BE398767A - - Google Patents

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BE398767A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B55/00Coking mineral oils, bitumen, tar, and the like or mixtures thereof with solid carbonaceous material
    • C10B55/02Coking mineral oils, bitumen, tar, and the like or mixtures thereof with solid carbonaceous material with solid materials

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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description


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  PROCEDE POUR LE TRAITEMENT DES HYDROCARBURES ET DES   MATIERES   BITUMINEUSES SOLIDES. 



   La présente invention a pour objet la transformation et la cokéfaction continues de mélanges contenant des hydrocarbures liquides et des matières bitumineuses solides en suspension. 



   L'invention assure cette transformation et cette cokéfaction continues par un procédé suivant lequel on oblige le mélange à traverser une zône de chauffage où on l'amène à une température de préférence inférieure à celle à laquelle pourrait se produire une formation nuisible de coke dans l'élément de chauffage,

   après quoi le mélange est amené dans une zône de réaction plus large eù les vapeurs se séparent du résidu qui n'est pas à l'état de vapeur et où le dégagement des 

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 parties volatiles des matières bitumineuses et la trans- formation de l'hydrocarbure liquide se trouvent favori sés par l'introduction d'une assez grande quantité d'un agent de transfert de chaleur chauffé de préférence à une température supérieure à celle du mélange pour transmettre sa chaleur aux matières bitumineuses pendant que ces dernières se trouvent à l'état de particules dis- tinctes séparées l'une de l'autre ou sous forme d'une pellicule relativement mince. 



   La partie liquide de la charge à laquelle doit s'appliquer le procédé peut comprendre tout hydrocarbure liquide) par exemple des huiles lourdes de pétrole telles que des huiles brutes ou des résidus de première distilla- tion, du mazout, des distillats de craquage ou de dis- tillation régulière tels que le gas-oil, des distillats obtenus sous pression, des queues de distillation sous pression, des distillats de pétrole lampants, etc... 



   L'invention couvre également l'utilisation de produits autres que les dérivés du pétrole tels que par exemple , les brais ou goudrons de houille, les huiles de créosote etc... ainsi que les liquides aromatiques plus légers. 



   On peut citer comme exemple des matières   bitumi-   neuses, carbonées ou hydrocarburées solides que l'on peut Utiliser et que l'on a désignées ci-dessus pour plus de facilité par le terme de matières bitumineuses les produits suivants: charbon, tourbe, lignite, houille menus et autres résidus carbonés, goudrons, brais, schistes, matières asphaltiques, naturelles ou   synthé   tiques, gilsonite, grahamite, albertite, et toutes autres 

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 matières classées d'une manière générale comme matières bitumineuses ou hydrocarburées solides ou demi-selides. 



   La matière bitumineuse, de préférence à l'état pulvérisé ou finement divisé, est mélangée avec   l'hydro-   carbure liquide et peut être mise en suspension au moment voulu dans l'huile à l'aide de tout agent émulsifiant approprié. 



   L'un des caractères de l'invention réside dans les moyens nouveaux et avantageux permettant de retirer les parties volatiles de la matière subissant le   trai   tement de transformation et de cokéfaction sans qu'il soit nécessaire de soumettre la charge à un chauffage exagéré avant son introduction dans la zone de   cokéfac   tion, ce qui aurait pour résultat la formation et le dépôt de quantités exagérées de substances carbonées dans l'élément de chauffage.

   La manière de chauffer le mélange d'hydrocarbure et de matière bitumineuse entrant dans la zône de réaction et de cokéfaction suivant le procédé conforme à l'invention évite également la nécessité de chauffer extérieurement la zône de cokéfaction eu d'avoir recours à l'oxydation ou à la combustion partielle des matières soumises à la cokéfaction.   L'a-   vantage qui en résulte apparaîtra clairement aux   person   nes compétentes. 



   La demanderesse sait qu'on a déjà proposé de traiter le charbon en le soumettant en masse à un agent chauffé par des moyens extérieurs pour faire dégager les éléments volatils du charbon. Un tel traitement serait inefficace pour le dégagement des matières vela- 

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 tiles du charbon en masse; en effet, il est pratiquement impossible de soumettre l'ensemble du charbon de la   mas@   à un traitement uniforme ou à un traitement tel qu'il donne un produit uniforme, Dans le cas du traitement envisagé antérieurement, l'agent de chauffage forme toujours des canaux de passage en dégageant exagérément les matières volatiles de certaines parties de la nasse traitée dont   d'autres   éléments ne dégagent leurs   ma-   tières volatiles que d'une manière insuffisante.

   De plus, la chaleur provenant de   l'agent   de chauffage se trouve dissipée par les éléments de la masse de matières bitumineuses qui viennent d'abord au contact de l'agent de chauffage, la conductibilité calorifique des masses bitumineuses et carbonées étant si faible que l'on ne peut compter entièrement sur ce mode de traitement pour assurer la dévolatilisation.

