
au moins une turbine de récupération de puissance.
The pressure of the heating gases is generally from 4 to 20 bar (1 bar = 105 Pa) and their temperature from 600 to 1400 "C. This temperature is at least partly obtained by the combustion of an appropriate quantity of fuel thanks to the minus part of the oxygen-containing gases from the gas generator, in a post-combustion zone downstream of the latter. The heating gases as well as the combustion gases resulting from the in-situ combustion in the shell which have circulated through it are generally evacuated at a temperature of 580 to 12500C and under a pressure of 1 to 19 bar and are sent to a second heat exchanger in which the mixture of hydrocarbons and steam is preheated, preferably at counterflow of the gas flow direction. These heating gases which have passed through the second heat exchanger are usually recovered at a
temperature from 550 to 4500C and under a pressure from 3 to 19 bar and are sent to
at least one power recovery turbine.

La récupération de puissance est, par exemple, de 50 à 60 MW pour une unité de
production d'éthylène de 400 000 tonnes par an, mettant en jeu par exemple deux
générateurs à gaz du type GE LM 5000.
The power recovery is, for example, from 50 to 60 MW for a unit of
ethylene production of 400,000 tonnes per year, involving for example two
gas generators of the type GE LM 5000.

Généralement, pour une unité de cette taille, le besoin en énergie n'excède pas 20 à 30 MW et il peut être apporté au moins en partie par la récupération de la chaleur de réaction (process heat) qui a été transformée en vapeur haute pression. On est alors confronté à un problème d'excès d'énergie qui n'est pas toujours valorisable sur le site de l'unité et qui nuit à l'économie du procédé.Generally, for a unit of this size, the energy requirement does not exceed 20 to 30 MW and it can be provided at least in part by recovering the reaction heat (process heat) which has been transformed into high pressure steam . We are then faced with a problem of excess energy which is not always recoverable on the site of the unit and which harms the economy of the process.

L'objet de la présente invention est de remédier à cet inconvénient et de ce fait, de rendre le procédé plus économique.The object of the present invention is to remedy this drawback and therefore to make the process more economical.

Plus généralement, elle concerne un procédé de pyrolyse thermique à partir d'un mélange gazeux d'une charge hydrocarbonée contenant de 2 à 20 atomes de carbone, comportant une phase de chauffage dans une zone de chauffage dans des conditions appropriées qui, délivre un effluent chaud hydrocarboné, selon laquelle on fait passer des gaz de chauffage contenant de l'air délivrés par au moins un générateur à gaz à une température et à une pression adéquates dans au moins un réacteur-échangeur de chaleur comportant des tubes où circule le mélange gazeux et une calandre où circulent les gaz de chauffage, on effectue éventuellement une combustion in-situ, dans au moins une partie de ladite calandre, d'une quantité appropriée de combustible gazeux par au moins une partie desdits gaz, on envoie lesdits gaz ainsi que les gaz éventuels de combustion dans un second échangeur de chaleur puis on les récupère à une température et à une pression suffisantes pour les envoyer dans au moins une turbine de récupération de puissance, ledit procédé comportant la récupération dudit effluents
De manière plus précise, selon la présente invention, on introduit en général un volume d'air approprié dans au moins un compresseur mis en action par au moins une turbine de récupération de puissance, on comprime le volume d'air à une pression adéquate, on réalise dans des conditions appropriées la combustion d'une quantité déterminée de combustible de préférence gazeux par au moins une partie dudit volume d'air dans au moins une zone de combustion externe et distincte du générateur à gaz alimentant le réacteur-échangeur de chaleur et on obtient des effluents de chauffage comprimés que l'on envoie à l'entrée de la calandre du réacteur-échangeur de chaleur.
More generally, it relates to a process for thermal pyrolysis from a gaseous mixture of a hydrocarbon feed containing from 2 to 20 carbon atoms, comprising a heating phase in a heating zone under appropriate conditions which, delivers an effluent hot hydrocarbon, according to which heating gases containing air supplied by at least one gas generator are passed at an adequate temperature and pressure in at least one heat exchanger-reactor comprising tubes through which the gas mixture circulates and a calender where the heating gases circulate, an in situ combustion is optionally carried out, in at least part of said calender, of an appropriate quantity of gaseous fuel by at least part of said gases, said gases are sent together with any combustion gases in a second heat exchanger and then they are recovered at a temperature and at a pressure sufficient for the e send to at least one power recovery turbine, said method comprising recovering said effluent
More precisely, according to the present invention, a suitable volume of air is generally introduced into at least one compressor activated by at least one power recovery turbine, the air volume is compressed to an adequate pressure, the combustion of a determined quantity of preferably gaseous fuel is carried out under appropriate conditions by at least a portion of said volume of air in at least one external combustion zone separate from the gas generator supplying the reactor-heat exchanger and compressed heating effluents are obtained which are sent to the inlet of the shell of the heat-exchanger reactor.

Ainsi une partie au moins de l'énergie disponible dans la turbine de récupération de puissance est récupérée pour mettre en mouvement au moins un compresseur axial d'air. L'air comprimé, puis rechauffé à haute température permet d'apporter le complément de chaleur nécessaire à la réaction endothermique, ce qui permet de minimiser la puissance du générateur à gaz ou de diminuer le nombre de générateurs à gaz.Thus at least part of the energy available in the power recovery turbine is recovered to set in motion at least one axial air compressor. The compressed air, then reheated to high temperature, provides the additional heat necessary for the endothermic reaction, which makes it possible to minimize the power of the gas generator or to reduce the number of gas generators.

Le volume d'air comprimé par unité de temps dans la turbine de récupération de puissance correspond habituellement à 30 à 60 % de la quantité d'air par unité de temps circulant dans le réacteur échangeur et de préférence de 45 à 55 %.The volume of compressed air per unit of time in the power recovery turbine usually corresponds to 30 to 60% of the amount of air per unit of time circulating in the exchanger reactor and preferably from 45 to 55%.

