FR2728579A1 - Procede et installation de vapocraquage a injection, recuperation et recyclage de particules erosives - Google Patents

Abstract

On décrit un procédé de vapocraquage d'hydrocarbures avec injection en amont d'un échangeur de trempe 4 de particules érosives, caractérisé en ce que les particules récupérées dans un séparateur primaire (5) sont refroidies par transport pneumatique (7, 8, 9) dans une canalisation (12) de transfert, séparées du gaz de transport, dépressurisées, puis tamisées dans un crible (19) vibrant à pression atmosphérique sous atmosphère d'azote, avant d'être recyclées.

Description

Le procédé de vapocraquage est le procédé de base de la pétrochimie. II consiste à craquer thermiquement un mélange d'hydrocarbures et de vapeur d'eau à des températures élevées de rordre de 800 à 850"C, puis à tremper les effluents dans un échangeur de trempe généralement désigné par TLX ou TLE (Transfer
Une Exchanger), puis à fractionner les effluents refroidis.

Le problème opératoire principal du procédé réside dans le dépôt de coke dans les tubes de craquage et ceux de l'échangeur de trempe.

Pour limiter ou supprimer cet inconvénient, on a déjà proposé un procédé de vapocraquage avec injection de particules solides (poudres) érosives pour éliminer une partie au moins des dépôts de coke.

Les particules sont injectées Zen ligne", c'est-à-dire soit pendant le fonctionnement normal du vapocraquage (fonctionnement préféré), soit pendant des phases où l'on interrompt temporairement, et brièvement, l'alimentation en hydrocarbures, les fours étant alors balayés par de la vapeur d'eau seule et restant reliés aux sections aval de traitement des effluents.

En dehors du cas où l'on injecte uniquement des particules de coke, en faible quantité, on récupère les particules injectées, par séparation gaz/solide (par exemple par un cyclone) en aval des échangeurs de trempe, de façon à ne pas polluer les sections aval.

Bien que le procédé puisse fonctionner en cyde ouvert (injection de particules neuves" sans recyclage), il sera généralement nécessaire de recycler les particules pour éviter les coûts opératoires et les problèmes d'environnement liés à l'élimination de quantités importantes de poudres usées.

Le problème technique du recyclage de poudres est classique dans l'industrie pétrolière et pétrocnimique, où de nombreux procédés utilisent des catalyseurs en poudre qu'il faut recycler après un traitement de régénération : on citera notamment le procédé TCC (Thermofor Catalytic Cracking), le procédé de réformage catalytique (d'essence vierge) et le procédé FCC (Fluid Catalytic
Cracking).

Dans tous ces procédés bien connus de l'homme de l'art, on récupère les poudres de catalyseur usé (coke) sous pression (pression opératoire du réacteur), et l'on transfère ces poudres vers une zone de régénération (à combustion du coke), qui est elle même sous pression, voisine de celle du réacteur, avant de retransférer le catalyseur régénéré vers le réacteur (en lit fluidisé, lit mobile", ou par des élévations à godets dans les premières versions du TCC)
Ces procédés fonctionnent donc sensiblement à isopression entre la zone de réaction et de récupération des poudres dune part et la zone de traitement de ces poudres d'autre part (avec éventuellement des différences de pression limites équilibrées par une hauteur hydrostatique de catalyseur fluidité). Ce choix de deux zones à pressions voisines est naturel, répond au principe de simplicité, et permet de limiter les risques de mise en communication intempestive de ces deux zones avec les problèmes de sécurité attenants.

Les demandeurs ont également proposé, antérieurement, et décrit dans le brevet européen EP-A419 643, EP-A425 633 et EP-A-447 527, un procédé et une installation de vapocraquage avec injection de particules solides érosives, récupération et traitement simplifié de ces particules à la même pression que celle de leur récupération (selon le même principe général), puis recyclage de ces particules.

Dans cette installation, les particules tombent gravitairement dans un filtre disposé en dessous du cyclone de récupération et rejoignent un sas de remontée en pression, pour permettre leur recyclage au moyen d'un courant de vapeur d'eau.

Le traitement de ces poudres est simplifié puisquil ne comprend pas de phase de combustion du coke, et consiste donc essentiellement en cette filtration, pour éliminer les gros morceaux de coke éventuellement présents, avec une purge de poudre usée et un appoint de poudre neuve.

Or, à la suite d'essais pilote, il s'avère que celle installation n'est pas complètement satisfaisante au niveau de la fiabilité : en effet, et bien que l'on ait injecté des particules très fines (70 à 800 micromètres en diamètre moyen), et que l'érosion du coke par ces particules ne produise pas de particules de coke (érodé des parois) de dimension supérieure, on a retrouvé lors de nombreux essais des particules de coke de plusieurs millimètres de longueur (jusqu'à plus de 10 mm) qui s'étaient probablement détachés des parois, peut être brs de phases transitoires.

Ces fragments, irréguliers doivent être éliminés avant de recycler les poudres, de façon à ne pas boucher les injecteurs de poudres, de faible diamètre.

Or, il s'avère que ces fragments de coke angulaires, colmatent assez rapidement un simple filtre statique (à grille ou à panier de maille 2 à 4 mm), et requierent l'usage de moyens de filtration efficaces, comme des cribles vibrants. Même dans ce cas, un accès rapide pour décolmatage est souhaitable, des morceaux pouvant se piquer dans les mailles du crible.

Or l'installation, telle que décrite, utilise un filtre recevant directement la poudre recueillie dans le cyclone, typiquement à une temperature de 400 à 450"C, cette poudre tombant dans le cyclone gravitairement, donc n'étant que très peu refroidie.

A cette température, on ne peut trouver de crible vibrant classique. et il faudrait mettre au point un appareil de filtration efficace (crible vibrant spécial, ou autre solution) compatible avec un fonctionnement sous pression et à haute température. Même dans ce cas, en cas de colmatage, l'accès à cet équipement pour décolmatage serait relativement malaisé. Celle conception d'installation de recyclage se heurte donc à un problème de filtration nécessitant la mise au point de matériels spécifiques de filtration, complexes et onéreux.

L'objet de l'invention est de résoudre ce problème technique, non pas avec un nouveau mode de filtration, difficile à fiabiliser, mais grâce à une nouvelle conception du procédé, et de l'installation correspondante, permettant de réaliser l'opération de filtration de manière à la fois simple, économique et fiable, de maintenance aise, et avec des matériels existants.

