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La présente invention concerne un procédé pour la polymérisation d'hydrocarbures oléfiniques, et plus particulièrement pour la conversion d'hydrocarbures oléfiniques normalement gazeux, en hydrocarbures liquides utilisables directement comme constituants anti-détonnants de combustibles pour moteurs ou pouvant subir l'hydrogénation pour donner des hydrocarbu- res substantiellement saturés pouvant être utilisés comme constituants de combustibles pour moteurs devant posséder un caractère substantiellement saturé, par exemple de l'essence pour avions.
Dans un sens plus spécifique,l'invention concerne des perfection- nements dans les procédés de polymérisation catalytique fonctionnant en conjonction avec les installations de craquage du pétrole pour produire un combustible pour moteurs de grande valeur, en partant des gaz formés inci- dentellement pendant les opérations de craquage.
La polymérisation de gaz contenant des oléfines est réalisée com- mercialement aussi bien par des moyens thermiques que par des moyens aataly- tiques. La première de ces méthodes, qui est réalisée à des températures et pressions relativement élevées, donnent des rendements substantiels en hydrocarbures oléfiniques ainsi qu'en oléfines, tandis que la polymérisation catalytique est effectuée à des températures beaucoup plus basses et en gé- néral à des pressions plus basset pour produire un produit oléfinique liqui- de. Dans le procédé catalytique, un type de catalyseur utilisé dans le com- merce avec succès est le catalyseur à l'acide phosphorique solide, tel que décrit dans le brevet U.S.A. N 1993513 et autres brevets.
Dans .ce procédé, on fait passer des mélanges d'hydrocarbures gazeux contenant des oléfines à travers des couches ou sections fixes de matière en grains consistant essentiellement en particules préparées en incorporant à un acide phospho- rique, une matière relativement inerte et en général silicieuse, pour pro- duire une pâte qui est ou bien calcinée pour produire un gâteau qui est broyé et classé pour récupérer les particules de catalyseur, ou bien la pâte est extrudée pour produire des particules qui sont calcinées plus tard.
Dans chaque cas, des particules préparées sont soumises à des opérations de séchage contrôlées de manière à faire varier la composition proprement dite de l'acide de polymérisation actif par rapport à son degré d'hydratation.
Dans l'emploi commercial, il est usuel de travailler avec un certain nombre de chambresde polymérisation ayant substantiellement les mêmes dimen- sions remplies substantiellement du même volume de ce type de catalyseur de polymérisation. Il est également usuel de faire fonctionner ces tours de catalyseur en série ou en parallèle et de refroidir partiellement l'effluent de l'un des réacteurs avant de le charger dans le réacteur qui suit, dispo- sé en série, afin d'empêcher la chaleur exothermique de réaction de produire une élévation excessive de la température, ce qui pourrait avoir pour résul- tat une déshydratation et cokéfaction du catalyseur.
Evidemment, il y a une chute de pression le long de la canalisation d'écoulement dans la série de réacteurs à catalyseur, et cette chute de pression est un autre facteur dont on doit tenir compte pour le fonctionne- ment sûr d'une telle installation lorsqu'on désire obtenir des rendements élevés des produits requis.
Le présent précédé est un perfectionnement des procédés de polymérisation des hydrocarbures oléfiniques normalement gazeux afin d'en former des polymères liquides, tout en utilisant un catalyseur solide sous forme de grains, et plus particulièrement le catalyseur à l'a- cide phosphorique solide décrit brièvement ci-dessus, mais le procédé sera également d'application facile lorsqu'on emploie d'autres catalyseurs de polymérisation à l'état solide, tels que le pyrophosphate de cuivre, des argiles activées, des composés silice-alumine, et autres mélanges de silice
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avec de l'alumine et oxyde de zirconium, oxyde de thorium,
magnésie et ana- logueso
Un mode spécifique de réalisation de l'invention concerne un pro- cédé de polymérisation oléfinique qui comprend la mise en contact d'une fraction d'hydrocarbures contenant des oléfines, dans des conditions de poly
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mérisa-biôn-err-présénce dtun'catalysèurdalolymérisation solide contenu dans une série'de sections-à catal3rseur d ¯épai.sser s.Tl.-' en augmentant dans.là-- direction de 1'écoulement,, en refroidissant.' 6tYt:ça'<ltH 'sè.ction$' dt"L èata:Iïyseur par une remise en circuit d'une- partie de 1'.effluènt total desodi-tes---àe&tîons à datalyseur,y compris la fraction conteiaaut# s.o3éfine nci2- ctiriertie zet-des polymères, la séparation de l'effluent non-recyclé en polymères et en hydrocar bures'non-convertis,et la récupération des dits polymères.
