BE372433A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Perfectionnements aux procédés de traitement des huiles de pétrole   crackées   et des produits analogues 
Cette invention a pour objet des perfectionnements apportés aux procédés de traitement des huiles de pétrole crackées et des produits analogues résultant du cracking   d'huiles   relativement lourdes à l'état de vapeur en vue   d'en   obtenir des huiles et produits plus légers. 



   Les distillats   erackés   obtenus par le cracking à phase de vapeur des huiles d'hydrocarbures contiennent des pourcentages élevés en éléments non saturés, et spécialement en éléments moins saturés que les simples oléfines, Ces distillats, qui ont subi un cracking très poussé, contiennent des composés indésirables producteurs de gommes et de coloration et constitués par les corps 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 non saturés éminemment réactifs qui s'oxydent facilement, lorsqu'ils sont exposés à l'air ou conservés dans des réservoirs, en produisant des corps gommeux ou résineux en quantité telle que ,à moins qu'ils ne soient conve- nablement traités, les distillats crackés sont rendus impropres comme carburants pour moteur ou comme stocks de mélange.

   Jusqu'à ce jour, dans   l'art   du raffinage des pétroles, il était usuel d'éliminer les corps indésirables qui donnent naissance à des gommes et agents de coloration des distillats   crackés   obtenus .par la conversion à phase de vapeur d'huiles d'hydro- carbure relativement lourdes et l'on effectuait cette élimination en amenant les vapeurs d'huiles crackées de ce genre au contact de terre à foulon, matière qui semble effectuer à la façon d'un catalyseur la poly-   mérisation   des susdits composés indésirables. De même, on avait déjà traité les distillats par de l'acide sulfurique et neutralisé ensuite les produits en résul- tant par un alcali en vue de les débarrasser de la couleur et des gommes nuisibles. 



   La présente invention a principalement pour objet un procédé perfectionné permettant d'éliminer ces composés indésirables présents dans les distillats crackés d'une manière plus économique et plus efficace et un mode de traitement dans lequel l'application des matières de traitement relativement coûteuses est réduite au minimum et dans lequel seules les fractions les plus lourdes des distillats en cours de traitement exigent l'application d'un agent de polymérisation, les fractions les plus légères étant traitées d'une manière parfaite et efficace en vue d'éliminer les composés indésirables qu'elles renferment sans qu'on ait besoin d'appliquer à cet effet aucun agent de 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 traitement extérieur, quel   qu'il   soit. 



   Pour mieux faire comprendre   l'invention ,   on la décrira   diaprés   en se référant au dessin annexé dans lequel :   Figol   représente schématiquement l'appareil dont on se sert pour mettre la présente invention en pratique. 



   Figo2 représente un autre mode de réalisation de cet appareilo 
1 désigne un réservoir qui contient le distillat fraîchement cracké qu'on se propose de traiter suivant la présente inventiono Ce distillat est ordinairement composé d'huiles d'hydrocarbure produites par les pro- cédés de cracking et ayant les   mornes   points d'ébullition que la gazoline ou essence minérale ordinaire. Ces dis-   tillats,   en particulier ceux obtenus par le cracking à phase de vapeur, contiennent des composés éminemment réactifs sous forme de dioléfines ou d'autres types ana- logues d'hydrocarburesnon saturés qui sont facilement attaqués par   1 air   et la lumière et donnent naissance à des hydrocarbures de point d'ébulltion élevé et de nature résineuse, tels que ceux ordinairement connus sous l'appellation de "gommes".

   Ces gommes possèdent une formation moléculaire extrêmement complexe et sont considérées comme étant produites dans les gazolines   crackées   par   1 union   de certains types de composés non saturés sans oxygène. Toutefois, ces gommes ou polymères se reconnaissent aisément en ce que l'échelle de leurs points d'ébullition est élevée et considérablement supé- rieure à celle que possédaient initialement les distil- lats lors de leur production ou emmagasinageCeci indi- que que les gommes se développent   d'elles mêmes   dans les distillats   crackés   en cours de conservation et qu'il est nécessaire de les éliminer d'une façon efficace 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 pour rendre des distillats de ce genre propres à être utilisés comme carburants pour moteur,

   étant donné que la présence de gommes ou polymères de ce genre dans un carburant à moteur constitue un très grand obstacle dans l'utilisation industrielle d'huiles de ce genre dans les moteurs à combustion Interne.   C'est   pourquoi la présente invention vise une élimination efficace et sensiblement complète de ces composés nuisibles des distillats crackés. 



