LU85431A1 - Procede de liaison de composes de vanadium - Google Patents

Description

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' 1 PROCEDE DE LIAISON DE COMPOSES DE VANADIUM._ L’invention est relative à un procédé de liaison de composés de vanadium qui se forment en tant que pro-5 duits de réaction lors de la combustion de résidus pétroliers solides ou liquides dans des générateurs de vapeur.

Au cours du traitement de l’huile minérale, il apparaît des résidus pétroliers sous forme solide ou liquide. Ils contiennent, sous forme fortement concentrée, des 10 métaux lourds, en particulier des composés de vanadium, mais ils conviennent bien d'ailleurs à l'exploitation de l'énergie thermique par suite de leur pouvoir calorifique . élevé. Lors de l'utilisation de l'énergie calorifique relativement élevée de ces résidus par combustion dans des gé-15 nérateurs de vapeur à alimentation classique, le vanadium provoque des phénomènes de corrosion à haute température sur les surfaces de chauffe et tout particulièrement sur des éléments porteurs non refroidis, lorsque leurs températures * sont supérieures à 540°C-environ; Dans cette gamme de 20 température, l'oxyde de vanadium forme, avec l'oxyde de so-dium qui est aussi présent dans les gaz de fumée,des composés chimiques corrosifs, en particulier les vanadÿlvanadates •de sodium Na20 x x ^V2°5 et 5Na2° x V2^4 X ^V2°5’ .......... *' ........... .............

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On sait que, par l’adjonction d’additifs tels que MgO et dérivés alcalino-terreux, le vanadium peut être lié chimiquement, ce qui diminue la teneur de ceux des com-* posés de vanadium qui fondent à des températures relative- 5 ment basses et qui ont une action corrosive. De telles adjonctions d'additifs ont d’ailleurs déjà été expérimentées * en ce qui concerne la combustion d'huiles contenant du vana dium, dans de gros générateurs de vapeur; dans ce cas, les teneurs en vanadium des combustibles utilisés- étaient plus 10 faibles qu'avec les susdits résidus pétroliers dérivant du traitement des huiles minérales. C’est ainsi par exemple qu'avec une teneur en vanadium de 141 ppm dans une huile lourde, on a relevé une diminution manifeste des taux de corrosion si le rapport moléculaire du magnésium au vanadium 15 était égal à 5/1.

Pour obtenir des effets équivalents lors de la combustion des susdits résidus pétroliers, la proportion nettement plus élevée de vanadium oblige à augmenter en conséquence la quantité d’additifs pour permettre la liaison des •η 20 composés de vanadium. Lors de la combustion des résidus liquides dans un générateur de vapeur conçu pour brûler de l’huile lourde, les quantités de matière solide qui en résultent ne seraient pas admissibles dans la mesure nécessaire car les systèmes de séparation des matières solides ne sont 25 pas agencés pour avoir la capacité nécessaire . Un autre inconvénient à mentionner réside dans le fait que, en raison de la poussière contenue dans les gaz de fumée, il est entraîné vers l'extérieur des quantités fort élevées de métaux lourds qui polluent l'environnement à un degré élevé.

30 Les conditions sont analogues en ce qui con cerne la combustion de résidus pétroliers solides dans des * v générateurs de vapeur classiques.

L'invention a pour but de mettre au point un procédé grâce auquel, lors de la combustion de résidus pé-I 35 troliers solides ou liquides dans des générateurs de vapeur, / '· » , * 3 les constituants vanadiques présents dans ces résidus perdent dans une large mesure leur activité corrosive et leur pouvoir d'émission est réduit à une valeur acceptable pour 11 environnement.

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Pour atteindre ce but, il est proposé, selon l'invention, que la liaison s'effectue dans le cadre d'une combustion avec du charbon contenant des métaux alcalino-terreux et de préférence riche en cendres qui, lorsque les résidus pétroliers sont solides, est mélangé à ceux-ci avant l'in-10 troduction dans la zone de combustion et qui, lorsque les résidus pétroliers sont liquides, est introduit avec ceux-ci séparément dans la zone de combustion à l'aide de brûleurs .

On obtient ainsi de manière avantageuse que le 15 charbon contenant des métaux alcalino-terreux et riche en cendres agisse en additif naturel si bien qu'on peut se dispenser d'additifs supplémentaires pour la liaison des composés de vanadium. Par suite de réactions chimiques des composés de vanadium^contenus dans les résidus pétroliers, avec * 20 les composés de métaux alcalino-terreux, contenus dans les cendres de charbon, il se crée des vanadates de métaux alcalino-terreux à haut point de fusion, ce qui diminue consi-: dérablement les phénomènes de corrosion à haute température | sur les surfaces de chauffe des surchauffeurs, dus aux va- [ 25 nadylvanadates de sodium à bas point de fusion. Il est en j outre avantageux que les brûleurs utilisés, de construction connue, ne nécessitent pas de mesures constructives spécia-, les sur les brûleurs de poussiers de charbon, que les rési dus pétroliers,lorsqu'ils sont solides,soient mélangés avant 30 leur introduction dans la zone de combustion ou, lorsqu'ils sont liquides, soient introduits séparément dans la zone de - combustion. C'est ainsi par exemple que, s'agissant de rési dus pétroliers solides, on peut utiliser sans difficulté le brûleur protégé par le brevet français 80 03736 du 20 février 35 1980 et le brevet belge 882 038 du 31 mars 1980, le mélange I de charbon et de résidus pétroliers étant alors introduit / .....»'"WiA'"*:..' ^ ·|ί:ι*Ρ - ' - Αν χ <* » 4 par le tube d'arrivée d'air et de combustible pulvérulent. S'agissant de brûler des résidus liquides contenant du vanadium, ceux-ci sont amenés au tube d'arrivée d'air interne central par l'intermédiaire d'une lance pulvérisatrice. La 5 pollution de l'environnement par des métaux lourds est aussi fortement atténuée car le vanadium ainsi incorporé aux cendres de charbon est enlevé des gaz de fumée par les systèmes d'extraction des cendres que comportent les- générateurs de .vapeur.

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Claims (1)

1. ^ « P 5 REVENDICATION. J» ‘ Procédé de liaison de composés de vanadium * gui se forment en tant que produits de réaction lors de la combustion de résidus pétroliers solides ou liquides dans des générateurs de vapeur, caractérisé en ce 5 que la liaison s'effectue dans le cadre d'une combustion avec du charbon contenant des métaux alcalino-terreux et de préférence riche en cendres qui, lorsque les résidus pétroliers sont solides, est mélangé à ceux-ci avant l'introduction dans la zone de combustion et qui, lorsque les 10 résidus pétroliers sont liquides, est introduit avec ceux-ci séparément dans la zone de combustion à l'aide de brûleurs. '