   La demanderesse   conna@   également les méthodes antérieures consistait à traiter les matières bitumineuses en les chauffant mélangées à l'huile et en les faisant passer ensuite, ainsi   mélan   gées, dans une zône de cokéfaction pe recevant pas de chaleur supplémentaire, Cette méthode est inefficace parce qu'il est impassible dtamener un mélange de charbon et d'huile contenant des proportions notables de charbon à une température suffisante pour le dégagement des éléments volatils du charbon sans qu'il y ait de dépôt des matières en suspension sous forme de coke dans la zône de chauffage, ce qui boucherait cette zône ou en réduirait les dimensions sous   lace,   

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 tien de ce dépôt ou du craquage et de la cokéfaction des hydrocarbures du mélange. 



   L'artifice complémentaire constitué par un essai de dégagement des parties volatiles de la masse de coke ainsi déposée dans la chambre de cokéfaction par introduction d'un agent de chauffage dans le coke accumulé est inefficace pour les raisons déjà données, sans compter la difficulté complémentaire que l'on trouve à chauffer avec un agent de chauffage fluide une masse agglomérée ou partiellement agglomérée.

   Dans de telles conditions, le chauffage doit dépendre du transport calorifique à travers la masse soumise au traitement et les substances carbonées mentionnées ont une conductibilité calorifique tellement faible, qu'elle rend cette méthode inefficace pour atteindre le but proposé,
Suivant le procédé conforme à l'invention, le mélange des matières bitumineuses et d'hydrocarbures liquides, par exemple de charbon et d'huile, est amené à traverser la zône de chauffage sous forme d'un courant et il y est chauffé à une température insuffisante pour amener le dépôt des matières suspendues dans la zône de chauffage ou pour provoquer le bouchage de la zône de chauffage par cokéfaction et craquage des hydrocarbures liquides ou par le dépôt combiné ou non à cette cokéfaction;

   le mélange chauffé s'écoulant toujours sous forme de courant est introduit d'une manière continue dans la zône de réaction ou de cokéfaction en même temps que l'agent de chauffage fluide   chanf   

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 fé séparément est amené au contact du mélange chauffé arrivant dans la zône de réaction ou de cokéfaction de manière à provoquer le craquage et la cokéfaction des   hydrc   carbures liquides et le dégagement des parties volatiles des particules suspendues des substances bitumineuses pendant qu'elles sont encore sous forme de particules séparées à peu près distinctes.

   Ce mode de traitement oblige les matières en traitement à venir au contact intime avec l'agent de chauffage en facilitant au maximum le transfert de chaleur de l'agent de chauffage aux matières en traitement et en rendant plus complète la réaction désirée qui donne naissance à un produit de qualité uniforme en ce qui concerne les matières volatiles, le dégagement   deatières   volatiles se faisant d'une manière uniforme et au degré voulu,

  
La présente invention constitue également un perfectionnement par rapport à la technique antérieure en ce sens que le mélange de matières bitumineuses et d'huile minérale en traitement dégage ces matières volatiles d'une manière continue sous l'action de l'agent de chauffage grâce à ce que l'on soumet des couches relativement minces du mélange traité à la partie supérieure de la masse de coke dans la chambre au contact direct de l'agent de chauffage. On élimine ainsi les inconvénients décrits auxquels on se heurte lorsqu'on cherche la dévolatilisation d'une grande masse de matières bitumineuses ou carbonées en utlisant un volume relativement faible de l'agent de chauffage.

   Lorsqu'on fhauffe un mélange de charbon et d'huile sous forme de 

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 couche mince ou à l'état finement divisé et avec un rapport très élevé entre la matière en cokéfaction et l'agent de chauffage, le transfert de chaleur de l'agent de chauffage au mélange traité se fait d'une manière efficace en produisant une dévolatilisation progressive et uniforme.

   On comprendra que le résultat obtenu en ce qui concerne l'uniformité du produit carboné résiduel est dû au fait que la chaleur est appliquée à la matière bitumineuse pendant qu'elle se trouve séparée en particules distinctes, séparées l'une de l'autre, ou en couches relativement minces de manière à n'offrir que peu ou pas de résistance au transfert de chaleur aux particules bitumineuses, les deux résultats indiqués se produisant simultanément et d'une manière progressive Les prescriptions conformes à l'invention permettant également d'utiliser un rapport élevé entre la quantité d'agent de chauffage et la quantité de matières non cokéfiées résiduelles soumises à cokéfaction à un moment donné quelconque dans la zône de cokéfaction,

   ce qui permet d'obtenir une cokéfaction et une dévolatilisation du résidu plus complète et plus uniforme que ce ne serai le cas autrement. Le rapport entre l'agent de chauffage et les matières résiduelles .on cokéfiées doit être maintenu au moins à l: 1 dans la cas de l'invention et en général il est avantageux de prévoir un rapport de 3: 1 à 10: 1 ou davantage. 



