<Desc/Clms Page number 1>
PROCEDE DE CONVERSION ET DE COKEFACTION D'HYDROOARBURES ET DE MATIERES CARBONEES ET APPAREDL POUR L'EXECUTION DE CE PROCEDE.
La présente invention a pour objet un procédé perfec- tionné de conversion at de cokéfaction d'huiles hydrocafburéea et de substances carbonées solides ou semi-solid es, telles que le charbon, la tourbe, le lignite, les schistes bitumineux, etc... suivant lequel différents produits liquides intermédiaires obtenue en cours d'opération sont
<Desc/Clms Page number 2>
soumis à une conversion ultérieure sélectionnée dans le même dispositif. La. charge que l'on traite de préférence suivant ce procédé est un mélange d'huiles hydrocarburées et de charbon. L'invention couvre encore l'appareillage destiné à l'exécution du procédé.
Conformément à l'invention, il est prévu une conver- sion par pyrolyse et une cokéfaction d'une charge consti- tuée par un mélange de substances carbonées à l'état de fine division et d'huiles hydrocarburées ou de goudron, le traitement consistant à soumettre la charge à une température élevée dans des conditions telles qu'il n'y ait sensiblement aucune cokéfaction, à séparer les va- peurs qui se dégagent de la charge chauffée et à coéfier en même temps ou ultérieurement les résidus sous forme de couches relativement minces disposées sur une surface fortement chauffée dans une zone de cokéfaction, après quoi l'on prélève les produits intermédiaires liquides par fractionnement des vapeurs,
on soumet une partie ou la totalité des produits liquides intermédiaires à une conversion que l'on peut régler d'une manière indépen- dante, on sépare les produits résultant de la conversion en fractions vaporisées et en fractions résiduairesles produits résiduaires de la conversion étant renvoyés peur cokéfaction complémentaire, et les produits vaporisés de la conversion étant soumis à un fractionnement, après quoi l'on condense les vapeurs fractionnées présentant le point d'ébullition final désiré et l'on sépare le distillat qui en résulte des fractions gazeuses.
Suivant un mode d'exécution particulier, on soumet un mélange d'huiles hydrocarburées et de substances car- bonées à l'état de fine division à.une conversion rela- tivement modérée dans des conditions telles qu'il ne se
<Desc/Clms Page number 3>
produise à peu près aucune cokéfaction, l'on introduit la charge chauffée dans une saie de fours de cokéfaction fonctionnant à tour de rôle et ou les produits résiduai- res de la conversion sont réduits à l'état de coke, le coke étant à peu prés complètement débarrassé des ma- tières volatiles par l'inuoduction du mélange chauffé.
sur des surfaces fortement chauffées sur lesquelles le coke s'accumule en formant une couche relativement peu épaisse, l'on soumet les produits vaporisés provenant des fours de cokéfaction à un fractionnement qui les sépare en fractions à l'état de vapeur présentant le point d'ébullition final désiré, en produits liquides conden- sés intermédiaires et en fractions liquides à point d'ébullition plus élevé et comprenant des goudrons et matières analogues produisant de fortes quantités de coke;
on renvoie ensuite ces dernières fractions pour être traitées à nouveau avec la charge à traiter, on soumet les vapeurs fractionnées à la condensation, on recueille et on sépare le distillat et las gaz obtenus, on soumet le condensat intermédiaire à une conversion complémentaires dans des conditions plus rigoureuses que l'on peut régler d'une manière indépendante, on sépare les produits à l'état de vapeur et le liquide résiduaire résultant de la. conversion, on renvoie le liquide rési- duaire pour être traité à nouveau avec la charge à trai- ter, on soumet les vapeurs provenant,de la conversion à un fractionnement tel que leurs composants insuffisamment transformés se condensent pour former un condensat de reflux que l'on sépare en fraction à points d'ébullition relativement bas et relativement hauts;
on renvoie alors les fractions à points d'ébullition élevés pour être traitées à nouveau avec la charge à triter, tandis que
<Desc/Clms Page number 4>
l'on soumet les fractions à points d'ébullition bas à une conversion complémentaire avec le condensat inter- médiaire produit par la cokéfaction, on soumet les va- peurs fractionnées provenant de la conversion et pré- sentant le point d'ébullition final désiré à la condensa- tion et on recueille et on sépare le distillât et les gaz ainsi obtenus.