Un autre mode de réalisation de l'invention concerne un procédé de polymérisation d'oléfines qui comprend la mise en contact d'une fraction hydrocarbonée contenant les oléfines dans des conditions de température et de pression facilitant la polymérisation, en présence d'un catalyseur à l'acide phosphorique solide contenu dans une pluralité de sections à cata- lyseur d'épaisseur qui augmente progressivement dans la direction de l'écou- lement, en effectuant un refroidissement entre les sections à catalyseur par la remise en circuit d'une partie de l'effluent total des dites sections à catalyseur y compris la fraction contenant les oléfines non converties et les polymères, l'effluent non remis en circuit étant séparé en polymères et en hydrocarbures non- convertis, et en effectuant la récupération des dits polymères.
Une installation de polymérisation du type à chambres fournit une méthode économique de conversion d'oléfines normalement gazeux en hydrocar- bures normalement liquides ayant un point d'ébullition voisin de celui de l'essence. Une installation de ce type convient particulièrement bien pour la polymérisation de matières premières contenant jusqu'environ 35 mole pour cent de propylène et butylène. D'autres fractions contenant des oléfi- nes, telles que produites fréquemment par le craquage catalytique d'huiles hydrocarbonées, contiennent environ de 50 à 60 mole pour cent d'oléfines de poids moléculaire supérieur à celui de l'éthylène.
Le contrôle de la température pendant la polymérisation de matières premières à oléfines, contenant de 50 à 60% de ces oléfines , est relative- ment difficile dans une unité de polymérisation du type à chambrespar les méthodes utilisées jusqu'ici, à cause de la chaleur exothermique élevée de la réaction de polymérisationo Afin de maintenir une température de 400 à 500 F environ dans un réacteur de polymérisation du type à chambres, il est nécessaire de limiter la teneur en oléfines de la fraction d'hydrocar- bures traitée entre environ 15 et environ 35 pour cent, et de préférence entre 20 et 25 pour cent.
Lorsqu'on produit des matières de départ contenant plus de 35 pour cent d'oléfines polymérisables, le contrôle de la températu- re est généralement effectué en remettant dans le circuit une partie du gaz d'échappement substantiellement dé-oléfinisé, par exemple la fraction propane-butane, et en la mélangeant avec la matière de départ qui contient l'oléfine de telle sorte que l'alimentation combinée aux réacteurs de poly- mérisation contienne par exemple de 20 à 25 mole pour cent d'oléfines poly- mérisables (propylène et butylène).
Evidemment, lorsqu'on traite une matière contenant 60% d'oléfines polymérisables, il estnécessaire de remettre dans le circuit une grande quantité de gaz d'échappement dé-oléfinisé et de faire passer dans la nône du catalyseur de polymérisation une quantité totale qui soit égale à environ six fois la quantité nouvellement introduite dans le traitement. Dans ce type d'opération, l'appareil de fractionnement vers le- quel on dirige l'effluent venant des réacteurs de polymérisation doit trai-
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ter un volume de matière beaucoup plus grand que dans le cas où l'on remet dans le circuit une quantité moindre de gaz dé-oléfinisé.
