NO331366B1 - Fremgangsmate for a folge forlopet av en prosess som benytter en reaksjonsgass som inneholder minst et gassformig hydrokarbon - Google Patents

Fremgangsmate for a folge forlopet av en prosess som benytter en reaksjonsgass som inneholder minst et gassformig hydrokarbon Download PDF

Info

Publication number
NO331366B1
NO331366B1 NO20033681A NO20033681A NO331366B1 NO 331366 B1 NO331366 B1 NO 331366B1 NO 20033681 A NO20033681 A NO 20033681A NO 20033681 A NO20033681 A NO 20033681A NO 331366 B1 NO331366 B1 NO 331366B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
oil
furnace
exhaust gas
reaction gas
tar
Prior art date
Application number
NO20033681A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20033681D0 (no
NO20033681L (no
Inventor
Bernard Delperier
Eric Thibaudeau
Original Assignee
Snecma Propulsion Solide
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Snecma Propulsion Solide filed Critical Snecma Propulsion Solide
Publication of NO20033681D0 publication Critical patent/NO20033681D0/no
Publication of NO20033681L publication Critical patent/NO20033681L/no
Publication of NO331366B1 publication Critical patent/NO331366B1/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1487Removing organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C16/045Coating cavities or hollow spaces, e.g. interior of tubes; Infiltration of porous substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/26Deposition of carbon only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4412Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52Controlling or regulating the coating process

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Abstract

Fremgangsmåten vedrører en infiltrasjonsprosess eller kjemisk avsetningsprosess i dampfase eller oppkulling som gjennomføres i en ovn, hvor fremgangsmåten omfatter regulering av driftsparametere for ovnen, innføring i ovnen av en reagensgass inneholdende minst et gassformet hydrokarbon, og en avgass inneholdende biprodukter fra reaksjonen av reagensgassen trekkes ut fra ovnen. Avgassen underkastes en vasking med en olje som absorberer tjære inneholdt i avgassen, og en informasjon om prosessforløpet oppnås fra en måling av mengden av tjære absorbert av oljen.