A cet effet, Invention propose un procédé de vapocraquage d'hydrocarbures dans une installation comprenant au moins un four de vapocraquage, comportant au moins une zone de craquage à tubes de pyrolyse reliée en aval à un échangeur de trempe des effluents de cette zone pour leur refroidissement brusque, le procédé comprenant l'injection de poudres contenant des particules solides érosives, en amont de l'échangeur de trempe pour l'élimination en ligne dune partie au moins du coke déposé dans cet échangeur, comprenant également la séparation, par des moyens de séparation primaire gaz effluentsSsolide, dune partie au moins des poudres injectées et la récupération et le recyclage dune partie au moins des poudres séparées, le procédé étant caractérisé en ce que::
I'on réalise, de manière discontinue, une étape D de dépressurisation des
poudres récupérées jusqu'à sensiblement la pression atmosphérique,
l'on réalise, préalablement, simultanément, ou après l'étape D, une étape T de
transfert pneumatique de ces poudres dans une canalisation de transfert, les
poudres étant véhiculées par un gaz de transport inerte, non cokant, et de
point de rosée atmosphérique inférieur à 110 C, la température du gaz de
transport à son point d'alimentation étant inférieure à la température des
effluents en sortie de l'échangeur,
I'on réalise après l'étape de transfert pneumatique, une étape de séparation
dite secondaire du gaz de transport et des poudres véhiculées par ledit gaz,
I'on réalise, après ces étapes de dépressurisation D, de transfert T et de
séparation secondaire au moins une étape de criblage des poudres, réalisée
sous atmosphère essentiellement d'azote et à pression sensiblement
atmosphérique, au moyen d'au moins un crible, dont la température
opératoire n'excède pas 250OC environ, et de préférence 1 800C, et l'on
récupère la fraction des poudres criblées de plus fine granulométrie et
I'on recycle, sous pression, dans l'installation, une partie au moins de ladite
fraction des poudres criblées, par transfert pneumatique.

Le gaz de transport utilisé pour la mise en circulation des poudres récupérées dans la canalisation de transfert peut être de la vapeur deau, à une température inférieure par exemple à 200"C, ou de préférence du fuel gaz (produit par le vapocraqueur, ou exteme) tel que du méthane ou un mélange méthaneihydrogène.

On peut également utiliser de l'azote. Lorsqu'on utilise du fuel gaz ou de l'azote comme gaz de transport, il sera également préférable d'utiliser une alimentation de ce gaz à température inférieure à 250"C, ou même inférieure à 200"C ; il est également possible dans ce cas d'utiliser un gaz de transport à température inférieure à 150"C et même un gaz froid, à température ambiante.Ce gaz a un rdle principal de transport pneumatique des particules, en phase dense ou diluée, par exemple à vitesse de gaz comprise entre 2 et 60 m/s et de préférence 5 à 50 m/s, par exemple en phase diluée à une vitesse de 20 à 35 m/s, selon des techniques bien connues de l'homme de l'art ces techniques mettent en oeuvre généralement une pressurisation du bidon d'expédition, isolé de ramont, etiou de raval puis l'évacuation pneumatique de la poudre dans un débit contrôlé de gaz de transport (par exemple grace à un venturi). On peut également extraire la poudre du bidon d'expédition par une vis, une écluse ou d'autres composants connus.

Ce gaz de transport a également deux autres fonctions, qui concourent au refroidissement de la poudre transportée: par simple mélange, il permet un premier refroidissement de cette poudre, puisqu'vil est a température plus basse d'au moins 50"C, notamment d'au moins 100 C, et même de préférence d'au moins 150"C par rapport à la température des effluents du TLE (température d'arrivée de la poudre).

D'autre part, le transport pneumatique de particules, qu'il soit en phase dense ou diluée, accélère les échanges de chaleur avec la paroi du conduit de transfert (par rapport notamment à une chute de particules dans un écoulement gravitaire) ; en effet, I'écoulement turbulent gaziparticules réalise un transfert thermique efficace particulesiparoi via le gaz.

Par conséquent, cette étape T de transfert pneumatique des poudres récupérées réalise un second refroidissement efficace des poudres, la paroi du conduit de transfert formant échangeur. Selon rinvention, la température de ce conduit, sur une longueur d'au moins plusieurs mètres est inférieure dau moins 50"C, notamment d'au moins 100 C, et de préférence d'au moins 1500C par rapport à la température des effluents du TLE (température d'arrivée de la poudre).

De manière caractéristique selon l'invention, la poudre peut être refroidie à un niveau tel que l'opération ultérieure de tamisage de la poudre, pour éliminer les gros fragments, par exemple superieurs à 3 ou 4 mm, puisse être réalisée à une température opératoire relativement basse, inférieure à 250"C environ, et de préférence à 180"C, par exemple entre 40 et 1500C. Cette température basse et l'utilisation de la pression atmosphérique permet alors d'utiliser des tamis vibrants (ou cribles vibrants) existants, parfaitement fiables, l'arrivée de poudre et les sorties de poudres tamisées d'une part, et des fragments d'autre part, pouvant être raccordés au crible vibrant par des manchettes souples classiques (par exemple en caoutchouc).

Cette possibilité était totalement exclue dans l'installation décrite dans l'art antérieur, du fait de la température et de la pression opératoire du crible.

L'invention permet donc, grâce à une modification importante du procédé de recyclage, de résoudre de manière complètement fiable le problème de filtration (ou indifféremment criblage, ou tamisage) consistant à éliminer les gros fragments solides présents dans la poudre récupérée. Le criblage peut être réalisé avec des matériels existants, très courants, donc économiques. De plus, en cas de colmatage du crible, une maintenance simple peut être faite, le crible étant à pression atmosphérique, basse température, et sous azote. Cette maintenance aisée permet donc de fiabiliser le procédé, dans la mesure où des problemes éventuels de colmatage peuvent être résolus dans un temps très bref, qui n'est pas préjudiciable à la continuité du vapocraquage.

L'étape T de transfert pneumatique est réalisée grâce à un gaz de transport à point de condensation très bas à pression atmosphérique: inférieur à 110 C, mais très généralement à la température ambiante, selon la version préférée du procédé où l'on utilise de l'azote ou un gaz d'hydrocarbures aliphatiques légers (H2/C11 C2/C3/C4) et notamment du fuel gaz C1 ou C1 1H2 ce transport pneumatique par un gaz sous des conditions éloignées de son point de condensation (gaz sec, incondensable à température ambiante, ou surchauffé) permet de réaliser une autre fonction de procédé, caractéristique et très importante selon l'invention : le séchage des poudres et rélimination des traces de liquide pouvant être présentes sur la poudre récupérée (humidité, ou essence de pyrolyse entraînée avec la poudre au moment de sa récupération lors de sa chute gravitaire dans le bidon de réception situé en dessous du cyclone (ou séparateur gazisolides).

Ce séchage de la poudre en lit circulant est un nouvel élément essentiel permettant de fiabiliser le fonctionnement du crible et d'éviter son colmatage.

Selon une caractéristique de l'invention, on sépare les particules du gaz de transport, à l'extrémité aval du conduit de transfert, dans au moins un cyclone (ou un séparateur gaz/particules, dit séparateur secondaire, par opposition au séparateur primaire ayant réalisé la séparation des poudres des gaz craqués), pour récupérer les particules sèches et éliminer les vapeurs, c'est-à-dire les traces de liquide évaporé dans le gaz de transport, avant ropération de criblage.

Pour rendre le séchage des poudres plus efficace, on prévoit, de façon caractéristique, de réaliser cette séparation à une température comprise entre environ 40 et 180"C, et de préférence entre 80 et 160"C, celle température étant supérieure d'au moins 250C au point de rosée du gaz de transport à la pression du séparateur secondaire ; ceci peut éventuellement être réalisé en réchauffant le conduit de transfert juste avant le cyclone. Les poudres, séparées dans le séparateur secondaire à cette température à l'issue de l'étape T sont alors sèches, et peuvent être envoyées à l'étape de criblage.