On comprendra plus facilement les différents caractères et les avantages de la présente invention en se référant au dessin schématique suivant représentant à titre d'exemple une forme d'exécution particulière de l'appareillage permettant l'exécution du procédé conforme à l'invention. Le dessin ci-joint et la description sui- vante se réfèrent à plusieurs variantes du mode d'exé- cution particulier qui vient d'être décrit et ces diffé- rentes variantes sont comprises dans le domaine de la présente invention sans qu'on puisse les considérer comme équivalentes.
En se référant au dessin, on voit que la charge à traiter d'huile brute comprenant toute huile hydrocar- burée voulue telle que du pétrole brut, du mazout, du fuel oil, etc... y compris les huiles telles que le goudron de houille, la poix et autres tuiles lourdes est amenée par la. canalisation 1 et la vanne 2 à la pompe 3 qui la refoule par la canalisation 4 et la vanne 5 dans le réservoir mélangeur 6 où on peut la mélanger et la brasser avec les autres éléments destinés à alimenter le cycle des opérations.
On ajoute du charbon ou autre matière carbonée solide ou demi-solide dans le mélangeur et cela à l'état de fine division et en quantités réglées par rapport à l'huile brute en le faisant passer par une trémie ou autre dispositif de chargement de forme convenable
1-
<Desc/Clms Page number 5>
7. Le mélangeur 6 est muni de préférence d'un système de brassage/de tout type approprié assurant une bonne dispersion de la matière carbonée au sein de l'huile en maintenant les éléments du mélange à traiter à l'état aussi homogène que possible.
D'autres huiles provenant du traitement lui-même peuvent venir s'ajouter aux matières contenues dans le mélangeur pour former le mélange destiné à être traité ainsi qu'il sera décrit ci-après avec plus de détails.
Le mélange sort du mélangeur par la canalisation 9 et la vanne 10 pour se rendre à la pompe 11 qui le refoule par la canalisation 12 et la vanne 13 dans le serpentin de chauffage 14. Quand la charge est lourde et visqueuse, il peut être nécessaire de chauffer la charge liquide à traiter ou le mélange erftraitement en utilisant des ca- nalisations à chemise de vapeur ou un mélangeur à chemise de vapeur ou de toute autre manière appropriée bien connue et non représentée, pour faciliter les opérations.
Quand on le désire, on peut récupérer une partie de la chaleur nécessaire à ce chauffage dans l'installation même par l'intermédiaire d'échangeurs de chaleur ou de dispositifs analogues non représentés au dessin.
Le serpentin de chauffage 14 est disposé dans un four 15 de toute forme appropriée permettant de chauffer de préférence rapidement le mélange à traiter qui y passe pour ramener à la température de conversion désirée de préférence à une pression sensiblement au-dessus de la pression atmosphérique sans laisser le mélange rester assez longtemps dans le serpentin à la température de conversion pour permettre une formation nuisible et un dépôt de coke dans cette zone, On maintient à cet effet un degré élevé de chauffage dans le four 15 et une vi- tesse d'écoulement élevée pour l'huile dans sa traversée
<Desc/Clms Page number 6>
du serpentin 14.
Les matières chauffées peuvent sortir du serpentin 14 par la canalisation 16 et la vanne 17 pour pénétrer dans le four de cokéfaction 23 par les canalisations 24, 24' et 24" commandées par les vannes correspondantes 25. 25'et 25''.
Le four de cokéfaction 23 comprend de préférence une série de chambres de cokéfaction 26, 26' et 26'' que l'on peut faire fonctionner, nettoyer et préparer pour un nouveau fonctionnement à tour de rôle afin de rendre le procédé continu. On comprendra immédiatement que l'on peut utiliser un nombre quelconque de chambres de coké- faction semblables bien que l'on n'en ait représenté que trois sur le dessin.