Description

Bakgrunn for oppfinnelsen
Oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte hvor det anvendes en reaksjonsgass inneholdende en eller flere gassformige hydrokarboner, særlig prosesser med oppkulling av artikler, for dannelse av belegg av pyrolytisk karbon på substrater ved kjemisk avsetning i dampfase, eller også fortetting av porøse substrater med en pyrolytisk karbonmatriks dannet ved kjemisk infiltrasjon i dampfase.
Et spesielt, men ikke eksklusivt, anvendelsesområde for oppfinnelsen er frembringelse av artikler av komposittmateriale omfattende et fiberforsterket substrat, eller emne (preform) fortettet med en pyrolytisk karbonmatriks, omfattende spesielt artikler av karbon/karbon (C/C) komposittmateriale.
Substratene som skal fortettes anbringes i en ovn hvori en reaksjonsgass inneholdende en eller flere forløperkomponenter innføres under redusert trykk. Forløperkomponentene utgjøres av en eller flere gassformige hydrokarboner, typisk metan, propan eller en blanding av disse to. Driftsparametrene for ovnen reguleres for å frembringe matriksen av pyrolytisk karbon ved spaltning ("cracking") av gassforløperne ved kontakt med substratet. En avgass, inneholdende biprodukter fra reaksjonen, trekkes ut fra ovnen ved pumping.
På vanlig måte er driftsparametrene for ovnen, dvs. særlig ovnstemperaturen, trykket i ovnen, tilførselstakten for reaksjonsgass i ovnen, sammensetningen av reaksjonsgassen, konstant under hele fortettingsprosessen. Betingelsene for infiltrasjonen endres imidlertid etter hvert og i samsvar med forløpet av prosessen på grunn av den progressive oppfylling av den initiale porøsitet av substratet. De valgte parametere resulterer da i at man søker det beste kompromiss mellom optimum som er egnet for den begynnende fortetting og optimum egnet ved avslutning av fortetningen, men da med en fare for modifikasjon av mikrostrukturen i det avsatte matriksmaterialet som da skyldes variasjonen av porosimetrien av substratet, dvs. de geometriske karakteristikker for porøsiteten. En tilpasning av disse driftsparametere i ovnen under forløpet av fortettingsprosessen kan tillate en optimering av den totale prosess, slik at tiden som trenges for å oppnå et nivå med av ønsket fortetting reduseres og at det sikres at matriksmaterialet dannes med den ønskede mikrostruktur.
Det er tidligere i dokument WO 96/31447 (Snechma), foreslått å foreta variasjon av driftsparametrene for ovnen for å optimere fortettingsprosessen mens mikrostrukturen i matriksmaterialet kontrolleres. Denne variasjon er imidlertid foretatt i samsvar med en tidligere etablert modell og har ikke vært betraktet som en reell gjennomføring av prosessen.
Det er også i dokument US 5 348 774 foreslått å måle variasjonen av substratvekten av på en kontinuerlig måte for å overvåke forløpet av fortettingsprosessen. Som funksjon av den målte variasjon kan man påvirke visse parametere, særlig energien som leveres fra en elektrisk induktor som ved kopling med en elektrisk induksjonsanordning (eller subseptor) som definerer sideveggen av ovnen, sikrer oppvarmingen av denne. Overvåkningen av vektvariasjonen av substratet tillater også å påvise avslutningen av fortetningsprosessen. Dette nødvendiggjør en spesiell utrustning av ovnen som tillater kontinuerlig måling av massen av substrat, ved de høye temperaturer som hersker i ovnen. En slik utrustning kan ellers gå utover kapasiteten for innføring av substrat i det indre nyttevolum i ovnen.
Beskrivelse av oppfinnelsen og dens formål
Oppfinnelsen har til formål å tilveiebringe en fremgangsmåte som tillater kontinuerlig å følge en fortettingsprosess av substrater med en pyrolytisk karbonmatriks, uten å kreve noen spesiell indre utrustning i infiltrasjonsovnen.
Mer generelt har oppfinnelsen til formål å tilveiebringe en fremgangsmåte som tillater kontinuerlig å følge en prosess som gjennomføres i en ovn under utnyttelse av en reaksjonsgass inneholdende gassformige hydrokarboner ved forholdsvis høy temperatur og som fører til nærvær av tjære i en avgass som trekkes ut av ovnen.
Dette formål oppnås ved tilveiebringelse av en fremgangsmåte for å følge forløpet av en prosess som gjennomføres i en ovn 10 under anvendelse av en reaksjonsgass inneholdende minst et gassformig hydrokarbon, hvor fremgangsmåten omfatter regulering av driftsparametere for ovnen 10, innføring i ovnenlO av reaksjonsgassen inneholdende minst et gassformig hydrokarbon, og at en avgass inneholdende biprodukter fra reaksjon av reaksjonsgassen trekkes ut fra ovnen 10, hvor avgassen underkastes vasking med en olje som absorberer tjære inneholdt i avgassen, og informasjon om prosessforløpet oppnås fra en måling av mengden av tjære absorbert av oljen.
For gjennomføring av dette bringes oljen til å sirkulere i et lukket kretsløp og økningen av volumet eller massen av oljen måles. Ved en utførelsesform av fremgangsmåten tas således olje kontinuerlig fra en beholder for å kunne bli injisert i en strøm av avgass, oljen fylt med tjære returneres til beholderen, og informasjon om prosessforløpet oppnås fra måling av variasjonen av oljenivået i beholderen. Oljen kan injiseres i en strøm av avgass som sirkulerer i et innsprøytingstårn, f.eks. en Venturi kolonne.
Foretrukket er oljen en aromatisk olje i stand til å absorbere polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH) inneholdt i avgassen. Oljen kan spesielt velges blant aromatiske mineraloljer som f.eks. oljer på basis av xylener.