Généralement, I'installation de vapocraquage comporte une pluralité d'échangeurs de trempe équipés du procédé de décokage érosif, et une pluralité de séparateurs gaz effluents/solides primaires et de points de collecte de poudres récupérées; dans ce cas, selon une disposition caractéristique de l'invention, une partie au moins des poudres, récupérées en plusieurs points de collecte, est transférée en un point unique grâce aux conduits de transfert, lors de l'étape T du procédé, selon l'invention.

Ces poudres sont alors séparées dans un même séparateur secondaire, et traitées dans un même module, comportant donc un crible vibrant commun pour le criblage des poudres provenant des différents points de collecte.

Par exemple, pour une installation comportant 20 TLE, on pourra utiliser 10 séparateurs primaires et 10 points de collecte (1 séparateur primaire et un 1 point de collecte étant affectés aux gaz craqués et aux particules circulant dans 2 TLE), ces 10 points de collecte étant répartis en deux groupes de 5 points, les 5 points d'un groupe étant reliés par leurs conduits de transfert pneumatique à un séparateur secondaire et un module de traitement comportant un crible vibrant ; un telle installation comprend donc 20 TLE, 10 séparateurs primaires, 10 points de collecte, 2 séparateurs secondaires et 2 modules de traitement (donc 2 cribles vibrants) ; dans certains cas on pourra utiliser un module de traitement unique, et donc un séparateur secondaire et un crible vibrant unique pour l'ensemble d'une installation.

L'étape T, caractéristique selon l'invention, a dans ce cas une triple fonction - refroidissement des poudres (en lit circulant) - séchage des poudres (en lit circulant) - transfert des poudres collectées en un point unique, grace à la pluralité des
lits circulants.

Ce procédé selon l'invention présente des avantages considérables par rapport au procédé antérieurement décrits où les poudres étaient véhiculées par un débit important de gaz craqués, vers un point unique et un module commun, en orientant les effluents des différents TLE, séquentiellement vers le module commun, lors des injections de particules, grâce à des vannes de gros diamètre puisqu'elles sont traversées par le débit total des gaz craqués d'un TLE ; les avantages sont les suivants: - Utilisation d'un crible vibrant de type classique économique et fiable, - Accus au crible vibrant pour maintenance très facile, - Transfert des particules vers le point unique au moyen d'un gaz "propre" et
non cokant, éliminant les risques de cokage et de bouchage, - Utilisation de lignes de transfert relativement froides, en acier au carbone
(contrairement aux lignes de circulation de gaz craqués, en acier allié), - Utilisation de débit de gaz de transport beaucoup plus faible que le débit d'un
TLE, donc utilisation de lignes (ou canalisations) de transfert de beaucoup
plus petit diamètre (par exemple de 50 à 100 mm, contre 250 à 400 mm), - Pas d'utilisation de vannes de grand diamètre, très onéreuses.

Le procédé selon l'invention est donc à la fois beaucoup plus fiable, facile à opérer, et économique du point de vue des investissements.

Selon une disposition caractéristique préférée de l'invention, l'étape T de transfert pneumatique et l'étape de séparation secondaire sont réalisées préalablement à l'étape de dépressurisation. En particulier, le séparateur secondaire, commun, peut être en communication directe (c'est-à-dire sans vanne de dépressurisation) avec une ligne d'évacuation de gaz craqués refroidis, pour permettre l'évacuation du gaz de transport, en aval du séparateur secondaire, en mélange avec les gaz craqués refroidis circulant dans cette ligne; ainsi on réalise le transfert des poudres récupérées dans les différents bidons de réception, sous pression, vers un point unique (le séparateur secondaire). II n'y a donc plus qu'un seul système de dépressurisation, en aval (par exemple un sas comprenant au moins deux vannes commandées), pour réaliser la dépressurisation des poudres jusqu'à la pression atmosphérique.

Ceci est très intéressant car cela limite grandement le nombre de vannes devant être complètement étanches, pour des raisons de sécurité, de façon à interdire des fuites d'hydrocarbures provenant de la zone sous pression, vers la zone à pression atmosphérique, généralement reliée directement à l'atmosphère. De façon préférée, la zone à pression atmosphérique, comprenant typiquement le crible vibrant, sera reliée directement à l'intérieur de l'enceinte d'un four, ou à une cheminée (zones à pression atmosphérique, mais confinées, les rejets gazeux étant émis au sommet d'une cheminée), plutôt que directement à l'air libre.

Selon l'une des variantes de procédé selon l'invention, utilisable essentiellement pour le craquage d'une charge connue dans des conditions stables, les poudres sont injectées en amont de la zone de craquage, pour réaliser un décokage prépondérant à la fois de la zone de craquage et de l'échangeur de trempe.

Selon une autre variante de procédé, caractéristique de rinvention, on injecte une partie importante de poudres, et plus particulièrement 70 % poids au moins au cours d'un cycle de vapocraquage, dans la zone de transfert, situe entre h sortie de la zone de craquage, c'est à dire conventionnellement au niveau de h sortie de l'enceinte du four (zone de radiation), et rentrée dans l'échangeur de trempe, le cône d'entrée de cet échangeur faisant partie de cette zone de transfert Cette seconde variante de procédé est avantageusement utilisée pour permettre de rendre flexible un four prévu pour le craquage de charges légères (naphta, gaz de pétrole liquéfiés), et de traiter également, dans des conditions variables, des condensats, du gazole, des distillats lourds ou sous vide elle ne permet pas de réaliser, contrairement à la première variante, un vapocraquage sensiblement continu nécessitant l'injection en amont de la zone de craquage de quantités importantes de poudres érosives, par exemple plusieurs milliers de ppm de poudres minérales angulaires, par rapport aux gaz craqués, mais permet de limiter fortement l'encrassement de l'échangeur de trempe, quelles que soieni les charges traitées, sans risques technologiques pour l'installation et sans modifier celleci de façon onéreuse (sans renforcer les coudes de la zone de craquage).

Cette seconde variante requiert des quantités de poudres beaucoup plus faibles,
injectées pour la plus grande partie ou même en totalité dans une zone où les
tubes de l'échangeur de trempe, qui ne comportent pas de coudes, sont à
relativement basse température (350"C environ), et où la vitesse de circulation des gaz est relativement faible, typiquement inférieure à 120 m/s. Selon cette
seconde variante, le contrôle du procédé est très facile à mettre en oeuvre il
consiste à injecter une quantité de poudre suffisante, généralement par
injections discontinues à intervalles compris entre 0,3 et 72 heures, en
particulier entre 1 et 30 heures, pour limiter raugmentation de la température de sortie de l'échangeur de trempe à une valeur acceptable pour le
fonctionnement industriel de rinstallation : 100 C par mois, ou de préférence 30"C par mois, ou même à sensiblement stabiliser cette température.

Les particules utilisables selon l'invention comprennent des particules de diamètre moyen (diamètre au point 50 % poids) compris entre 0,02 et 4 mm et de préférence entre 0,07 et 0,8 mm, comprenant de préférence au moins 20 % poids de particules angulaires, pouvant être choisies parmi notamment le coke, calcine à haute température, le carbure de silicium, les oxydes simples ou mixtes du silicium, de l'aluminium et du zirconium. D'autres particules (métalliques angulaires, minerais broyés, sable, catalyseur usé de craquage fluide FCC) peuvent egalement être utilisées.