Selon une caractéristique du procédé, le volume d'air est en règle générale comprimé à une pression de 4 à 20 bar et de préférence de 6 à 10 bar. La température de l'air comprimé avant la combustion externe du combustible gazeux ou liquide introduit peut être de 200 à 500"C et de préférence de 350"C à 400"C. According to a characteristic of the process, the volume of air is generally compressed to a pressure of 4 to 20 bar and preferably from 6 to 10 bar. The temperature of the compressed air before the external combustion of the gaseous or liquid fuel introduced may be from 200 to 500 "C and preferably from 350" C to 400 "C.

Selon une autre caractéristique du procédé, la température des gaz et effluents de chauffage est habituellement de 600 à 14000C et de préférence de 1000 à 12000C.According to another characteristic of the process, the temperature of the heating gases and effluents is usually from 600 to 14000C and preferably from 1000 to 12000C.

I1 peut être avantageux d'effectuer par des moyens adéquats une combustion contrôlée in-situ dans au moins une partie de la calandre d'une quantité appropriée de combustible gazeux et éventuellement de gaz inerte par au moins une partie des gaz et effluents de chauffage, le combustible étant injecté dans des conditions telles que la température est maintenue sensiblement constante tout le long des tubes. It may be advantageous to carry out, by suitable means, controlled combustion in situ in at least part of the calender of an appropriate quantity of gaseous fuel and possibly inert gas with at least part of the heating gases and effluents, the fuel being injected under conditions such that the temperature is kept substantially constant all along the tubes.

La présente invention concerne aussi un dispositif pour la mise en oeuvre d'une réaction endothermique telle qu'une réaction de vapocraquage comportant un réacteur de chauffage, ledit réacteur de chauffage comportant au moins un générateur à gaz (1), au moins un réacteur-échangeur de chaleur (11) sous pression de forme allongée, à tubes (12) et à calandre (14) comprenant à l'une de ses extrémités une entrée des gaz de chauffage reliée au générateur à gaz et connectée à ladite calandre du réacteur-échangeur dans laquelle lesdits gaz circulent et chauffent lesdits tubes où circule une charge hydrocarbonée et où s'effectue la réaction, ledit réacteur-échangeur comportant à l'autre extrémité une sortie desdits gaz, connectée à au moins une turbine de récupération de puissance (22), ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte au moins un compresseur d'air (51) mis en action par ladite turbine (22) de récupération de puissance, un moyen d'alimentation en air (53) dudit compresseur, des premiers moyens de transfert (54) de l'air comprimé vers des moyen de combustion (55) définis ci-dessous, des moyens de combustion (55) d'un combustible par l'air comprimé, externes et distincts du générateur à gaz comprenant une alimentation (5c) en combustible et adaptés à délivrer des effluents de chauffage comprimés, et des seconds moyens de transfert (56) des effluents de chauffage comprimés vers ladite entrée de la calandre (14) du réacteur -échangeur de chaleur.The present invention also relates to a device for carrying out an endothermic reaction such as a steam cracking reaction comprising a heating reactor, said heating reactor comprising at least one gas generator (1), at least one reactor- elongated pressure heat exchanger (11), with tubes (12) and calender (14) comprising at one of its ends a heating gas inlet connected to the gas generator and connected to said reactor calender- exchanger in which said gases circulate and heat said tubes where a hydrocarbon charge circulates and where the reaction takes place, said reactor-exchanger comprising at the other end an outlet for said gases, connected to at least one power recovery turbine (22 ), said device being characterized in that it comprises at least one air compressor (51) actuated by said power recovery turbine (22), means supplying air (53) to said compressor, first means (54) for transferring compressed air to combustion means (55) defined below, means (55) for combustion of a fuel by l compressed air, external and separate from the gas generator comprising a fuel supply (5c) and adapted to deliver compressed heating effluents, and second means (56) for transferring the compressed heating effluents to said inlet of the calender ( 14) of the reactor-heat exchanger.

Selon un mode de réalisation préféré, un second échangeur de chaleur peut être interposé entre la sortie des gaz de chauffage de la calandre du réacteur-échangeur de chaleur et l'entrée de la turbine de récupération de puissance. Cet échangeur de chaleur est adapté généralement au préchauffage de la charge devant circuler dans les tubes réactionnels du réacteur-échangeur.According to a preferred embodiment, a second heat exchanger can be interposed between the outlet of the heating gases from the shell of the reactor-heat exchanger and the inlet of the power recovery turbine. This heat exchanger is generally suitable for preheating the charge which must circulate in the reaction tubes of the reactor-exchanger.

ll est bien entendu que les tubes réactionnels pourraient être remplis d'au moins un catalyseur, zéolithique par exemple, dans lequel circulerait une charge hydrocarbonée comprenant éventuellement de l'hydrogène, par exemple. It is understood that the reaction tubes could be filled with at least one catalyst, zeolitic for example, in which a hydrocarbon feedstock possibly comprising hydrogen, for example, would circulate.

L'invention sera mieux comprise au vu de la figure ci-jointe illustrant un mode de réalisation applicable à la production d'éthylène et de propylène par pyrolyse à la vapeur d'eau de naphta, mettant principalement en évidence la mise en oeuvre du chauffage et la récupération d'énergie mécanique. Un générateur à gaz 1, qui peut être un moteur à réaction (Jet Engine) comprend un compresseur axial d'air amené par une ligne 3 qui le comprime à environ 10 à 20 bar. La température de l'air augmente d'environ 300 à 450 Oc par compression. L'air comprimé passe dans une chambre de combustion qui est une partie intégrante du moteur à réaction et qui est alimentée en combustible par les lignes 5 et 5a. Ce combustible peut être du méthane jusqu'au fuel oil (fioule).Une combustion exothermique est initiée et se déroule à pression constante pour augmenter la température de l'air à environ 1000 à 12000C. L'air et les produits de combustion très chauds sont ensuite étendus vers une turbine de récupération de puissance (non représentée) à haute pression qui conduit le compresseur d'air. The invention will be better understood in view of the attached figure illustrating an embodiment applicable to the production of ethylene and propylene by steam pyrolysis of naphtha water, mainly highlighting the implementation of heating and mechanical energy recovery. A gas generator 1, which can be a jet engine (Jet Engine) comprises an axial air compressor supplied by a line 3 which compresses it to about 10 to 20 bar. The air temperature increases by approximately 300 to 450 Oc by compression. The compressed air passes through a combustion chamber which is an integral part of the jet engine and which is supplied with fuel by lines 5 and 5a. This fuel can be from methane to fuel oil. An exothermic combustion is initiated and takes place at constant pressure to increase the air temperature to around 1000 to 12000C. The very hot air and combustion products are then extended to a high pressure power recovery turbine (not shown) which drives the air compressor.