Man kan anvende den oppnådde informasjon om prosessforløpet for å bestemme når prosessen avsluttes.
Man kan også kontrollere prosessen ved i det aktuelle tilfellet som funksjon av den oppnådde informasjon om prosessforløpet, å modifisere i det minste en av de følgende driftsparametere for ovnen: ovnstemperaturen, trykket i ovnen, tilfør-selstakten for reaksjonsgass til ovnen og sammensetningen av reaksjonsgassen.
Foreliggende oppfinnelse vedrører også anvendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for å følge en oppkullingsprosess, kjemisk avsetning i dampfase eller fortetning ved kjemisk infiltrasjon i dampfase.
Å følge en kjemisk eller fysisk kjemisk prosess ved å analysere biprodukter fra reaksjonen i en utstrømning fra en ovn eller reaktor er i prinsippet vel kjent. I det spesielle tilfellet med kjemisk infiltrasjon i dampfase under anvendelse av en reaksjonsgass inneholdende gassformige hydrokarboner som metan og/eller propan kan man ta i betraktning å analysere avgassen som trekkes ut fra ovnen for å måle mengden av spesielt fremstilt biprodukt, f.eks. benzen som er en god indikator for forløpet av prosessen. En slik måling viser seg imidlertid å være vanskelig på grunn av at avgassen inneholder et stort antall lette og tunge hydrokarboner, inkludert en stor mengde tjæresom er tilbøyelig til hurtig å tilstoppe ledningene og måleapparaturen.
Det er konstatert at bare det å følge mengden av absorbert tjære i en olje for vasking av avgassen gir en brukbar indikasjon på prosessforløpet, uten å måtte ty til noen kompleks apparatur og hvor apparaturen kan integreres i et anlegg for behandling av avgassen. For å unngå tilstopningen av kanalene og for å tilfredsstille de strenge miljøbestemmelser er følgelig en behandling av avgassen for å minske tjæreinnholdet sterkt ønskelig. Fjerning av tjære ved vasking med olje er en effektiv behandlingsprosess. Den foreliggende oppfinnelse drar fordel av en slik behandlingsprosess for på enkel og billig måte å foreta en kontinuerlig overvåkning av prosessen.
Kort beskrivelse av tegningene
Oppfinnelsen forstås bedre ved å lese den etterfølgende beskrivelse som er indikerende og ikke begrensende, med henvisning til den eneste figur i den vedføyde tegning, som viser et industrielt anlegg for kjemisk infiltrasjon i gassfase og som tillater gjennomføring av en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen.
Detaljert beskrivelse av en utførelsesform av oppfinnelsen
Fig. 1 viser sterkt skjematisk et anlegg for kjemisk infiltrasjon i gassfase bestemt for fortetting av porøse substrater med en pyrolytisk karbonmatriks. Den kjemiske infiltrasjonsprosess i dampfase kan være av isoterm/isobar type, dvs. uten temperaturgradient eller trykkgradient gjennom substratet, eller av typen med temperaturgradient, dvs. med en uensartet oppvarming av substratene, eller også av typen med trykkgradient, dvs. hvor det hersker trykkforskjeller mellom to motsatte substratoverflater.
En ovn 10 som befinner seg i en beholder 12 mottar de porøse substrater 14 som skal fortettes, f.eks. fibrøse emner (preformer) av artikler som skal frem-stilles av karbonmatriks komposittmateriale . Eksempler på fibrøse emner er emner for dyser eller dyseelementer i rakettmotorkanaler, eller emner for bremse-skiver av C/C komposittmateriale. Ovnen 10 er definert ved en sidevegg 16 som tilveiebringer elektrisk induksjon eller en suseptor, f.eks. av grafitt, så vel som en bunn 18 og et deksel 20, likeledes av grafitt. Den elektriske subseptor er forbundet med en induktor 22 som omgir denne. Oppvarmingen av ovnen sikres ved bestråling, hovedsakelig ved at den elektriske suseptor oppvarmes ved sin in-duktive kopling med induktoren.
En reaksjonsgass innføres gjennom en ledning 24 gjennom et innløp 19 tildannet i bunnen 18 av ovnen. Reaksjonsgassen inneholder en eller flere for-løperkomponenter for karbon eventuelt sammen med et dopemiddel. I det viste eksempel utgjøres reaksjonsgassen av to bestanddeler fra kildene 25a, 25b forbundet til ledningen 24 ved hjelp av ventiler 26a, 26b og en mengdemåle-anordning 27. En avgass trekkes ut fra ovnen gjennom et utløp 21 dannet i dekselet 20 gjennom en ledning 28 forbundet til en pumpeanordning 60 som sikrer sirkulasjon av reaksjonsgassen i ovnen og opprettholder det indre av denne ved det ønskede reduserte trykk.
De gassformige forløpere for pyrolytisk karbon er særlig alkaner, alkyler og alkener, typisk metan, propan eller en blanding av disse to, som frembringer karbon ved spaltning ("cracking") ved kontakt med substratene som skal fortettes. Det eventuelt assosierte dopemiddel betegner her en bestanddel i reaksjonsgassen som sikrer en aktiveringsfunksjon forden pyrolytiske karbonavsetning fra forløperen eller forløperne, under de valgte driftsbetingelser. Dopemiddelet kan også utgjøre en forløper. I en reaksjonsgass som omfatter en blanding av metan og propan (totalt to forløpere) som kommer fra kilden 28a og 28b, kan propan spille rollen som dopemiddel under visse betingelser for temperatur og trykk.
Den endelige fortetningsgrad av substratene så vel som mikrostrukturen av det pyrolytiske karbon bestemmes særlig av driftsparametrene i ovnen som er:
- ovnstemperaturen,
- trykket i ovnen,
- tilførselstakten for reaksjonsgass i ovnen, og
- sammensetningen av reaksjonsgassen, nemlig særlig innholdet av forløper i reaksjonsgassen og innhold av eventuelt dopemiddel.