Le cokage des tubes de pyrolyse de la zone de craquage peut être fait, de façon conventionnelle, par cokage à l'air ou par un mélange airivapeur d'eau, ou à la vapeur d'eau seule éventuellement additionnée d'hydrogène. Ce cokage, chimique, par gazéification du coke, accélérée par rapport à la gazéification (limitée) se produisant au cours du vapocraquage lui-même, peut être également accéléré fortement en injectant des composés chimiques catalyseurs de la gazéification du coke par la vapeur d'eau, en amont de la zone de craquage.

Les demandeurs ont trouvé que l'on pouvait en particulier accélérer fortement la vitesse de décokage à la vapeur d'eau seule de la zone de craquage, ou même réduire fortement, ou supprimer le cokage de cette zone lors du vapocraquage en injectant ces composés chimiques en amont de la zone de craquage (pendant les phases de cokage à la vapeur d'eau seule etlou pendant le fonctionnement normal du vapocraquage).

Ces composés catalyseurs de gazéification comprennent au moins un sel minéral d'au moins un élément du groupe du sodium, du potassium, du lithium et du baryum, actifs pour la gazéification du coke.

Par exemple, un mélange bquimolaire de carbonate de potassium et du carbonate de sodium, ou un mélange équimolaire d'acétate de sodium, d'acétate de potassium, d'acétate de lithium et d'acétate de baryum, sont efficaces pour le cokage ou la limitation du cokage de la zone de craquage.

On peut injecter par exemple entre 1 et 200 ppm, en particulier entre 5 et 100 ppm des éléments précités, sous la forme de carbonates ou acétates en solution aqueuse, de préférence dilués à au moins 90 % d'eau et de préférence 95 à 99.9 % d'eau ; cette solution est de préférence atomisée, ou pulvérisée très finement dans la charge d'hydrocarbures et de vapeur d'eau en aval du point sec, par exemple en sortie de la zone de convection, à un niveau où la charge est à une température de l'ordre de 500 à 650"C.

On propose également une installation de vapocraquage, permettant de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, comprenant au moins un four de vapocraquage, comportant au moins une zone de craquage à tubes de pyrolyse reliée en aval par l'intermédiaire d'une zone de transfert de gaz craqués à au moins un échangeur de trempe de ces gaz craqués, et comprenant des moyens d'injection en amont de l'échangeur de trempe, de poudres contenant des particules érosives, comprenant également des moyens de séparation primaire gaz craquésisolides, en aval de l'échangeur de trempe, pour la récupération, dans au moins un bidon de réception, d'une partie au moins des particules injectées, caractérisée en ce que l'installation comprend des moyens de transfert pneumatique des poudres récupérées dans le bidon de réception adaptés à refroidir les poudres, comprenant notamment une alimentation d'un gaz de transport non cokant, de point de rosée atmosphérique inférieur à Il 00C, les moyens de transfert pneumatique comprenant également une canalisation de transfert reliée en amont au bidon de réception et en aval à un séparateur secondaire gaz/solides, comprenant une sortie des poudres reliée en aval à un crible fonctionnant sensiblement à pression atmosphérique et sous atmosphère essentiellement d'azote, le crible étant relié en aval à des moyens de recyclage sous pression d'une partie au moins des poudres criblées dans l'installation, l'installation comprenant en outre des moyens de dépressurisation de poudres jusqu'à sensiblement la pression atmosphérique disposés en amont du cible.

De façon caractéristique, selon l'invention, le crible est du type crible vibrant, de température opératoire maximale inférieure à 250"C, et notamment à 180"C.

De préférence, ce crible a une température opératoire inférieure à 150"C, et comprend des manchettes souples, par exemple en élastomère ou élastomère renforcé, pour son raccordement à rentrée et à la sortie des poudres, traversant le crible avant d'être recyclées au moins partiellement, et aussi à la sortie des refus", ou fragments de grande dimension, qui sont éliminés. L'utilisation de tels cribles conventionnels, à manchettes souples, était impossible dans le procédé décrit antérieurement à l'invention, et aurait nécessité la mise au point de technologies spécifiques de criblage.

En variante, on pourrait également utiliser un crible centrifuge (appelé fréquemment tamiseur centrifuge), choisi dans les matériels conventionnels existants, grâce aux conditions opératoires spécifiques selon l'invention, un crible vibrant (ou tamiseur vibrant) étant cependant préféré.

La dimension des mailles du crible sera de préférence comprise entre 2 et 6 mm et supérieure à la dimension maximale des particules "neuves".

On propose également une installation telle qu'une partie au moins des moyens de recyclage de poudres sont reliés et directement raccordés à la zone de transfert de gaz craqués, pour l'injection dans cette zone de transfert de 70 % poids au moins des poudres injectées en amont de l'échangeur de trempe au cows d'un cycle de vapocraquage ; cette installation est particulièrement adaptée pour le craquage flexible de diverses charges. Les poudres sont injectées de préférence dans le cône d'entrée de l'échangeur de trempe, et en particulier en un ou plusieurs points de ce cône où la section de passage offerte aux gaz craqués (effluents de la zone de craquage) est augmentée d'au moins 25 %, et par exemple de 40 à 400 % par rapport à la section de passage de ces gaz craqués dans la partie terminale du conduit de transfert. Les poudres sont donc injectées en un point où la vitesse des gaz craqués est déjà fortement réduite, ce qui réduit ou élimine les risques d'érosion de la plaque tubulaire ; de plus on injectera préférentiellement les poudres, neuves et recyclées véhiculées par un gaz tel que de l'azote, du fuel gaz ou de la vapeur d'eau, à vitesse de gaz comprise entre 5 et 50 m/s, juste en amont d'un impacteur jouant également un rôle de diffuseur de ces particules, pour mieux les répartir dans les différents tubes de l'échangeur de trempe.

On peut réduire, si nécessaire, la quantité de poudre requise pour la limitation de l'encrassement de l'échangeur de trempe en augmentant la vitesse de circulation des gaz au moment des injections, par exemple en augmentant le débit volume de gaz craqués de 10 à 50 %; on peut également augmenter cette vitesse de manière permanente, en obturant certains des tubes de l'échangeur de trempe, par exemple de 4 à 25 % des tubes.

Selon l'invention, on prévoit également une installation comprenant des moyens de dosage et d'iniection de sels minéraux catalyseurs de gazéification du coke, ces moyens étant reliés à l'amont de la zone de craquage ces moyens tels qu'un réservoir de stockage, une pompe doseuse, permettent par exemple d'injecter des sels minéraux comprenant au moins un sel d'un élément du groupe du sodium, du potassium, du lithium et du baryum, actif comme catalyseur de gazéification du coke à la vapeur d'eau.

On propose également une installation comprenant une pluralité d'échangeurs de trempe (TLE), une pluralité de séparateurs primaires gaz/solides, pour la récupération de poudres dans une pluralité de bidons de réception disposés en une pluralité de points de collecte, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de canalisations pour le transfert pneumatique des poudres récupérées dans les dits bidons de réception, au moyen du dit gaz de transport non cokant, chacune de ces canalisations de transfert étant reliée en amont à l'un des bidons de réception et en aval à un même séparateur secondaire, dont la sortie des poudres est reliée au crible.

