BE491422A - - Google Patents

Description

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  Procédé et appareils pour la fabrication de gaz de pétrole. 



   La présente invention est relative   à   un nouveau procédé de fabrication du gaz de pétrole ou gaz d'huile, et vise plus particulièrement un procédé perfectionné de fabrication de gaz de pétrole par pyrolyse d'huiles de pétrole avec régénération de chaleur. 



   Le gaz de pétrole ou gaz d'huile a été fabriqué depuis de nombreuses années par des procédés au cours desquels l'huile de pétrole est vaporisée et pyrolysée, 

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 en présence d'un diluant gazeux tel que la vapeur d'eau, dans des zônes à accumulation de chaleur* On commence par chauffer une ou plusieurs zones en faisant brûler un combustible dont on fait passer les produits de combustion chauds à travers la ou les zones, puis, lorsque celles-ci sont suffisamment chauffées, on vaporise de l'huile, que l'on pyrolyse en présence d'un diluant gazeux pour la con-   vertir en   gaz fixes grâce à la chaleur accumulée dans la zône. A la fin d'une opération de gazéification, on chauffe de nouveau la zone, et l'on effectue une nouvelle gazéi- fication, et ainsi de suite.

   Ce mode de chauffage peut être appelé "chauffage cyclique" pour le distinguer par exemple de la vaporisation d'huile dans une cornue dans laquelle on fournit- de la chaleur de façon continue à   l'huile   direc- tement à partir d'une source de chaleur. Pour être correc- tement pyrolysée, l'huile vaporisée ne doit pas seulement craquer en fragments moléculaires, mais les produits de craquage doivent être maintenus dans une zone chauffée pendant un temps suffisant pour que la phase gazeuse atteigne un é- tat d'équilibre, les fragments moléculaires, fortement réac- tifs, se transformant en constituants gazeux à molécule stable.

   Pour assurer cette transformation, on souffle l'huile vaporisée craquée, depuis la zona initiale de va- porisation et de craquage, dont la température est rela-   tivement   élevée, à travers un circuit à accumulation de chaleur, dite "zone de fixation"* La température dans cette zône de fixation doit être réglée de telle sorte que sa valeur moyenne soit relativement basse par comparaison avec colle de la zône de combustion-vaporisation dans la- quelle ont lieu la vaporisation et le craquage initial de l'huile, la température maximum régnant près de la zone de combustion-vaporisation et décroissant progressivement vers l'extrémité de   sortie*   Au moment où les vapeurs ont 

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 atteint l'extrémité de sortie ou aval relativement plus froide, de la zone,

   le gaz a été fixé et peut alors être refroidi, avec élimination des constituants condensables. 



   C'est ainsi que dans le procédé industriel actuel, on prévoit une zône de combustion-vaporisation, qui est sou- vent constituée simplement par la cellule   gaz ogène-c arbura-   trice d'une installation de production de gaz à l'eau car- buré: et d'autre part un circuit d'accumulation de chaleur, souvent constitué par le "Surchauffeur" de l'installation de production de gaz à l'eau carburée.

   La zone de combustion- vaporisction n'est pas autre chose qu'une chambre ménageant un espace entouré par des parois résistant aux hautes tem- pératures en matière conductrice de   chaleur,   chambre dans laquelle on injecte, dans le rapport correct pour en permet- tre la combustion, un combustible tel que du goudron, du gaz ou de l'huile, et d'autre part de   l'air,   et   où l'on   fait brûler ce mélange.

   Les produits do combustion à haute température échauffent les parois de   la chambre,   et sont entraînés à travers le "surchauffeur" dans lequel la chaleur est emmagasinée dans un empilage en matière   céramique,   d'où ils sont évacués vers la cheminée*   Cette   phase de l'opéra- tion est dite "soufflage". ensuite l'huile, en général avec un peu de vapeur d'eau, est admise dans la zone de combus- tion-vaporisation où l'huile est vaporisée et craquée, et le mélange balaie l'empilage chaud où il se fixe à l'état de gaz permanent, et de là passe au laveur. Ce stade de l'opération est appelé "gazéification" . Ces stades sont répétés de façon continue aussi longtemps qu'il le faut pour les besoins de la production de gaz.

   En général, l'ap- pareil est purgé avec de:.l'air ou de la vapeur d'eau entre le "soufflage" et la "gazéification", ou entre la "gazéifi- cation et le "soufflage",   ou à   la   fois à   ces deux moments;' pour en éliminer les produits indésirables, ou récupérer les gaz restant dans l'installation et empêcher l'accumula- 

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 tion de mélanges explosifs, Il existe de nombreuses variantes au procédé industriel esquissé ci-dessus, mais toutes reposent sur la mène suite   d'opérations.   



   Le mode opératoire ci-dessus décrit impose certaines limitations dont la gravité devient de plus en plus grande. Ainsi qu'on l'a déjà signalé, les conditions optima dans l'installation sont celles pour laquelle la zone de combustion-vaporisation est à température rela- tivement élevée, et est suivie par une zône de fixation   à   température moyenne relativement basse par rapport à celle de la première zone, et dans laquelle la tempéra- ture diminue progressivement vers l'extrémité   aval,   Ces conditions ne sont que difficilement remplies dans les procédés actuels car la température en tout point de l'ins- tallation dépend surtout de la combustion de l'huile au cours du "soufflage";

   or une vitesse de combustion réglée pour assurer une température relativement élevée dans la zone de combustion-vaporisation entraine de même une température indésirablement élevée dans le trajet qui la suit. En d'autres termes, le niveau supérieur de tempé- rature dans la zone de combustion-vaporisation est limité afin d'assurer dans la zone de fixation les conditions de température voulues.

   Il s'ensuit d'une part que la tempé- rature ne peut être maintenue dans la zone de combustion- vaporisation à un niveau aussi élevé qu'il serait dési- rable, et d'autre part que la température de la zone de fixation ne peut pas être maintenue   à   un niveau aussi bas qu'il serait désirable, et   qu'il   est ainsi impossible de réaliser économiquement, dans le procédé actuel, un gra- dient de température relativement important entre la zone de combustion-vaporisation et l'extrémité aval, de la zone de fixation, ce qui correspondrait aux conditions optima.

   Cet état de choses est encore aggravé du fait que la vapeur d'eau admise dans la zone de combustion-vapori- 

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 sation an cours de l'opération ou du stade de gazéifi- cation exerce un effet de refroidissement sur la partie de l'appareillage où on cherche à réaliser la tempé- rature la plus élevée possible* 
De plus* les procédés industriels actuels ne peuvent utiliser avec succès dans l'opération de gazéifi- cation que des huiles à faible teneur en carbone rési- duels Par exemple, des huiles contenant plus de 6 à 7 % de carbone   libre   déterminée par l'essai Conradson décrit plus loin,

   ne peuvent pas être utilisés de façon satis- faisante dans le stade de gazéification parce que le car- bone qui se dépose sur les empilages dans la partie de la zone de fixation qui avoisine la zone de combustion-vapo- risation, finit par obstruer le système* Il est par suite nécessaire de n'utiliser que des huiles à bas carbone résiduel, relativement couteuses par rapport aux huiles, plus abondantes, contenant une forte teneur en carbone Conradson, ou huiles à fort résidu   Il   devient donc de plus en plus intéressant de mettre au point un procédé de fabrication de gaz de pétrole qui permettrait d'uti- liser une huile de gazéification à fort carbone, depuis l'invention et l'exploitation de plus en plus généralisée des méthodes de craquage catalytiques et thermiques dans l'industrie du raffinage du pétrole,

   qui produisent des huiles résiduelles plus fortement craquées conduisant elles mêmes à des proportions de carbone plus élevées lors de leur gazéification. L'économie de l'industrie de la gazéification exige la possibilité d'utilisation satis- faisante des huiles résiduelles les moins chères que puisse fournir l'industrie pétrolière.

   De plus, mène le carbone qui se dépose sur les empilages lors des opéra- tions de production de gaz de pétrole actuelles représente une perte, puisqu'il ne peut être utilisé dans l'installa- tion, et doit être évacué périodiquement par nettoyage 

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 ou soufflage intermittent de vapeur ou   d'air*   
Bien entendu, tous les inconvénients ci-dessus s'ajoutent pour limiter sérieusement les possibilités de débit des appareils au cours de l'opération de gazéifica- tion-   n   effet, comme d'une part la température de la zone de combustion-vaporisation ne peut être maintenue à la valeur élevée voulue, le   rendement   de la combustion du combustible au cours de l'opération de soufflage est moins bon :

   d'autre part, comme les températures dans la zone de fixation ne peuvent être maintenues à une valeur aussi basse qu'on le voudrait, le reniement de la gazéifi- cation au cours de l'opération de gazéification est diminué par suite d'un craquage trop poussé. En outre, comme le dépôt de carbone est évacué au cours de périodes de "soufflage" exagéreront prolongées, il en résulte une nou- velle cause de mauvais   rendements   Ainsi, il y aurait lieu. d'améliorer les procédés actuels, en vue de corriger les inconvénients sus-énumérés. 