Ainsi, l'appareil de fractionnement qui doit manipuler la totalité de l'effluent du réacteur serait environ six fois plus grand que l'appareil de fractionnement qui serait requis s'il était possible de traiter la matière nouvelle sans dilu- tion par de la matière remise en circuit. A cause de la nécessité d'avoir une installation de fractionnement supplémentaire, une installation de po- lymérisation du type à chambres perd son avantage d'un bas pris de revient lorsqu'on travaille des matières contenant plus de 35 mole environ pour cent d'oléfines polymérisables.
Cette situation est améliorée, et l'utilité de l'unité de polymé- risation de tye à chambres est augmentée, si l'on emploie une modification combinée quant à la construction de l'appareillage et du procédé opératoire, ainsi qu'il sera décrit ci-après. Suivant la prézente invention, on obtient un meilleur contrôle de la réaction de polymérisation en limitant la pro- fondeur ou l'épaisseur de la couche ou section à catalyseur initiale de l'installation de polymérisation. En délimitant ainsi l'épaisseur de la sec- tion à catalyseur, il est possible de limiter l'importance de la polymérisa- tion qui y est effectuée, et de réduire ainsi l'augmentation de température qui se produit dans la première couche de catalyseur.
Une augmentation exces- sive de température dans la première couche de catalyseur a pour résultat une déshydratation du catalyseur, une formation de coke, ou autresmatières hydrocarbonées lourdes, une forte chute de pression, et éventuellement une obstruction du premier réacteur à catalyseur. En réalisant ainsi le contrô- le de l'augmentation de température qui se produit dans la première couche ou section de catalyseur, il est possible dans la suite de contrôler les températures d'autres couches subséquentes de catalyseur en contrôlant leurs profondeurs ou épaisseurs, ainsi que par injeotion de matière liquide d' extinction, qui de préférence sera l'effluent total des réacteurs à cataly- seur, la dite matière liquide d'extinction étant dirigée entre les couches à catalyseur ou entre les réacteurs à catalyseur.
Au moyen de cette méthode de délimitation des épaisseurs des diverses couches de catalyseur, et en remettant en circuit une partie de l'effluent total,il est possible de poly- mériser une proportion substantielle des oléfines contenues dans des matiè- res premières contenant jusque environ 60% d'oléfines polymérisables, en employant des quantités raisonnables de matière de refroidissement.
D'autres matières de refroidissement appropriées comprennent des fractions de la matières premières, nouvellement introduite dans les zones de polyméri- sation, ainsi que la première fraction de l'appareil de fractionnement qui est essentiellement une fraction C3-C4 à teneur basse en oléfines. Ainsi, en employant le procédé selon la présente invention, l'utilité de l'instal- lation de polymérisation du type à chambres peut être améliorée, de sorte qu'elle pourra être utilisée économiquement en combinaison avec les opérations de craquage catalytique qui produisent des gaz à forte teneur en oléfines.
La nature du présent procédé sera rendue plus claire en se reportant aux figures 1 et 2 ci-jointes qui montrent schématiquement en élévations la- térales générales deux dispositions d'éléments interconnectés dans lesquel- les on peut réaliser des opérations rentrant dans la portée de la présente invention. Les dessins cependant ne représentent pas toutes les modifica- tions de l'invention qui pourront être réalisées.
En se reportant à la figure 1, une matière première, par exemple la fraction dite C3-C4 contenant du propane, propylène, butanes et butylè- nes est introduite par la canalisation 1 et soupape 2 vers la pompe ou com- presseur 3, qui évacue par la canalisation 4 et soupape 5 vers le serpentin
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6 qui reçoit de la chaleur du réchauffeur 7 et passe ensuite par la cana- lisation 8, soupapes 9 et 10 vers le réacteur 11 contenant une couche ou section ou; des particules d'un catalyseur de polymérisation à l'état soli- de maintenu à une température de 400 à 500 F environ, et à une pression de 100 à 2000 livres environ par pouce carré.
Une partie de la fraction C-C évacués par la pompe cu compresseur 3 et par la canalisation 4 peut être dirigée par la canalisation 12 contenant la soupape 13 vers l'échan- geur de chaleur 14 qui reçoit de la chaleur des produits de réaction du procédé comme décrit ci-après, et est dirigée de là par la canalisation 15 et soupape 16 vers la canalisation 4 déjà mentionnée, et de là par le serpentin de chauffage 6.
