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Publication number: BE496350A
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Description


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  PROCEDE DE DISTILLATION ET DE FRACTIONNEMENT DES HUILES, GOUDRONS ET 
HYDROCARBURES LIQUIDES ANALOGUES 
L'invention a pour objet un procédé et un appareillage perfection- nés pour effectuer la distillation et le fractionnement des huiles, goudrons et hydrocarbures liquides analogues. 



   Dans un certain procédé, en usage jusqu'àd présent, on emploie une colonne dite colonne de distillation!! consistant en une chambre unique,, dans laquelle on met en présence de la matière brute   à   distiller et une partie des résidus, chauffés à une haute température, ayant déjà été soumis au   procé-   dé, et dont la chaleur vaporise les constituants vaporisables de la matière brute pendant que la mélange cascade sur des chicanes vers le fond de la co-   lonne ;

     une autre partie des résidus chauds est extraite comme produit ap- prêté, tandis que le reste des résidus chauds se rendent directement au fond de la colonne où ces résidus   rejoignent   le mélange résiduel résultant de la distillation de la matière brute, sans avoir participé à cette distillation, leur chaleur étant donc perdue sans résultat utile; on   fractionne   les vapeurs libérées sans   condensation   intermédiaire et on envoie le mélange qui   s'accu=   mule au fond de la colonne à travers une zone de chauffe, pour recommencer le même cycle d'opérations avec une nouvelle quantité de matière brute. 



   Si cependant on veut employer ce procédé pour de grands débits, su- périeurs par exemple à 150 tonnes par jour, on se heurte à une difficulté ; en effet, pour admettre de tels débits, la colonne de distillation doit avoir un diamètre tellement grand que les sections dont elle se compose deviennent trop coûteuses à établir et même deviennent de fabrication difficile.,En ou- tre, lorsque   l'on   met en présence une grande quantité de résidus très chauds et une relativement grande quantité de matière brute, un très grand volume de vapeurs se dégage, ce qui est une   source   de danger. Cette difficulté se ren- contre surtout lorsque la matière brute   contient   une forte proportion   d'eau.   



   D'après l'invention, ces difficultés- sont évitées en   opérant   sur une quantité donnée de matière brute à des températures graduellement crois- santes, dans une succession de chambres de distillation communiquant en série 

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 et superposées de manière à former une colonne 
D'après l'invention, le procédé perfectionné consiste à employer, au lieu d'un courant unique de résidus chauds que l'on mélange avec une cer- taine quantité de matière.brute, une pluralité au soins deux - de courants de résidus chauds, obtenus en divisant le courant de résidus sortant de la zone de chauffe en courants partiels,

   dont un seul est mis en présence d'une quan-   tité donnée   de matière brute dans une première chambre de distillation où des vapeurs à points d'ébullition relativement bas sont libérées ; le mélange résiduel passe alors dans une seconde chambre de distillation où des résidus chauds d'un second courant partiel sont admis, l'élévation de température pro- voquant la vaporisation des constituants à points   d'ébullition   plus élevés ; le second mélange résiduel passe alors 'dans une troisième chambre de distil- lation, et ainsi de suite; le mélange résiduel sortant de la dernière chambre de distillation est renvoyé à travers la zone de chauffe pour être réchauffé et subdivisé à nouveau et le cycle d'opérations recommence;

   les vapeurs libé- rées dans les chambres de distillation sont rassemblées et envoyées ensemble dans une colonne de fractionnement où elles sont fractionnées sans condensa- tion intermédiaire. 



   La matière brute peut être chauffée préalablement de toute manière appropriée, par exemple par échange calorifique; elle peut être partiellement ou complètement privée de l'eau qu'elle pourrait contenir. 



   Les résidus sortant de la zone de chauffe peuvent, avant d'être subdivisés en plusieurs courants, être admis dans une   chambra-de= détente   où les constituants à points d'ébullition élevés, qu'ils pourraient encore con- tenir, sont vaporisés, les vapeurs ainsi libérées étant envoyées dans la colonne de fractionnement avec les vapeurs libérées dans les chambres de dis- tillation. 



   On peut produire le vide dans tout l'appareillage, ou dans une par- tie seulement de cet appareillage, afin   d'obtenir   des fractions ayant un point d'ébullition mieux défini. 



   Le procédé d'après l'invention, comme il est décrit plus haut, peut être mis en oeuvre dans un ensemble d'appareils représenté schématiquement à titre   d'exemple   dans le dessin annexé. 