   La présente invention a pour principal objet un procédé économique de fabrication de gaz de pétrole ou de gaz d'huile,   permettant   d'éviter ou de supprimer pour une grande part les inconvénients sus-indiqués. 



   Ce procédé permet l'établissement facile entre les zônes de combustion-vaporisation, d'une part et de fixation d'autre part, de gradients de température favo- risant la production de la quantité maximum de gaz à haut pouvoir calorifique par unité de poids d'huile de   gazéifi-   cation utilisée  Ce procédé permet de préchauffer à une haute température la vapeur d'eau utilisée lors du stade de gazéification avant admission dans la zone de combustion- vaporisation tout en assurant en même temps l'établisse- ment de gradients de température optima au cours du procédé. 



  Le procédé permet plus spécialement l'utilisation d'huiles résiduelles lourdes et à teneur élevée en carbone 

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 Conradson en tant qu'huiles de gazéification  
Un autre avantage du procédé objet de l'in- vention consiste dans le fait qu'il assure une amélio- ration du rendement par l'utilisation du carbone déposé dans l'installation au cours des stades de gazéffica- tion précédents, ces dépots de carbone fournissant ainsi une partie du combustible requis lors de l'accumulation ultérieure de chaleur dans le système* ' 
Le procédé assure aussi des pertes minima par chaleur sensible du gaz produit. 



   L'invention a également pour objet un appareil- lage permettant la mise en oeuvre dudit procédés 
Conformément à l'invention, on utilise un pro- cédé continu à régénération pour la fabrication de gaz de pétrole par pyrolyse d'huiles de pétrole, procédé au cours duquel on accumule ou emmagasine de la chaleur dans deux trajets communicants, à chauffage séparépour la chaleur emmagasinée, chacun de ces trajets étant pré- cédé par une zone de combustion-vaporisation communiquant avec lui.

   Ledit procédé consiste essentiellement à ad- mettre du combustible liquide et de l'air dans la zone de combustion-vaporisation précédant l'un desdits tra- jets ; à brûler ledit combustible dans ladite   zone,de   combustion-vaporisation, les produits de la combustion étant envoyés le long dudit trajet pour y emmagasiner de la chaleur; à soustraire une fraction de cette chaleur de   l'autre   trajet en y faisant passer vers la zone de   combustion-vaporisation   correspondante, de la vapeur d'eau pour surchauffer celle-ci; à admettre cette vapeur surchauffée dans la première zone de   combustion-vapori-   sation précitée en même temps que l'on y admet de l'hui- le de pétrole;

   à vaporiser et   à   pyrolyser cette huile de pétrole en présence de ladite vapeur   d'eau   dans la 

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 première zone de combustion-vaporisation précitée et dans le premier trajet précité: retirer l'huile ainsi vaporisée et pyroysée et ladite vapeur d'eau du pre- mier trajet précité; et à répéter cette série d'opéra- tions en inversant   l'ordre   des   deux   trajets d'accumula- tion de chaleur. 



   On voit   d'après   ce qui précède que, conformément au procédé objet de l'invention pris dans son aspect le plus large, on prévoit deux unités de gazéification, chaque unité comprenant en   communication     mutuelle,   une zône de combustion-vaporisation et une zone de fixation du gaz.

   La suite d'opérations qui ont   lieu, à   savoir le "soufflage" et la "gazéification",   dans   chaque unité, est en gros la même que dans les procédés actuels, sauf que la vapeur d'eau introduite dans la sone de combus-   tion-vaporisation   de l'une des unités au cours du stade de gazéification, est   préalablement     préchauffée   à une température élevée en la faisant passer à travers la zone de fixation et la zone de combustion-vaporisation de l'autre unité depuis l'extrémité aval   de   la première zone vers la seconde. Pourtant, cette seule différence assure nombre d'avantages inattendus en plus des résul- tats précédemment signalés.

   En premier lieu, en faisant passer de la vapeur d'eau à travers l'une des unité s dans le sens indiqué préalablement   à   son admission dans l'autre en vue du stade de gazéification, on assure dans la première unité un gradient de température plus im- portant, la préparant ainsi aux stades de chauffage et de gazéification ultérieure.

   Autrement dit, la tempéra- ture de la zone de fixation de la première unité diminue notablement depuis la   région   voisine de la zone de com-   bustion-vaporisation   communiquant avec elle vers l'ex-   térieur,   c'est-à-dire vers son extrémité aval, do telle 

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 sorte que lors du stade ultérieur de   "soufflage"   ou de   chauffage   de cette unité, on peut obtenir une com- bustion plus poussée dans la zone de combustion-vapori- sation communiquant avec elle, et par suite des tempé- ratures plus élevées, tout en maintenant une température moyenne relativement basse dans la zone de fixation, la tempe rature de cette dernière décroissant progressive- ment vers l'extrémité aval..

   En second lieu, tout en remplissant ce rôle utile, la vapeur d'eau s'échauffe aussi à une haute température, ce qui évite   l'utilisa-   tion de dispositifs auxiliaires de chauffage de la   va-pour.   Ceci supprime aussi   l'effet   de refroidissement observé dans les procédés antérieurs lorsqu'on faisait appel à la chaleur de la sone de   combustion- vaporisât ion   pour surchauffer la vapeur d'eau* 
De préférence, toutefois, on soustrait   également   de la chaleur à la   sone   de fixation de   l'une   des unités   on y   faisant passer de l'air depuis l'extrémité   aval   vers la zone de combustion-vaporisation communiquant avec elle et à travers cette zone.

   Les gaz chauds quittant ainsi ladite zône de vaporisation-combustion sont admis dans la zone de   combustion-vaporisation   précédant   l'autre   trajet an même temps que   l'on y   admet un combustible li-   quide   au cours du stade de   "soufflage"   ou chauffage. 



   Cette caractéristique, jointe au surchauffage de la vapeur   d'eau     pendant   le stade de gazéification comme précédemment indiqué, s'unissent pour   fournir   un procédé industriel particulièrement intéressant* Ainsi, confor- mément à un mode de mise en oeuvre préféré ce l'inven- tion, on soutire une partie de la chaleur emmagasinée dans l'un des deux trajets communicats, à chauffage indépendant, en   y   faisant passer de l'air vers la zone de combustion-vaporisation correspondante pour élever la température de l'air et brûler le carbone dans ce trajet et   dans   la zone de combustion-vaporisation 

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 communiquant avec lui.

   Les gaz chauds résultants sont ensuite admis dans la zone de combustion-vaporisation précédant l'autre trajet en même temps que l'on y ajoute du combustible liquide. Celui-ci est brûlé en présence de ces gaz chauds dans la zone de combustion-vaporisation, et les produits de la combustion balaient le trajet commu- niquant avec elle pour y emmagasiner de la chaleur, Une autre fraction de la chaleur emmagasinée est ensuite soustraite au premier trajet sus-mentionné en y faisant passer de la vapeur d'eau vers et à travers la zône de   combustion-vapori sation   communiquant avec lui pour sur- chauffer cette vapeur, et la vapeur surchauffée est en- suite admise dans ladite zone de combustion-vaporisation précédant le second trajet précité en même temps que l'on y ajoute de l'huile de pétrole.

   L'huile de pétrole est vaporisée et pyrolysée en présence de cette vapeur sur- chauffée dans ladite zone de combustion-vaporisation et dans le second trajet à accumulation de chaleur, et l'huile vaporisée et pyrolysée ainsi que la vapeur d'eau sont alors évacués de ce trajet* Le cycle est achevé en répétant la suite d'opérations ci-dessus en inversant l'ordre des deux trajets à accumulation de chaleur* Un procédé de   gazéifica-   tion de même principe général, dans lequel on fait passer de l'air à contre-courant à travers l'une des unités préa-   lablement     à   son admission dans l'autre de la même façon que ci-dessus décrit, mais dans lequel la vapeur d'eau, si celle-ci est utilisée, n'est pas préchauffée de la façon indiquée plus haut,

   fait l'objet de la demande de brevet déposée simultanément, au nom du demandeur, pour : 
Ainsi, suivant le mode de mise en oeuvre défini ci-dessus, le passage de   l'air   et de la vapeur d'eau à travers l'une des deux unités dans le sens spécifié, préala- blement à leur admission dans l'autre unité au cours de 
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 stades respectifs ce "soufflage" et c"s "gazéification", 

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 conduit à l'établissement d'un gradient de température plus important entre les sonos de combustion-vaporisation et de fixation de chaque unité, que dans le cas où seule la vapeur est préchauffée de la   manière   décrite,   préalable-   ment à chaque stade de   gazéification,   Tout aussi important, néanmoins,

   est le fait que l'air traversant une unité dans le sons indiqué s'échauffe progressivement à   mesure   qu'il   s'approche   du point de l'appareil où les dévots do carbone accumulés dans le stade de gazéification précédent sont les plus denses.. L'air chaud provoque la combustion du carbone dans cette unité, ce qui a pour effet non seulement   d'éli-   miner celui-ci, mais d'élever encore la température du mé- lange gazeux résultant, à un niveau élevé, avant son admis- sion dans la zone de combustion-vaporisation de l'autre unité. Ceci ne supprime pas seulement le refroidissement dû   à   l'admission d'air frais dans la sono de combustion- va- porisation de l'autre unité, mais assure aussi un rendement plus élevé pour la combustion de l'huile dans cette zone. 