Le réacteur 11 est le premier d'une série de réacteurs, et d'au- tres réacteurs subséquents de la série ont une longueur qui augmente dans la direction de l'écoulement dans la dite série. Par exemple, le réacteur 11 a une longueur telle que la couche de catalyseur qui s'y trouve ait une épaisseur de 60 cm. tandis que les réacteurs 19, 22 et 25 ont des lon- gueurs telles que les couches de catalyseur qui s'y trouvent aient des épaisseurs ou profondeurs de 90, 150 et 240 cm.
Du réacteur 11, le mélange de polymères et matière première non-convertie résultant de la réaction de polymérisation qui y est effectuée, est dirigée par la canalisation 17 et soupape 18 vers le réacteur 19 et l'effluent de ce réacteur passe dans la canalisation 20 et par la soupape 21 vers le réacteur 22 Du réacteur 22, le mélange d'hydrocarbures non-convertis et polymères passe par la canali- sation 23 contenant la soupape 24 vers le réacteur 25, Egalement, la cana- lisation 8 est reliée par une canalisation de dérivation 26 contenant la sou- pape 27 vers la canalisation 17 et de là vers le réacteur 19 de sorte que le mélange d'hydrocarbures admis dans le procédé peut passer directement au réacteur 19 si le réacteur 11 s'obstruait ou était rendu inopérant d'une autre manière par une manoeuvre intempestive,
comme par exemple par l'ad- mission d'eau liquide avec la vapeur qui est ajoutée pour empêcher la dés- hydratation du catalyseur comme décrit ci-après.
Du réacteur 25, l'effluent comprenant les polymères oléfiniques et la fraction C3-C4 non-convertie est dirigée par la canalisation 28 et soupape 29 vers l'appareil de fractionnement 30. Une partie du mélange de polymères et fraction C3-C4 non-convertie passe de la canalisation 28 par la canalisation 31 et soupape 32 vers la pompe 33 qui évacue par la canali- sation 34 vers l'échangeur de chaleur 14,
et canalisation 35 contenant la soupape 36 Une partie du mélange de polymères et matière première non- convertie contenue dans la canalisation 35 passe de là par le collecteur 37 et soupape 38 dans la canalisation 23 au moyen de laquelle l'effluent est conduit du réacteur 22 au réacteur 25. Une autre partie de la matière con- tenue dans le collecteur 37 passe par la dérivation 39 et soupape 40 dans la canalisation 20. Le mélange de polymères et matière première non-conver- tie est ainsi remis en circuit et mélangé avec les produits de polymérisa- tion de chaque réacteur avant d'être chargé dans le réacteur suivant de la série de réacteurs de polymérisation, en quantités telles que la température de polymérisation soit maintenue entre environ 400 et 500 F.
Lorsqu'on emploie un catalyseur de polymérisation à l'acide phos- phorique solide, les mélanges qui renferment les hydrocarbures et qui sont dirigés vers les divers réacteurs de la série tels que les réacteurs 11, 19, 22 et 25 comme décrit ici, sont également mélangés aves des quantités contrôlées de Yapeur d'eau afin de maintenir le catalyseur dans l'état d'hy- dratation désiré et aider ainsi à maintenir pendant longtemps son activité catalytique à une valeur relativement élevée. De la vapeur d'eau est par conséquent dirigée sous pression par le collecteur 41, et soupape 42 dans
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la canalisation 23 et de là au réacteur 25.
Le collecteur 41 est également connecté par la dérivation 43 et soupape 44 à la canalisation 8, par la dérivation 45 et soupape 46 à la canalisation 17 et par la dérivation 47 et soupape 48 à la canalisation 20. De la vapeur d'eau est ainsi mélangée avec le mélange d'hydrocarbures dirigé dans chacun des réacteurs à cataly- seur 11, 19, 22 et 25. La quantité de vapeur d'eau (de 0,2 à 3,5 mole en- viron pour cent des hydrocarbures introduits) dirigée vers chacun de ces réacteurs est réglée par les températures de travail dans chacun de ces réacteurs, moins de vapeur d'eau étant nécessaire aux températures de po- lymérisation inférieures que celles requises aux températures supérieures pour maintenir le catalyseur à l'acide phosphorique solide au degré d'hy- dratation désiré pour réduire la formation de coke et augmenter la vie du catalyseur.