Avgassen inneholder biprodukter fra reaksjonen ("crackingen") av forløper-en eller forløperne for det pyrolytiske karbon, idet en fraksjon av forløperen eller forløperne som ikke har reagert og hydrogengass (H2) som kommer fra crackingen av forløperen eller forløperne. Biproduktene fra reaksjonen omfatter umettede hydrokarboner, lette aromatiske hydrokarboner (benzen, monosykliske hydrokarboner) og polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH), så vel som spesielt naftalen, pyren, antrasen og asenaftylen som kondenseres i form av tjære.
I samsvar med oppfinnelsen gjennomføres en overvåkning av prosess-forløpet med fortetting av substratene ved at avgassen underkastes en vasking med en olje som absorberer disse tjærer og under etablering av en størrelse som er representativ for mengden av tjære absorbert av oljen.
Denne vasking med olje gjør det mulig å fjerne tjæren som ellers ville tilstoppe kanalene i utløpet fra ovnen og som da kunne gjenfinnes i den anvendte pumpeanordning, f.eks. i oljen til en vakuumpumpe eller i et kondensat fra damp-ejektoren.
En utførelsesmåte for et anlegg 30 for vasking med olje, montert inn mellom utløpet fra avgassen fra ovnen 10 og pumpeanordningen 60, er vist i den ved-føyde figur. En slik anordning er også beskrevet i den franske patentsøknad inn- gitt samtidig som den foreliggende og vedrører "Fremgangsmåte og anlegg for behandling av avgass inneholdende hydrokarboner".
Anordningen for vasking med olje er foretrukket anbrakt i nærheten av utløpet fra ovnen 10 for å unngå dannelse av avsetninger av tjære i ledningene som forbinder utløpet fra ovnen til anordningen for vasking idet slike avsetninger begunstiges ved avkjølingen av avgassen.
Anordningen 30 for vasking med olje omfatter et utsprøytningstårn 32 forbundet med ledningen 26 i sin øvre del. Tårnet 32 er f.eks. en Venturikolonne 34 dannet med en innsnevring av gjennomstrømningstverrsnittet for gassen. I sin nedre del kommuniserer tårnet 32 med et gassinnløp 42 dannet av den øvre vegg i en beholder 40 for sirkulasjon av olje, i nærheten av en ende av denne beholder. Et gassutløp 44 er likeledes åpnet i den øvre vegg av beholderen 40 og kommuniserer med en ledning 42 med pumpeanordningen 60.
Et utløp for olje er tildannet i den nedre del av beholderen 40 og er forbundet til en pumpe 50 som trekker ut olje fra beholderen 40 for å mate dysene 36, 38 anordnet hovedsakelig aksialt i tårnet 32, etter å ha passert en varmeveksler 52. De ytterligere dyser 46a, 46b kan være plassert i beholderen 40, hvor dysene 46a, 46b tilføres olje foran varmeveksleren 52, i parallell med dysene 36, 38.
Varmeveksleren 52 gjennomstrømmes av et kjølefluid, f.eks. kjølevann, for å avkjøle oljen som kommer fra beholderen 40. Kjølevannet gjennomstrømmer også en varmeveksler 54, f.eks. i form av plater, som er i serie med varmeveksleren 52 og er anordnet i det indre av beholderen 40.
Varmeveksleren 54, så vel som dysene 46a, 46b er plassert i beholderen mellom gassinnløpet 42 og gassutløpet 44, over oljenivået. En dråpefanger 48 kan monteres ved gassutløpet 44 fra beholderen 40.
Virkemåten for vaskeanordningen 30 for olje er som følger. Oljen som leveres fra dysene 36, 38 forstøves av strømmen av avgass som går gjennom tårnet 32 idet denne forstøvning begunstiges ved økning av hastigheten for gassen som skyldes nærvær av en Venturi. Den ene dyse 36 kan være anbrakt i den øvre del av tårnet 32, foran Venturien 34, mens den andre dyse 38 kan være anbrakt i nærheten av Venturihalsen. Det er mulig å anvende bare én enkelt dyse 36 eller 38.
Den forstøvede olje absorberer en stor del av tjæren medrevet av avgassen, spesielt de polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH), som opptas i oljebadet inneholdt i beholderen 40.
Den anvendte olje må ha et tilstrekkelig lavt damptrykk for ikke å fordampe ved det trykk som hersker ved utløpet fra ovnen 10, for ikke å fylle avgassen med oljedamp. Som eksempel er trykket i ovnen 10 ved en klassisk prosess med fortetting av porøse substrater med en pyrolytisk karbonmatriks generelt lavere enn 10,1 kPa. Oljen må videre ha en tilstrekkelig lav viskositet for å bringes i sirkulasjon og danne en tåke ved utløpet fra dysene.
Av disse grunner anvendes foretrukket en aromatisk mineralolje med et damptrykk lavere enn 100 Pa ved 0 °C.
Man anvender fordelaktig en olje på basis av xylener som f.eks. den synte-tiske olje som selges under betegnelsen "Jaritherm AX 320" av det franske sel-skap Elf Atochem og som utgjøres av 85 vekt% monoxylylxylen og 15 vekt% dixylylxylen. Denne olje har en viskositet på 60 centipoise ved 0 °C og et damptrykk ved 0 °C lavere enn 100 Pa.
Varmevekslerne 52 og 58 tilføres kaldt vann ved en temperatur nær 0 °C for maksimalt å avkjøle oljen som injiseres ved hjelp av dysene 36, 38 så vel som av dysene 46a, 46b på veien mellom innløpet og utløpet for gass i beholderen 40.
Varmeveksleren 54 bidrar til å fremme kondensasjonen av tjære som ennå måtte være til stede i avgassen fra tårnet 32.
Dråpefangeren 48, f.eks. av type med ledeplater, bidrar til å "bryte opp" en tåke som er til stede ved utløpet fra beholderen 40 for å separere dråpene og frembringe deres sammenflyting for deres opptak i oljebadet.
Innfangningen i oljevaskeanordningen 30 tillater å fjerne et maksimum av tjære som f.eks. PAH. Bare de lettere aromatiske hydrokarboner (benzener, monosykliske hydrokarboner) kan bli igjen i den vaskede avgass, men de frembyr ikke noen fare for tilstopning av ledninger ettersom deres damptrykk er høyere.