  En outre, comme le mélange chaud de gaz entrant dans la zone de   combustion-vaporisation   contient une proportion relativement forte de chaleur sensible, tant par suite du soutirage de chaleur de la première unité   que ce   la combustion des dépots de carbone, il faudra fournir d'autant moins de combustible lors du stade de "soufflage" ou de chauffage dans la seconde unité. La réduction de la quan- tité de combustible nécessaire augmente avec la quantité de carbone déposé par l'huile de gazéification, carbone qui est brûlé à son tour au cours du passage de l'air à la manière décrite à travers l'unité contenant lesdits dépots de carbone.

   Ainsi, conformément au mode de mise en oeuvre préféré de   l'invention,   non seulement il devient possible d'utiliser lors du stade de gazéification une huile moins coûteuse, mais plus l'huile utilisée est bon marché, c'est-à-dire plus est élevés la quantité de carbone 

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 déposé au cours du craquage, moins il faudra utiliser de combusti- ble. 



   On remarquera aussi d'après ce qui précède que les tempéra tures élevées sont localisées dans la partie de chaque unité où leur présence est la plus utile, c'est-à-dire dans les zones de combustion-vaporisation, et dans la partie de la zone de fixation qui avoisine immédiatement chaque zone de combustion-vaporisation; tandis que des températures plus basses s'établissent là où elles sont le plus avantageuses,soit dans la zone de fixation, et ces températures décroissent progressivement vers l'extrémité aval de cette zone.

   Il   s'ensuit" en   définitive que le rendement de combus- tion du combustible est amélioré dans chacune des zones de combus- tion-vaporisation au cours du stade de "soufflage" ou chauffage particulier de l'unité envisagée, et que le rendement de la gazéi- fication est amélioré, avec moins de craquage exagéré, dahs chaque unité, au cours du stade de gazéification qui lui est particulier. 



   La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, faite en référence au dessin annexé, sur le- quel : - la figure 1 illustre les phases principales d'un cycle opératoire complet du procédé objet de l'invention, et - la figure 2 montre les principaux stades ou phases d'un cycle complet du mode de réalisation préféré de l'invention. 



   Comme on vient de le dire, la figure 1 illustre les prin- cipaux stades de l'invention. Sur cette figure, on a désigné par 30 des conduites aboutissant à une cheminée par 31 des conduites aboutissant à un laveur, par 32 des conduites d'amenée de vapeur dans l'appareillage, par 33 des conduites d'introduction d'huile à gazéifier, par 34 des conduites d'introduction d'air et enfin par 35 des conduites dtintroduction de combustible liquide. La figure 1 montre deux unités de fabrication de gaz de pétrole 10 et 11 dont chacune comporte une zone de combustion-vaporisation 14, 15, res- pectivement, et un trajet à accumulation de chaleur ou zone de fixation 12, 13 respectivement.

   Bien que pour   plus ........   

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 de commodité on ait représenté des zones de combustion- vaporisation et des sones de fixation distinctes, il doit être entendu que souvent, dans la pratique il n'existe aucune démarcation précise entre la zone de combustion- valorisation et la zone de fixation   communiquant   avec elle. 



  Comme on le voit en la, on prévoit des noyons pour intro- duire sélectivement de la vapeur d'eau dans l'extrémité aval de chaque unité. Un moyen entre autres à cet effet est indiqué en la, où l'on voit des conduites aboutissant à l'extrémité aval de chaque unité 10 et 11 et reliées à une source commune de vapeur d'eau par l'intermédiaire d'un robinet à deux voies 16. Cette disposition permet de diriger la vapeur d'eau soit sur l'une soit sur l'autre des deux unités suivant les besoins, où de la couper com- plètement. Les stades suivants indiqués au dessin, lb, le et ld montrent le sens de la circulation de la vapeur d'eau; là où aucun sens d'écoulement n'est marqué, il n'y a aucune circulation de vapeur au cours du stade considéré.

   De   mène,   la montre des moyens   permettant   ci 'évacuer sélectivement les matières des unités respectives.   Un   moyen à cet effet est indiqué en la et consiste à   prévoir   des conduites ap- propriées depuis l'extrémité aval de chaque unité 10, 11 jusqu'à un robinet à deux voies classique 17, de sorte que le gaz provenant des unités respectives puisse être dirigé sur le laveur, suivant los besoins*   Comme   le montre   la,   des 'conduites usuelles aboutissent à une cheminée.

   Dans ce cas également,. les stades successifs indiqués en 1b. le et 1d montrent le sens d'écoulement dans les deux unités* Il est prévu bien entendu une conduite reliant entre elles les deux sones de combustion-vaporisation, et le sens de l'é- coulement à travers cette conduite au cours des divers stades est   indiqué     on     la ,   1b. le et 1d. 

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   Bien que chaque unité de   gazéification   soit dans cette figure représentée sous la   iorne     d'un     appareil   unitaire, il doit être entendu que la   acné   de combustion- vaporisation de chacune pourrait être constituée par un appareil ou une cellule séparée, telle   qu'un   gazogène- carburateur du type utilisé actuellement les in-   dustries   de production de gaz de pétrole ou   (le   gaz   à     l'eau   carburé, appareil dont chacun communique avec une zône de fixation distincte telle qu'un "surchauffeur" usuel du type utilisé dans ces   mènes     industries,

       @tant   donné que la figure   n'illustre   que les stades principaux d'un cycle opératoire complet, il sera entendu que l'ins- tallation est déjà chauffée pour mettre en route   lopé-   ration, de la manière connue, par combustion d'un com- bustible liquide tel que do l'huile, du goudron ou du gaz dans chaque zone de combustion-vaporisation, et soufflage des gaz chauds de la combustion à travers les zones de fixation   correspondantes.   Les unités 10 et 11   peuvent   être reliées à une cheminée commune ou,mieux, à des cheminées distinctes, pour éviter l'échauffement des vannes, et elles peuvent d'autre part être reliées soit à un laveur commun, soit   à   des laveurs distincts.

   Bien que les zones de combustion-vaporisation 14 et 15 aient été pour plus de commodité représentées sous la forme d'appareils séparés, il sera entendu que, puisque la conduite qui les relie est assez grande pour le passage des gaz chauds, les zones de combustion-vaporisation 14 et 15 ainsi que la conduite intermédiaire qui les relient, peuvent en pratique être réunies pour ne former qu'une seule chambre. 



     Comme   on le voit en la sur la fig. 1,on peut mettre le cycle en route, après avoir   chauffé   chaque u- nité au degré voulu pour le démarrage de l'opération,   à   

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 la   façon   bien connue dans   la     technique,   en admettant de l'air et un   combustible   liquide dans la zône de   combustion-vaporisation   de   l'une   des deux unités, dans le cas actuel la   sone   de combustion-vaporisation 15 de   l'unité   11.

   Le combustible   brûle   dans la   sone   de combus- tion-vaporisation 15 et les produits chauds ce la com- bustion balaient   la     sone   de   fixation   13 et passent de   là   à la   cheminée.   



   Le stade principal suivant est représenté on 1b; de la vapeur d'eau est envoyée à travers l'unité 10   depuis   son extrémité aval à travers la zone de fixation 12 et   la     sone   de   combustion-valorisation   14,   respecti-   vement La vapeur d'eau   circulant   à travers l'unité 10 enlève de la chaleur à   la   zone de fixation 12 chaleur qui y a été   emmagasinée   lors   d'une   opération de   "souf-     flage"     antérieure..:

  ....   mesure que cette vapeur s'approche de la   sone   de combustion- vaporisât ion 14, elle se ré- chauffe   progressivement*     Cependant,   par   suite   de l'effet de refroidissement initial provoqué lors   de   son admission dans   l'extrémité   aval de l'unité 10, la   température   dans l'unité 10 décroit   progressivement   depuis la zône de   combustion-vaporisation   14 vers   l'extrémité   aval.

   Le   pascale   de vapeur d'eau   dans   le sens   spécifié   tend ainsi à produire une   concentration   des   hautes     températures     là.   où leur présence est requise, à savoir dans la   sone   de combustion-vaporisation 14 et dans la partie de la   sone   de fixation 12 qui   avoiaine     ctte   dernière   tandis     quen     môme   temps il s'établit un gradient de   température     relativement   important entre la sone de combustion-va-   porisation   14 et   l'extrémité   aval de la   sone   de fixation 12.