L'air et les produits de combustion quittent le générateur à gaz 1 à une pression d'environ 5 à 8 bar et à une température d'environ 700 à 800"C et sont envoyés à la sortie de la turbine, vers une chambre à post-combustion non représentée sur la figure dans laquelle du combustible est introduit par la ligne Sa. La température des fumées de combustion et de l'air (gaz de chauffage) qui peuvent encore contenir de 15 à 19 % en volume d'oxygène peut atteindre environ 1100 à 14000C. Ces gaz sont utilisés comme source de chaleur dans un réacteur-échangeur de chaleur cidessous et leur température peut être contrôlée par des moyens appropriés asservissant une vanne d'alimentation en combustible reliée à la post-combustion.The air and the products of combustion leave the gas generator 1 at a pressure of approximately 5 to 8 bar and at a temperature of approximately 700 to 800 "C and are sent to the outlet of the turbine, to a post-combustion not shown in the figure in which fuel is introduced via line Sa. The temperature of the combustion fumes and of the air (heating gas) which may still contain from 15 to 19% by volume of oxygen can These gases are used as a heat source in a reactor-heat exchanger below and their temperature can be controlled by appropriate means controlling a fuel supply valve connected to the post-combustion.

Ce réacteur-échangeur de chaleur a été décrit dans la demande de brevet français de la Demanderesse sous le nO 91/04.687.This heat exchanger-reactor has been described in the French patent application of the Applicant under the number 91 / 04.687.

I1 sont envoyés par une ligne 10 vers l'extrémité inférieure d'une pluralité de réacteurs-échangeur de chaleur 1 1 verticaux et de forme allongée. Chaque réacteuréchangeur de type tube et calandre comprend une enceinte revêtue en matériau réfractaire contenant une calandre 14 en acier sans alliage par exemple, adaptée à supporter une pression d'environ 20 bar. Cette calandre comprend des éléments internes non représentés adaptés à réaliser une circulation en chicane des gaz et favorisant la turbulence et le mélange de ces gaz, par exemple des éléments internes comprenant en alternance un disque plein central et un disque percé (disc and doughnut; G.A. Skrotzki, Power, Juin 1954). I1 are sent by a line 10 to the lower end of a plurality of reactors-heat exchanger 1 1 vertical and elongated. Each tube and shell type reactor-exchanger comprises an enclosure coated with refractory material containing a shell 14 made of non-alloy steel for example, adapted to withstand a pressure of approximately 20 bar. This grille includes internal elements, not shown, adapted to achieve a gas baffle circulation and promoting turbulence and the mixing of these gases, for example internal elements alternately comprising a central solid disc and a pierced disc (disc and donut; GA Skrotzki, Power, June 1954).

Le réacteur-échangeur contient par ailleurs une pluralité de tubes 12 réactionnels, un millier environ de 20 mm de diamètre, en acier type Incoloy, à haute teneur en nickel, sensiblement parallèles entre eux et sensiblement parallèles à l'axe du réacteur-échangeur de chaleur. Ces tubes sont adaptés à recevoir, grâce à une alimentation en parallèle, un mélange préchauffé à 580-6500C sous 1,5 à 3 bar, de vapeur d'eau et d'hydrocarbures, une coupe naphta par exemple, par une ligne débouchant à l'extrémité inférieure du réacteur 11, de sorte que le mélange gazeux hydrocarboné circule de bas en haut dans le réacteur-échangeur dans des conditions telles que son temps de séjour est limité à environ 100 à 300 ms. The reactor-exchanger also contains a plurality of reaction tubes 12, about a thousand of 20 mm in diameter, made of Incoloy type steel, with high nickel content, substantially parallel to each other and substantially parallel to the axis of the reactor-exchanger of heat. These tubes are adapted to receive, thanks to a parallel supply, a mixture preheated to 580-6500C under 1.5 to 3 bar, of steam and hydrocarbons, a naphtha cut for example, by a line leading to the lower end of the reactor 11, so that the gaseous hydrocarbon mixture flows from bottom to top in the reactor-exchanger under conditions such that its residence time is limited to approximately 100 to 300 ms.

Les tubes 12 sont chauffés essentiellement par convection sensiblement à la température des gaz de chauffage qui circulent dans la calandre 14 connectée à la ligne 10 par l'intermédiaire, par exemple d'un ajutage non représenté sur la figure à la base de la calandre. Ainsi, les gaz de chauffage riches en oxygène (10 à 19 %) circulent dans le même sens d'écoulement que celui du mélange gazeux dans les tubes, ce qui favorise un apport de chaleur plus important au tout début de la réaction.The tubes 12 are heated essentially by convection substantially at the temperature of the heating gases which circulate in the calender 14 connected to the line 10 via, for example a nozzle not shown in the figure at the base of the calender. Thus, the oxygen-rich heating gases (10 to 19%) circulate in the same flow direction as that of the gaseous mixture in the tubes, which promotes a greater heat supply at the very beginning of the reaction.