Pumpeanordningen 60 omfatter f.eks. en ejektorkondensator 64, eller flere lignende ejektorkondensatorer anordnet i serie (en slik er vist i figuren), idet det bemerkes at andre pumpeanordninger også kan anvendes, f.eks. rotasjons-pumper.
Ejektorkondensatoren 64 omfatter en ejektordel 66 som tilføres vanndamp fra en kjele 80, og en kondensatordel 68 anbrakt foran ejektoren. Kondensatoren 68 er en indirekte kondensator, idet gassen som kommer ut fra ejektoren bringes i kontakt med rør som gjennomstrømmes av et kjølefluid, f.eks. kaldt vann.
Etter passering i kondensatoren 68 bringes vannet til et kjøletårn 70 hvorfra det kan opptas i en beholder 72, hvorfra det sendes til kondensatoren 68 ved hjelp av en pumpe 74.
Kondensatet mottatt i en ledning 76 fra kondensatoren 68 inneholder hydrokarboner som benzen, toluen, xylen så vel som eventuelle rester av PAH oppløst i vannet fra kondensasjonen av damp fra ejektoren 66. Kondensatet kan behandles ved absorpsjon på aktivt karbon.
Fra kondensatoren passerer avgassen gjennom en pumpe 78. Man kan anvende en pumpe med vannring avkjølt ved hjelp av en varmeveksler slik at gassen som trekkes ut fra behandlingsanlegget befinner seg praktisk ved om-givelsenes temperatur.
Gassen som trekkes ut inneholder hovedsakelig umettede hydrokarboner, samt rester av reaksjonsgassen og hydrogengass H2fra ovnen 10. Den kan sendes til avfakling gjennom en ledning 79 eller i det minste delvis anvendes som brenngass for kjelen 80.1 det siste tilfellet blir den i en buffertank 82 blandet med en brennbar gass som f.eks. naturgass, for å mate brennerne 86 i kjelen 80.
I det viste eksempel gjennomføres bedømmelsen av mengden av tjære absorbert av vaskeoljen ved å måle oljenivået i beholderen 40. En indikator 58 tilveiebringer til en behandlingskrets 90 et signal som representerer oljenivået for å bearbeide en informasjon I som kan anvendes for å gjennomføre en overvåkning av fortettingsprosessen. Indikatoren 58 kan være av kjent type, f.eks. av typen med vibrerende lamell eller også av radartypen, som i det siste tilfellet måler avstanden mellom taket i beholderen hvor da detektoren befinner seg, og overflaten av oljen.
Informasjonen I er f.eks. representativ for med tiden å utlede signalet som er representativt for oljenivået, slik at variasjonen over tid av mengden av tjære til stede i avgassen representeres.
En første mulighet består i å overvåke informasjonen I for å påvise slutten av fortettingsprosessen. Man kan betrakte fortettingsprosessen som avsluttet når variasjonen i oljenivået, dvs. variasjonen av mengden av tjære til stede i avgassen øker utover en gitt terskel, f.eks. øker med mer enn 2 % over en gitt observasjonsperiode. Denne kan gå over en eller flere timer, idet varigheten av fortet-tingssyklusene vanlig er meget lang.
En ytterligere mulighet, som kan utnyttes i tillegg til den første, består i å kontrollere driftsegenskapene for ovnen som funksjon av verdien av informasjonen I. Således: - når variasjonen av oljenivået målt over en gitt observasjonsperiode minsker under en terskel Si, f.eks. med omtrent 0,1 %, kan man innvirke på fortettingsparametrene (f.eks. temperatur, sammensetning av reaksjonsgass) slik at fortettingen forsterkes, - når variasjonen i oljenivået øker utover en terskel S2, f.eks. med omtrent 1 %, kan man innvirke på fortettingsparametrene slik at fortettingen bremses.
Som illustrasjon, kan for en nominell tilførsel på 500 l/min av reaksjonsgass til innløpet til ovnen (blanding av metan og propan) terskelen Si tilsvare en minsk-ing av variasjonen av massen av tjære med 0,5 g/h til 2 g/h og terskelen S2en økning av variasjonen av massen av tjære fra 5 g/h til 8 g/h.
Ved slutten av prosessen kan et i det minste partielt vakuum i beholderen 40 realiseres ved utløpet fra pumpen 50 ved å lukke en ventil 51 montert i en for-bindelsesledning fra pumpen 50 til varmeveksleren 52, og ved å åpne en ventil 53 montert i en ledning som forbinder utløpet fra pumpen 51 til et utløp 56 for brukt olje. Den gjenvunne brukte olje kan fjernes ved forbrenning og ren olje tilsettes i beholderen 40.
Selvfølgelig kan andre midler enn måling av økningen av nivået eller volumet i en resirkulasjonsbeholder anvendes for å gjennomføre en overvåkning av den mengde olje som absorberes av vaskeoljen, f.eks. midler for måling av økningen av massen av olje.
Man bemerker videre at variasjonen av nivået eller av massen av olje i beholderen 40 kan omdannes til en størrelse som er representativ for utviklingen av fortettingsprosessen, f.eks. til en ekvivalent mengde benzen inneholdt i avgassen.
Som allerede vist kan fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen anvendes for å følge utviklingen av andre prosesser som fortetting ved kjemisk infiltrasjon i dampfase, prosesser som gjennomføres i en ovn ved å anvende en reaksjonsgass inneholdende gassformige hydrokarboner, særlig metan og/eller propan, ved forholdsvis høy temperatur, og med produksjon av tjære i en avgass. Disse andre prosesser er særlig den kjemiske avsetning i dampfase for dannelse av belegg av pyrolytisk karbon på substratet, som vanlig gjennomføres ved en temperatur på omtrent 1000 °C eller mer, og oppkulling av artikler i en ovn som kan anvende en blanding av metan og propan ved en temperatur på omtrent 900 °C.

