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Procédé pour augmenter l'extraction d'hydrocarbures, au lavage de gaz contenant des hydrocarbures, par l'huile de lavage.
Dans les procédés connus pour l'extraction d'hydrocar- bures tels que le benzol, le benzène, etc., par lavage à l'hui- le de lavage, des gaz hydrocarbures qui proviennent de la déga- zéification à haute température; de la distillation pyrogénée, de la gazéification, etc., cette huile vient en contact, par une surface étendue, avec les yaz qui s'écoulent par-dessus elle. Le gaz et 1)huile de lavage ont dans ces conditions des températures comprises entre 20et 30 environ.
La quantité
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d'huile de lavage comporte dans ces procédés connus, par exem- ple pour l'extraction du benzol, de gaz provenant de la dégazéi- environ fication à haute température, de I,O à 1,5 kg./par mètre cube de gaz; cette quantité absorbe au cours de toute l'opération de lavage environ de 2 à 3% en poids d'hydrocarbures de la série de benzène.
Les hydrocarbures légers tels que ceux en C3, C4 et C5 présents en quantités considérables dans les gaz hydrocar- bures et en particulier dans les gaz de la distillation pyro- génee, ne sont pas absorbes en même temps dans les procédes connus. Ils ne pouvaient donc pas être obtenus par les procèdes de lavage des gaz, connus jusqu'à présent, à l'nuile de lavage.
La présente invention a pour objet un procédé pour l'augmentation du rendement en hydrocarbures au lavage de gaz hydrocarbures à l'aide de l'huile de lavage et elle consiste en ce qu'on met cette huile de lavage, à une température pro- pre, inferieure à 15 , en contact intime avec le gaz hydrocar- buré, c'est à dire qu'on lave ce gaz avec cette huile à cette température.
L'huile de lavage absorbe beaucoup mieux à cette ten- pérature les matières qu'elle absorbe à la température usuelle, supérieure à 15 , et est à même aussi d'absorber des matières qu'elle n'absorbe pas aux températures usuelles,supérieures à 15 . On obtient ainsi un rendement beaucoup plus élevé en hydrocarbures qui étaient déjà absorbés par l'huile de lavage aux dépens des gaz aux temperatures usuelles de lavage et on recueille des hydrocarbures légers, tels que ceux en C3, C4 C5. D'autre part, la quantité nécessaire d'huile de lavage diminue considérablement et le gaz final ne contient qu'une faible quantité d'humidité résiduelle.
Le pouvoir absorbant arrû de l'huile de lavage est dû aux pressionp partielles réduites des hydrocarbures dans cette huile à la temperature propre, inférieure à 15 , et aux
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pressions partielles plus élevées atteintes par ces hydrocar- bures dans les gaz. Ces dernières pressions partielles faci- litent le passage des combinaisons hydrocarburées du gaz dans l'huilé de lavage. Les pressions partielles plus faibles dans l'huile de lavage empêchent le retour dans le gaz des matiè- res déjà absorbées et entravent également la sortie des cons- tituants de l'huile de lavage dans le gaz. De cette façon, la quantité d'huile de lavage nécessaire pour l'opération de lavage diminue et la perte d'huile de lavage est moindre.
Mais lorsqu'on abaisse également la température du gaz pour la ramener à celle de l'huile de lavage, une grande par- tie de la vapeur d'eau présente dans le gaz s'élimine à l'état d'eau liquide, car, de pair avec l'abaissement de température, le point de condensation du gaz s'abaisse aussi par rapport au gaz qui, auparavant était saturé d'eau à la température su- périeure. Le volume occupé par le gaz diminue et il s'ensuit que la tension de vapeur des hydrocarbures présents dans le gaz et par conséquent leur pouvoir d'échange augmentent. Le passage des hydrocarbures dans l'huile de lavage est par con- séquent plus actif et la quantité de ces -hydrocarbures qui passe dans l'unité de temps augmente.
