FR2785289A1 - Hydrocarbon conversion into distillable light products for oil refinery, comprises load treating with jet having energy causing it to reach activation energy for its molecules to split - Google Patents

Hydrocarbon conversion into distillable light products for oil refinery, comprises load treating with jet having energy causing it to reach activation energy for its molecules to split Download PDF

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Abstract

Hydrocarbons are converted into distillable light products by treating a hydrocarbon load with a jet having first amount of energy, thus, transferring at least a portion of the energy to it. The energy transfer causes the load to reach an activation energy at which at least a portion of its molecules split into lighter molecules. The load is demetallized through extractor series. Hydrocarbons are converted to distillable light products by preheating a hydrocarbon load to a first temperature, treating the load with a jet, stabilizing the load at a second temperature in a reactor, expanding the load at a second pressure, and passing the load through a series of extractors. The hydrocarbon contain residues or heavy distillates which may be laded with impurities. The jet has a first amount of energy. A portion of the first amount of energy is transferred to the load causing it to reach an activation energy at which at least a portion of its molecules split into lighter molecules. The reactor is operated at a first pressure. At least one of the extractors demetallizes the load. At least one of the reactors produces water/hydrocarbon emulsions. An Independent claim is included for a device comprising a hollow reactor body, at least one inlet, a nozzle, and at least one outlet.

Description

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Conversion profonde jumelant la démétallisation et la conversion de Bruts, Résidus ou Huiles lourdes en Liquides légers, à l'aide de composés oxygénés purs ou impurs (H20,C02 ,CO,accompagnés de H2,N2 SH2 etc..) IL est bien connu que tous les procédés de raffinage laissent des résidus lourds,peu fusibles ou solides, qui trouvent peu d'utilisateurs et peu de débouchés.  Deep conversion combining the demetallization and conversion of crude, heavy residues or oils to light liquids, using pure or impure oxygen compounds (H20, CO2, CO, accompanied by H2, N2 SH2 etc.). It is well known that all refining processes leave heavy residues, weak fusible or solid, which find few users and few outlets.

IL est aussi bien connu que les forages pétroliers tombent souvent sur des gisements qui donnent des Bruts caractérisés par une très forte densité et une très forte viscosité , difficiles à transporter tels quels. It is also well known that oil drilling often falls on deposits which give roughs characterized by a very high density and a very high viscosity, difficult to transport as such.

Ces Bruts sont aussi caractérisés par une forte teneur en métaux tels que Nickel et Vanadium ,des sédiments et boues ,du soufre, du sel pour ne citer que les principales impuretés , qui sont autant de poisons pour tout catalyseur possible. These Crudes are also characterized by a high content of metals such as Nickel and Vanadium, sediments and sludge, sulfur, salt to name only the main impurities, which are as many poisons for any possible catalyst.

De plus, quoique l'on fasse ,il est impossible d'éviter totalement les dépôts de ces composants sur tout ce qui rentre en contact avec ces bruts. Moreover, whatever one does, it is impossible to completely avoid deposits of these components on anything that comes into contact with these crudes.

On comprend ainsi que si on fait appel à un quelconque catalyseur, toute sa surface ,tous ses pores sont rapidement recouverts et que le catalyseur devient totalement mort : il ne fait alors qu'occuper de la place dans le réacteur ,risquant même de le boucher s'il y a agglonération des grains de catalyseur par le ciment que constituent les sédiments ,le nickel ,la vanadium, les asphaltes ,le carbone produit etc.. It is thus understood that if any catalyst is used, all its surface, all its pores are quickly covered and that the catalyst becomes totally dead: it then only occupies the space in the reactor, even risking to plug it if the catalyst grains are agglomerated by the cement that consists of sediments, nickel, vanadium, asphalts, carbon produced, etc.

On connait des procédés tels que FCC qui essayent de s'accommoder des dépôts de carbone en les brûlant dans un régénérateur ,mais ceci exige une circulation complexe du catalyseur entre le réacteur et le régénérateur. De plus, la circulation du dit catalyseur crée d'épineux problèmes d'érosion tant en usure du matériel lui-même qui arrive parfois à être perforé ,que du catalyseur qui étant usé donne des poussières dangereuses pour tout être humain et qu'aucun filtre aussi volumineux et perfectioné soit-il, n'arrive à arrêter. Processes such as FCC are known which try to accommodate carbon deposits by burning them in a regenerator, but this requires a complex circulation of the catalyst between the reactor and the regenerator. In addition, the circulation of said catalyst creates thorny erosion problems both in wear of the material itself which sometimes happens to be perforated, that the catalyst that is worn gives dust dangerous for any human being and no filter as voluminous and perfect as it is, it can not stop.

Par suite de toutes les contraintes rencontrées et des compromis à faire ,de fait, ce type d'unité ne peut traiter que des distallats sous vide c'est-àdire en supprimant de la charge les résidus sous vide dans lesquels se concentrent les métaux,sédiments etc.. As a result of all the constraints encountered and the compromises to be made, in fact, this type of unit can only treat vacuum distallates, that is to say by removing from the charge the vacuum residues in which the metals are concentrated. sediments etc ..

Par ailleurs ,le régénérateur qui brûle le coke formé impose une température minimale de l'ordre de 700 C pour que la combustion ait lieu . Le catalyseur sortant du régénérateur, envoyé dans le réacteur à cette température trop élevée, conduit à une abondante production de produits gazeux d'une part et d'autre part à des produits lourds très aromatiques ayant perdus beaucoup d'hydrogène lors du premier contact avec le catalyseur trop chaud.  Furthermore, the regenerator which burns the formed coke imposes a minimum temperature of about 700 C for the combustion to take place. The catalyst leaving the regenerator, sent into the reactor at this temperature which is too high, leads to an abundant production of gaseous products on the one hand and, on the other hand, to very aromatic heavy products having lost a lot of hydrogen during the first contact with the catalyst too hot.

De plus ,il est impossible de changer le spectre de distribution des produits liquides de conversion qui par ailleurs sont accompagnés d'une importante quantité de gaz Cl C2 et de LPG C3,C4.  In addition, it is impossible to change the distribution spectrum of liquid conversion products which, moreover, are accompanied by a large quantity of Cl C2 gas and LPG C3, C4.

Selon une caractéristique de notre invention on peut faire varier la production d'essence et de gaz-oil en arrêtant la conversion au niveau gaz-oil ou an contraire en poursuivant la conversion des gaz-oil en essences. According to a feature of our invention, the production of gasoline and gas oil can be varied by stopping conversion to the gas oil level or the contrary by continuing the conversion of gas oils into gasolines.

Le FCC ne fait que réarranger la distribution du carbone et de l'hydrogène dans les molécules : il prélève de l'hydrogène dans les molécules à fort poids moléculaire (forte température d'ébullition) pour créer des molécules légères ,mais les C4,C3,C2 et surtout Cl (CH4) prennent une grande partie de l'hydrogène. Il y a même rejet d'hydrogène pur. Il s'ensuit que les coupes The FCC is only rearranging the distribution of carbon and hydrogen in molecules: it takes hydrogen in molecules with high molecular weight (high boiling temperature) to create light molecules, but C4, C3 , C2 and especially Cl (CH4) take up a large part of the hydrogen. There is even rejection of pure hydrogen. It follows that the cuts

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lourdes connues sous le nom de HCO sont pauvres en hydrogène ,ne peuvent être recyclées en vue d'une nouvelle conversion.  heavy oils known as HCOs are low in hydrogen, can not be recycled for further conversion.

On verra qu'une des caractéristiques de notre invention est justement de maîtriser la mise en contact des produits traiter avec les gaz qui initient les réactions et ceci sans transfert excessif d'énergie conduisant à la création excessive de gaz C1,C2 ainsi qu'à la création de molécules pauvres en hydrogène. It will be seen that one of the characteristics of our invention is precisely to control the contacting of the products to be treated with the gases which initiate the reactions and this without excessive energy transfer leading to the excessive creation of gases C1, C2 and the creation of molecules that are poor in hydrogen.

La conservation au cours de la conversion d'un bon rapport Hydrogène/Carbone est donc capitale. Conservation during conversion of a good Hydrogen / Carbon ratio is therefore crucial.

L'Hydrocraquage vise justement à améliorer le rapport H/C ,en rajoutant effectivement de l'hydrogène à la charge. Hydrocracking is precisely aimed at improving the H / C ratio by effectively adding hydrogen to the load.

Ce procédé consommant de l'hydrogène oblige à s'équiper d'une unité de production d'hydrogène qui est forte consommatrice d'énergie et de matière hydrocarbonée gazeuse ( avec en général rejet de C02 si on part de CnH(2n+2)). This process consuming hydrogen requires to be equipped with a hydrogen production unit which is a strong consumer of energy and gaseous hydrocarbon material (with, in general, C02 discharge if starting from CnH (2n + 2) ).

De plus l'hydrogène ne devient réactif que sous des pressions supérieures à 100 bars ;ceci impose une construction avec de très fortes épaisseurs.La conjonction de la présence d'hydrogène à des températures de l'ordre de 450 C sous 150 bars pour fixer les idées, pose d'épineux problèmes de réalisation et de technologie, en particulier sur la nature des aciers alliés spéciaux convenant à ces emplois. In addition, hydrogen becomes reactive only at pressures greater than 100 bar, this imposes a construction with very high thicknesses. The conjunction of the presence of hydrogen at temperatures of the order of 450 C under 150 bar to fix the ideas, poses thorny problems of realization and technology, especially on the nature of special alloy steels suitable for these jobs.

Par ailleurs les produits de conversion saturés en hydrogène sont très paraffiniques et par suite donnent des essences ayant un mauvais indice d'octane. In addition, the conversion products saturated with hydrogen are very paraffinic and consequently give gasoline having a bad octane number.

Il faut alors utiliser un réformeur catalytique qui lui enlève de l'hydrogène pour relever l'indice d'octane . It is then necessary to use a catalytic reformer which removes hydrogen to raise the octane number.

Il est paradoxal dans ces opérations de commencer par introduire laborieu- sement de l'hydrogène dans les produits ,pour ensuite être conduit à l'enlever.  It is paradoxical in these operations to begin by laboriously introducing hydrogen into the products, and then be led to remove it.

On comprend donc qu'il est important dans toutes ces opérations d'éviter de faire des opérations inutiles sur la teneur en hydrogène.C'est ce que notre invention réalise directement. It is therefore understood that it is important in all these operations to avoid unnecessary operations on the hydrogen content. This is what our invention realizes directly.

Certaines recherches ont été faites en essayant de créer de l'hydrogène naissant dit H. pour l'incorporer dans des charges pauvre en hydrogène. Some research has been done in trying to create hydrogen, called H, for incorporation into hydrogen-poor feeds.

La création du dit H. demande une très grande énergie qui est restituée au moment de la réaction finale et fait "voler en éclat" les molécules d'hydrocarbures concernées allant jusqu'à libérer le carbone. The creation of the said H. requires a great energy that is restored at the time of the final reaction and "shatter" the relevant hydrocarbon molecules to release the carbon.

IL s'ensuit qu'au lieu d'incorporer de l'hydrogène dans la charge ,on crée des gaz insaturés (généralement 20 à 40 % de la charge) en rejetant globalement de l'hydrogène. It follows that instead of incorporating hydrogen into the feed, unsaturated gases (usually 20-40% of the feedstock) are created by globally rejecting hydrogen.

D'antres recherches ont été faites sur l'utilisation de l'hydrogène surchauffé à 1100-1200 C sous 40 bars avec des temps de séjour de 60 secondes pour hydropyrolyser des résidus de pétrole et d'huiles lourdes, comme celles de B. SCHOTZE et H. HOFMAN reportées dans Erdol und Knhle- Erdgas -Petrochemie vereinigt mit Brennstoff-Chemie 1983 ,36 N 10,457-461. Other investigations have been made on the use of superheated hydrogen at 1100-1200 C at 40 bars with residence times of 60 seconds for hydropyrolysing oil and heavy oil residues, such as those of B. SCHOTZE and H. HOFMAN reported in Erdol und Knhle-Erdgas -Petrochemie vereinigt mit Brennstoff-Chemie 1983, 36 N 10, 457-461.

Les résultats obtenus comportent toujours de fortes proportions de gaz (12 à 27 % ) et beaucoup de coke . The results obtained always include high proportions of gas (12 to 27%) and a lot of coke.

Ces deux voies sont thermodynamiquement sans issue comme le confirment tons les résultats pratiques obtenus (production excessive de gaz et de coke ). These two paths are thermodynamically dead-end, as confirmed by the practical results obtained (excessive production of gas and coke).

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Il est bien connu que par voie purement thermique à l'aide d'un VISCOREDUCTEUR (ou Visbraeker) on peut "ébranler" les molécules composant les résidus sous vide pour "casser" la viscosité . Ceci crée une petite production supplémentaire de charge qui est convertie généralement au FCC. IL reste alors un résidu de viscoréducteur appelé généralement résidu de viscoréducteur flashé (RVR) qui à son tour ne peut être utilisable comme fuel industriel lourd qu'additionné de produits légers du type Gas-oil ou LCO (Gas-oil de FCC) pour avoir uneviscosité normale. It is well known that by purely thermal means using a VISCOREDUCTEUR (or Visbraeker) one can "shake" the molecules that make up the residues under vacuum to "break" the viscosity. This creates a small additional load generation that is generally converted to the FCC. Then there remains a viscorreducer residue generally called flashed visbreaking residue (RVR) which in turn can be used as heavy industrial fuel oil supplemented with light products of the type Diesel or LCO (FCC Diesel) to have normal viscosity.

On voit d'après ces exemples toute la complexité des opérations de raffinage avec des traitements et des retraitements imbriqués. These examples show the complexity of refining operations with nested processing and reprocessing.

Une grande attention doit en fait être apportée à l'état physique de la matière (liquide solide ou gazeux) dans les conditions normales de température voisine de 20 C et de pression voisine de 1 atmosphère. Much attention must in fact be given to the physical state of the material (solid or gaseous liquid) under normal conditions of temperature close to 20 C and pressure close to 1 atmosphere.

On connait aussi les COKERS qui traitent les résidus pour délivrer des liquides mais en rejetant du carbone solide qui aura les mêmes utilisations que le charbon (et avec les mêmes difficultés) On connait aussi les tentatives d'amélioration faites avec le FLEXICOKER qui consiste en fait à gazéifier le coke produit . La gazéification demande une installation aussi importante que la cokéfaction utile.Elle sature la raffinerie d'un gaz fatal combustible qui doit être exporté ou utilisé à d'autres fins que celles strictement nécessaires pour les opérations de raffinage (par exemple pour produire de l'électricité). We also know the COKERS which treat the residues to deliver liquids but reject solid carbon which will have the same uses as the coal (and with the same difficulties) We also know the attempts of improvement made with the FLEXICOKER which consists in fact to gasify the coke produced. Gasification requires an installation as important as useful coking. It saturates the refinery with a combustible fatal gas that must be exported or used for purposes other than those strictly necessary for refining operations (for example, to produce gasoline). electricity).

On connait encore la tentative d'hydroconversion des RSV connue sons le nom de HYCON PROCESS qui consommerait environ 2,3 % d'hydrogène . Les 41 % convertis doivent à leur tour passer au FCC avec toutes les conséquences qui ont été mentionnées à ce propos, en particulier concernant la fuite directe de H2 et la perte d'hydrogène contenue les gaz tels que CH4 ,C2H6. We still know the attempted hydroconversion of RSV known by the name of HYCON PROCESS which consumes about 2.3% of hydrogen. The 41% converted must in turn pass to the FCC with all the consequences that have been mentioned in this regard, especially regarding the direct leakage of H2 and the loss of hydrogen contained gases such as CH4, C2H6.

Ces deux procédés sont trop complexes et finalement dificiles à intégrer dans un schéma de raffinage effectif. These two processes are too complex and ultimately difficult to integrate into an effective refining scheme.

FW et UOP ont indiqué le 27 oct 1997 avoir mis au point un procédé catalytique appelé AQUACONVERSION PROCESS en collaboration avec UNION CARBIDE pour le catalyseur. A l'usage les problèmes généraux afférants aux catalyseurs restent entiers. FW and UOP reported on October 27, 1997 that they have developed a catalytic process called AQUACONVERSION PROCESS in collaboration with UNION CARBIDE for the catalyst. In use the general problems relating to the catalysts remain intact.

Il est encore revendiqué par ELF ANTAR la préparation d'un Aquazole contenant 10 et 20 % d'eau, stable simplement de 15 jours à un mois , alors qu'un de nos produits intermédiaires est une émulsion qui a une stabilité prouvée de plus de 8 ans. It is still claimed by ELF ANTAR the preparation of an Aquazole containing 10 and 20% water, stable simply from 15 days to a month, while one of our intermediate products is an emulsion that has a proven stability of over 8 years.

La revue que nous venons de faire permet de mieux comprendre l'étendue, l'originalité, et les apports de notre invention.  The review we have just done allows us to better understand the extent, originality, and contributions of our invention.

Notre invention est caractérisée par les divers points ci-dessous qui peuvent être pris séparément ou en combinaison ,cette liste étant donnée à titre indicatif et non limitatif. Our invention is characterized by the various points below which can be taken separately or in combination, this list being given for information only and not limiting.

1 / Les Charges sont prises telles qu'elles se présentent. 1 / Charges are taken as they appear.

Dans une Raffinerie ,notre procédé que nous appelerons CPJ en raccourci, In a refinery, our process that we will call CPJ in short,

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peut admettre indifféremment du brut,du résidu atmosphérique (Rat), du résidu sous vide (RsV) ou des distillats lourds.  can accept indifferently crude, atmospheric residue (Rat), vacuum residue (RsV) or heavy distillates.

Sur un champ pétrolier, il prend directement le brut sortant du puits.  On an oil field, he takes directly the crude leaving the well.

2 / Notre Procédé ne fait jamais appel à des procédés sous vide qui conduisent à de volumineuses tours de distillation qui doivent résister de plus à l'écrasement de la pression atmosphérique. 2 / Our process never uses vacuum processes that lead to voluminous distillation towers that must withstand moreover the crushing of the atmospheric pressure.

3 / La Charge introduite est traitées avec des Gaz ou des Vapeurs qui servent de vecteur énergétique. 3 / The introduced charge is treated with gases or vapors which serve as energy vector.

* Si on est dans une raffinerie,la vapeur est de préférence la vapeur d'eau.  * If you are in a refinery, the steam is preferably water vapor.

* Si on est dans une région aride ou désertique les gaz sont de préférence N2+C02 (c'est-à-dire directement prélevés sur les fumées sortant des fours) * Toute combinaison est possible et a été essayée: - Par exemple dans une raffinerie ayant une unité d'hydrogène, on peut prendre le C02 rejeté par l'unité BENFFIELD de décarbonatation de l'hydo- gène, - Le mélange C02 gaz +H20 (vapeur) - Le mélange C02 + xH2 sortant de l'unité de production d'hydrogène
Benffield avant la décarbonatation ,mélange qui apporte certains avan- tages pour l'indice d'octane des essences produites.
* If you are in an arid or desert region, the gases are preferably N2 + CO2 (that is to say, taken directly from the smoke coming from the ovens) * Any combination is possible and has been tried: - For example in a refinery having a unit of hydrogen, it is possible to take the CO 2 released by the BENFFIELD unit for decarbonation of hydrogen, - the CO 2 gas + H 2 O (vapor) mixture - the CO 2 + xH 2 mixture leaving the unit of hydrogen production
Benffield before decarbonation, a mixture that provides some advantages for the octane number of the species produced.

- Les mélanges C02+xH2 ou C02+H2+H20 conviennent.  The mixtures CO 2 + xH 2 or CO 2 + H 2 + H 2 O are suitable.

Les gaz ou vapeurs les plus favorables contiendront de l'Oxygène et ou de l'Hydrogène.  The most favorable gases or vapors will contain Oxygen and / or Hydrogen.

Ces éléments pouvent être liés ,ou en mélange comme par exemple:
X-OH ,H20C ,C02 ,C02+H2 ,CO+H2O#==#CO2+H2O ,CO+2H2 #==# -CH2- +H20 ou encore C02+H2 provenant d'une unité BENSFIEL après SHIFT CONVERSION et avant décarbonatation dans une unité de production d'hydrogène.
These elements can be linked, or in a mixture like for example:
X-OH, H20C, CO2, CO2 + H2, CO + H2O # == # CO2 + H2O, CO + 2H2 # == # -CH2- + H2O or CO2 + H2 from a BENSFIEL unit after SHIFT CONVERSION and before decarbonation in a hydrogen production unit.

- N2 pur est acceptable ,mais peu favorable .On ne le prendra qu 'accompagné de C02 provenant de Fumées de combustion de préférence.  Pure N2 is acceptable, but not very favorable. It will only be taken with CO 2 from combustion fumes preferably.

L'introduction directe de 02 demande des précautions spéciales d'injection.  The direct introduction of 02 requires special precautions of injection.

Par exemple on pourra injecter 2CH4+02 => 2CO+4H2 +Chaleur l'aide d'un préinjecteur. [ Dans ce cas on n'a pas besoin 02 pur. L'air (02+4N2) fait l'affaire. ] Cette variante pourra être envisagée pour résorber un excédent de gaz légers (C1,C2) en apport d'énergie chimique primaire, la matière étant partiellement récupérée dans un extracteur spécial vers 200 C-220 C ,20- 30bars. For example we can inject 2CH4 + 02 => 2CO + 4H2 + Heat using a pre-injector. [In this case we do not need pure 02. The air (02 + 4N2) does the trick. ] This variant could be considered to absorb a surplus of light gases (C1, C2) in primary chemical energy supply, the material being partially recovered in a special extractor to 200 C-220 C, 20- 30bars.

Ceci montre un autre aspect de l'extrême flexibilité du procédé CPJ. This shows another aspect of the extreme flexibility of the CPJ process.

Le Soufre proche parent de l'Oxygène dans la classification périodique des éléments n'est pas gênant et serait même bénéfique (sauf en ce qui concerne la tenue à la corrosion ). Sulfur, which is a close relative of Oxygen in the periodic table of elements, is not troublesome and would be even beneficial (except with regard to resistance to corrosion).

4 !Les Gaz sont chauffés,préchauffés ou préparés dans des fours classiques. The gases are heated, preheated or prepared in conventional ovens.

5 /La Charge fraîche et les Recyclages éventuels sont cnnvenablement préchauffés dans un four conventionnel ou par des trains d'échangeurs de chaleur classiques .  5 / The fresh feedstock and the possible recycles are cnntibly preheated in a conventional oven or by conventional heat exchanger trains.

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6 / La charge est injectée dans le réacteur par un injecteur qui met intimement en contact la charge préchauffée dans un jet des gaz en cours de détente convenablement préchauffés (ou surchauffés s'il s'agit de vapeur d'eau pure)
Cet injecteur vise de plus à créer un jet libre de matière et de gaz qui ne touche aucune paroi matérielle afin de faciliter l'initiation des réactions.
6 / The charge is injected into the reactor by an injector which intimately contacts the preheated charge in a jet of the gases during expansion suitably preheated (or superheated if it is pure water vapor)
This injector also aims to create a free jet of material and gas that does not touch any material wall to facilitate the initiation of reactions.

Les apports d'énergie fixés par la température ,le débit et le taux de détente dans l'injecteur libère une quantité d'énergie utilisable mécanique qui permet d'apporter l'énergie nécessaire et juste suffisante pour initier les réactions sans pouvoir arracher l'hydrogène périphérique des molécules et sans avoir une énergie telle que la molécule puisse être brisée en tout petits fragments,comme ceci se fait dans un FCC.  The energy inputs fixed by the temperature, the flow rate and the rate of expansion in the injector release a quantity of usable mechanical energy which makes it possible to provide the energy necessary and just sufficient to initiate the reactions without being able to pull the Peripheral hydrogen molecules and without having an energy such that the molecule can be broken into tiny fragments, as is done in an FCC.

7 / Le Réacteur maturateur est une capacité vide. 7 / The Reactor Maturation is an empty capacity.

Aucun catalyseur n'est mis en oeuvre.  No catalyst is used.

Ce réacteur permet aux réactions initiées par l'injecteur de se mettre à l'équilibre.  This reactor allows the reactions initiated by the injector to be in equilibrium.

La pression diminue le volume nécessaire d'une part et d'autre part augmente la vitesse de mise en équilibre .  The pressure reduces the necessary volume on the one hand and on the other hand increases the speed of equilibrium.

L'absence de toute matière dans le réacteur présente l'avantage de ne pas avoir de points d'arrêts des réactifs conduisant à un temps de séjour trop long et par suiteà des dépôts de carbone.  The absence of any material in the reactor has the advantage of not having breakpoints reagents leading to too long residence time and consequently carbon deposits.

8 / Les produits,Vapeur et Gaz sont alors détendus à une pression voisine de la pression atmosphérique en sortant du réacteur de craquage . 8 / The products, Steam and Gas are then expanded at a pressure close to atmospheric pressure leaving the cracking reactor.

Si on a introduit 2CH4+02 ou 2CO+4H2 en vue d'une récupération de carbone d'origine gazeuse , la Sortie du réacteur maturateur est refroidie vers 200 -220C sans casser la pression ce qui permet dans une capacité secondaire de mettre à l'équilibre les réactions d'addition du CO + H2 donnant-CH2- qui vient se greffer sur la matière contenue dans l'émulsion H20/Hydrocarbures retenue dans cette capacité.  If 2CH4 + 02 or 2CO + 4H2 has been introduced for the recovery of carbon of gaseous origin, the outlet of the maturing reactor is cooled to 200 -220 ° C. without breaking the pressure, which makes it possible, in a secondary capacity, to equilibrates the addition reactions of CO + H2 giving-CH2- which is grafted onto the material contained in the H20 / Hydrocarbon emulsion retained in this capacity.

CO+H2 peut encore donner un bloc fonctionnel - C : 0
H H qui vient s'ajouter sur les liaisons insaturées pour donner des aldhéydes, l'exemple le plus simple étant:
H2C:CH2 + CO + H2 ===> 3HC-CH2-C:Ö 'H Toutes ces réactions contribuent à créer des liquides en éliminant ou bloquant la création de gaz.
CO + H2 can still give a functional block - C: 0
HH which is added on unsaturated bonds to give aldehydes, the simplest example being:
H2C: CH2 + CO + H2 ===> 3HC-CH2-C: All these reactions help to create liquids by eliminating or blocking the creation of gases.

Les produits sont alors détendus à pression atmosphérique. The products are then relaxed at atmospheric pressure.

9 / Dans tous les cas ils sont convenablement refroidis et séparés par une suite de dispositifs spéciaux permettant la séparation des phases liquides lourdes des phases gazeuses légères à des températures convenablement choisies en fonctions des caractéristiques physiques des produits . 9 / In all cases they are suitably cooled and separated by a series of special devices allowing the separation of the heavy liquid phases of the light gaseous phases at temperatures suitably selected according to the physical characteristics of the products.

10 / Les Produits lourds hors norme choisie sont recyclés avec la charge fraîche. 10 / Non-standard heavy goods chosen are recycled with the fresh load.

11 / Les Produits légers conformes à la norme choisie sont extraits. En présence de Vapeur d'eau ils se présentent sous forme d'émulsions EAU/Hydro- 11 / The Light Products conforming to the chosen standard are extracted. In the presence of water vapor they come in the form of water / water emulsions.

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carbure très stables, mais faciles à casser.  carbide very stable, but easy to break.

12 / La Rupture des molécules lourdes se fait de manière contrôlée dans tous ces processus . 12 / The breaking of heavy molecules is done in a controlled way in all these processes.

En gros, disons que le poids des molécules est divisé par 2 à chaque passage dans l'injecteur ,avec un taux de conversion de ( 1-1/e = 0.63 ).  Basically, say that the weight of the molecules is divided by 2 at each passage in the injector, with a conversion rate of (1-1 / e = 0.63).

Ce processus change donc très peu le rapport H/C des produits.  This process therefore changes very little the H / C ratio of the products.

13 / Le Contrôle de la rupture des molécules permet d'éviter de produire des gaz ,d'une part en ne mettant jamais en oeuvre l'énergie requise à leur formation et d'autre part en choisisant les conditions de mise à l'équilibre dans le réacteur défavorable à leur apparition. 13 / The control of the rupture of the molecules makes it possible to avoid producing gases, on the one hand by never using the energy required to their formation and on the other hand by choosing the conditions of equilibrium in the reactor unfavorable to their appearance.

14 / Les Produits utiles peuvent être ; - soit hydratés et composés par l'émulsion mentionnée en 11 - soit anhydres et obtenus par une déshydratation extractive. 14 / Useful products can be; - Or hydrated and compound by the emulsion mentioned in 11 - or anhydrous and obtained by extractive dehydration.

Aucun des processus ci-dessus n'est critique en lui-même et peut être rattrapé par les autres au détriment d'une baisse de performances, des taux de conversion ,d'une consommation d'énergie supérieure ou d'une production supérieure de Carbone Solide. None of the above processes is critical in itself and can be overtaken by others to the detriment of lower performance, higher conversion rates, higher energy consumption, or higher production. Solid Carbon.

Selon une autre série de particularités de notre invention ,une grande attention est apportée aux contraintes de la matière en cours de traitement. According to another series of features of our invention, great attention is given to the constraints of the material being processed.

Bien que ceci ne soit qu'une tentative d'explication très grossière et imparfaite , on peut imaginer que la chaleur dans son aspect thermique est emmagasinée sous forme de vibrations mécaniques des molécules. Although this is only a very crude and imperfect explanation, one can imagine that heat in its thermal aspect is stored in the form of mechanical vibrations of the molecules.

Les vibrations engendrent des contraintes mécaniques qui ,en raison de l'inertie liée à la masse , sont maximales au milieu de la molécule,si les vibrations sont modérées. Ces contraintes conduisent alors à une rupture au milieu de la molécule. The vibrations generate mechanical stresses which, because of the inertia linked to the mass, are maximum in the middle of the molecule, if the vibrations are moderate. These constraints then lead to a break in the middle of the molecule.

Plus on chauffe la molécule (ou plus généralement, plus on lui fait stocker de l'énergie de quelque nature que ce soit),plus elle va vibrer.Pour cela elle va vibrer sur des modes harmoniques ayant plusieurs ventres et creux de vibration comme chacun a pu l'observer sur une corde de piano ou la drisse d'un drapeau flottant dans un vent très fort ,ou encore sur une longue verge que l'on agite. Les creux de vibration étant le siège des contraintes maximales la molécule va se casser à ces points là, au tiers ,au quart,etc.. de sa longueur. The more one heats the molecule (or more generally, the more it is stored energy of any kind), the more it will vibrate.For that it will vibrate on harmonic modes with several bellies and vibrational troughs as each could observe it on a piano string or the halyard of a flag fluttering in a very strong wind, or on a long rod that one agitates. The vibration hollows being the seat of the maximum stresses the molecule will break at these points there, the third, the quarter, etc. of its length.

Ceci donne une image qui explique que si on chauffe trop (si on transmet trop d'énergie ) à une molécule elle va se fragmenter en tout petits morceaux qui s'arrêtent au CH4 et même au Carbone C. This gives an image that explains that if we heat too much (if we transmit too much energy) to a molecule it will break up into tiny pieces that stop at CH4 and even at Carbon C.

Avec cette explication sommaire ,on peut encore comprendre que plus une molécule est longue donc massive et lourde plus elle a des éléments vibrants, plus les éléments centraux retemant les nombreux éléments latéraux qui s'agitent doivent forcer pour les retenir. With this summary explanation, we can still understand that the longer a molecule is so massive and heavy the more it has vibrating elements, the more the central elements retemant the many lateral elements that are agitated must force to retain them.

S'ils forcent trop ,ils craquent . If they force too much, they crack.

Cette image permet d'expliquer que plus la molécule est lourde moins elle supporte la chaleur sans craquer. This image makes it possible to explain that the heavier the molecule, the less it supports the heat without cracking.

Pour fixer les idées le CH4 supporte mal des températures de plus de 700 C To fix the ideas the CH4 supports badly temperatures of more than 700 C

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et les Résidus lourds, des températures de plus de 430 C.  and heavy residues, temperatures of over 430 C.

Dans le choix des dispositifs, ces contraintes se traduisent encore par les Flux de chaleur maximaux admissibles exprimés en Kcal/heure/mètre carré ,ou encore par les Différences de température admissibles entre la paroi chaude et le fluide froid. In the choice of devices, these constraints are still reflected by the maximum allowable heat flux expressed in Kcal / hour / square meter, or by the allowable temperature differences between the hot wall and the cold fluid.

Les valeurs critiques dépendent des produits considérés caractérisés par leur état physique (Liquide,Solide ,Vapeur)dans les conditions de travail. The critical values depend on the considered products characterized by their physical state (Liquid, Solid, Steam) in the working conditions.

Il est donc très important d'avoir une connaissance pratique de ce qui peut se passer avec les produits traités. It is therefore very important to have a working knowledge of what can happen with the treated products.