   La vapeur fortement   surchauffée   quittant l'unité 10 est ensuite   admise   dans la   sone   de   combustion-vaporisation   15 de l'unité 11,   sensiblement   en même temps   qu'y   est ad-   mise     l'huile   gazéïfier. Dans la   zone     combustion-     @   

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 vaporisation 15, l'huile se vaporise, et il se produit un   craquelé   notable de l'huile ainsi vaporisée.

   Par suite de la   grande   quantité de chaleur sensible contenue dans la vapeur   surchauffée,   la vapeur d'eau sert de ni lieu de chauffage pour l'huile vaporisée et   aussi   de   milieu   de   transmission   calorifique entre les   surfaces     exsudes   et l'unité 11 et l'huile vaporisée.

   On conçoit d'autre part   que   de l'huile de gazéification   peut   être admise dans la   zone   de   combustion-vaporisation   14 pendant le passade de   vapeur   d'eau à travers cette   sone,     auquel     cas   elle   sera     également     adnise     dans   la zône de   combustion-vaporisation   15 en   nome     temps   que   la   vapeur   d'eau     surchauffée    
L'huile ainsi   vaporisée   et pyrolysée et la vapeur d'eau sont   ensuite   envoyées à travers   le,

     zône de fixation 13 où les   fragments     moléculaires   les plus   réac-   tifs des   gaz   craqués se   transforment   en produits gazeux à molécules   stables*   Cependant,  comme   de la vapeur d'eau a déjà été envoyée   précédemment   à travers l'unité 11 de la   mené   manière qu'à travers l'unité 10,il   s'établit   un gradient de   température   plus   important   de façon ana-   logue   à ce qui a été dit pour l'unité 10.

   Ainsi la tem- pérature moyenne dans la zone de fixation 13 est plus basse que   dans   les   zones   de fixation classiques, ce   qui   y facilite la "fixation" des gaz et   diminue   notablement le   risque   d'un craquage   trop poussée   Le gaz fixé et la vapeur   6'eau     quittant   la   sone   de fixation 13 par son   extrémité     aval     sont     @cheminés   vers un   laveur*.   le et 1d illustrent   l'achèvement   du cycle opératoire par   répétition   des stades   précédents,   mais   avec   inversion de l'ordre des unités.

   Confie on le voit en 1c, de   l'air   et un combustible liquide sont   admis     Sens   la zone de combustion- vaporisât ion 14 de l'unité 10.   Gomme     dans   la, le combustible   brûle   et les produits chauds de cette   combustion   balaient   la     sono   de fixation 12, 

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 y emmagasinant 'de la chaleur* I-ais e o n ï2 0 l'unité 10 vient   d'être     balayée   par de la vapeur   d'eau,     comme   décrit plus haut et   comme     représente   en 1b,

   les tem-   pératures   les   plus   élevées sa   concentrent   clans   le.     sono   de   combustion-vaporisation   14 et   dans la     partie de   la   sone de   fixation 12 qui avoisine celle-ci;

   tandis que les   températures dans,   la sone de   fixation   12   décrois-   sent   progressivement   vers l'aval. le   stade     principal   
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 suivant, représenté en la., correspond -s celui illustré en 1b. à l'ordre   près.   On insuffle de la   vapeur d'eau   
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 travers 1;., sono de fixation 15 de l'unité 11 vers et a travers la. sono de combustions-vaporisation 15.

   Cette vapeur d'eau enlève les calories a.', ß,"1h ^":,sll.é cii cours du "soufflage" précédent com-3 indiqué en la, le nfroi- disseoent naxiaum 4 :alt lieu vers l'extrémité aval, et les   températures    les plus     hautes     étant   localisées dans la   sone     de combustion-vaporisation   15 ou près de celle-ci, 
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 La vapeur ainsi surchauffée est admise ôans la cône de combustion-vaporisation 14 de l'unité 10 on mené teyps qu'y est ajoutée l'huile de pétrole à u4éï:ier. Corome sisnalé plus haut, un peu d'huile à gazéifier peut ég'a- lement ctro admise dans la sone do conbuetion-vapori- sation 15 pendant le passade de la 4. .r c ec:u travers colle-ci.

   Dans l'unité.10, l'huile ce vaporise et est pyrolysée de la szj¯?'.r Ï.iâ3.el'.. que précédèrent décrit au sujet de lb, et les gz fixés quittent l'extrémité aval de   la   zone de   fixation     13 vers   le laveur. le gas   produit     dans     chaque   unité peut ensuite être   soumis,   comme   il     est     bien connu     dune     l'industrie de   
 EMI17.5 
 la gazéification, en refroidissement a la condensation.

   Normalement, le g as chaud est envoyé dens un laveur qui n'est pas autre chose   qu'un     condenseur     primaire dans   lequel le gaz se refroidit en-dessous du   point d'ébulli-   
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 tion de l'eau  et oà les produits condensablos tels que   goudrons     ot   antres hydrocarbures sont   sépares.     Conne   

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 on l'a signalé plus haut, on utilise avantageusement un laveur commun de capacité suffisante pour recevoir les produits prove- nant des deux unités à la fois. 



   Ainsi qu'on l'a déjà dit, la figure 1 montre les princi- paux stades du procédé, et il doit être entendu que des "purges" appropriées peuvent être avantageusement effectuées entre deux ou davantage de ces stades successifs. Par exemple, entre les stades représentés en la et lb, et entre le et ld, un courant d'air peut avantageusement être insufflé pour balayer l'unité dans le sens indiqué sans introduction d'huile dans les zones de combustion-vaporisation respectives. Cette opération a pour effet d'évacuer hors de l'installation les produits nuisibles formés lors de la combustion du combustible avant le début de l'opération de gazéification.

   De même, entre les stades indiqués en 1b et 1c d'une part et entre ld et la de l'autre, on balaie avantageusement les unités respectives avec un courant de vapeur d'eau dans le sens indiqué pour les débarrasser des traces de gaz de pétrole. Lors de cette purge, on insuffle   également,avan-   tageusement, un courant de vapeur d'eau par l'extrémité aval de l'unité dans laquelle le gaz vient   d'être   produit afin d'empêcher la production de tout mélange expbsif de gaz et d'air lors du stade de "soufflage" ou de chauffage suivant. 



   La figure 2, comme on l'a dit, illustre les stades princi- paux du mode de mise en oeuvre préféré de l'invention. Comme sur la figure 1, cette figure montre deux unités de gazéification 20 et 21 chacune desquelles comporte une zone de combustion-vapori- sation 24, 25 et un trajet à accumulation de chaleur, 22,23. Sur cette figure 2, les notations de référence 30 à 35 inclusivement ont les mêmes significations qu'à la figure 1. Comme on l'a déjà indiqué, bien que chacune des deux unités de gazéification soit représentée sous la forme d'un appareil unitaire, il doit être entendu que la zone de combustion- ............. 

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 vaporisation de chaque unité pourrait être établie sous la forme d'un appareil ou   d'une   cellule séparée dont chacune communique avec une zone de fixation sé- parée.

   Là encore, bien que pour la commodité de la des- cription on ait représenté des zones de combustion-va- porisation et de fixation distinctes, il doit être enten- du que souvent en pratique il n'est pas possible de dé- limiter avec précision la frontière entre ces deux zones d'une même unité. Comme la figure ne représente que les stades principaux du cycle opératoire complet, il doit être entendu que l'installation a déjà été chauffée pour la mise en route, à la façon   classique,   par combustion d'un combustible liquide dans chacune Ces sones de com- bustion-vaporisation et soufflage des gaz de combustion chauds à travers les zones de fixation respectives.

   Les unités 2Q et 21 peuvent être reliées à une cheminée commune ou ni eux à des cheminées distinctes, pour éviter les vannes   "chaudes" ,   et peuvent être raccordées d'autre part soit à un même laveur soit   à   des laveurs distincts. 
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 Corme on le voit en bzz sur la i2.2, la mise en route du cycle   opératoire   peut être   effectuée,   après chauffage de chacune das unités, on faisant passer de l'air à travers   l'un=     d'elles,   ici 20, depuis son extré- 
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 mité aval, c'est-à-dire l'extrémité par laquelle le gas d'huile produit quitte l'uni tê;

   9. travers la sone de fixation 22 et la 6ne de cOlili.nu::tiol1-';c,]o::'ist;,.tion 24,   respectivement*   rendant son   passade,     l'air   s'échauffe progressivement, ot au   même   moment refroidit la   sone   de fixation   22     d.ns   um   certains     mesure,   en absorbant 
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 uns partie des calories emmagasine es dans calla-ci*   L'air     chaud     provoque-   la   combustion     clos   dépôts   (le   carbone dans la   sone     de combustion-valorisation   24, ainsi que 
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 d la partie da l A c.

   c fixation 2 qui avoisine la partie sono (,0 fixation c,,Lii avoisine lA" combustion-valorisation '4' Les déSts do la cono do rTiXxnJ !? n'vC.li'-1 v4. U.x7. 34  Les dévots (le 

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 carbone dans la sone de fiction :2 et e.l1S la 136113 do combustion-vaporisation 24 sont   cinsi     enlevés,   et de plus ces dépôts   fournissent     uno     partie     du.     combustible     nécessaire   
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 pour fournir de la chaleur à la z3nc de c 0 no asti on- vapori- sation 24 et à l'unité 21.