Le réacteur-échangeur comporte à l'une de ses extrémités, côté évacuation de l'effluent gazeux par exemple, une chambre de mélange du combustible gazeux et de vapeur d'eau de dilution, sensiblement cylindrique, étanche aux gaz de chauffage et au mélange gazeux constituant la charge. Elle est délimitée, côté extrémité du réacteur-échangeur, par une paroi circulaire et flottante qui supporte les tubes réactionnels traversant cette chambre et côté calandre par une paroi circulaire flottante supportant des tubes d'injection (15) qui débouchent dans ladite chambre.The reactor-exchanger comprises at one of its ends, on the discharge side of the gaseous effluent for example, a chamber for mixing the gaseous fuel and dilution water vapor, substantially cylindrical, impervious to the heating gases and to the mixture gaseous constituting the charge. It is delimited, on the end side of the reactor-exchanger, by a floating circular wall which supports the reaction tubes passing through this chamber and on the shell side by a floating circular wall supporting injection tubes (15) which open into said chamber.

Celle-ci est connectée à des moyens d'introduction 5b, de combustible gazeux (méthane par exemple) et de vapeur d'eau. Elle est adaptée à réaliser un préchauffage du combustible et de la vapeur d'eau et le refroidissement des parois de la chambre. Elle contribue également au mélange du combustible et de la vapeur d'eau qui est d'autant mieux réalisé que les arrivées de combustible et de vapeur d'eau dans la chambre cylindrique sont tangentielles et diamétralement opposées.This is connected to introduction means 5b, gaseous fuel (methane for example) and water vapor. It is suitable for preheating the fuel and water vapor and cooling the walls of the chamber. It also contributes to the mixture of fuel and water vapor which is all the better achieved when the fuel and water vapor arrivals in the cylindrical chamber are tangential and diametrically opposite.

La chambre de mélange est par exemple située à l'extrémité côté évacuation de l'effluent gazeux. Elle permet, selon ce mode de réalisation particulièrement avantageux, de réaliser une prétrempe de L'effluent de 5 à 500C par exemple, dans les tubes réactionnels refroidis par le mélange, sur une longueur représentant de 1/50 à 1/10 de leur longueur et avantageusement de 1/25 à 1/15 de leur longueur.The mixing chamber is for example located at the end on the discharge side of the gaseous effluent. According to this particularly advantageous embodiment, it allows a pre-tempering of the effluent from 5 to 500C for example, in the reaction tubes cooled by the mixture, over a length representing from 1/50 to 1/10 of their length. and advantageously from 1/25 to 1/15 of their length.

Afin de maintenir la température sensiblement constante vers 1000"C tout le long de la réaction, il est installé une pluralité de tubes 15 d'injection du combustible, en incoloy (environ 5 % du nombre de tubes réactionnels) dont l'extrémité supérieure débouche dans la chambre de mélange et dont l'autre extrémité inférieure est fermée, ces tubes étant adaptés à réaliser une combustion contrôlée dans la calandre. Ces tubes sont sensiblement parallèles aux tubes réactionnels et sont disposés de façon à être sensiblement au centre d'un cercle que forment les tubes réactionnels avoisinants.Ces tubes d'injection de combustible gazeux reliés à une alimentation en combustible gazeux sont percés à leur périphérie d'orifices calibrés disposés selon des cercles judicieusement répartis tout le long de ces tubes, par exemple tous les mètres, de façon que l'augmentation locale de température résultant de la combustion du combustible et d'une partie des gaz de chauffage soit en général d'environ 20 à 1000C et avantageusement 40 à 600C. Ces orifices sont habituellement situés entre les disques constituant les éléments internes. Compte tenu de la perte de charge existant dans la calandre, les orifices de préférence circulaires ont des surfaces d'ouvertures de plus en plus petites, dans le sens de l'écoulement des gaz dans la calandre pour pouvoir introduire sensiblement le même débit à chaque niveau d'injection.In order to keep the temperature substantially constant around 1000 "C throughout the reaction, a plurality of fuel injection tubes 15 are installed, in incoloy (about 5% of the number of reaction tubes), the upper end of which opens out. in the mixing chamber and the other lower end of which is closed, these tubes being adapted to achieve controlled combustion in the calender. These tubes are substantially parallel to the reaction tubes and are arranged so as to be substantially in the center of a circle. formed by the neighboring reaction tubes. These gaseous fuel injection tubes connected to a gaseous fuel supply are pierced at their periphery with calibrated orifices arranged in circles judiciously distributed along these tubes, for example every meter, so that the local temperature increase resulting from the combustion of the fuel and part of the heating is generally about 20 to 1000C and advantageously 40 to 600C. These holes are usually located between the discs constituting the internal elements. Taking into account the pressure drop existing in the grille, the preferably circular orifices have smaller and smaller opening surfaces, in the direction of the flow of gases in the grille so as to be able to introduce substantially the same flow rate at each injection level.

Pour contrôler le niveau thermique de la réaction, pour éviter éventuellement les points chauds et pour minimiser les risques de craquage du combustible notamment des hydrocarbures autres que le méthane, il peut être ajouté à l'alimentation en combustible, de la vapeur d'eau qui permet de diluer le mélange, généralement dans un rapport vapeur basse pression sur combustible compris par exemple entre 0,2 et 20 et avantageusement entre 0,8 et 5 en poids. Finalement, la différence très élevée de température et donc la possibilité d'effectuer un transfert thermique rapide très important cumulée avec des ajouts locaux d'énergie thermique contribuent à induire un profil de température sensiblement carré tout le long de la réaction, ce qui favorise un meilleur rendement en éthylène.To control the thermal level of the reaction, to possibly avoid hot spots and to minimize the risk of cracking of the fuel, in particular hydrocarbons other than methane, water vapor can be added to the fuel supply. makes it possible to dilute the mixture, generally in a low pressure vapor to fuel ratio of for example between 0.2 and 20 and advantageously between 0.8 and 5 by weight. Finally, the very high temperature difference and therefore the possibility of carrying out a very large rapid thermal transfer combined with local additions of thermal energy contribute to inducing a substantially square temperature profile throughout the reaction, which promotes a better ethylene yield.