L'exemple suivant va faire comprendre les enjeux avec simplement des molécules aussi communes que C10H8 constituée de deux noyaux aromatiques . The following example will make the stakes understand with just as common molecules as C10H8 consisting of two aromatic nuclei.

Nous noterons chaque cycle de 6 carbones aromatiques A , A pour le cycle.. pour les doubles liaisons dans chaque noyau.  We will note each cycle of 6 aromatic carbons A, A for the ring, for the double bonds in each ring.

A:A ici : indique deux carbones de A sont liés .  A: A here: indicates two carbons of A are linked.

Si A:A est trop chauffé il perd de l'hydrogène et devient très réactif ,on a alors:

Figure img00070001
If A: A is too heated, it loses hydrogen and becomes very reactive, we then have:
Figure img00070001

<tb>
<tb> A:A <SEP> A:A
<tb> +
<tb> A <SEP> :A <SEP> A <SEP> :A
<tb> ClOH8 <SEP> +C10H8 <SEP> ===# <SEP> C20H12 <SEP> + <SEP> 2H2
<tb> tf <SEP> = <SEP> 80 C <SEP> tf <SEP> =278 C
<tb> Téb=218 C <SEP> Téb=350(sublime)
<tb> d <SEP> =0.963 <SEP> d <SEP> =1.36
<tb> n <SEP> =l,60(liq) <SEP> n <SEP> =1.88
<tb>
On passe d'un Solide/Liquide à un Solide très dur.
<Tb>
<tb> A: A <SEP> A: A
<tb> +
<tb> A <SEP>: A <SEP> A <SEP>: A
<tb> ClOH8 <SEP> + C10H8 <SEP> === # <SEP> C20H12 <SEP> + <SEP> 2H2
<tb> tf <SEP> = <SEP> 80 C <SEP> tf <SEP> = 278 C
<tb> Tb = 218 C <SEP> Tb = 350 (Sublime)
<tb> d <SEP> = 0.963 <SEP> d <SEP> = 1.36
<tb> n <SEP> = 1.60 (liq) <SEP> n <SEP> = 1.88
<Tb>
We go from a solid / liquid to a very hard solid.

( Notons au passage que les molécules à 20 carbones constituent les produits communément appelés gas-oil ou fuel léger domestique.) Une nouvelle caractéristique de notre invention est donc d'éviter que de telles situations se produisent. (Note in passing that the 20-carbon molecules are the products commonly called gas oil or light domestic fuel.) A new feature of our invention is therefore to prevent such situations from occurring.

On s'est aperçu que les chaînes fraîchement brisées étaient naturellement très réactives au droit de la brisure et que la molécule polaire HöH (EAU) ne demandait qu'à se fixer sur ces brisures ,tout comme ÖCÖ (gaz carboniqe). It was found that the freshly broken chains were naturally very reactive to breakage and that the polar molecule HöH (UAE) only wanted to attach to these breaks, just like ÖCÖ (carbon dioxide).

Une autre caractéristique de notre invention est d'introduire l'oxygène dans les processus de conversion
Pour mieux faire percevoir l'originalité et la hauteur inventive nous allons essayer de donner une explication de ce que l'on doit essayer de faire et de ce qu'il ne faut pas faire .
Another feature of our invention is to introduce oxygen into conversion processes
To better perceive the originality and inventive height we will try to give an explanation of what we must try to do and what not to do.

A cet effet nous prendrons encore un exemple dans la famille des C20 : For this purpose we will take another example in the C20 family:

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Figure img00080001
Figure img00080001

<tb>
<tb> C20H1402 <SEP> Tf= <SEP> 300 C <SEP> Téb=Sub <SEP> Hô,A:A-A:A,ôH
<tb> C20H14 <SEP> Tf= <SEP> 188 C <SEP> Téb=452Sub <SEP> A:A-A:A
<tb> C20H140 <SEP> Tf= <SEP> 81 C <SEP> Téb=264/l5mm <SEP> A:A-ô-A:A
<tb>
<Tb>
<tb> C20H1402 <SEP> Tf = <SEP> 300C <SEP> Tb = Sub <SEP> Ho, A: AA: A, ôH
<tb> C20H14 <SEP> Tf = <SEP> 188 C <SEP> Tb = 452Sub <SEP> A: AA: A
<tb> C20H140 <SEP> Tf = <SEP> 81 C <SEP> Tb = 264 / 15mm <SEP> A: A-O-A: A
<Tb>

Remplacer un hydrogène par un OH latéral est mauvais .( la température de fusion est passée de 188 C à 300 C)
Si 0 supprime une liaison C-C ,On a un effet bénéfique ( la température de fusion passe de 188 C à 81 C) Prenons maintenant le cas ou la molécule C20H14 est fragilisée par une température convenable qui la met en vibration et envoyons une molécule HôH (H20) sur la liaison centrale:

Figure img00080002

C20H14 + H20 ====> C10H7ÔH + C10H8 H H 0 A:A - A:A A:A-ôH + A:A Tf =188 C Tf =123 C Tf = 80 C Téb=452sub Téb=295 C Téb=218 C d =1,30 d =1,01 d =0,963 n =1,76 n =1,62 n =1,60 liq La présence de l'eau est hautement bénéfique sur les produits formés. Replace a hydrogen with a lateral OH is bad (the melting temperature has risen from 188 C to 300 C)
If 0 suppresses a DC bond, it has a beneficial effect (the melting temperature goes from 188 C to 81 C). Let us now take the case where the molecule C20H14 is weakened by a suitable temperature which sets it in vibration and sends a HHO molecule ( H20) on the central link:
Figure img00080002

C20H14 + H20 ====> C10H7OH + C10H8 HH 0 A: A - A: AA: A-OH + A: Tf = 188C Tf = 123C Tf = 80C Tb = 452bubbub = 295b Tb = 218 C d = 1.30 d = 1.01 d = 0.963 n = 1.76 n = 1.62 n = 1.60 liq The presence of water is highly beneficial on the products formed.

Reprenons la molécule très ramassée C20H12 attaquée par 2 H20,on a :

Figure img00080003

C20H12 +2H20 ====> C10H7ÔH + C10H7ÔH H H A A ====> A:A-ôH + A:A-ôH A - A o H' 'H Tf =278 C Tf =123 C Tf =123 C Téb=350Sub Téb=295 C Téb=295 C d =1,36 d =1,01 d =1,01 n =1.88 n =1,62 n =1,62 Cet exemple montre clairement tout le profit quel'on peut tirer de la vapeur d'eau. Take again the molecule very collected C20H12 attacked by 2 H20, one has:
Figure img00080003

C20H12 + 2H20 ====> C10H7OH + C10H7OH HHAA ====> A: A-OH + A: A-OH A - A o H '' H Tf = 278 C Tf = 123 C Tf = 123 C Tb = 350Sub Teb = 295 C Teb = 295 C d = 1.36 d = 1.01 d = 1.01 n = 1.88 n = 1.62 n = 1.62 This example clearly shows all the benefits that can be derived from water vapor.

Par des considérations thermodynamiques ,on peut aussi définir que le Carbone solide libre qui peut se former est oxydé vers 600-700 C selon les réactions: By thermodynamic considerations, it can also be defined that the free solid carbon that can be formed is oxidized at about 600-700 C depending on the reactions:

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Figure img00090001

C02 + Cs ===> 2CO AS=42,14 AH=41,23 Téq= 705 C H20 + Cs ===> CO +H2 AS=33,04 AH+31,40 Téq= 677 C avec AS variation d'entropie , AH d'enthalpie et Téq la température d'équi- libre sous une pression de 1 bar.
Figure img00090001

C02 + Cs ===> 2CO AS = 42.14 AH = 41.23 Teq = 705 C H20 + Cs ===> CO + H2 AS = 33.04 AH + 31.40 Teq = 677 C with AS variation d entropy, AH enthalpy and T eq the equilibrium temperature under a pressure of 1 bar.

On a encore une explication possible de l'effet bénéfique de H20 et C02 qui convenablement mis en oeuvre dans l'injecteur a tendance à supprimer le carbone solide qui pourrait se former par inadvertance. There is still a possible explanation of the beneficial effect of H 2 O and CO 2 which suitably used in the injector tends to remove the solid carbon that may be inadvertently formed.

Comme on peut le voir sur ces exemples,la mesure des caractéristiques physiques et particulièrement l'indice de réfraction permet de suivre le sens des évolutions des produits de conversion et de piloter cette dernière. As can be seen from these examples, the measurement of the physical characteristics and particularly the refractive index makes it possible to follow the direction of the evolutions of the conversion products and to control the latter.

On va mieux comprendre l'objet de notre invention qui consiste à travailler dans des conditions évitant des pertes d'hydrogène,car cette perte d'hydogène crée des insaturés qui évoluent vers des noyaux peu fusibles. We will better understand the object of our invention which is to work in conditions avoiding losses of hydrogen, because this loss of hydogen creates unsaturates that evolve towards weak nuclei.

Si on prend la chaîne droite ci-dessous, portée à forte température ,elle va commencer à perdre de l'hydrogène ,selon le schéma :

Figure img00090002

Puis la chaîne insaturée se plie et se ferme : AS AH
Téq: 941 K (668 C) -20,65 -19,44
Figure img00090003

La température de fusion passe de -95 C à + 6 C avec seulement 6 carbones. If we take the straight chain below, brought to high temperature, it will start to lose hydrogen, according to the diagram:
Figure img00090002

Then the unsaturated chain folds and closes: AS AH
Téq: 941 K (668 C) -20.65 -19.44
Figure img00090003

The melting temperature goes from -95 ° C. to + 6 ° C. with only 6 carbons.

On s'est donc aperçu qu'à aucun moment il ne fallait s'approcher de ces températures de l'ordre de 650 C d'une part, ni pouvoir fournir l'énergie requise dans ce cas, d'autre part ;les valeurs thermodynamiques indiquées ci-dessus donnant des ordres de grandeurs. It was therefore found that at no time should we approach these temperatures of the order of 650 C on the one hand, nor be able to provide the required energy in this case, on the other hand; thermodynamics given above giving orders of magnitude.

De plus,on constate que si on a commencé à déshydrogéner,la réaction s'emballe car la cyclisation dégage de l'énergie. In addition, it is found that if we started to dehydrogenate, the reaction is racing because cyclization releases energy.

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Voici ce qui pourrait se passer si on avait un apport plus violent d'énergie:

Figure img00100001
Here's what could happen if you had a more violent energy intake:
Figure img00100001

Figure img00100002

La chaîne fortement déshydrogénée se ferme : AS AH Tég-33810K -20,4 -68,98
Figure img00100003

ARRACHER UN H2 à une CHAINE DROITE :
CREE environ: &S/H2= +30,19 et DEMANDE environ : &H/H2= +32,18 Fermer un cycle libère de l'énergie ( et diminue &$ de 20,5 environ) Notre invention ,après une mise en condition initiale des produits convenables grâce à notre injecteur permet de réaliser l'initiation et l'activation des réactions en respectant les règles ci-dessus et les ordres de grandeurs à ne pas dépasser.
Figure img00100002

The strongly dehydrogenated chain closes: AS AH Teg-33810K -20.4 -68.98
Figure img00100003

STOP H2 an RIGHT CHAIN:
CREATE about: & S / H2 = +30,19 and DEMAND about: & H / H2 = +32,18 Close a cycle releases energy (and decreases & $ 20,5 approx) Our invention, after a conditioning initial of the suitable products thanks to our injector allows to realize the initiation and the activation of the reactions by respecting the rules above and the orders of quantities not to be exceeded.

On va maintenant donner un autre intérêt de la présence de H20 qui en quelque sorte se comporte comme un bloqueur des réartions de cyclisation. We will now give another interest of the presence of H20 which somehow behaves as a blocker of cyclization réartions.

Les bruts lourds contiennent très peu de molécules simples et droites,ils contiennent beaucoup de molécules complexes polyaromatiques plus on moins liées entre elles comme on peut le voir sur la molécule ci-dessous qui se condense facilement et passe de 2à 3 noyaux selon le schéma suivant: Heavy crudes contain very few simple and straight molecules, they contain many polyaromatic complex molecules more or less bound together as can be seen on the molecule below which easily condenses and goes from 2 to 3 nuclei according to the following diagram :

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Figure img00110001

On constate au passage que la création d'un troisième noyau central augmente fortement la densité de cette molécule.
Figure img00110001

It can be seen in passing that the creation of a third central nucleus greatly increases the density of this molecule.

Avec de la vapeur H20 ,on peut opérer par étape pour casser cette molécule de 14 carbones et même montrer comment peut se résorber une molécule légère de 3 carbones qui, sans cela, aurait donné des gaz. With H20 vapor, one can operate by step to break this molecule of 14 carbons and even show how can be absorbed a light molecule of 3 carbons which otherwise would have given gas.

1 Etape:fragilisation !Le la.liaison centrale insaturée : AS/ AH

Figure img00110002

A>-CH:CH-<A + H20 ===> l>-CHH-CH2-<( -29,96 / -12,50 Tf=124 Téb=307 C Tf=68 Téb=170/15 2 Etape : CRAQUAGE CENTRAL de la molécule: A>-CHôH-CH2-<A ===> A>-CHO + H3C-<A +26,27 / +39,31 Tf=-26 Téb=178 Tf=-94 Téb=110 3 Etape : FUSION et REJET de H20 (réalisés à coup sûr) A>-CHO + C3H8 ===> A>-C2-CH:CH2 + H20 -2,04 / -14,36 Tf=-33 Téb=190 4 Etape : Cyclisation Branche Insaturée (naturelle) A>-C2-CH:CH2 ===> A:Cyc6Csat -15,44 / -19,90 Tf=-43 Téb=195 A>-CH:CH-<A + C3H8 ===> A:Cy6sat + A>-CH3 -21,17 / -7,45 rrnnnnVnnrrrrn nrrnnvwnn nnnllnn Tf=124 Téb=307 C Tf=-43 Téb=195 Tf=-94 Téb=110 FOL Golécrer Essence 1 Step: embrittlement The unsaturated central link: AS / AH
Figure img00110002

A> -CH: CH- <A + H20 ===>l> -CHH-CH2 - <(-29.96 / -12.50 Tf = 124 Teb = 307 C Tf = 68 Teb = 170/15 2 Step : CENTRAL CRACKING of the molecule: A> -CH6H-CH2- <A ===>A> -CHO + H3C- <A +26,27 / +39,31 Tf = -26 Tb = 178 Tf = -94 Teb = 110 3 Step: FUSION and RELEASE H20 (definitely) A> -CHO + C3H8 ===>A> -C2-CH: CH2 + H2O -2.04 / -14.36 Tf = -33 Tb = 190 4 Step: Cyclization Branch Unsaturated (natural) A> -C2-CH: CH2 ===> A: Cyc6Csat -15.44 / -19.90 Tf = -43 Teb = 195 A> -CH: CH- < A + C3H8 ===> A: Cy6sat + A> -CH3 -21.17 / -7.45 rrnnnnVnnrrrrn nrrnnvwnn nnnllnn Tf = 124 Tb = 307 C Tf = -43 Tb = 195 Tf = -94 Tb = 110 FOL Golecrer gasoline

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On peut constater que les étapes intermédiaires de la réaction se font avec des énergies modérées et que tout se passe comme si l'eau engagée au début est restituée à la fin ( à la manière d'un catalyseur).  It can be seen that the intermediate stages of the reaction are carried out with moderate energies and that everything happens as if the water engaged at the beginning is restored at the end (in the manner of a catalyst).

On notera de plus, ce qui est une de nos préoccupations et une caractéristque de notre procédé, que la température de fusion initiale de 127 C après la première étape est descendue à -26 C, puis -33 C; à la quatrième étape on était à -43 C et on obtient enfin à la cinquième étape des produits qui ont une température de fusion de -94 C. Note also, which is one of our concerns and a characteristic of our process, that the initial melting temperature of 127 C after the first step is down to -26 C, then -33 C; in the fourth step it was -43 C and finally in the fifth stage products are obtained which have a melting temperature of -94 C.

On a donc une continuelle décroissance de cette température de fusion au cours des étapes intermédiaires de l'avancement de la réaction globale. There is therefore a continual decrease of this melting temperature during the intermediate stages of the progress of the overall reaction.

L'expérience a montré que avions une très faible production de gaz et de carbone et que nous pouvions convertir totalement des produits tels que ceux appelés Résidus sous vide ou Asphaltes, en hydrocarbures liquides. Experience has shown that we have very low gas and carbon production and that we can completely convert products such as Vacuum Residues or Asphalts into liquid hydrocarbons.

Prenons maintenant le cas CHAINES DROITES (avec 14 Carbones insaturés pour cet exemple ): Sans H20 on a : AH Cél4 =====) C7H16 + C2é7H12 36,04/ 19,57
Le craquage en présence d'H20 semble se faire selon le schéma suivant:

Figure img00120001
Now take the case RIGHT CHAINS (with 14 unsaturated carbons for this example): Without H20 we have: AH Cel4 =====) C7H16 + C2é7H12 36,04 / 19,57
The cracking in the presence of H 2 O seems to be according to the following scheme:
Figure img00120001

<tb>
<tb> AS <SEP> fin
<tb> Cél4 <SEP> (C14-H28) <SEP> =====> <SEP> Cé7-H13). <SEP> + <SEP> (C7-H15) <SEP> 43,71 <SEP> / <SEP> 59,98
<tb> .Cé7-H13 <SEP> + <SEP> H20 <SEP> =====> <SEP> Cé7H13ôH <SEP> + <SEP> .H <SEP> 1,91/ <SEP> 37,89
<tb> .C7H15 <SEP> +. <SEP> H <SEP> =====> <SEP> C7H16 <SEP> -30,72 <SEP> /-87,3
<tb> Cé7Hl3ôH <SEP> ====> <SEP> C2é7-H12 <SEP> + <SEP> H20 <SEP> 21,14 <SEP> / <SEP> 9,0
<tb> Soit <SEP> au <SEP> total;
<tb> Cél4 <SEP> =====> <SEP> C7H16 <SEP> + <SEP> C2é7H12 <SEP> 36,04 <SEP> / <SEP> 19,57
<tb>
On constate que dans ces opérations il a fallu: d'abord : - OUVRIR UNE LIAISON C-C ce qui demande environ 40 à 60 KCAL ( ACTIVATION 1 et finalement : - FOURNIR ENVIRON 20 KCAL/COUPURE ( ENERGIE NETTE SPECIFIQUE ) Il faut se rappeler qu'ARRACHER UN H2 DEMANDE environ :&H/H2= +32 KCAL et que si ceci est fait on obtient de mauvais résultats.
<Tb>
<tb> AS <SEP> close
<tb> Cel4 <SEP> (C14-H28) <SEP>=====><SEP> Ce7-H13). <SEP> + <SEP> (C7-H15) <SEP> 43.71 <SEP> / <SEP> 59.98
##
<tb> .C7H15 <SEP> +. <SEP> H <SEP>=====><SEP> C7H16 <SEP> -30.72 <SEP> / -87.3
<tb> Ce7Hl3δH <SEP>====><SEP> C2e7-H12 <SEP> + <SEP> H20 <SEP> 21.14 <SEP> / <SEP> 9.0
<tb> Let <SEP> at the <SEP>total;
<tb> Cel4 <SEP>=====><SEP> C7H16 <SEP> + <SEP> C2d7H12 <SEP> 36.04 <SEP> / <SEP> 19.57
<Tb>
It can be seen that in these operations it was necessary: first: - OPEN A DC CONNECTION which requires approximately 40 to 60 KCAL (ACTIVATION 1 and finally: - PROVIDE ABOUT 20 KCAL / CUT (SPECIFIC NET ENERGY) It must be remembered that 'RESTORE H2 REQUEST approximately: & H / H2 = +32 KCAL and if this is done we get bad results.

IL fallait donc trouver un ensemble de dispositifs permettant de respecter au mieux les diverses spécifications ci-dessus, ce que nous obtenons à l'aide d'un préchauffage adéquat de la charge, suivi d'une activation favorisée par une détente dans l'injecteur, les produits à convertir pouvant avoir en terme d'équivalent-température une très brève excursion dans un domaine où ils sont instables, la rupture consommant l'énergie qui ramène les réactants dans le domaine stable et désiré du réacteur dans lequel ils se mettent alors à l'équilibre thermodynamique (une cuisinière dirait : pour les faire convenablement "mijoter" ). It was therefore necessary to find a set of devices to best respect the various specifications above, which we obtain by means of an adequate preheating of the load, followed by an activation favored by a relaxation in the injector , the products to be converted can have in term of temperature equivalent a very short excursion in a field where they are unstable, the rupture consuming the energy which brings the reactants back to the stable and desired domain of the reactor in which they are then placed. to thermodynamic equilibrium (a cook would say: to make them properly "simmer").

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Ces réactions et leurs mécanismes ne sont donnés ici que pour tenter de faire comprendre pourquoi nous obtenons des résultats inattendus de conversion avec notre procédé. These reactions and their mechanisms are only given here to try to understand why we are getting unexpected results of conversion with our process.

L'examen approfondi des résultats de nos essais nous a appris à définir comment on pouvait traiter une charge donnée et aussi quels étaient les problèmes liés à la structure de la matière complexe que constituent ces produits lourds ,tout ce qui été dit ci-dessus n'étant qu'un guide directeur des mises au point nécessaires.  The in-depth examination of the results of our tests taught us how to treat a given load and also the problems related to the structure of the complex material of these heavy products, all of which has been said above. being a guide to the necessary adjustments.

Il est bien évident que nous avons profité de toutes ces expériences pour constituer une banque de données thermodynamiques et des propriétés physiques dont voici un extrait à titre d'information pour les familles à 1 et 10 carbones par molécules: Propriétés Physiques et Thermodynamiques *********************** Famille (1) nom Tf C Téb C S AHf d n Tc K Pc Vc zc CH4-186 -165,0 44,49-17,89 0,415 .gaz.. 190,7 45,8 99 0,290 CO -199-191,0 47,30-26,41. 0,793 .gaz.. 133,0 34,5 93 0,294 H2CO 92 -21,0 52,26 -28,00 0,815 .gaz.. 410,0 67,0 112 0,223 H3CÔH -97,1 64,7 57,00-48,05 0,812 1,3288 513,2 78,5 118 0,220 HCOÔH +8,3 100,7 59,40-90,50 1,220 1,3714 581,0 71,8 117 0,176 *********************************************************************** Propriétés Physiques et Thermodynamiques ********************** Famille (10)

Figure img00130001
It is quite obvious that we took advantage of all these experiments to build a database of thermodynamic data and physical properties of which here is an extract for information for families with 1 and 10 carbons per molecule: Physical and Thermodynamic Properties *** ******************** Family (1) name Tf C Teb CS AHf dn Tc K Pc Vc zc CH4-186 -165.0 44,49-17,89 0.415 .gau .. 190.7 45.8 99 0.290 CO -199-191.0 47.30-26.41. 0.793 .gases 133.0 34.5 93 0.294 H2CO 92 -21.0 52.26 -28.00 0.815 .gass .. 410.0 67.0 112 0.223 H3CÔH -97.1 64.7 57.00 -48.05 0.812 1.3288 513.2 78.5 118 0.220 HCOÔH +8.3 100.7 59.40-90.50 1.220 1.3714 581.0 71.8 117 0.166 ******* ************************************************** ************** Physical and Thermodynamic Properties ********************** Family (10)
Figure img00130001

<tb>
<tb> PJ-Mend
<tb> unités <SEP> C <SEP> C <SEP> cal/m <SEP> Kcal/m <SEP> <-à <SEP> 20 C <SEP> -> <SEP> K <SEP> bar <SEP> CC/m <SEP> g/m
<tb> Noms <SEP> Tf <SEP> Téb <SEP> S <SEP> AHf <SEP> d <SEP> n=l, <SEP> Tc <SEP> Pc <SEP> Vc <SEP> PM <SEP> zc=0, <SEP> Str
<tb> ----------- <SEP> --- <SEP> ---- <SEP> ---- <SEP> ------ <SEP> ----- <SEP> (n-1) <SEP> --- <SEP> ---- <SEP> ---- <SEP> --- <SEP> ---- <SEP> --C10H8 <SEP> nl4 <SEP> 80 <SEP> 218 <SEP> 80,5 <SEP> 36,1 <SEP> 0,963 <SEP> ,5898 <SEP> 748 <SEP> 40,0 <SEP> 413 <SEP> 128 <SEP> ,269 <SEP> A:A
<tb> C10H12 <SEP> t98-36 <SEP> 207 <SEP> <83,2 <SEP> 4,2>0,970 <SEP> ,5414<717 <SEP> 33,0 <SEP> 478>132 <SEP> ,268 <SEP> Cy6
<tb> C10H14 <SEP> nl89 <SEP> .. <SEP> 200 <SEP> <84,5 <SEP> -11,7>0,934 <SEP> ,5260<707 <SEP> 30,6 <SEP> 500>134 <SEP> ,264 <SEP> 2A-6H
<tb> C10H18 <SEP> d6 <SEP> -43 <SEP> 195 <SEP> 87,1-43,6 <SEP> 0,897 <SEP> ,4810 <SEP> 687 <SEP> 25,8 <SEP> 543 <SEP> 138 <SEP> ,249 <SEP> 2Cy6
<tb> C10H18 <SEP> d74-36 <SEP> 174 <SEP> 125,3 <SEP> 9,85 <SEP> 0,766 <SEP> ,4265 <SEP> 623 <SEP> 25,8 <SEP> 587 <SEP> 138 <SEP> ,297 <SEP> âClO
<tb> C10H20 <SEP> d66-66 <SEP> 171 <SEP> 129,2-29,3 <SEP> 0,741 <SEP> ,4215 <SEP> 616 <SEP> 25,0 <SEP> 592 <SEP> 140 <SEP> ,292 <SEP> éClO
<tb> C10H22 <SEP> d20-30 <SEP> 174 <SEP> 130,2-59,7 <SEP> 0,730 <SEP> ,4102 <SEP> 619 <SEP> 20,8 <SEP> 602 <SEP> 142 <SEP> ,246 <SEP> nC10
<tb> C10H200 <SEP> dl8 <SEP> -5 <SEP> 208 <SEP> 137,7-78,9 <SEP> 0,830 <SEP> ,4287 <SEP> 636 <SEP> 24,4 <SEP> 605 <SEP> 156 <SEP> ,278 <SEP> Ald.
<tb>
<Tb>
<tb> PJ-Mend
<tb> units <SEP> C <SEP> C <SEP> cal / m <SEP> Kcal / m <SEP><-to<SEP> 20 C <SEP>-><SEP> K <SEP> bar <SEP > CC / m <SEP> g / m
<tb> Names <SEP> Tf <SEP> Tb <SEP> S <SEP> AHf <SEP> d <SEP> n = 1, <SEP> Tc <SEP> Pc <SEP> Vc <SEP> PM <SEP> zc = 0, <SEP> Str
<tb> ----------- <SEP> --- <SEP> ---- <SEP> ---- <SEP> ------ <SEP> ---- - <SEP> (n-1) <SEP> --- <SEP> ---- <SEP> ---- <SEP> --- <SEP> ---- <SEP> --C10H8 <SEP > nl4 <SEP> 80 <SEP> 218 <SEP> 80.5 <SEP> 36.1 <SEP> 0.963 <SEP>, 5898 <SEP> 748 <SEP> 40.0 <SE> 413 <SE> 128 <SEP>, 269 <SEP> TO: A
<tb> C10H12 <SEP> t98-36 <SEP> 207 <SEP><83.2<SEP>4.2> 0.970 <SEP>, 5414 <717 <SEP> 33.0 <SE>478> 132 <SEP >, 268 <SEP> Cy6
<tb> C10H14 <SEP> n189 <SEP> .. <SEP> 200 <SEP><84.5<SEP>-11.7> 0.934 <SEP>, 5260 <707 <SEP> 30.6 <SEP> 500 > 134 <SEP>, 264 <SEP> 2A-6H
<tb> C10H18 <SEP> d6 <SEP> -43 <SEP> 195 <SEP> 87.1-43.6 <SEP> 0.897 <SEP>, 4810 <SEP> 687 <SEP> 25.8 <SEP> 543 <SEP> 138 <SEP>, 249 <SEP> 2Cy6
<tb> C10H18 <SEP> d74-36 <SEP> 174 <SEP> 125.3 <SEP> 9.85 <SEP> 0.766 <SEP>, 4265 <SEP> 623 <SEP> 25.8 <SEQ> 587 <SEP> 138 <SEP>, 297 <SEP> aClO
<tb> C10H20 <SEP> d66-66 <SEP> 171 <SEP> 129.2-29.3 <SEP> 0.741 <SEP>, 4215 <SEP> 616 <SEP> 25.0 <SE> 592 <SEP> 140 <SEP>, 292 <SEP> eClO
<tb> C10H22 <SEP> d20-30 <SEP> 174 <SEP> 130.2-59.7 <SEP> 0.730 <SEP>, 4102 <SEP> 619 <SEP> 20.8 <SEP> 602 <SEP> 142 <SEP>, 246 <SEP> nC10
<tb> C10H200 <SEP> d18 <SEP> -5 <SEP> 208 <SEP> 137.7-78.9 <SEP> 0.830 <SEP>, 4287 <SEP> 636 <SEP> 24.4 <SEP> 605 <SEP> 156 <SEP>, 278 <SEP> Ald.
<Tb>

C10H21ÔH <SEP> d57 <SEP> +7 <SEP> 229 <SEP> 142,1-96,4 <SEP> 0,830 <SEP> ,4372 <SEP> 667 <SEP> 29,8 <SEP> 619 <SEP> 158 <SEP> ,337 <SEP> ale.
<tb>
C10H21OH <SEP> d57 <SEP> +7 <SEP> 229 <SEP> 142.1-96.4 <SEP> 0.830 <SEP>, 4372 <SEP> 667 <SEP> 29.8 <SE> 619 <SEP> 158 <SEP>, 337 <SEP> ale.
<Tb>

C10H190ÔH <SEP> d42 <SEP> 32 <SEP> 270 <SEP> 142,3-143, <SEP> 0,886 <SEP> ,4288 <SEP> 717 <SEP> 29,4 <SEP> 644 <SEP> 172 <SEP> ,322 <SEP> Acid
<tb>
C10H190OH <SEP> d42 <SEP> 32 <SEP> 270 <SEP> 142.3-143, <SEP> 0.886 <SEP>, 4288 <SEP> 717 <SEP> 29.4 <SE> 644 <SE> 172 <SEP>, 322 <SEP> Acid
<Tb>