   Dans un mode d'exécution, on contrôle indépendamment les conditions de transformation des produits intermédiaires provenant du traitement et comprenant le 

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 condensat de reflux pris en totalité ou sous forme d'une fraction volatile choisie provenant de la zône de dis-    tillation fractionnée ; cesproduits intermédiaires trans   formés sont ensuite introduits à une température   relati-   vement élevée au contact direct des matières à cokéfier, de telle sorte qu'ils servent ainsi d'agent de chauffage pour la transformation ultérieure et la cokéfaction de la charge, ainsi que pour une dévolatilisation sensible du résidu carboné;

   ils servent en même temps à la trans formation ultérieure des produits intermédiaires en vue d'un rendement accru en produits utiles tels que du combustible pour moteur à grand pouvoir antidétonant. 



  Le condensat de reflux est chauffé à une température supérieure à celle du mélange de charbon ou autres matières bitumineuses et d'huile ou de matières goudron  neuses. 



   Une variante consisterait à chauffer à la températn désirée et à introduire dans la zône de cokéfaction comme agent de chauffage une partie du gaz produit par le système ou une partie ou la totalité des distillats légers du système mélangés ou non au gaz. On comprendra que ces divers produits peuvent servir d'agents de chauffage, so séparément, soit mélangés de toute manière voulue. On soumet l'agent de chauffage à un contrôle séparé en ce qui concerne les conditions de température, de pression et de durée de traitement, de manière à permettre divers modes d'exécution du procédé conforme à l'invention et à assurer des rendements maxima de l'un quelconque des différents produits que l'on peut obtenir.

   Par 

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 exemple en dehors de la production de coke ou de matières carbonées présentant une teneur assez faible en matières volatiles, on peut exécuter le procédé en vue de l'obtenu tion simultanée de rendements maxima en distillats légers tels que du combustible pour moteurs ayant un fort   pouvoi   antidétonant ou encore des gaz ou des produits liquides plus lourds tels que de l'huile destinée au craquage, du fuel-oil etc... ou différentes combinaisons de ces produits ou encore pour la production de l'agent de chauffage lui-même,
On a représenté schématiquement et à titre d'exemple au dessin ci-joint une forme d'exécution de   l'appa-   reillage permettant l'exécution du procédé. 



  $ La charge qui peut comprendre des matières   bitumi'-   neuses solides telles que du charbon par exemple,   mélang@@   avec des huiles hydrocarburées, peut être amenée par la conduite 1 et le robinet 2 à la pompe 3 qui l'envoie à la conduite 4 et le robinet 5 à Isolément de chauffage 6. On comprendra que l'on peut, si on le désire, chauffer préalablement la charge de toute manière appropriée connue non représentée au dessin, avant de l'introduire dans le serpentin de chauffage.

   Le serpentin de chauffage 6 est disposé dans le four 7 de toute forme appropriée appliquant suffisamment de chaleur à la matière traverle serpentin de chauffage pour l'amener rapidement à la température de transformation désirée sans la laisser assez longtemps à une température suffisamment élevée pour produire une cokéfaction exagérée et un dépit de coke dans le serpentin de chauffage ou dans la conduite allant de là à la chambre de cokéfaction.

   On utilise de préférence une pression sensiblement au-dessus de la 

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 pression atmosphérique à la sortie du serpentin de chauf- fage, bien que l'on puisse   utiliser.si   on le désire, une pression égale ou légèrement supérieure à la   tempé   rature atmosphérique, Les matières chauffées sont   éva-   cuées du serpentin de chauffage dans la chambre de co- kéfaction 10 par la conduite 8 et le robinet 9,   Quand   on le désire, en peut, au lieu de les faire pénétrer à la partie supérieure de la chambre de cokéfaction, comme représenté, en sortant de la conduite 8, faire passer tout ou une partie réglée des produits provenant du ser- pentin 6 en un autre point quelconque approprié de la chambre de cokéfaction. 



   Le traitement dans la chambre de cokéfaction 10 se fait de préférence à une pression réduite par rapport à celle utilisée à la sortie du serpentin, au cas où lton utiliserait dans ce dernier une pression sensible- ment supérieures à la pression atmosphérique.$ la pression appliquée au courant d'huile chauffée étant sensiblement réduite au droit du passage du robinet 9, tandis que la chambre de cokéfaction est de préférence bien calo- rifugée pour retenir la chaleur, bien que cette   disposi,-   tion *'apparaisse pas sur   @@   dessin.