   Du réservoir 1 part un tuyau 2 qui débouche dans le côté aspiration d'une pompe à haute pression 3. Un   tuyau 4   partant du refoulement de la pompe 3 aboutit à un appareil de distillation 5 renfermant un serpen- tin 6. L'appareil 5 comprend le foyer en maçonnerie usuel dans lequel sont disposés un mur d'autel 7 et un ou plusieurs brûleurs 8. L'huile ou distillat à traiter est refoulé par la ou les pompes 3 et le   tuyau 4   dans un serpentin 6 qui est placé dans l'appareil de dis- tillation et est soumis aux températures relativement élevées régnant dans cet appareil.

   Dans un mode opé- ratoire préféré, le distillat en cours de traitement est maintenu dans le serpentin 6 sous des pressions supérieures à la pression atmosphérique et variant de 
48 Kg à 80 Kg par cm2; et pendant le passage du dis- tillat dans le serpentin 6 on règle la température de l'appareil de distillation de façon que ce distillat atteigne une température de traitement comprise entre 
260 et 3200 C. La vitesse d'écoulement du distillât à travers le serpentin 6 est sujette à varier selon la nature et le degré de traitement qu'exigent les distillats ainsi traités.

   Par exemple, un distillat   craoké   dans la phase de vapeur et dont la teneur en composés non saturés nuisibles est plus grande que 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 celle du distillat à phase liquide sera maintenu dans la zone de polymérisation constituée par le serpentin 6 pendant un temps plus long qu'un dis- tillât qui a été cracké dans la phase liquide et qui, ainsi qu'on l'a dit précédemment, n'exige pas le même degré de traitement que le produit à phase de vapeur puisque sa teneur en composés donnant nais- sance à des gommes est plus faible,, Par conséquent, les huiles ou distillats ainsi traités peuvent être maintenus dans la zone de polymérisation pendant des temps variant de quelques secondes à 15 minutes ou davantageo Dans la zone de polymérisation, les dis- tillais sont maintenus dans la phase liquide,

   étant donné que les pressions appliquées sont plus que suffisantes pour surmonter la vaporisation des huiles dont sont composés lesdits distillats à la tempéra- ture   spécifiéeo   En soumettant ainsi les distillats aux conditions spécifiées de pression, température et temps, sans l'application d'un catalyseur, une polymérisation complète et efficace des composés nuisibles donnant naissance   à des   gommes s'effectue, de sorte que les huiles contiennent des composés dont les points   dU ébullition   sont notablement supé- rieurs à ceux deshuiles ordinairement introduites dans la zone de polymérisation par la pompe 3.

   A leur sortie du serpentin 6, les huiles passent direc-   tement,   pendant quelles sont à l'état liquide et sous pression, dans un récipient 9 qui contient à sa partie inférieure une couche 10 de terre à foulon ou matière équivalente,, On refoule les huiles à travers cette couche de terre à foulon, dans le but   d'en   éliminer les composés qui possèdent une couleur indésirableo De cette   manièrep   le procédé élimine 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 des distillats ou huiles traités non seulement les composés donnant naissance à des gommes, mais aussi las composés qui tendent à les souiller ou à les colorer. 



   Pendant leur passage à travers la couche de terre à foulon que renferme le récipient 9. les huiles sont maintenues à l'état liquide par l'application de pres- sions élevées. 



   Après leur passage à travers la couche de terre à foulon, les huiles quittant le récipient 9 passent par un tuyau 11 puis par un orifice calibré ou détendeur de pression 12 situé immédiatement à proximité d'une tour de fractionnement normale 13. 



   En raison du traitement décrit plus haut, les gommes ou substances colorées nuisibles sont obtenus dans les huiles sous forme de composés de points d'é- bullition élevé. Par un fractionnement soigneux réalisé de la manière ordinaire dans la tour 13, ces composés de point d'ébullition élevé sont recueillis au fond de la tour, dont on les retire par un tuyau à robinet   il}..   



   Les huiles désirées de point d'ébullition convenable s'échappent de la partie supérieure de la tour 13 sous forme de vapeurs et sont conduites par un tuyau d'é- chappement 15 à un condenseur   16,   puis recueillies sous forme de carburants à moteur finis dans le réservoir   17.   