Figure img00130002

~~~~~~~~~~~ ~~~ ~~~~ ~~~~ ~~~~~~ ~~~~~ (n~1) ~~~ ~~~~ ~~~~ ~~~ ~~~~ ~~~ ********************************************************************** Noter le classement : Alcanes/ Acénes/ Alcyne/ Cyclo/ Aromatiques Les notations sont :
Tf : température de fusion , Téb : température d'ébullition
S : Entropie Standard , AHF : Enthalpie Standard de formation d : densité , n : Indice de réfraction
Tc: Température critique , Pc : Pression critique
Vc: Volume critique , zc : Facteur de compressibilité
Str : Structure en abrégé :
A noyau aromatique , Cy Cycle saturé ä acétylénique , é éthylénique , n normal paraffinique 0 oxygène en double liaison , öH groupe fonctionnel OH ( Ces données concourent à suivre, connaître, ou prévoir l'état de la matière dans les conditions diverses où on la traite, ainsi que les équilibres thermo dynamiques possibles . Ces données nous permettent aussi de prévoir
Figure img00130002

~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~ ~~~~ ~~~~~~ ~~~~~ (n ~ 1) ~~~ ~~~~ ~~~~ ~ ********* ***************************** Note the classification: Alkanes / Acenes / Alcyne / Cyclo / Aromatic The ratings are:
Tf: melting temperature, Tb: boiling temperature
S: Entropy Standard, AHF: Standard formation enthalpy d: density, n: Refractive index
Tc: Critical temperature, Pc: Critical pressure
Vc: Critical Volume, zc: Compressibility Factor
Str: Abbreviated structure:
Aromatic ring, Cy Acetylenic saturated, ethylenic, normal paraffinic 0 double bonded oxygen, OH functional group (These data combine to follow, know, or predict the state of the material in the various conditions in which it is present. as well as the possible thermodynamic equilibrium, which also allows us to predict

<Desc/Clms Page number 14><Desc / Clms Page number 14>

les irréversibilités chimiques responsables de la production de carbone et de rejet d'hydrogène en particulier ) Pour terminer nous allons montrer un fil directeur qui nous beaucoup servi dans l'analyse de ces problèmes , vu sous un jour nouveau de mécanicien.  the chemical irreversibilities responsible for carbon production and hydrogen rejection in particular) Finally, we will show a guideline that we used a lot in the analysis of these problems, seen in a new light mechanic.

Prenons un isoC4 cyclo C6 :
Dans un premier temps il faut tordre la molécule pour la faire passer de la forme déployée,libre et naturelle à la forme repliée, ce qui demande de l'énergie .
Let's take an isoC4 cyclo C6:
At first, the molecule must be twisted from the expanded, free and natural form to the folded form, which requires energy.

Si alors on dépouille chaque extémité de la branche isoC4 repliée ,voisine du noyau cyclo C6 et en enlevant aussi l'hydrogène correspondant , on établit deux nouvelles liaisons carbone-carbone .  If then we remove each end of the folded isoC4 branch, close to the C6 cyclo ring and also removing the corresponding hydrogen, we establish two new carbon-carbon bonds.

La molécule ainsi formée avec seulement 10 carbones est une véritable cage qui a les propriétés physiques étonnantes suivantes: C10H16 a742 Tf=268 Téb:Sublime Densité= 1,070 n=1,5680 C10H20 c686 Tf=-94 Téb:171 Densité= 0,795 n=1,4386 conparées à la molécule de départ. The molecule thus formed with only 10 carbons is a real cage with the following astonishing physical properties: C10H16 a742 Tf = 268 Teb: Sublime Density = 1.070 n = 1.5680 C10H20 c686 Tf = -94 Teb: 171 Density = 0.795 n = 1,4386 conparées to the starting molecule.

Les repères que l'on a donnés sont ceux de :Handbook Chemistry and Physics

Figure img00140001
The benchmarks we have given are those of: Handbook Chemistry and Physics
Figure img00140001

<Desc/Clms Page number 15> <Desc / Clms Page number 15>

Figure img00150001

C10H20 c686 Tf=-94 Téb:171 Densité= 0,795 n=l,4386 H Molécule : \ H,,H C H C,H * ou / H, / * Ç -H <CycloC6>-C-C,H H * * /H H' \ \ * * Ç -H C,H H- Ç * H"H * ... * H H Représentée * * \ / repliée * H--H . -H * * o * * C - H * * o H - C -H * C- H * :* / \ C H H \ H H
Figure img00150002

(;lUtilb a t4 'l'I=6b23 TeD: :5UDllme venSHe= 1, u tU n=l,5auu H \ Ç H Molécule Réf a742 *-o * , / ayant: * <1-H 4 jC-H H * 0* /H rrrrnnmnn \ * * o -H et H- * 4 Cycles à 6Carbones ...1 .., .. *..: *0 H * * 0 / * H - ~0 - -. -H * * o 0 * * C - H * * 0 fj ~ O 0*0 0 0 or H * :* \ Remarquer la structure C H " CAGE / \ H H Notons que ces molécules cages,(particulièrement si elles sont aromatiques), deviennent de véritables "nids"ou"sandwiches" pour les métaux et les organe-métalliques dont on va parler maintenant.
Figure img00150001

C10H20 c686 Tf = -94 Teb: 171 Density = 0.795 n = 1.4386 H Molecule: H, HCHC, H * or H, / -H <CycloC6> -CC, HH * * / HH ' \ * * Ç -HC, HH- * H * H * ... * HH Represented * * \ / collapsed * H - H. -H * * o * * C - H * * o H - C - H * C- H *: * / \ CHH \ HH
Figure img00150002

## STR1 ## where ## STR1 ## is a compound of the formula ## STR1 ## wherein: ## STR2 ## H * 0 * / Hrrrnnmnn \ * * o -H and H- * 4 Cycles to 6Carbones ... 1 .., .. * ..: * 0 H * * 0 / * H - ~ 0 - -. - H * * o 0 * * C - H * * 0 fj ~ O 0 * 0 0 0 or H *: * \ Note the structure CH "CAGE / \ HH Note that these molecules cages, (especially if they are aromatic), become real "nests" or "sandwiches" for the metals and metal-organ that we are going to talk about now.

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TENEUR en METEAUX ET AUTRES IMPURETES des BRUTS et des RESIDUS En fractionnant un Résidu sous vide typique par les techniques de raffinage bien connues, au Propane C3 ,Butane C4 ,Pentane C5 ,on obtient des extrait et des raffinats suivants:

Figure img00160001
CONTENT IN CONTAINERS AND OTHER IMPURITIES OF BRUTS and RESIDUES By fractionating a typical vacuum residue by the well-known refining techniques, with Propane C3, Butane C4, Pentane C5, the following extracts and raffinates are obtained:
Figure img00160001

<tb>
<tb> POSITION <SEP> * <SEP> DAO <SEP> C3 <SEP> * <SEP> ExC4 <SEP> * <SEP> Ex <SEP> C5 <SEP> * <SEP> Asp <SEP> C5 <SEP> * <SEP> """"""RSV <SEP> *
<tb> % <SEP> CHARGE <SEP> RSV <SEP> * <SEP> 18,7 <SEP> * <SEP> 33,7 <SEP> * <SEP> 30,4 <SEP> * <SEP> 17,5 <SEP> * <SEP> 100 <SEP> % <SEP> RSV <SEP> *
<tb> Sédiments <SEP> * <SEP> * <SEP> * <SEP> * <SEP> 0,096%Pds <SEP> *
<tb> Soufre <SEP> %Rsv <SEP> * <SEP> 0,53 <SEP> * <SEP> 1,62 <SEP> * <SEP> 1,62 <SEP> * <SEP> 1,23 <SEP> * <SEP> 5,0 <SEP> %Pds <SEP> *
<tb> Nickel <SEP> ppmRsv* <SEP> 0,2 <SEP> * <SEP> 10,2 <SEP> * <SEP> 14,4 <SEP> * <SEP> 17,2 <SEP> * <SEP> 42 <SEP> *
<tb> Vanadium <SEP> ppmRsv* <SEP> 1,0 <SEP> * <SEP> 32,3 <SEP> * <SEP> 47,2 <SEP> * <SEP> 55,5 <SEP> * <SEP> 136 <SEP> *
<tb> NaCl <SEP> % <SEP> Pds <SEP> *- <SEP> *- <SEP> * <SEP> 0,0003* <SEP> 0,0107 <SEP> * <SEP> 0,0110 <SEP> *
<tb> --------------- <SEP> -------- <SEP> ------- <SEP> ------- <SEP> -------- <SEP> --------------*
<tb> H/C <SEP> * <SEP> * <SEP> 1,64 <SEP> * <SEP> 1,35 <SEP> * <SEP> 1,22 <SEP> * <SEP> 1,18 <SEP> * <SEP> H/C=1,33 <SEP> * <SEP> *
<tb>
Le DAO est le produit appelé Désasphalted Oil ; ExC4 est l'extrait au C4 ; ExC5 l'extrait au C5 et Asp C5,l'asphalte résiduel obtenu correspondant.
<Tb>
<tb> POSITION <SEP> * <SEP> DAO <SEP> C3 <SEP> * <SEP> ExC4 <SEP> * <SEP> Ex <SEP> C5 <SEP> * <SEP> Asp <SEP> C5 <SEP > * <SEP>"""""" RSV <SEP> *
<tb>% <SEP> LOAD <SEP> RSV <SEP> * <SEP> 18.7 <SEP> * <SEP> 33.7 <SEP> * <SEP> 30.4 <SEP> * <SEP> 17 , 5 <SEP> * <SEP> 100 <SEP>% <SEP> RSV <SEP> *
<tb> Sediment <SEP> * <SEP> * <SEP> * <SEP> * <SEP> 0.096% Wt <SEP> *
<tb> Sulfur <SEP>% Rsv <SEP> * <SEP> 0.53 <SEP> * <SEP> 1.62 <SEP> * <SEP> 1.62 <SEP> * <SEP> 1.23 <SEP> * <SEP> 5.0 <SEP>% WPS <SEP> *
<tb> Nickel <SEP> ppmRsv * <SEP> 0.2 <SEP> * <SEP> 10.2 <SEP> * <SEP> 14.4 <SEP> * <SEP> 17.2 <SEP> * <SEP> 42 <SEP> *
<tb> Vanadium <SEP> ppmRsv * <SEP> 1.0 <SEP> * <SEP> 32.3 <SEP> * <SEP> 47.2 <SEP> * <SEP> 55.5 <SEP> * <SEP> 136 <SEP> *
<tb> NaCl <SEP>% <SEP> Wt <SEP> * - <SEP> * - <SEP> * <SEP> 0.0003 * <SEP> 0.0107 <SEP> * <SEP> 0.0110 <SEP> *
<tb> --------------- <SEP> -------- <SEP> ------- <SEP> ------- <SEP> -------- <SEP> -------------- *
<tb> H / C <SEP> * <SEP> * <SEP> 1.64 <SEP> * <SEP> 1.35 <SEP> * <SEP> 1.22 <SEP> * <SEP> 1.18 <SEP> * <SEP> H / C = 1.33 <SEP> * <SEP> *
<Tb>
DAO is the product called Desasphalted Oil; ExC4 is the C4 extract; ExC5 extract C5 and Asp C5, the resulting residual asphalt.

Les métaux, NaCl,Soufre, se concentrent dans les molécules lourdes très aromatiques faible teneur en hydrogène. The metals, NaCl, Sulfur, are concentrated in the highly aromatic heavy molecules low in hydrogen.

Ces Résidus donnent par combustion des cendres qui ont une composition relative typique indiquée ci-dessous:
Cendres : Si02:32 Fe203: 25 Na :16 Va:14 Ni :6 Al:6 Or on sait que vers 550 -600 C apparaissent des eutectiques (Verres)
Silice + Soude Verre Classique (Silicate )
Silice + V205 Verre au Vanadium
Silice + Nickel ==> Verre au Nickel
Silice + Cendres==> Verre au Fer,Ni,Etc..
These residues give by combustion ashes which have a typical relative composition indicated below:
Ashes: Si02: 32 Fe203: 25 Na: 16 Va: 14 Ni: 6 Al: 6 Now we know that towards 550 -600 C appear eutectics (glasses)
Silica + Classic Glass Soda (Silicate)
Silica + V205 Vanadium glass
Silica + Nickel ==> Nickel glass
Silica + Ash ==> Iron Glass, Ni, Etc ..

On voit donc que tout catalyseur est fatalement "enverré" par les métaux. We see that any catalyst is inevitably "sent" by metals.

Notre réacteur maturateur étant Vide supporte de longues marches sans dépôts rapides sur les parois, car d'autre part,on s'est aperçu que pour d'autres considérations,il devait fonctionner dans ce cas vers 460 -480 C . Our maturation reactor being Vacuum endures long steps without rapid deposits on the walls, because on the other hand, it was found that for other considerations, it should operate in this case to 460 -480 C.

Les métaux sont donc entraînés et extraits par les produits liquides les plus lourds. The metals are therefore driven and extracted by the heaviest liquid products.

On a converti des huiles moteurs qui, elles, ont intérêt à avoir un réacteur à 500 - 520 C . On s'est effectivement aperçu que l'on avait de faibles dépôts incombustibles sur les parois du réacteur maturateur. Engine oils have been converted which, they have an interest in having a reactor at 500 - 520 C. It was found that there were small incombustible deposits on the walls of the maturing reactor.

Ceci nous a conduits à généraliser la technique du nettoyage mécanique d'extraction des résidus carbonés accompagnés des dépôts de métaux , de préférence au brûlage (qui laisse des dépôts de métaux et cendres sur les parois). This has led us to generalize the technique of mechanical cleaning of extraction of carbon residues accompanied by metal deposits, preferably burning (which leaves deposits of metals and ash on the walls).

Là encore, le réacteur maturateur étant vide, on n'a aucune difficulté pour conduire cette opération de grattage et d'écaillage mécaniques.  Again, the maturation reactor being empty, there is no difficulty to conduct this operation of scraping and peeling mechanical.

Le soufre ne pose aucun problème. Sulfur is not a problem.

<Desc/Clms Page number 17> <Desc / Clms Page number 17>

CONTROLE de L'APPARITION de GAZ , COKE ou RESIDUS CARBONES SOLIDES Une des caractéristiques surprenante de notre procédé est de permettre de convertir des asphaltes sans création notable de carbone,ni rejet de Gaz.  CONTROL OF THE APPEARANCE OF GAS, COKE or SOLID CARBON RESIDUES One of the surprising characteristics of our process is to allow to convert asphalts without significant carbon creation or gas rejection.

On va essayer d'expliquer pourquoi ce résultat peut être obtenu,la lumière des connaissances que nous avons acquises en tentant d'interpréter ce que nous avons observé. We will try to explain why this result can be obtained, the light of knowledge that we have acquired by trying to interpret what we observed.

Avec un moyen approprié (mécanique,thermique,électrique ou chimique ..),on peut toujours transférer une énergie que nous appelerons AH ( variation d'enthalpie ) selon les termes adoptés en thermodynamique. With an appropriate means (mechanical, thermal, electrical or chemical ..), we can always transfer an energy that we will call AH (variation of enthalpy) according to the terms adopted in thermodynamics.

Notre expérience dans le suivi de l'état de la matière nous a conduits à nous poser constamment une clé de variation de cet état qui peut être résumé par AS la variation d'entropie. En effet,en se reportant aux tableaux que nous avons déja présentés, on s'aperçoit qu'il y a de très fortes corrélations entre S et les paramètres physiques de fusion et d'ébullition et plus généralement de changements d'état ou d'organisation de la matière. Our experience in monitoring the state of matter has led us to constantly ask a key variation of this state that can be summarized by AS the variation of entropy. Indeed, by referring to the tables that we have already presented, one realizes that there are very strong correlations between S and the physical parameters of fusion and boiling and more generally of changes of state or of organization of the material.

Pour expliciter les idées ,on va prendre une molécule insaturée ayant 14 carbones ***********************************************************************

Figure img00170001
To clarify the ideas, we will take an unsaturated molecule with 14 carbons ************************************ ***********************************
Figure img00170001

<tb>
<tb> ENTREE <SEP> #----------- <SEP> SORTIES <SEP> AS <SEP> AH <SEP> Téq C
<tb> *************** <SEP> ********Liquide********* <SEP> GAZ <SEP> ***** <SEP> ***** <SEP> *****
<tb> Cél4H28 <SEP> ====> <SEP> Cé7H14 <SEP> + <SEP> Cé7H14 <SEP> ... <SEP> 36,06 <SEP> 19,18
<tb> -------v-------- <SEP> -------v------- <SEP> ---v--- <SEP> ----- <SEP> ----- <SEP> 269
<tb> Tf=-13 <SEP> Téb=251 <SEP> Tf=-119 <SEP> Téb= <SEP> 94 <SEP> Liq
<tb> d=0,771 <SEP> n=1,4335 <SEP> d=0,697 <SEP> n=l,400
<tb> Cél4H28 <SEP> ====) <SEP> Cé12H24 <SEP> + <SEP> Cé2H4 <SEP> 33,83 <SEP> 22,33
<tb> -------v-------- <SEP> -------v------- <SEP> --v-- <SEP> ----- <SEP> ----- <SEP> 387
<tb> Tf=-35 <SEP> Téb=213 <SEP> Gaz
<tb> d=0,755 <SEP> n=1,430
<tb> Cél4H28 <SEP> ====> <SEP> Câl3H24 <SEP> + <SEP> CH4 <SEP> 36,39 <SEP> 26,54
<tb> -------v-------- <SEP> -------v------- <SEP> --v-- <SEP> ----- <SEP> ----- <SEP> 456
<tb> Tf=-5 <SEP> Téb=234 <SEP> Gaz
<tb> d=0,784 <SEP> n=l,437
<tb> Cél4H28 <SEP> ====# <SEP> Cä14HJ26 <SEP> + <SEP> H2 <SEP> 27,41 <SEP> 39,50
<tb> -------v-------- <SEP> -------v------- <SEP> --v-- <SEP> ----- <SEP> ----- <SEP> 1168
<tb> Tf=-0 <SEP> Téb=252 <SEP> Gaz
<tb> d=0,789 <SEP> n=1,439
<tb> Cél4H28 <SEP> ====# <SEP> Câ7H12 <SEP> + <SEP> Cé7H14 <SEP> + <SEP> H2 <SEP> 63,48 <SEP> 64,02
<tb> -------v-------- <SEP> -------v------- <SEP> --v--- <SEP> --v-- <SEP> ----- <SEP> ----- <SEP> 720
<tb> Tf=-81 Téb=93,8 <SEP> Liq. <SEP> Gaz
<tb>
************************************************************************* Ce tableau nous montre que plus on apporte de l'énergie,plus on brise les molécules,plus on crée des fragments c'est-à-dire que plus on crée du désordre (ce qui augmente AS), plus on crée du CH4 et enfin plus on rejette de l'hydrogène.
<Tb>
<tb> ENTER <SEP># ----------- <SEP> OUTPUTS <SEP> AS <SEP> AH <SEP> Teq C
<tb> *************** <SEP> ******** Liquid ********* <SEP> GAS <SEP> **** * <SEP> ***** <SEP> *****
<tb> Cel4H28 <SEP>====><SEP> Ce7H14 <SEP> + <SEP> Ce7H14 <SEP> ... <SEP> 36.06 <SEP> 19.18
<tb> ------- v -------- <SEP> ------- v ------- <SEP> --- v --- <SEP> ----- <SEP> ----- <SEP> 269
<tb> Tf = -13 <SEP> Teb = 251 <SEP> Tf = -119 <SEP> Teb = <SEP> 94 <SEP> Liq
<tb> d = 0.771 <SEP> n = 1.4335 <SEP> d = 0.697 <SEP> n = 1.400
<tb> Cel4H28 <SEP> ====) <SEP> Ce12H24 <SEP> + <SEP> Ce2H4 <SEP> 33.83 <SEP> 22.33
<tb> ------- v -------- <SEP> ------- v ------- <SEP> --v-- <SEP> - --- <SEP> ----- <SEP> 387
<tb> Tf = -35 <SEP> Tb = 213 <SEP> Gas
<tb> d = 0.755 <SEP> n = 1.430
<tb> C18H28 <SEP>====><SEP> C11H24 <SEP> + <SEP> CH4 <SEP> 36.39 <SEP> 26.54
<tb> ------- v -------- <SEP> ------- v ------- <SEP> --v-- <SEP> - --- <SEP> ----- <SEP> 456
<tb> Tf = -5 <SEP> Tb = 234 <SEP> Gas
<tb> d = 0.784 <SEP> n = 1.43
<tb> C13H28 <SEP> ==== # <SEP> C14HJ26 <SEP> + <SEP> H2 <SEP> 27.41 <SEP> 39.50
<tb> ------- v -------- <SEP> ------- v ------- <SEP> --v-- <SEP> - --- <SEP> ----- <SEP> 1168
<tb> Tf = -0 <SEP> Tb = 252 <SEP> Gas
<tb> d = 0.789 <SEP> n = 1.439
<tb> C13H28 <SEP> ==== # <SEP> C7H12 <SEP> + <SEP> C7H14 <SEP> + <SEP> H2 <SEP> 63.48 <SEP> 64.02
<tb> ------- v -------- <SEP> ------- v ------- <SEP> --v --- <SEP> - -v-- <SEP> ----- <SEP> ----- <SEP> 720
<tb> Tf = -81 Tb = 93.8 <SEP> Liq. <SEP> Gas
<Tb>
************************************************** *********************** This table shows us that the more we bring energy, the more we break the molecules, the more we create fragments it is to say that the more we create disorder (which increases AS), the more we create CH4 and finally the more we reject hydrogen.

En outre,le quotient AH/AS nous donne la température Téq à laquelle les réactants se trouvent naturellement à l'équilibre sous une pression de lbar.  In addition, the quotient AH / AS gives us the Teq temperature at which the reactants are naturally at equilibrium under a pressure of lbar.

<Desc/Clms Page number 18><Desc / Clms Page number 18>

Si on désire n'avoir que des liquides, tout se passe comme si on devait se limiter à 20 kcal/molécule comme on l'a déjà indiqué par ailleurs.  If one wishes to have only liquids, everything happens as if one were to limit oneself to 20 kcal / molecule as already indicated elsewhere.

( Ceci nous explique aussi au passage, pourquoi un FCC avec son catalyseur régénéré à plus de 700 c va rejeter de l'hydrogène et du CH4 . Aucun catalyseur ne peut changer cet état de fait .11 ne peut que favoriser des étapes intermédiaires et leur vitesse, permettant aux réactifs de rattraper la mise à l'équilibre thermodynamique selon la température du réacteur ) Une autre caractéristique de notre invention est de permettre de contrôler le taux de conversion en liquide sans créer un excès de gaz légers tels que méthane ,éthane . Nous allons essayer d'en donner une explication qui nous est apparue au cours des divers essais que nous avons faits , relatifs aux irréversibilités chimiques ( qui semblent ne pas être souvent évoquées) Une des caractéristiques de notre procédé est schématiquement de fractionner en deux les molécules et de recommencer pour rester maître du déroulement des processus . (This also explains in passing why a FCC with its regenerated catalyst at over 700c will reject hydrogen and CH4.) No catalyst can change this state of affairs .11 can only favor intermediate steps and their speed, allowing the reactants to make up the equilibrium thermodynamic equilibrium according to the temperature of the reactor) Another characteristic of our invention is that it makes it possible to control the degree of conversion into liquid without creating an excess of light gases such as methane, ethane. We will try to give an explanation which appeared to us during the various tests that we made, relating to the chemical irreversibilities (which seem not to be often evoked) One of the characteristics of our process is schematically to split in two the molecules and start over to stay in control of the process flow.

Certains pourraient se dire que, pour aller plus vite il n'y qu'à mettre en oeuvre plus d'énergie ce qui permet effectivement de créer plus de molécules légères comme le montre le tableau ci-dessus, y compris beaucoup de gaz ,en pensant qu'ensuite il sera toujours possible de les polymériser pour retourner vers des liquides . On se heurte alors à une totale impossibilité de réaliser convenablement cette opération par suite des irréversibilités chimiques.(qu'aucun catalyseur ne pourra contourner) Pour fixer les idées supposons que nous envisagions de créer des liquides à partir de méthane ,d'éthane etc... Some might say that, to go faster, it is necessary to use more energy which actually allows to create more light molecules as shown in the table above, including a lot of gas, thinking that then it will still be possible to polymerize them to return to liquids. We then come up against a total impossibility of carrying out this operation properly as a result of the chemical irreversibilities (no catalyst will be able to circumvent it) To fix the ideas suppose that we envisage to create liquids starting from methane, ethane etc. ..

Notre souhait serait alors de réaliser des réactions telles que : A) CH4 + CH4 ==??==> C2H6 + H2 AS=-1,95 AH=+15,54 Téq= -7669 K B) C2H6 + C2H6 ==??==> C4H10 + H2 AS=-3,38 AH=+10,33 Téq= -3056 K C) C4H10 + C4H10 ==??==> C8H18 + H2 AS=-O,54 AH=+10,48 Téq=-19400 K
CES REACTIONS SONT IRREVERSIBLES car Tég NEGATIF N'EXCISTE PAS et On ne pourra jamais réaliser de facon réversible la suite des réactions:

Figure img00180001

(A) (B) (C) Cnl =?=) H2 + Cn2 =?=> H2 + Cn4 =?=> H2 + Cn8 Téb 117 K 184 K 272 K 399 K Etat normal GAZ GAZ GAZ 298 K LIQUIDE Conséquences : 1 / Il faut ACCEPTER la CREATION FATALE du CH4 dans ce procédé,schématisée par la réaction globale C': C') C4H10 + C4H10 ===) C7H16 + CH4 AS=-1,53 AH=-2,48 Téq=1620 K soit: 2 Cn4 ===) Cn7 et Cnl Kéq(600 C)=l,93 ( Cette réaction est possible car Téq positive ) Our wish would then be to carry out reactions such as: A) CH4 + CH4 == ?? ==> C2H6 + H2 AS = -1.95 AH = + 15.54 Teq = -7669 KB) C2H6 + C2H6 ==? ? ==> C4H10 + H2 AS = -3.38 AH = + 10.33 Teq = -3056 KC) C4H10 + C4H10 == ?? ==> C8H18 + H2 AS = -O, 54 AH = + 10.48 Teq = -19400 K
THESE REACTIONS ARE IRREVERSIBLE because NEGATIVE TESTING DOES NOT EXIST and we will never be able to reversibly carry out the following reactions:
Figure img00180001

(A) (B) (C) Cnl =? =) H2 + Cn2 =? => H2 + Cn4 =? => H2 + Cn8 Teb 117 K 184 K 272 K 399 K Normal state GAS GAS GAS 298 K LIQUID Consequences: 1 / It is necessary to ACCEPT the FATAL CREATION of CH4 in this process, schematized by the global reaction C ': C') C4H10 + C4H10 ===) C7H16 + CH4 AS = -1,53 AH = -2,48 Teq = 1620 K = 2 Cn4 ===) Cn7 and Cnl Keq (600 C) = 1.93 (This reaction is possible because Teq positive)

<Desc/Clms Page number 19><Desc / Clms Page number 19>

2 / SI ON VIOLE LA REVERSIBILITE THERMODYNAMIQUE AVEC DE L'ENERGIE:selon la réaction C": Il FAUT REJETER de L'HYDROGENE C") C4H10 + C4H10 ===> C8H18 + H2 AS=-0,54 AH=+10,48 Téq=-19400 K ( Cette réaction est irréversible car Téq est négative ) C"/ Même le passage par le Gaz de Synthèse qui commence par la réaction cidessous:
CH4 + 1/2 02 ===# CO + 2H2 AS=+42,7 AH=-8,52 , (réaction qui peut être explosive) est IRREVERSIBLE et conduira à une MAUVAISE EFFICACITE globale dans la liquéfaction par voie méthanol ou Fischer-Tropsch.
2 / IF THERMODYNAMIC REVERSIBILITY IS VIOLATED WITH ENERGY: according to the reaction C ": It MUST REJECT HYDROGEN C") C4H10 + C4H10 ===> C8H18 + H2 AS = -0.54 AH = + 10 , 48 Teq = -19400 K (This reaction is irreversible because Teq is negative) C "/ Even the passage through Synthesis gas which starts with the reaction below:
CH4 + 1/2 02 === # CO + 2H2 AS = + 42.7 AH = -8.52, (reaction which can be explosive) is IRREVERSIBLE and will lead to an overall IMPROPER EFFICACY in liquefaction by methanol or Fischer -Tropsch.

C" ne peut être faite qu'avec des réactions parasites donnant du C2H2 en particulier.  This can only be done with parasitic reactions giving C2H2 in particular.

CONCLUSION PRATIQUE : IL FAUT EVITER EN TOUT PREMIER LIEU de CREER des GAZ. PRACTICAL CONCLUSION: IT SHOULD BE PREVENTED IN THE FIRST PLACE TO CREATE GASES.

C'est précisément ce que réalise notre procédé.  This is exactly what our process does.

DEPOTS CARBONES L'expérience de la maîtrise de l'apparition du coke nous a conduits à penser qu'il y avait deux origines principales: - une voie dépôts massifs via les noyaux polyaromatiques - une voie carbone pulvérulent via les gaz.  CARBON DEPOSITS The experience of controlling the appearance of coke led us to think that there were two main origins: - a massive deposits path via the polyaromatic nuclei - a pulverulent carbon path via the gases.

On conçoit assez facilement par un simple dessin visuel que si la matière se polymérise en de nombreux noyaux polyaromatiques contigus ,les carbones étant alors directement liés entre eux et n'ayant aucune ou peu de liaison hydrogène comme on l'a déjà vu, la température de fusion augmente avec le nombre de noyaux et la diminution du rapport H/C ( C10H8 Tf=80 C C20H12 Tf=278 C..) ; on se rapproche de plus en plusd'un charbon solide . It is rather easy to conceive by a simple visual design that if the material polymerizes into numerous contiguous polyaromatic nuclei, the carbons then being directly bonded to each other and having no or little hydrogen bonding, as we have already seen, the temperature melting point increases with the number of nuclei and the decrease in the H / C ratio (C10H8 Tf = 80 C C20H12 Tf = 278 ° C); we are getting closer and closer to a solid coal.

Ceci peut encore être examiné avec notre méthode d'étude des irréversiblités chimiques à titre indicatif. This can be further examined with our method of studying chemical irreversibilities as an indication.

Pour fixer les idées, prenons du benzène et essayons de le faire craquer. To fix ideas, take benzene and try to crack it.

On observe une fusion des molécules avec une fois de plus rejet de H2 , selon la réaction :

Figure img00190001

Cette réaction est irréversible car téq ne peut être négative. Il faut rajouter la réaction parasite fatale:
Figure img00190002

Pour avoir AS = 0.0 ,il faut prendre 1,17/259 de la réaction (2],soit:
Figure img00190003

D'on la réaction globale: A fusion of the molecules with one more rejection of H2 is observed, according to the reaction:
Figure img00190001

This reaction is irreversible because teq can not be negative. We must add the fatal parasitic reaction:
Figure img00190002

To have AS = 0.0, it is necessary to take 1,17 / 259 of the reaction (2), ie:
Figure img00190003

From the global reaction:

<Desc/Clms Page number 20> <Desc / Clms Page number 20>

Figure img00200001
Figure img00200001

<tb>
<tb> [1] <SEP> + <SEP> ====# <SEP> A)-<A <SEP> + <SEP> H2-1,17 <SEP> +3,46
<tb>
<tb> [3] <SEP> 0,0045 <SEP> A <SEP> ====# <SEP> 0,0045~6Cgaz <SEP> + <SEP> 0,013H2 <SEP> +1,17 <SEP> +4,55
<tb> 2,0045 <SEP> A <SEP> ====) <SEP> A>-<A <SEP> +1,01.H2 <SEP> + <SEP> 0,004 <SEP> (6Cgaz) <SEP> 0,00+8,01
<tb> et <SEP> le <SEP> retour <SEP> de <SEP> 6Cgaz <SEP> en <SEP> Csol=Coke
<tb> 0,0046Cgaz <SEP> ====> <SEP> 0,004.Coke <SEP> -1,16-4,55
<tb> 2,0045 <SEP> A <SEP> ====# <SEP> Ä#-#Ä <SEP> +1,01.h2 <SEP> +0,004.Coke <SEP> -1,16 <SEP> +3,46
<tb>
Des données expérimentales à 750 C avec Conversion 50% en 40 s confirment les valeurs prévisionnelles trouvées ci-dessus et nous confortent ainsi dans ce qu'il ne faut pas faire.
<Tb>
<tb> [1] <SEP> + <SEP> ==== # <SEP> A) - <A <SEP> + <SEP> H2-1.17 <SEP> +3.46
<Tb>
<tb> [3] <SEP> 0.0045 <SEP> A <SEP> ==== # <SEP> 0.0045 ~ 6Cgas <SEP> + <SEP> 0.013H2 <SEP> +1.17 <SEP > +4.55
<tb> 2.0045 <SEP> A <SEP> ====) <SEP>A> - <A <SEP> + 1.01.H2 <SEP> + <SEP> 0.004 <SEP> (6Cgaz) <SEP> 0.00 + 8.01
<tb> and <SEP> the <SEP> return <SEP> of <SEP> 6Cgaz <SEP> in <SEP> Csol = Coke
<tb> 0.0046Cgaz <SEP>====><SEP> 0.004.Coke <SEP> -1.16-4.55
<tb> 2.0045 <SEP> A <SEP> ==== # <SEP> Ä # - # Ä <SEP> + 1.01.h2 <SEP> + 0.004.Coke <SEP> -1.16 <SEP> +3.46
<Tb>
Experimental data at 750 C with Conversion 50% in 40 s confirm the predicted values found above and thus reinforce us in what not to do.

LA NOTION D'IRREVERSIBILITE PERMET UNE BONNE PREVISION DE LA PRODUCTION DE COKE CONSIDEREE COMME LA REACTION PARASITE LA PLUS DURE. THE CONCEPT OF IRREVERSIBILITY ALLOWS A GOOD PREDICTION OF COKE PRODUCTION CONSIDERED AS THE HARDEST PARASITE REACTION.

La seconde voie d'apparition des dépôts pulvérulents de carbone est la voie acétylène dont on rappelle ici quelques données à titre indicatif pour 4CH4 engagés.

Figure img00200002
The second way of appearance of the powdery deposits of carbon is the acetylene path, of which some indicative data are recalled for 4CH4 involved.
Figure img00200002

<tb>
<tb>
<Tb>
<Tb>

*--------------------------------------------------------------Téq <SEP> C
<tb> (21) <SEP> 4CH4 <SEP> ===# <SEP> 2 <SEP> C2H6 <SEP> + <SEP> 2H2 <SEP> AS= <SEP> -3,84 <SEP> AH=+31,08 <SEP> -/// K
<tb> -..............................................................*****-
<tb> (22) <SEP> 4CH4 <SEP> ===# <SEP> C2H4 <SEP> + <SEP> 2H2 <SEP> + <SEP> 2CH4 <SEP> AS=+27,89 <SEP> AH=+48,66 <SEP> 1472 C
<tb> (23) <SEP> 4CH4 <SEP> ===# <SEP> C2H2 <SEP> + <SEP> 3H2 <SEP> + <SEP> 2CH4 <SEP> AS=+55,65 <SEP> AH=+89,95 <SEP> 1343 C
<tb> (24) <SEP> 4CH4 <SEP> ===# <SEP> 4Csol <SEP> + <SEP> 8H2 <SEP> AS=+85,2 <SEP> AH=+71,4 <SEP> 565 C
<tb> (25) <SEP> 4CH4 <SEP> ===# <SEP> 4Cgaz <SEP> + <SEP> 8H2 <SEP> AS=230,76 <SEP> AH=793,16 <SEP> 3164 C
<tb> Nota: <SEP> TfdeC:sublime <SEP> à....,................ <SEP> 3379 C
<tb>
DECOMPOSITION THERMIQUE DU CH4: La réaction (24) indique qu'au-dessus de 565 C CH4 se décompose avec une cinétique lente, environ 1 heure vers 800 C) ,car en fait il faut passer par l'état gazeux résumé par la réaction (25) Le schéma de filiation faisant apparaître le carbone pulvérulent semble donc être:

Figure img00200003

CH4 ===> C2H4 ===> C2H2 ===) Csol pulvérulent \ \ C6H6 ==> Polymérisation CSol Massif Quoiqu'il en soit et dans la pratique: 1 / Dans tous les cas la création de gaz légers saturés est à éviter . * ------------------------------------------------- ------------- TEQ <SEP> C
<tb> (21) <SEP> 4CH4 <SEP> === # <SEP> 2 <SEP> C2H6 <SEP> + <SEP> 2H2 <SEP> AS = <SEP> -3.84 <SEP> AH = +31.08 <SEP> - /// K
<tb> -.............................................. ................ ***** -
<tb> (22) <SEP> 4CH4 <SEP> === # <SEP> C2H4 <SEP> + <SEP> 2H2 <SEP> + <SEP> 2CH4 <SEP> AS = + 27.89 <SEP> AH = + 48.66 <SEP> 1472 C
<tb> (23) <SEP> 4CH4 <SEP> === # <SEP> C2H2 <SEP> + <SEP> 3H2 <SEP> + <SEP> 2CH4 <SEP> AS = + 55.65 <SEP> AH = + 89.95 <SEP> 1343 C
<tb> (24) <SEP> 4CH4 <SEP> === # <SEP> 4Csol <SEP> + <SEP> 8H2 <SEP> AS = + 85.2 <SEP> AH = + 71.4 <SEP> 565 C
<tb> (25) <SEP> 4CH4 <SEP> === # <SEP> 4Cgaz <SEP> + <SEP> 8H2 <SEP> AS = 230.76 <SEP> AH = 793.16 <SEP> 3164C
<tb> Note: <SEP> TfdeC: sublime <SEP> to ...., ................ <SEP> 3379 C
<Tb>
THERMAL DECOMPOSITION OF CH4: Reaction (24) indicates that above 565C CH4 decomposes with slow kinetics, about 1 hour at 800C), because in fact it is necessary to go through the gaseous state summarized by the reaction (25) The filiation scheme showing the pulverulent carbon seems to be:
Figure img00200003

CH4 ===> C2H4 ===> C2H2 ===) Csol powder \ \ C6H6 ==> Polymerization CSol Massif In any case and in practice: 1 / In all cases the creation of saturated light gases is to avoid .

2 / L'apparition d'hydrogène libre est un mauvais signe. 2 / The appearance of free hydrogen is a bad sign.

3 / La création de gaz légers insaturés et d'hydrogène est une alerte. 3 / The creation of unsaturated light gases and hydrogen is an alert.

4 / La création d'acéthylène est une alarme grave. 4 / The creation of acethylene is a serious alarm.

5 / Le suivi de l'aromatisation via l'indice de réfraction est d'une grande utilité pour savoir si les processus se déroulent correctement. 5 / The monitoring of aromatization via the refractive index is very useful to know if the processes are going well.

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EMULSIONS Une des caractéristiques de notre procédé est d'employer des intermédiaires oxygénés, qui, quand on fait des conversions à la vapeur donnent naturellement des émulsions Eau/Hydrocarbures stables. EMULSIONS One of the features of our process is the use of oxygenated intermediates, which when converted to steam naturally give stable Water / Hydrocarbon emulsions.

On connait depuis longtemps que la combustion des fuels difficiles est très fortement améliorée en rajoutant 5 à 10% d'eau. It has long been known that the combustion of difficult fuels is greatly improved by adding 5 to 10% water.