Les gaz de chauffage et les gaz de combustion ci-avant contenant encore de 10 à 12 % en volume d'oxygène sont recueillis et évacués au sommet du réacteuréchangeur de chaleur à environ 900 - 10500C et sous environ 5 à 7 bar par une ligne 17 et dirigés vers l'extrémité supérieure d'un échangeur 18 de chaleur conventionnel gaz-gaz. Celui-ci est adapté à préchauffer à contre-courant par convection dans des tubes appropriés le mélange gazeux réactionnel d'hydrocarbures et de vapeur d'eau à 580-650"C. Le mélange, une fois préchauffé est envoyé à l'extrémité inférieure du réacteur-échangeur de chaleur.The above heating gases and combustion gases still containing 10 to 12% by volume of oxygen are collected and evacuated at the top of the reactor heat exchanger at approximately 900-10,500C and at approximately 5 to 7 bar via a line 17 and directed towards the upper end of a conventional gas-gas heat exchanger 18. This is suitable for preheating against the current by convection in appropriate tubes the gaseous reaction mixture of hydrocarbons and steam at 580-650 "C. The mixture, once preheated, is sent to the lower end of the reactor-heat exchanger.

Les gaz de chauffage circulant dans la calandre de cet échangeur 18 préchauffeur quittent celui-ci à une température de 700-9500C et environ 4 à 6 bar. Ils ont, à ces conditions, autant d'énergie mécanique potentielle qu'ils en auraient eue dans une configuration de turbine à gaz, équivalente, c'est-à-dire à la sortie de la turbine de récupération de puissance couplée au générateur à gaz 1. Les gaz de chauffage sont donc dirigés par une ligne 20 d'évacuation vers un récipient 21 de garde (dit KO
Drum) puis sont détendus dans une turbine 22 de récupération de puissance pour en extraire l'énergie mécanique qui va être utilisée par exemple pour comprimer soit 1'effluent gazeux, soit, comme on le verra ci-après, de l'air.Les gaz détendus, sensiblement à la pression atmosphérique et à une température de 400-5500C sont amenés par une ligne 23 vers l'entrée d'une chambre à récupération de chaleur 30 permettant d'effectuer par convection un premier préchauffage de la charge hydrocarbonée et de la vapeur d'eau vers environ 350 à 4500 C.
The heating gases circulating in the shell of this preheater exchanger 18 leave the latter at a temperature of 700-9500C and approximately 4 to 6 bar. They have, under these conditions, as much potential mechanical energy as they would have had in a gas turbine configuration, equivalent, that is to say at the output of the power recovery turbine coupled to the generator. gas 1. The heating gases are therefore directed through a discharge line 20 to a guard container 21 (known as KO
Drum) then are expanded in a power recovery turbine 22 to extract the mechanical energy which will be used for example to compress either the gaseous effluent or, as will be seen below, air. expanded gases, substantially at atmospheric pressure and at a temperature of 400-5500C are brought by a line 23 to the inlet of a heat recovery chamber 30 allowing to carry out by convection a first preheating of the hydrocarbon feedstock and water vapor around 350 to 4500 C.

L'effluent gazeux hydrocarboné à la sortie des tubes réactionnels 12 du réacteuréchangeur Il est recueilli à une température de 800 à 900"C par un collecteur approprié interne et muni d'un joint d'expansion. Une ligne de transfert de très courte longueur est connectée à l'extrémité supérieure du réacteur-échangeur et conduit l'effluent du collecteur à un organe non représenté vertical, de type conventionnel, adapté à réaliser un refroidissement rapide (quench) par une circulation à contre-courant d'eau déminéralisée et qui génère de la vapeur d'eau à très haute pression, de l'ordre de 100 bar.The hydrocarbon gaseous effluent at the outlet of the reaction tubes 12 of the exchanger reactor It is collected at a temperature of 800 to 900 "C by a suitable internal collector and provided with an expansion joint. A very short transfer line is connected to the upper end of the reactor-exchanger and leads the effluent from the collector to a vertical member, not shown, of conventional type, adapted to achieve rapid cooling (quench) by a counter-current circulation of demineralized water and which generates steam at very high pressure, around 100 bar.

L'effluent refroidi est ensuite recueilli et conduit vers des unités aval de séparation, non représentées sur la figure.The cooled effluent is then collected and led to downstream separation units, not shown in the figure.

Sur la figure illustrant l'invention on a représenté un générateur à gaz 1 délivrant des gaz de chauffage sous pression à quatre réacteurs-échangeurs 1 1 disposés en parallèle.In the figure illustrating the invention there is shown a gas generator 1 delivering pressurized heating gases to four reactor-exchangers 1 1 arranged in parallel.