   Dans ce dessin, la matière brute arrive en 1 et est pompée dans une tuyauterie comprenant un réchauffeur à vapeur perdue 2, un serpentin 3 chauffé par les gaz d'un fourneau 22, et un échangeur calorifique après quoi elle passe dans le tuyau 5 et entre en 6 dans une chambre de détente   7,   où elle est débarrassée des vapeurs d'eau et d'une partie des constituants à points d'ébullition bas qu'elle   contient;

     de cette chambre 7, la matière qui reste passe par le tuyau 8, dans une première chambre de distillation 9 Des résidus,ayant déjà été soumis au procédé et s'étant accumulés dans la chambre 17 au fond de la colonne de distillation, s'écoulent par l'orifice 18 et le tuyau 19 et sont envoyés, par la pompe 20, dans le serpentin 21, chauffé par le fourneau 22, d'où ils passent, par le tuyau 23, dans une   cham-   bre de détente 25, où ils sont débarrassés des vapeurs de constituants à points d'ébullition élevés qu'ils pourraient encore contenir;

   les résidus qui restent sont, soit déchargés en 26 comme brai, poix, bitume, asphalte,   etc.,   soit admis dans le tuyau 33, d'où ils se divisent en une pluralité de bran- ches - quatre dans l'exemple choisi - 34 35, 36 et   37.   Les résidus de la branche   34   entrent dans la première chambre de distillation   9,   où ils se me- langent avec la matière brute arrivant par le tuyau $ et ayant subi un com- mencement de distillation; l'élévation de température produit la vaporisation du reste des constituants à points d'ébullition relativement bas qui restent encore; le mélange résiduel restant passe par le tuyau 10 dans la chambre de distillation suivante 11, où il est mélangé avec des résidus d'une seconde branche 35, avec libération de vapeurs à points d'ébullition plus élevés;

   le mélange résiduel laissé dans cette chambre   11   passe, par le tuyau 12, dans la chambre de distillation 13, où il se mélange avec des résidus entrant par la branche 36, avec,production de vapeurs des constituants à points d'ébullition 

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 encore plus élevés; le mélange résiduel qui en résulte passe enfin dans la quatrième et dernière chambre de distillation 15 par le tuyau   14   et subit un dernier mélange avec des résidus entrant en 37, avec un dernier dégagement de vapeurs. Le dernier mélange résiduel passe finalement, par le tuyau 16, dans la chambre 17,  d'où   il est de nouveau envoyé dans le serpentin 21 pour recom- mencer le même cycle d'opérations.. 



   Les vapeurs libérées dans les chambres 7 et 9 sont conduites, par les tuyaux 27 et 28, dans le condenseur 29 et le séparateur d'eau 30 et les huiles volatiles ainsi déshydratées retournent, par le tuyau 31, dans la cham- bre   11.   Les vapeurs libérées dans les chambres 25, 11, 13 et 15 sont amenées par les tuyaux   38,     41,   42 et 43, respectivement, dans le collecteur 39, et de   là,   par le tuyau   44,   dans la colonne de fractionnement 45.Toute vapeur qui se condenserait dans le collecteur 39 rentre dans la chambre 15, par le tuyau   40,   et est de nouveau vaporisée. 



   Gomme exemple, et pour fixer les idées, la matière brute entre dans la chambre de détente 7 à 110 c environ. La température des résidus entrant dans les chambres   25,- 9,   Il,. 13 et 15 est sensiblement la même,   350 G   environ, parce que le tuyau 33 est recouvert d'une couche épaisse d'une substance calo-   rifuge.   Il s'ensuit que la température des mélanges résiduels quittant les chambres de distillation augmente du haut vers le bas : 180 C environ dans la chambre   9,   220 C environ dans la chambre 11, 280 C environ dans la chambre 13 et 300 C environ au sortir de la   chambre   15. 



   Avec le procédé d'après l'invention, même'avec de très grands dé- bits, les résidus sont introduits petit.à petit en présence d'une quantité don- née de matière brute, et la libération des vapeurs se fait dans autant de cham- bres que   1-*,on   veut, au lieu de se faire dans une colonne de distillation unique. 



  On peut donc employer ce procédé avec de très grands débits sans aucun danger. 