En même temps, le retour dans le gaz des hydrocarbures absorbés par l'huile de lavage et le passage des constituants de l'huile de lavage dans le gaz sont rendus plus difficiles. Il s'ensuit que le rendement en hydrocarbures provenant du gaz et absorbés par l'huile de lavage augmente considérablement et que le gaz final ne contient après l'opération de lavage plus que de faibles quantités des hydrocarbures qui ont fait l'objet d'un échange de matières pendant l'opération de lavage.
La température de 15 , pour l'huile de lavage, et, suivant un développement de l'invention, pour le gaz également, est la limite supérieure de température . Elle correspond à peu
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près au niveau de température qu'on atteint par le refroidis- sement de l'huile de lavage et du gaz par l'eau de la canali- sation. A cette température commencent à se manifester les avantages qui augmentent par bonds lorsque la température baisse davantage. Lais la température ne doit pas être si basse qu'elle ne puisse être atteinte que par refroidissement à très basse température, avec application de pression. Les avantages ainsi réalisés ne correspondent pas aux grandes dé- penses qui sont nécessaires pour atteindre ces températures.
Les grands avantages se manifestent déjà à des tempé- ratures qu'on atteint par échange de chaleur avec des agents réfrigérants tels qu'une saumure. Ce sont des températures peu supérieures à 0 , Dans la pratique, on applique des tem- pératures comprises entre b et lue environ. Comme ces tempé- ratures dépassent encore O , elles sont faciles à réaliser par des moyens simples. L'huile de lavage manifeste à ces températures tous les avantages indiqués-etcela dans une me- sure qui ne peut pratiquement pas êtr-e beaucoup améliorée par application de la réfrigération à basse température.
L'échange des matières a lieu déjà à un degré tel qu'on peut parler d'une extraction pratiquement complète en une seule opération de lavage,
Au cours de l'échange des matières, il se dégage de la chaleur, due à des réactions, qui a pour conséquence une élévation de température de l'huile de lavage et par consé- çuent du Gaz, Ceci réduit le pouvoir d'absorption de l'huile de lavage. Par un refroidissement maintenant l'huile de lava- ge à une température constante qui correspond à la tempéra- ture d'entrée de l'huile de lavage dans l'opération de lava- ge, on écarte cet inconvénient et on conserve à l'huile de levage sa pleine efficacité pendant toute l'opération de lavage.
Le refroidissement peut avoir lieu à l'aide d'un agent réfrigérant liquide qui échange la chaleur avec l'huile de
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lavage, par exemple à l'aide d'une saumure, dans un échangeur de chaleur; ou l'huile de levage peut être maintenue à tempé- rature constante par refroidissement de son support pendant l'opération de lavage.
On évite encore mieux l'inconvénient de l'élévation de température .au cours du lavage en maintenant également le gaz pendant l'opération de lavage, c'est à dire pendant l'é- change des matières, constamment à la température d'entrée de cette opération. A cet effet, on fait un échange de chaleur entre le gaz et un agent réfrigérant, ce qui peut avoir lieu également dans un échangeur de chaleur à laide d' un agent ré- frigérant qui s'écoule, par exemple une saumure ou du gaz froid.
On réalise un refroidissement simple et efficace de l'huile de lavage et du gaz en effectuant le refroidissement par stades ou en refroidissant des portions d'huile et de gaz.
Après avoir parcouru un stade de l'opération entière de lava- ge, on ramène l'huile de lavage à la température initiale, puis on l'amène au stade suivant de l'opération de lavage et, après qu'elle a parcouru ce stade, on la refroidit de nouveau.
Le nombre des stades dépend de la chaleur à dissiper, de l'a-. gent réfrigérant employé et de la quantité d'huile de lavage.
Lorsque des quantités particulièrement grandes d'huile de la- vage sont employées dans l'opération de lavage., il est recom- mandable de refroidir par portions.
Le présent procédé peut être mis en oeuvre dans une des installations de lavage usuelles. Lorsqu'on emploie des laveurs par stades, il est conforme à l'esprit de l'invention de munter des réfrigérants intercalés pour l'huile de lavage ainsi que pour le gaz.