Cet apport au cours des premiers moments de la combustion permet le craquage des molécules lourdes en évitant leur polymérisation en polyaromatiques qui donneraient des nodules de suie ou du carbone pulvérulent. This contribution during the first moments of the combustion makes it possible to crack the heavy molecules while avoiding their polymerization in polyaromatics which would give nodules of soot or pulverulent carbon.

ELF a presenté à la presse le 5 août 1997 un produit dénommé Aquazole contenant 10 à 20% d'eau ,en indiquant que le problème majeur est la garantie de la stabilité du mélange .Actuellement cette stabilité ne peut être assurée que de 15 jours à un mois malgré le recours à une procédure particulière de mélange et surtout grâce à des additifs spéciaux. ELF presented to the press on August 5, 1997 a product called Aquazole containing 10 to 20% of water, indicating that the major problem is the guarantee of the stability of the mixture .Currently this stability can be assured only of 15 days to one month despite the use of a special mixing procedure and especially thanks to special additives.

On comprend tout l'intérêt que présentent directement les émulsions intermédiaires produites par notre procédé ,émulsions qui peuvent devenir un objectif principal pour ces applications. We understand all the interest directly present in the intermediate emulsions produced by our process, emulsions which can become a main objective for these applications.

Nous avons des émulsions qui ont déjà 8 ans et qui sont toujours stables: ceci montre que nous dominons les difficultés rencontées par ELF. We have emulsions that are already 8 years old and are still stable: this shows that we dominate the difficulties faced by ELF.

On peut s'expliquer ces avantages par des liaisons moléculaires internes qui, à l'état anhydre seraient insaturées et qui sont restées partiellement liées à de l'eau .On pourrait aussi mettre en avant tous les intermédiaires oxygénés que nous avons déjà présentés dans la maîtrise des opérations de craquage vers 440 - 600 qui ont un équilibre favorable vers 200 -220 C température de fonctionnement de notre extracteur. These advantages can be explained by internal molecular bonds which, in the anhydrous state, are unsaturated and have remained partially bound to water. We could also highlight all the oxygenated intermediates that we have already presented in the literature. control of the cracking operations towards 440 - 600 which have a favorable balance towards 200 -220 C operating temperature of our extractor.

Quoiqu'il en soit : 1 / Nous obtenons des émulsions stables EAu/Hydrocarbure dont on peut fixer la teneur en Eau simplement en fixant dans nos conversions le rapport H20 / ( X ) , dans les gaz employés dans notre conversion , X étant de préférence C02 + Y , Y pouvant être n'importe quel gaz N2 ,H2 etc... Anyway: 1 / We obtain stable emulsions EAu / Hydrocarbon whose water content can be fixed simply by fixing in our conversions the ratio H20 / (X), in the gases used in our conversion, X being preferably C02 + Y, Y can be any N2 gas, H2 etc ...

Ceci veut dire que la fumée sèche (prélevée avant 200 C sous lbar) issue d'une combustion fait l'affaire. This means that the dry smoke (taken before 200 C under lbar) from combustion is the case.

2 / Les produits formés (Essences ,Kero en particulier) contiennent de l'eau liée. 2 / The products formed (Essences, Kero in particular) contain bound water.

3 / Tout en s'imposant de n'employer que de la vapeur d'eau pour des raisons de simplicité et de facilité de mise en oeuvre ,notre procédé permet d'obtenir selon les réglages adoptés: - soit des produits oxygénés et hydratés. 3 / While imposing itself to use only water vapor for reasons of simplicity and ease of implementation, our process allows to obtain according to the adopted settings: - either oxygenated and hydrated products.

- soit des produits essentiellement anhydres.  - essentially essentially anhydrous products.

En effet les recettes utiles se présentent, lorsqu'on travaille avec de la Vapeur d'eau, sous forme d'émulsions qui donnent: une émulsion dite "claire" légère : d=0,89 à 0,92 une émulsion "mayonnaise"plus lourde: d= 0,93 à 0,96 qui se séparent franchement d'un excès d'eau-procédé d= 1,0 (si cet excès existe ,ce qui n'est pas le cas dans l'exemple ci-dessous) Indeed the useful recipes are presented, when working with water vapor, in the form of emulsions which give: a light emulsion called "light": d = 0.89 to 0.92 an emulsion "mayonnaise" heavier: d = 0.93 to 0.96 which are frankly separated from an excess of water-process d = 1.0 (if this excess exists, which is not the case in the example below) below)

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La "mayonnaise" (dont des échantillons vieux de 8 ans n'ont pas bougé ) est cassée facilement par divers moyens mécaniques tels que passage forcé à travers une série de toiles croisées ( opération que nous appellerons extrusion).Le sable sec casse immédiatement l'émulsion ;il y a encore d'autres possibilités mécaniques telle que billes roulant dans l'émulsion etc... The "mayonnaise" (of which 8-year-old samples have not moved) is broken easily by various mechanical means such as forced passage through a series of crossed canvases (operation that we will call extrusion). The dry sand immediately breaks the emulsion, there are still other mechanical possibilities such as rolling balls in the emulsion, etc.

Voici un exemple de dépouillement des caractéristiques de ces émulsions, avec les notations:

Figure img00220001

P Poids en g V Volume en Cm3 , Dp/V : densité =Poids/Volume da : Densité (lue par densimètre ) dn déviation lue du réfractomètre donnant l'indice de réfraction n. Here is an example of the analysis of the characteristics of these emulsions, with the notation:
Figure img00220001

P Weight in g V Volume in Cm3, Dp / V: density = Weight / Volume da: Density (read per densimeter) dn deviation read from the refractometer giving the refractive index n.

MAYONNAISE Ptotal Ptare Poids net Dp/V da dn n Total mayonnaise : 1700,0 - 698,31 = 1001,69 0,9656 13,5 1,50625 Eau extrudée 1163,8 - 444,13 = 719, 67 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ********** --#------#------------Hc clair extrudé: 282,02 13,0 1,50099 BC clair direct: 731,36- 311,412 419,95 0,8916 0,902 13,3 1,50310 ***************** ********** total 701,97 Rapport EAU/HCtotal 719,67/701,97=1.02 Avec les conditions opératoires adoptées ,que l'on décrira par ailleurs, les produits utiles ne comportaient pas d'eau libre (phase aqueuse d=1.0). MAYONNAISE Ptotal Ptare Net weight Dp / V da dn n Total mayonnaise: 1700,0 - 698,31 = 1001,69 0,9656 13,5 1,50625 Extruded water 1163,8 - 444,13 = 719, 67 ~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ********** - # --- --- # ------------ Hc light extruded: 282.02 13.0 1.50099 BC clear direct: 731.36- 311.412 419.95 0.8916 0.902 13.3 1, 50310 ***************** ********** total 701,97 UAE / HCototal ratio 719,67 / 701,97 = 1.02 With the operating conditions adopted , which will be described elsewhere, useful products did not contain free water (aqueous phase d = 1.0).

La distillation de la phase claire directe et extrudée a donné les résultats ci-dessous : Résumé DISTILLATION 1 SANS SABLE et sans agitation ********** ~Recettes~: Volumes Poids Coupe Ptot Ptar P g V.t V.eau V.HC HC,sec Dp/V dn N PI - 115 74,95 73,01 1,94 2,4 0,9 1.5 1.04 0,693 8,2 1.44963 Régurgite; 93,11 75,02 18,09 20,2 3,0 17,2 15,09 0,877 12,3 1,49360 200 - 250 84,43 78,06 6,37 8,2 ... 8,2 6,37 0,777 9,5 1,46368 250 - 300 91,86 76,73 15,13 17,4 4,0 13,4 11,13 0,830 11,3 1,48297 300 - 360 115,28 77,01 38,27 43,8 43,8 38,27 0,874 12,4 1,4946 360 89,15 75,44 13,96 15,5 ... 15,5 13,96 0,901 19,3 1,56567 93,76 7,9 85,86 Résumé DISTILLATION 2 DANS du SABLE et sans agitation *********** Ballon: 202,78 Ballon + Suport : 214,21 Bal+ Sup+ Charg : 309,95 g chargé 95,74 g Sable 300,W 610,34 g pour couvrir les liquides (poids total engagé) The distillation of the direct and extruded clear phase gave the results below: Summary DISTILLATION 1 WITHOUT SAND and without agitation ********** ~ Recipes ~: Volumes Weight Cut Ptot Ptar P g Vt V.eau V. HC HC, dry Dp / V dn N PI - 115 74.95 73.01 1.94 2.4 0.9 1.5 1.04 0.693 8.2 1.44963 Regurgite; 93.11 75.02 18.09 20.2 3.0 17.2 15.09 0.877 12.3 1.49360 200 - 250 84.43 78.06 6.37 8.2 ... 8.2 6 , 37 0.777 9.5 1.46368 250 - 300 91.86 76.73 15.13 17.4 4.0 13.4 11.13 0.830 11.3 1.48297 300 - 360 115.28 77.01 38 , 27 43.8 43.8 38.27 0.874 12.4 1.4946 360 89.15 75.44 13.96 15.5 ... 15.5 13.96 0.901 19.3 1.56567 93.76 7,9 85,86 Summary DISTILLATION 2 IN SAND and without agitation *********** Balloon: 202,78 Balloon + Suport: 214,21 Ball + Sup + Charg: 309,95 g loaded 95,74 g Sand 300, W 610.34 g to cover liquids (total weight engaged)

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Figure img00230001

~Recettes~: ~Volumes~~ Poids Coupe P.tot P.tar P.g V.t V.ean V.HC HC.sec Dp/V dn N PI - 120 72,50 70,06 2,44 3,25 0,9 2.25 1,54 0,684 6,5 1,43112 120 72,8 72,50 0,3 0,3 0,3 .. - 120 -200 81,17 76,99 4,18 5,6 -.- 5,6 4.18 0,746 8,2 1,44963 200 -250 85,44 78,06 7,38 9,1 1,0 8,1 6,38 0,790 9,5 1,46368 250 -300 95,14 72,87 22,27 26,1 -.- 26,1 22,27 0,853 11,2 1,48191 300 -360 119,05 72,99 46,06 53,0 -.- 53,0 46,06 0,869 12,6 1,49677 Total --------- >82,63 2.2 80,43 Résidu: 95,74 - 82,63= 13,11 0,901 19,0 1,56268
La régurgitation abondante dans le premier cas accompagnée d'une notable quantité d'eau relarguée brutalement démontre que l'on a de l'eau liée avec des forces chimiques modérées .
Figure img00230001

~ Recipes ~: ~ Volumes ~~ Weight Section P.tot P.tar Pg Vt V.ean V. HC HC.sec Dp / V dn N PI - 120 72.50 70.06 2.44 3.25 0.9 2.25 1.54 0.684 6.5 1.43112 120 72.8 72.50 0.3 0.3 0.3 .. - 120 -200 81.17 76.99 4.18 5.6 -.- 5, 6 4.18 0.746 8.2 1.44963 200 -250 85.44 78.06 7.38 9.1 1.0 8.1 6.38 0.790 9.5 1.46368 250 -300 95.14 72.87 22 , 27 26.1 -.- 26.1 22.27 0.853 11.2 1.48191 300 -360 119.05 72.99 46.06 53.0 -.- 53.0 46.06 0.869 12.6 1 , 49677 Total ---------> 82.63 2.2 80.43 Residue: 95.74 - 82.63 = 13.11 0.901 19.0 1.56268
The abundant regurgitation in the first case accompanied by a notable quantity of suddenly salted water demonstrates that one has water bound with moderate chemical forces.

En réalisant la distillation des liquides noyés sous le sable il y a une moins forte "dépolymérisation " et un relargage plus faible d 'eau .  By carrying out the distillation of the liquids embedded in the sand, there is a less pronounced "depolymerization" and a weaker release of water.

Quoiqu'il en soit ceci nous montre bien que : 1 / Les 262g d'hydrocarbures de la "mayonnaise" sont capables de s'allier aux 719 g d'eau extrudée , soit 2,5 fois son poids en eau. Anyway this shows us that: 1 / 262g of hydrocarbons "mayonnaise" are able to ally with 719 g of extruded water, or 2.5 times its weight in water.

2 / Les hydrocarbures "clairs et extrudés" contiennent déjà dans ce cas de 3 à 9 % de H20 liée. 2 / The "clear and extruded" hydrocarbons already contain in this case 3 to 9% bound H2O.

On voit donc que notre procédé peut naturellement fournir des composés oxygénés ou des émulsions Eau/hydrocarbures stables. It can therefore be seen that our process can naturally provide oxygenated compounds or stable water / hydrocarbon emulsions.

Nous nous sommes assurés que l'eau-procédé sortante n'emportait pas d'alcool ou tout autre composé carboné ,en procédant à sa distillation résumée cidessous:
ANALYSE EAU-PROCEDE PAR DISTILLATION à 15 Plateaux

Figure img00230002

Chargé lOOcc 97,81 g Le trafic amorce à 99 C distille entre 100 C et 101 C en eau claire contenant un petit voile floculeux laiteux Résidu 225,93 - 224,89 = 1,04 g Brun foncé Incombustible Avec de petits nodules noirs ****************************************************************************
On voit aussi que l'eau extrait des éléments divers de la charge traitée . We ensured that the outgoing water-process did not carry alcohol or any other carbon compound, proceeding to its distillation summarized below:
WATER-PROCESS ANALYSIS BY 15-tray DISTILLATION
Figure img00230002

Charged 100cc 97.81 g The traffic primer at 99 C distills between 100 C and 101 C in clear water containing a small milky flocular veil Residue 225.93 - 224.89 = 1.04 g Dark brown Incombustible With small black nodules * ************************************************** *************************
It can also be seen that the water extracts various elements of the treated feedstock.

Cette eau a un Ph acide qui nous indique qu'elle a absorbé du SH2 ou tout autre élément acide de la charge .  This water has an acidic pH that tells us that it has absorbed SH2 or any other acidic element of the charge.

Tout ceci constitue un ensemble d'éléments favorables apportés par notre procédé mettant en oeuvre la vapeur d'ean dont l'activité extractive augmen- te avec la température d'injection et les lavages successifs dans la zone d'extraction .  All this constitutes a set of favorable elements provided by our process using ean steam whose extractive activity increases with the injection temperature and the successive washes in the extraction zone.

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CONTROLE de L'OXYGENATION ou de L'HYDRATATION des PRODUITS Une autre caractéristique de notre invention est : - de maîtriser l'hydratation des émulsions,ou de l'éviter.  CONTROL OF THE OXYGENATION OR MOISTURIZATION OF PRODUCTS Another characteristic of our invention is: to control the hydration of the emulsions, or to avoid it.

- de contrôler l'oxygénation des produits ,ou de l'éviter.  - to control the oxygenation of the products, or to avoid it.

Nous allons indiquer comment obtenir ces résultats avec notre appareillage. We will indicate how to obtain these results with our equipment.

Rappelons que grâce à notre extracteur nous pouvons choisir la norme des produits utiles et recycler ceux qui sont hors norme .  Recall that with our extractor we can choose the standard of useful products and recycle those that are out of the ordinary.

Prenons donc le cas norme (objectif choisi) Essences ou Gas-oil oxygénés et émulsion hydratée sans eau libre.  So let's take the standard case (chosen objective) Essences or Oxygenated diesel and hydrated emulsion without free water.

Il tombe sous le sens qu'il ne faut pas envoyer trop d'eau-procédé pour traiter la chargerais il en faut assez .  It falls under the direction that one should not send too much water-process to treat the load it is necessary enough.

On a trouvé qu 'un bon rapport EAU/Charge (Résidu atmosphérique traité) était de l'ordre de 1 en poids.(C'est bien ce qui apparait dans le dépouillement des résultats présentés plus haut)
Si l'objectif est d'aller vers des composés oxygénés ,il tombe sous le sens que s'ils ne le sont pas ils sont hors norme, surtout si on vise de produire des coupes type Essence ou gasoil moteur.
It has been found that a good ratio WATER / Charge (treated atmospheric residue) was of the order of 1 by weight (This is what appears in the analysis of the results presented above)
If the objective is to go to oxygenated compounds, it is clear that if they are not they are out of the ordinary, especially if we aim to produce gasoline or gasoline type coupes.

Nous avons donc eu l'idée, ce qui est une caractéristique de notre invention, de faire procéder à une première conversion du résidu atmosphérique en distillats PI-360 ,notre extracteur-contacteur-décanteur étant réglé vers 200 C , puis de repasser tous ces Raffinats (200-) en l'état, dans notre installation.  So we had the idea, which is a feature of our invention, to make a first conversion of the atmospheric residue to PI-360 distillates, our extractor-contactor-decanter being set to 200 C, then to iron all these Raffinats (200-) as is, in our facility.

En effet au cours de ce recyclage on convertit des équivalents de distillats lourds mais atmoshériques,en produits plus légers type gas-oil,essence. La vapeur qui facilite ces opérations, est de plus suffisamment réactive pour créer les additions chimiques mises en évidence dans les distillations des produits (distillation directe ou sous sable) .  In fact, during this recycling, equivalents of heavy but atmospheric distillates are converted into lighter products such as gas oil and gasoline. The steam which facilitates these operations, is moreover sufficiently reactive to create the chemical additions highlighted in the distillations of the products (direct distillation or under sand).

Prenons maintenant la norme inverse,par exemple pour satisfaire une spécification de raffinage d'un site existant ,qui demande des produits standards non hydratés (dits Secs). Now let's take the opposite standard, for example to satisfy a refining specification of an existing site, which requires standard non-hydrated products (so-called dry products).

On va donc dans notre procédé éviter de recycler les produits anhydres formés (200-) ce qui tendrait à les hydrater età créer des composés oxygénés. So we go in our process to avoid recycling the anhydrous products formed (200-) which tends to hydrate and create oxygenates.

Dans ce cas nous opérerons en recyclant seulement les extraits (200+) avec la charge fraîche constituée de résidus ou de toute charge à convertir ( 200 étant une valeur qui peut varier selon le recyclage désiré). In this case we will operate by recycling only the extracts (200+) with the fresh feed consisting of residues or any load to be converted (200 being a value that may vary depending on the desired recycling).

Pour bien comprendre ceci, prenons un Résidu sous Vide qui ne donnera pas de distillat atmosphérique en première génération. To understand this well, let's take a Vacuum Residue that will not give an atmospheric distillate in first generation.

Rappelons qu'un schéma très grossier est la filiation suivante:

Figure img00240001

Un essai de conversion totale de RSV (père) qui donne DSV (fils) puis qui donne un RaT ( petit-fils) est détaillé ci-après. Recall that a very rough schema is the following filiation:
Figure img00240001

A total conversion test of RSV (father) that gives DSV (son) and then gives a RaT (grandson) is detailed below.

Avec ce type de recyclage et les réglages adoptés on n'a pas hydraté les produits de conversion comme le montre leur distillation faite après séparation Eau/HC des émulsions. Ici, la distillation ne produit pas d'eau , ( contrairement au cas précédent où on cherchait à la fixer ). With this type of recycling and the settings adopted, the conversion products have not been hydrated as shown by their distillation after separation of water and HC from the emulsions. Here, the distillation does not produce water, (contrary to the previous case where one sought to fix it).

Ceci montre bien que ce problème est bien maîtrisé.  This shows that this problem is well controlled.

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CONVERSION avec EXTINCTION du RECYCLAGE : Fin Conversion en Régime épuisement total des ressources-Repère (3)-(4) Global utile Résumé :

Figure img00250001

Coupe Atm Pds Dp/v % Pds &%Pds dn n PI -150 = 1,70 0,6872 3,49 3,49 6,5 1,43112 150-200 = 3,89 0,7720 7,98 11,46 7,7 1,44420 200-250 = 8,07 0,8200 16,55 28,01 8,2 1,44963 250-300 =24,96 0,8692 51,19 79,20 9,8 1,46691 300-320 = 5,44 0,8685 11,16 90,36 11,5 1,48511 Résidu = 4,70 9,63 100% Total-----------------) 48,76 (Pertes: 1,24 ) *************************************************************************** Les minutes de la distillation des produits de conversion contenus dans la phase claire et extrudée (voir tableau I ), montrent que l'on n'a pas de relargage mesurable d'eau. On aperçoit bien par les lâchers de vapeurs blanches ou crépitements vers 80 C ,130 C, 150 C, 250 C, 290 C les points-clés de relargage d'eau rencontrés de façon notable dans le traitement avec objectif hydratation et produits oxygénés ;mais ici ils sont quantitativement négligeables .On pourra évaluer leur total par excès en disant, qu'ils sont au plus, égaux aux pertes observées ,soit 3,8 % pour fixer les idées. CONVERSION with EXTINGUISHING RECYCLING: End Conversion to Total Resource depletion-Benchmark (3) - (4) Global useful Summary:
Figure img00250001

Cut Atm Pds Dp / v% Wt &% Wt dn n PI -150 = 1.70 0.6872 3.49 3.49 6.5 1.43112 150-200 = 3.89 0.7720 7.98 11, 46 7.7 1.44420 200-250 = 8.07 0.8200 16.55 28.01 8.2 1.44963 250-300 = 24.96 0.8692 51.19 79.20 9.8 1, 46691 300-320 = 5.44 0.8685 11.16 90.36 11.5 1.48511 Residue = 4.70 9.63 100% Total ---------------- -) 48.76 (Losses: 1.24) ************************************** ************************************* Minutes of the distillation of the conversion products contained in the phase clear and extruded (see Table I), show that there is no measurable release of water. The release of white vapors or crackling at 80 ° C., 130 ° C., 150 ° C., 250 ° C., 290 ° C. is clearly visible in the key points for the release of water which are noticeably encountered in the treatment with objective hydration and oxygenated products. here they are quantitatively negligible. We can estimate their total excess by saying that they are at most equal to the losses observed, or 3.8% to fix the ideas.

(On notera au passage que le transfert des échantillons de l'éprouvette de recette dans l'éprouvette appropriée pour faire une mesure plus précise du volume et du poids donnant la densité Dp/v, se fait avec des pertes qui sont de 0,3g pour les légers très liquides, passent à 0.75g pour la coupe atmos- phérique 300+ et à 2,15 g pour les résidus atmosphériques, par suite des difficultés d'écoulement liées à l'accroissement de la viscosité et aux tensions superficielles.Ceci donne une idée de l'effet d'attachement des produits sur les parois qui croît avec la densité et l'indice de réfraction) . (It should be noted in passing that the transfer of samples from the test specimen into the appropriate test piece to make a more accurate measurement of the volume and weight giving the density Dp / v, is done with losses which are 0.3 g for very light liquids, they are increased to 0.75g for the 300+ atmospheric cut and 2.15 g for the atmospheric residues, due to the flow difficulties related to the increase of the viscosity and to the surface tensions. gives an idea of the attachment effect of the products on the walls which increases with the density and the index of refraction).

Enfin pour mémoire ,dans ces essais ,rappelons que les caractéristiques principales du résidu sous vide traité étaient:
Densité 1,01 , indice de réfraction 1,594 , état solide.
Finally for the record, in these tests, remember that the main characteristics of the treated vacuum residue were:
Density 1.01, refractive index 1.594, solid state.

REACTEURS-EXTRACTEURS et APPAREILS DISTILLATOIRES des PRODUITS Nos comptes-rendus de distillation des produits de conversion mentionnent des "Régurgitations de produits, des Coups d'ean relarguée, des Crépitements etc .. qui, s'ils se produisaient dans une unité de distillation classique feraient "sauter" tous les plateaux de distillation et leur garnissage.  REACTORS-EXTRACTORS and DISTILLATORY APPLIANCES OF PRODUCTS Our distillation reports of conversion products mention "Regurgitation of products, salted water shots, crackling, etc., which, if they occurred in a conventional distillation unit would "blow up" all distillation trays and their packing.

Selon une nouvelle caractéristique de notre invention nous avons imaginé un dispositif qui non seulement pouvait faire ce travail de distillation sans ces ennuis ,mais qui de plus, travaillait comme un véritable réacteurextracteur du type mélangeur-décanteur , Le principe est le suivant:  According to a new feature of our invention we imagined a device that not only could do this work of distillation without these troubles, but which, moreover, worked as a true reactor-type extractor mixer-decanter, The principle is as follows:

<Desc/Clms Page number 26> <Desc / Clms Page number 26>

Les produits convenablement préchauffés ou refroidis sont envoyés dans un cylindre à double enveloppe contenant de l'eau saturante avec sa vapeur ,ce qui fixe la température de cette enveloppe simplement en fixant la pression de la chambre. The suitably preheated or cooled products are sent to a jacketed cylinder containing saturated water with its vapor, which sets the temperature of this jacket simply by setting the pressure of the chamber.

IL y a production de vapeur si on dégage de la chaleur. Steam is produced if heat is released.

Il y a consommation de vapeur si on absorbe de la chaleur. There is steam consumption if you absorb heat.

La présence d'eau saturante permet d'importants transferts de chaleur avec le contenu intérieur du réacteur-extracteur. The presence of saturating water allows large heat transfers with the internal contents of the reactor-extractor.

Dans cette double enveloppe verticale, quasi isotherme à la température définie par la température de l'eau saturante ,nous disposons un tube ou une série de tubes verticaux,qui s'élèvent,pour fixer les idées, jusqu'au milieu de la hauteur de la double enveloppe. In this double vertical envelope, almost isothermal at the temperature defined by the temperature of the saturating water, we dispose a tube or a series of vertical tubes, which rise, to fix the ideas, to the middle of the height of the double envelope.

La partie supérieure est donc vide. The upper part is empty.

Elle sert de tranquilliseur-décanteur en choisissant une faible vitesse ascentionnelle des produits légers ou des gaz, permettant aux produits lourds ou liquides en brouillard ou en pluie, de retomber vers le bas. It serves as a tranquilizer-decanter by choosing a low ascending speed of light products or gases, allowing heavy or liquid products in fog or rain, to fall down.

Pour cela il suffit que la vitesse de chute des produits lourds ou liquides soit supérieure à la vitesse de montée des produits plus légers. For that it is enough that the speed of fall of the heavy or liquid products is higher than the speed of rise of the lighter products.

Par ailleurs cet espace sert de détente à tout phénomène intempestif de coup d'eau ou de relargage brutal que l'on aurait mal maitrisé. In addition, this space serves as a relaxation for any untimely phenomenon of water blow or brutal release that one would have poorly mastered.

Etant vide (pas de garnissage dans cette zone),on n'a aucun risque matériel. Les produits lourds ou liquides séjournent dans le fond de l'enveloppe entre l'enveloppe et les tubes verticaux . Being empty (no packing in this area), we have no material risk. The heavy or liquid products stay in the bottom of the envelope between the envelope and the vertical tubes.

Lorsque tout l'espace entre l'enveloppe et les tubes est plein ,les produits lourds se déversent à l'intérieur des tubes verticaux et sont recueillis à leur sortie inférieure.Cette extraction est donc automatique et naturelle. When all the space between the envelope and the tubes is full, the heavy products are poured inside the vertical tubes and are collected at their lower exit. This extraction is thus automatic and natural.

Les produits entrants,liquides ou gaz, sont injectés au bas de la double enveloppe dans la phase lourde ou liquide à vitesse très modérée . Incoming products, liquid or gas, are injected at the bottom of the jacket in the heavy or liquid phase at a very moderate speed.

Ils sont donc dispersés dans la phase lourde , se mélangent avec elle dans les conditions de température et de pression locale; les transferts de masse se font alors par les surfaces mises en contact et sont gouvernés par les différences de concentrations par rapport à 1 équilibre de la phase lourde stationnaire et de la phase dispersée entrante. They are therefore dispersed in the heavy phase, mix with it under conditions of temperature and local pressure; the mass transfers are then made by the contacted surfaces and are governed by the differences in concentrations relative to 1 equilibrium of the stationary heavy phase and the incoming dispersed phase.

Ces équilibres sont définis tant par la séparation physique de phases en présence que par les équilibres chimiques licites dans les conditions locales existantes. These balances are defined both by the physical phase separation in the presence and by the legal chemical equilibrium in the existing local conditions.

Les produits entrant enrichissent la phase lourde et sont appauvris des composants lourds transférés. Avec les composants légers éventuellement crées, ils se retrouvent dans la phase légère qui remplit le haut de l'enveloppe ou ils décantent en se séparant des parties liquides ou des brouillards lourds qui retombent. The incoming products enrich the heavy phase and are depleted of the heavy components transferred. With the light components possibly created, they are found in the light phase that fills the top of the envelope or they decant by separating liquid parts or heavy mists that fall.

Ce dispositif est particulièrement avantageux car il peut réaliser l'équivalent d'une distillation tout en travaillant comme on le ferait en extraction liquide-liquide pour des huiles ou des asphaltes ,ou un réacteur chimique . This device is particularly advantageous because it can achieve the equivalent of a distillation while working as one would do in liquid-liquid extraction for oils or asphalts, or a chemical reactor.

En effet, les produits aromatiques comme le furfural, ont des pouvoirs extracteurs bien connus pour extraire les produits aromatiques dans la préparation des lubrifiants.  Indeed, aromatic products such as furfural have well-known extracting powers for extracting aromatic products in the preparation of lubricants.

Quoiqu'il en soit il nous permet de séparer notre convenance, sûrement et sans risque, les effluants sortant du réacteur. Whatever the case, it allows us to separate our suitability, safely and safely, from the effluents leaving the reactor.

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En mettant en série plusieurs de ces dispositifs ,on effectue une série de séparations qui définit parfaitement la nature des produits extraits par les tubes ,les produits raffinés étant envoyés au dispositif suivant pour définir un autre extrait. By putting several of these devices in series, a series of separations is carried out which perfectly defines the nature of the products extracted by the tubes, the refined products being sent to the following device to define another extract.

On notera qu'avec les conditions de travail employées ,la séparation Distillats Atmosphériques du Résidu Atmosphérique se fait à 200 C sous 1 bar alors qu'elle s'effectuerait à 360 C dans une tour de distillation classique. It should be noted that with the working conditions employed, the separation of Atmospheric Distillates from the Atmospheric Residue is 200 C under 1 bar whereas it would be carried out at 360 C in a conventional distillation tower.

La configuration donnée est à titre indicatif et non limitatif et peut être réalisée sous de nombreuses variantes. The configuration given is indicative and not limiting and can be made in many variants.

Par exemple pour notre pilote de 2 à 5 kg/h ,les pertes de chaleur étant très fortes, on a adopté un chauffage électrique des extracteurs ,la température étant réglée par l'intensité du chauffage pour une allure déterminée et une charge déterminée. For example for our pilot from 2 to 5 kg / h, the heat losses being very strong, we adopted an electric heating of the extractors, the temperature being regulated by the intensity of the heating for a determined pace and a determined load.

Le même système nous a permis de réaliser les extractions-process et les distillations atmosphériques de servitude de nos produits finis pour traiter des quantités allant jusqu'à 50kg. The same system allowed us to carry out process extractions and atmospheric servicing distillations of our finished products to treat quantities up to 50kg.

Ce dispositif technologique peut donc servir à plusieurs fins ,en particulier à des fins de conversions chimiques. This technological device can thus serve several purposes, in particular for purposes of chemical conversions.

Nous allons expliciter son application à des conversions en liquides d'un mélange de gaz . We will explain its application to conversions into liquids of a gas mixture.