Chaque four de cokéfaction comporte un plancher 27 établi de préférence en matières réfrac- taire à forte conductibilité calorifique telle que le carbure de silicium, l'alumine fondue, le silicate d'alu- minium, l'argile ou la brique réfractaire, etc... et porté à une température élevée par en dessous par l'in- termédiaire de la combustion d'un combustible approprié dans les zones de combustion 28, L'huile chauffée prove- nant du serpentin de chauffage 14 est amenée sur le plancher fortement chauffée, d'une ou plusieurs des chambres de cokéfaction;
l'huile se cokéfie et le coke se dépose en formant une couche relativement mince, dont l'épaisseur est d'environ 15 cm. avec une certaine tolé- rance, sur le plancher fortement chauffé, après quoi on peut continuer le chauffage si on le désire pour faire dégager au degré voulu les matières volatiles contenues dans le coke;
pendant ce temps on dirige l'huile non cokéfiée vers une autre chambre de cokéfaction et fina- lement l'on retire la couche de coke débarrassée de ses matières volatiles au moyen d'un bélier hydraulique ou
<Desc/Clms Page number 7>
de toute autre manière appropriée bien connue, aprés quoi on prépare la chambre de cokéfaction pour un nouveau fonctionnment On évacue les produite à l'état de vapeur, se dégageant des les chambres de cokéfaction, par les canalisations 29, 29' et 29'' commandées par les vannes correspondantes 30, 30' et 30'$,' cas vapeurs passant alors dans le dispositif de fractionnement 31 qui sert également dans le cas représenté comme zone de vaporisa- tion et de décantation du goudron.
Les produits à l'état de vapeur pénétrant dans le dispositif de fractionnement 31 peuvent être séparés en trois constituants principaux, à savoir: des fractions légères à l'état de vapeur présentant le point d'ébulli- tion final désiré, des condensats intermédiaires, et des liquides à point d'ébullition élevé comprenant les gou- drons et autres matières formant des quantités notables de coke; on peut, si on le désire, recueillir le condensat de reflux total comprenant à la fois les condensats inter- médiaires et les liauides à point d'ébullition élevé sans la diviser en fractions à points d'ébullition bas et élevés.
Les vapeurs formant les fractions ayant le point d'ébullition final désiré, passent à la partie supérieure du dispositif de fractionnement 31 , par la canalisation
37 et la vanne 38 dans le condenseur 39 où' elles se conden- sent et se refroidissent; le distillat et les gaz qui en résultent en sortent par la canalisation 40 et la vanne 41 pour être recueillis dans le collecteur 42 oùils se sépa- rent. Les gaz non condensables peuvent être évacués du collecteur en passant par la canalisation 43 et la vanne 44.
Le distillat peut sortir du collecteur pour être emmagasiné ou pour recevoir un traitement complémentaire en passant par la canalisation 45 et la vanne 46.
<Desc/Clms Page number 8>
Il est du domaine de la présente invention d'appli- quer une pression à peu près égale à la pression atmosphé- rique, inférieure ou légèrement supérieure à celle-ei ou encore le vide dans les chambres de cokéfaction 26; au cas oùla pression appliquée dans cette zone est inférieure à la pression atmosphéri que, il est préférable de l'appliquer également dans les parties suivantes de la partie décrite de l'installation servant au fractionnement, à la condensa- tion et au prélèvement pour éviter tout pompage ou toute compression des vapeurs produites par la cokéfaction même à haute température,
la pression inférieure à la pression atmosphérique étant réglée par la pompe à vide 49 faisant sortir les gaz du collecteur 42 par la canalisation 47 et la vanne 48 pour les faire passer par la canalisation 50 et la vanne 51 d'ou elles'pouvant passer dans un laveur appro- prié non représenté, ou directement à un réservoir à gaz non représenté ou encore ailleurs, si on le désire.
