BE349809A - - Google Patents

Description

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  Memoire descriptif déposé à l'appui d'une demande de Brevet d'importation* 
Pour "   Proche   de   distillation     continue   et séparation des huiles minérales et goudrons enplusieurs   étapes.   



    DESCRIPTION.   



   Les produits dérivant de la distillation des huiles minérales et des goudrons dépendent, en quantité et nature, des matières premières travaillées. Les possibilités de dé- bouché sont cependant différentes pour chacun de ces pro- duits. Il est donc de la plus grande importance au point de vue économique de pouvoir modifier ces produits dérivés de la distillation selon les possibilités de débouché ou de placement. On connait, dans ce but, une série de procédés de   "krack"   ou de séparation, par lesquels les hydrocarbures lourdes sont transformés en produits plus légers, et notam- ment par des porcédés techniques de diverse nature et l'in- fluence de pression ou de température, c'est à dire en phase liquide ou sous forme de vapeur.

   La scission ou sépa- 

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 ration par haute température s'obtient déjà par une action de courte durée sur les produits de réaction, et permet une séparation sélectionnée, de telle sorte que certains produits contenus éventuellement dans les matières premières ou le produit brut, et dont la valeur est supérieure à celle des huiles légères "krack" qu'on peut obtenir, peuvent être conservés comme tels. 



   Comme toutefois l'usure de l'appareillage à l'interven-   @   tion des hautes températures, et est de plus préjudiciable à la viscosité des huiles lourdes contenues dans le produit brut,   le   procédé à haute température seule n'est pas com- plet ou parfait. 



   Par la présente invention on obtient un traitement par plusieurs étapes du produit brut, de façon à produire un plus grand rendement de l'extraction totale. La caractérisa tique de l'invention est que les étapes successives et dif- férentes de travail sont conçues et groupées de telle sorte que les vapeurs d'huée qui se dégagent d'une installation de distillation - ou les vapeurs de goudron dans une instal- lation de condensation - sont scindés en fractions de qqua- lité supérieure ou inférieure - comparées à la benzine- et que les produits de plus haute valeur sont enlevés ou ex- clus du procédé de transformation, alors que les produits de qualité inférieure sont acheminés directement, sous forme de vapeur ou de liquide vers un appareil de séparation, et sont retravaillés sous une pression plus forte ou une plus Saute température. 



   Aussi bien à la distillation qu'à la séparation, il est fait une distinction entre les produits vaporisés et les produits 

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 produits liquides, attendu que, dans la distillation ou la séparation, le mélange de gaz et vapeur est extrait des chambres ( ou centres) de chauffage ou de réaction séparé- ment des produits liquides de distillation ou de sépara- tion, et qu'il est ensuite rendu ua procédé ( à la manipu- lation) après refridissement des parties ou éléments qui sont susceptibles de condensation, alors que les produite liquides peuvent être soumis, après évaporation dans un appareil d'évaporation intercalé, à un circuit similaire mais distinct ou séparé du premier.

   De semblables récipients à pression travaillant avec des cirtuits fermés sont alors accouplés par deux ou plusieurs l'un après l'autre, de sorte que dans le premier sont travaillés les produits bruts, et dans les suivants, après extraction ou fractionnement des produits précieux, les résidus sous une plus forte pression et une plus haute température. 



   Les résidus de chaque étape de séparation, à moins qu'ils puissent être utilisés tels qu'ils sont, et tout particuliè- rement les résidus émanant de l'appareil d'évaporation, peu- vent être avantageusement restitués à l'installation de dis- tillation, c'est à dire à la'première étape, éventuellement en les mélangeant à de l'huile fraiche. De ce fait leur unité de chaleur reste acquise utilement au procédé de fabri- cation,et il y a une possibilité d'extraire encore de ces résidus, par distillation, des matières qui pourront alors être aliénées en partie dès la première étape.

   Le courant provenant de la détention entre le récipient de réaction et l'appareil réfrigérant peut être utilisé pour la production d'énergie, étant donné que l'excédent de pression entre les 

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 locaux de réaction et ceux des appareils réfrigérants peu- vent servir de force motrice pour les machines motrices cor- respondantes, soit pour les gaz ou vapeurs, soit pour les produit liquides.   (Ceux-ci   peuvent être transformés en tur- bines et fournir tout d'abord l'énergie pour le refoule- ment des parties non-extraites, desrécipients de condensa- tion dans les locaux de réaction à pression plus élevée. 