  En éliminant les composés polymérisés que renferment ces huiles, on peut conserver indéfiniment ces dernières dans les conditions d'emmagasinage et de manutention usuelles sans qu'on ait à craindre aucune formation d'une nouvelle quantité appréciable de gommes dans ces huiles. Si on le désire, un tuyau d'admission de gaz 
18 muni d'un robinet peut être relié au tuyau 2 dans le but d'introduire des quantités réglées de gaz dit "fixe" provenant des appareils à cracker 1'huile dans 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 la zone de polymérisation, conjointement avec les distillats provenant du réservoir 1.

   On a trouvé que lorsque des gaz fixes ayant été produits à l'aide d'huiles de point   dU ébullition   élevé par un traitement pyrogéné, sont soumis aux conditions de température, pression et temps qui interviennent dans le serpentin de traitement 6, ces gaz se polymérisent pour donner naissance à des composés supplémentaires de poids molé- culaires plus élevés qui peuvent ensuite être récupérés en proportions élevées sous forme   d'un   distillat cons- tituant un carburant à moteuro Ce gaz fixe ou permanent peut, ou non, être introduit dans l'appareil et n'a pas d'effet sur le mode   d'action   général précédemment décrit. 



     On   a constaté qu'on obtient 1?effet de   dégommage   sensiblement intégral désiré en raison des pressions et températures élevées appliquées conjointement avec le facteur de temps convenable et que, bien qu'aucune décoloration importante ne puisse être obtenue dans le serpentin 6, la couche   d'argile   10 produit,   lorsqu'elle .   est disposée de la façon Indiquée, l'effet de décolo- ration désirée 
Dans le mode de réalisation de la   fig.2,   les vapeurs polymérisées sont conduites directement de la zone de polymérisation 6 de 19appareil de distillation 5 à une tour de fractionnement 13 A, la pression étant réduite par le détendeur 12 A.

   Dans la tour 13A, les huiles vaporisées légères de point d'ébullition désiré s'échappent par le tuyau 15 et se rendent par l'intermé- diaire du condenseur 16 à un réservoir 17. On a trouvé que ces huiles qui passent par le tuyau 15 possèdent la couleur désirée et n'exigent aucun traitement de décolo- ration. Les huiles polymérisées de point d'ébullition 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 élevé sont évacues par le tuyau   il}..   Toutefois, dans la tour 13 A, on retire d'un point de cette tour situé près de sa partie inférieure un condensat qui, tout en possédant un point d'ébullition un peu plus élevé que celui s'échappant par le tuyau 15, est encore compris entre les limites admissibles d'un carburant pour moteur.

   Cette fraction ou condensat qui est retiré de la tour 13 A par le tuyau 18 contient des composés qui donnent lieu à des colorations et qui exigent un traitement supplémen- taire pour que la fraction possède la limpidité et la couleur désirées pour les usages industriels, Dans l'appareil de   fig.l,   la décoloration de cette fraction est obtenue à l'aide de la couche de terre à foulon 10, mais dans le mode de réalisation de fig.2, les huiles sont condensées d'une façon fractionnée pour séparer la fraction qui contient les composés donnant lieu à des colorations, de sorte que c'est cette fraction   sàulement   qui exige un traitement de décolo- ration, On pourrait aussi faire passer cette fraction à travers une couche de terre à foulon, mais on a trouvé recommandable d'appliquer de faibles quantités d'acide sulfurique.

   On retire cet acide du réservoir 19 et on le mélange avec le condensat passant par le tuyau 18. Un mélange complet de l'acide avec les huiles s'effectue dans les bacs de traitement continu 20.   L'acide   est finalement neutralisé par de la soude caustique dans une cuve 22 et les huiles déco- lorées sont transférées à un réservoir collecteur 21. 



   On remarquera que, dans le fonctionnement de la tour 9, les huiles en cours de traitement sont à l'état, liquide et exercent sur les gommes ou   polymè-   res qui adhèrent aux particules de terre à foulon de 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 de la couche 10 une action de dissolution qui a pour effet de débarrasser les polymères de la terre à foulon en les lavant et de permettre d'employer la terre   d'une   façon   répétée   sans en ajouter ou sans la remplacer., 
Dans le fonctionnement de   1 appareil   de la fig.2, despressions de l'ordre de 24 à 40 kg par cm2 peuvent être appliquées aux huiles traversant la chaudière de distillation 5,

   ces pressions n'étant pas suffisan- tes pour maintenir l'huile à   l'état   liquide lorsque cette huile est chauffée à des températures de l'ordre de 260-340  Co Toutefois, on obtient le degré désiré de polymérisation dans ces conditions en conservant plus longtemps les vapeurs d'huile dans la tour de fractionnement 13 A et en maintenant les huiles sous pression, pendant que lesdites vapeurs sont renfermées dans ladite tour, par   1 application   d'un robinet   15 A   monté sur le tuyau 15 de la tour de fractionnement. 