L'appareil de fractionnement 30 auquel on dirige l'effluent des réacteurs de polymérisation (excepté celui qui est remis en circuit), pré- sente un serpenton de re-ébullition 49 qui reçoit de la chaleur d'une sour- ce non illustrée dans le dessin et est employé à effectuer une séparation entre les constituants normalement gazeux et ceux normalement liquides de la matière qui y est introduite.
De la partie supérieure de l'appareil de fractionnement 30, une fraction C -C à teneur relativement basse en oléfines est dirigée par la canalisation 50 et soupape 51 vers le condenseur 52, d'où le mélange résultant de liquide et vapeurs est dirigé par la ca- nalisation descendante 53 et soupape 54 vers le collecteur 55 présentant une canalisation 56 d'échappement de gaz contenant la soupape 57 et une canalisation 58 d'évacuation de liquide contenant la soupape 59. Une partie de la matière liquéfiée contenue dans le collecteur 55 en est retirée par la canalisation 60 et soupape 61 vers la pompe 62 qui évacue par la cana- lisation 63 et soupape 64 près de la partie supérieure de l'appareil de fractionnement 30 pour aider à y contrôler les températures.
Du fond de 1' appareil de fractionnement 30 les polymères normalement liquides, pratique- ment débarassées des hydrocarbures C3-C4 non convertis, sont évacués par la canalisation. 65 et soupape 66 vers l'entreposage ou vers quelque utilisa- tion non illustrée dans le dessin schématique ci-joint, Fige 2 montre schématiquement une installation alternative de polymérisation ayant un réacteur à catalyseur muni d'une pluralité de cou- ches à catalyseur d'épaisseurs ou profondeurs différentes, allant en aug- mentant dans la direction de l'écoulement dans le réacteur.
Suivant cette modification de l'invention, une fraction d'hydrocarbures contenant des oléfines, par ex. une fraction C3-C4 de paraffines et oléfines est dirigée par la canalisation 67 et soupape 68 vers la pompe ou compresseur 69 qui évacue par la canalisation 70 et soupape 71 dans le serpentin de chauffage 72 qui reçoit de la chaleur du réchauffeur 73, et d'où le mélange chaud d' hydrocarbures passe par la canalisation 74 et soupape 75 dans le réacteur 76 qui contient un nombre de couches ou sections à catalyseur indiqué sché- matiquement comme étant égal à quatre, chacune de ces couches ou section à catalyseur étant supportées par un écran ou autres moyens appropriés indi qué dans le dessin par des écrans 77, 78, 79 et 80.
Ces écrans ou autres moyens de support sont espacés à des intervalles tels dans le réacteur 76 que les couches ou sections à catalyseur qui y sont supportées soient rela- tivement minces près de l'entrée du réacteur et deviennent progressivement plus épaisses vers la sortie du dit réacteur. Par ex., des couches à cata- lyseur supportées par des écrans 77, 78, 79 et 80, peuvent être disposées de manière à savoir des épaisseurs respectives de 60, 90, 150 et 240 cm.
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Lorsqu'on emploie un catalyseur à l'acide phosphorique solide, il est en général recommandé de mélanger la matière première avec des quan- tités réglées de vapeur d'eau afin de maintenir l'état d'hydratation du catalyseur qui est nécessaire pour une activité polymérisante élevée et pour une longue durée de vie du catalyseur.
Ainsi, afin de prévoir une hydra- tation du catalyseur, on introduit de la vapeur sous pression dans le col- lecteur 81 et soupape 82 vers la dernière couche ou section à catalyseur du réacteur 76 L'hydratation du catalyseur dans les autres sections du réac- teur 76 est maintenue en dirigeant une partie de la vapeur du collecteur 81 par la canalisation de dérivation 83 qui renferme la soupape 84, par la canalisation de dérivation 85 qui renferme la soupape 86, et par la canali- sation 87 qui renferme la soupape 88.