   Bien que   l'on   n - ait représenté qu'une seule chambre de cokéfaction sur le dessin, l'invention prévoit aussi bien l'utilisation d'une série de telles chambres quand on le   désire.   auquel cas elles peuvent fonctionner simultanément ou plutôt elles sont successivement en service, en nettoyage et prêtes pour entrer à nouveau en service de manière que ne la durée du cycle d'opérations/soit pas limitée par, 

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 la capacité de la chambre de cokéfaction. Quand le coke accumulé remplit à peu près entièrement la chambre de cokéfaction, celle-ci peut être isolée pour permettre l'enlèvement du coke de toute manière appropriée bien connue, après quoi on peut préparer la chambre pour rentrer en service à nouveau.

   La chambre 10 comporte une conduite d'évacuation 47 commandée par le robinet 48 et pouvant servir également à l'introduction de vapeur, d'eau ou d'un autre agent de refroidissement dans la chambre de cokéfaction à la fin du traitement pour hâter le refroidissement et faciliter le nettoyage de la   chamb@  
Les produits à l'état de vapeurs dues au craquage et à la cokéfaction sortent de la partie supérieure de la chambre de cokéfaction par la conduite 11 et le   robi   net 12 et sont soumis à la distillation fractionnée dans la chambre de fractionnement 13, de manière que les constituants bouillant au-dessous de la gamme désirée de produits distillés légers se condensent comme condensat de reflux.

   La totalité du condensat de reflux peut s'accumuler à la partie inférieure du dispositif de fractionnement 13 pour être retiré par la conduite 24 et le robinet 25 vers la pompe 26 qui   louvoie   par la conduite 27 et le robinet 28 dans le serpentin de chauffage 29 où il est soumis à un traitement ultérieur, comme il sera décrit ci-après.

   On pourrait, encore, si on le désirer retirer seulement de la manière décrite de la partie inférieure de la chambre de fractionnementpour les   en    voyer à la pompe 26, les constituants du condensat de 

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 reflux à point d'ébullition élevé comprenant des   pro   duits ne pouvant subir de traitement ultérieur aux haute températures appliquées dans le serpentin 29, auquel cas ces fractions lourdes de condensat de reflux peuvent être renvoyées en totalité ou   enpârtie   par la conduite 27, la conduite   43,. le   robinet   44   et la conduite 4, pour subir un traitement complémentaire dans le serpentin 6 avec la charge;

   on pourrait encore, si on le désire, re tirer tout ou partie de ces fractions lourdes par la conduite 45 et le robinet 46 pour leur faire quitter l' appareillage. Quand on le désire, on peut exécuter le procédé en vue de l'obtention d'une grande quantité d' huile combustible de bonne qualité auquel cas les composants du condensat de reflux qui peuvent être utilisés dans le combustible, peuvent être séparés des   constit@@'   ayant un point d'ébullition inférieur dans la chambre de fractionnement 13;

   on les retire alors de l'appareil. lage comme il a été décrit par la conduite 45 et le robi net 46 pour les amener à un dispositif de refroidissement ou à un réservoir d'emmagasinage ou à tout autre dispositif voulu. mu cas où l'on ne retirerait, comme décria, que les fractions du condensat de reflux à haut point d'é-   bullition   de la partie inférieure de la chambre de frac-   tionnement   les fractions à point d'ébullition plus bas susceptibles d'être traitées dans le serpentin 29 peu.vent être prélevées en un ou plusieurs points appropriés de la chambre de fractionnement. en passant par exemple 

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   par^la   conduite 49 et le robinet 50, pour se rendre à la pompe 51 qui les envoie par la conduite 52, le robinet 53 et la conduite 27 au serpentin de chauffage 29. 



   Un four 40 de tout type approprié renferme le serpentin 29 et lui fournit la chaleur nécessaire pour amener les produits traversant ledit serpentin à la température de transformation désirée relativement élevée, de préférence à une pression supérieureà la pression atmosphérique, Les produits ainsi chauffés sortent par la conduite 41 et le robinet 42 pour pénétrer dans la chambre de cokéfaction 10, de préférence   au@dessous   du niveau des matières résiduelles dans celle-ci ou tout au moins andessous du niveau de tout résidu non cokéfié dans ladite chambre, cet agent de chauffage favorisant la cokéfaction du résidu et la dévolatilisation du coke.

   L'invention prévoit aussi de faire passer l'agent de chauffage non plus directement du serpentin 29 dans la chambre 10, mais par l'intermédiaire de la conduite 41  et du robinet 42' dans la conduite 8 eù il se mélange avec le courant de matières chauffées provenant du serpentin 6 avec lesquelles il rentre dans la chambre 10.

   Dans les deux cas, l'huile fortement chauffée provenant du serpentin 29 sert d'agent de chauffage pour faciliter la transformation et la cokéfaction de la charge et pour assurer une dévolatilisation sensible du coke, Au cas où l'on utilise une pression élevée supérieure à la pression atmosphérique dans le serpentin 29, on peut la réduire à la pression utilisée dans la chambre de cokéfaction avant d'introduire dans   celle-ci   l'huile fortement chauffée par le robinet 42 de la conduite 41 ou 

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 par le robinet 42t de la conduite   41   suivant le cas. 