Nous venons de voir que nos émulsions étaient stables et que les produits clairs pouvaient être oxygénés ou hydratés et étaient aussi en relation avec la température (et la pression de fonctionnement) du réacteur-extracteur-clé séparant les produits utiles "à la norme" des recyclages. We have just seen that our emulsions were stable and that the clear products could be oxygenated or hydrated and were also related to the temperature (and the operating pressure) of the reactor-extractor-key separating the products useful "to the standard" of the recycles.

Cet effet inattendu nous a incités à en chercher une explication nous aidant à dimensionner l'appareillage et à fixer les conditions opératoires avec le minimun d'expérimentations pratiques. This unexpected effect prompted us to look for an explanation helping us to size the equipment and to set the operating conditions with the minimum of practical experiments.

Voici les résultats de cet examen en particulier sur
L'ACTION DE LA VAPEUR SUR LES DOUBLES LIAISONS INSATUREES Soit une chaîne contenant une double liaison Carbone Carbone notée CèC.
Here are the results of this review especially on
THE STEAM ACTION ON UNSATURATED DOUBLE BINDINGS Either a chain containing a carbon-carbon double bond denoted by CE.

En présence de vapeur d'eau la réaction ci-dessous va pouvoir se dérouler:

Figure img00270001

Il est parculièrement remarquable de constater que dans ces conditions on peut convertir : In the presence of water vapor the reaction below will be able to proceed:
Figure img00270001

It is remarkable to note that under these conditions we can convert:

<Desc/Clms Page number 28><Desc / Clms Page number 28>

- l'éthylène en alcool, ce qui explique que nous pouvons limiter la production des gaz d'une part, - que des alcools lourds se forment naturellement dans les conditions de travail du réacteur-extracteur qui opère précisément à température favorable pour réaliser ce type de conversion d'autre part.  - Ethylene alcohol, which explains that we can limit the production of gases on the one hand, - that heavy alcohols form naturally in the working conditions of the reactor-extractor which operates precisely at favorable temperature to achieve this type conversion on the other hand.

On comprend plus facilement pourquoi nos émulsions sont stables et pourquoi notre procédé peut produire des composés oxygénés. It is easier to understand why our emulsions are stable and why our process can produce oxygenates.

En effet concernant la stabilité des émulsions, les alcools lourds se comportent comme des tiers solvants entre l'eau et les hydrocarbures ,les alcools étant miscibles à l'eau par leurfonction ÖH et miscibles aux hydrocarbures par leur squelette hydrocarboné de base. Indeed, with regard to the stability of the emulsions, the heavy alcohols behave as third solvents between water and hydrocarbons, the alcohols being miscible with water by their ÖH function and miscible with hydrocarbons by their hydrocarbon base skeleton.

*Si on se rappelle que les forces de liaisons mises en oeuvre dans l'émulsion sont faibles parce qu'elles ont une origine plus physique que chimique, on comprend que l'émulsion peut être "cassée" assez facilement par des moyens mécaniques simples que nous avons découverts. * If we remember that the bonding forces used in the emulsion are low because they have a more physical than chemical origin, it is understood that the emulsion can be "broken" quite easily by simple mechanical means that we discovered.

METAUX DEPOTS INORGANIQUES // COMPLEXES EMULSIONS
Le résidu sous vide que nous avons converti contenait les impuretés résumées dans le tableau ci-dessous qui, de plus, donne leur répartition.
INORGANIC DEPOSITION METALS // COMPLEXES EMULSIONS
The vacuum residue that we converted contained the impurities summarized in the table below which, in addition, gives their distribution.

FRACTIONNEMENT du RSV,Kuwait par EXTRACTION C3-C5.

Figure img00280001
FRACTIONING of the RSV, Kuwait by EXTRACTION C3-C5.
Figure img00280001

<tb>
<tb>
<Tb>
<Tb>

POSITION <SEP> * <SEP> DAO <SEP> C3 <SEP> * <SEP> ExC4 <SEP> * <SEP> Ex <SEP> C5 <SEP> * <SEP> Asp <SEP> C5 <SEP> * <SEP> """"""RSV <SEP> *
<tb> % <SEP> CHARGE <SEP> RSV <SEP> * <SEP> 18,7 <SEP> * <SEP> 33,7 <SEP> * <SEP> 30,4 <SEP> * <SEP> 17,5 <SEP> * <SEP> 100 <SEP> % <SEP> RSV <SEP> *
<tb> Densité <SEP> 20 C <SEP> * <SEP> 0,896 <SEP> * <SEP> 1,000 <SEP> *1,047 <SEP> * <SEP> 1,067 <SEP> * <SEP> 1,010 <SEP> *
<tb> n <SEP> réfrac <SEP> 20 C <SEP> * <SEP> 1,519 <SEP> * <SEP> 1,592 <SEP> * <SEP> 1,624 <SEP> * <SEP> 1,641 <SEP> * <SEP> 1,59415 <SEP> *
<tb> Tf C <SEP> * <SEP> 50 <SEP> * <SEP> 60 <SEP> * <SEP> 100 <SEP> * <SEP> 146 <SEP> * <SEP> + <SEP> 41 C <SEP> *
<tb> Sédiments <SEP> * <SEP> * <SEP> * <SEP> * <SEP> 0,096%Pds <SEP> *
<tb> Carb <SEP> Rési <SEP> %Rsv <SEP> * <SEP> 0,62 <SEP> * <SEP> 2,96 <SEP> * <SEP> 8,09 <SEP> * <SEP> 8,23 <SEP> * <SEP> 19,9 <SEP> *
<tb> Soufre <SEP> %Rsv <SEP> * <SEP> 0,53 <SEP> * <SEP> 1,62 <SEP> * <SEP> 1,62 <SEP> * <SEP> 1,23 <SEP> * <SEP> 5,0 <SEP> *
<tb> Nickel <SEP> ppmRsv* <SEP> 0,2 <SEP> * <SEP> 10,2 <SEP> * <SEP> 14,4 <SEP> * <SEP> 17,2 <SEP> * <SEP> 42 <SEP> *
<tb> Vanadium <SEP> ppmRsv* <SEP> 1,0 <SEP> * <SEP> 32,3 <SEP> * <SEP> 47,2 <SEP> * <SEP> 55,5 <SEP> * <SEP> 136 <SEP> *
<tb> NaCl <SEP> % <SEP> Pds <SEP> *- <SEP> *- <SEP> * <SEP> 0,0003* <SEP> 0,0107 <SEP> * <SEP> 0,0110 <SEP> *
<tb> VISCO <SEP> Cst <SEP> 100 C* <SEP> * <SEP> * <SEP> * <SEP> * <SEP> 1402 <SEP> Cst <SEP> *
<tb> H/C <SEP> * <SEP> 1,64 <SEP> * <SEP> 1,35 <SEP> * <SEP> 1,22 <SEP> * <SEP> 1,18 <SEP> * <SEP> H/C=1,33*
<tb> *****************************************************************
<tb>
La combustion des fuels lourds donne des cendres qui typiquement ont la composition relative ci-dessous (hors S04):
Si02:32 , Fe203:25 , Na:16 , Va:14 , Ni:6 , A1:6, Nos charges à convertir contiennent donc du Vanadium,du Nickel,du Sodium, du Fer,de l'Aluminium,du Soufre etc..dont il faut au moins s'accommoder dans la conversion et qu'il faut de préférence éliminer.
POSITION <SEP> * <SEP> DAO <SEP> C3 <SEP> * <SEP> ExC4 <SEP> * <SEP> Ex <SEP> C5 <SEP> * <SEP> Asp <SEP> C5 <SEP> * <SEP>"""""" RSV <SEP> *
<tb>% <SEP> LOAD <SEP> RSV <SEP> * <SEP> 18.7 <SEP> * <SEP> 33.7 <SEP> * <SEP> 30.4 <SEP> * <SEP> 17 , 5 <SEP> * <SEP> 100 <SEP>% <SEP> RSV <SEP> *
<tb> Density <SEP> 20 C <SEP> * <SEP> 0.896 <SEP> * <SEP> 1,000 <SEP> * 1,047 <SEP> * <SEP> 1,067 <SEP> * <SEP> 1,010 <SEP> *
<tb> n <SEP> refrac <SEP> 20 C <SEP> * <SEP> 1.519 <SEP> * <SEP> 1.592 <SEP> * <SEP> 1.624 <SEP> * <SEP> 1.641 <SEP> * <SEP> 1.59415 <SEP> *
<tb> Tf C <SEP> * <SEP> 50 <SEP> * <SEP> 60 <SEP> * <SEP> 100 <SEP> * <SEP> 146 <SEP> * <SEP> + <SEP> 41 C <SEP> *
<tb> Sediment <SEP> * <SEP> * <SEP> * <SEP> * <SEP> 0.096% Wt <SEP> *
<tb> Carb <SEP> Res <SEP>% Rsv <SEP> * <SEP> 0.62 <SEP> * <SEP> 2.96 <SEP> * <SEP> 8.09 <SEP> * <SEP> 8.23 <SEP> * <SEP> 19.9 <SEP> *
<tb> Sulfur <SEP>% Rsv <SEP> * <SEP> 0.53 <SEP> * <SEP> 1.62 <SEP> * <SEP> 1.62 <SEP> * <SEP> 1.23 <SEP> * <SEP> 5.0 <SEP> *
<tb> Nickel <SEP> ppmRsv * <SEP> 0.2 <SEP> * <SEP> 10.2 <SEP> * <SEP> 14.4 <SEP> * <SEP> 17.2 <SEP> * <SEP> 42 <SEP> *
<tb> Vanadium <SEP> ppmRsv * <SEP> 1.0 <SEP> * <SEP> 32.3 <SEP> * <SEP> 47.2 <SEP> * <SEP> 55.5 <SEP> * <SEP> 136 <SEP> *
<tb> NaCl <SEP>% <SEP> Wt <SEP> * - <SEP> * - <SEP> * <SEP> 0.0003 * <SEP> 0.0107 <SEP> * <SEP> 0.0110 <SEP> *
<tb> VISCO <SEP> Cst <SEP> 100 C * <SEP> * <SEP> * <SEP> * <SEP> * <SEP> 1402 <SEP> Cst <SEP> *
<tb> H / C <SEP> * <SEP> 1.64 <SEP> * <SEP> 1.35 <SEP> * <SEP> 1.22 <SEP> * <SEP> 1.18 <SEP> * <SEP> H / C = 1.33 *
<tb> *********************************************** ******************
<Tb>
The combustion of heavy fuels gives ash which typically has the relative composition below (except S04):
SiO2: 32, Fe203: 25, Na: 16, Va: 14, Ni: 6, Al: 6, Our charges to be converted therefore contain Vanadium, Nickel, Sodium, Iron, Aluminum, Sulfur, etc. ..of which one must at least accommodate in the conversion and which one should preferably eliminate.

Nous avons observé qu'un des premiers effets néfastes des métaux était de donner des composés solides dûs à des eutectiques qui se forment entre 520 et 6000(',tels : Si02+ Na20 ,V205+Na20 , V205 +Ni02 ,le plus fusible servant de fondant aux suivants moins fusibles. We have observed that one of the first detrimental effects of metals is to give solid compounds due to eutectics which are formed between 520 and 6,000 (such as SiO 2 + Na 2 O, V 2 O 5 + Na 2 O, V 2 O 5 + NiO 2, the most fuse melting to the following less fuse.

<Desc/Clms Page number 29><Desc / Clms Page number 29>

Il semble que les composés libres tels que ceux indiqués ci-dessous, soient évacués par les effluents du réacteur à l'état solide.

Figure img00290001
It appears that free compounds such as those listed below are removed by the reactor effluents in the solid state.
Figure img00290001

Composés Tf Téb D n Si02 1700 2230 2,32 1,4840 SiS2 >1090 2,020 Quoiqu'il en soit, si on opère avec un réacteur à température trop élevée on observe des dépôts contenant les eutectiques formés qui vont se déposer sur les parois du réacteur . Compounds Tf Teb D n SiO2 1700 2230 2.32 1.4840 SiS2> 1090 2.020 Anyway, if one operates with a reactor at too high temperature, one observes deposits containing the formed eutectics which will be deposited on the walls of the reactor. reactor.

Cette limitation n'a donc rien à voir avec la chimie de la conversion ,mais est seulement liée à la nature des impuretés de la charge.  This limitation therefore has nothing to do with the chemistry of the conversion, but is only related to the nature of the impurities in the charge.

En effet ce n'est pas la présence de ces impuretés qui est gênante ,c'est leur accumulation dans le réacteur ou l'extracteur de garde qui tendrait à boucher ceux-ci bloquant ainsi toute exploitation possible tant qu'on ne les a pas éliminées. Indeed, it is not the presence of these impurities which is troublesome, it is their accumulation in the reactor or the extractor of guard which tends to clog them thus blocking any exploitation possible until they are not eliminated.

On a donc une nouvelle caractéristique de notre invention qui limite la température de fonctionnement du réacteur en fonction de la teneur en impuretés , dans le cas du résidu sous vide en dessous de 500 C. There is therefore a new feature of our invention which limits the operating temperature of the reactor as a function of the content of impurities, in the case of the residue under vacuum below 500 C.

Le Si02 est légèrement extrait par H20vap sèche ( Voir tableau ci-dessous )

Figure img00290002

Solubilité Si02/H20 Si02/H20 ppm P H201iq,sat H20vap,sat H20vap Sèche Temp atm Concent Si02/H20ppm àTsat 400 C 500 C 600 C 100 C 1 500 0,02 0,2 0,5 0,9 200 15 1000 0,2 1,5 5,0 10,0 235 30 1300 1,1 4,5 11,0 40,0 Les Oxydes tels que V205 de couleur jaune ronge ou V203 de couleur plus noire ont une solubilité notable dans l'eau ce qui concourt à les extraire dans notre extracteur. Si02 is slightly extracted with dry H20vap (see table below)
Figure img00290002

Solubility SiO2 / H2O SiO2 / H2O ppm H201iq, sat H20vap, sat H20vap Dry Temp atm Concient SiO2 / H2Oppm to Tsat 400 C 500 C 600 C 100 C 1500 0.02 0.2 0.5 0.9 200 15 1000 0 , 2 1.5 5.0 10.0 235 30 1300 1.1 4.5 11.0 40.0 Oxides such as yellow-red V205 or blacker V203 have significant solubility in water. which helps to extract them in our extractor.

Les composés Vanadiun-Sodium tels que NaV04 ou Na3V04 sont eux aussi solubles dans l'eau ; il en est de même pour NiS04 jaune on NiCL2 et FeCL2 verts. Vanadiun-sodium compounds such as NaV04 or Na3V04 are also soluble in water; it is the same for NiS04 yellow on NiCL2 and FeCL2 green.

L'eau extrayant ainsi les divers oxydes contrarie la formation des eutectiques mentionés ci-dessus et diminue aussi la vitesse de leurs dépôts dans le réacteur. The water thus extracting the various oxides thwarts the formation of the eutectics mentioned above and also reduces the rate of their deposits in the reactor.

La présence d'eau et oxygénation des hydrocarbures dans notre réacteur contribue à la formation de composés tels que : C6H5S03)2Fe,3H20 (brun) ou C6H5S03>2Ni,6H20 ou C2H3Oô>2Ni (Vert) eux aussi ayant une solubilité partielle mais notable dans l'eau. The presence of water and oxygenation of the hydrocarbons in our reactor contributes to the formation of compounds such as: C6H5SO3) 2Fe, 3H20 (brown) or C6H5SO3> 2Ni, 6H20 or C2H3O6> 2Ni (Green) also having a partial but significant solubility in water.

Tout ceci explique la couleur de l'eau recueillie après séparation EAU/HYDROCARBURES ainsi que l'apparition de FLOCS de densité supérieure à celle de l'eau.  All this explains the color of the water collected after separation WATER / HYDROCARBONS as well as the appearance of FLOCKS of density higher than that of the water.

<Desc/Clms Page number 30> <Desc / Clms Page number 30>

Après avoir évité les dépôts dûs aux métaux dans le réacteur ,on s'est aperçu qu'ils se concentraient dans les hydrocarbures polyaromatiques lourds ayant tendanceà former des "cages" comme le montre clairement l'analyse du résidu sous vide. After avoiding the metal deposits in the reactor, it was found that they were concentrated in the heavy polyaromatic hydrocarbons tending to form "cages" as clearly shown by vacuum residue analysis.

Le tableau ci-dessous donne quelques composés de Si et de Fe sortant essentiellement en DsV et RSV ********************************************************************

Figure img00300001

Composés PM Tf Téb d n H5C2)3,Si,C6H5 192 149 230 ................... The table below gives some compounds of Si and Fe leaving essentially in DsV and RSV ******************************* *************************************
Figure img00300001

Compounds PM Tf Teb dn H5C2) 3, Si, C6H5 192 149 230 ...................

H2CéCH,Si,(ôC6H5)3 334 ... 210/7mmHg .... 1,130 1,5617 C6H56>4,Si 400 47 417/7mmHg ............... H2CeCH, Si, (δC6H5) 3334 ... 210 / 7mmHg .... 1,130 1,5617 C6H56> 4, Si 400 47 417 / 7mmHg ...............

C5H5)2,Si,(C6H4C6H5)2 488 170 570 ........ 1,140 ...... C5H5) 2, Si, (C6H4C6H5) 2 488 170 570 ........ 1,140 ......

C6H5)3,Si,C6H4C6H5 412 174 580 ........ 1,100 ...... C6H5) 3, Si, C6H4C6H5 412 174 580 ........ 1,100 ......

C6H5>-<C6H4 4,Si 640 283 600 ................... C6H5> - <C6H4 4, Si 640 283 600 ...................

H3C)3,Si,C5H4>2,Fe 330 16 88/0,06 ..... 1,5454 H3C)3,Si,C5H4>FeC5H5 258 23 65/0,5 .......... 1,5696 ******************************************************************** On profite donc de cette propriété pour les extraire au point 13. 4 de notre procédé ,ce qui constitue une nouvelle caractéristique de notre invention. H3C) 3, Si, C5H4> 2, Fe 330 16 88 / 0.06 ..... 1.5454 H3C) 3, Si, C5H4> FeC5H5 258 23 65 / 0.5 ........ .. 1,5696 ********************************************* *********************** We take advantage of this property to extract them at point 13. 4 of our process, which is a new feature of our invention .

On a encore observé que même les éléments légers qui pouvaient se former restaient fixés préférentiellement à la silice ou au carbone libre pour donner des liquides qui ont une température d'ébullition PI-150 C comme le montre le tableau ci-dessous:

Figure img00300002

Composé Tf Téb D n H3C)4,C -17 +9 0,613 1,3476 H3C)4,Si .. +26 0,652 ...... It has also been observed that even the light elements that could be formed remained attached preferentially to silica or free carbon to give liquids which have a boiling point PI-150 C as shown in the table below:
Figure img00300002

Compound Tf Teb D H3C) 4, C -17 +9 0.613 1.3476 H3C) 4, Si .. +26 0.652 ......

H3CCH2)4,C -33 146 0,754 1,4206 H3CCH2)4,Si ... 152 0,762 1,4246 ************************************************************************* H3CCH2)4,Pb -136 200 1,660 1,5195 Plomb TétraEthyle pour Essences (pour mémoire nous rappelons les remarquables propriétés physiques du plomb tétra-éthyle ) Voici encore quelques composés organo-métalliqiies du Fer qui sont: FER Composé PM Tf C Téb n Couleur C4H6Fe (CO) 193 19 .................. Jaune C6H4SFe(CO)2 220 51 Subi .............. Rouge pâle C5H9C5H4)FeC5H5 254 16 ................... Liq Rouge H3COC5H4)FeC5H5 228 85 87 ..................... H3CCH2) 4, C -33 146 0.754 1.4206 H3CCH2) 4, Si ... 152 0.762 1.4246 ************************* ************************************************ H3CCH2) 4, Pb -136 200 1,660 1,5195 Tetra-Ethyl lead for Essences (for memory we recall the remarkable physical properties of tetraethyl lead) Here are some more iron organometallic compounds which are: FER Compound PM Tf C Teb n Color C4H6Fe (CO) 193 19 .................. Yellow C6H4SFe (CO) 2 220 51 Subi .............. Light red C5H9C5H4) FeC5H5 254 16 ................... Red Liq H3COC5H4) FeC5H5 228 85 87 .................... .

H3CC02C5H4)2,Fe 302 ... 114 ............... Rouge C6H5C5H5>FeC5H5 263 110 .................. Jaune Or OHCC5H4>FeC5H5 214 121 .................. Rouge brun H80CH2C5H4>2Fe 302 140 .................. Jaune C6H5C5H4>2,Fe 338 154 ................... Jaune Or H8C6H4C5H4>FeC5H5 278 165 .................. Jaiine-Vert,Fliiorescent. H3CC02C5H4) 2, Fe 302 ... 114 ............... Red C6H5C5H5> FeC5H5 263 110 .................. Yellow Gold OHCC5H4> FeC5H5 214 121 .................. Red brown H80CH2C5H4> 2Fe 302 140 .................. Yellow C6H5C5H4> 2, Fe 338 154 ................... Yellow Gold H8C6H4C5H4> FeC5H5 278 165 ................. Jaiine-Vert, Fliiorescent.

C6H5>2,C593>2,Fe 490 220 .................. Ronge,Jaune Ils sont normalement liquides et extraits selon nos procédés à 100 ou 200 C C6H5> 2, C593> 2, Fe 490 220 .................. Ronge, Yellow They are normally liquid and extracted by our processes at 100 or 200 C

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Toutes ces explications ne sont données qu'à titre indicatif et non limitatif afin de se faire une idée des phénomènes observés.  All these explanations are given only as an indication and not limiting in order to get an idea of the phenomena observed.

On s'est encore aperçu que les molécules très polyaromatiques pouvant former des cages, ce qui se traduit par un indice de réfraction très élevé, avaient un fort pouvoir solvant extracteur des molécules indésirables. It has been found that the highly polyaromatic molecules that can form cages, which results in a very high refractive index, have a strong solvent power extracting undesirable molecules.

D'où notre technique de maintenir dans 13.4 une forte phase liquide stationnaire dont l'activité est accrue par la température, cette phase étant par ailleurs issue de composants des résidus sous vide. Hence our technique of maintaining in 13.4 a strong stationary liquid phase whose activity is increased by temperature, this phase also coming from components of vacuum residues.

REMARQUES SUR LA STABILISATION FINALE dES PRODUITS FORMES Il passe toujours un résidu de produits faible température d'ébullition dans les produits utiles tels que:

Figure img00310001

Composé PH Tf Téb d n couleur H3COC5H4)FeC5H5 228 85 87 ..................... NOTES ON FINAL STABILIZATION OF SHAPED PRODUCTS It always passes a residue of low boiling products in useful products such as:
Figure img00310001

Compound PH Tf Teb dn color H3COC5H4) FeC5H5 228 85 87 .....................

H3CC02C5H4)2,Fe 302 ... 114 ............... Rouge A ces composés se rajoutent les alcools qui réagissent selon le schéma: -CéC- + H20 ≤==> Alcool AS=-32 AH=-15 Téq 200 C Il s'ensuit que la séparation finale ne peut être une simple distillation par suite des changements de phase Solide-dissous/gaz on encore lorsqu'elle est consécutive à une déshydratation. En effet il peut se produire alors, ce que les raffineurs appellent "un coup d'eau " qui détruit les garnissages d'une unité de distillation classique. H3CC02C5H4) 2, Fe 302 ... 114 ............... Red To these compounds are added the alcohols which react according to the scheme: -CéC- + H20 ≤ ==> Alcohol AS = -32 AH = -15 Teq 200 C. It follows that the final separation can not be a simple distillation as a result of Solid-dissolved phase / gas phase changes when it is subsequent to dehydration. Indeed it can happen then, what the refiners call "a shot of water" which destroys the packing of a conventional distillation unit.

Dans nos distillations de contrôle nous avons observé ces effets aux températures mentionnées, sous forme de violentes régurgitations,de soudaines déshydratations,de crépitements accompagnant des lâchers de vapeurs blanches etc... In our control distillations we observed these effects at the mentioned temperatures, in the form of violent regurgitations, sudden dehydration, crackling accompanied by releases of white vapors etc ...

C'est pouquoi nous adoptons notre appareillage extracteur pour réaliser cette opération finale de stabilisation en toute sécurité.  That's why we adopt our extractor equipment to achieve this final stabilization operation safely.

Cet appareillage nous a permis de séparer la totalité de nos produits, soit environ une centaine de kg sans aucune difficulté. This equipment allowed us to separate all of our products, about a hundred kg without any difficulty.

DESCRIPTION et REALISATION DE l'INJECTION ASSOCIEE AU REACTEUR On a vu que l'injecteur devait transférer le maximum d'énergie utilisable contenu dans la vapeur ou les gaz, à la charge à convertir d'une part, et d'autre part, de mettre en contact intime vapeur et charge, de préférence sans contact matériel avec les parois métalliques. DESCRIPTION AND REALIZATION OF THE INJECTION ASSOCIATED WITH THE REACTOR We have seen that the injector had to transfer the maximum usable energy contained in the vapor or the gases, to the load to be converted on the one hand, and on the other hand, to put intimate contact steam and load, preferably without material contact with the metal walls.

Ces résultats sont obtenus de la manière suivante:
La charge qui en fait est une phase lourde par rapport aux gaz ou vapeurs, est divisée en couples de jets pulvérisés mécaniquement ,opposés, de biais, disposés comme indiqué sur la figure ci-dessous, s'écoulant de haut en bas et se rencontrant sur l'axe de l'injecteur.
These results are obtained as follows:
The charge which is a heavy phase with respect to gases or vapors, is divided into pairs of mechanically sprayed jets, opposite, obliquely, arranged as shown in the figure below, flowing up and down and meeting each other. on the axis of the injector.

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Par déviation mutuelle ils s'écoulent ensuite axialementà vitesse modérée, sans aucun contact matériel. By mutual deviation they then flow axially at moderate speed, without any material contact.

La pulvérisation mécanique a pour but de créer de fines gouttelettes, de préférence un brouillard, qui développe ainsi une surface maximum de la charge hydrocarbonée.  The purpose of mechanical spraying is to create fine droplets, preferably a mist, which thus develops a maximum surface area of the hydrocarbon feedstock.

La pulvérisation pourra avantageusement être assistée par 5% environ de vapeur HP surchauffée qui concourt à nébuliser la charge (comme ceci est bien connu dans les têtes d'injecteur des brûleurs de chaudières et de fours)

Figure img00320001

Dans cet écoulement , on vient placer le jet de vapeur ou de gaz en cours de détente, son énergie étant essentiellement transformée en énergie cinétique dans toute la mesure du possible ,doncà très grande vitesse.
Figure img00320002

En injectant le jet de vapeur à grande vitesse dans le jet pulvérisé de la charge,on obtient un cisaillement mécanique de ce jet avec transfert d'énergie qui contribue à fournir l'activation des réactions,toutes ces opérations se faisantà très grande vitesse sans contact avec des parois matérielles et pratiquement à la température désirée du réacteur . The spraying can advantageously be assisted by about 5% of superheated HP vapor which contributes to nebulize the charge (as is well known in the injector heads of the burners of boilers and ovens)
Figure img00320001

In this flow, it comes to place the jet of vapor or gas during relaxation, its energy is essentially converted into kinetic energy to the extent possible, so at very high speed.
Figure img00320002

By injecting the jet of steam at high speed into the spray jet of the charge, we obtain a mechanical shear of this jet with energy transfer which contributes to provide the activation of the reactions, all these operations being done at very high speed without contact. with material walls and substantially at the desired reactor temperature.

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Figure img00330001

Le calcul des buses et tuyères se fait facilement selon les techniques propres aux turbines à vapeur ou aux turbines hydrauliques, en tenant compte pour la charge de son état polyphasique .
Figure img00330001

The calculation of the nozzles and nozzles is easily done according to the techniques specific to steam turbines or hydraulic turbines, taking into account the charge of its multiphase state.

DISPOSITION des INJECTEURS SUR LE REACTEUR FACILITANT SON CURAGE MECANIQUE Le réacteur est vide . La majorité du Carbone solide formé est entraîné par les effluents sortant du réacteur ,ce qui est un grand avantage de notre procédé. DISPOSITION OF INJECTORS ON THE REACTOR FACILITATING ITS MECHANICAL CURING The reactor is empty. The majority of the solid carbon formed is driven by the effluents leaving the reactor, which is a great advantage of our process.

Cependant une petite partie se dépose sur les parois et s'y accumule. However a small part settles on the walls and accumulates there.

Il faut donc éliminer à une fréquence convenable ces dépôts carbonés ou composés d'oxydes métalliques contenus dans la charge. La présence d'oxydes incombustibles impose d'avoir recours à un moyen mécanique tel que grattage sablage ou autre. It is therefore necessary to remove at a suitable frequency these carbonaceous deposits or compounds of metal oxides contained in the charge. The presence of incombustible oxides requires the use of a mechanical means such as scratching sanding or otherwise.

Pour cela il faut donc ouvrir le réacteur et éviter toute pièce intérieure ou toute saillie.

Figure img00330002
For this you must open the reactor and avoid any interior part or projection.
Figure img00330002

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Figure img00340001

il reste la virole nue du réacteur qu'on peut facilement nettoyer par n'importe quel moyen mécanique.
Figure img00340002
Figure img00340001

it remains the bare ferrule of the reactor which can be easily cleaned by any mechanical means.
Figure img00340002

Ce dispositif est particulièrement avantageux surtout si on le compare aux problèmes que posent les réacteurs à garnissage ( Soaker de Visbreaker) ou remplis de catalyseurs circulant ou non . This device is particularly advantageous especially when compared to the problems posed by packed reactors (Soaker Visbreaker) or filled with circulating catalysts or not.

INJECTEUR ET REACTEUR MATURATEUR Un problème capital est de savoir définir les conditions d'injection des produits favorisant une bonne initiation des réactions utiles puis de définir les conditions requises de mise à l'équilibre pour sortir des produits stables dans le réacteur maturateur.  INJECTOR AND MATURATOR REACTOR A major problem is to know how to define the conditions of injection of products promoting a good initiation of useful reactions and then to define the equilibrium requirements for leaving stable products in the maturing reactor.

Cette définition pratique qui est une originalité de notre invention consiste essentiellement à définir pratiquement les paramètres-clés régissant ces processus. This practical definition which is an originality of our invention essentially consists in practically defining the key parameters governing these processes.

On va donner un exemple traitant la conversion d'un résidu sous vide avec comme objectif une production Gas-Oil léger, Kérozène. An example will be given dealing with the conversion of a vacuum residue with the objective of a light Gas-Oil production, Kerozene.

Nous prenons donc d'abord le Résidu sous vide. So we first take the Residue under vacuum.

Sa densité ,son indice de réfraction nous donnent de précieux renseignements sur sa structure grâce à notre savoir-faire. Its density and its refractive index give us valuable information about its structure thanks to our know-how.

Une extraction des asphaltes au C3, C4, C5, précise cette structure en termes de molécules à traiter . An extraction of asphalts with C3, C4, C5, specifies this structure in terms of molecules to be treated.

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De préférence nous prenons un échantillon global et nous procédons à un essai de tenue thermique (ou conversion par craquage thermique ) modéré et facileà réaliser.  Preferably we take a global sample and conduct a thermal resistance test (or conversion by thermal cracking) that is moderate and easy to perform.

Si RsV est la quantité du Résidu engagé,et en opérant à la température T, on a observé que RsV disparaissait en formant d'autres produits selon une relation de la forme :

Figure img00350001

-{ !tus d(RsV) /dt = RsV e Ts étant une unité de temps Par exemple pour le résidu dont on va donner ensuite tous les résultats de conversion ,on a trouvé:
Figure img00350002

Température T C : 430 460 490 Ts secondes : 700 140 40 Notre expérience nous a conduits à penser que cette vitesse de réaction était liée au déséquilibre entre la composition des produits et celle qui existerait si on laissait faire les choses sans limitation de temps. If RsV is the quantity of the committed residue, and operating at the temperature T, it has been observed that RsV disappears forming other products according to a relation of the form:
Figure img00350001

For example, for the residue which will be given all the conversion results, we have found:
Figure img00350002

TC temperature: 430 460 490 Ts seconds: 700 140 40 Our experience has led us to think that this speed of reaction was related to the imbalance between the composition of products and that which would exist if we let things happen without time limitation.

Si RsVéq est le résidu qui resterait en équilibre avec tous les produits générés on aurait en fait :

Figure img00350003

To étant une unité de temps propre à chaque produit. If RsVéq is the residue that would remain in equilibrium with all the products generated, we would in fact:
Figure img00350003

To being a unit of time specific to each product.

Par ailleurs les conditions de rupture mécanique des molécules que nous avons déjà largement exposées, sont en rapport avec les forces inter-atomiques de cohésion des molécules composantes et avec un dépassement d'une déformation maximale acceptable par la matière considérée. Moreover, the conditions of mechanical failure of the molecules that we have already largely exposed, are related to the inter-atomic forces of cohesion of the component molecules and with exceeding a maximum deformation acceptable by the material considered.

Il en résulte un TRAVAIL E égal à : E= Force x Déformation Nous pensons qu 'il existe une relation générale entre Ts et la température T ,avec R constante universelle des gaz parfaits ,de la forme : -T(R/E)
Ts = To e On a donc un moyen simple d'évaluer la valeur E que nous accordons à notre Résidu sous Vide .
This results in a WORK E equal to: E = Force x Deformation We think that there is a general relation between Ts and the temperature T, with R universal constant of perfect gases, of the form: -T (R / E)
Ts = To e So we have a simple way to evaluate the E value we give to our Vacuumed Vacuum.

En effet ,selon nos hypothèses et en prenant deux couples de mesures à température Ts(l) , Tl ; Ts(2) ,T2 ,on a :

Figure img00350004

Dans notre cas, avec Tl =430 C Ts(l) =700s T2=490 C Ts(2)=40s , on trouve que E vaut environ 42kcal/mol Ceci veut dire que si l'on n 'est pas capable d'engager cette énergie ,il ne se passera instantanément rien dans l'injecteur (ceci vent dire aussi que si on transfère une énergie très supérieure à la molécule celle-ci va être pulvérisée ) Indeed, according to our hypotheses and taking two pairs of measurements at temperature Ts (l), Tl; Ts (2), T2, we have:
Figure img00350004

