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Procédé de transformation des huiles hydrocar bonces L'invention concerne la transformation des huiles hydrocarbonées et plus particulièrement çelle des huiles relativement lourdes en produits plus légers et de plus grande valeur.
L'invention a pour objets, parmi d'autrer à un procédé et un appareil qui permettent d'arriver a une grande souples- se dans l'exécution du traitement des huiles hydrocarbonées suivant la nature et les caractéristiques de l'huile et les résultats que l'on désire obtenir. On se propose par l'invention de réaliser un procédé opératoire permettant d'obtenir des rendements relativement forts en produits de distillation, tels que des carburants pour moteurs et simi- laires avec des rendements relativement faibles en coke et gaz à peu près secs, ainsi qu'un procédé opératoire permet- tant d'obtenir d'assez fortes quantités d'huiles résiduelles, telles que du fuel oil et similaire.
Les produits résiduels de l'opération peuvent tire traités dans l'installation de façon à être réduits à l'état de matières analogues à 1'asphalte.
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On a découvert que l'on pouvait arriver aux résultats précités en modifiant les conditions opératoires dans les- quelles l'invention peut être mise en pratique, en traitant une grande variété de charges et cette souplesse de l'opéra- lion, ainsi que les résultats auxquels elle permet d'arriver font partie des importantes caractéristiques de l'invention.
L'idée primordiale de l'invention consiste à soumettre les huiles hydrocarbonées à l'action d'une température de transformation dans un élément de chauffage, à introduire les matières chantées dans une chambre de réaction de plus grand volume, à évacuer les produits de la réaction de ladite chambre de réaction et à les introduire dans une chambre de vaporisation, où la pression est maintenue réduite de préférence, à soumettre les vapeurs sortant de ladite chambre de vaporisation au fractionnement pour réaliser,la séparation des portions relativement légères cherchées des portions relativement lourdes, insuffisamment transformées, à soumettre lesdites portions relativement légères à la condensation et au refroidissement, à recueillir les produits de distillation,
n résultant et les gaz inoondensables et à soumettre lesdites portions relativement lourdes, insuffisam- ment transformées à une retransformation dans un élément de chauffage séparé et à introduire sélectivement les produits chauffés sortant dudit élément de chauffage séparé dans la chambre de réaction ou dans la chambre de vaporisation, au 1 choix.
Si l'on se reporte au dessin ci-annexé, qui représente une forme d'appareil dans lequel l'invention peut être mise en application, on voit que la charge d'huile brute peut être amenée par une conduite 1, contrôlée par un robinet 2, à une pompe 3, et peut passer par une conduite 4, contrôlée par un robinet 5 et par une conduite 6 pour arriver dans un élément de chauffage 7.
On peut dériver la portion de
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l'huile brute que l'on désire de la conduite 4 et la faire passer par une conduite 8, contrôlée par un robinet 9 dans un appareil de fractionnement 10 pour lui,faire subir un chauffage préalable, par contact avec des vapeurs relative- ment chaudes, favorisant leur fractionnement, puis en sor- tant de cet appareil de fractionnement, la faire passer en même temps que des fractions relativement lourdes insuffisam- ment transformées par une conduite 11, contr8lée par un robinet 12 dans une pompe 13 en vue d'un traitement ultérieur qui sera décrit ci-après avec plus de détails t'élément de chauffage 7 peut être placé dans un four 14 d'une forme quelconque ordinaire.
L'hile qui y est amenée peut être chauffée à la température de transformation que l'on désire et est maintenue de préférence sous une pres- sion sensiblement supérieure à la pression atmosphérique* On peut faire passer les produits chauffés sortant dudit élé- ment de chauffage 7 par une conduite 15, contrôlée par un robinet 16, dans une conduite 17 pour arriver dans la chambre de réaction 18.
Dans la chambre 18, règne de préférence une pression sensiblement supérieure à la pression atmosphérique, qui peut être à peu près égale ou inférieure à celle qui existe dans l'élément de chauffage 7, Les produits liquides et à l'état de vapeur sortant de la chambre 18 peuvent être évacués de cette chambre, de préférence en un point éloigné,. de celui où ils y ont été introduits, par une conduite 19, contrôlée par un robinet 20, puis on les fait passer dans une chambre de vaporisation 21, où s'effectue la séparation*
On maintient de préférence dans la .chambre 21 une pression relativement réduite, qui, si on le désire, peut être à peu près égale ou inférieure à la pression atmosphéri- que.
Les produits réaiduels non vaporisés peuvent être évacués de la chambre 21 par une conduite 22, contr8lée par
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un robinet 23 en vue d'un nouveau traitement, ou envoyés dans un réservoir de dépôt, si on le désire, ou bien on peut effectuer un réglage et contrôler les conditions exis- tant dans la chambre 21, de façon à obtenir du coke à peu près sec, comme produit résiduel dans ladite chambre. Dans ce dernier cas, on peut laisser les matières résiduelles analogues au coke dans ladite chambre 21, jusqu'à ce que l'opération soit terminée, puis les en décharger. Si on le désire, on peut utiliser plusieurs chambres (non figurées) semblables à la chambre 21, soit alternativement, soit en parallèle, de façon à prolonger le fonctionnement du procédé.
Les vapeurs peuvent être évacuées de la chambre 21 par une conduite 24, contrôlée par un robinet 25 et soumise- au fractionnement dans l'appareil de fractionnement 10, pour y réaliser la séparation des portions relativement lourdes insuffisamment transformées des portions relativement légè- res. Les éléments relativement légers sortant duait appareil de fractionnement 10 peuvent en être évacués par une conduite 26, contrôlée par un robinet 27, pour passer à travers un condenseur 28 ou ils peuvent se condenser et se refroidir.