Claims (14)

1. Fremgangsmåte for å følge forløpet av en prosess som gjennomføres i en ovn (10) under anvendelse av en reaksjonsgass inneholdende minst et gassformig hydrokarbon, hvor fremgangsmåten omfatter regulering av driftsparametere for ovnen(10), innføring i ovnen(10) av reaksjonsgassen inneholdende minst et gassformig hydrokarbon, og at en avgass inneholdende biprodukter fra reaksjon av reaksjonsgassen trekkes utfra ovnen (10),karakterisert vedat avgassen underkastes vasking med en olje som absorberer tjære inneholdt i avgassen, og informasjon om prosessforløpet oppnås fra en måling av mengden av tjære absorbert av oljen.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat informasjon om prosessforløpet oppnås fra en størrelse som er representativ for variasjonen over tid om mengden av tjære absorbert av oljen.
3. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1 og 2,karakterisert vedat oljen bringes til å sirkulere i lukket krets og økningen av oljevolumet måles.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert vedat oljen tas ut kontinuerlig til en beholder (40) for å bli injisert i en strøm av avgass, oljen fylt med tjære returneres til beholderen (40), og informasjon om prosessforløpet oppnås ved å måle variasjonen av nivået for olje i beholderen (40).
5. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1 og 2,karakterisert vedat oljen bringes til å sirkulere i en lukket krets og økningen av massen av oljen måles.
6. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 5,karakterisert vedat oljen injiseres i en strøm av avgass som sirkulerer i et innsprøytningstårn (32).
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert vedat avgassen sirkulerer i en Venturi kolonne (34).
8. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 7,karakterisert vedat oljen er en olje som er i stand til å absorbere polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH) inneholdt i avgassen.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert vedat oljen velges blant aromatiske mineraloljer.
10. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 9,karakterisert vedat informasjonen oppnådd om prosessforløpet anvendes for å bestemme avslutningen av prosessen.
11. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 10,karakterisert vedat informasjonen oppnådd om prosessforløpet anvendes for å kontrollere prosessen ved i det enkelte tilfellet å modifisere som funksjon av informasjon oppnådd om prosessforløpet, i det minste en av de følgende driftsparametere for ovnen: ovnstemperaturen, trykket i ovnen, tilførsel av reaksjonsgass til ovnen og sammensetningen av reaksjonsgassen.
12. Anvendelse av en fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 11 for å følge en prosess med fortetting av porøse substrater (14) med en pyrolytisk karbonmatriks dannet ved kjemisk infiltrasjon i dampfasen.
13. Anvendelse av en fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 11 for å følge en prosess med dannelse av et belegg av pyrolytisk karbon på substrater ved kjemisk avsetning i dampfase.
14. Anvendelse av en fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 11 for å følge en prosess med oppkulling av artikler.
NO20033681A 2001-12-20 2003-08-19 Fremgangsmate for a folge forlopet av en prosess som benytter en reaksjonsgass som inneholder minst et gassformig hydrokarbon NO331366B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0116518A FR2834052B1 (fr) 2001-12-20 2001-12-20 Procede pour le suivi du deroulement d'un processus utilisant un gaz reactif contenant un ou plusieurs hydrocarbures gazeux
PCT/FR2002/004492 WO2003054246A1 (fr) 2001-12-20 2002-12-20 Procede pour le suivi du deroulement d'un processus utilisant un gaz reactif contenant un ou plusieurs hydrocarbures gazeux