lorsqu'on recueille les condensats intermédiaires du dispositif de fractionnement 31, ce condensat, dont le point d'ébullition est supérieur à celui des produits supérieurs à l'état de vapeur dégagée dans le dispositif de fractionne- ment, tout en étant inférieur à celui des liquides à haut pouvoir cokéfiant prélevé à la partie inférieure du dispo- sitif de fractionnement, peut être retiré sous forme d'un ou plusieurs courants latéraux sortant du dispositif de fractionnement par exemple par la canalisation 52 et la vanne 53 pour se rendre à la pompe 54 qui refoule ces frac- tions intermédiaires par la canalisation 55 et la vanne 56;
tout ou partie de ce condensat passe alors soit par la vanne 57 de cette canalisation 55 dans le dispositif de fractionne- ment 58, ou bien de la canalisation 55 dans la canalisation 59, la vanne 60, la canalisation 61. la vanne 62 et la canalisation 63, pour être soumis à une conversion complé- mentaire dans le serpentin de chauffage 64 disposé dans le
<Desc/Clms Page number 9>
four 97;
ou encore ce condensat intermédiaire peut être renvoyé dans le serpentin de chauffage 14 pour y subir avec la charge à traiter une conversion complémentaire, auquel cas le condensat intermédiaire passe par la canalisa- tion 72, la vanne 73 et la canalisation 12 directement dans le serpentin de chauffage 14, ,ou bien par la canalisation 72, la canalisation 74 et la canalisation 75 dans.le mélangeur 6 pour s'y mélanger avec les autres éléments formant la charge alimentant ensuite le serpentin de chauffage 14, Il doit être bien entendu que lorsqu'on le désire, on peut soumettre à une nouvelle ébullition le condensat intermédiaire prove- nant du dispositif de fractionnement 31, cette nouvelle ébullition se faisant de toute manière appropriée bien connue, par exemple dans une colome de purification non représentée,
de manière à débarrasser ce condensat des gaz entraînés et des fractions à point d'ébullition bas que l'on peut désirer retirer parmi la gamme des produits supérieurs du dispositif de fractionnement Si? suivant le procédé que l'on chercher appliquer, le liquide prélevé à la partie inférieure du dispositif de fractionnement 31 par la canalisation 32 et la vanne 33 menant à la pompe 34 peut comprendre la totalité du condensat recueilli par le fractionnement des vapeurs dans cette zone ou seulement les fractions à point d'ébullition élevé du dit condensat y compris les goudrons et substances analogues pouvant produire une grande quantité de coke.
Dans les deux cas le liquide prélevé est envoyé par la pompe 34 dans la canalisation 35 pour passer en tout ou en partie soit par cette canalisation 35, la vanne 33 et la canalisation
55 dans le dispositif de fractionnement 58, soit par la canalisation 65, la vanne 66, la canalisation 63 et la vanne 67 pour être converti à nouveau dans le serpentin de chauffage 64 soit enfin pour retourner en totalité ou en partie par conversion ultérieure dans le serpentin de chauf- fage 14 alimenté à partir de la canalisation 85 par
<Desc/Clms Page number 10>
l'intermédiaire de la canalisation 65, de la vanne 69 et de la canalisation 12 s'ouvrant directement dans le serpentin 14,
l'arrivée du liquide dans ce dernier pouvant se faire.encore à partir de la canalisation 58 par l'intermédiaire de la canalisation 70 et de la vanne 71 en passant par le mélangeur 6 où il se mélange avec la charge à traiter avant d'entrer dans le serpentin 14.
Le condensat passant du dispositif de fractionnement 31 au dispositif de fractionnement 58, lorsqu'un telpassage se produit, comprend la totalité ou une partie de l'ensemble des liquides provenant des vapeurs du dispositif de fraction- nement 31, ou seulement une partie ou la totalité des condensats intermédiaires du dispositif de fractionnement 31, comme il a été décrit. Le condensat ainsi obtenu sert d'agent de reflux facilitant le fractionnement des vapeurs provenant de la conversion et alimentant le dispositif de fractionnement 58 comme il sera décrit ci-après avec plus de détail. Quand on le désire on peut refroidir l'huile au degré voulu avant de l'introduire dans le dispositif de fractionnement 58 et cela de toute manière appropriée bien connue non représentée.