In our case, with Tl = 430 C Ts (l) = 700s T2 = 490 C Ts (2) = 40s, we find that E is about 42kcal / mol This means that if we are not able to to engage this energy, nothing will happen instantaneously in the injector (this also means that if we transfer a much higher energy to the molecule it will be pulverized)

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Maintenant examinons le préchauffage de la charge et la température du réacteur .  Now let's look at the preheating of the load and the temperature of the reactor.

Ayant fourni un travail de 42 kcal/mol sans le thermaliser en chaleur ,la molécule moyenne du RSV est rompue en 2 parties et pas plus, faute d'énergie. Having provided a work of 42 kcal / mol without thermalizing it in heat, the average molecule of the RSV is broken in 2 parts and no more, for lack of energy.

IL faut tout d'abord éviter que les doubles fragments produits ne se ressoudent immédiatement. First of all, it must be avoided that the double fragments produced can not be repaired immediately.

C'est encore le rôle de l'injecteur qui interpose des molécules gazeuses en cours de détente entre les fragments formés . Cette interposition se fait d'autant plus facilement que la Vapeur H20 ou gaz C02 peut réagir chimiquement avec les extrémités brisées des molécules. It is still the role of the injector that interposes gas molecules during relaxation between the fragments formed. This interposition is all the easier as the H20 vapor or C02 gas can react chemically with the broken ends of the molecules.

Selon notre invention pour que ceci soit quasimemt réalisé à coup sûr, il faut avoir autant de molécules gazeuses que de couples de carbones pour que cette situation se produise . Si on travaille uniquement avec de la vapeur le rapport EAU ( 18g/mol) sur Hydrocarbures ( CHx 13 à 14) doit être idéalement de l'ordre de 18/(2x13) en poids soit 0,7 environ.  According to our invention for this to be almost certainly achieved, it is necessary to have as many gaseous molecules as carbon couples for this situation to occur. If one only works with steam the ratio WATER (18g / mol) on Hydrocarbons (CHx 13 to 14) should be ideally of the order of 18 / (2x13) by weight is about 0.7.

Les molécules de RSV étant fragmentées , il est nécessaire de les mettre en équilibre thermodynamique stable . Pour cela il faut disposer d'une durée de temps Ts qui dépend essentiellement de la température. As the RSV molecules are fragmented, it is necessary to put them in stable thermodynamic equilibrium. For this it is necessary to have a duration of time Ts which depends essentially on the temperature.

En se reportant aux données expérimentales Ts, on voit que l'on aurait intérêt à adopter la température la plus élevée possible pour diminuer la durée des opérations ,mais on a vu que cela ne se fait pas sans risques.

Figure img00360001
Referring to experimental data Ts, we see that it would be advantageous to adopt the highest possible temperature to reduce the duration of operations, but we have seen that this is not done without risks.
Figure img00360001

Ainsi dès 460 C on a : Cél4H28 ===) C13H24 + CH4 565 C CH4 ===> 4Csol + 8H2 les polyaromatiques polymérisent vers dit carbone massif. Thus, from 460 ° C., the polyaromatics polymerize towards said solid carbon.

Grâce aux réactifs employés, essentiellement la vapeur d'eau,on peut bloquer en partie ces réactions parasites ,mais jamais totalement . Thanks to the reagents used, essentially the water vapor, these parasitic reactions can be partly blocked, but never completely.

Le choix final est donc un compromis basé en particulier sur le carbone solide accepté. The final choice is therefore a compromise based in particular on the accepted solid carbon.

Pratiquement il est négligeable à 440 C.  Practically it is negligible at 440 C.

A 520 C ,son cumul dans le réacteur impose des grattages fréquents pour l'éliminer sinon il devient gênant et si on ne fait rien ,il irait jusqu'à remplir totalement le réacteur.  At 520 C, its accumulation in the reactor requires frequent scraping to eliminate it otherwise it becomes annoying and if nothing is done, it would go to completely fill the reactor.

On a adopté une température de 460-470 C qui nous donne de bons résultats. We adopted a temperature of 460-470 C which gives us good results.

On s'est aperçu que la pression avait un effet très bénéfique sur la vitesse de réaction.Très important,en passant de 1 à 20 ou 30b ,cet effet s'atténue ensuite pour plafonner vers 150b et décroître au-delà de 200 bars. It was found that the pressure had a very beneficial effect on the speed of reaction. Very important, going from 1 to 20 or 30b, this effect then attenuates to cap around 150b and to decrease beyond 200 bars.

C'est pourquoi nous adoptons des pressions de 20 à 30 bars qui nous permettent de diviser par 2 environ les temps Ts que l'on aurait sous 1 bar . That is why we adopt pressures of 20 to 30 bar which allow us to divide by 2 approximately the times Ts which one would have under 1 bar.

A 470 C ,nous devrons donc disposer d'environ 25 secondes pour réaliser la mise à l'équilibre dans le réacteur. At 470 C, we will need approximately 25 seconds to achieve equilibrium in the reactor.

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Notre objectif pour contrôler les réactions est de couper une molécule en deux à chaque passage. Ceci nous demande 20 kcal/mol nettes comme on l'a déjà vu. Our goal to control reactions is to cut a molecule in half at each pass. This requires 20 kcal / mol net as we have already seen.

Si nous apportons 40kcal/mol pour l'activation, il suffit de partir d'une charge préchauffée en dessous de 470 C pour obtenir le résultat désiré. If we bring 40kcal / mol for activation, it is enough to start from a preheated charge below 470 C to obtain the desired result.

En effet,partant de cette température légèrement inférieure à la température désirée du réacteur-maturateur, en rajoutant l'énergie d'activation, la molécule aurait une température thermique supérieure si elle restait en l'état, mais elle casse en absorbant 20kcal/mol ce qui la laisse finalement à la température visée pour la suite des opérations de mise à l'équilibre . Indeed, starting from this temperature slightly lower than the desired temperature of the reactor-maturator, by adding the energy of activation, the molecule would have a higher thermal temperature if it remained in the state, but it breaks by absorbing 20kcal / mol which ultimately leaves it at the target temperature for subsequent equilibrium operations.

Ceci bien compris, compte tenu du débit de vapeur (ou de gaz) nécessaire déjà défini pour cicatriser à coup sûr les extrémités brisées, on en déduit quelle doit être l'enthalpie de la vapeur envoyée à l'injecteur.  This is well understood, given the flow of steam (or gas) required already defined to heal certainly broken ends, it is deduced what must be the enthalpy of the steam sent to the injector.

Pour obtenir 470 C dans le réacteur-maturateur en tenant compte des recyclages, des rendements divers de transfert d'énergie, il faut envisager des températures de surchauffe de la vapeur de l'ordre de 600 à 650 C pour le RSV. To obtain 470 C in the reactor-maturator taking into account recycling, various energy transfer efficiencies, it is necessary to consider steam superheat temperatures of the order of 600 to 650 C for the RSV.

Avantageusement, tout bilan énergétique et recyclage matière faits, il est bon d'adopter une pression de Vapeur de l'ordre de 60b surchauffée à 600 C. Advantageously, any energy balance and recycling material made, it is good to adopt a steam pressure of the order of 60b overheated to 600 C.

Notre tuyère d'injection détend alors adiabatiquement la vapeur de 60 bars à 30 bars 470 C , et place 60 kcal/kg disponibles mécaniquement en énergie cinétique dans le jet de vapeur de l'ordre de 700m/s . Our injection nozzle adiabatically relaxes the steam from 60 bar to 30 bar 470 C, and places 60 kcal / kg mechanically available in kinetic energy in the steam jet of the order of 700m / s.

On dispose ainsi d'une vapeur à la température désirée du réacteur.  There is thus a vapor at the desired temperature of the reactor.

A cette température, on ne risque absolument pas de "griller" les hydrocarbures, qui reçoivent l'énergie utilisable sous forme cinétique qui va les "cisailler" mécaniquement.  At this temperature, there is absolutely no risk of "grilling" hydrocarbons, which receive usable energy in kinetic form that will "shear" mechanically.

Typiquement, le préchauffage sera inférieur d'environ 20 C à 25 C à la température du réacteur-maturateur ,soit environ 445-450 C. Typically, the preheating will be approximately 20 ° C. to 25 ° C. lower than the temperature of the reactor-maturator, ie approximately 445-450 ° C.

Ceci est particulièrement avantageux pour le fonctionnement du four de préchauffage du résidu et évite tout problème de cokage. En effet on sait que les fours de visbraekeurs sont obligés de chauffer ce même type de résidu vers 460 C ,et qu'au-delà apparaissent des risques de cokage. This is particularly advantageous for the operation of the residue preheating furnace and avoids any problem of coking. Indeed it is known that visbraekers ovens are forced to heat the same type of residue to 460 C, and that beyond appear risks of coking.

Avec ces conditions opératoires,nous n'avons jamais en de cokage de notre four. With these operating conditions, we have never coked our oven.

Quoiqu'il en soit s'étant fixés le débit Vapeur et l'allure de l'unité, on règle la surchauffe de la vapeur et le préchauffage de la charge pour équilibrer le bilan thermique défini par la température du maturateur. Nevertheless, having fixed the steam flow rate and the speed of the unit, the overheating of the steam and the preheating of the charge are regulated in order to balance the thermal balance defined by the temperature of the maturator.

En pratique s'étant fixé le préchauffage de la charge 20 ou 25 C endessous de la température de sortie du réacteur ,on règle le débit fuel de chauffage du four vapeur par la température de sortie du réacteur. In practice having set the preheating of the charge 20 or 25 C below the outlet temperature of the reactor, the heating oil flow rate of the steam oven is adjusted by the outlet temperature of the reactor.

L'exemple que nous venons de donner pour le Résidu sous vide se généralise à n'importe quelle charge . The example we have just given for the vacuum residue is generalized to any load.

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Le paramètre-clé principal est la température du réacteur qui s'élève si les produits sont plus légers. The main key parameter is the reactor temperature which rises if the products are lighter.

Par exemple avec les distillats sous vide très lourds on aura des températures de l'ordre de 500 C et on passe à 520 C pour des distillats sous vide léger ou des gas-oil atmosphériques très lourds.  For example, with very heavy vacuum distillates, temperatures will be of the order of 500.degree. C. and will be increased to 520.degree. C. for distillates under light vacuum or very heavy atmospheric gas oils.

EXEMPLES de REALISATIONS La figure 1 représente le schéma-process d'une unité selon notre procédé de conversion à la vapeur de produits hydrocarbonés, dans un pays non aride.  EXAMPLES OF ACHIEVEMENTS Figure 1 shows the process flow diagram of a unit according to our method of steam conversion of hydrocarbon products in a non-arid country.

La figure 2 représente le même schéma mis en oeuvre dans une région désertique pauvre en ressources d'eau. Figure 2 shows the same scheme implemented in a desert region poor in water resources.

La figure 3 représente le même procédé mis en oeuvre pour fixer en liquides les gaz excédentaires d'un puits de forage ou d'une raffinerie. FIG. 3 represents the same process used to fix the surplus gases of a wellbore or a refinery in liquids.

La figure 4 représente un pilote industriel,travaillant à 5kg/h d'alimentation totale, soit 2kg/h de Résidu Atmosphérique ou 1,5 kg/h de Résidu sous vide. Ce pilote a également converti des Distillats lourds et des Huiles, en distillats légers. FIG. 4 represents an industrial pilot, working at 5 kg / h of total feed, ie 2 kg / h of atmospheric residue or 1.5 kg / h of vacuum residue. This pilot also converted heavy distillates and oils into light distillates.

CONVERSION A LA VAPEUR D'EAU Dans cette version ,voir fig 1 , l'eau est introduite en [0] par la pompe [1] dans un four monotubulaire [2] chauffé par un brûleur [3] ,la vapeur surchauffée est envoyée à l'injecteur [4]
La charge fraîche [5] qui est stockée dans le réservoir [6] qui reçoit le recyclage [14] auquel elle se mélange, est pompée par la pompe [17] qui l'envoie au four [8] qui préchauffe le tout et l'envoie à l'entrée de l'injecteur [4] L'injecteur [4] travaillant comme on l'a déjà dit, injecte le tout dans le réacteur [10] .
WATER VAPOR CONVERSION In this version, see fig 1, the water is introduced in [0] by the pump [1] in a monotubular furnace [2] heated by a burner [3], the superheated steam is sent to the injector [4]
The fresh feed [5] which is stored in the tank [6] which receives the recycling [14] to which it is mixed, is pumped by the pump [17] which sends it to the oven [8] which preheats the whole and the sends to the inlet of the injector [4] The injector [4] working as has already been said, injects all into the reactor [10].

Sous le contrôle de la mesure de pression [20] la vanne [12] décharge les effluents du réacteur en les détendant dans le système extracteur [13] travaillant à une pression voisine de la pression atmosphérique. Under the control of the pressure measurement [20] the valve [12] discharges the effluents from the reactor by relaxing them in the extractor system [13] operating at a pressure close to atmospheric pressure.

Ce système extracteur qui a été décrit par ailleurs comporte une série d'extractions {13.1 à 13.5) réglées de la température ambiante, à 360 C. This extraction system which has been described elsewhere comprises a series of extractions {13.1 to 13.5) set from room temperature to 360 C.

[13. 1] est à la température ambiante locale ,[13.2] est réglée vers 100 C [13.3] sertà faire la séparation des produits utiles (en général distillats atmosphériques) des résidus atmosphériques imparfaitement convertis. [13. 1] is at local ambient temperature, [13.2] is set to 100 C [13.3] to separate useful products (usually atmospheric distillates) from imperfectly converted atmospheric residues.

La sortie [13.4] peut aussi servir à cette fin et dans tous les cas dégrnssit la séparation finale de [13.3]. Output [13.4] can also be used for this purpose and in any case decreases the final separation of [13.3].

La sortie [13.5] extrait les produits les plus lourds fortement chargés en polyaromatiques et métaux précurseurs de carbone solide . Output [13.5] extracts the heaviest products heavily loaded with polyaromatics and solid carbon precursor metals.

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Une partie [13. 52] est extraite pour éviter son accumulation dans l'installation et est envoyée pour constituer des fuels lourds alors qu'ils sont encore acceptables dans ce combustible ,tandis que le reste [13. 51] est recyclé en [14] en vue d'une nouvelle conversion.  Part [13. 52] is extracted to prevent its accumulation in the installation and is sent to form heavy fuels while they are still acceptable in this fuel, while the rest [13. 51] is recycled to [14] for further conversion.

Les produits utiles [13.2] et [13. 1] se présentent sous forme d'émulsions très stables. Elles sont avantageusement réunies (mais peuvent être séparées si on s'intéresse à des produits légers ) et envoyées au système [15] qui casse mécaniquement les émulsions. Useful products [13.2] and [13. 1] are in the form of very stable emulsions. They are advantageously combined (but can be separated if one is interested in light products) and sent to the system [15] which breaks the emulsions mechanically.

Ces émulsions cassées sont envoyées à un décanteur classique qui sépare les Hydrocarbures [16.1] de l'eau [16.2] et des phases plus lourdes extraites (boues et sédiments) [16.3] La fraction Hydrocarbures [16.1] est envoyée à l'extracteur [18] qui sépare les hydrocarbures qui peuvent être oxygénés ou hydratés.(Une distillation classique risquerait d'avoir de dangereux"coups d'eau") Les sorties normales sont : [18.1] PI -100 [18.2] 150-200 [18-3] 200-250 [18-4] 250-300 [18-5] 300-350 [18-6] 350+ ( Résidu Atmosphérique) On peut à volonté changer les points de coupe en changeant la température des extracteurs comme ceci a été développé par ailleurs. These broken emulsions are sent to a conventional decanter which separates Hydrocarbons [16.1] from water [16.2] and extracted heavier phases (sludge and sediments) [16.3] The Hydrocarbons fraction [16.1] is sent to the extractor [ 18] which separates the hydrocarbons which can be oxygenated or hydrated (a classic distillation risks to have dangerous "shots of water") the normal outputs are: [18.1] PI -100 [18.2] 150-200 [18- 3] 200-250 [18-4] 250-300 [18-5] 300-350 [18-6] 350+ (Atmospheric Residue) You can change the cutting points at will by changing the temperature of the extractors as this has been developed elsewhere.

Les fuels lourds sont constitués avec les produits sortis [18.6] (Résidu Atmosphérique) et les extraits [13.52]. Les Résidus Carbonés (chargés en métaux) [15] sont utilisés comme combustibles pour alimenter de préférence le brûleur [9] du four [8], les gaz incondensables sont envoyés en combustible prioritaire aux divers brûleurs des fours ,le complément étant pris sur le fuel-lourd. Heavy fuels are made with the products released [18.6] (Atmospheric Residue) and extracts [13.52]. The carbon-bearing residues (loaded with metals) [15] are used as fuel to feed the burner [9] of the furnace [8], the incondensable gases are sent as priority fuel to the various furnace burners, the remainder being taken from the furnace. heavy fuel.

Finalement on résorbe ainsi le peu de gaz incondensable et les faibles dépôts carbonés produits par les autoconsommations propres à l'unité, ce qui laisse le maximum de produits liquides demandés par les utilisateurs. Finally, the little incondensable gas and the small carbon deposits produced by the unit's own consumption are reabsorbed, leaving the maximum number of liquid products required by the users.

Cette installation ne présente aucun danger de principe . This installation presents no danger of principle.

Toutes les réactions dominantes sont endothermiques, donc stables. All dominant reactions are endothermic, therefore stable.

La présence de Vapeur d'eau-process permet d'étouffer tout risque d'incendie potentiel. The presence of water vapor-process can stifle any potential fire hazard.

La faible production de gaz ne donne pas lien, en cas d'incident quelconque, à d'importants dégazages. The low gas production does not give a link, in case of any incident, to heavy outgassing.

Le Hold-UP (quantité de matière retenue dans les réacteurs est relativement modeste), ce qui facilite les démarrages et arrêts rapides de l'unité. The Hold-UP (amount of material retained in the reactors is relatively modest), which facilitates the quick starts and stops of the unit.

L'unité est autostable et autorégulée par suite de la technique de fonctionnement adoptée, en particulier des extracteurs qui travaillent par débordement naturel des extraits.Toutes ces qualités permettent son exploitation et sa conduite avec une extrême facilité (surtout par comparaison avec les unités auxquelles elle peut se substituer telles qu'un FCC avec ses problèmes de ciculation de catalyseur entre le Réacteur RISER et son Régéné- rateur alimenté en air sous pression d'environ 3 bars, avec ses problèmes d' Hydrocyclones pour éliminer les fines de catalyseur etc...) The unit is freestanding and self-regulating due to the adopted operating technique, in particular extractors which work by natural overflow of the extracts. All these qualities allow its exploitation and its driving with an extreme facility (especially compared with the units to which it It can be substituted, such as an FCC with its catalyst coking problems between the RISER Reactor and its Regenerator supplied with pressurized air of about 3 bar, with its Hydrocyclone problems to remove the catalyst fines etc. .)

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INSTALLATION POUR LES ZONES ARIDES Voir Fig 2 Si on ne dispose pas d'eau, on peut avantageusement s'en passer en faisant appel à des gaz chauds issus d'une simple combustion contenant C02 +H20 +N2. INSTALLATION FOR ARID ZONES See Fig 2 If water is not available, it can be dispensed with using hot gases from a simple combustion containing CO 2 + H 2 O + N 2.

Dans ce cas le four [2] de la figure 1 est remplacé par le four [68] de la figure 2. Ce four reçoit le combustible liquide (ou gazeux) [61] qui est pompé ou comprimé par [60] envoyé au brûleur [64] qui reçoit en outre l'air [63] comprimé par le compresseur [62],puis est envoyé comme comburant au brûleur [64] . In this case the oven [2] of Figure 1 is replaced by the oven [68] of Figure 2. This furnace receives the liquid fuel (or gas) [61] which is pumped or compressed by [60] sent to the burner [64] which further receives the air [63] compressed by the compressor [62], then is sent as an oxidizer to the burner [64].

La température des gaz produits (fumées) est ajustée à la valeur requise en by-passant plus ou moins la zone de convection qui refroidit ces gaz mélangés avec les gaz sortant de la radiation vers 900 C, si elle est convenablement chargée thermiquement. The temperature of the gases produced (fumes) is adjusted to the required value by bypassing more or less the convection zone which cools these gases mixed with the gases leaving the radiation to 900 C, if it is suitably thermally charged.

En fait, on fixe le débit combustible selon la quantité de gaz désirée.  In fact, the fuel flow rate is set according to the desired amount of gas.

Un oxygènemètre fixe le comburant-Air nécessaire pour ne pas en avoir en excès, tandis que la température de consigne [54] des gaz à fournir, pilote la vanne by-pass [67] réglant cette température. An oxygen meter sets the oxidizer-Air necessary not to have excess, while the set temperature [54] of the gases to be supplied, drives the bypass valve [67] regulating this temperature.

Dans cette version, la quantité d'eau mise en oeuvre est réduite par rapport au cas fig 1 fonctionnant entièrement à la vapeur. In this version, the amount of water used is reduced compared to the case fig 1 operating entirely with steam.

Les appareillages [15] et [16] sont réduits ,mais en contrepartie il faut s'équiper d'un compresseur d'air plus complexe et plus onéreux en puissance consommée qu'une pompe alimentaire de four à l'eau. The equipment [15] and [16] are reduced, but in return it is necessary to be equipped with a more complex air compressor and more expensive in power consumed than a food pump of oven with water.

Tout le reste de l'installation est identique à la précédente. All the rest of the installation is identical to the previous one.

Cette réalisation est très simple et très sûre. This achievement is very simple and very safe.

Elle demande la surveillance courante de la combustion des fours (détecteur de flamme ), pour éviter en cas de flamme éteinte toute combustion intempestive non contrôlée qui pourrait arriver à faire fondre le réacteur.  It requires the current monitoring of the combustion of the furnaces (flame detector), to avoid in case of flame extinguished any uncontrolled uncontrolled combustion which could happen to melt the reactor.

(On notera que l'on peut décoker de temps en temps le réacteur par brûlage contrôlé à l'air des dépôts carbonés, les dépôts solides tombant alors par martelage ou sablage )
RESORPTION D'EXCES de GAZ LEGERS EN RAFFINERIE ou SUR UN CHAMP PETROLIER ou
POUR UNE PRODUCTION MAXIMALE D'ESSENCES Ce cas est schématisé fig 3.
(It should be noted that the reactor can be removed from time to time by controlled air burning of the carbonaceous deposits, the solid deposits then falling by hammering or sanding).
RESORPTION OF EXCESSIVE LIGHT GAS IN REFINERY OR ON A PETROLEUM FIELD or
FOR MAXIMUM PRODUCTION OF SPECIES This case is shown schematically fig 3.

Comme on l'a déjà vu, on passe par des phases Oxygénantes et Hydratantes favorables vers 200 dans l'extracteur. As we have already seen, we go through favorable Oxygenating and Moisturizing phases to 200 in the extractor.

Au lieu de greffer H20 sur les liaisons insaturées des produits de conversion, on peut greffer dans les mêmes conditions -CH2- issu de la réaction de départ à haute température :

Figure img00400001

qui à 200 C redonne à basse température:
Figure img00400002

Comme à haute température la nature des gaz importe moins que 1 énergie qu'ils transportent, ce mélange convient pour les conversions envisagées des lourds et comme on l'a déjà dit, leurs squelettes insaturés sont une bonne souche de fixation des-CH2- qui se forment favorablement vers 200 C sous une pression de 20 à 30 bars dans des réacteurs contenant déjà des hydrocarbures. Instead of grafting H 2 O onto the unsaturated bonds of the conversion products, it is possible to graft under the same conditions -CH 2 - resulting from the starting reaction at high temperature:
Figure img00400001

which at 200 C restores at low temperature:
Figure img00400002

Since at high temperature the nature of the gases is less important than the energy they carry, this mixture is suitable for the conversions envisaged for heavy metals and, as has already been said, their unsaturated skeletons are a good strain for fixing CH2- which are favorably formed at about 200 ° C. under a pressure of 20 to 30 bars in reactors already containing hydrocarbons.

Une installation de ce type est schématisée fig 3. An installation of this type is shown schematically fig 3.

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La génération des gaz est schématiquement la même que dans le cas de la fig 2. Seul le réglage de la combustion change.  The generation of the gases is schematically the same as in the case of fig 2. Only the adjustment of the combustion changes.

A l'Oxygènemètre, on rajoute un appareil de mesure de C02 qui règlera finalement l'oxygène (ou l'air) fourni au brûleur.  At the Oxygen meter, we add a CO2 measuring device that will finally adjust the oxygen (or air) supplied to the burner.

L'installation demeure identique aux précédentes et n'en diffère qu'à la sortie du réacteur [10]. Les effluents qui en sortent ne sont pas détendus et sont conservés sous une pression de l'ordre de 25 bars. ILs sont refroidis par un échangeur [82] puis passent dans un extracteur [84] qui travaille à la manière de [23] et [24]. The installation remains identical to the previous ones and differs only at the reactor outlet [10]. The effluents that come out are not relaxed and are stored under a pressure of about 25 bar. They are cooled by an exchanger [82] and then pass into an extractor [84] which works in the manner of [23] and [24].

[84] est dans les conditions optimales de température et de pression pour effectuer les réactions utiles et sera dimensionné en conséquence. Sous le contrôle de la pression [74] on pilote la vanne [85] qui décharge le réacteur [84] et on revient partiellement au procédé initial [13] ici en [83] à pression atmosphérique et muni des sorties [13.3] [13.2] [13.1] qui travaillent comme précédemment dans le cas Fig 1 . [84] is under optimal conditions of temperature and pressure to perform useful reactions and will be dimensioned accordingly. Under the control of the pressure [74], the valve [85] which discharges the reactor [84] is piloted and partially returned to the initial process [13] here at [83] at atmospheric pressure and equipped with the outlets [13.3] [13.2 ] [13.1] who work as previously in the case Fig 1.

L'Oxydation partielle autothermique des Gaz demande une surveillance soutenue de cette combustion, ainsi que des moyens de dégazage rapides en cas d'incident ( garde hydraulique et torchère importante pour faire face à toute éventualité ). Notre expérience en ce domaine nous fait penser que cette technique sera réservée à de grandes unités où toutes les sécurités et précautions requises peuvent être totalement et efficacement prises. Partial autothermal Oxidation of the gases requires a constant monitoring of this combustion, as well as quick degassing means in the event of an incident (hydraulic guard and large flare to face any eventuality). Our experience in this area makes us think that this technique will be reserved for large units where all the necessary safety and precautions can be fully and effectively taken.

Dans le cas OBJECTIF ESSENCES on pourra adopter une OXYDATION plus poussée de GAZ ou FUEL pour obtenir un mélange C02 + H20 (oxydation totale) ou C02+H20 +CO+H2 ( oxydation partielle ) qui nous sont favorables pour améliorer les taux de conversion en légers ainsi que l'indice d'octane des essences. Dans ce cas la sécurité des installations redevient totale avec les techniques usuelles du raffinage. In the case OBJECTIF ESSENCES we can adopt a further OXIDATION of GAS or FUEL to obtain a mixture CO2 + H20 (total oxidation) or CO2 + H20 + CO + H2 (partial oxidation) which are favorable to us to improve the conversion rates in as well as the octane number of the species. In this case the safety of the installations becomes again total with the usual techniques of the refining.

Ces trois variantes montrent la souplesse d'adaptation possible de notre procédé et de l'appareillage qu'il met en oeuvre en fonction des besoins à satisfaire et des contraintes imposées . These three variants show the possible adaptability of our process and the equipment it implements as a function of the needs to be satisfied and the constraints imposed.

EXEMPLES DE RESULTATS OBTENUS AVEC NOTRE PILOTE INDUSTRIEL
Description de notre pilote Notre pilote dont le schéma est donné fig 4 permet de réaliser toutes les opérations que nous avons envisagées.
EXAMPLES OF RESULTS OBTAINED WITH OUR INDUSTRIAL PILOT
Description of our pilot Our pilot whose diagram is given fig 4 allows to realize all the operations which we envisaged.

Pour des raisons de place et de coût ,les opérations [15] et [16] de séparation et d'extrusion des Hydrocarbures des émulsions n'ont pas été faites en continu, mais en reprise à la fin d'une marche contrôlée selon le schémaprocess fig 5. For reasons of space and cost, Hydrocarbon emulsion separation and extrusion operations [15] and [16] were not carried out continuously, but at the end of a controlled run according to the schematicprocess fig 5.

De même la stabilisation (sorte de distillation réactive ) donnant les produits finaux, a été faite en reprise et en continu dans notre installation selon le schéma fig 7. In the same way the stabilization (sort of reactive distillation) giving the final products, was done in recovery and continuously in our installation according to the diagram fig 7.

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Dans ce cas, le réacteur (à pression amosphérique) est seulement une ligne de transfert entre le four [8] et l'extracteur [13] qui se substitue à l'ensemble [18] d'une installation totalement en ligne des fig [1],[2] et [3] Le pilote comporte un manifol permettant de charger les gaz H2,C02,N2,AIR ou CH4.  In this case, the reactor (at amospheric pressure) is only a transfer line between the furnace [8] and the extractor [13] which replaces the assembly [18] of a totally in-line installation fig [ 1], [2] and [3] The pilot has a manifol for charging gases H2, CO2, N2, AIR or CH4.

Dans sa forme la plus dépouillée et la plus proche des applications industrielles le pilote est donné fig 8 . In its most stripped form and closest to industrial applications the pilot is given fig 8.

Il convertit les charges seulement à la vapeur.  It converts the charges only to steam.

[2] est le four monotubulaire pour l'eau.  [2] is the monotubular furnace for water.

[1] est sa pompe de charge puisant dans un réservoir dont on mesure le niveau pour connaître l'eau injectée.  [1] is its charge pump drawing from a reservoir whose level is measured to know the injected water.