   Lorsque l'agent de chauffage provenant du serpentin 29 est amené directement dans la chambre de cokéfaction, il vient au contact direct de la couche supérieure   relati.   vement mince de la charge chauffée non cokéfiée amenée dans la chambre de cokéfaction comme décrit en même temps que l'agent de chauffage y est introduit, En raison du peu d'épaisseur de celle-ci et du rapport relativement élevé entre les volumes de l'agent de chauffage et des substances non cokéfiées dans la chambre de cokéfaction, rapport bien supérieur à celui utilisé dans le cas où l'agent de chauffage traverse une masse considérable de matières non cokéfiées, on obtient une cokéfaction   rapi   de et sensiblement uniforme de la charge,

   On arrive à un résultat analogue lorsqu'on mélange l'agent de chauffage avec la charge chauffée dans la conduite 8 avant de   l'in-   troduire dans la chambre de cokéfaction, en raison du rapport élevé entre l'agent de chauffage et les matières non cokéfiées avec lesquelles il est mis en contact d'une manière intime. De cette manière l'agent de chauffage est au contact des matières bitumineuses contenues dans la charge, cette dernière étant à l'état finement divisé ou de particules distinctes et le contact intime ainsi obtenu assurant un traitement plus uniforme de la charge et une production de coke présentant des caractéristiques plus uniformes pendant tout le cycle d'opérations que dans le cas d'une cokéfaction en masse. 



   On comprendra que bien que l'on n'ait représenté 

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 qu'une seule conduite pour amener l'agent de chauffage du serpentin directement dans la chambre de cokéfaction, on puisse utiliser un certain nombre de ces conduites   débou   chant en divers points de la hauteur de la chambre et qu' puisse faire monter ensuite le point d'introduction à   mesu@   que le niveau du coke monte dans la chambre, auquel cas la totalité de l'agent de chauffage peut pénétrer à des niveaux de plus en plus élevés à mesure que l'opération se poursuit ou encore une partie de cet   agent   de chauffage peut être introduite d'une manière permanente et continue en un point bas de la chambre pour assurer le maintien d'un dépôt de coke à peu près sec dans toute la chambre. 



  Bien entendu, l'invention prévoit aussi bien l'amenée d'une partie de l'agent de chauffage directement dans la chambre de cokéfaction et d'une   àutre   partie dans la conduite 8. 



   On prélève des fractions de   vppeur   ayant le point d'ébullition final désiré en même temps que le gaz non condensable produit à la partie supérieure de la chambre de fractionnement 13 pour le s faire passer par la conduite   14   et le robinet 15 dans le condenseur 16 où les vapeurs se condensent et se refroidissent, Le distillat résultant passe avec les gaz du condenseur 16 dans la conduite 17 et le robinet   18   pour être recueilli dans le réservoir 19. 



  Les gaz non condensables   s'y   séparent et soit évacués du réservoir par la conduite 20 et le robinet 211 ils sont soumis de préférence à l'action d'un dispositif d'absonption bien connu non représenté pour la récupération des compo  

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 sants utiles condensables. Le distillat recueilli dans le en réservoir 19 peut/être retiré par la conduite 22 et le robinet 23 pour se rendre au collecteur d'emmagasinage ou à tout dispositif de traitement ultérieur. Il peut, quand on le désire, être stabilisé par tout dispositif bien connu. 



   L'invention prévoit encore éventuellement le retrait d'une partie réglée des gaz non condensés sortant du réservoir 19 par la conduite 35 et le robinet 36 vers la pompe ou compresseur 37 qui les envoie par la condui- te 38, le robinet 39 et la conduite 27 au serpentin 29 soit seuls, soit en même temps que le condensat de reflux provenant de la chambre de fractionnement 13 ou que le distillat provenant du réservoir 19 ou que les deux, comme on l'expliquera ci-après* Au cas où le gaz re- cueilli dans le réservoir 19 est envoyé dans un   dispo   sitif d'absorption, comme indiqué ci-dessus, le gaz pauvre restant après l'enlèvement des composants liquéfiables liquides peut être envoyé à la pompe 37 par la conduite 54,

   le robinet 55 et la conduite 35 à la place du gaz chargé de vapeurs provenant du réservoir 19 auquel cas le gaz pauvre est envoyé par la pompe 37 dans le serpentin 29, comme il a été décrit. Lorsque le gaz est renvoyé comme décrit au serpentin 29 avec le condensat de reflux   prove   nant de la chambre de fractionnement 13, il peut servir d'abord comme agent de chauffage complémentaire et comme diluant du condensat de reflux, ce qui permet l'application d'une température plus élevée dans le serpentin 29 que cela ne serait le cas autrement sans transformation exagérée 