La totalité des manières alimentant le dispositif de fraction- nement 58 y compris les vapeurs provenant de la conversion et venant de la chambre de vaporistation et de séparation 103 et de la chambre à réaction 100 du dispositif de conversion à réglage indépendant, ainsi que les liquides panant du dis- positif de fractionnement 31 peuvent être divisée,, après évacuation des produits à l'état de vapeur présentant un point d'ébullition bas et comprenant le courant de produits de la partie supérieure.du dispositif de fractionnement, en frac- tions de condensat à points d'ébullition bas et élevé ;
ouen- core lorsqu'on le désire, on peut prélever sans division la totalité du liquide recueilli à partir des produits alimentant le dispositif de fractionnement 58. L'huile recueillie à la
<Desc/Clms Page number 11>
partie inférieure du dispositif de fractionnement 58 et compro nant soit la totalité du condensat de reflux de cette zone ou seulement ces fractions à point d'ébullition élevé, sui- vant le cas, passe par la canalisation 76 et la vanne 77 dans la pompe 78, d'où elle est renvoyée par la canalisation 79 et se rend en totalité ou en partie soit dans la canalisation 80, la vanne 81 et la canalisation 63 pour être convertie à nouveau dans le serpentin de chauffage 64,
ou bien par la canalisation 82 la vanne 83 et la canalisation 12 dans le serpentin de chauffage 14 pour une conversion complémentaire
2 3 avec la charge à traiter ; on pourrait en- core mélanger ces produits avec les autres élénents de la charge dans le mélangeur 6 où ils arrivent par la canalisation 84 et la vanne 85.
Lorsqu'on sépare les fractions à point d'ébullition bas des liquides provenant du dispositif de fractionnement 58, des factions à point d'ébullition élevé formées dans cette zone, ces fractions peuvent sortir du dispositif de fraction- nement en un ou plusieurs courants latéraux pour se rendre par exemple par la canalisation 86 et la vanne 87 à la pompe 88, Ces fractions à point d'ébullition bas, peuvent, si on le désire, être soumises à une nouvelle ébullition par tous moyens appropriés bien connus non représentés pour débarrasser ces fractions des gaz entrainés et de toute fraction à point d'ébullition bas dans la gamme des produits de la partie su- périeure du dispositif de fractionnement59 que l'on désire prélever.
Les huiles à point d'ébullition bas passant ainsi dans la pompe 88 sont envoyées par la canalisation 89 et la vanne 90 pour se diriger en totalité ou en partie par la canalisation 91, la vanne 92 et la canalisation 83 dans le serpentin de chauffage 64 où elles sont soumises à une conversion complémentaire; elles pourraient aussi être
<Desc/Clms Page number 12>
envoyées pour conversion complémentaire dans le serpentin de chauffage 14 en passant de la canalisation 89 par la canalisa- tion 93, la vanne 94 et la. canalisation 12 directement dans le serpentin de chauffage 14, ou bien par la canalisation 95 et la vanne 96 dans le réservoir mélangeur 6 où elles se mélangent avec les autres produits alimentant cette zone avant de pénétrer dans le serpentin de chauffage 14.
Le four 97 de toute forme appropriée contenant le ser- pentin de chauffage 64 transmet la chaleur nécessaire à l'huile qui le traverse pour amener la dite huile à la tem- pérature de conversion désirée, de préférence à une pression sensiblement au-dessus de la pression atmosphérique et l'huile chaude en est évacuée par la canalisation 96 et la vanne 99 dans la chambre de réaction 100.
La chambre 100 est également maintenue de préférence une pression sensiblement au-dessus de la pression atmos- phérique et bien que cela ne soit pas représenté au dessin, on isole de préférence cette chambre pour empêcher toute perte de chaleur exagérée et pour permettre la continuation dans cette zone de la conversion de l'huile chauffée pro- venant du serpentin de chauffage 64 et en particulier de ses constituants à l'état de vapeur. Dans le cas représenté au dessin, on retire à la partie inférieure de la chambre 100 les produits de conversion tant à l'état liquide qu'à l'état gazeux pour les envoyer par la canalisation 101 et la vanne 102 dans la o@ambre de vaporisation et de séparation 103.
On fa,it travailler de préférence la chambre 103 à une pression sensiblement réduite par rapport à celle utilisée dans la chambre 100 de manièss à assurer une vaporisation complémentaire des produits de conversion liquides arrivant dans cette zone.
On peut utiliser, le cas échéant, des systèmes de frac- tionnement grossiers, tels que les chicanes représentées en 104, à la partie supérieure de la chambre 103 pour séparer
<Desc/Clms Page number 13>
les liquides lourds entrainés des produits de conversion à l'état de vapeur avant leur entrée dans le dispositif de fractionnement 58.