   Le   mélange   gazeux chaud résultant est ensuite admis dans la zone de combustion- vaporisât ion 25 de l'unité 21 en   marne   temps que l'on y ajoute un combus- tible liquide. En raison de la grosse quantité de chaleur sensible contenue dans les gaz chauds pénétrant dans la zone de combustion-vaporisation 25,il faut   noine   de com- bustibles pour fournir de la chaleur à l'unité 21, et ce combustible brûle avec un meilleur rendement   .Un   appoint   d'air,   en plus de celui éventuellement admis en provenance de l'unité 20, peut être fourni dans la zône de combustion- vaporisation 25 si on le juge nécessaire* Les produits de la combustion provenant de la zone de combustion-vaporisa- tion 25 balaient la zône de fixation 25, y emmagasinant des calories.

   Mais, comme l'unité vient d'être balayée succes- sivement par de l'air comme décrit ci-dessus,' et par de la vapeur d'eau, comme on le verra plus loin, il se pro- duit une concentration relativement importante de chaleur, et par suite une localisation correspondante de tempéra- tures relativement élevées, dans la zône de combustion 25 et dans la partie de la zone de fixation   23   qui avoisine la zone de combustion-vaporisation 25, tandis que les tem- pératures dans la   zone   de fixation 23 décroissent rapide- ment vers son extrémité aval. Les produits de combustion quittant la zône de fixation 23 peuvent être dirigés sur une cheminée qui les évacue. 



   Le stade important suivant est représenté en 2b: de la vapeur d'eau est envoyée à travers l'unité 20 de la même façon qu'en 1b de la fig. 1 décrite plus haut. La vapeur traversant la zone de fixation 22 absorbe une nou- 

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 velle quantité de chaleur emmagasinée dans celle-ci. 



  Pendant ce passage à travers la zone de fixation 22, la vapeur s'échauffe progressivement jusqu'au moment   où    lors- qu'elle a atteint la zône de combustion-vaporisation 24, la vapeur chaude n'absorbe plus qu'une quantité relative- ment réduite de chaleur* Comme on l'a indiqué plus haut à propos de' la fige 1, on peut admettre à ce moment un peu d'huile de gazéification dans le courant de vapeur d'eau dans la zone de combustion-vaporisation 24.

   Cependant, par suite de son effet de refroidissement initial, les tem- pératures près de l'extrémité aval de la zône de fixation 22 sont encore abaissées, donnant un gradient de température encore plus grand entre les deux extrémités de   l'unité.   La vapeur d'eau ainsi surchauffée est alors admise dans la zone de combustion-vaporisation 25 de l'unité 21 en   nome   temps qu'y est admise l'huile de gazéification.

   Dans la zone   do   combustion vaporisation 25, il se produit une va- porisation et un craquage notable de   l'huile.   Le mélange de gaz craqués et de vapeur d'eau passe ensuite   à   travers la   sone   de fixation 23 dans laquelle il   s'éjourne   assez longtemps pour que les gaz de craquage se   transforment   en produits gazeux   à   molécules stables. Les gaz ainsi fixés, et la vapeur 'eau, sont ensuite   dirigés   sur un   laveur.   



   Los figures 2c et 2d montrent une répétition   des   stades sus-décrits,   l'ordre   des unités étant inversé. 



  Un 2c, on fait passer e l'air à travers la sone de fixa- tion   23   et la   sone   do combustion   valorisation   25. Comme dans les   stados   précédents, les dépôts de   carbone   formés lors du stade- de   gazéification     procèdent,     brûlent   et le   mélange   de    gaz 'chauds est admis clans la z5 sone de combustion valorisation   24 en même temps   qu'y   est   aurais   le   combustible     liquide*.      



  Celui-ci brûle en présence des gaz chauds et les produits Celui-ci brûle ca présence ces gaz chauds et les produits     chauds   de cotte   combustion     balaient   la zône de   fixation     22,   

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 y   magasinant   de   le.   chalour, puis   passent   à le.   cheminée.   



  En 2d. on fait   alors     passer   de la   vapeur   d'eau en contre- courant à travers   limite   21,   corme     on l'a   va plus haut pour 2b. et   la     vapeur     ainsi     surchauffée   avec   l'huile   de   Gazéification   sont admises ensemble   dans   la zône de   combus-   tion   valorisation     24   de l'unité 20.

   Comme on l'a dit, on peut   admettre   un peu d'hyile de   ion     clans   la zône de   combustion-vaporisation 35     pondant   le   passade   du courant de   vapeur,   auquel cas cette huile entre aussi dans la zône de   combustion- vaporisât ion   24 en même tmeps que la vapeur   d'eau*     -Jans   la cône de   combustion- vaporisation   24, l'huile se vaporise et-craque, et les matières vaporisées et cra- quées traversent la zône de fixation 22 conne précédemment décrit. Les gaz fixés quittant l'unité 20 sont dirigés sur un laveur. Le procédé illustré sur la fig. 2 se pour- suit bien entendu par répétition du cycle opératoire commençant par les stades 2a. 



   Comme on l'a dit, la fig. 2 ne montre que les stades principaux du procédé préféré et il sera entendu que l'on effectue de préférence des "purges" appropriées entre deux ou davantage de ces stades, Ainsi entre les stades   2a et   2b et entre 2c et 2d, on envoie avantageusement un courant d'air à travers chaque unité dans le sens indiqué sans introduire de combustible de chauffage dans les zones de combustion-vaporisation correspondantes. Ceci a pour effet d'éliminer de l'installation les produits nuisibles formés lors de la combustion du combustible avant le début du stade de gazéification. -De même, entre les stades   2b,   2c. et 2d.   Sa, on   balaie avantageusement chaque unité par un courant de vapeur   d'eau.   dans le sens indiqué pour dé- barrasser les appareils du gaz de pétrole.

   Lors de cette purge, on admet également de préférence un courant de vapeur d'eau par l'extrémité aval de l'unité dans laquelle le gaz vient d'être produit pour assurer l'absence de tout mélange explosif entre   l'air   et le gaz lors du stade de "soufflage" 

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 ou chauffage suivant. 



   Comme on le voit aussi en 2a, on prévoit des moyens pour introduire sélectivement de la vapeur d'eau ou de l'air dans   l'extrémité   aval de chaque unités On voit en   2a,   un moyen à cet effet, comprenant des conduites aboutissant à l'extrémité aval de chaque unité 10 et 11 et reliées par l'intermédiaire de robinets à deux voies 27 et 28 respec-   tivement, à   des sources de vapeur et   d'aire   Grâce à cette disposition, on peut diriger la vapeur d'eau sur l'une ou sur   l'autre   unité ou la couper complètement. Les stades   succes-   sifs représentes en 2b, 2e et 2d indiquent le sens de cir- 
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 culation 6e la vapeur ou de l'air suivant les cas.

   De néme, 2a montre des moyens permettant   d'extraire   sélectivement les   matières   de   chaque   unité. Un   moyen   à cet effet, indiqué en 2a, consiste à prévoir des conduites usuelles depuis   l'extrémité   aval de chaque unité 10,   Il 0.   un robinet à doux voies 26, pour que le   gaz   venant de   chaque   unité puisse être dirigé sur un laveur selon les besoins.,   Gomme le     neutre   é- 
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 çalcnent 2a, ces conduites ordinaires aboutissant à une cho- ninéo sont prévues.

   Jans ce cas égalenent, les stades sui- vante, 2Jb, Se et 3&, indiquent le sone- , ¯¯ E: c Tt? 1 ,.. n clas matières depuis l'o::tré-!.1ité aval de chaque unité  Il est prévu. bien entendit,   comms   sur   la   fig.   1,   une   conduite     re-   
 EMI23.3 
 lient les sonos ;:"0 combustion-vaporisation clos OCll:r unités* lin à, 2b¯, Zc et 2d, lô sens de circulation à travers cette   conduite   est   indiqué.   



     On   va   maintenant     décrire un     appareillage   utilisa- ble   dans   la   mise     en     poivre   du   procédé     objet   do   l'invention.   
 EMI23.4 
 Chaque partie, à savoir la sono Ce combustion-vaporisation oône de fixation, peut être l "1'" qui est Hone fixation, peut être SC!.lO :"'.0 e ::.