   Les locaux de réaction doivent être aménagés, pour 1' application de ce procédé, de telle sorte que les parois chauffées   sàent   effleurées par les produit bruts à réchauf- fer et à travailler sur la plus grande surface et avec la plus grande rapidité possible. On obtiendra ainsi que la paroi qui transmet la chaleur elle-même reste relativement froide ou fraiche, et on évitera la formation indésirable de coke et l'alliage avec les métaux fondus senvant éventuellement de conducteurs de chaleur. 



   Les dessins montrent par exemple les dispositions pour l'application du procédé, conformément à l'invention et notamment : 
La figure I. montre la disposition de l'installation en esquisse. 



   La figure 2.- 4 expose l'exécution du récipient de ré- action de la première étape, 
La figure 3.- 9 donne l'aménagement du récipient de la deuxième étape ainsi que les détails, 
La figure 10 - 13 montre une autre exécution du réci- pient de réaction de la deuxième étape ainsi que les détails. 



   La figure 14. un appareil d'évaporation supplémentaore. 



   Sur la planche I. le I) montre le récipient de réac- tion,dans lequel le produit brut est distillé. L'huile à l' 

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 l'état brut est introduite dans le récipient de réaction I) par la conduite 2), la pompe 3) les échangeurs de chaleur 4a)-4e) la conduite 5) et l'anneau de répartition 6) avec tuyau 7).

   Le récipient I) est rempli en partie avec du métal fondu 8) qui sert de conducteur de chaleur de la flamme 9) sur le produit brut arrosé par la buse   7).   Par l'aménagement, exposé par la figure 3) de la buse 7) en plan tangentiel et les canaux de circulation laissés li- bres 10) à la paroi du récipient I) derrière l'armature 84) le métal est maintenu en mouvement rotatif et de haut en bas, et ainsi le produit brut introduit est réchauffé uniformément et rapidement, sans être mis en contact di- rect avec les parois chauffée Ce mouvement rotatif peut être accéléré ou fortifié par l'introduction des gaz de transport dans la même direction tangente - par certaines des buses ou par la forme en spirale des canaux de circu- lation. 



   Les vapeurs qui se forment sont extraites du récipient de réaction I) par la conduite II en même temps que les gaz, et sont amenées, après avoir traversé la turbine 12) productrice d'énergie, au condensateur 13). Dans celui-ci les parties susceptibles de condensation sont rejetés au moyen du serpentin refroidisseur 14) et ils sont renvoyés par la conduite 15) pour utilisation ultérieure. Les ma- tiéres non susceptibles de condensation   sontramenées   par la conduite 16) par le dispositif de transmission 17 et la conduite 18) au local de réaction. Ces matières non- condensées sont principalement des gaz inertes servant de gaz de transport, qui peuvent être projetés par la 

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 conduite 19). 



   La matière liquide non évaporée est enlevée du niveau d(huile 20 par le tuyau plongeur 21) du récipient I) et parvient après passage de la machine motrice 22 à l'appa- reil d'évaporation 23, dans lequel par une détente de   @   pression simultanée il se produit une évaporation. 



   Par les conduites 85 avec les soupapes indépendantes, réglées par ex. en relation avec la capacité et le nombre de tours de la machine motrice, la vapeur d'eau peut con- tribuer à actionner la turbine, par ex. lorsque lors de la mise en marche de l'installation il n'y a pas encore de pression disponible dans les récipients de réaction. Derriè- re la machine motrice les éléments sous forme de vapeur sont amenés de l'évaporateur 23 par la conduite 24 en pas- sant par le revaporisateur ( Nachverdampfer) 25, dans les condensateurs 26c, 26b et 26a sucessivement. dans lesquels les diverses fractions sont condensées.

   De l'appareil d'évaporation 23 le résidu peut être extrait,des condensai teurs 26) on peut extraire les produits de condensation, au moyen des conduites 27a) - 27e) en ouvrant les soupapes 28a - 28e), et alors dans les compensateurs de chaleur 4 la chaleur sensible est transmise à l'huile fraiche nou- vellement introduite. Par le déclanchement de certaines des soupapes 29a) - 29e) et en fermant les soupapes corres- pondantes 29a)- 29e) le résidu ou certains produits de condensation, selon le choix, peuvent être introduits par la conduite 30 par dessus la pompe 31 de l'étape de séparai tion. Enfin on peut aussi ramener certains éléments sous forme de vapeur, des condensateurs 26a)-26c) vers la deuxième étape, en ouvrant les soupapes 32a)-32c) par la conduite 33) et le dispositif de transmission 34). 