   REVENDICATIONS 
1. Procédé de distillation et de fractionnement des huiles, goudrons et hydrocarbures liquides analogues, dans lequel la matière brute à distiller est mise en présence d'une certaine quantité de résidus provenant   d'un   traite- ment antérieur et réchauffés à haute température, les constituants volatils de la matière brute étant vaporisés par la chaleur apportée par les résidus ré- chauffés, après quoi les vapeurs ainsi libérées sont soumises au fractionne- ment, les résidus qui s'accumulent après la libération des vapeurs étant réin- troduits dans.le cycle, ledit procédé étant caractérisé en ce que les résidus réchauffés sont divisés en au moins deux courants partiels, la matière brute étant d'abord traitée par le premier courant,

   le rapport des quantités mises en présence étant choisi de manière à libérer les vapeurs à points d'ébullition relativement bas, le mélange résiduel étant alors mis en présence du second cou- rant partiel, le rapport des quantités mises en présence étant choisi de maniè- re à vaporiser les constituants à points d'ébullition plus élevés, les diffé- rentes vapeurs libérées étant de préférence réunies et envoyées ensemble dans une colonne de fractionnement, où elles sont fractionnées sans condensation   in-     termédiaire.

Claims

2.Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on chauf- fe 'préalablement la matière brute.

3. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu' on soumet la matière brute à une détente avant de la mettre en contact avec les résidus chauffés, ce qui vaporise les constituants à points d'ébullition bas et éventuellement l'eau contenus dans cette matière brute.

4. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on prévoit une déshydratation des matières en traitement.

5. Procédé selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'on réunit les vapeurs recueillies après la détente de la matière brute et celles résultant de la première distillation, donc du traitement par le premier courant partiel, en ce qu'on les fait passer dans un condenseur, puis dans un séparateur <Desc/Clms Page number 4> d'eau et en ce qu' on renvoie les produits de condensation, qui sont déshydratés, dan3 la seconde chambre de distillation, où ils sont vaporisés de nouveau, les vapeurs étant réunies aux vapeurs libérées par le second courant partiel de ré- sidus chauds.

6, Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on fait subir, aux résidus réchauffés, une détente qui provoque la vaporisation des constituants à points d'ébullition élevés qu' ils pourraient encore contenir, cette détente étant prévue avant la subdivi- sion en courants partiels, les vapeurs libérées étant recueillies et envoyées dans la colonne de fractionnement susdite.

7. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre, au moins partiellement, sous une pression réduite.

8. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que les résidus sont réchauffés à environ 350 c 9. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, dans le cas où il y a quatre courants partiels, la matière brute est portée à une température d'environ 110 C avant d'être mise en contact avec le premier courant partiel et en ce que les proportions des différentes quantités tant de matière brute que de résidus chauffés formant chaque courant partiel sont choi- sies de façon que la matière brute soit portée environ à 180 c par le premier courant partiel, que le résidu de la première distillation soit porté à environ 220 C par le second courant partiel,

que le résidu de la deuxième distillation soit porté à environ 280 c par le troisième courant partiel et en ce qu'enfin le résidu de la troisième distillation soit porté à environ 300 C par le qua- trième courant partiel.

10. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au- tant de chambres de distillation distinctes, superposées et raccordées en série, qu'il y a de courants partiels de résidus réchauffés, un circuit de circulati- on comprenant une amenée de matière brute à la première chambre, une source de résidus réchauffés, une alimentation en parallèle des différentes chambres par cette source, le flux de résidus réchauffés se trouvant ainsi subdivisé en courants partiels, une conduite de retour du mélange résiduel de la dernière chambre de distillation à une zone de chauffe, raccordée d'autre part à la source susdite, et une colonne de fractionnement raccordée aux chambres de distillation.

11 Installation selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comprend, entre la zone de chauffe et la source susdites, un orifi- ce de décharge pour les résidus ne contenant plus de constituants vaporisables : brai, poix, bitume, asphalte, etc, 12. Installation selon l'une ou l'autre des revendications 10 et 11 pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend un serpentin placé dans la zone de chauffe susdite et raccordé entre la source de matière brute et les chambres de distillation.

13. Installation selon la revendication précédente pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend une chambre de détente de la matière brute, intercalée dans le circuit de cir- culation entre le serpentin susdit et les chambres de distillation.

14. Installation selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comprend un condenseur alimenté en parallèle par la chambre de dé tente et la première chambre de distillation, et un séparateur d'eau raccordé d'une part, à ce condenseur et, d'autre part, à la deuxième chambre de distil lation.

15. Installation selon l'une ou l'autre des revendications 10 à 14, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend une chambre de détente, des résidus réchauffés, intercalée en- <Desc/Clms Page number 5> tre la source susdite et le point de subdivision du flux de ces résidus et en communication avec la colonne de fractionnement susdite.

16 Installation selon les revendications 11 et 15, caractérisée en ce que l'orifice de décharge susdit est prévu sur la chambre de détente des résidus réchauffés.

17.procédé et installation de distillation et de fractionnement des huiles, goudrons et hydrocarbures liquides analogues, tels que décrits ci-dessus ou représentés au dessin annexé. en annexe 1 dessin.