Quatre échangeurs de préchauffage 18 de la charge reçoivent les gaz de chauffage ayant traversé les réacteurs-échangeurs et une turbine de récupération de puissance 22 récupère l'énergie de ces gaz libérée par chaque paire de réacteurs-échangeurs soit deux turbines. Une première turbine 22a est connectée à un compresseur 51a de la charge gazeuse par exemple tandis que la deuxième turbine 22 est reliée à un compresseur axial 51 d'air par un arbre de transmission 52 mis en rotation par ladite turbine. Cet air froid est pompé grâce à une ligne 53 reliée au compresseur et en ressort par une ligne 54 sous une pression de 4 à 20 bar, typiquement 7 à 8 bar et une température de 350 à 4000C. n entre ensuite dans une zone de combustion 55, externe et distincte du générateur à gaz 1, où il est mis en contact avec du combustible, gazeux par exemple, amené par une ligne 5c.Le débit de combustible est ajusté par des moyens de régulation 60 commandant une vanne de contrôle en liaison avec la température des effluents de chauffage en aval de la zone de combustion 55. La combustion qui en résulte peut atteindre une température des effluents de combustion comprimés de 1000 à 12000C sous une pression sensiblement identique. Ces effluents de combustion sont envoyés par une ligne 56 d'alimentation en parallèle vers l'entrée de la calandre 14 des réacteurs-échangeur de chaleur apportant ainsi le complément d'énergie nécessaire à leur mise en oeuvre.Four preheating exchangers 18 of the load receive the heating gases having passed through the reactor-exchangers and a power recovery turbine 22 recovers the energy of these gases released by each pair of reactor-exchangers, ie two turbines. A first turbine 22a is connected to a compressor 51a of the gas charge for example while the second turbine 22 is connected to an axial air compressor 51 by a transmission shaft 52 rotated by said turbine. This cold air is pumped through a line 53 connected to the compressor and comes out of it by a line 54 under a pressure of 4 to 20 bar, typically 7 to 8 bar and a temperature of 350 to 4000C. n then enters a combustion zone 55, external and distinct from the gas generator 1, where it is brought into contact with fuel, gaseous for example, brought by a line 5c. The fuel flow rate is adjusted by regulating means 60 controlling a control valve in connection with the temperature of the heating effluents downstream of the combustion zone 55. The resulting combustion can reach a temperature of the compressed combustion effluents from 1000 to 12000C under a substantially identical pressure. These combustion effluents are sent by a power supply line 56 in parallel to the inlet of the calender 14 of the heat exchanger-reactors thus providing the additional energy necessary for their implementation.

Dans ces conditions, par rapport à celles des demandes de brevet de la demanderesse nécessitant deux générateurs à gaz, un seul générateur à gaz de type GE LM 5000 est nécessaire au fonctionnement d'une unité de 400 000 tonnes par an.Under these conditions, compared with those of the applicant's patent applications requiring two gas generators, a single gas generator of the GE LM 5000 type is necessary for the operation of a unit of 400,000 tonnes per year.

Une des deux turbines de récupération de puissance d'environ 40 MW est utilisée pour pomper et comprimer l'air 450 T/h sous 7 à 8 bar, qui vient s'ajouter à celui (450 T/h) qui est délivré par ledit générateur à gaz.One of the two power recovery turbines of around 40 MW is used to pump and compress the air 450 T / h at 7 to 8 bar, which is added to that (450 T / h) which is delivered by said gas generator.

L'autre turbine de puissance d'environ 10 MW est utilisée pour la compression des gaz de la charge.The other power turbine of around 10 MW is used to compress the feed gases.

L'exemple suivant permet de déterminer le bilan thermique d'une unité de vapocraquage adaptée à traiter 400 000 tonnes par an dans 4 réacteurs-échangeur de chaleur. The following example makes it possible to determine the thermal balance of a steam cracking unit suitable for treating 400,000 tonnes per year in 4 reactors-heat exchangers.