Par ces réfrigérants intercalés, on maintient les températures de l'huile de lavage et du gaz, même lorsqu'on les soumet à des refroidissements intermédiaires, à la même température qui régnait au commencement de l'opération de la-
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vage. L'on geulement, un dissipe les chaleursde réaction, mais on combat aussi l'élévation de température due à des influences extérieures, par exemple au rayonnement solaire de l'installation ae lavage, élévation qui agit d'une façon défavorable.
Le dessin annexé représente schématiquement et à titre d'exemple un'? installation pour la mise en oeuvre du présent pro- cede.
On a désigne par l et par 2 des laveurs soit du type usuel; soit du type pourvu; suivant l'invention, de réfrigérants intercales. L'huile de lavage y est mise en contact intime à le, température propre de 5 à 10 environ avec le gaz brut qui a également cette température.
L'huile de lavage sort de l'installation de séparation 3, qui sert à séparer les hydrocarbures absorbés par l'huile et elle s'écoule par le tuyau-4 dans l'installation 5 de refroidisse- ment de l'huile de lavage; où cette huile est refroidie par un agent refrigerant, par exemple par de la saumure; à une tempéra- ture comprise entre 5 et 10 . L'huile de lavage froide s'écoule ensuite par le tuyau 6 versles laveurs 2 et 1. Elle y entre; en haut, en 7 eten 8.
Chargée des hydrocarbures absorbés, l'huile de lavage quitte les laveurs 1 et , en bas, en ±; et en 10 et coule par le tuyau 11 versl'installation de séparation 3, où on la débarrasse des matières absorbées pour être réintroduite dans le circuit.
Le gaz brut, dont la température est de 20 à 30 environ etqui e: t amené par le tuyau 12, parvient dans un premier re- frigerant 13 où il est refroidi, par échange de chaleur, par le gaz pur et froid qui vient des laveurs I et2. Le gaz brut, qui a subi un refroidissement préalable, s'écoule ensuite par le tuyau 14 dans le referigerant principal 15 où il est fortement refroidi par un agent réfrigérant, par exemple par de la saumure, à savoir à une température de 5 à 10 environ. Le gaz ainsi refroidi est
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amené par le tuyau 16 aux laveurs 1 et 2 où il pénètre par le bas, en 17 et 18.
Le gaz pur quitte les laveurs, en haut, en 19 et 20, et s'écoule par le tuyau 21 dans le premier réfrigérant 13 où on @ l'utilise pour refroidir le gaz brut. En 22, il quitte ce réfri- gérant 13 et s'échappe par le tuyau 23.
On emploie l'agent réfrigérant; par exemple la saumure, aussi bien pour refroidir l'huile de lavage que pour refruidir le gaz brut. Le réfrigérant 15 pour le gaz brut et 1'installation 5 de refroidissement de l'huile de lavage communiquent par consë- quent l'un avec l'autre par le tuyau de saumure 24.
Par l'emploi des gaz purs et froids pour le refroidisse- ment du gaz brut, l'installation réalise une grande Économie d'a- gent réfrigérant, par exemple de saumure, et les installations de refroidissement par cet agent ont des dimensions moindres.
Lorsqu'on emploie pour- le lavage, des laveurs en plusieurs stades (1 et 2), on peut adapter le courant d'huile de lavage et sa répartition dans les laveurs à l'absorption des matières de natures diverses qui n'exigent pas le mme temps ni une surface de même grandeur pour le passage. C'est ainsi par exemple que, lorsque dès le premier stade, non seulement le benzol, mais aussi
1 es hydrocarbures légers sont absorbés, on conduit l'huile de lavage à partir de ce stade directement à l'installation de. sépa- ration 3 et que le traitement ultérieur du gaz est réglé unique- ment en vue de la séparation complète d'un seul hydrocarbure dé- terminé, en remédiant par exemple à la séparation plus lente du benzol par l'emploi d'huile fraîche.
La présente invention n'est pas limitée à l'extraction des hydrocarbures des'gaz par lavage à l'aide d'huiles de lavage.
Au lieu d'huile de lavage, on peut choisir aussi un autre liquide qui est susceptible d'absorber des matières et qui absorbe; à par- tir du gaz,, les substances qu'on désire en extraire.