   CG qui est actuellement utilisé dans. l'inclus tris de la ::Gl:i.iWii0I3a   Cornue   on l'a   dit)     lu,     sone   de combustion-vaporisation peut 
 EMI23.5 
 tr0 constituée par tout Qsjjcroil bien connu utilisé dans ce tre c.ï,i3. e.z c,o.u v:n.s but,   par    exemple   la   partie     carburante   de   l'cppareil   

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 classique do production de gas à l'eau carbure, ou encore un 3azo;ène-cbnrtor combiné f0 typo convenable quel- conque tel ou 'on en utilise Clcns les installations clas- siques d<3 production du g;a2 te :..?(-::

  i.'01e. ±lue spécialement, la sôno de combustion- valorisation n'est pas autre chose -." 'ans cîir.ïbi'c matière conductrice chaleur qn TUl1J or. matière conductrice ev 120 chaleur rcci Etant atec liantes tû.'1;;;.'. üils'C..n; tC.G (lU3 brigues ro- 1:co.c t:=.i::cs argileuses, b i: ? i tI C N : au c8,"'borumluE, ctiC. des- t7.IIÉ:LS à la combustion 01.7... combustible liquide de Cîl,u:i:i, ¯C; , , '1 cl¯au i¯ ., suffisant* 1 la vaporisation C. 0 l'huile eUt f.pres C1G.1.u::...<:lf;a suffisante la vaporisation (Le l'huile de Ga3éïication. Les parois de cette chambre offrent d'or-   dinaire   une surface suffisante pour pouvoir emmagasiner 
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 les calories nécessaires à la vaporisation ultérieure et su craquage initial de l'huile de gazéification.

   La chars- bre peut être entièrement vide, ou une partie peut etre équipée   d'un   empilage de matière céramique, par exemple 
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 briques réfractaires argileuses, briques au carborundum etc.,permettant l'accumulation de chaleur sensible, 
Ainsi qu'il est d'usage dans les opérations de 
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 gazéification actuelles, on munit la zone de ccmbustion-vapo<- risation d'un brûleur convenant au combustible particulier utilisé. Normalement, ce brûleur consiste essentiellement en une ou plusieurs buses injectant le combustible dans la zone de combustion-vaporisation  Le brûleur peut être muni de moyens permettant de mélanger l'air introduit avec le combustible avant injection dans la zone de combustion-va- porisation ou encore tout ou partie de cet air peut être admis séparément dans ladite zone.

   Quoi qu'il en soit, l'air et le combustible sont admis dans la zône de combustion vaporisation de chaque unité dans les proportions assurant un bon rendement de combustion pour le combustible liquide. 



  Les zones de combustion-vaporisation sont également munies de moyens permettant d'y injecter de l'huile à gazéifier. 



  Ces moyens sont bien connus dans l'industrie de la   gazéî-   fication et comprennent en général une ou plusieurs buses 

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 agencées de manière à projeter l'huile dans la zone aux instants voulus, sous forme de pluie. 



   En ce qui concerne l'air envoyé à travers une unité préalablement à son admission dans l'autre unité au cours du stade de chauffage, sa quantité doit être au moins suffisante pour faire brûler le carbone déposé dans la première unité sus-nommée. Si la quantité d'air envoyé dans la première unité est juste suffisante pour y brûler le carbone, on pourra envoyer une quantité supplémentaire d'air dans la zône de combustion-vaporisation dans laquelle a lieu la combustion du combustible liquide, en quantité voulue pour y entretenir la combustion du combustible, D'autre part, on pourra envoyer à travers la première uni- té une quantité d'air en excès par rapport à celle néces- saire pour brûler les dépote de carbone, auquel cas la quantité d'air supplémentaire requise diminuera d'autant. 



  Ainsi, la quantité d'air envoyée à travers la première unité peut être suffisante non seulement pour brûler le carbone qui y est déposé, mais aussi pour entretenir la combustion au moins de la plus grande partie; et même de la totalité, du combustible liquide admis dans les zones de combustion-vaporisation. 



   Le trajet à accumulation de chaleur ou "zone de fixation", peut être constitué par tout appareil bien connu et utilisé dans des buts semblables ou analogues dans les industries de production de gaz de pétrole ou gaz à l'eau carburé, Il est essentiellement constitué par une grande chambre en matière résistant aux hautes températures telles que briques réfractaires, dont l'intérieur est pour- vu de nombreux passages   à   travers lesquels les matières gazeuses doivent   c irculer.   D'ordinaire, 1 intérieur est garni d'un empilage en matière réfractaire telle que bri- ques argileuses, la partie de l'empilage qui est destinée 

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 à être soumise aux températures los plus hautes, à savoir la partie avoisinant la zone de combustion-vaporisation étant en briques au carborundum.

   La zone de fixation est de volume suffisant pour permettre aux courants gazeux qui la traversent d'y séjourner un temps suffisant pour qu'ils se   transforment   entièrement ou se fixent   à   l'état de   gas   de pétrole industriel stable* Les dimensions- et   formes   exactes de la sone de fixation seront   déterminées   par des considérations bien connues en gazéification, entre autres le débit recherchée le temps de séjour requis, etc. 



   Le combustible utilisé pendant le stade de "souf-   flage"   ou de chauffage pour emmagasiner de la chaleur dans chaque unité,   comme   indiqué plus haut, peut être constitué par tout   combustible   liquide   couramment   utilisé dans l'in- dustrie de la gazéification, telle que huile de pétrole, goudron,   Gaz,     etc.

   Jn   général, le   combustible   utilisé sera une huile de pétrole; on dispose à cet effet dans le com- merce   d'une   grande diversité de types   expropriés,   tels que 
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 los huiles &3 fQur.NOs. 2 et 3, les huiles résiduelles lourdes, etc.   Cornue   on l'a   signalé,   du   goudron,     cornue   le goudron de houille, le -goudron   (18 Gaz   à   l'eau     carburé,   
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 et le ol?t.ror. 2 pétrole du type 1)1.'0(' ni t au. coure du pré- sent procédé, peuvent 6[;:.ÜaLtJ:t 3 'or utilisés COU10 COr.1- bustibles;

   0-c.mie ce cas le combustible devra présenter une fluidité suffisante pour pouvoir être injecté :":i.?r la brûleur dans la zone cl 3 C0L101l5tion-vc,rÎo:ds[':'jion. Cstte fluidité convenable on.t 8ti'c obtenue c certaine c'.s chuf-Lnt con"', 011;.la joiri .... 1;.1. C obtenue ûan& - IJ....,-,-J.-D eus on \j!¯,-,......J.¯,- J. le 3'Tiidron, ou l'huile lourde suivant le Ci;."St ou en les étendant eu moyen d'un liquide L"1 sc 10 e C-u '.i3nc 1ll úlll'C nuis do moindre viscosité, ou par ces c1m:: noyons à la fois  Comne on z:; indiqué plus htut, le oodu do nise vil oeuvra préféré de l'invention purnet l'utilisation d'huiles Ce pétrole de y:éï¯. ic,=..t:Loi1 de natures très di< verses.

   Alors que   les     procédés     antérieurs     étaient Unités   

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 à l'utilisation d'huiles clo jWtx'1; contenant ::i3ins de 7,., et de préférence moins tue 4 -le carbone vf?'.3.'l.d,''-i0tl, le procède objet Ce l'invention, &ona son. rlode de misa en oeuvre préféré, se prête aisément à l'utilisation 0 'huiles de pétrole contenant jusque 1J/: ;;. 0 carbone 3onrac1son et ris o. On rappelle que le carbone Oonrcson c::noms C,-,iJJ.nv¯,...,o..

   On rh,.J2c c que lu carbone "Qur",( ...,on \,..",prino la proportion do résidu charbonneux restant à le fin d'un cycle de câa.x:vc normalise cJU(.-:.u,31 on C0UrJ0t un poids détermine e l'huile essayée selon un r.10C3 opératoire dé- signe <1,,'l1S les normes 4'. '5. par la i¯'a"71.'l'.i;é.'v.ol. .J..189-36. 



  Suivant ce :,10<70 opératoire, on chauffe un poids cterinë de l'huile à une Vi 4G:ûf'. C'.', i.îl.il e dans an creuset jus- qu'à ce   une   l'on ait obtenu un résidu   ressemblant   à du coke, puis on chauffe ce résidu au   rouge*   Du poids de car- bone restant, on déduit la teneur en carbone Conradson par le pourcentage de ce carbone restant par rapport au poids d'huile essayée   uoi   qu'il en soit, il est possible d'utiliser n'importe lesquelles des huiles de pétrole utilisées pré- cédemment, telles que les gas oils ou huiles diesel ou hydrocarbures légers comme le kérosène, l'essence, les gaz de pétrole liquéfiés, comme le propane, le butane,   etc.;

     de plus, si l'on met en oeuvre l'invention sous sa forme préférée, on pourra utiliser des huiles de pétrole   repu-"   tées inutilisables jusqu'alors, telles que les huiles con- tenant plus de 7% environ de carbone Conradson. 