On peut faire passer les produits de distillation condensés et les gaz inaondensables sortant dudit oondenseur par une conduite 89, contrôlée par un robinet 30 et les recueil- lir dans un réservoir 31, d'où on peut évacuer les produits de distillation par une conduite 32, contrôlée par un robinet 33. Les gaz non-oondensables, sortant dudit réservoir peuvent: s'échapper par une conduite 34, contrôlée par un robinet 35.
On peut évacuer du réservoir 31, la quantité que l'on désire des produits de distillation qu'il contient par une conduite 36, contrôlée par un robinet 37 et les faire passer par une pompe 38 et une conduite 39, contrôlée par un robinet 40 pour arriver dans l'appareil de fractionnement 10 pour
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faciliter le fractionnement des vapeurs qui s'y trouvent.
Les portions relativement lourdes, insuffisamment transformées, formant le reflux de condensation qui peuvent être amenées, soit séparément, soit en mélange avec des portions d'huile brute dans l'appareil de fractionnement 10, peuvent être évacuées dudit appareil de fractionnement par une conduite 11, contrôlée par un robinet 12, dans une pompe 13, ainsi qu'il a été dit, pour arriver dans la condui- te 6, par laquelle on peut faire passer le reflux de conden- sation venant de l'appareil de fractionnement 10, avec l'huile brute arrivant directement dans cette conduite en venant de la conduite 4, pour les amener à l'élément de chauffage 7.
Cependant on peut faire passer la portion quel- conque que 1=on désire, ou la totalité du reflux de conden- sation soit seul, soit en mélange avec la portion quelconque que l'on désire de la charge d'huile brute, sortant de l'appareil de fractionnement 10 par la conduite 11, par la pompe 13 et la conduite 6, par une conduite 42, contrôlée par un robinet 43 pour arriver dans un élément de chauffage 44.
L'élément de chauffage 44 peut être disposé dans un four 45 d'une forme quelconque ordinaire,,où on peut élever la température de l'huile à la température de transformation que l'on désire, sous la pression quelconque que l'on désire. De préférence la température maintenue dans l'élément de chauffage 44 est supérieure à celle de l'élément de chauffage 7, tandis que la pression qui y règne peut être sensiblement la même ou inférieure si on le désire, c'est- à-dire à peu près égale à la pression atmosphérique ou même inférieure.
Les produits chauffés sortant 1 de l'élément de chauffage 44 peuvent être évacués par une conduite 46, contrôlée par un robinet 47, dans une chambre 21, ou bien on
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peut les faire passer en sortant de la conduite 46, par une conduite 48, contrôlée par un robinet 49, pour arriver dans .une conduite 17 qui les fait passer dans la chambre 18. Si ,on le désire, on peut faire passer les produits chauffés sortant de l'élément de chauffage 44 simultanément par les conduites 48 et 46 dans les chambres respectives 18 et 21.
Les pressions existant dans l'installation peuvent varier depuis une pression inférieure à la pression atmos- phérique jusqu'à une pression la dépassant et atteignant
135 kg/cm2 et davantage. Les pressions peuvent être égalisées ou différentielles dans toute l'installation ou dans une quelconque des zones de l'installation. De préférence les conditions de la transformation sont plus rigoureuses dans l'élément de chauffage 44 que dans l'élément de chauffage 7, et la pression dans la chambre 21 peut être maintenue à une valeur notablement plus faible que dans la chambre 18, la pression dans les appareils suivants de fractionnement, de condensation et dans les collecteurs étant maintenue à peu près à la même valeur que dans la chambre 21.
Les tempéra- tures de transformation dans les éléments de chauffage 7 et
44 peuvent varier de 400 à 650 C., en plus ou en moins.
L'opération décrite ci-après est un exemple particulier de l'application des principes de l'invention: On a introduit une charge d'une densité de 24-26 A.P,I. dans l'élément de chauffage 7, où a été maintenue une température de transfor- mation d'environ 490 C. et une pression d'environ 21 kg/cm2 a été maintenue dans ledit élément de chauffage et dans la chambre 18. Dans l'élément de chauffage 44, la température a été maintenue à 537 C. environ et une pression d'environ
3,5 kg/cm2 ainsi que dans le vaporiseur 21, la pression
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étant égalisée dans l'appareil de fractionnement, le conden- seur et le réservoir.
Dans ces conditions, on a obtenu un rendement d'environ 50% en carburant pour moteur possédant un pouvoir antidétonant d&environ 65% de l'équivalent du benzol (c'est-à-dire dont les propriétés antidétonantes sont les mêmes que celles d'un mélange d'essence de Pennsyl- vanie de distillation directe et de benzol, contenant 65% de benzol) et en outre 25% d'un résidu lourd de fuel oil.
Il ne s'est pour ainsi dire pas formé de coke et le produit résiduel était gazeux.
En opérant dans les mêmes conditions, avec une charge
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de fuel oil de Pennsylvanie d'une densité de 40"<44* à. P.I. , on a obtenu 65% d'essence ayant un coefficient de benzol d'environ 60%, et en outre 15% environ de fuel oil de bonne qualité. Il ne s'est pour ainsi dire pas formé de coke et le produit résiduel était gazeux.
Il doit être bien entendu que les exemples qui précèdent ne sont donnés qu'à titre explicatif de l'une des formes de mise en oeuvre de l'invention et qu'on peut lui faire subir diverses modifications, sans s'écarter des principes fondamentaux de ladite invention.
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