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20033681D0 NO20033681D0 (no) 2003-08-19
NO20033681L NO20033681L (no) 2003-10-20
NO331366B1 true NO331366B1 (no) 2011-12-12

Family

ID=8870724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20033681A NO331366B1 (no) 2001-12-20 2003-08-19 Fremgangsmate for a folge forlopet av en prosess som benytter en reaksjonsgass som inneholder minst et gassformig hydrokarbon

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7241470B2 (no)
EP (1) EP1456433B1 (no)
JP (1) JP4351060B2 (no)
CN (1) CN1314833C (no)
AU (1) AU2002364333A1 (no)
CA (1) CA2471266C (no)
DE (1) DE60215972T2 (no)
FR (1) FR2834052B1 (no)
NO (1) NO331366B1 (no)
RU (1) RU2291914C2 (no)
UA (1) UA77035C2 (no)
WO (1) WO2003054246A1 (no)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7285257B2 (en) * 2004-04-27 2007-10-23 Honeywell International Inc. Method of removing tar-forming gases from CVD/CVI furnace effluent
FR2881145B1 (fr) * 2005-01-24 2007-11-23 Snecma Propulsion Solide Sa Procede d'infiltration chimique en phase gazeuse pour la densification de substrats poreux par du carbone pyrolytique
US20070184179A1 (en) * 2006-02-09 2007-08-09 Akshay Waghray Methods and apparatus to monitor a process of depositing a constituent of a multi-constituent gas during production of a composite brake disc
US7829827B2 (en) 2006-04-21 2010-11-09 Ameritherm, Inc. Radio frequency (RF) induction cooking food heater
US20080124670A1 (en) * 2006-11-29 2008-05-29 Frank Jansen Inductively heated trap
FR2910967B1 (fr) * 2006-12-28 2009-04-03 Commissariat Energie Atomique Dispositif et procede de mesure continue de la concentration en goudrons dans un flux gazeux
FR2910966B1 (fr) 2006-12-28 2009-04-17 Commissariat Energie Atomique Dispositif de mesures couplees permettant un suivi global et en continu de traces de goudrons presentes dans un flux gazeux
JP5233131B2 (ja) * 2007-02-23 2013-07-10 株式会社Ihi 浸炭装置及び浸炭方法
US8499620B2 (en) * 2007-03-30 2013-08-06 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Gum substance monitoring apparatus, gum substance detecting method, and gas turbine system
US10689753B1 (en) * 2009-04-21 2020-06-23 Goodrich Corporation System having a cooling element for densifying a substrate
US10648075B2 (en) 2015-03-23 2020-05-12 Goodrich Corporation Systems and methods for chemical vapor infiltration and densification of porous substrates
RU2607401C1 (ru) * 2015-09-25 2017-01-10 Олег Викторович Барзинский Способ получения углерод-углеродого композиционного материала
CN108318605A (zh) * 2017-12-29 2018-07-24 广西壮族自治区环境监测中心站 一种废矿物油中多环芳烃的前处理及分析方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR514995A (fr) * 1916-07-03 1921-03-22 Leopold Singer Procédé pour séparer des gaz de toutes sortes à l'aide d'ydrocarbures, l'acide sulfurique, les matières goudronneuses et les substances en suspension, solides ou vaporisées, ou sous forme de brouillard, qui sont insolubles ou difficilement solubles dans les hydrocarbures
US2721888A (en) * 1952-06-02 1955-10-25 Wulff Process Company Process for removing undesired tars from a cracked gas
US5348774A (en) * 1993-08-11 1994-09-20 Alliedsignal Inc. Method of rapidly densifying a porous structure
FR2709677B1 (fr) * 1993-09-10 1995-12-15 Sgn Soc Gen Tech Nouvelle Procédé d'épuration d'un gaz par lavage - Colonne venturi pour sa mise en Óoeuvre.
US5747096A (en) * 1994-12-19 1998-05-05 Alliedsignal Inc. Method for measuring the depositions, densification of etching rate of an electrically conductive body
FR2732677B1 (fr) 1995-04-07 1997-06-27 Europ Propulsion Procede d'infiltration chimique en phase vapeur avec parametres d'infiltration variables
US5916365A (en) * 1996-08-16 1999-06-29 Sherman; Arthur Sequential chemical vapor deposition
CN2345851Y (zh) * 1998-08-18 1999-10-27 林新 湿式高效脱硫除尘装置
US6210745B1 (en) * 1999-07-08 2001-04-03 National Semiconductor Corporation Method of quality control for chemical vapor deposition
FR2832936B1 (fr) * 2001-12-05 2004-02-20 Snecma Moteurs Procede et installation pour le traitement de gaz effluent contenant des hydrocarbures