De l'extrémité d'évacuation du réacteur 76, on évacue une partie du mélange résultant de polymères et fractions C3 C4 non converties par la canalisation 89 et soupape 90 vers l'appareil de fractionnement 91 et une autre partie du mélange de polymères et fraction C-C non-converties, évacuée par la canalisation 89, est dirigée par la canalisation 92 et sou- pape 93 vers la pompe 94 qui évacue par la canalisation 95, soupape 96 et échangeur de chaleur 97 dans le collecteur 98 qui renferme la soupape 99.
Dans les échangeurs de chaleur 97, le mélange de polymères et fractions C3-C4 non-converties qui se trouvent à la température de polymérisation, cède une partie de sa chaleur à une partie de la fraction C3-C4 qui est introduite, qui est dirigée de la canalisation 70 par la canalisation 100 et soupape 101 à l'échangeur de chaleur 97 et de là par la canalisation 102 et soupape 103, vers la canalisation 70 déjà mentionnée, et qui est connectée au serpentin de chauffage 72.
De l'échangeur de chaleur 97, le mélange refroidi de polymères et fractions C3-C4 non-converties, passe par le collecteur 98 et soupape 99 et par la canalisation de dérivation-104 dans la soupape 105 et par la canalisation de dérivation 106 contenant la sou- pape 107 vers le réacteur 76, pour aider à contrôler la température de po- lymérisation dans chacune des couches à catalyseur qui suit la première couche à catalyseur. La canalisation 74 est également connectée par la canalisation de dérivation 108 et soupape 109 au collecteur 98, de telle sorte que les hydrocarbures introduits dans le procédé puissent passer directement dans la deuxième zone à catalyseur du réacteur 76 s'il arri- vait que la première zone à catalyseur supportée par l'écran 77 soit ob- struée ou rendue inopérante d'une autre manière.
La chaleur nécessaire pour le fractionnement du mélange de poly- mères de fractions C3-C4 non converties dans l'appareil de fractionnement 91 est fournie par un serpentin de re-ébullition 110 dans lequel on four- nit de la vapeur d'eau ou autre fluide de chauffage d'une source qui n'est pas indiquée dans le dessin schématique ci-joint.
Des vapeurs d'hydrocarbu- res C3-C4 non-convertis sont dirigées de l'appareil de fractionnement 91 par la canalisation 111 et soupape 112 vers le condenseur 113, d'où des hydrocarbures liquéfiées ou un mélange d'hydrocarbure liquéfié et de vapeurs est dirigée par la canalisation descendente 114 et soupape 115 vers le col- lecteur 116 prévu avec la canalisation d'évacuation de gaz 117 contenant la soupape 118, et également avec la canalisation d'évacuation de liquide 119 contenant la soupape 120 Une partie de la matière liquéfiée est diri- gée du collecteur 116 par la canalisation 121 et soupape 122 vers la pompe 123 qui évacue par la canalisation 124 et soupape 125 près.de la partie su- périeure de 1 appareil de fractionnement 91 pour aider à y contr8ler les températures.
Les polymères ainsi séparées, des hydrocarbures C3-C$
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non convertis dans l'appareil de fractionnement 91 en sont dirigées par la canalisation 126 et soupape 127 vers le refroidissement et/ou entreposage non indiqué dans le dessin schématique.
La nature de la présente invention sera encore indiquée par exem- ple suivant lequel cependant ne doit pas être interprêté dans le sens d' une restriction de la portée de l'invention.
Une installation d'un caractère général décrite en connection avec la figure 1 est utilisée pour polymériser une fraction C3-C4 contenant envi- ron 30 mole pour cent de propylène et 25 mole pour cent de butylènes,y com- pris l'isobutylène et les butylènes normaux. La charge est préchauffée à une température de 400 F et passe en série par les quatre réacteurs, dont chacun renferme une couche fixe de pastilles d'un catalyseur de 5 x 5 mm.