Cette installation est particulièrement économique, par comparaison avec rinstallation décrite dans l'art antérieur, où les poudres sont véhiculées par des gaz craqués à haute température, au moyen de vannes de grand diamètre, très onéreuses, et dont le système d'élimination des gros fragments est disposé dans une zone sous pression à haute température, excluant l'utilisation de matériels conventionnels.

La fiabilité de installation selon invention est également supérieure, du fait de la mise en oeuvre d'un système fiable d'élimination des fragments de grande dimension, ainsi que d'un séchage des poudres par le gaz de transport, préalablement à étape de criblage.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 illustre schématiquement un mode de réalisation d'une installation
de vapocraquage selon l'invention, - la figure 2 représente schématiquement et de façon simplifiée, une partie
d'une installation de vapocraquage selon l'invention, comportant une pluralité
de séparateurs primaires et de bidons de réception des poudres rboupbrbes, un
seul séparateur secondaire et un seul crible vibrant.

On se réfère d'abord à la figure 1 où l'on a représenté une partie d'un four (1) de vapocraquage comprenant une zone de craquage (2) à tubes de pyrolyse, située dans la zone de radiation du four, reliée en aval à un échangeur de trempe (4), ou (TLE), par l'intermédiaire d'une zone (3) de transfert des gaz craqués, cette zone comprenant le cône d'entrée du TLE, qui contient un impacteuraiffuseur (24) situé juste en aval d'au moins un point dintroduction de poudres par une ligne (25).

Cet impacteur-diffuseur est constitué de deux rangées de surfaces, décalées rune par rapport à rautre, de telle sorte qu'il est sensiblement opaque, vu de rentrée des gaz craqués dans le cône, tout en étant perméable aux gaz. En sortie du (TLE), des moyens (27) de mesure de température permettent de connaître la température des gaz craqués refroidis circulant dans une ligne d'évacuation (15), ce qui permet indirectement de connaître le degré d'encrassement du TLE par le coke.

Les gaz craqués traversent un séparateur gaz craqu8s/solides primaire (5), constitué par un cyclone, ce qui permet de récupérer la quasi totalité des particules solides dans un bidon de réception (6). Ce bidon contient une grille (32) de grand passage de maille, par exemple 20 mm, permettant d'arrêter des gros morceaux éventuels de coke pouvant gêner le transfert pneumatique aval des poudres. Ces morceaux de grande dimension étant très rares, cette grille peut fonctionner pendant de longues durées sans maintenance.Une alimentation d'azote (9) sous pression, ou d'un autre gaz non cokant de point de rosée atmosphérique c'est à dire de température de condensation initiale à la pression de 1 atmosphère inférieure à 110 C, tel que du fuel gaz (méthane ou méthaneihydrogène), ou de la vapeur d'eau introduite à environ 200"C, permet d'injecter un tel gaz, appelé "incondensable" pour simplifier, dans le bidon de réception (6); ceci permet de mettre ce ballon sous atmosphère de gaz incondensable, dintroduire un gaz de banage incondensable, par une ligne (10), pour éviter la présence de gaz craqués dans le bidon (6), de réaliser un strippage des poudres récupérées en les faisant traverser par un courant de gaz incondensable, introduit par une ligne (33), et de les évacuer par un courant de gaz de transport, introduit par une ligne (11). Ce gaz peut aussi être utilisé pour mettre sous pression le bidon (6), par une ligne (34), au moment de l'évacuation pneumatique des poudres. Le bidon (6) est isolable côté amont par une vanne (7) et côté aval par une vanne (8).Ces vannes (7) et (8), commandées, permettent de réaliser, avec le bidon (6), un sas d'expédition pneumatique, pour vidanger le bidon, et évacuer la poudre uniquement par des moyens pneumatiques, c'est à dire sans vis, 8cluse ou autre extracteur mécanique.

On pourra utiliser tous les moyens connus de l'homme de l'art pour réaliser ce sas d'expédition pneumatique, sans sortir du cadre de l'invention, par exemple un bidon à fond conique, ou hémisphérique, fluidité ou non, avec une ligne d'évacuation etlou sa vanne (8) en position horizontale, verticale, ou inclinée, ascendante, ou descendante.

Lorsqu'on vidange pneumatiquement la poudre contenue dans le bidon (6), cerne ci est évacuée par une canalisation de transfert (12), véhiculée par le gaz de transport "incondensabie" non cokant, sur une longueur de plusieurs mètres et de préférence entre 5 et 150 m, par exemple entre 10 et 60 mètres, pour réaliser l'étape T du procédé. Le mélange de la poudre et du gaz de transport est séparé dans un séparateur secondaire (13), de préférence un cyclone.

Le gaz de transport sortant du séparateur secondaire, et qui comprend le gaz "incondensable", éventuellement additionné de vapeurs d'hydrocarbures, par exemple de traces d'essence de pyrolyse, évaporées, provenant de la poudre, rejoint la ligne générale d'évacuation de gaz craqués refroidis (15) par une ligne (14). Les poudres récupérées dans le séparateur secondaire (13), et qui sont refroidies et sèches, grace au transfert pneumatique dans la canalisation de transfert (12), sont recueillies dans le bidon (17), qui comprend lui aussi des vannes 17a et 17b amont et aval, pour former un sas.Ce sas réalise retape D du procédé (dépressurisation à l'atmosphère), et comprend une vanne (18) de dépressurisation, reliée à l'atmosphère, de préférence à l'intérieur de l'encte d'un des fours de vapocraquage, ou à une cheminée. Ce sas comprend également des moyens (16) d'introduction d'azote de balayage, permettant de mettre les poudres sous atmosphère d'azote avant leur dépressurisation. On pourra éventuellement supprimer ce balayage à l'azote lorsque le gaz de transport alimenté en (9) est déjà de l'azote. Le sas de dépressurisation comprend également des moyens (35) d'élimination des poudres usées.Des moyens (36) d'introduction de poudres neuves, pour compenser les consommations et pertes de poudres usées, peuvent être raccordés au bidon (17), ou à un autre endroit de l'installation, par exemple juste en amont du séparateur secondaire (13).

Après dépressurisation, en aval du sas constitué par le bidon (17) et ses vannes d'isolement, la poudre tombe dans un crible vibrant (19), de type conventionnel, à manchettes souples permettant les raccordements avec l'entrée et les sorties de poudres et fragments de manière compatible avec les vibrations de l'appareil. Le crible (19) est relié à l'atmosphère directement (sans vanne de dépressurisation) par une ligne (23). La dimension des mailles du crible, pour une poudre classique de granulométrie comprise entre 70 et 800 microns, pouna typiquement être de 3, ou 4 millimètres, permettant d'éliminer tous les "refus", plus gros que cette dimension de maille, qui sont recueillis dans un bidon (22). La poudre sans fragments de grande dimension tombe dans un bidon (20).Ce bidon, qui est lui aussi isolable par des vannes 20a et 20b commandes, amont et aval, est le sas d'expédition de la poudre pour réaliser son recyclage dans l'installation.

Le transfert pneumatique des poudres, à partir du bidon d'expédition (20), est lui aussi avantageusement réalisé au moyen d'un gaz Gncondensable", alimenté en (21) tel que du fuel gaz ou de ragote. La vapeur d'eau est également un gaz de transport possible, mais présente des contraintes de maintien en température des lignes, pour éviter toute condensation d'eau susceptible, avec les poudres, d'obturer ces lignes.