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 du condensat de reflux, Toutefois, au cas   où.   t l'on voudrait obtenir, en exécutant le procédé conforme à   l'invention,   surtout du coke et du gaz,

   on pourrait appliquer des conditions de transformation plus radicales suffisantes pour produire une gazéification sensible des produits alimentant le serpentin 29, auquel cas on ne renverrait au serpentin de chauffage 29 aucun condensat de reflux ou seulement de préférence les fractions de ce condensat ayant un point d'ébullition bas, comme il a déjà été expliqué, En ce cas, les conditions appliquées à la transformation dans le serpentin 29 peuvent éventuel. lement être assez sévères pour améliorer le gaz en accroissant considérablement son volume et en rédui- sant sa valeur calorifique. 



   Tout le distillat recueilli dans le réservoir 19 ou une partie réglée de celui-ci peut en être retirée si on le désire par la conduite 30 et le robinet 31 vers la pompe 32 qui l'envoie par la conduite 33, le robinet   34   et la conduite 27 au serpentin 29 où il peut servir de diluant et d'agent de chauffage complémentaire pour la cokéfaction, lorsqu'il alimente le serpentin en même temps que le condensat de reflux provenant de la chambre de fractionnement, Au cas où on n'enverrait au serpentin aucun condensat de reflux ou seulement ses fractions à point d'ébullition bas en même temps que le distillat accom- pagne éventuellement des gaz produits,

   les conditions de transformation régnant dans le serpentin peuvent être assez sévères pour améliorer le distillat en accroissant sensiblement son pouvoir antidétonant sans modifier 

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 exagérément la gamme de ses points d'ébullition, Au cas où l'on effectue le traitement en vue d'un rendement plus élevé en gaz on doit appliquer des conditions de trans,formation encore plus sévères pour traiter le distillat en chauffant le serpentin 29 suffisamment pour assurer une gazéification notable de ce distillat. 



   Qmand le distillat ou le gaz accompagné ou non de ce distillat provenant du réservoir 19 est ramené comme décrit au serpentin   29 et   en particulier quand on cherche à avoir un rendement très élevé en gaz, l'invention prévoit encore le retour de tout ou partie du conden sat de reflux récupéré à partir des vapeurs dans la chambre de fractionnement 13 pour être transformé à nouveau dans le serpentin 6, ce retour se faisant par la pompe 26 dans la conduite 24, par la conduite 43, le robinet 44 et la. conduite 4, le reste, s'il y en a, de S'ensemble du condensat de reflux étant éliminé par la conduite 45 et le robinet 46 comme décrit ci-dessus. 



   La température de transformation utilisée à la sortie du serpentin de chauffagequi reçoit la charge et le cas échéant les fractions du condensat de reflux ayant des points d'ébullition élevés, peut aller par exemple de 425 à 482 C. environ, de préférence sous une pression sensiblement supérieure à la pression atmosphérique   mesu   rant à la sortie du serpentin de chauffage de 6,5 à 35 atmosphères ou davantage, bien que 1'on puisse utiliser éventuellement dans cette zône des pressions égales ou peu supérieures à la pression atmosphérique.

   Lorsque le traitement se fait en vue de l'obtention de rendements 

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 élevés en distillats légers, les conditions de   transfor-   mation dans le serpentin   sépqré   qui reçoit les produits intermédiaires ou le s produits finaux légers comportent par exemple une température de 482  à   565 ce   de   préfé   rence avec une pression sensiblement supérieure à la pression atmosphérique mesurant à la sortie du serpen- tin de 13,5 à 55 atmosphères ou davatage. Quand on désire des rendements élevés en gaz, on applique des températures de transformation plus fortes allant de
540 à 650  ci ou davantage, dans le serpentin auxiliaire, sous une pression de préférence égale à la pression atmosphérique ou légèrement au-dessus,jusqu'à environ
7 atmosphères.

   La pression dans la chambre de cokéfaction peut être rendue à peu près égale à celle régnant à la sortie du serpentin utilisant la pression la plus basse, ou bien elle peut être réduite, la pression préférée pour cette chambre allant   d'environ 7   atmosphères à une valeur à peu près égale à la pression atmosphérique. 



   Les parties de l'installation servant au fractionnement, à la condensation et au rassemblement du distillat peu,- vent utiliser des pressions à peu près égales à celles régnant dans la chambre de cokéfaction ou légèrement réduites par rapport à elles. 



   On va maintenant donner un exemple particulier du mode de fonctionnement du dispositif appliquant   le   procédé à une charge constituée par un mélange en parties à peu près égales de   fuel-oil   ayant un poids spécifique dtenviron 0,9159 et de charbon bitumineux contenant environ 38% de composés volatils et mélangé à l'huile 

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 à l'état très divisé.