Les produits liquides résiduaires provenant de la conversion non vaporisés dans la chambre 103 sont évacués par la canalisation 105 et la vanne 106 pour se rendre à la pompe 107 qui les renvoie par la canalisation 108, la vanne 109 et la canalisation 12 dans le serpentin de chauf- fage 14, ces produits pourraient également passer en totali- té ou en partie par la canalisation 110 et la vanne 111 dans le mélangeur 6 pour s'y mélanger aux autres produits alimen- tant ce mélangeur en formant un élément de la charge complexe alimentant, comme il a été décrit, le serpentin de chauffage 14.
L'invention prévoit encore la possibilité de ne pas envoyer directement les produits chauffés provenant du ser- pentin de chauffage 14 dans le four de cokéfaction et de faire passer ces produits sortant de la canalisation 16 dans la canalisation 12, la vanne 113 et la canalisation 101 pour se rendre à la chambre de vaporisation 103 auquel cas les produits résiduaires non amenés à l'état de vapeur sont évacués de la chambre 103 par la canalisation 105 et la vanne 106 vers la pompe 107 à la manière décrits ci- dessus ; les produits résiduaires sont alors renvoyés par les canalisations 108 et 114 et la vanne 115 dans le four de cokéfaction en pénétrant dans les différentes chambres de cokéfaction par les canalisations 24, 24', 24" commandées par les vannes 25,25', 25'', comme décrit ci-dessus.
Il peut être avantageux, dans le cas ou l'on applique dans la dispositif de fractionnement et de séparation du goudron 31 une pression inférieure à celle régnant dans la chambre de vaporisation 103 et en particulier lorsqu'on ren- voie comme décrit ci-dessus l'huile à point d'ébullition
<Desc/Clms Page number 14>
élevé provenant du fond du dispositif 31 dans le mélangeur
8 ou directement dans le serpentin de chauffage 14, de renvoyer le liquide résiduaire non vaporisé provsnant de la chambre 103 à la partie inférieure du dispositif de fraction- nement et de séparation du goudron 51 pour soumettre le li- quide -résiduaire à une nouvelle ébullition dans cette zone,
auquel cas les composants demeurant à l'état non vaporisé dans le dispositif 51 sont renvoyés avec les autres huilas à point d'ébullition élevé dans le serpentin de chauffage 14 ou dans le mélangeur 6. On peut arriver à ce résultat en faisant passer l'huile résiduaire provenant de la chambre
103, comme décrit ci-dessus, dans la canalisation 108 et de là par les canalisations 114 et 131 et lavanne 132 à la par- tie inférieure du dispositif de fractionnement et de sépara- tion des goudrons 31. lorsque le mélangeur 6 reçoit des liquides provenant de l'intérieur de l'intstallation, comme décrit ci-dessus, on peut refroidir ces liquides par tout moyen bien connu non repré- senté avant qu'il ne pénètre dans cette zone.
Toutefois, quand on désire conserver la chaleur que possèdent ces .produits, et que l'on ne désire pas les envoyer directement . dans le serpentin de chauffage 14, comme décrit ci-dessus, on peut faire travailler le mélangeur 6 à une pression sensi- blement supérieure à la pression atmosphérique pour réduire au minimum la vaporisation dans cette zone et ce mélangeur est de préférence bien calorifugé ou bien entouré d'une che- mise de vapeur ou d'un serpentin de vapeur non représenté.
Au cas où le mélangeur se trouverait soumis à une pression su- périeure à la pression atmosphérique, on peut disposer une vanne 116 sous la trémie 7, une soupape 118 commandant une tubulmre d'évacuation 117 étant prévue sur le mélangeur pour laisser passer toutes la vapeurs se dégageant éventuellement
<Desc/Clms Page number 15>
des produits chauds dans le mélangeur, ces vapeurs se ren- dant alors en tous points appropriés, par exemple dans le dispositif de fractionnement.
Les produits de conversion à l'état de vapeur passent de la chambre de vaporisation 103 dans la canalisation 119 et la vanne 120 pour être fractionnés dans le dispositif de fractionnement 58 ou* leurs éléments insuffisamment conver- tis se condensent sous forme de condensat de reflux avant d'être renvoyés, comme décrit ci-dessus, à une conversion sélectionnée complémentaire ou d'être divisés en fractions à points d'ébullition bas et élevé en même temps que le condensat provenant du dispositif de fractionnement 31 et alimentant cette zone, cette division étant suivie d'un traitement sélectionné complémentaire, comme décrit ci- dessus.
