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Procédéet dispositifs pour la production, au moyen d'hydrocarbures liquides de moindre valeur, de gaz ou de vapeurs destinées à être transformées en hydrocar- bures légers.
On transforme couramment ou l'on a tenté de transformer, en hydrocarbures légers, des hydrocarbures lourds liquides, en chauffant à des températures élevées de l'ordre de 500 à 600 C des masses de ces liquides, dans un autoclave, et en opérant ainsi, dans un vase où s'engendrent de très fortes pressions, de l'ordre de 5 à 25 atm., une fragmentation, un "caracking" les vapeurs produites dans le vase étant ensuite conduites au dehors pour subir des condensations par échelons, alternant éven- tuellement avec des traitements par catalyseurs, pour
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leur enrichissement en hydrogène et leur épuration.
Les installations industrielles, pour la réali- sation pratique de ces procédés connus, présentent de graves dangers d'explosion et d'incendies : la moindre fuite dans l'appareil générateur des vapeurs à traiter, peut provoquer à la fois une explosion et un incendie consécutif.
En outre, dans ces installations connues, la dé- composition des huiles lourdes donne inévitablement nais- sance, en même temps qu a la formation de gaz sous forte pression, à la séparation d'une partie des matières sous forme de dépôts de coke adhérant aux parois de l'autoola- ve. Il suit de là que le rendement de l'installation est extrêmement défectueux ; il diminue progressivement dès le début de l'opération du fait des encrassements qui em- pêchent la transmission régulière de la chaleur. De plus, il devient indispensable de procéder à des arrêts pério- diques assez fréquents, pour permettre l'enlèvement des cokes et la remise en état de l'autoclave.
La présente invention a pour objet un'procédé pour la transformation d'hydrocarbures liquides lourds en hydrocarbures légers, et qui supprime totalement les dan- gers et inconvénients qui viennent d'être rappelés.
Conformément à l'invention, les hydrocarbures liquides lourds, au lieu d'être soumis à un "cracking" dans un autoclave, sont empruntés à un simple réservoir légèrement en charge par rapport au restant de l'instal- lation et sont conduits, non décomposés, simplement ré- chauffés à une température de 200 environ par des cha- leurs perdues, à une série de pulvérisateurs d'un type connu quelconque, l'entraînement du liquide dans ces pul- vérisateurs se faisant de préférence, et conformément à l'invention, par des gaz additionnels d'enrichissement
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convenablement réchauffés, et qui pourront être consti- tués en tout ou en partie par des gaz résiduaires d'une opération précédente ; ce qui permet une fabrication en continu.
Conformément à l'invention aussi, les produits pulvérisés sont amenés directement dans des appareils ca- talyseurs-épurateurs, où s'opérera, en même temps qu'une désulfuration, le "cracking", avec séparation du coke. En organisant les épurateurs-oatelyseurs par paires, on peut alternativement recueillir des produits pulvérisés dans l'un des éléments de l'appareil, tandis que l'on opère, dans l'autre élément, 1' élimination du coke et du soufre, avec la régénération de l'agent catalyseur, par la simple action d'un courant oxydant, tel qu'un courant d'air.
Au sortir ces catalyseurs-épurateurs, le mélan- ge des vapeurs provenant de la pulvérisation du liquide lourd et des gaz d'entraînement ayant servi à assurer cet- te pulvérisation, est traité, de préférence par les procé- dés de la demanderesselesquels seront rappelés en décri- vant ci-après une installation d'ensemble pour l'applica- tion du nouveau procédé.
Une semblable installation est représentée, à titre d'exemple, en schéma sur le dessin annexé.
L'huile lourde à traiter est disposée dans un simple réservoir A sans pression, et qui pourra, à volonté, être placé à proximité ou à distance du restant de l'installation. Ce réservoir est disposé légèrement en charge au-dessus d'une ou de plusieurs paires de pulvéri- sateurs B, B1 d'un type connu quelconque, auxquels l'huile venant de A est amenée par des conduits a convenable- ment calorifuges.
La pulvérisation est opérée à l'aide de gaz sous pression provenant d'un gazomètre C et con- venablement réchauffés, en D, avant leur admission, par
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les conduits (d, d1) munis de robinets (b, b1) auxdits pulvérisateurs B, B-. Les pulvérisateurs alimentent cha- cun un appareil catalyseur-épurateur (E,El) chargé d'un agent catalyseur métallique ou oxymétallique, L'un des pulvérisateurs de chaque paire est seul en fonctionnement, les robinets d'accès R et b correspondants étant ou- verts, tandis que les robinets R1 b1 de l'autre pulvé- risateur sont fermés.
Dans la chambre E correspondant au pulvérisa- teur en fonctionnement, l'agent catalytique est, de la façon connue, disposé sur un support approprié (pierre ponce, terre à foulon, kieselguhr ou autre). Cette cham- bre, où il ne passe que des vapeurs et des gaz sans pres- sion et correspondant à une fraction minime de la masse accumulée dans le réservoir, est chauffée à une températu- re de 500 à 600 .