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   Le récipient de réaction de la deuxième étape est désigné par 35). Il reçoit par la conduite 36 les matières liquides, et par la conduite 37) les matières sous forme de vapeur ou de gaz de la première étape qui doivent être soumises à un nouveau traitement. Ce récipient est chauf- fé par le foyer 38). Les matières vaporisées passent,de la même façon que ce qui a été décrit pour la première étape, par la conduite 39), la machine motrice 40) au   réftrgérant   41) avec le produit liquide 42) et le retour de gaz 43 ). La voie de retour 43) conduit par le   mê-   me dispositif de transmission 34) qui foule les vapeurs de la première étape vers la deuxième étape, vers le réci- pient 35). 



   Par la conduite 44) on peut ajouter le gaz de trans- port manquant . 



   Le liquide est prélevé par le tuyau plongeur 45) du niveau de liquide 46) du récipient de réaction 35) et il est ramené ,après passage par la machine motrice   47),à   l'appareil d'évaporation 48) et ensuite successivement aux condensateurs 49c), 49b et 49a). Les produits de con- densation peuvent aussi être enlevés des condensateurs,    de la façon décrite ci-dessus, par les soupapes 50a)-50C), et les conduites 51a). -5Ic) - /ou bien ils peuvent être renvoyés par les soupapes 52a) -   
52c) et la conduite 53) vers le dispositif de transmission et de celui-ci au récipient de réaction 35).

   Le résidu peut être renvoyé de l'appareil d'évaporation 48) soit par la soupape 52d) et la conduite 53) dans les mêmes conditions au récipient de réaction 35),soit par la soupape 54), la con- duite/et le dispositif de transmission 56) à la conduite   d'huile ;    

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 à la conduite d'huile fraîche 5 et par conséquente l'éta- pe de distillation I, ou enfin par la soupape 50d) et la conduite 5Id) il peut être extrait ou enlevé. 



   Le récipient de réaction 35) de l'étape de séparation est reproduit aux figures 6 et 6 dans des dimension un peu plus grandes. Le mélange de liquide introduit par la con- duite 36 (36) est réparti par le circuit en boucle 57) dans l'espace supérieur 58). De là il dégoutte le long des tubes de chauffe 59) vers le bas et il se réchauffe de ce fait. 



  La répartition uniforme autour des tubes de chauffe s'ob- tient par les ouvertures à rainure 60) disposées oblique- ment et réglables. Les tubes de chauffe sont disposés dans une enveloppe intérieure 61) du bas de laquelle le liquide surchauffé pénètre par les ouvertures 62) dans un bain de métal 63) servant de fermeture et de compensateur de chaleur, pour se déverser ensuite par dessus le métal fondu jusqu'au niveau de liquide 46) d'où il est extrait par la conduite 45) comme il est décrit ci-dessus. Par la disposition des ouvertures 62) en direction tangente, on obtient un mou- vement rotatif du métal fondu et une répartition uniforme de la chaleur. 



   Les tubes de chauffe 59 peuvent, comme le montre la fig gure 7), être munis de nervures 64) le long desquelles le liquide et entre lesquelles les vapeurs et gaz sous pression se dirigent vers le bas pour pénétrer dans l'espace exté- rieur également par les ouvertures à rainure 62) en exerçant une pression sur le niveau intérieur du niveau du liquide. 



   Les ouvertures de répartition 60) sont rendues mobiles, comme on le voit par les figures 8 et 9, par l'emploi de deux anneaux concentriques 65) et 66); il est prévu dans 

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 ces anneaux un échappement 67) pour les gaz et vapeurs. 



   Les planchers 68) des boites à feu sont disposés en plan incliné, et dans la partie la plus basse se trouve un dispos sitif de contact 69) qui s'amorce dans le cas ou du métal fon- du viendrai à couler par des endroits non-étanches du réci- pient de réaction. Le contact déclanche un signal d'alarme ou dégage automatiquement par le moteur 70) la soupape de combustible 71) de façon à ce que l'écoulement d'huile par les endroits non-étanches ne puisse produire d'incendie. 