Les vapeurs fractionnées présentant le point d'ébullition final désiré sortent de la partie supérieure du dispositif de fractionnement 58 par la canalisation 121 et la vanne 122 pour se condenser dans le condenseur 123.
Le distillat et les gaz ainsi produits sortent du cone- seur par la canalisation 124 et lavanne 125 pour être recueillisdans le collecteur 126 où ils se séparent. Les gaz non condensables peuvent être évacués en sortant du collecteur par la canalisation 127 et la vanne 128. On peut retirer le distillat du collecteur par la canalisation 129 et la vanne 130 pour l'emmagasiner ou le soumettre à un traitement complémentaire suivant les nécessités d'exé- cution.
Une partie du distillat recueilli dans le collecteur 126 peut être éventuellement remis en circuit par,tout dispositif approprié non représenté et revenir à la partie supérieure du dispositif de fractionnement 58 pour faci- liter le refroidissement et le fractionnement dans cette zone en maintenant la température voulue pour les vapeurs sortantes et en réglant le point d'ébullition: final du produit fini provenant du dispositif de fractionnement. De
<Desc/Clms Page number 16>
la même manière, on peut remettre en circuit le distillat provenant du collecteur 42 pour s'en servir comme agent de refroidissement et de reflux en le ramenant à la partie supérieure du dispositif de fractionnement 31 par tout moyen bien connu non représenté.
Il doit être bien entendu que l'on peut apporter diverses autres modifications au mode d'exécution par-ticulier de l'invention que l'on vient de décrire. De même l'on peut utiliser un appareillage différent de celui qui est représenté sans sortir pour cela du domaine de l'invention. Par exemple, au liau de retirer de la chambre 100 les produits de conversion tant à l'état liquide qu'à l'état de vapeur, sous forme de mélange, on peut les retirer séparément de cette zone;
dans ce cas, le liquide passe soit dans le mélangeur 6, soit directement dans le serpentin de chauffage 14, ou bien on le soumet à une vaporisation préliminaire nouvelle dans une zone de pression réduite telle que la chambre 103, tandis que l'on introduit tout ou partie des produits de conversion à l'état de vapeur prélevé@ agrément dans la chambre de réaction, dans la chambre de vaporisation, entous points appropriés de celle-ci lorsqu'une telle chambre de vaporisation est utilisée ou encore les vapeurs peuvent passer, en tout ou en partie, directement dans le dispositif de fractionnement 58. Be même quand on le délire, les vapeurs provenant du craquage et de la cokéfaction peuvent être soumises à un fractionnement dans la même zone au lieu d'appliquer un fractionnement différent aux deux courants de vapeur.
Pour plus de simplicité, on n'a pas représenté aux dessin$ les liaisons nécessaires à ce mode de fonctionnement formant une variante de celui qui a été décrit. Il doit être bien entendu que les variantes dé rites pour le fonctionnment doivant . riantes décrites pour le fonctionnement doivent
<Desc/Clms Page number 17>
être choisies suivant les conditions imposées au traitement.
Avec l'appareillage représente et décrit ci-dessus, la gamme des conditions convenant au fonctionnement peut être définie à peu près comme suit: la température de conversion appliquée à la sortie du serpentin de chauffage qui reçoit le mélange servant de charge peut s'étendre par exemple de 425 à 482 C., une pression sensiblement au- dessus de la pression atmosphérique et allant d'environ 6 à environ 35 atmo régnant en ce point de l'installation.
On applique une pression Inférieure ou égale à la pression atmosphérique ou une pression légèrement supérieure à celle-ci et ne dépassant pas environ 7 atm. dans les fours de cokéfaction et la pression régnant dans la zone de cokéfaction peut être à peu près équilibrée ou réduite dans le. système de fractionnement, de condenaation et de prèles vement suivant la zone de cokéfaction dans cette partie de l'installation. Les températures de cokéfaction utilisées peuvent aller d'environ 5100 C. à environ 650 C. et l'on peut chauffer le coke produit, le cas échéant, jusqu'à 875 C. ou davantage pour le débarrasser de ses matières volatiles.