Quantité d'énergie consommée: GJ/h
- Combustion primaire et post combustion dans le générateur à
gaz GE LM 5000 chauffant à 1 1500C et comprenant 450 T/h
d'air en présence de 13 T/h de combustible 577
- Combustion in-situ dans chaque réacteur-échangeur de
3,5 T/h de combustible soit 14 T/h 515
- Combustion externe de 450 T/h d'air comprimé
et de 8,3 T/h de combustible 367
TOTAL 1 460 o Energie récupérée
- Chaleur de réaction 686
- Préchauffage de la charge 118
- récupération de chaleur perdue 334
Sous Total 1 138
- Récupération de puissance dans la turbine 50
TOTAL 1 188 soit une efficacité thermique de 81,5 %.
Amount of energy consumed: GJ / h
- Primary and post combustion in the generator
GE LM 5000 gas heating to 1 1500C and including 450 T / h
of air in the presence of 13 T / h of fuel 577
- In-situ combustion in each reactor-exchanger of
3.5 T / h of fuel i.e. 14 T / h 515
- External combustion of 450 T / h of compressed air
and 8.3 T / h of fuel 367
TOTAL 1,460 o Energy recovered
- Heat of reaction 686
- Preheating of the load 118
- waste heat recovery 334
Sub Total 1,138
- Power recovery in turbine 50
TOTAL 1,188, representing a thermal efficiency of 81.5%.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Procédé de pyrolyse thermique à partir d'un mélange gazeux d'une charge1. Method of thermal pyrolysis from a gaseous mixture of a feed hydrocarbonée contenant de 2 à 20 atomes de carbone, comportant une phase hydrocarbon containing from 2 to 20 carbon atoms, comprising a phase de chauffage dans une zone de chauffage dans des conditions appropriées, qui heating in a heating zone under suitable conditions, which délivre un effluent chaud hydrocarboné selon laquelle on fait passer des gaz à delivers a hot hydrocarbon effluent by which gases are passed to une température et à une pression adéquates dans au moins un réacteur an adequate temperature and pressure in at least one reactor échangeur de chaleur comportant des tubes où circule le mélange gazeux et une heat exchanger comprising tubes through which the gas mixture circulates and a calandre où circulent les gaz de chauffage, on effectue éventuellement une calender where the heating gases circulate, an optional combustion in-situ, dans au moins une partie de ladite calandre, d'une quantité in-situ combustion, in at least part of said calender, of a quantity appropriée de combustible gazeux par au moins une partie desdits gaz, on suitable gas fuel by at least a portion of said gases, envoie lesdits gaz ainsi que les éventuels gaz de combustion dans un second sends said gases as well as any combustion gases in a second échangeur de chaleur puis on les récupère à une température et à une pression heat exchanger then they are recovered at a temperature and at a pressure suffisantes pour les envoyer dans au moins une turbine de récupération de sufficient to send them to at least one recovery turbine puissance, ledit procédé comportant la récupération de 1'effluent hydrocarboné, power, said process comprising the recovery of the hydrocarbon effluent, et étant caractérisé en ce que:: and being characterized in that: - on introduit un volume d'air approprié dans au moins un compresseur mis - an appropriate volume of air is introduced into at least one compressor en action par au moins ladite turbine de récupération de puissance, in action by at least said power recovery turbine, - on comprime ledit volume d'air à une pression déterminée, - said air volume is compressed to a determined pressure, - on réalise, dans des conditions appropriées, la combustion d'une quantité - one carries out, under appropriate conditions, the combustion of a quantity adéquate de combustible par au moins une partie dudit volume d'air adequate fuel from at least part of said volume of air comprimé, dans au moins une zone de combustion externe et distincte de compressed, in at least one external combustion zone separate from celle du générateur à gaz et l'on obtient des effluents de chauffage that of the gas generator and we obtain heating effluents comprimés que l'on envoie dans la calandre dudit réacteur échangeur de tablets which are sent to the shell of said reactor heat exchanger chaleur. heat. 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel le volume d'air est comprimé à2. The method of claim 1 wherein the volume of air is compressed to une pression de 4 à 20 bar et de préférence de 6 à 10 bar. a pressure of 4 to 20 bar and preferably 6 to 10 bar. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2 dans lequel la température de l'air3. Method according to one of claims 1 to 2 wherein the air temperature comprimé avant ladite combustion externe est de 200 à 500"C et de préférence compressed before said external combustion is 200 to 500 "C and preferably de 350 à 400"C.  from 350 to 400 "C. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel la température des4. Method according to one of claims 1 to 3 wherein the temperature of effluents de chauffage comprimés est de 600 à 14000C et de préférence de 1000 compressed heating effluents is 600 to 14000C and preferably 1000 à 12000C.  at 12000C. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel on effectue une5. Method according to one of claims 1 to 4 wherein one performs a combustion contrôlée in-situ dans au moins une partie de la calandre du controlled combustion in situ in at least part of the radiator grille réacteur-échangeur de chaleur, d'une quantité appropriée de combustible reactor-heat exchanger, of an appropriate quantity of fuel gazeux et éventuellement de gaz inerte par au moins une partie desdits gaz, le gaseous and possibly inert gas by at least part of said gases, the combustible étant injecté dans des conditions telles que la température est fuel being injected under conditions such that the temperature is maintenue sensiblement constante tout le long desdits tubes. maintained substantially constant along said tubes. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 dans lequel la charge renferme de6. Method according to one of claims 1 to 5 wherein the filler contains la vapeur d'eau. water vapor. 7. Dispositif pour la mise en oeuvre d'une réaction endothermique telle qu'une7. Device for carrying out an endothermic reaction such as a réaction de vapocraquage comportant un réacteur de chauffage, ledit réacteur de steam cracking reaction comprising a heating reactor, said reactor chauffage comportant au moins un générateur à gaz (1), au moins un réacteur heating comprising at least one gas generator (1), at least one reactor échangeur de chaleur (11) sous pression de forme allongée, à tubes (12) et à elongated pressure heat exchanger (11), with tubes (12) and calandre (14) comprenant à l'une de ses extrémités une entrée des gaz de grille (14) comprising at one of its ends a gas inlet for chauffage reliée au générateur à gaz et connectée à ladite calandre du réacteur heating connected to the gas generator and connected to said reactor shell échangeur dans laquelle lesdits gaz circulent et chauffent lesdits tubes où exchanger in which said gases circulate and heat said tubes where circule une charge hydrocarbonée et où s'effectue la réaction, ledit réacteur a hydrocarbon charge circulates and where the reaction takes place, said reactor échangeur comportant à l'autre extrémité une sortie desdits gaz, connectée à au exchanger comprising at the other end an outlet for said gases, connected to the moins une turbine de récupération de puissance (22), ledit dispositif étant at least one power recovery turbine (22), said device being caractérisé en ce qu'il comporte au moins un compresseur d'air (51) mis en characterized in that it comprises at least one air compressor (51) placed in action par ladite turbine (22) de récupération de puissance, un moyen action by said power recovery turbine (22), a means d'alimentation en air (53) dudit compresseur, des premiers moyens de transfert supply air (53) to said compressor, first transfer means (54) de l'air comprimé vers des moyens de combustion (55) définis ci (54) from compressed air to combustion means (55) defined above dessous, des moyens de combustion (55) d'un combustible par l'air comprimé below, means of combustion (55) of a fuel by compressed air externes et distincts du générateur à gaz comprenant une alimentation (5c) en external and separate from the gas generator comprising a supply (5c) of combustible et adaptés à délivrer des effluents de chauffage comprimés, et des combustible and suitable for delivering compressed heating effluents, and seconds moyens de transfert (56) des effluents de chauffage comprimés vers second means of transfer (56) of the compressed heating effluents to ladite entrée de la calandre (14) du réacteur-échangeur de chaleur.  said inlet of the shell (14) of the reactor-heat exchanger. 8. Dispositif selon la revendication 7 dans lequel la turbine de récupération de8. Device according to claim 7 wherein the recovery turbine puissance (22) comprend un arbre de transmission (52) mettant en mouvement power (22) comprises a drive shaft (52) setting in motion ledit compresseur (51). said compressor (51). 9. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 8 dans lequel le réacteur9. Device according to one of claims 7 to 8 wherein the reactor échangeur de chaleur comprend au moins un moyen de combustion (15) heat exchanger comprises at least one combustion means (15) contrôlée dans au moins une partie de la calandre, d'un combustible et d'une checked in at least part of the grille, a fuel and a partie desdits gaz, adapté à maintenir la température des tubes (12) part of said gas, adapted to maintain the temperature of the tubes (12) sensiblement constante, ledit moyen de combustion contrôlée étant relié à un substantially constant, said controlled combustion means being connected to a moyen d'alimentation en combustible. fuel supply means. 10. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9 dans lequel un second10. Device according to one of claims 7 to 9 wherein a second échangeur de chaleur (18) est interposé entre la calandre et la turbine de heat exchanger (18) is interposed between the shell and the turbine récupération de puissance, ledit échangeur de chaleur étant adapté à préchauffer power recovery, said heat exchanger being adapted to preheat la charge.  load.
FR9113796A 1991-11-08 1991-11-08 PROCESS FOR THE THERMAL PYROLYSIS OF HYDROCARBONS BY A GAS GENERATOR AND BY EXTERNAL COMBUSTION OF A FUEL WITH COMPRESSED AIR. Expired - Fee Related FR2683542B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9113796A FR2683542B1 (en) 1991-11-08 1991-11-08 PROCESS FOR THE THERMAL PYROLYSIS OF HYDROCARBONS BY A GAS GENERATOR AND BY EXTERNAL COMBUSTION OF A FUEL WITH COMPRESSED AIR.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9113796A FR2683542B1 (en) 1991-11-08 1991-11-08 PROCESS FOR THE THERMAL PYROLYSIS OF HYDROCARBONS BY A GAS GENERATOR AND BY EXTERNAL COMBUSTION OF A FUEL WITH COMPRESSED AIR.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2683542A1 true FR2683542A1 (en) 1993-05-14
FR2683542B1 FR2683542B1 (en) 1994-02-11