Ainsi, de façon caractéristique, selon l'invention, les gaz de transport préférés, aussi bien pour le transport pneumatique de l'étape T que pour le transport pneumatique des poudres pour leur recyclage, à partir du bidon (20), sont des gaz incondensables à température ambiante, et plus précisément de l'azote ou du fuel gaz. Alors, les lignes de transport des poudres sont avantageusement non chauffées et non calorifugées.

Les poudres recyclées, circulant dans la ligne (25), en phase dense ou en phase diluée, sont généralement réinjectées dans le cône d'entrée de l'échangeur de trempe, par exemple en 4 points, au moyen d'injecteurs dont le diamètre interne peut typiquement varier de 10 à 35 mm, par exemple de 10 à 20 mm, sans risques de bouchage, grace à Pélimination des fragments de grande dimension dans le crible (ou tamis) vibrant (19).Si la charge de l'installation est bien connue, et relativement constante, et que le serpentin (2) de tubes de pyrolyse est adapté à cette charge, on pourra réinjecter les poudres non pas par la ligne (25) mais par une ligne (26), en amont de la zone de craquage (2) pour décorer également cette zone (au moyen de quantité de poudres notablement plus élevées).

De préférence, cependant, et très généralement lorsque la charge de Pinstallation est variable, on injecte 70 % au moins des particules par la ligne (25), ou même 100 %, la quantité injectée pour la ligne (26) étant inférieure à 200 ppm par rapport aux gaz craqués (valeur moyenne sur un cycle de vapocraquage), et de préférence inférieure à 100 ppm.

L'installation comprend également des moyens (28) d'injection de composés chimiques anticokage, et plus particulièrement de sels minéraux catalyseurs de gazéification du coke par la vapeur d'eau. Ces composés sont injectés en amont de la zone de craquage (2), pendant le fonctionnement du vapocraquage, pour limiter ou annuler la vitesse de collage, etiou pendant des phases de décokage à la vapeur d'eau seule, pour accélérer ce cokage.

L'installation comprend également, de façon évidente, des moyens (30) d'alimentation en hydrocarbures (charge à craquer) et (29) d'alimentation de vapeur d'eau de dilution.

L'ensemble (31), contenu dans le rectangle tiret6, et constitué par le séparateur secondaire (13), le bidon (17) pour la dépressurisation des poudres, le crible vibrant (19), et le sas de réexpédition (20), ainsi que toutes les alimentations et matériels annexes, est un module de traitement des poudres. Ce module de traitement pourra être agencé différemment sans sortir du cadre de rinvention, et pourra comporter éventuellement d'autres fonctions (par exemple le pesage des poudres récupérées, et/ou l'élimination de très fines particules, avant recyclage, par tamisage, élutriation, ou d'autres moyens).

On se réfère maintenant à la figure 2. Sur cette figure, on a représenté de façon schématique et simplifiée, deux échangeurs de trempe (4) appartenant au même four (1) ou à deux fours différents, équipés d'injecteurs de poudre cooformément au procédé selon l'invention.

Les poudres, injectées dans les deux TLE, sont séparées dans deux séparateurs primaires cycloniques (5), et récupérées en deux points de collecte, différents et éloignés, constitués par les deux bidons de réception (6).

Deux sources (9) de gaz de transport "incondensable" permettent d'évacuer, respectivement, les poudres contenues dans les bidons (6). Cette installation comprend également deux lignes (25), communes sur une partie de leur longueur, pour le recyclage des poudres en amont des deux TLE, et deux lignes d'évacuation de gaz craqués refroidis (15).

Cette installation comprend donc un certain nombre de dispositifs de l'installation de la figure 1, dupliqués.

Cette installation, par contre, contient de façon caractéristique un seul module (31) de traitement des poudres comprenant un séparateur secondaire unique (13), un crible vibrant (19) relié à l'atmosphère, ainsi que d'autres moyens non représentes). De façon caractéristique, les différentes canalisations de transfert (12) convergent vers le module (31) commun ; ceci permet de diminuer fortement le coût de rinstallation, et également sa maintenance.

L'installation selon la figure 1 fonctionne de la façon suivante : selon une version préférée du procédé, l'installation permet de réaliser un vapocraquage de charges diverses, allant de l'éthane au gazole atmosphérique. Certaines de ces charges encrassent très rapidement l'échangeur de trempe et rendent l'installation inopérable sans élimination fréquente du coke de l'échangeur de trempe. Ainsi, selon rinvention, on injecte de la poudre dans le cône d'entrée de l'échangeur de trempe au moyen du bidon d'expédition (20), et de ses vannes (20a) et (20b) amont et aval, formant sas d'expédition pneumatique.Les poudres sont véhiculées par un courant d'azote, alimenté en (21), et circulent dans la ligne (25), avant d'être introduites dans le cône d'entrée de l'échangeur de trempe (4). Ces particules rebondissent sur l'impacteur-diffuseur (24), et se dispersent dans les interstices de cet impacteur, et se répartissent de façon améliorée dans les différents tubes de l'échangeur (4). On fonctionne de la façon suivante des que la température de sortie de l'échangeur, mesurée par l'indicateur de température (27) dépasse une valeur prédéterminée proche de la température maximale admissible, on déclenche l'injection d'une dose de poudre d'environ 30 Kg, initialement contenue dans le bidon (20).La poudre, amenée par la ligne (25) est alors véhiculée par les gaz craqués, circule dans l'échangeur (4) puis dans la ligne (15) en aval de l'échangeur, et est séparée dans le cyclone primaire (5); elle tombe alors dans le bidon de réception (6), la vanne (7) étant ouverte pendant l'injection de poudres dans l'échangeur, alors que la vanne (8) est fermée. On réalise alors un strippage de la poudre, pour obtenir un séchage au moins partiel, par une injection contrôlée d'azote par la ligne (33), provenant de l'alimentation (9). Un autre débit contrôlé d'azote de banage, introduit dans la ligne (10) s'oppose à la venue de gaz craqués dans le bidon (6), qui est donc maintenu sous atmosphère incondensable.Après cette étape de strippage, on ferme la vanne (7), et simultanément on interrompt les circulations d'azote dans les lignes (10) et (34). La poudre est donc emprisonnée dans le ballon (6), isolé de l'amont et de l'aval. On peut alors réaliser l'étape T de transfert pneumatique de cette poudre en mettant en pression le bidon (6), par de l'azote introduit par la ligne (33), et en ouvrant la vanne (8), avec introduction de gaz de transport (azote) en débit contrôlé par la ligne (11). Le bidon (6) se vidange alors pneumatiquement, la poudre étant transférée sous phase diluée par l'azote de transport dans la canalisation de transfert (12) longue de plusieurs mètres au moins, par exemple de 25 mètres.La poudre est séparée du gaz de transport dans le cyclone secondaire (13), et tombe dans le bidon (17), la vanne 1 7a étant ouverte pendant l'étape T, après avoir éventuellement balayé le bidon (17) par un courant additionnel d'azote introduit par la ligne (16), on referme la vanne 17a. La dose de poudre, qui a été séchée et refroidie par sa circulation dans la canalisation (12), se trouve donc sèche, à une température typique de 1200C, par exemple, dans le bidon (17).On ouvre alors la vanne (18), de mise en communication du bidon (17) avec l'atmosphère, pour réaliser l'étape D de dépressurisation de b poudre jusqu'à sensiblement la pression atmosphérique en effet, avant cette phase de dépressurisation, le bidon (17), comme le cydone (13), est en communication directe avec la ligne (15) d'évacuation des gaz craqués refroidis, qui est sous une pression typiquement voisine de 1.7 bar absolu.