[3] est le four monotubulaire chauffant la charge injectée par la pompe [7] [6] est le réservoir de charge fraîche et du recyclage (qui doit être soigneusement tracé pour pouvoir maintenir les produits liquides afin qu'ils soient pompables). Ce réservoir est jaugé par huilage ce qui donne le poids de charge traitée.  [3] is the monotubular furnace heating the charge injected by the pump [7] [6] is the fresh charge tank and recycling (which must be carefully traced in order to maintain the liquid products so that they are pumpable). This tank is gauged by oiling which gives the weight of treated load.

[4] est l'injecteur que nous avons décrit et défini précédemment.  [4] is the injector that we described and defined previously.

[10] est le réacteur dimensionné selon la méthode décrite dans le brevet.  [10] is the reactor sized according to the method described in the patent.

[12] est la vanne de décharge du réacteur qui fixe sa pression.  [12] is the reactor discharge valve that sets its pressure.

[13] est un ensemble d'extracteurs tels que nous les avons définis. Leur température est réglée extracteur par extracteur selon les besoins.  [13] is a set of extractors as we defined them. Their temperature is regulated extractor by extractor as needed.

[28] est un Compteur Volumétrique des GAZ sortants placé derrière un dévésiculeur.  [28] is a Volumetric Meter of the outgoing GAS placed behind a demister.

[39] est un autre récupérateur de condensats.  [39] is another condensate recuperator.

[13.1 à 13.5] sont les sorties par déverses des extraits.  [13.1 to 13.5] are the outputs of the extracts.

Les températures sont mesurées par des thermomètres à mercure placés dans des puits profonds.  Temperatures are measured by mercury thermometers placed in deep wells.

Les pressions sont mesurées par des manomètres conventionnels .  The pressures are measured by conventional gauges.

Traitement et mesure des produits de conversion formés
Gaz sortants : Les gaz sortant de [13] après être dévésiculés et refroidis à la température ambiante passent dans un compteur volumétrique précis suivi d'un sytème de prélèvement des gaz dans des outres flexibles de 11,2 litres (préalablement vidées par une pompe à palette donnant un très bon vide).
Processing and measurement of formed conversion products
Outgoing gases: The gases leaving [13] after being stripped and cooled to room temperature pass through a precise volumetric meter followed by a gas sampling system in flexible skins of 11.2 liters (previously emptied by a pump). pallet giving a very good vacuum).

Par simple ppsée de l'outre (compte tenu du tarage) on a la densité des gaz, ce qui, compte tenu du volume des gaz produits, donne directement la masse des gaz sortants. By simple pipsée de l'outre (taking into account the taring) one has the density of the gases, which, taking into account the volume of the gases produced, gives directly the mass of the outgoing gases.

On obtient la composition des gaz prélevés par toute technique appropriée. The composition of the gases collected is obtained by any appropriate technique.

Dans notre cas, compte tenu que l'on peut avoir plusieurs outres de grande capacité, on peut sortir les gaz, les refroidir en les liquéfiant à l'azote liquide et procéder à leur distillation naturelle pendant leur réchauffement. Si on avait de l'hydrogène libéré dans nos réactions, on le retrouverait facilement car il ne serait pas piégé par l'azote liquide et donnerait des gaz permanents de poids moléculaire 2. In our case, considering that one can have several skins of great capacity, one can leave the gases, cool them by liquefying them with the liquid nitrogen and proceed to their natural distillation during their warming. If we had liberated hydrogen in our reactions, we would find it easily because it would not be trapped by liquid nitrogen and give permanent gases of molecular weight 2.

Cette procédure industrielle permet une analyse quantitative incontestable des gaz sortants. This industrial procedure allows an indisputable quantitative analysis of the outgoing gases.

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D'un point de vue pratique, le débit du gaz permet de contrôler le bon ajustement des conditions énergétiques de travail de l'injecteur et du réacteur qui le suit ,car nous savons que la production de gaz hydrocarbonés doit être minime (objectif; nulle). Les gaz sont alors essentiellement composés de SH2 ,C02, CO que l'on peut doser facilement avec des moyens simples. From a practical point of view, the flow of the gas makes it possible to control the good adjustment of the energy working conditions of the injector and of the reactor which follows it, because we know that the production of hydrocarbon gases must be minimal (objective; ). The gases are then essentially composed of SH2, CO2, CO that can be easily metered with simple means.

Produits liquides formés :
Ces produits se présentent après une brève décantation,sous forme : d'une phase légère mobile que nous baptisons "Claire" d'une émulsion stable que nous appelons "Mayonnaise" d'une phase EAU libre ,qui surnage parfois sur des Sédimen ou des Boues floculeuses que nous appelons"FLOCS".
Liquid products formed:
These products are presented after a brief decantation, in the form of: a mobile light phase which we call "Claire" of a stable emulsion which we call "Mayonnaise" of a free water phase, which sometimes floats on sediments or Flocculent sludge we call "FLOCKS".

La proportion de ces diverses phases ou émulsions est variable en fonction de la charge et des conditions opératoires. Il arrive souvent que la phase émulsion soit dominante et même unique.  The proportion of these various phases or emulsions is variable depending on the load and the operating conditions. It often happens that the emulsion phase is dominant and even unique.

Dans tous les cas l'émulsion est extrudée par les moyens déjà décrits, donne une phase "claire" (issue de la mayonnaise ) et de l'eau "sale" (colorée et acide). In all cases the emulsion is extruded by the means already described, gives a "clear" phase (resulting from the mayonnaise) and "dirty" water (colored and acidic).

La phase claire directe et la phase claire de mayonnaise constituent les produits sortant en [16.11] qui contiennent les produits de conversion utiles (qui peuvent être hydratés ou oxygénés comme on l'a déjà indiqué). The direct light phase and the clear phase of mayonnaise are the products coming out in [16.11] which contain the useful conversion products (which can be hydrated or oxygenated as already indicated).

Ces produits sont alors séparés en continu selon le schéma procédé Fig 7. These products are then separated continuously in accordance with the process diagram FIG.

Ils sont chauffés dans le four [8] jusqu'à 3600 sous environ lbar, passent dans [10] qui sert de ligne de transfert pour donner ensuite en : [13.5 - 18.5] le Résidu Atmosphérique [13. 4 - 18.4] la coupe 300-360 [13.3 - 18.3] la coupe 200-300 [13.2 - 18.2] la coupe 100-200 [13.1 - 18.1] la coupe PI-100 Les points de coupe peuvent être changés en modifiant la température des extracteurs. Nous avons volontairement limité les coupes à 5 parce qu'elles étaient suffisantes dans la première phase de conversion de la Fig 4. They are heated in the furnace [8] up to 3600 under approximately 1 bar, passed in [10] which serves as a transfer line to then give in: [13.5 - 18.5] the Atmospheric Residue [13. 4 - 18.4] section 300-360 [13.3 - 18.3] section 200-300 [13.2 - 18.2] section 100-200 [13.1 - 18.1] section PI-100 Section points can be changed by changing the temperature extractors. We deliberately limited the slices to 5 because they were sufficient in the first conversion phase of Fig 4.

On obtient ainsi des quantités importantes de produits sur lesquels on peut faire toutes les évaluations et mesures désirables. This results in large quantities of products on which all desirable evaluations and measurements can be made.

Les caractéristiques détaillées des produits formés sont obtenues par distillation classique, sans agitation ni garnissage de façon à observer les phénomènes de déshydration de ces produits qui peuvent relargner de l'eau. The detailed characteristics of the products formed are obtained by conventional distillation, without stirring or packing so as to observe the phenomena of dehydration of these products which may release water.

La mesure de l'indice de réfraction et de la densité nous renseigne sur la structure des produits formés et par suite sur le bon déroulement de la conversion. The measurement of the refractive index and the density gives us information on the structure of the products formed and consequently on the smooth progress of the conversion.

Ceci est particulièrement important pour les recyclages, en surveillant que l'on ne polymérise pas des polyaromatiques qui dégénéreraient en coke massif This is particularly important for recycling, by monitoring that we do not polymerize polyaromatics that degenerate into massive coke

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EXEMPLES de RESULTATS OBTENUS 1 CONVERSION DE RESIDU SOUS VIDE. RSV

Figure img00440001

[5] Charge RSV,charge 100.0 d=1.01 SOLIDE n=1.594 ************************************************************************** [15] Csol : 3.0 fuel-solide 3% [41] Cgaz : 4.0 2 fuel gaz 2% [16.3] +Divers 4.0 ********** [13.52] Purges 3.5 \ FUEL [18.5 ] 8.5 / Lourd 12% **************************************************************************** [18.1 à 18.4] Dat: 77.0 0.839 DISTILLATS Atmosph. EXAMPLES OF RESULTS OBTAINED 1 VACUUM RESIDUE CONVERSION. RSV
Figure img00440001

[5] RSV load, load 100.0 d = 1.01 SOLID n = 1.594 *********************************** *************************************** [15] Csol: 3.0 fuel-solid 3% [41] Cgaz: 4.0 2 gas oil 2% [16.3] + Other 4.0 ********** [13.52] Purges 3.5 \ FUEL [18.5] 8.5 / Heavy 12% ******** ************************************************** ****************** [18.1 to 18.4] Dat: 77.0 0.839 DISTILLATES Atmosp.

CONVERSION Coupe Atm %Pds Dp/V n [ -18.1] PI -150 2,57 0,687 1,43112 [ -18.2] 150-200 3,77 0,772 1,45504 [ 200-250 4,61 0,825 1,46368 -18.3] 250-300 46,68 0,8536 1,47443 [ -18.4] 300-360 19,37 0,8535 1,48936 Dp/v est la densité quotient du Poids/Volume, da est la même densité lue sur un densimètre. CONVERSION Cutting Atm% Wt Dp / V n [-18.1] PI -150 2.57 0.687 1.43112 [-18.2] 150-200 3.77 0.772 1.45504 [200-250 4.61 0.825 1.46368 -18.3 ] 250-300 46.68 0.8536 1.47443 [-18.4] 300-360 19.37 0.8535 1.48936 Dp / v is the quotient density of the Weight / Volume, da is the same density read on a hydrometer .

Les points-clés de cette conversion sont donnés ci-après:

Figure img00440002

Repères Procédé Nature d: densité n: réfraction [0] H20 naturelle 1.00 Charge: [5] Charge RSV 1.01 1.594 SOLIDE [13.1 -13.2] [50].,~~~ Dv/P da n [16.1] Clair 0.893 0.906 1.51671 [16.2] Mayonnaise 0.977 1.51252 Clair Extrudé 0.925 0.933 1.51567 ************************************************************************** [16.11: Clair +Clair Extrudé de [13.1-13.2] % dans la coupe CONVERSION Coupe Atm %Pds Dp/V n [ 18.1] PI -150 3,03 0,687 1,43112 [ 18.2] 150-200 4,44 0,772 1,45504 [ 200-250 5,43 0,825 1,46368 18.3] 250-300 55,00 0,8536 1,47443 [ 18.4] 300-360 22,82 0,8535 1,48936 [ 18.5] Résidu Atm: 9,28 ******************************************************************** RECYCLAGE:DEBIT PRINCIPAL % dans la coupe [13.3] 200 C Coupe DSV % Pds Dp/v n PI -200 8,24 0,831 1,50099 200-250 29,21 0,903 1,50835 250-330 52,18 0,932 1,51879 RSV.3 10,37 1.595 The key points of this conversion are given below:
Figure img00440002

Benchmarks Process Nature d: density n: refraction [0] Natural H20 1.00 Charge: [5] Load RSV 1.01 1.594 SOLID [13.1 -13.2] [50]., ~~~ Dv / P da n [16.1] Light 0.893 0.906 1.51671 [16.2] Mayonnaise 0.977 1.51252 Clear Extruded 0.925 0.933 1.51567 *************************************** *********************************** [16.11: Clear + Clear Extrude of [13.1-13.2]% in the cut CONVERSION Cut Atm% Wt Dp / V n [18.1] PI -150 3.03 0.687 1.43112 [18.2] 150-200 4.44 0.772 1.45504 [200-250 5.43 0.825 1.46368 18.3] 250-300 55.00 0.8536 1.47443 [18.4] 300-360 22.82 0.8535 1.48936 [18.5] Atm Residue: 9.28 ************** ************************************************** **** RECYCLING: MAIN FLOW% in section [13.3] 200 C Section DSV% Wt Dp / ft PI -200 8.24 0.831 1.50099 200-250 29.21 0.903 1.50835 250-330 52.18 0.932 1.51879 RSV.3 10.37 1.595

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Figure img00450001

DEBIT TRES FAIBLE:RECYCLAGE+PURGE % dans la Coupe [13.4] 360 C Coupe DSV % Pds Dp/v n PI -195 Rien............................
Figure img00450001

VERY LOW FLOW: RECYCLING + PURGE% in Cup [13.4] 360 C Cup DSV% Wt Dp / vn PI -195 Nothing ....................... .....

195-250 8,63 0,859 1,49888 250-300 43,33 0,904 1,53737 RSV.4 48,04 1.625 [13.5] 470 C RIEN ......................................... On voit que la coupe [13.4] contient une partie RSV et de(250-300) DSV qui a extrait des métaux et des polyaromatiques. On en élimine une partie pour purger le réacteur. Les 3,5 % adoptés nous ont donné de bons résultats. 195-250 8.63 0.859 1.49888 250-300 43.33 0.904 1.53737 RSV.4 48.04 1.625 [13.5] 470 C NOTHING ................. ........................ We see that the section [13.4] contains a RSV part and (250-300) DSV which extracted metals and polyaromatics. Part of this is removed to purge the reactor. The 3.5% adopted gave us good results.

*************************************************************************** 2 CONVERSION DE RESIDU ATMOSPHERIQUE Réacteur 470 C

Figure img00450002

[5] Charge: Rat, charge 100.0 d=0,97 Figé n=1.5576 [15] Csol : 1.5 fuel sol [41] Cgaz 3.0 fuel gaz 1.5% [16.3] +Divers 3.0 ********** [13.52] Purges 2.0 \ FUEL [18.5 ] 9.5 Lourd 11.5%
Figure img00450003

total Dist.Atmosp: 81,0 sur charge [16.11: Clair +Clair Extrudé de [13.1-13.2] % sur Charge CONVERSION Coupe Atm %Pds Dp/V n [ -18.1] PI -150 2,7 0,69 1,432 [ -18.2] 150-200 10,6 0,77 1,452 [ 200-250 19,0 0,82 1,462 -18.3] 250-300 33,2 0,86 1,484 [ -18.4] 300-360 15,5 0,88 1,497
Figure img00450004

[ -18.5] Résidu Atm: 9,50 [5] Charge: Rat,charge 100.0 d=0,97 Figé n=1.5576 [5] Rat Coupe DSV % Pde Dp/v n PI -200 2,33 1.499 200-250 8,32 1,509 250/RSV 36,5 1,524 RSV 52,8 1,599
Figure img00450005

RECYCLAGE:DEBIT PRINCIPAL % dans la coupe [13.3] 200 C Coupe DSV % Pds Dp/v n PI -200 6,95 1,503 200-250 2R,14 0,867 1,509 250-330 49,45 0,923 1,530 RSV.3 15,46 1.599 ************************************************** ************************* 2 ATMOSPHERIC RESIDUE CONVERSION Reactor 470 C
Figure img00450002

[5] Charge: Rat, charge 100.0 d = 0.97 Fig. N = 1.5576 [15] Csol: 1.5 fuel oil sol [41] Cgaz 3.0 fuel gas 1.5% [16.3] + Miscellaneous 3.0 ********* * [13.52] Purges 2.0 \ FUEL [18.5] 9.5 Heavy 11.5%
Figure img00450003

total Dist.Atmosp: 81.0 on load [16.11: Clear + Clear Extruded of [13.1-13.2]% on Charge CONVERSION Cut Atm% Wt Dp / V n [-18.1] PI -150 2.7 0.69 1.432 [ -18.2] 150-200 10.6 0.77 1.452 [200-250 19.0 0.82 1.462 -18.3] 250-300 33.2 0.86 1.484 [-18.4] 300-360 15.5 0.88 1,497
Figure img00450004

[-18.5] Atm residue: 9.50 [5] Charge: Rat, charge 100.0 d = 0.97 Fig. N = 1.5576 [5] Rat DSV cut% Pde Dp / vn PI -200 2.33 1.499 200-250 8 , 32 1.509 250 / RSV 36.5 1.524 RSV 52.8 1.599
Figure img00450005

RECYCLING: MAIN FLOW% in section [13.3] 200 C Section DSV% Wt Dp / ft PI -200 6.95 1.503 200-250 2R, 14 0.867 1.509 250-330 49.45 0.923 1.530 RSV.3 15.46 1.599

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Figure img00460001

DEBIT TRES FAIBLE:RECYCLAGE+PURGE % dans la Coupe [13.4J 360 C Coupe DSV % Pds Dp/v n PI -195 0,0 .............................
Figure img00460001

VERY LOW FLOW: RECYCLING + PURGE% in the Cup [13.4J 360 C Cut DSV% Pds Dp / vn PI -195 0.0 ..................... ........

195-250 10,5 1,509 250-325 39,8 0,934 1,530 RSV.4 48,04 1,06 1.630 ******************************************************************** [13.5] 470 C RIEN On voit clairement que les métaux et polyaromatiques lourds se concentrent dans le RSV de l'extrait [13,4], c'est pourquoi on purge une partie de cet extrait. 195-250 10.5 1.509 250-325 39.8 0.934 1.530 RSV.4 48.04 1.06 1.630 ************************* ******************************************* [13.5] 470 C NOTHING clearly sees that heavy metals and polyaromatics are concentrated in the RSV of the extract [13,4], which is why part of this extract is purged.

Le recyclage diminue par rapport au cas ne traitant que du RSV;la capacité de traitement est alors à sa valeur nominale de 2kg/h de Résidu Atmosphérique. Recycling decreases compared to the case dealing only with RSV, the treatment capacity is then at its nominal value of 2kg / h of Atmospheric Residue.

3 PRODUCTION de COMPOSES OXYGENES ou d'EMULSION HYDRATEES
En opérant une première passe de conversion du Résidu Atmosphérique on obtient des produits clairs directs + des émulsions.
3 PRODUCTION OF OXYGEN COMPOUNDS or HYDRATED EMULSION
By operating a first conversion pass of the Atmospheric Residue we obtain clear direct products + emulsions.

On a eu l'idée de les repasser dans notre pilote afin de les oxygéner ou de les hydrater au cours de cette nouvelle conversion.  We had the idea to return them in our pilot to oxygenate or hydrate during this new conversion.

La distillation sous sable de la phase claire directe et extrudée après cette seconde conversion a donné les résultats ci-dessous :

Figure img00460002

Recettes-: Poids densité indice de réfraction Coupe V.t V.eau V.HC HC,sec Dp/V n PI - 120 3,25 0-9 2.25 1,54 0,684 1,43112 120 0,3 0,3 --.- -.-- 120 -200 5,6 -.- 5,6 4,18 0,746 1,44963 200 -250 9,1 1-0 8,1 6,38 0,790 1,46368 250 -300 26,1 -.- 26,1 22,27 0,853 1,48191 300 -360 53,0 -.- 53,0 46,06 0,869 1,49677 H20= 2.2 g pour:80,43 g d'HC,Sec ---------------------------~----- La distillation sans sable de la même charge a donné:
H20= 7,9g pour:85,86 g d'HC, Sec Ceci montre clairement que l'on a formé des produits oxygénés hydratés qui se dépolymérisent en premier lieuà des températures voisines comprises entre 120 et 250 C sous 1 bar. The sand distillation of the direct light phase and extruded after this second conversion gave the results below:
Figure img00460002

Recipes-: Weight density refractive index Cut Vt V.water HCV HC, dry Dp / V n PI - 120 3.25 0-9 2.25 1.54 0.684 1.43112 120 0.3 0.3 -. - -.-- 120 -200 5,6 -.- 5,6 4,18 0,746 1,44963 200 -250 9,1 1-0 8,1 6,38 0,790 1,46368 250 -300 26,1 - .- 26.1 22.27 0.853 1.48191 300 -360 53.0 -.- 53.0 46.06 0.869 1.49677 H20 = 2.2 g for: 80.43 g HC, Sec ---- ----------------------- ~ ----- The distillation without sand of the same load gave:
H20 = 7.9g for: 85.86 g of HC, Sec This clearly shows that hydrated oxygenated products have been formed which depolymerise firstly at temperatures of between 120 and 250 ° C at 1 bar.

Or il est bien connu que l'eau se fixe sur les liaisons éthyléniques selon les réactions du type ci-dessous :

Figure img00460003
Now it is well known that water binds to the ethylenic bonds according to the reactions of the type below:
Figure img00460003

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Figure img00470001

Exemples: AS AH Téq 1b C2H4 + H20 ===) H3C-CHÔH -29,96 /-10.9 900C C18H36 + H20 ===> Alcool C18 -32.15 /-15,03 194 C La température d'équilibre de ces réactions se fait précisément sous lb vers 200 C pour les alcools lourds et entre 90 et 200 C pour les alcools légers.
Figure img00470001

Examples: AS AH Teq 1b C2H4 + H20 ===) H3C-CH6H -29.96 /-10.9 900C C18H36 + H20 ===> Alcohol C18 -32.15 / -15.03 194 C The equilibrium temperature of these reactions It is precisely under 1 lb at 200 ° C. for the heavy alcohols and between 90 ° C. at 200 ° C. for the light alcohols.

L'expérience démontre clairement que nous avons oxygéné et hydraté des hydrocarbures, ce qui est confirmé par les températures d'équilibre chimique de l'eau avec les alcools correspondants. Experience clearly demonstrates that we have oxygenated and hydrated hydrocarbons, which is confirmed by the chemical equilibrium temperatures of water with the corresponding alcohols.

La présence de produits oxygénés hydratés est favorable pour la qualité des produits formés, essences en particulier. The presence of hydrated oxygenated products is favorable for the quality of the products formed, in particular species.

Cette oxygénation ou hydratation favorise encore la combustion tant dans les fours que dans les moteurs diésel. This oxygenation or hydration further promotes combustion in both furnaces and diesel engines.

De plus, par leurs caractéristiques polaires dues à la fonction OH, ces produits servent de tiers solvants entre l'eau d'une part et le squelette hydrocarbonné des hydrocarbures permettant ainsi d'obtenir des émulsions très stables dans le temps ( Nos échantillons vieux de plus de 8 ans n'ont pas bougé ) 4 CONVERSION DU DERNIER DISTALLAT LOURD SOUS VIDE dit 80,Kuwait de l'usine à Huile BP Dunkerque
Réacteur 500 C Ces conditions de marche contrôlée ont été choisies pour vérifier l'augmentation de productivité et tester la maîtrise de vitesse de dépôts dans le réacteur.
In addition, by their polar characteristics due to the OH function, these products serve as third solvents between the water on the one hand and the hydrocarbon skeleton of the hydrocarbons thus making it possible to obtain emulsions which are very stable over time (Our samples of more than 8 years have not moved) 4 CONVERSION OF THE LAST VOLTAGE DISTALLAT UNDER VACUUM says 80, Kuwait Oil Plant BP Dunkerque
Reactor 500 C These controlled run conditions were chosen to verify the increase in productivity and to test the speed control of deposits in the reactor.

Par ailleurs les techniques d'extraction liquide-liquide au furfural de la charge et des effluants, nous permet d'analyser la structure des produits formés et de confirmer notre pratique de conduite et de dimensionnement des unités conçues selon notre procédé .

Figure img00470002
In addition, the liquid-liquid extraction techniques at the furfural of the feedstock and the effluents allow us to analyze the structure of the products formed and to confirm our practice of driving and dimensioning the units designed according to our process.
Figure img00470002

[5] Charge 80,R 100.0 d= 0,936 SOLIDE n=1.530 Tf=80 C **************************************************************************** [15] Csol : 3.0 feul sol 3% [41] Cgaz : 4.0 2 fuel gaz 2% [16.3] +Divers 0.5 ********** [13.52] Purges 3.5 \ FUEL [18.5 ] 11,2 / Lourd 14,7% **************************************************************************** total Dist.Atmosp: 77,8 sur charge [16.11: Clair +Clair Extrudé de [13.1-13.2] % sur Charge CONVERSION Coupe Atm %Pds Dp/V n [ -18.1] PI -150 10,49 0,692 1,429 [ -18.2] 150-200 17,06 0,746 1,443 [ 200-250 17,26 0,786 1,465 -18.3] 250-300 17,56 0,841 1,485 [ -18.4] 300-360 15,43 0,878 1,509 -18.5] Résidu Atm: 11,20 [5] Charge 80, R 100.0 d = 0.936 SOLID n = 1.530 Tf = 80 C ******************************* ********************************************* [15] Csol: 3.0 ffl soil 3% [41] Cgaz: 4.0 2 fuel gas 2% [16.3] + Miscellaneous 0.5 ********** [13.52] Purges 3.5 \ FUEL [18.5] 11.2 / Heavy 14.7 % ************************************************* *************************** total Dist.Atmosp: 77.8 on load [16.11: Clear + Clear Extruded from [13.1-13.2] % on Charge CONVERSION Cut Atm% Wt Dp / V n [-18.1] PI -150 10.49 0.692 1.429 [-18.2] 150-200 17.06 0.746 1.443 [200-250 17.26 0.786 1.465 -18.3] 250- 300 17.56 0.841 1.485 [-18.4] 300-360 15.43 0.878 1.509 -18.5] Atm Residue: 11.20

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Figure img00480001

[5] Charge: 80K,charae 100.0 d=0,936 SOLIDE n=1.530 Tf=80 C Séparation Extractive au Furfural *~ ------------------------ # -------------------A Coupe : P.AR : P.A A-N N-B Dp/V . 1.058 : 1.008 : 0.943 : 0.866 n 1.610 : 1.575 : 1.529 : 1.489 %pds 13 21 21 46 RECYCLAGE:DEBIT PRINCIPAL d n [13.3] 200 C 0.972 1.568 DEBIT TRES FAIBLE:RECYCLAGE+PURGE d n [13.4] 3600 1,02 1.591 Quelques Polyaromatiques: non extraits [13.5] 470 C ( renvoyés en [13.4] ) On voit clairement que les métaux et polyaromatiques lourds se concentrent dans l'extrait [13.4],c'est pourquoi on purge une partie de cet extrait.
Figure img00480001

[5] Load: 80K, charae 100.0 d = 0.936 SOLID n = 1.530 Tf = 80 C Furfural Extractive Separation * ~ ------------------------ # ------------------- A Cut: P.AR: PA AN NB Dp / V. 1.058: 1.008: 0.943: 0.866 n 1.610: 1.575: 1.529: 1.489% wt 13 21 21 46 RECYCLING: MAIN FLOW dn [13.3] 200 C 0.972 1.568 VERY LOW FLOW: RECYCLING + PURGE dn [13.4] 3600 1.02 1.591 Some Polyaromatic: not extracted [13.5] 470 C (referred to in [13.4]) It is clear that the heavy metals and polyaromatics are concentrated in the extract [13.4], which is why part of this extract is purged.

La conversion se fait avec un faible recyclage, grâce aux conditions opératoires adoptées en particulier avec un réacteur vers 500 C. The conversion is done with low recycling, thanks to the operating conditions adopted in particular with a reactor to 500 C.

On remarquera que l'on a une très importante production d'essence (27,55 % poids PI-200 C qui se compare très favorablement aux essences de FCC ). It should be noted that we have a very significant gasoline production (27.55% PI-200 C weight which compares very favorably to FCC species).

CONVERSION AVEC DES MELANGES DE. GAZ DIVERS
Et EFFET de la NATURE DE LA CHARGE sur LA TEMPERATURE DU REACTEUR
Afin de pouvoir travailler dans des régions arides où l'eau est rare, ou en vne d'améliorer la qualité des essences, nous avons étudié la facilité ouverte par notre procédé de fonctionner avec divers gaz permanents ou mélanges faciles à produire tels que fumées de fours par exemple.
CONVERSION WITH MIXTURES OF. DIVERSE GAS
AND EFFECT of NATURE OF CHARGE on REACTOR TEMPERATURE
In order to be able to work in arid regions where water is scarce, or to improve the quality of the species, we have studied the ease with which our process can operate with various permanent gases or easily produced mixtures such as fumes. ovens for example.

Certaines unités telles que l'unité de décarbonataion de l'unité BENFIEL dans un complexe de production d'hydrogène rejettent de grandes quantités de C02 que l'on peut envisager d'utiliser éventuellement. Some units such as the decarbonation unit of the BENFIEL unit in a hydrogen production complex release large amounts of C02 that may be considered for possible use.

Une autre préoccupation était de vérifier nos connaissances et notre expé- riene en travaillant sur des Distillats sous Vide légers ou des Gas-oil atmosphériques lourds pour aller vers des Gas-oil et Essences plus légères, en un mot pour pouvoir satisfaire une demande déséquilibrée de ces produits par le marché .En effet notre unité permet de favoriser à volonté la production de Gas-oil ou d'essence ce que ne peuvent pas faire les unités de conversion existantes qui ont une répartition figée des produits qu'elles génèrent. Another concern was to test our knowledge and experience by working on Light Vacuum Distillates or Heavy Atmospheric Diesel to go to lighter Diesel and Gasoline, in a nutshell to meet an unbalanced demand for fuel. these products by the market. Indeed our unit allows to promote at will the production of diesel or gasoline what can not do the existing conversion units that have a fixed distribution of the products they generate.

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Nous avons donc choisi comme charge à convertir une HUILE MOTEUR de la marque ELF , suivie et facilement disponible dans toutes les grandes surfaces de densité 0,885 et d'indice n=1,488 (valeurs moyennes).  We therefore chose as a charge to convert an ELF brand MOTOR OIL, tracked and readily available in all large areas of density 0.885 and index n = 1.488 (average values).

Nous savions que C02 était un bon candidat pour les conversions. que C02 + H20 présentait des avantages potentiels. que C02 + H2 pouvait être bénéfique mais H2 risquait d'être peu réactif et ne participerait aux affaires que par ses qualités physiques. We knew that C02 was a good candidate for conversions. that CO2 + H20 had potential advantages. that C02 + H2 could be beneficial, but H2 was likely to be unresponsive and would only participate in business by its physical qualities.

Que N2 pouvait faire l'affaire mais, employé seul,ne protégeait pas du cokage .  That N2 could do the trick but, used alone, did not protect from coking.

Toutes ces combinaisons ont été explorées. All these combinations have been explored.

Nous avons pu vérifier que l'on pouvait très utilement adopter une température de réacteur de 520-530 C. We were able to verify that we could very usefully adopt a reactor temperature of 520-530 C.

Sans recyclage, les Conversions observées ont été : ***********************************************************************

Figure img00490001

6 CONVERSION HUILE au C02 PUR SANS RECYCLAGE [5] Charge:Huile 100,00 d=0,885 n=1,488 [16.11] CONVERSION Coupe %Pds Dp/v n PI -150 6,74 0,700 1,432 150-200 8,62 0,750 1,448 200-250 8,99 0,807 1,464 250-300 9,35 0,824 1,476 300-360 9,49 0,836 1,487 Total Distil.Atm 43,10 Rat 3,11 0,860 [13.3] 52,79 0,878 [13.4] 0,91 0,861 [13.5] **********************************************************************
Figure img00490002

7 CONVERSION HUILE au C02 + H2 sans RECYCLAGE [5] Charge:Huile 100,00 0,885 1,488 [16.11] CONVERSION Coupe %Pds Dp/v n PI -150 8,53 0,727 1,433 150-200 8,93 0,760 1,447 200-250 11,56 0,798 1,463 250-300 8,34 0,816 1,474 300-360 7,70 0,832 1,487 45,06 Rat 1,74 0,848 [13. 3] 52,63 0,880 [13.4] 0,91 0,915 Without recycling, the Conversions observed were: ***************************************** ******************************
Figure img00490001

6 CONVERSION TO PURE CO 2 WITHOUT RECYCLING [5] Charge: Oil 100.00 d = 0.885 n = 1.488 [16.11] CONVERSION% Wt. -250 8.99 0.880 1.464 250-300 9.35 0.824 1.476 300-360 9.49 0.836 1.487 Total Dist.Atm 43.10 Rat 3.11 0.860 [13.3] 52.79 0.878 [13.4] 0.91 0.861 [ 13.5] ************************************************ **********************
Figure img00490002

7 OIL CONVERSION to C02 + H2 without RECYCLING [5] Charge: Oil 100.00 0.885 1.488 [16.11] CONVERSION% Wt% Dp / vn Wt -150 8.53 0.727 1.433 150-200 8.93 0.760 1.447 200-250 11 , 56 0.798 1.463 250-300 8.34 0.816 1.474 300-360 7.70 0.832 1.487 45.06 Rat 1.74 0.848 [13. 3] 52.63 0.880 [13.4] 0.91 0.915

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Figure img00500001

[13.5J ********************************************************************** 8 CONVERSION HUILE au C02 + H20 sans RECYCLAGE [5] Charge:Huile 100,00 0,885 1,488 [16.11J CONVERSION Coupe %Pds Dp/v n PI -150 3,91 0,762 1,441 150-200 7,54 0,732 1,450 200-250 10,14 0,789 1,464 250-300 9,58 0,812 1,475 300-360 14,56 0,828 1,484 45,73 Rat 13,67 0,848 [13.3J 38,30 0,880 [13.4J 1,40 0,868 [13.5J 0,9 0,885 ********************************************************************** H20 tend à freiner l'apparition des fractions légères comme prévu.
Figure img00500001

[13.5J *********************************************** *********************** 8 OIL CONVERSION to C02 + H20 without RECYCLING [5] Charge: Oil 100.00 0.885 1.488 [16.11J CONVERSION% WIP Dp / vn PI -150 3.91 0.762 1.441 150-200 7.54 0.732 1.450 200-250 10.14 0.789 1.464 250-300 9.58 0.812 1.475 300-360 14.56 0.828 1.484 45.73 Rat 13.67 0.848 [13.3D 38.30 0.880 [13.4J 1.40 0.868 [13.5D 0.9 0.885 **************************** ****************************************** H20 tends to slow down the appearance of light fractions as expected.

Il n'y a pas de différences très importantes séparant les performances de ces mélanges gazeux. There are no very significant differences separating the performance of these gas mixtures.

Du point de vue indice d'octane, le classement est par ordre croissant C02 C02+H20 ,C02+H2 ,sans que ceci soit très marqué. From the octane point of view, the ranking is in ascending order CO2 CO 2 + H 2 O, CO 2 + H2, without this being very marked.

Il faut veiller à ne pas avoir un excès de débit gazeux C02+H20 qui diminuerait les conversions en pure perte. Care must be taken not to have an excess of C02 + H20 gas flow which would reduce conversions in pure loss.

9 CONVERSION HUILE au C02 + H20 AVEC RECYCLAGE

Figure img00500002