   Lorsque ce mode opératoire est appliqué, le robinet 
12   A   est maintenu complètement ouvert. 



   Ce procédé présente l'avantage d'être beaucoup plué économique que les autres procédés de polymérisa- tion appliqués   jusqu9à   ce jour pour le but visé, ce qui résulte de l'économie   réalisée   dans la dépense en argile et dans la manutention des polymères.

   La polymérisation des gommes s'effectue dans le serpentin 
6 sans l'aide d'un catalyseur tel que la terre à foulon, et la seuls terre à foulon utilisée est celle de la couche 10 qui ne se détériore que lentement pour cette raison que les réactions principales sont réalisées efficacement dans l'appareil de distilla- tion sans   laide     d'argile    De plus, le fractionnement assuré par la tour 13 effectue une élimination effi- 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 caca de la fraction de gazoline traitée que renferment les composés polymérisés en permettant à ces derniers composés indésirables d'être retirés de la partie inférieure de la tour à l'état exempt de fractions de gazoline, ce qui évite la nécessité de traiter de nouveau la fraction des polymères.

   En outre, le procédé ne présente aucune des difficultés mécaniques qu'on éprouve lorsqu'on refoule de la terre à foulon avec les huiles à traiter à travers un appareil de distillation tubulaire. Dans un mode opératoire de ce genre, la terre à foulon tend à corroder fortement les pièces métalliques avec lesquelles elle entre en contact, d'où il résulte qu'il est fréquemment néces- saire de remplacer des pièces usées dans les appareils de ce genre, ce qu'on évite dans l'appareil précédem- ment décrit. 



   REVENDICATIONS. 



   1.- Procédé pour éliminer .des huiles de pétrole crackées les corps donnant lieu à la formation des gommes qu'elles renferment, ce procédé consistant à refouler les hydrocarbures   crackés   à travers une zone de polymérisation à une température 'qui serait ordi- nairement suffisante pour provoquer la vaporisation, les hydrocarbures étant toutefois soumis, pendant leur passage à travers ladite zone, à une   pression, qui   les maintient à l'état liquide, à détendre les hydrocar- bures, après leur passage à travers ladite zone, en vue de les vaporiser et à fractionner les vapeurs pour séparer les composés, polymérisés de point d'ébulli- tion élevé des vapeurs d'hydrocarbures du point d'é-   bullition   désiré. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 2.- Procédé pour éliminer des huiles de pétrole <Desc/Clms Page number 11> crackées les corps donnant lieu à la formation des gommes qu'elles renferment, selon la revendication 1, ce procédé consistant à maintenir les hydrocarbures à l'état liquide dans la zone de polymérisation pendant un temps suffisant pour effectuer la polymérisation des composés donnant lieu à la formation de résines ou de gommes, en raison de la durée du traitement réalisé dans cette zone.

   3.- Procédé pour éliminer des huiles de pétrole crackées les corps donnant lieu à la formation des gommes qu'elles renferment,selon la revendicationl, ce procédé consistant à faire passer les huiles de pétrole à traiter sous forme d'un courant ininterrompu à travers la zone de polymérisation et à régler le débit selon la nature des hydrocarbures à traitero 4.- Procédé pour éliminer des huiles de pétrole crackées les corps donnant lieu à la formation des gommes qu'elles renferment', selon la revendication 3, ce procédé consistant à régler la vitesse des huiles de pétrole crackées dans leur passage à travers la zone de polyméri- sation et la durée du traitement selon la proportion des composés non saturés présents dans les huiles de pétrole.

   5.- Procédé pour éliminer des huiles de pétrole crackêes les corps donnant lieu à la formation des gommes qu'elles renferment selon les revendications 3 et 4, ce procédé consistant à refouler les huiles à travers la zone de polymérisation chauffée sous forme d'un courant de forme allongée et de section transversale limitée.

   6.- Procédé pour éliminer des distillats de pétrole crackés les corps donnant lieu à la formation des gommes qu'ils renferment, selon la revendicationl, ce procédé étant caractérisé par le fait que les hydrocarbures à traiter sont conduits à travers une zone de chauffage dans <Desc/Clms Page number 12> laquelle ils sont maintenus à une température comprise entre 260 et 320 C pendant que la pression varie de 48 à 80 Kg par cm2.