Après dépressurisation, on ouvre la vanne 1 7b immédiatement en aval du bidon (17), pour que la poudre tombe, gravitairement, dans le crible vibrant (19).

Les gros fragments, supérieurs à 3 mm sont évacués dans le bidon (22) alors que la poudre, sans gros fragments, tombe dans le bidon (20); la poudre est donc revenue à son point de départ et peut être recycle, en pressurisant le bidon (20) grace aux vannes amont et aval formant sas, et en vidangeant le bidon pneumatiquement, la poudre étant évacuée par le gaz de transport (azote) introduit par la ligne (21) en débit contrôlé.

Au bout d'un nombre prédéterminé (par exemple 10) de circulations de celle poudre, on élimine celle poudre, usée, par la ligne (35), lorsqu'elle arrive dans le bidon (17) et l'on introduit par la ligne (36), une dose de poudre newe, par exemple 30 Kg de poudre neuve. A titre d'exemple, cette poudre peut être du carbure de silicium angulaire, de granulométrie comprise entre 70 et 250 micromètres, de diamètre moyen 150 micromètres. On peut également utiliser du corindon, du coke broyé, ou d'autres poudres, minérales, métalliques, de préférence partiellement angulaires.

Par ailleurs, pour fortement limiter le cokage des tubes de pyrolyse, on injecte, par les moyens (28) comprenant un réservoir de stockage de produits chimiques catalyseurs de gazéification du coke, et une pompe dose use, une petite quantité de ces produits, de préférence en solution aqueuse fortement diluée, par exemple à 96 % d'eau, atomisée dans la charge de vapocraquage vaporisée et préchauffée à 550 C, par exemple, dans la zone de convection du four.

On peut utiliser notamment un mélange équimolaire de carbonate de sodium et de carbonate de potassium.

Ces composés chimiques catalyseurs de gazéification du coke à la vapeur d'eau, additionnés éventuellement d'autres composés (par exemple des composés phosphores anticokage tel que du benzyl diethyl phosphite, ou d'autres composes du phosphore (phosphates, phosphites) actifs, sont utiles pour accroître la durée de recycle de l'installation.

L'association du décokage érosif de l'échangeur de trempe, et du décokage chimique, par gazéification chimique accélérée du coke de la zone de craquage présente un très grand intérêt, et permet d'accroître la durée de cycle du vapocraquage beaucoup plus que chacune des deux techniques prises séparément, et ceci dans des conditions de flexibilité de la charge du four, sans les risques technologiques liés à rutilisation du cokage érosif de la zone de craquage, dans les conditions flexibles.Cette utilisation conjointe des deux modes de cokage, avec la récupération des poudres injectées et leur recydage après une étape de criblage, à température modérée, pression atmosphérique et sous atmosphère d'azote, conformément à l'invention, est, en outre particulièrement intéressante : en effet, les composés chimiques utilisés provoquent la circulation de fragments de coke en quantité notable, qui se détachent des parois des tubes de pyrolyse, sans doute du fait des fortes vitesses de circulation de gaz.

L'utilisation, selon l'invention, de moyens très fiables d'élimination des fragments de grande dimension est donc particulièrement utile lorsque l'on injecte également ces composés chimiques dans la zone de craquage, en plus des poudres à rentre du TLE.

L'installation décrite dans la figure 2 fonctionne exactement de la même façon que oelle de la figure 1, la dose de poudre circulant soit dans l'échangeur de trempe présenté sur la partie gauche de la figure soit dans celui présenté sur la partie droite. Des vannes d'orientation situées sur les lignes (25) permettent d'orienter les poudres vers la partie de l'installation où l'échangeur est le plus encrassé.

Exemple 1 comparatif : Une installation de vapocraquage avec injection de poudres (par exemple du carbure de silicium), comprend 20 échangeurs de trempe (TLE), et un module unique de traitement et de recyclage de ces poudres.

Selon le procédé et l'installation antérieurement décrite, non conforme à l'invention, ce module fonctionne sous pression (par exemple 1.7 bar absolu), et dans une atmosphère de vapeur d'eau.

Les poudres injectées sont véhiculées vers le module commun de traitement par les gaz craqués effluents de chacun des TLE, orientés successivement vers ce module commun au moyen de jeux de vannes d'orientation.

Cette installation comporte donc, pour chaque TLE, deux vannes de grand diamètre (typiquement 300 mm), pour orienter les effluents soit vers les sections aval de traitement et fractionnement des gaz craqués, soit vers le module commun de récupération et de traitement des poudres lorsqu'on injecte des particules dans ce
TLE
Cette installation comprend, avant recyclage des poudres, une grille statique (par exemple de diamètre de maille voisin de 5 mm) pour éliminer les gros fragments.

Cette installation, non conforme à l'invention, présente une fiabilité très limitée, en raison des risques de bouchage de la grille statique, et du fait que les poudres, véhiculées vers le module commun par des gaz craqués, ne sont pas séchées, et peuvent donc parfois comporter des traces de liquide, et être collantes. L'accès pour la maintenance de la grille est relativement difficile et requiert un temps long, du fait de la pression et de la température opératoire de cette grille (voisine de 400"C).

De plus cette installation est onéreuse du fait de la mise en oeuvre de 40 vannes d'orientation de grand diamètre (2 par TLE).

Exemple 2 : On équipe la même installation de vapocraquage conformément à l'invention. On installe par exemple 20 cyclones primaires (5), et bidons de réception (6), reliés par 20 canalisations de transfert (12) à un module unique (31) comprenant un seul séparateur secondaire et un seul crible vibrant (19), fonctionnant à pression atmosphérique, sous azote.

Cette installation est considérablement plus fiable, car les poudres sont séchées et refroidies lors de leur transfert pneumatique par un gaz incondensable relativement froid.

L'opération de criblage peut être réalisée avec une très grande fiabilité, en abaissant la dimension de maille à 3 mm, grâce au crible vibrant standard, dont les manchettes souples sont compatibles avec les conditions opératoires (température modérée, pression atmosphérique). En cas d'intervention pour maintenance, Accès au crible est très facile et peut être réalisé en un temps très court. Pour l'investissement, on a également un avantage marqué par comparaison avec l'installation décrite dans l'exemple 1: en effet, les cyclones (5) et bidons (6) sont moins onéreux que des vannes commandes de grand diamètre, compatibles avec un service "poudres". De plus, les canalisations de transfert (12) ne véhiculent pas des gaz craqués très chauds mais des débits très faibles de gaz plus froids (par exemple 1 000 m3/h de gaz de transport incondensable, en débit instantané, contre typiquement environ 10 000 m3/h de gaz craqués, pour chaque TLE, dans exemple 1). Les lignes (12) peuvent être en acier carbone, et de diamètre beaucoup plus faible (par exemple 50 à 100 mm) que ceux des lignes de l'exemple 1 (typiquement de diamètre 300 mm environ), qui sont nécessairement en acier allié, car véhiculant des gaz craqués.