Le second serpentin de chauffage du système peut travailler à une pression de conversion mesurant à la sortie du serpentin d'environ 480 à environ 566 0. et cela de préférence à une température sensiblement au-dess.s de la pression atmosphérique mesurant en ce point d'environ 13 à 55 atm. ou davantage. On peut appliquer toute pression désirée à peu près dans les limites de cette gamme dans la chambre de réaction mais on la réduit de préférence dans la chambre de vaporisation et de séparation à. une pression allant d'environ 7 atm. à une pression sensiblement égale à la pression atmosphérique.
La pression appliquée dans la chambre de vaporisation peut être à peu près équilibrée ou légèrement réduite dans les parties suivantes de
<Desc/Clms Page number 18>
l'installation servant au fractionnement, à la condensation et au prélèvement.
On peut indiquer à titre d'exemple particulier de la marche du procédé conforme à l'invention le traitement d'une huile brute formant la charge et comprenant un mélange d'environ deux parties en poids de charbon pulvé- risé à forte teneur en matières volatiles, et d'une partie en poids de goudron de houille. Onmélange avec la charge un poids à peu près équivalent au poids du goudron et constitué par des liquides lourds provenant de la colonne de séparation et de fractionnement du système de cokéfae- tion et par des liquides résiduaires provenant de la cham- bre de vaporisation du système servant à la conversion séparée conforme à l'invention; ainsi la charge totale complexe formant l'alimentation du serpentin de chauffage de la charge comprend des parties à peu près égales en poids de charbon et d'huile.
On applique une température de conversion mesurant environ 476 C. à la sortie du serpentin de chauffage alimenté comme on vient de le dire, une pression supérieure à la pression atmosphérique d'en- viron 13,6 atm. étant appliquée en ce point du système. Les produits chauffés pénètrent alors dans les fours de coké- faction où. les résidus non transformés en vapeur sont réduits en coke.à une température d'environ 593 0. On applique une pression légèrement inférieure à la pression atmosphérique dans la zone de cokéfaction, et dans les
EMI18.1
'V s- t -'1 ssxstsd$$s=a. st^dans¯V-- -a éléments suivants du système de cokéfaction servant au fractionnement, à la condensation et au prélèvement.
On maintient une température d'environ 149 C à la sortie du dispositif de fractionnement du système de cokéfaction de manière à pouvoir recueillir à la sortie de ce dispositif un combustible pour moteurs présentant
<Desc/Clms Page number 19>
un point d'ébullition final., légèrement au-dessus de 149 C.
Les condensats intermédiaires provenant du dispositif de fractionnement du système de cokéfaction et comprenant des produits bouillant au-dessus du point d'ébullition final des vapeurs sortant à la partie supérieure du dispositif de fractionnement et jusqu'à, environ 316 c. alimentent en même temps que le condensat de reflux provenant du dispositif de fractionnement du système de conversion séparé conforme µ, l'invention, le serpentin de chauffage de ce deuxième élément de l'installation où l'huile est soumise à une température assurant à la sortie du dit serpentin environ 502 C. à une pression supérieure à la pression atmosphérique d'environ 27 atm.
Cette pression se trouve sensiblement équilibrée dans la chambre de réaction et en applique une pression réduite d'environ 3,4 atm. dans la chambre de vaportisation et dans le système suivant cette chambre de vaporisation dans cet élément de l'installation et servant au fractionnement, à la condensation et au prélèvement.
Une opération exécutée dans les conditions qui veinnsnt d'être précisées donnera pour 907,2 kgs. de charge, environ 292 kgs. de coke à faible teneur en matières volatiles, environ 182 1. de combustibles pour moteurs à grand pouvoir anti-détonant et d'environ 20 % en poids de gaz peuvant servir de combustible. Quand on se sert d'huile minérale hydrocarburée comme support pour le charbon, on obtient un rendement plus élevé en combustible pour moteurs et un rendement inférieur en coke et en gaz.
La présente invention ne se limite pas aux conditions de fonctionnement et aux résultats indiqués qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple et que l'on peut faire varier entre des limites très étendues sans s'écarter de l'esprit de l'invention et sans étendre son domaine.