Ce chauffage, dans un élément séparé de la masse totale à traiter, est loin de présenter les dangers du chauffage de la masse globale sous pression ; car on peut, en cas de fuite, immédiatement et facilement isoler la chambre E ou E1 correspondante, Dans la chambre E en traitement, s'opère le cracking élémentai- re de la fraction de charge qui y passe sous forme de vapeurs, et il sry dépose en même temps une quantité élé- mentaire de coke correspondante. De plus, le coke formé est destiné à être rapidement enlevé, grâce à l'alternan- ce de mise en fonctionnement des deux éléments E et E1 Il ne se produit donc'jamais des encrassements durables, et l'on supprime les dangers et réductions de rendement qui en sont la conséquence.
Le coke, pendant la mise hors de fonctionnement ' de l'élément E1, laquelle s'opère parallèlement avec la mise en fonctionnement de l'élément conjugué E, est-sim- plement brûlé par l'action d'un courant d'air soufflé par
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le conduit e. Les calories dégagées dans cette combus- tion peuvent éventuellement être utilisées pour le rechauf- fage des gaz provenant du gazomètre 0 et servant à l'en- traînement des liquides à pulvériser.
Il suffirait d'enrou- ler les serpentins de réchauffage D 'autour des chambres E, E1,
Dans ces chambres, il s'opère donc le cracking des éléments de charge liquide provenant de A, avec la séparation de la quantité élémentaire de coke correspon- dante ; il s'y produit aussi une épuration, c'est-à-dire une désulfuration partielle ; le courant d'air qui sert à consumer le coke sert en même temps à griller les sulfu- res formés aux dépens des métaux catalyseurs et du soufre contenu dans les huiles vaporisées.
Le mélange de gaz et de vapeurs, au sortir des chambres E, E1 peut encore contenir des hydrocarbures lourds non décomposés et qu'il convient de ramener au ré- servoir A. C'est pourquoi le mélange, avant d'être ame- né aux catalyseurs d'enrichissement et d'allégement F1 F2 F3 traverse d'abord un déphlegmateur G, maintenu à une température inférieure à 250 0. et où se conden- sent les produits condensables au-dessus de cette tempé- rature. Ces produits sont ramenés, à travers un conduit h, à l'aide d'une pompe H, et encore à l'état chaud, au réservoir A, où, de ce fait, la température pourra, sans apport de chaleur extérieure, être maintenue au voisinage de 200 G.
Les produits non condensés dans le déphlegma- teur sont, éventuellement après passage à travers un épu- rateur, conduits à un appareil où s'opère une catalyse par échelons, dans des tubes F1 F2, F3 reliés entre eux en série. Au sortir du tube F3, on soumet le mélange gazeux à une condensation dans un réfrigérant I, et le liquide
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léger est recueilli en J, les produits résiduaires res- tants, non condensés, étant conduits à travers des appa- reils de rétention K, chargés par exemple de charbon actif, le reliquat gazeux venant enfin s'accumuler dans .le gazomètre C.
Comme il a été dit plus haut, les pulvérisa- teurs B, B1 pourront, en marche normale, être alimentés exclusivement par les gaz résiduaires de la marche en continu.
Il va sans dire qu'en cas de besoin, un apport de gaz hydrogénés, tels que du gaz à l'eau, en assurant le fonctionnement des pulvérisateurs, pourra en même temps aider à l'enrichissement en hydrogène du mélange entrant dans les chambres E, E1 D'autre part, pour la mise en route de l'installation, il sera nécessaire de charger le gazomètre d'une quantité convenable de gaz, jusqu'à ce que ce chargement s'opère normalement avec les gaz résiduaires.
EMI6.1
. R E U E N I C A T I 0 N :-
1 Procédé pour la production, au moyen d'hy- drocarbures liquides de moindre valeur, de gaz ou de va- peurs destinées à être transformées en hydrocarbures lé- gers, ce procédé consistant à emprunter les hydrocarbures lourds à un réservoir légèrement en charge par rapport au reste de l'installation, et modérément chauffé par le re- tour de produits lourds condensés par la suite, et à ali- menter au moyen de ce réservoir une série de pulvérisa- teurs débitant dans des chambres contenant un agent cata- lyseur-épurateur et où s'opère le "cracking" élémentaire de la partie de charge débitée sous forme de vapeurs, en
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même temps que le dépt de la masse élémentaire de coke correspondante.
2 Procédé suivant le paragraphe 1, caracté- risé en ce que les gaz sous pressicn, pour l'entraînement du liquide à pulvériser dans la série de pulvérisateurs sont constitués en totalité ou en partie par les gaz ré- siduaires de la fabrication en marche continue.
3 Pour l'application des procédés suivant les paragraphes 1 et 2, une installation comportant un réservoir (A) en charge et alimentant des pulvérisateurs (B, B1) groupés par paires de façon à pouvoir être mis en fonctionnement alternativement, pulvérisateurs qui reçoi- vent les gaz provenant d'un gazomètre (C) et débitent alternativement le liquide dans des chambres (E,El) cor- respondantes chargées d'un agent catalyseur et pourvues chacune d'un conduit (e' e1) d'arrivée d'air pour la com- bustion du coke, lesdites chambres étant reliées à un déphlegmateur (G), lui-même relié, par un conduit, au premier élément (F1) d'un appareil catalyseur par éche- lons (F1-F2-F3) dont le dernier élément est relié à un condenseur (1-J)
d'où les gaz résiduaires sont conduits à des appareils de rétention (K) à oharbon activé ou au- tres produits analogues, les gaz non retenus alimentant enfin ledit gazomètre (C).