L'invention, qui présente à la fois un procédé beaucoup plus fiable, dans une installation moins onéreuse, réalise donc un progrès important par rapport à l'art antérieur.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1 - Procédé de vapocraquage d'hydrocarbures dans une installation comprenant au moins un four de vapocraquage (1), comportant au moins une zone de craquage (2) à tubes de pyrolyse reliée en aval à au moins un échangeur de trempe (4,

TLE) des effluents de cette zone pour leur refroidissement brusque, le procédé comprenant l'injection de poudres contenant des particules solides érosives, en amont de l'échangeur de trempe pour l'élimination en ligne d'une partie au moins du coke déposé dans cet échangeur, comprenant également la séparation, par des moyens (5) de séparation primaire gaz effluents/solides, d'une partie au moins des poudres injectées et la récupération et le recyclage d'une partie au moins des poudres séparées, le procédé étant caractérisé en ce que::

I'on réalise, de manière discontinue, une étape D de dépressurisation des

poudres récupérées jusqu'à sensiblement la pression atmosphérique,

l'on réalise, préalablement, simultanément, ou après retape D, une étape T de

transfert pneumatique de ces poudres dans une canalisation(1 2) de transfert,

les poudres étant véhiculées par un gaz de transport inerte, non cokant, et de

point de rosée atmosphérique inférieur à 110 C, la température du gaz de

transport à son point d'alimentation étant inférieure à la température des

effluents en sortie de l'échangeur (TLE),

l'on réalise après l'étape T de transfert pneumatique, une étape de séparation

dite secondaire du gaz de transport et des poudres véhiculées par ledit gaz,

I'on réalise après les étapes de dépressurisation D, de transfert T et de

séparation secondaire au moins une étape de criblage des poudres, réalisée

sous atmosphère essentiellement d'azote et à pression sensiblement

atmosphérique, au moyen d'au moins un crible (19), dont la température

opératoire n'excède pas 250"C environ et de préférence 1800C, et l'on

récupère la fraction des poudres criblées de plus fine granulométrie et

I'on recycle, sous pression, dans l'installation, une partie au moins de ladite

fraction des poudres criblées, par transfert pneumatique.

2 - Procédé selon la revendication 1, dans lequel les poudres transférées pneumatique ment sont séparées du gaz de transport dans au moins un séparateur secondaire (13) gazisolides, opérant à une température comprise entre 40 et 180"C, ladite température étant supérieure d'au moins 25"C au point de rosée du gaz de transport à la pression du séparateur secondaire, avant de réaliser l'étape du criblage.

3 - Procédé selon rune des revendications 1 et 2, rinstallation comprenant une pluralité d'échangeurs de trempe, une pluralité de séparateurs primaires gazisolides (5), les poudres séparées dans ces séparateurs primaires étant récupérées dans une pluralité de bidons de réception (6) disposés en une pluralité de points de collecte de ces poudres, caractérise en ce que ces poudres sont transférées, lors de l'étape T de transfert pneumatique, à un même séparateur secondaire (13), puis envoyées dans un même crible (19), avant d'être, au moins en partie recycibes.

4 - Procédé selon la revendication 3, caractérise en ce que l'étape T de transfert pneumatique est réalisée préalablement à l'étape D de dépressurisation.

5 - Procédé selon la revendication 4, I'installation comportant au moins une ligne (15) d'évacuation de gaz craqués refroidis, caractérisé en ce que le séparateur secondaire (13) est en communication directe avec ladite ligne d'évacuation, pour permettre l'évacuation du gaz de transport, en aval du séparateur secondaire, en mélange avec les gaz craqués refroidis circulant dans la dite ligne.

6 - Procédé, selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on injecte une partie importante des poudres, par exemple 70 % poids au moins, dans la zone de transfert, au cours d'un cycle de vapocraquage, ces poudres étant de diamètre moyen compris entre 0,02 et 4 mm.

7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on injecte en amont de la zone de craquage des composés chimiques catalyseurs de gazéification du coke par la vapeur d'eau.

8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ces composés catalyseurs de gazéification comprennent au moins un sel minéral d'au moins un élément du groupe du sodium, du potassium, du lithium, du baryum, actif pour h gazéification du coke.

9 - Installation de vapocraquage comprenant au moins un four de vapocraquage (1), comportant au moins une zone (2) de craquage à tubes de pyrolyse reliée en aval par l'intermediaire d'une zone (3) de transfert de gaz craqués à au moins un échangeur de trempe (4, TLE) de ces gaz craqués, et comprenant des moyens d'injection (25, 26) en amont de l'échangeur de trempe, de poudres contenant des particules érosives, comprenant également des moyens (5) de séparation primaire gaz craqubs/solides, en aval de l'échangeur de trempe, pour la récupération, dans au moins un bidon (6) de réception, d'une partie au moins des particules injectées, caractérisée en ce que l'installation comprend des moyens (9, 12) de transfert pneumatique des poudres récupérées dans le bidon de réception adaptés à refroidir les poudres, comprenant notamment une alimentation (9) d'un gaz de transport non cokant, de point de rosée atmosphérique inférieur à 1 1 00C, les moyens de transfert pneumatique comprenant également une canalisation (12) de transfert reliée en amont au bidon (6) de réception et en aval à un séparateur secondaire (13) gaz/solides, comprenant une sortie des poudres reliée en aval à un crible (19) fonctionnant sensiblement à pression atmosphérique et sous atmosphère essentiellement d'azote, le crible étant relié en aval à des moyens de recompression et de recyclage sous pression (20, 21, 25, 26) d'une partie au moins des poudres criblées dans l'installation, ladite installation comprenant en outre des moyens de dépressurisation de poudres jusqu'à sensiblement la pression atmosphérique disposés en amont du crible (19).

10 - Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que le crible est du type crible vibrant.

1 1 - Installation selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisée en ce que une partie (25) au moins des moyens de recompression et de recyclage de poudres est raccordée directement à la dite zone (3) de transfert pour l'injection de 70 % poids au moins des poudres injectées en amont de l'échangeur de trempe au cours d'un cycle de vapocraquage.

12 - Installation selon l'une des revendications 9 à 1 1 caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (28) de dosage et d'injection d'au moins un sel minéral catalyseur de gazéification du coke, reliés à l'amont de la zone de craquage, ce sel minéral étant choisi dans le groupe des sels minéraux d'un élément du groupe du sodium, du potassium, du lithium et du baryum.

13 - Installation de vapocraquage, selon l'une des revendications 9 à 12, comprenant une pluralité d'échangeurs de trempe (TLE), une pluralité de séparateurs primaires gaz/solides (5), pour la récupération de poudres dans une pluralité de bidons de réception (6) disposés en une pluralité de points de collecte, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de canalisations (12) pour le transfert pneumatique des poudres récupérées dans les dits bidons de réception, au moyen du dit gaz de transport non cokant, chacune de ces canalisations de transfert étant reliée en amont à l'un des bidons de réception et en aval à un même séparateur secondaire, dont la sortie des poudres est reliée au crible.

14 - Installation de vapocraquage selon rune des revendications 9 à 13, dans laquelle les moyens de dépressurisation comprennent un sas (17, 1 7a et 17b) de dépressurisation en sortie du séparateur secondaire (13), et en amont du crible (19), ledit sas étant relié à l'atmosphère par une vanne (18).