   La charge est soumise à une tempes rature d'environ 468 C. à une pression supérieure à la pression atmosphérique d'environ 13,5 atmosphères en la faisant passer à grande vitesse dans un serpentin de chauffage fortement chauffé de manière à amener rapidement le mélange à la température voulue, la charge chauffée étant ensuite envoyée dans des chambres de cokéfaction fonctionnant   à   tour de rôle et maintenue à une pression supérieure à la pression atmosphérique d'environ deux atmosphères. Les vapeurs provenant de la chambre de cokéfaction sont soumises au fractionnement pour l'obtenu tion d'un distillat léger dont les points d'ébullition se trouvent dans la gamme des points d'ébullition de l'èssence, ce distillat étant condensé et séparé des gaz produits.

   Les fractions goudronneuses à points   d'ébul..   lition élevés du condensat de reflux sont ramenées dans le serpentin de chauffage de la charge pour y être traitées à nouveau. Les fractions de ce condensat de reflux à points d'ébullition inférieurs dont le point d'ébullition final est d'environ 344 C. sont soumises dans un serpentin séparé à une température de transformation d'environ 510 C.

   à une pression supérieure à la pression atmosphérique d'environ 2 4 atmosphères et les produits fortement chauffés ainsi obtenus sont amenés au contact direct du résidu dans la chambre de cokéfaction, Ce traitement donnera pour 907,2 Kgs de charge environ 303 litres de distillat ayant des points d'ébullition compris dans la gamme des points   d'ébullition   de l'essence (et comprenant les distillats que l'on récupère sur les gaz) et présentant   u@   pouvoir antidétonant élevé, environ 453 Kgs de coke dont la teneur 

 <Desc/Clms Page number 21> 

 en   matière   volatiles est d'environ 6% et environ 114m3 de gaz non condensables ayant une valeur calorifique   d'en...   viron   5.370   calories par m3. 



   Dans un traitement légèrement différent semblable à celui qui vient   d'être   décrit, sauf en ce que le ser*. pentin auxiliaire reçoit une partie du distillat   prove   nant du réservoir collecteur en même temps qu'une frac  tion du condensat de reflux à point   d'ébullition   bas dont le point d'ébullition final est d'environ 304 C., on utilise une température de transformation d'environ 521 C, à la sortie de ce serpentin auxiliaire sous une pression supérieure à la pression atmosphérique mesurant en ce point environ 34 atmosphères,

   et la valeur   antidéto   nante du combustible pour moteur obtenue par ce procédé peut être accrue notablement aux dépens du volume de distillat produit avec un rendement accru en gaz et une réduction légère du rendement en coke ayant une volatilité moindre. 



   En retirant des fractions choisies à poids d'ébullition élevés et intermédiaires du condensat de reflux dans l'un ou l'autre des procédés décrits, on peut obtenir un   fuel@oil   de bonne qualité en toutes quantités jusqu'à environ 35% ou   davatage   de la charge aux dépens du rendement de tous les autres produits obtenus. 



   Dans un mode d'exécution légèrement différent destiné principalement à la production de coke ou de gaz, le condensat de reflux total est ramené dans le serpentin de chauffage de la charge,une température d'environ 482 C, étant appliquée à la sortie de cette zône sous une pression supérieure à la pression atmos- 

 <Desc/Clms Page number 22> 

 phérique d'environ 13,5 atmosphères.

   On applique une pression juste suffisante dans la zône de cokéfaction pour surmonter le frottement s'opposant à l'écoulement dans les parties suivantes de l'installation et on ramène d'une manière continue pendant toute l'opération le distillat produit avec une partie des gaz dans un serpentin auxiliaire où il est soumis à une température de trans formation d'environ 650 C. sous une pression sensiblement égale à la pression atmosphérique, les produits chauffés étant utilisés pour cokéfier les résidus par contact direct avec lui dans la chambre de cokéfaction.

   On obtient avec ce procédé pour 907,2 Kgs de charge, environ   544   Kgs de coke ayant une teneur d'environ   3% en   matières volatil 
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 les et environ 283au3 de gaz îneondënsableso, 
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Claims (1)