   Par ce même contact l'afflux de produit brut aux ré- cipients de réaction peut être empêché, ou bien au moyen d'un tube-aspirateur allant au fond, la réserve d'huile peut être extraite du récipient de réaction, ou encore il est pos- sible d'obtenir un vide à l'intérieur du récipient en ou- vrant une conduite de jonction, afin que l'huile ne puisse pas s'échapper par les endroits non-étanches. On peut aussi par la fermeture du contact, insuffler dans le foyer de 1' air frais ou des matières empêchant la combustion, telles que l'acide carbonique, de l'écume, de la vapeur d'eau, etc.. 



   Les figures 10 - 13 exposent un dispositif de chauf- fage pour le cas où on vaudrait avoir recours au chauffage électrique. Au lieu des tubes de chauffe 59) on emploie alors les tubes chauffés à l'électricité 72) ayant par ex. à l'intérieur des fils de chauffage 73 intercalés. 



   Avant que les résidus soient extraits de l'appareil dt évaporation 23) ils peuvent être acheminés par la conduite 74) vers   lappareil   de ré-évaporation 25) dans lequel ils sont soumis, par le vide, à un nouveau surchauffage, no- tamment par séchage. 



   Les vapeurs dégagées sont amenés par la conduite 75) 

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 au condensateur à vide 76) duquel le produit de condensa- tion peut être   enbvé   périodiquement par la conduite 77), alors que la pompe à vide 78) veille au maintien du vide. 



   Le sèchage servant au chauffage de l'appareil de ré- évaporation 25) doit être fourni par-les vapeurs   @   affluant vers le condensateur 26c) il peut aussi émaner de toute autre source. 



   Une construction avantageuse de l'appareil de ré-éva- poration est exposée à la figure 14. Le résidu de la con- duite 74) est réparti en couche mince par l'anneau 79) sur l'enveloppe 80) par l'intérieur de laquelle les gaz et va-    peurs de séchage s'écoulent ; sont amenés par la con-   duite 24) et leur produit de condensation peut se déverser par la carabine 82 dans la conduite   27).   L'intensité du vhauffage peut être réglée par le curseur 81) sans rendre plus étroite la coupe transversale. Les vapeurs provenant du chauffage s'échappent par la conduite 75) et le résidu restant est prélevé par la conduite 83).

Claims (1)

1. Revendication de brevet.

   I/. Procédé pour la distillation continue et la séparation des huiles minérales et des goudrons , par plusieurs étapes, caractérisé par le fait que les différentes étapes du tra- vail sont groupées de telle sorte que le? vapeurs d'huile ou de goudron émanant de l'installation de distillation sont décomposées par une installation de condensation en frac- tions plus précieuses ou moins précieuses - comparées à la benzine - et que les produits plus précieux sont soustraits de la manipulation, alors que les produits moins précieux sont amenés sous forme de gaz ou de liquide à un dispositif de séparation et sont retravaillés sous une pression plus forte ou une plus haute température.

   2/. Procédé d'après la revendication I, caractérisé par le fait que le mélange de gaz et vapeur provenant de la distillation est enlevé des locaux de chauffage ou de réaction séparément des produits liquides de distillation ou de séparation, et qu'après refroidissement des matières qui sont sont suceptibles de condensation, il est retourné à la fabri- cation,et que les produits liquides peuvent être soumis, après évaporation dans un appareil d'évaporation intercalé, à une procédure similaire.

   3/. Procédé d'après les revendications i et 2, ainsi carac- térisé, que les résidus amenés à l'étape de séparation de l'appareil d'évaporation peuvent être restitués à l'étape de distillation, après un mélange éventuel avec de l'huile fraiche.

   4/. Procédé d'après revendication I - 3, ainsi caractérisé <Desc/Clms Page number 12> que les résidus prélevés de l'appareil d'évaporation de la première étape sont tout d'abord soumis,dans un local chauffé par séchage e par le vide, a une nouvelle évaporation, la matière à traiter étant exposée en couches minces à l'in- fluence de la chaleur sèche et du vide, et que les vapeurs accumulées sont condensées, alors que le résidu restant est évacué.

   5/. Procédé selon revendication I et 2 , ainsi caractérisé que le courant provenat de la sur-pression des locaux de réaction par apport aux locaux réfrigérants peut 4 être utilisé pour la production d'énergie, attendu que les gaz, vapeurs et liquides sont répandus séparément ou ensemble dans les machines motrices qui fournissent directement ou indirectement l'énergie nécessaire au fonctionnement des installations de transmission requises pour la fabrication.- 6/.