   7.- Procédé pour éliminer des distillats de pétrole crackés les corps donnant lieu à la formation des gommes qu'ils renferment, selon la revendication 1, ce procédé consistant à éliminer de ces distillais les corps qui leur communiquent de la couleur après que ces distillats ont été exposés aux conditions de tempé- rature et de pression qui provoquent la polymérisation des composés donnant lieu à la formation de gommes.

   8. - Procédé pour éliminer des distillats de pétrole crackés les corps donnant lieu à la formation des gommes qu'ils renferment, selon la revendication 7, dans lequel on réalise l'élimination des corps de coloration en faisant passer les hydrocarbures traités à travers une couche filtrante pendant qu'ils sont encore à l'état liquide, et effectue ensuite le fractionnement des hydrocarbures filtrés.

   9.- Procédé pour éliminer des distillats de pétrole crackés les corps donnant lieu à la,formation des gommes qu'ils renferment, selon la revendication 7, ce procédé étant caractérisé par le fait que la couche filtrante à travers laquelle on fait psser les hydrocarbures traités est une couche de terre à foulon disposée dans un réci- pient maintenu à une pression suffisamment élevée pour empêcher la vaporisation des hydrocarbures qu'il renferme.

   10.- Procédé pour éliminer des distillats de pétrole crackés les corps donnant lieu à la formation des gommes qu'ils renferment, selon la revendication 1, ce procédé consistant à fractionner les hydrocarbures <Desc/Clms Page number 13> immédiatement après qu'ils ont traversé la zone de polymérisation, jusquà ce que les éléments relative, ment volatils des corps de coloration aient été trans- formés en éléments non volatils par polymérisation, les éléments non volatils des corps de coloration restant séparés des vapeurs, qu'on retire de la zone de frac- tionnement et qu'on condense pour produire un distillat ayant la limpidité de l'eau et ne contenant pas de compo- sés donnant lieu à la formation de gommes.

   11.- Procédé pour-éliminer des distillats de pétrole crackés les corps donnant lieu à la formation des gommes qu'ils renferment, selon la revendication 9, ce procédé consistant à maintenir la zone de fractionne** ment sensiblement à la même pression que dans la zone de polymérisations les vapeurs étant retirées de la zone de fractionnement à cette pression élevée et la détente étant produite après la condensation des vapeurs.

   12.- Procédé pour éliminer des distillats de pétrole crackés les corps donnant lieu. à la formation des gommes qu'ils renferment selon la revendication 10, ce procédé consistant à retirer de la zone de fractionnement les corps à l'état liquide donnant lieu à la formation de gommes et produisant des colorations d'un point de cette zone éloigné de celui auquel les vapeurs sont retirées de ladite zone, 13.- Procédé pour éliminer des distillats de pétrole crackés les corps donnent lieu à la formation des gommes qu'ils renferment, selon les revendications 10 et 11, ce procédé consistant à retirer de la zone de fractionne- ment, en plus des vapeurs et du résidu donnant lieu à la formation de gommes,

   un liquide de composés donnant lieu à la formation de gommes mais contenant encore des corps producteurs de coloration et à traiter le dit <Desc/Clms Page number 14> liquide pour éliminer ces corps producteurs de coloration et composés producteurs de gommes suscep- tibles d'être encore présents dans ce liquide, 14.- Procédé pour éliminer des distillats de pétrole crackés les corps donnant lieu à la formation des gommes qu'ils renferment, selon la revendication 13, ce procédé consistant à effectuer le traitement du liquide retiré de la zone de fractionnement, en plus des vapeurs et du résidu producteur de gommes, par un acide et à neutraliser ensuite le liquide traité par un alcali pour produire un carburant à moteur ne contenant pas de corps producteurs de gommes et de coloration.

   15.- Procédé pour éliminer des distillats de pétrole crackés les corps donnant lieu à la formation des gommes qu'ils renferment, selon la revendication 1, ce procédé étant caractérisé par le fait que la matière première appliquée pour le traitement des hydrocarbures est constituée par le produit final résultant du cracking'à phase de vapeur des hydrocar- bures relativement lourds.

   16.- Procédé pour éliminer des distillats de pétrole crackés les corps donnant lieu à la formation des gommes qu'ils renferment, en substance comme décrit et pour le but spécifie.