Also Published As

Publication number Publication date
US7241470B2 (en) 2007-07-10
WO2003054246A1 (fr) 2003-07-03
EP1456433A1 (fr) 2004-09-15
DE60215972D1 (de) 2006-12-21
FR2834052B1 (fr) 2004-03-19
JP4351060B2 (ja) 2009-10-28
CA2471266C (en) 2010-06-01
CN1606634A (zh) 2005-04-13
RU2004116277A (ru) 2005-06-10
NO20033681D0 (no) 2003-08-19
NO20033681L (no) 2003-10-20
CA2471266A1 (en) 2003-07-03
DE60215972T2 (de) 2007-09-13
JP2005513267A (ja) 2005-05-12
RU2291914C2 (ru) 2007-01-20
FR2834052A1 (fr) 2003-06-27
UA77035C2 (uk) 2006-10-16
AU2002364333A1 (en) 2003-07-09
CN1314833C (zh) 2007-05-09
EP1456433B1 (fr) 2006-11-08
US20050163929A1 (en) 2005-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO335808B1 (no) Fremgangsmåte og anlegg for behandling av avgass som inneholder hydrokarboner
KR101512208B1 (ko) 응축물과 원유를 포함한 공급물을 이용하는 올레핀 제조
CA2683943C (en) Hydrocarbon thermal cracking using atmospheric residuum
CA2688523C (en) Hydrocarbon thermal cracking using atmospheric distillation
JP4455650B2 (ja) 残留油を含む炭化水素原料のスチーム熱分解の間に形成されるコークスを除去するプロセス及び装置
NO331366B1 (no) Fremgangsmate for a folge forlopet av en prosess som benytter en reaksjonsgass som inneholder minst et gassformig hydrokarbon
CA2642797A1 (en) Olefin production utilizing condensate feedstock
CA2666985A1 (en) Olefin production utilizing whole crude oil/condensate feedstock with enhanced distillate production
CA2612725A1 (en) Method for processing hydrocarbon pyrolysis effluent
JP2022507701A (ja) 汚染された廃油を精製する方法および装置
UA102510U (uk) Спосіб сповільненого коксування нафтових залишків
CN105623707B (zh) 连续蒸馏脱水器及原油连续蒸馏脱水装置
CN105623706B (zh) 原油连续蒸馏脱水方法
US1455376A (en) Process of converting oils
WO2009118280A2 (en) Method for producing isotropic oil coke on the basis of shale-oil
US1274976A (en) Process of distilling oil.
US1919320A (en) Apparatus for treating hydrocarbons
US1838893A (en) Cracking oils
US1445281A (en) Apparatus for the conversion of oils
US1461017A (en) Apparatus for the conversion and transformation of liquids, fluids, and oils
PL20848B1 (pl) Sposób krakowania olejów weglowodorowych.

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: HERAKLES, FR

MM1K Lapsed by not paying the annual fees