   Conformément au procédé objet de l'invention, on insuffle de la vapeur d'eau, préalablement surchauffée à la manière décrite, dans la zone de   combustion-vaporisa-   tion en même temps que l' huile de gazéification pour ré- duire la pression partielle des vapeurs d'huile. La pro- portion   relat ive     ent re   la vapeur d'eau surchauffée et   l'huile   de gazéification peut varier beaucoup ainsi qu'il 

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 est bien connu dans la technique* Elle peut varier par exemple entre environ 1 partie de vapeur d'eau pour 1 d'huile; en poids et environ 1 de vapeur pour 10 d'huile. 



   Les températures moyennes dans chaque unité seront semblables à celles utilisées dans les procédés classiques, par exemple entre 6200 et 1095  , et mieux entre 760 et 900  environ* Toutefois, grâce au procédé objet de l'inven- tion, on conçoit que des températures plus hautes, de 50 à 250  environ par exemple que dans les procédés connus, se trouveront localisées dans la zone de combustion-vapori- sation de chaque unité, tandis que la température près de l'extrémité aval de chaque zone de fixation sera un peu plus basse, par exemple de 50 à 1000 plus basse, que dans les procédés classiques* 
Les exemples qui suivent illustrent la mise en oeuvre du procédé sans limiter en rien la portée de l'in-   vention.   



  Exemple I. 



   On installe deux unités de gazéification, dont chacune comporte une zone de combustion-vaporisation et une zone de   fixation* Avant   l'opération de gazéification dans chaque unité, on surchauffe de la vapeur   d'eau   dans l'autre de la manière décrite ci-dessus, et   vant   le   "soufflage"     clans     chaque   unité, on fait passer de l'air   dc.ns   l'autre, comme décrit   ci-dessus.   l'essai dure 22,58 heures, pendant   lesquelles   ont lieu environ 170 cycles opératoires, durant chacun 8 minutes* les périodes do   "soufflage"   cumu- lées prennent environ les 51,.' de   chacun   cycle,

   et les périodes de gazéification"   cumulées   environ les 39% de chaque cycle. Les purges et la manoeuvre des vannes prennent le reste eu temps dans chaque cycle. 



   L'huile utilisée, tant pour la   caséification   que comme combustible est une huile de pétrole à teneur en 

 <Desc/Clms Page number 29> 

 
 EMI29.1 
 carbone Gonrafison de 0 ,2;. L'unité ..  1 consomme 8543 litres d'huile en tant que   combustible,   et l'unité N 2 en consomme 12523 litres, soit une   consommation   totale de   0,136   litres d'huile en tant que   combustible   par mètre 
 EMI29.2 
 cube de Gaz ';'>l'')lcl1it. 'L'unité 1 consomme 7.::

  .38 litres d'huile de gaséi'iieation, et l'unité 2 on consonne 126. 03S litres, soit une   consolation   totale de   1,517   litre de   Gaz   
 EMI29.3 
 combustible par nôtre cube de gas produit, et une consoo- nation d'huile totale, tant en car.3bwçtib.e que pour la gazéification de 1,753 litre par rlètre cube do gras. 



  Les t...,;érl2ze, moyennes pondant l'opération sont les   suivantes:   
 EMI29.4 
 oila da combustion-valorisation 110 1 49  Partie inf6ricuro de ic, 1ne de fixation 1I 1 907" Sommet de le sone de fixation  1 7430 ono ûo combustion-vajorisetioii ir 3 782  Partie inférieure Ao 1 s3ne a fixation L.ro2 g210 SO!:

  1Il'lGt de la sone de fixation l.r 2 588  
 EMI29.5 
 .Je la vapeur a t eau est insufflée pendant le stade gazéification à raison de QO,8 kg par limite, et de l'air est préchauffé   pendant   le stade   soufflage   à raison de 440 mètres cubes par minute.   On   introduit de   l'air     supplémentaire   dans   chaque   zône de   combustion-vaporisation   
 EMI29.6 
 pendant chaque stade soufflage à raison de J32   par ninute. exemple II. 



  On procède cojnr-iu clans loemle It sauf que l'on utilise une huile de pétrole tarant une teneur en car- bonne ,;onr8.::'.60n de :3 ,02;: tant pour la c:;lau:t3'e que pour la   gazéification*   
Durée de   l'opération   17 heures 
 EMI29.7 
 .Durée dû chaque cycle 8 inn.tes Durée relative du "soufflage" 48 Jurée relative de la"g'a3éiiication 3 Consommation d'buile combustible 
Dans   l'unité   N 1   7,125   litres 
Dans l'unité N 2   7,057   1 Volume de gaz produit 121.520 mètres cubes Pouvoir calorifique du gaz   9.055   cal/mc 
 EMI29.8 
 Consommation en huile cor.cust..,I6 l/rac gaz 

 <Desc/Clms Page number 30> 

 Consommation en huile de gazéifie. 



   Unité 1   87.008   1. 



   Unité 8 87.620 1 Consommation en huile de gazéifie. par mc de gaz produit: 1,442 Consommation en huile totale par me. gaz produit:   1,558   Températures moyennes:   ône de   combustion-vaporisation N  1 8540
Partie inf. de la zone de fixation n 1 871
Sommet " " 1 699 
 EMI30.1 
 -Aone de combust-vap. lio2 777 Partie inf, de la zone de fixation N 2 869 Sommet " " 2 560 Vitesse de la vapeur d'eau pendant la gazéification 45,360   kg/minute   Vitesse de l'air pendant le soufflage 
Préchauffé: 468 m3 par mn. 



   Supplémentaire: J28 m3 par   mn.   
 EMI30.2 
 



  ....:xemple III. 



   On procède comme dans les exemples précédents, sauf que l'on utilise pour combustible et pour huile de   gazéifi-   cation une huile de pétrole ayant une teneur en carbone Conradson égale à   13,03%.   
 EMI30.3 
 
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  Durée <SEP> de <SEP> l'opération <SEP> 24 <SEP> h.
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  Durée <SEP> de <SEP> chaque <SEP> cycle <SEP> 8 <SEP> mn.
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  Durée <SEP> relative <SEP> de <SEP> soufflage <SEP> 42%
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<tb> " <SEP> gazéification <SEP> 49%
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<tb> Consommation <SEP> totale <SEP> en <SEP> huile:
<tb> 
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<tb> N  <SEP> 1 <SEP> 1758 <SEP> 1.
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  N  <SEP> 2 <SEP> 1644 <SEP> 1.
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  Volume <SEP> du <SEP> gaz <SEP> produit <SEP> 106950 <SEP> mc.
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<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Pouvoir <SEP> calorifique <SEP> du <SEP> gaz <SEP> 8690 <SEP> cal/me.
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<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Consommation <SEP> en <SEP> huile <SEP> combustible <SEP> 0,032 <SEP> litre/me
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<tb> 
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<tb> de <SEP> gaz <SEP> produit.
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<tb> 
<tb> 
<tb> 
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<tb> 
<tb> 



  Consommation <SEP> en <SEP> huile <SEP> de <SEP> gazéff.
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<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> totale, <SEP> unité <SEP> n  <SEP> 1 <SEP> 80510 <SEP> 1.
<tb> 
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<tb> 
<tb> 
<tb> n  <SEP> 2 <SEP> 81330 <SEP> 1.
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  Consommation <SEP> en <SEP> huile <SEP> de <SEP> gazéification <SEP> 1,518 <SEP> 1/mc <SEP> de
<tb> 
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<tb> 
<tb> 
<tb> gaz <SEP> produit
<tb> 
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<tb> 
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<tb> 
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<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Consommation <SEP> en <SEP> huile <SEP> totale <SEP> 1,550 <SEP> 1/mc <SEP> de
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> gaz <SEP> produit
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> températures <SEP> moyennes:

  
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Zone <SEP> de <SEP> combustion-vaporisation <SEP> N 1 <SEP> 838 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Partie <SEP> inf. <SEP> zone <SEP> de <SEP> fixation <SEP> N 1 <SEP> 8690
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Sommet <SEP> zone <SEP> de <SEP> fixation <SEP> N 1 <SEP> 735
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Zone <SEP> de <SEP> combustion-vaporisation <SEP> N 2 <SEP> 793
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Partie <SEP> inf. <SEP> zone <SEP> de <SEP> fixation <SEP> N 2 <SEP> 871
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Sommet <SEP> zone <SEP> de <SEP> fixation <SEP> N 2 <SEP> 554
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 31> 

 
 EMI31.1 
 
<tb> Vitesse <SEP> de <SEP> la <SEP> vapeur <SEP> pendant <SEP> la <SEP> gazéification <SEP> 58,5 <SEP> kg/mn*
<tb> 
<tb> Vitesse <SEP> de <SEP> l'air <SEP> pendant <SEP> le <SEP> soufflage,préch. <SEP> 441 <SEP> mc/mu.
<tb> 
<tb> 



  Suppl. <SEP> 266 <SEP> mo/mn.
<tb> 
 



   Les avantages du procédé objet de l'invention ap- paraîtront mieux d'après le tableau suivant. Dans ce tableau, des résultats recueillis à l'aide d'essais analogues à ceux décrits ci-dessus ont été convertis sur la base de 28,3 mètres cubes de gaz à 8940 cal/me. Quatre huiles différentes ont été utilisées, dans le groupe A, une huile à carbone Conradson 0,2%; dans le groupe B, une huile à carbone Con- radson 3%. dans le groupe C, une huile à carbone Conradson 6% et dans le groupe D une huile à carbone Conradson 13%. 