  1. "Ayant ainsi décrit notre invention et nous réservant d'y "apporter tous perfectionnements ou modifications qui nous "paraitraient nécessaires, nous revendiquons comme notre @propriété exclusive et privative". l - Procédé pour le traitement simultané de subs- tances bitumineuses et d'huiles hydrocarburées en vue de la production d'hydrocarbures à points d'ébullition bas et de la dévolatilisation de ces substances bitumi neuses caractérisé par le fait qu'il consiste à chauffer un courant de la charge constituée par un mélange des dites substances bitumineuses avec les huiles hydrocar- burées à une température élevée, à faire passer le courant chauffé dans une zône de réaction agrandie où les vapeurs se séparent du résidu solide ou liquide;
    à favoriser la transformation des hydrocarbures liquides et la dévolati- <Desc/Clms Page number 23> lisation des substances bitumineuses, grâce à l'utilisa tion d'un agent de chauffage porté à une température élevée que l'on amène au contact de la charge chauffée, afin de communiquer sa chaleur à la charge pendant que cette dernière se présente comme une pellicule relativement mince ou à l'état de particules distinctes notablement séparées l'une de l'autre.
    2 - procédé suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que l'agent de chauffage est chauffé à une température supérieure à la température de la charge chauffée.
    3 - Procédé suivant les revendications 1 ou 2 caractérisé par le fait que les matières bitumineuses à traiter se trouvent à l'état de dispersion ou de suspend sion très finement divisée dans l'huile hydrocarburée.
    4 - Procédé suivant les revendications précé dentes caractérisé par le fait que la charge constituée par les substances bitumineuses et l'huile hydrocarburée est obligée de traverser une zône de chauffage où elle est soumise à une température élevée inférieure à celle à laquelle il se formerait une accumulation notable de coke.
    5 - Procédé suivant les revendications précédentes caractérisé par le fait que le courant de l'agent de chauffage est chauffé dans une zône de chauffage distincte à réglage indépendant.
    6 - Procédé suivant les revendications précédentes caractérisé par le fait qu'un ou plusieurs des produits vaporisés ou gazéifiés dans la zône de réaction, sert d'agent de chauffage, <Desc/Clms Page number 24> 7 - Procédé suivant les revendications précédentes caractérisé par le fait que les vapeurs qui se dégagent dans la zône de réaction sont soumises au fractionnement et qu'une partie ou la totalité d'un ou plusieurs produits de fractionnement sert comme agent de chauffage.
    8 - Procédé suivant la revendication 7 caractérisé par le fait que le condensât de reflux ou une partie de celui-ci qui se forme pendant le fractionnement des vapeurs à transformer sent comme agent de chauffage.
    9 - Procédé suivant la revendication 8 caractéri par le fait que l'agent de chauffage comprend une fraction à point d'ébullition bas du condensat de reflux.
    10 - Procédé suivant la revenication ? caractérisé par le fait que l'on mélange au courant de la charge à chauffer une fraction à point d'ébullition élevé du con densat d e reflux formé pendant le fractionnement.
    11 - Procédé suivant la revendication 7 caractérisé par le fait que les vapeurs fractionnées ayant le point d'ébullition final désiré sont condensées et que l'on se sert comme agent de chauffage d'une partie déterminée du condensat formant le distillat léger obtenu conformément au procédé.
    12 - Procédé suivant la revendication 7 caractérisé par le fait que l'on utilise omme agent de chauffage une partie déterminée du produit gazeux obtenu suivant le pro cédé, 13 - Procédé suivant la revendication 7 caractérisé par le fait que l'agent de chauffage comprend un* mélange des produits finaux et intermédiaires à point d'ébullition <Desc/Clms Page number 25> bas obtenus conformément au procédé.
    14 - Procédé suivant les revendications précédentes caractérisé par le fait que les conditions appliquées à la zône de chauffage auxiliaire distincte qui reçoit l'agent de chauffage suffisant à entraîner une transformation ou amélioration notable de l'agent de chauffage.
    15 '- Procédé suivant les revendications précédentes caractérisé par le fait que l'agent de chauffage fortement chauffé est mélangé avec la charge chauffée soumise à cokéfaction, la proportion en volume entre l'agent de chauffage et le résidu non cokéfié dans la chambre de cokéfaction n'étant pas inférieure à l: 1.
    16 - Procédé suivant les revendications précédentes caractérisé par le fait que toute la charge chauffée ou une partie déterminée de celle-ci est introduite dans la zône de réaction à sa partie supérieure ou en tout autre point désiré de cette zône.
    17 - Procédé suivant les revendications précédentes caractérisé par le fait qu'une partie de l'agent de chauffa. ge fortement chauffé ou la totalité de celui-ci est amenée à la zône de réaction au-dessous du niveau du résidu qui y est contenu.
    18 - Procédé suivant le s revendications 1 à 16 caractérisé par le fait qu'une partie de l'agent de chaufe, fage ou la totalité de cet agent de chauffage est mélangé avec le courant de la charge chauffée avant que ce dernier pénètre dans la zône de réaction ou de cokéfaction.
    19 - Procédé suivant les revendications 1 à 16 caractérisé par le fait que l'on fait monter le point <Desc/Clms Page number 26> d'introduction de l'agent de chauffage dans la zône de réaction à mesure que le niveau du coke monte dans la zône de réaction.
    20 - Procédé suivant la revendication 19 caraco térisé par le fait que l'on introduit une partie de l'agent de chauffage en un point peu élevé de la zône de réaction.
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