   Dispositif pour l'application du procédé selon reven- dication 1,2 et 5, ainsi caractérisé, que les machines mo- trices installées entre les locaux de réaction et les lo- caux de réfrigérants sont munies d'un dispositif ayant pour but d'augmenter l'afflux de vapeur d'eau, ce dispositif étant auomatique et gouverné en relation avec la capacité et le nombre de tours.

   7/. Dispositif pour l'application du procédé d'après re- vendication I, ainsi caractérisé que que les locaux de réac- tion, et particulièrement ceux de l'étape de plus haute température sont aménagés de telle sorte que les parois chauffées sont effleurées par les lisuides qui doivent être réchauffés, sur une grande surface et 'avec une grande ra- pidité.

   8/. Dispositif d'après revendication I et 7, ainsi carac- <Desc/Clms Page number 13> caractérisée,que que la paroi transmetteuse de chaluer du récipient de réaction elle-même est aggrandie par des saillies et des excavations, particulièrement du côté distributeur de chaleur, dans le but d'abaisser la température des parois.

   9/. Dispositif d'après revendication, 1.7 et 8, ainsi ca- ractérisé que la paroi du récipient de réaction est pourvue à l'intérieur de nervures ou rainures, et que les espaces intermédiaires entre les nervures sont revêtus d'une couver- ture qui s'étend sur une grande partie de la longueur, de so sorte qu'il se forme à la paroi du récipient des canaux de circulation et en conséquence une circulation du milèau. d'attraction de cahleur de la paroi chauffée vers l'intérieur du récipient de réactioljf.

   10/. Dispositif d'après revendication I, 7 - 9, ainsi ca- ractérisé, que la circulation est soutenue par des buses qui poussent le produit brut à traièer ou les gaz sous pres- sion dans le récipient de réaction, et que les buses peuvent tre disposées en tangente, de façon à produire un mouve - ment rotatif du mileu transmetteur de chaleur et une voie des paricules de liquide sous forme d'une spirale ascendan- te.

   II/. Dispositif d'après revendication I et 7, ainsi carac- térisé, que à l'intérieur des récipients de réactions sont aménagées des surfaces de chauffage spécialement distribu- trices de chaleur, qui sont entourées de la matière liqui- de à réchauffer.

   12/. Dispositif d'après revendication I, 7 et II, ainsi caractérisé, que les matières brutes à travailler sont conduites, à leur entrée dans le récipient de réaction, <Desc/Clms Page number 14> le long des surfaces de chauffe en couche mince, et passent ensuite en même temps que les vapeurs qui se dégagent et le gaz de transport introduit sous pression, de la partie infé rieure de l'espace intérieur de chauffe dans le récipient de réaction extérieur.

   13/. Dispositif selon revendication 1,7, II, et 12, ainsi caractérisa, que dans le cylindre de chauffage domine un courant dirigé vers le bas des gaz, vapeurs et du liquide, et que la sortie se trouvant en bas vers la partie exté- rieure du récipient de réaction, s'effectue en abaissant le niveau intérieur du liquide par des ouvertures pratiquées immédiatement au dessus du plancher, qui laissent passer le courant dans une ouverture en tangente déterminée.

   14/. Dispositif d'après revendication I -13, ainsi caracté- risée, que le récipient de réaction est rempli dans sa par- tie inférieure par un métal fondu qui peut s'échapper en cas de manque d'étanchéité du récipient et produit un contact aménagé en dessous du récipient, qui donne un signal d'alar- me ou empêche automatiquement l'afflux d'huile dans le foyer chauffé, du fait que par la fermeture du contact l'apport de combustible à la flamme et de matière brute au récipient de réaction est enrayé, ou que, au moyen d'un tube-aspirateur pénétrant très profondément, la réserve d'huile est extrait du récipient par aspiration, ou encore que le vide se pro- duit à l'intérieur du récipient par l'ouverture d'une con- duote de jonction.

   15/. Dispositif d'après revendication I - 14, ainsi carac- térisé, que par la fermeture du contact de l'air frais est introduit et répandu dans le foyer, ou que des matièressus- ceptibles d'empêcher la combustion, telles que l'acide car- <Desc/Clms Page number 15> de l'écume, de la vapeur d'eau ou autre matière similaire sont insufflées dans le foyer.

   16/. Dispositif d'après revendication I - 15 ainsi carac- térisé, que le contact de fermeture set placé à l'endroit le plus bas du plancher incliné de la boite à feu. EMI15.1