Family

ID=9418757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9113796A Expired - Fee Related FR2683542B1 (en) 1991-11-08 1991-11-08 PROCESS FOR THE THERMAL PYROLYSIS OF HYDROCARBONS BY A GAS GENERATOR AND BY EXTERNAL COMBUSTION OF A FUEL WITH COMPRESSED AIR.

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2683542B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2688589A (en) * 1951-07-03 1954-09-07 Sinclair Refining Co Apparatus
FR1540734A (en) * 1967-10-12 1968-09-27 Gni Energetichesky Inst Process for heating materials in manufacturing facilities, in particular in the chemical and petroleum processing industries
WO1987000546A1 (en) * 1985-07-12 1987-01-29 Institut Français Du Petrole Process for the vapocracking of hydrocarbons
FR2641543A1 (en) * 1989-01-12 1990-07-13 Inst Francais Du Petrole METHOD AND DEVICE FOR VAPOCRAQUING A HYDROCARBON WITH TWO ATOMS OF CARBON AT LEAST IN A CONVECTION-HEATED TUBULAR REACTION ZONE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2688589A (en) * 1951-07-03 1954-09-07 Sinclair Refining Co Apparatus
FR1540734A (en) * 1967-10-12 1968-09-27 Gni Energetichesky Inst Process for heating materials in manufacturing facilities, in particular in the chemical and petroleum processing industries
WO1987000546A1 (en) * 1985-07-12 1987-01-29 Institut Français Du Petrole Process for the vapocracking of hydrocarbons
FR2641543A1 (en) * 1989-01-12 1990-07-13 Inst Francais Du Petrole METHOD AND DEVICE FOR VAPOCRAQUING A HYDROCARBON WITH TWO ATOMS OF CARBON AT LEAST IN A CONVECTION-HEATED TUBULAR REACTION ZONE

Also Published As

Publication number Publication date
FR2683542B1 (en) 1994-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2141712C (en) Device for carrying out chemical reactions requiring at least at the start a caloric supply
EP0960070B1 (en) Method and device for directly converting uranium hexafluoride into uranium oxide
EP0542597B1 (en) Thermal hydrocarbon pyrolysis process using an electric furnace
EP0640198B1 (en) Heat recovery boiler with induced circulation
WO2007118950A1 (en) Internal combustion exchanger reactor for endothermic reaction in fixed bed
FR2588564A1 (en) Apparatus for cracking gaseous or liquid hydrocarbons
FR2531944A1 (en) HYDROCARBON FUEL REFORMING APPARATUS IN A HYDROGEN-RICH GAS
FR2683542A1 (en) Process for thermal pyrolysis of hydrocarbons using a gas generator and using an external combustion of a fuel with compressed air
FR2508929A1 (en) METHOD FOR OPERATING A WIND HEATER INSTALLATION
EP0539270B1 (en) Process for the thermal conversion of methane and reactor for this process
EP0457643B1 (en) Process for the thermal conversion of methane and reactor to be used therefor
EP0430804B1 (en) Process and apparatus for the production of aromatic hydrocarbons from aliphatic hydrocarbon charge in a reactor heated by a fluidised bed of particles
EP2694884B1 (en) Solar system for reproducing the effect of a combustion flame
EP3960837A1 (en) Fixed-bed pyro-gasification reactor with improved efficiency
FR2675499A1 (en) Process and device for the steam cracking of a hydrocarbon charge comprising a gas generator and a heat exchanger/reactor
FR2675399A1 (en) Pressurised heat exchanger-reactor comprising means for controlled combustion
FR2679243A1 (en) Device for the conversion of hydrocarbons, comprising a gas generator and a heat exchanger-reactor with tubes filled with a catalyst
FR2679244A1 (en) Process for the production of aromatic hydrocarbons in a zone comprising a heat exchanger-reactor
FR2675498A1 (en) Process and device for the steam cracking of a hydrocarbon charge comprising a heating stage in a heat exchanger/reactor
CA1181024A (en) Electric arc heating of gaseous fluids
FR2898517A1 (en) Exchanging reactor to carry out steam reforming reactions, comprises an enclosure, a distribution unit to distribute a charge through a fixed-bed catalytic zone, and a collection unit to collect an effluent from the catalytic zone
FR2955175A1 (en) Furnace for roasting biomass load to produce e.g. biofuels, has extraction unit extracting gas, another extraction unit extracting roasted biomass, and biomass load introducing unit introducing biomass load into cylindrical turning element
BE552087A (en)
FR2703141A1 (en) Device for carrying out endothermic reactions and its applications
FR2721534A1 (en) Method and device for optimizing the catalytic activity of endothermic units such as the reforming of gasolines.

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20100730