à l'acide phosphorique solide Une partie de l'effluent du dernier réacteur à catalyseur est refroidie partiellement par échange de chaleur avec une partie de l'alimentation fraîche dans les échangeurs de chaleur 14 et en- suite l'effluent refroidi est mélangé avec l'effluent venant de chacun des réacteurs à catalyseur, avant que cette matière ne passe dans le réacteur à catalyseur suivant, de la série de quatre réacteurs indiquée dans la fi- gure 1. Dans le réacteur 1, la température du catalyseur augmente depuis 400 F à l'entrée jusqu'à environ 470 F à la sortie où il est mélangé avec la matière de re-circulation partiellement refroidie pour abaisser la tem- pérature du mélange jusqu'à environ 400 F, et le mélange est introduit à cette température dans le second réacteur de la série.
Pendant le passage dans le second réacteur', la température du mélange de polymérisation aug- mente depuis 400 F jusqu'à environ 475 F à cause de la chaleur exothermique de la réaction de polymérisationo L'effluent du second réacteur est également mélangé avec une partie de matière de re-circulation refroidie de sorte que le mélange d'hydrocarbures introduit dans le troisième réacteur de la série pénètre dans ce réacteur à une température d'environ 400 F et atteint pen- dant le passage dans ce réacteur une température maximum d'environ 480 F due à la chaleur de polymérisation.
L'effluent de ce réacteur est alors mé- langé avec une quantité suffisante de matière de re-circulation pour abais- ser la température du mélange résultant à 400 F et il est chargé à cette température dans le quatrième réacteur de la série de quatre réacteurs de polymérisation; ces réacteurs ont une longueur qui augmente dans la direc- tion de l'écoulement à travers l'installation de polymérisation.
La quanti- té d'effluent de polymérisation y compris les polymères et fractions C3-C4 non-converties, qui est ainsi refroidie par échange de chaleur avec une par- tie de la matière première fraiche et est ensuite remise en circuit et mé- langée avec l'effluent de chacun des divers réacteurs pour contrôler la température du mélange de réaction avant son introduction dans le réacteur qui suit dans la série de réacteurs de polymérisation, représente environ 0,45 fois en volume la fraction C3-C4 nouvelle qui est introduite dans le procédé. Par conséquent, le mélange de polymères et fractions C3-C4 non-con- verties, qui est dirigé du dernier réacteur de la série vers l'appareilla- ge de fractionnement, représente environ 1,32 fois le volume de la fraction C3-C4 nouvelle qui est introduite dans le procédé.
Lorsque la polymérisation est réalisée à une pression de 500 li- vres par pouce carré (35 atmosphères environ), une quantité de vapeur cor- respondant à environ 0,8 mol % du mélange total de réaction présent dans chacun des réacteurs est introduit en des points situés entre les divers réac- teurs comme montré dans le dessin schématique ci-joint, afin d'empêcher la déshydratation excessive du catalyseur et la parte d'activité polymérisante qui s'en suit.
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Une type similaire de traitement de polymérisation d'une fraction C-C contenant 50-60 mol % de propylène plus butylènes est réalisé dans une installation du caractère général indiqué dans la figure 2, dans laquel- le les diverses couches de catalyseur d'épaisseurs différentes sont contenues dans un seul réacteur, mais on pourra utiliser également une pluralité de tels réacteurs.
Dans ce type d'opération, on remet en circuit une quantité suffisante de l'effluent de polymérisation comprenant des polymères et la fraction C3-C4 non-convertie (principalement du propane et des butanes) et on l'introduit dans le réacteur de polymérisation en des points situés en avance de chacune des diverses couches ou sections à catalyseur après la première couche à catalyseur, afin d'aider à y contrôler les tewpératu- reso La température dans la première couche à catalyseur est contrôlée par la quantité de catalyseur qui s'y trouve et par le taux de l'écoulement de mélanges d'hydrocarbures qui y circulent.