  Dans chaque groupe. sauf le groupe D, les résultats obtenus à l'aide du procédé objet de l'invention portent le numéro impair, etsont comparés   à   des résultats obtenus par une opération de gazéification classique portant le numéro pair. Comme le groupe D utilise une huile à carbone Conradson 13%.

   l'appareillage du procédé classique s'obstrue et ne permet de recueillir aucun résultats 

 <Desc/Clms Page number 32> 

 
 EMI32.1 
 13Z..3U le 
 EMI32.2 
 
<tb> Litres <SEP> Litres <SEP> Litres <SEP> Mètres <SEP> Rendement
<tb> 
<tb> Groupe <SEP> lissai <SEP> huile <SEP> huile <SEP> huile <SEP> cubes <SEP> calorifique <SEP> ++
<tb> 
<tb> comb./ <SEP> gazéi/ <SEP> totale <SEP> gaz/
<tb> 
<tb> mc <SEP> gaz <SEP> mc <SEP> gaz <SEP> /mc <SEP> gaz <SEP> heure
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 0,133 <SEP> 1,541 <SEP> 1,674 <SEP> 7018 <SEP> m3
<tb> 
<tb> 1 <SEP> .99 <SEP> Il.50 <SEP> 18.49 <SEP> 248 <SEP> 78,6%
<tb> 
<tb> A
<tb> 
 
 EMI32.3 
 0,226 1t5JO 1,753 5ô50 2 1.69 Il.42 13.11 ZOO 75.3 
 EMI32.4 
 
<tb> 0,106 <SEP> 1,527 <SEP> 1.633 <SEP> 6028
<tb> 
 
 EMI32.5 
 3 .7$ 1140 12.19 213 80.4;

   
 EMI32.6 
 
<tb> B
<tb> 0,132 <SEP> 1,682 <SEP> 1,814 <SEP> 3962
<tb> 4 <SEP> .98 <SEP> 12.55 <SEP> 13.55 <SEP> 140 <SEP> 74.5;"
<tb> 
<tb> 
<tb> 0,126 <SEP> 1,418 <SEP> 1,544 <SEP> 5830
<tb> 5 <SEP> .94 <SEP> 10,58 <SEP> Il,52 <SEP> .206 <SEP> 81,2
<tb> C
<tb> 
 
 EMI32.7 
 0,1 :l 1,556 1,787 3905 
 EMI32.8 
 
<tb> 6 <SEP> .90 <SEP> 12,43 <SEP> 13.33 <SEP> 138 <SEP> 76.9%
<tb> 
<tb> 0,038 <SEP> 1,563 <SEP> 1,304 <SEP> 4217
<tb> 
 
 EMI32.9 
 7 .28 Il.39 17.. r 145 80.S'- 
 EMI32.10 
 
<tb> D
<tb> 8 <SEP> ------- <SEP> -
<tb> 
 ++   Rapport   de calories   dans   le gas et le goudron   aux   calo- ries dans l'huile   d'origine.   



   On   pourra     apporter   de   nombreuses     notifications   aux détails de mise en couvre du   procédé     objet   de   l'inven-   tion sans sortir    Six   cadra de   colle-ci.   
 EMI32.11 
 



  :..UV i7.0I(t:.::.: IOiU 

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

Claims (1)

1 Procédé de fabrication de gaz de pétrole par pyrolyse d'huiles de pétrole avec accumulation de chaleur EMI32.12 dans deux trajets connanicants chauffés séparément dont chacun est précédé d'une zône de combustion-vaporisation coomuniquant avec lui, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à introduire de l'air dans l'une des dites sones de combustion-vaporisation en même temps que <Desc/Clms Page number 33> l'on y admet un combustible liquide; à brûler le combus- tible dans ladite sone de combustion-vaporisation, les produits de la combustion étant envoyés à travers le tra- jet à accumulation de chaleur correspondant pour y accu- muler de la chaleur;

à soustraire une partie de la chaleur emmagasinée dans l'autre trajet à accumulation de chaleur en y faisant passer un courant de vapeur dans la direction de la zone de combustion-vaporisation correspondante pour surchauffer cette vapeur d'eau; à admettre cette vapeur surchauffée dans la première zone de combustion-vapori- sation précitée; en même temps que de l'huile de pétrole; à vaporiser et à pyrolyser cette huile de pétrole en pré- sence de ladite vapeur d'eau surchauffée dans la première zone de combustion-vaporisation précitée et dans le trajet correspondant à accumulation de chaleur; à évacuer l'huile vaporisée et pyrolysée ainsi que la vapeur d'eau dudit , trajet à accumulation de chaleur, et à répéter les opé- rations ci-dessus en inversant l'ordre des deux dits tra- jets à accumulation de chaleur;

2 Procédé suivant 1 caractérisé en ce que ledit combustible liquide est de l'huile de pétrole; 30 Procédé suivant 1 caractérisé en ce que ledit combustible liquide est du goudron; 4 Procédé de fabrication de gaz de pétrole par pyrolyse d'huile de pétrole, ce procédé consistant à sous- traire une partie de la chaleur accumulée dans l'un desdits trajets en y faisant passer un courant d'air vers la zone de combustion- vaporisation correspondante, pour élever la température de cet air ot brûler le carbone dans ce trajet et tans la semé de combustion-vaporisation correspondante;

à admettre les gaz chauds résultants dans la zone de com- ion précédant l'entre trajet en même temps que du combustible liquida, à brûler celui-ci en présence <Desc/Clms Page number 34> des gaz chauds osais cotte zone, les produits de la com- bustion balayant le second trajet pour y emmagasiner do EMI34.1 la chaleur; à flLtN-urc;.3..i'c 'L'111i nouvelle quantité de chaleur du pr8r.:i-aT' trajet en y faisant or un courant de vapeur vers lu zone de C;Oqûl?t).fli1-vtx)Oi.S:é:i.flï3 cfl'?.'.;S>l7xJ.'t:'G pour surchauffer cette vapeur;

à admettre la vapeur sur- chauffée dans la seconde zone do (3J b?f.ti'J1-TT9,a0-'iSc^..t.L?YI précitée en "f ternpc. que de l'huile de pétrole, à vapo- riser et à pyrolyser cette huile de pétrole en présence de la vapeur surchauffée dans la seconde sono précitée et EMI34.2 la trajet correspondent; a extraire l'huile vaporisée et pyrolyses de ce second trajet, et à répéter la série EMI34.3 d'opérations oi-doscus en inversant l'ordre des trajets à accumulation ce chaleur; 5 procède suivant le ::'.)v0n\icc.J,jion 4: dans lequel le combustible liquide cet de l'huile âe pétrole.

6 Brocédc suivent la revendication 4 dcjis lequel le combustible liquide est du goudron.

7 appareil pour la rise en oeuvre du procédé EMI34.4 r¯1-vlS .,.,.L.=1rÎn.L-'\....p>hle en ce qu'il comprend une preniàro unité de ion et une seconde unité de gazéïfoca- tion, dont chacune conforte une sons de fixation du gaz EMI34.5 avec, une zone do combustion-vaporisation, une conduite reliant les deux ôn3s dos COi111NÛ.0ï1-'tt.i7Jîit3.tlfln des Moyens pour introduire de la va.p3U-' d'eau dans;

l'extré- mité aval de la première unité pour que cette vapeur tra- verse cette unité et ladite conduite vers la zône de com- bustion-vaporisation de la seconde unité, et des moyens pour introduire de la vapeur d'eau dans 1' extrémité aval de la seconde unité pour que cotte vapeur traverse celle-ci et la conduite vers la- zone de combustion-vaporisation de la première unité. <Desc/Clms Page number 35>

8 Appareil suivant 7 confortant des noyons pour introduire de l'air dans 1* extrémité aval do chaque unité pour que cet air traverse cette unité et la conduite vers la zone de combustion-vaporisation de l'autre unité *