il il il le il fi es le et Il fi le te et fi fi le et 99 Il le le le es le il Il il le le le fi VI 91 le le et VI f 1 il il el il
Figure img00500003

[5] Charge HUILE MOTEUR 100.0 d=0,886 n=1,49148 [15] Csol : 0.5 feuil sol 0,5 % [41] Cgaz : 3.2 fuel gaz 1.6 % [16.3] +Divers 0.0 ********** [13.52] Purges 0.5 \ FUEL [18.5 ] 6.3 / Lourd 6,8 % **************************************************************************** [18.1 à 18.4] Dat: 89,5 DISTILLATS Atmosph. 9 OIL CONVERSION with C02 + H20 WITH RECYCLING
Figure img00500002

he he he he is he and He fi le you and fi fi and 99 He is it he He il the it fi fi 91 the it and VI f 1 il he il he
Figure img00500003

[5] Load ENGINE OIL 100.0 d = 0.886 n = 1.49148 [15] Csol: 0.5 foil 0.5% [41] Cgaz: 3.2 fuel gas 1.6% [16.3] + Other 0.0 ******* *** [13.52] Purges 0.5 \ FUEL [18.5] 6.3 / Heavy 6.8% ****************************** ********************************************** [18.1 to 18.4 ] Dat: 89.5 DISTILLATES Atmosph.

CONVERSION Coupe Atm %Pds Dp/V n [ -18.1] PI -150 16.79 0,721 1,427 [ -18.2] 150-200 13,24 0,763 1,445 [ 200-250 18,43 0,811 1,462 -18.3] 250-300 18,24 0,831 1,478 [ -18.4] 300-360 21,80 0,868 1,489 [13.3] 0.882 1.507 [13.4] 0,897 1.511 [13.5] CONVERSION Cutting Atm% Wt Dp / V n [-18.1] PI -150 16.79 0.721 1.427 [-18.2] 150-200 13.24 0.763 1.445 [200-250 18.43 0.811 1.462 -18.3] 250-300 18.24 0.831 1.478 [-18.4] 300-360 21.80 0.868 1.489 [13.3] 0.882 1.507 [13.4] 0.897 1.511 [13.5]

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**************************************************************************** Cette huile est convertie à 30% en essences PI-200 Ces divers exemples montrent que l'on peut convertir des charges très variées avec une très grande sécurité et avec d'excellents rendements.  ************************************************** ************************** This oil is converted to 30% PI-200 species. These various examples show that we can convert very varied with great security and with excellent yields.

(Les essais avec N2 pur ont montré que l'on avait uneforte tendance au cokage ) 10 DEPOTS DANS LE REACTEUR Nous avions choisi les Huiles ELF Moteur comme charge d'essais dans les exemples 6 ,7 ,8 ,9 en particulier en pensant que nous ne serions limités que par des considérations chimiques pour une étude de conversion des coupes légères. (The tests with pure N2 showed that there was a strong tendency to coke) 10 DEPOSITS IN THE REACTOR We had chosen the ELF Motor Oils as test load in the examples 6, 7, 8, 9 especially in thinking that we would only be limited by chemical considerations for a conversion study of light cuts.

Nous avons essentiellement opéré les conversions avec des gaz permanents en particulier du C02 et de l'hydrogène fournis par Air Liquide et de l'Eau Déminéralisée du commerce,la température du four étant de 530 C.  We mainly made the conversions with permanent gases, in particular CO2 and hydrogen supplied by Air Liquide and the demineralized water of the trade, the oven temperature being 530 C.

Nous avons commencé à doser les dépôts par combustion contrôlée selon la technique propre aux hydrocraqueurs en suivant attentivement le front de combustion. We began to measure the controlled combustion deposits using the hydrocracker technique by carefully following the combustion front.

IL restait des problèmes inexpliqués de pertes de charge locales dans le réacteur. There remained unexplained problems of local pressure drops in the reactor.

Nous avons donc décidé après une longue marche contrôlée:
1 / de procéder à un brûlage méticuleux,
2 / d'ouvrir le réacteur et son injecteur.
So we decided after a long, controlled walk:
1 / to carry out a meticulous burning,
2 / to open the reactor and its injector.

L'injecteur était propre. The injector was clean.

Nous avons alors extrait du réacteur par la technique bien connue de martelage, des écailles de dépôts, et par turbinage avec un foret à longue queue, une poudre grise . We then extracted from the reactor by the well-known technique of hammering, scales of deposits, and by turbining with a long-tailed drill, a gray powder.

Ni les écailles ni la poudre n'étaient combustibles.  Neither the scales nor the powder were combustible.

On a recueilli 151,2 g de Solide pour 62300 g de charge Soit un taux Dépôt,Solide / Charge = 0,24 % Ces dépôts ne peuvent avoir comme origine que l'huile traitée et ne se sont manifestés que par leur cumul. 151.2 g of Solid were collected for 62300 g of load or a deposition rate, Solid / Charge = 0.24% These deposits can have as origin only the treated oil and have manifested themselves only by their accumulation.

[ Dans nos essais de conversion de Résidu nous avons adopté la technique de grattage mécanique pour extraire Résidus carbonés et Solides du réacteur, opération plus laborieuse mais plus précise qui donne pondéralement la quantité de dépôts formés. Ces dépôts peuvent ensuite être analysés à toute fins utiles par ailleurs ] .  [In our residue conversion tests we adopted the mechanical scraping technique to extract carbon and solid residues from the reactor, a more laborious but more precise operation that gives the quantity of deposits formed by weight. These deposits can then be analyzed for any other purpose].

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11 DEMETALLISATION EXTRACTIVE des RESIDUS OU CHARGES Voici les propriétés d'un RSV Kuwait qui nous servait de charge de référence dans nos conversions .  11 EXTRACTIVE DEMETALLIZATION of RESIDUES OR LOADS Here are the properties of a Kuwait RSV which served us as reference load in our conversions.

Un fractionnement extractif au Propane C3, Butane C4 et Pentane C5, permet de séparer les contituants de ce résidu sous vide selon leur nature allant du DAO ( pour Huiles désasphaltéés) jusqu'aux Asphaltes très durs (Asp C5)

Figure img00520001

FRACTIONNEMENT du RSV par EXTRACTION C3-C5 6/1 ~~~~~~~~~~ ~~~~~ ~~~~~ RSV * POSITION * DAO C3 * ExC4 * Ex C5 * Asp C5 ! * % CHARGE RSV * 18,7 * 33,7 * 30,4 * 17,5 ! 100 % RSV * Densité 20 C * 0,896 * 1,000 *1,047 * 1,067 ! 1,010 * n réfrac 20 C *. 1,519 1 1,592 1,624 *. 1,641 1,59415 z Tf C * 50 * 60 * 100 * 146 ! + 41 C * Sédiments * * * * ! 0,096%Pds * Carb Rési %Rsv * 0,62 * 2,96 * 8,09 * 8,23 ! 19,9 * Soufre %Rsv * 0,53 * 1,62 * 1,62 * 1,23 ! 5,0 * Nickel ppmRsv* 0,2 * 10,2 * 14,4 * 17,2 42 * Vanadium ppmRsv* 1,0 * 32,3 * 47,2 * 55,5 I 136 NaCl % Pds * - * - * 0,0003* 0,0107 ! 0,0110 * VISCO Cst 100 C* * * * ! 1402 Cst * --------------- -------- ------- ------- -------j-----##------* H/C * 1,64 * 1,35 * 1,22 * 1,18 ! H/C=1,33 * II II II II II II II II II II II II II II II * II II II II II II II II * II II II II II II II * II II II II II II II * 11 II II M II II II M * II II II II II II II II II II M II II II On constate que les métaux (Nickel Vanadiun) se concentrent dans les produits les plus polyaromatiques à fort indice de réfraction n et ayant la densité la plus élevée. Il en est de même pour les sels et le soufre. An extractive fractionation with Propane C3, Butane C4 and Pentane C5 makes it possible to separate the constituents of this residue under vacuum according to their nature ranging from DAO (for deasphalted oils) to very hard asphalts (Asp C5).
Figure img00520001

FRACTIONING the RSV by EXTRACTION C3-C5 6/1 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ RSV * POSITION * DAO C3 * ExC4 * Ex C5 * Asp C5! *% RSV LOAD * 18.7 * 33.7 * 30.4 * 17.5! 100% RSV * Density 20 C * 0.896 * 1,000 * 1,047 * 1,067! 1,010 * n refrac 20 C *. 1,519 1,592 1,624 *. 1.641 1.59415 z Tf C * 50 * 60 * 100 * 146! + 41 C * Sediments * * * *! 0.096% Wt * Carb Res.% Rsv * 0.62 * 2.96 * 8.09 * 8.23! 19.9 * Sulfur% Rsv * 0.53 * 1.62 * 1.62 * 1.23! 5.0 * Nickel ppmRsv * 0.2 * 10.2 * 14.4 * 17.2 42 * Vanadium ppmRsv * 1.0 * 32.3 * 47.2 * 55.5 I 136 NaCl% Pds * - * - * 0.0003 * 0.0107! 0.0110 * VISCO Cst 100 C * * * *! 1402 Cst * --------------- -------- ------- ------- ------- j-- --- ## ------ * H / C * 1.64 * 1.35 * 1.22 * 1.18! H / C = 1,33 * II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II III II II It is found that the metals (Nickel Vanadiun) are concentrated in the most polyaromatic products with a high refractive index n and having the specific gravity. higher. It is the same for salts and sulfur.

Ces constituants sont très gênants, car ce sont des poisons pour les traitements de raffinage catalytiques ultérieurs éventuels. These constituents are very troublesome because they are poisons for subsequent catalytic refining treatments.

Les polyaromatiques qui les contiennent sont des précurseurs de cokage d'une part, et d'autre part, en mélange, augmentent la viscosité des produits jusqu'à les rendre impompables détériorant fortement la qualité des fuels utilisés pour des applications combustibles. The polyaromatics that contain them are coking precursors on the one hand, and on the other hand, as a mixture, increase the viscosity of the products to make them impompables greatly deteriorating the quality of the fuels used for fuel applications.

Pour toutes ces raisons on a intérêtà pouvoir les extraire séparément. For all these reasons it is advantageous to extract them separately.

La CONVERSION de ce RESIDU SOUS VIDE.(RSV) reporté dans l'exemple N 1, nous a fourni sur l'extraction [13.4] l'extrait suivant:

Figure img00520002

DEBIT TRES FAIBLE:RECYCLAGE+PURGE % dans la Coupe [13.4] 360 C Coupe DSV % Pds Dp/v n PI -195 Rien............................. The CONVERSION of this RESIDUE IN VACUUM (RSV) reported in the example N 1, provided us on the extraction [13.4] the following extract:
Figure img00520002

VERY LOW FLOW: RECYCLING + PURGE% in Cup [13.4] 360 C Cup DSV% Wt Dp / vn PI -195 Nothing ....................... ......

195-250 8,63 0,859 1,49888 250-300 43,33 0,904 1,53737 RSV.4 48,04 1.625 ************************************************************************* En se reportant aux densités et indices de réfraction ,on constate que l'extrait [13. 4] est pratiquement et exclusivement composé de EXC4,EXC5 et AspC5 Par contre l'examen de l'extrait [13.3] nous montre que lui, ne contient pratiquement plus de composants chargés en Métaux, Sels, Soufre etc.., sa fraction la plus lourde étant un DAO et les 10% de RV.3 voisins d'un EXC3. 195-250 8.63 0.859 1.49888 250-300 43.33 0.904 1.53737 RSV.4 48.04 1.625 *********************** ************************************************** Referring to the densities and indices of refraction, it can be seen that the extract [13. 4] is practically and exclusively composed of EXC4, EXC5 and AspC5 On the other hand the examination of the extract [13.3] shows us that it contains practically no more charged components in Metals, Salts, Sulfur etc .., its fraction the heavier being a DAO and the 10% of RV.3 neighbors of an EXC3.

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Figure img00530001

**************************************************************************** RECYCLAGE:DEBIT PRINCIPAL % dans la coupe [13.3] 200 C Coupe DSV % Pds Dp/v n PI -200 8,24 0,831 1,50099 200-250 29,21 0,903 1,50835 250-330 52,18 0,932 1,51879 RSV.3 10,37 1.595 [13.5] 470 C RIEN ( L'extracteur [13.5] fonctionne en mode de garde. ) **************************************************************************** A 360 C,et à pression atmosphérique, L'EXTRACTEUR [13.4] démétallise la charge d'une manière efficace et contrôlée en concentrant Métanx, Sels et Soufre dans un extrait [13.4] bien défini, ce qui est une nouvelle caractéristique de notre invention.
Figure img00530001

************************************************** ************************** RECYCLING: MAIN FLOW% in section [13.3] 200 C DSV cut% Pds Dp / vn PI -200 8 , 24 0.831 1.50099 200-250 29.21 0.903 1.50835 250-330 52.18 0.932 1.51879 RSV.3 10.37 1.595 [13.5] 470 C NOTHING (The extractor [13.5] operates in keep. ) *********************************************** ***************************** At 360 C, and at atmospheric pressure, the EXTRACTOR [13.4] demetallizes the charge of a effective and controlled manner by concentrating Metanx, Salts and Sulfur in a well-defined extract [13.4], which is a new feature of our invention.

Claims (22)

REVENDICATIONS 1 Procédé de conversion de Résidus hydrocarbonés ou de Distillats lourds à température de fusion élevée pouvant être chargés d'impuretés telles que Métaux,Sédiments,Soufre,Azote etc.., en produits propres liquides légers distillant à pression atmosphérique ,ces résultats étant obtenus sans pro- duction notable de gaz ou de résidus solides carbonés à l'aide d'un nouveau procédé qui consiste de préférence à préchauffer la charge en-dessous de la température choisie du réacteur, à traiter cette charge par un jet de Gaz ou de vapeur surchauffée,de préférence en cours de détente de telle manière que l'énergie ainsi apportée soit de l'ordre de l'énergie d'activation pour partager les molécules en molécules plus légères ,l'excès de cette énergie sur l'énergie requise pour réaliser la réaction étant utilisée pour faire passer la charge convenablement préchauffée à la température choisie pour le réacteur, ces opérations s'opérant dans un injecteur approprié qui injecte la charge finement pulvérisée et traitée par le jet des gaz ou vapeur dans un réacteur vide ( sans catalyseur),ce réacteur permettant aux produits précédemment activés de se stabiliser à la température choisie ce qui demande une durée de séjour minimum dans l'enceinte vide du réacteur,la température étant choisie pour éviter les réactions parasites formant des dépôts solides ou des gaz , cette durée étant réduite par une pression convenable qui diminue par ailleurs le volume nécessaire au réacteur,les produits ainsi formés étant ensuite détendus à une pression convenable typiquement à pression atmosphérique pour passer dans une série d'extracteurs constitués de contacteurs-mélangeurs surmontés par une zone de tranquillisât:! on et de décantation séparant les phases lourdes des phases légères liquides ou gazeuses, un de ces extracteurs servant en particulier à démétalliser la charge ,les extraits obtenus hante température pouvant être recyclés sans contrainte jusqu'à leur totale conversion,les raffinats obtenus à basse température constituant les produits de conversion qui peuvent être oxygénés et hydratés dans une conversion à la vapeur d'eau,ces produits de conversion se présentant sous forme d'émulsions stables EAU/Hy- drocarbures facilement cassées par des moyens mécaniques étant ensuite stabilisés dans une distillation extractive qui supporte la présence d'eail ou de composés hydratés et oxygénés qui peuvent parfois alors se dépolymériser.1 Process for converting hydrocarbon residues or heavy distillates at high melting temperature which can be loaded with impurities such as metals, sediments, sulfur, nitrogen, etc., into light liquid clean products distilling at atmospheric pressure, these results being obtained without significant production of gas or carbonaceous solid residues by a new process which preferably comprises preheating the feed below the selected reactor temperature, treating the feed with a jet of gas or superheated steam, preferably during relaxation in such a way that the energy thus provided is of the order of the activation energy to share the molecules into lighter molecules, the excess of this energy over the required energy to carry out the reaction being used to pass the suitably preheated charge to the temperature chosen for the reactor, these operations are in a suitable injector which injects the finely sprayed charge and treated by the jet of gas or vapor in an empty reactor (without catalyst), this reactor allowing the previously activated products to stabilize at the chosen temperature, which requires a residence time the temperature is chosen to avoid the parasitic reactions forming solid deposits or gases, this duration being reduced by a suitable pressure which also reduces the volume required for the reactor, the products thus formed being then depressed at a pressure typically suitable for atmospheric pressure to pass through a series of extractors consisting of contactors-mixers surmounted by a zone of tranquillizer :! and one decantation separating the heavy phases of light liquid or gaseous phases, one of these extractors used in particular to demetallize the charge, the extracts obtained hate temperature can be recycled without stress until their total conversion, the raffinates obtained at low temperature constituting the conversion products which can be oxygenated and hydrated in a steam conversion, these conversion products being in the form of stable emulsions WATER / hydrocarbons easily broken by mechanical means then being stabilized in a distillation Extractive that supports the presence of water or hydrated and oxygenated compounds that can sometimes be depolymerized. 2 Procédé de conversion utilisant un mélange gazeux apportant une partie de l'énergie nécessaire à la réaction, de préférence oxygéné tel que H20, C02, CO, pouvant être accompagné de H2 ou de gaz neutre tel que N2, cette énergie étant de préférence fournie par un four thermique conventionnel ou issu d'une combustion d'hydrocarbures sous pression et à l'air. 2 Conversion process using a gas mixture providing a portion of the energy required for the reaction, preferably oxygenated such as H2O, CO2, CO, which may be accompanied by H2 or neutral gas such as N2, this energy being preferably provided by a conventional thermal furnace or from a combustion of hydrocarbons under pressure and air. 3 Selon la revendication 2,procédé utilisant de la vapeur d'eau surchauffée avec de préférence un taux de détente tel que l'énergie à apporter se trouve sous forme mécanique connue sous le nom de détente adiabatique avec travail, la vapeur se trouvant à la fin de cette détente à la température désirée du réacteur. According to claim 2, the process using superheated steam with preferably an expansion ratio such that the energy to be supplied is in mechanical form known as adiabatic expansion with working, the steam being at the end of this relaxation at the desired temperature of the reactor. 4 Procédé qui injecte les gaz ou la vapeur de préférence dans au moins un couple de deux jets convergents de la charge pulvérisée afin d'augmenter la surface de contact des gaz avec la vapeur ,la vitesse des gaz ou de la vapeur concourant à un transfert efficace de l'énergie de mouvement à la charge finement divisée et contribuant ainsi à la cisailler. A process which preferably injects gases or steam into at least two pairs of convergent jets of the spray charge to increase the contact area of the gases with the vapor, the velocity of the gases or vapor involved in a transfer efficient movement energy to the finely divided load and thus helping to shear it. <Desc/Clms Page number 55><Desc / Clms Page number 55> 5 appareillage constitué par un injecteur réalisant les opérations de la revendication N 4 6 procédé de conversion l'aide d'un réacteur permettant à la charge traitée comme il vient d'être dit, de séjourner pendant une durée de temps convenable à une température de réacteur favorable de préférence sous une pression qui est utilisée pour diminuer cette durée et le volume du réacteur.  5 apparatus consisting of an injector carrying out the operations of claim N 4 6 conversion process using a reactor allowing the charge treated as just said, to stay for a suitable period of time at a temperature of favorable reactor preferably under a pressure which is used to decrease this time and the volume of the reactor. 7 procédé dont le réacteur contient seulement la charge,les gaz ou vapeurs et les produits en cours de formation ,sans faire appel a aucun catalyseur. 7 process in which the reactor contains only the feedstock, the gases or vapors and the products being formed, without using any catalyst. 8 procédure de définition du niveau d'énergie requise déduite de la mesure d'au moins deux temps unitaires de conversion à au moins deux températures, ce qui permet de définir l'énergie E spécifique dite d'activation d'une charge quelconque, qui selon notre expérience pour un résidu sous vide est d'environ 40kcal, dont 20 sont seulement utilisées par la réaction de craquage, la différence de ces deux valeurs fixant 1 'écart de température de préchauffage de la charge à la température de fonctionnement du réacteur. 8 procedure for defining the required energy level deduced from the measurement of at least two unit conversion times at at least two temperatures, which makes it possible to define the specific energy E, referred to as the activation of any load, which according to our experience for a vacuum residue is about 40kcal, of which only 20 are used by the cracking reaction, the difference of these two values setting the preheat temperature difference of the load to the operating temperature of the reactor. 9 procédé qui permet de casser en deux parties égales en moyenne 60% des molécules à chaque passage dans l'injecteur, ce qui schématiquement fait passer de façon contrôlée les RESIDUS sous VIDE (produits pères) aux DISTILLATS sous VIDE (produits fils) puis aux DISTILLATS ATMOSPHERIQUES (produits petit-fils) 10 Procédé qui selon 11 ne cassant que les molécules en deux parties égales ne produit pas de grandes quantités de gaz qui dans le cas contraire seraient dûs à une fragmentation trop énergique en de nombreux morceaux par suite du non respect des règles définies dans la revendication N 8, cette apparition de gaz étant un repère pratique d'un début de déréglage quittant les conditions optimales de travail . 9 process which allows to break in two equal parts on average 60% of the molecules at each passage in the injector, which schematically passed in a controlled way the RESIDUES under EMPTY (fathers products) to DISTILLATES under VACUUM (son products) then to ATMOSPHERIC DISTILLATES (grandson products) 10 A process which, according to 11, breaks only the molecules into two equal parts, does not produce large quantities of gas which otherwise would be due to too much fragmentation into many pieces as a result of the non-action. compliance with the rules defined in claim 8, this appearance of gas being a practical reference of a beginning of maladjustment leaving the optimal working conditions. 11 procédé autostable, non critique, qui tolére des imperfections de réalisation des conditions optimales mais au prix d'une baisse de performances qui se traduisent par une production accrue de gaz ou de dépôts solides. It is a non-critical, non-critical process that tolerates imperfections in achieving optimal conditions, but at the cost of reduced performance that results in increased gas production or solid deposition. 12 procédé qui utilise des COMPOSES OXYGENES qui stabilisent les brisures fraîches des molécules, ces composés étant en pratique H20 et C02, capables de donner respectivement les composés OH et CO très réactifs en particulier sur les liaisons insaturées, ceci n'étant qu'une explication faite à posteriori des effets observés qui se traduisent par un blocage de production des dépôts carbonés solides et de production de gaz, cet effet bloquant des réactions parasites ayant pour effet de modérer les vitesses de réactions utiles. 12 process that uses OXYGENIC COMPOUNDS that stabilize the fresh breaks of the molecules, these compounds being in practice H20 and CO2, capable of giving respectively highly reactive OH and CO compounds, in particular on the unsaturated bonds, this being only an explanation a posteriori effects observed which result in a blocking production of solid carbonaceous deposits and production of gas, this effect blocking parasitic reactions having the effect of moderating the useful reaction rates. 13 procédé qui selon la revendication N 10 met de préférence en oeuvre au moins un H20 ou un C02 par couple de carbone, soit en poids, au moins un rapport EAU/Carbone de 0,7 (H20 ou C02 pouvant être approximativement interchangés mole par mole). The method according to claim 10 preferably employs at least one H 2 O or CO 2 per pair of carbon, ie by weight, at least one WATER / Carbon ratio of 0.7 (H 2 O or CO 2 which can be approximately interchanged mole per mole). 14 procédé employant avantageusement de la vapeur d'eau pure, ce qui diminue les besoins énergétiques de pompage. The process advantageously employs pure water vapor, which reduces the energy requirements for pumping. <Desc/Clms Page number 56><Desc / Clms Page number 56> 15 procédé qui selon les revendications N 10 et 12 permet de créer des composés oxygénés et hydratés, en particulier des émulsions stables EAU/HY- DROCARBURES en vue de produire des combustibles améliorés.  A method according to claims 10 and 12 for creating oxygenated and hydrated compounds, particularly stable WATER / HYDROCARBON emulsions for producing improved fuels. 16 procédé qui met en oeuvre une série d'extracteurs, chaque extracteur fonctionnant à une température réglable et étant constitué par une chambre de mélange contactant les produits entrant avec la phase lourde qu'elle contient, surmontée d'une chambre de tranquillisation où les produits lourds ou liquides décantent et descendent puis retombent dans la chambre de mélange qui déborde alors dans une sortie ménagée à cet effet à son niveau supérieur,le contactage ayant pour but d'extraire de la phase entrante les produits solides,liquides ou gazeux les plus miscibles, solubles ou réactifs avec la phase stationnaire lourde, ce transfert de masse dépendant fortement de la température et de la nature de la phase stationnaire . 16 process which implements a series of extractors, each extractor operating at an adjustable temperature and consisting of a mixing chamber contacting the incoming products with the heavy phase it contains, surmounted by a plenum where the products heavy or liquid settling and down and then fall back into the mixing chamber which then overflows into an outlet provided for this purpose at its upper level, the contacting for the purpose of extracting the most miscible solid, liquid or gaseous products from the incoming phase , soluble or reactive with the heavy stationary phase, this mass transfer strongly depending on the temperature and the nature of the stationary phase. 17 procédé qui selon les extracteurs conçus selon la revendication N 14 permet par le choix de leur température de fonctionnement de définir des extraits de produits non convenablement formés et des raffinats utiles, ces extracteurs travaillant utilement à pression atmosphérique. 17 according to the extractors designed according to claim 14 allows the choice of their operating temperature to define extracts of products not properly formed and useful raffinates, these extractors working at atmospheric pressure. 18 procédé qui permet de sortir les distillats atmosphériques utiles en réglant un extracteur vers 200 C pour fixer les idées. 18 method that allows the extraction of atmospheric distillates useful by setting an extractor to 200 C to fix the ideas. 19 procédé qui permet à l'aide d'un extracteur maintenu à 360 C et contenant une phase lourde ressemblant à un résidu sous vide asphaltique de sortir un extrait qui a piégé les métaux opérant ainsi une démétallisation de la charge. 19 process that allows using an extractor maintained at 360 C and containing a heavy phase resembling a vacuum asphalt residue to extract an extract that trapped the metals thus demetallizing the load. 20 procédé qui permet d'extraire les produits incomplètement convertis mais démétallisés dans l'extrait d'un extracteur réglé vers 200 C pour fixer les idées et travaillant à pression atmosphérique. Process which makes it possible to extract the incompletely converted but demetallized products in the extract of an extractor set towards 200 C to fix ideas and working at atmospheric pressure. 21 procédé utilisant ces mêmes extracteurs permettant de faire une séparation en coupe distillatoire classique en présence d'eau libre ou liée aux émulsions ou liée chimiquement aux hydrocarbures oxygénés ou hydratés. 21 process using these same extractors to make a separation in conventional distillatory section in the presence of free water or bound to emulsions or chemically linked to oxygenated or hydrated hydrocarbons. 22 procédé permettant de séparer de l'eau les produits formés en cassant les émulsions stables formées par un moyen mécanique tel qu'extrusion qui consiste à faire passer en force les émulsions à travers plusieurs toiles, ou encore à verser du sable sec sur les émulsions ou encore à faire rouler des billes d'acier dans les émulsions ,ces procédés étant donnés à titre indicatif et non limitatif, suivis d'un système de décantation qui sépare les diverses phases ,la phase la plus légère d'hydrocarbures surnageant sur une phase plus lourde d'émusion résiduelle hydrocarbure/eau elle même située au-dessus d'une eau acide qui laisse précipiter des éléments divers lourds et des boues qu'elle a extraits au cours des divers contacts avec les composants de la charge. A process for separating the formed products from water by breaking stable emulsions formed by mechanical means such as extrusion which consists of forcing the emulsions through several webs, or to pour dry sand on the emulsions or to roll steel balls in the emulsions, these methods being given as an indication and not limiting, followed by a settling system which separates the various phases, the lightest phase of hydrocarbons supernatant on a phase heavier residual hydrocarbon / water emulsion itself located above an acidic water that allows to precipitate various heavy elements and sludge that it extracted during the various contacts with the components of the load. 23 procédé qui permet d'enchaîner des conversions très profondes en utili- sant le fait qlle la température optimale croit en sens inverse de la densité ou du point d'ébullition des produits. Un résidu sous vide a une température optimale de réacteur vers 470 C ,tandis que pour un distillat sous vide elle serait de 500 C et pour une huile ou un gas-oil lourd elle est de l'ordre de 530 C. Ansi partant d'un résidu sous vide pour aller vers des essences on aurait intérêt pour de grandes unités à adopter trois lignes en série It is a process that allows very deep conversions to be chained using the fact that the optimum temperature increases in the opposite direction to the density or boiling point of the products. A vacuum residue has an optimal reactor temperature around 470 C, while for a vacuum distillate it would be 500 C and for an oil or a heavy gas oil it is of the order of 530 C. Ansi starting from a vacuum residue to go to species it would be useful for large units to adopt three lines in series <Desc/Clms Page number 57><Desc / Clms Page number 57> chacune ayant un faible taux de recyclage, la première convertissant le RsV en DsV à 370 C,avec démétallisation,la deuxième convertissant le DsV en Rat à 500 C ,puis les Gas-oil lourds en légers et en Essences à 530 C.  each with a low recycle rate, the first converting the RsV to DsV at 370 C, with demetallization, the second converting the DsV to Rat at 500 C, then the heavy D-oils to light and gasoline at 530 C. 24 procédé qui limite au moins la température du réacteur en fonction des impuretés telles que Vanadiun Nickel ,Sel etc.. en fonction des eutectiques verreux qui génèrent des dépôts solides sur les parois du réacteur, les données expérimentales correspondantes étant utilement fournies par la pratique de l'industrie verrière. This method limits at least the temperature of the reactor as a function of the impurities such as vanadium nickel, salt, etc., as a function of the glass eutectics which generate solid deposits on the walls of the reactor, the corresponding experimental data being usefully provided by the practice of the glass industry. 25 procédé qui consiste prendre la plus petite température telle que celle définie à la revendication N 24 comparée avec la température maximale que peuvent supporter les produits les plus lourds sans se polymériser thermiquement, l'expérience montrant qu'elles sont en général toutes les deux bornées en dessous de 550 C pour fixer les idées.A method of taking the smallest temperature as defined in claim N 24 compared with the maximum temperature that the heavier products can withstand without thermally polymerizing, the experiment showing that they are generally both bounded below 550 C to fix ideas.
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