BE542984A

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Publication number: BE542984A
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Description


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   La présente invention a pour objet un   procède   et un appareillage pour le traitement des pétroles bruts, des fractions de distillation de ces pétroles, ou de ratières analogues en vue de   1'obtention' de   plus grandes quantités d'hydrocarbures   légers.   



   'On sait que dans   l'industrie.pétrolière   on soumet ces pétroles ou leurs fractions   à.des   chauffages   aooom-   pagnés ou non de pressions variant de 2 à 70 Kgs   effeo-   tifs produisant ce qu'on a convenu d'appeler   la'scission   ou le   "oraoking"   des molécules. 



     Ce,cracking   peut être thermique ou catalytique selon'qu'il y a absence ou présence de catalyseurs favorisant la réaction en quantité ou qualité de pro- duits recueillis. 

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   Généralement, dans ce dernier cas, le chauffage a lieu dans un échangeur ou un four tubulaire, alors que la réaction proprement dite a lieu dans une enceinte (chambre de réaction) en présence du catalyseur appro-. prié. 



   Le nouveau procédé, objet de l'invention, est exempt de certains inconvénients des procédés marchands, constitués surtout par la complexité de l'appareilage de la nécessité de régénérer   continuellement '.le     cataly.-   seur en service, de la quantité considérable d'hydro- carbures trop légers. 



   Il est remarquable, notamment, en ce qu'il consiste à disposer la matière catalysante dans le four de réac- tion, réalisant ainsi la mise en température finale par et en présence de cette matière. 



   Suivant une caractéristique de l'invention, on place en particulier à titre d'exemple, le catalyseur dans les tubes du four de   réaction,   sous forme d'un ,dépôt dans   le.fond   de chacun d'eux. 



   On réalise ainsi un cracking isotherme, puisque la réaction endothermique de scission étant constamment alimentée en énergie calorifique, le catalyseur ne peut donner lieu à des phénomènes de condensation. 



   Dans d'autres cas et selon une autre oaraotéristi- que de l'invention, on introduit le catalyseur dans le tube d'entrée au four de chauffage par l'intermédiaire du pétrole (ou de   fraotions   de pétrole) dont le flux répartit le catalyseur dans l'ensemb re du four. 



   Une des caractéristiques essentielles de l'inven- tion est en effet que le oatalyseur employé se présente sous une forme physique telle qu'elle ne peut fixer le 

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 carbone, la surface activa de contact étant ainsi cons- tamment conservée. 



   On a ainsi été surpris de constater, contre toute attente, que le carbone scindé des molécules était éva- cué sous forme d'acérosls carburés hors de l'appareil- alg ce qui supprime la pollution et, par voie de 'conséquence, la nécessité de régénération du catalyseur apportant ainsi une simplification considérable. 



   ' Au surplus, il ne requiert, pour son rendement élevé en produits commerciaux, qu'une pression effective modérée ce qui laisse entier le bénéfice de   lasimpli-   fication précédente. 



   Comme catalyseur on peut employer en tant que métal l'aluminium, le magnésium, le fer, le nickel, le cuivre, le chrome, le platine,   etc...,   leurs oxydes ou leurs sels isolément ou en combinaison. 



   Cependant, l'invention vise également, à titre d'exemple, un appareil pour cette mise en pratique 'remarquable, notamment, en ce qu'il comprend un four de réaction muni d'un système continu par exemple tubu- laire pour le passage du pétrole brut ou de tout autre matière traitée devant être soumis au   craoking,   les éléments ou tubes de ce système étant de préférence parallèles, occupant une position autre que la verticale et contenant dans leur fond un catalyseur déterminé à l'état divisé, pulvérulent ou associé. 



   ,D'autres caractéristiques de l'invention résulte- ront   de'la   description qui va suivre : 
Dans le dessin annexé, donné uniquement 4 titre d'exemple : la   figure   1 est une vue schémtiqe par Le bout 

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 d'un four de' réaction utilisable pour la réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une tour de barbottage suivant l'invention; - la figure 3 est une vue de détail du serpentin de chauffage. 



   Suivant l'exemple représenté, le four de réaction utilisé comprend une série de tubes ou d'éléments para-   llèles   1, 1', 1"... reliés entre eux par des tronçons tabulaires 2, 2', 2"... Le premier tube 1 est également relié par un tronçon 3 à un tube 4 d'arrivée du pétrole ou matière analogue, tandis que la dernier tube   1 est   relié au tube 5 d'évacuation des produits traités. On peut prévoir sur les tubes ou éléments un collecteur 6 pour prise de pyromètre ou injection de produits déjà traités. 



   Dans l'exemple choisi, les tubes 1 sont tous sensiblement horizontaux, 
A sa partie supérieure, le   tube 4   présente en 7 un orifice permettant l'introduction du catalyseur directement 'dans le pétrole dont la flux l'entraine dans les tubes 1 1 1 
Sur la partie avant du four on peut   apposer,   si on le désira, un dispositif de   chauffage   dessinté à produire de la vapeur surchauffée employée pour ré-   changer   la produit quittant   le   four par la   tuyau   5. ce dispositif peut   comprendre   une entrée de vapeur 8, un   réservoir   24, un serpentin de surchauffe   9   et une sortie, de vapeur surchauffée '10.

   On peut   également   prévôt des   purges   d'eau 11 et 12, ainsi qu'une prise 

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 de pression en 13. 



   Bien entendu, on aura soin de prévoir des robinets appropries en 14, 15, 16 et 17 par exemple. 



   Sur la figure 2 on voit une tour dite d'enrichis- sement ou de barbottage. Elle comprend un corps 18 par exemple de forme cylindrique. Dans le corps se trouva un tube 19 et deux raccords 20,21 respectivement à la partie supérieure et inférieure. Le premier, 20, sert à la sortie des matières traitées, tandis que le deu   xième,   21, sert à la prise d'un manomètre. Dans le fond du corps 18 peut se trouver un serpentin'de chauf- fage 22 pouvant par exemple 3tre raccordé en 23 et'24 aux tuyauteries 8 et 10 du serpentin 9 . le fonctionnement de l'installation est simple. 



   On commanoe par admettre dans le four, par le tuba 4, les pétrole brut ou la matière analogue à traiter. 



  On aura su soin, au préalable, de placer le catalyseur dans le fond des tubes 1 du four. Si aucun   catalyseur   n'est contenu dans ces tubes 1, on ouvre le bouchon fermant   l'orifice 7   et on y déverse un catalyseur quel- conque réduit à l'étant sensiblement pulvérulent. ce catalyseur est emmené par le flot de pétrole et l'expé- riende a montré que non seulement il se formait des   dépota  dans les tubes 1,   mais què    ces  dépota avaient lieu dans tous les tubes inclus dans le four, 
Les matières recueillies à. la sortie   5 sont   diri gées vers le tube 19 émergeant de la colonne 18.

   Comme une certaine   condensation   a toujours lieu, la partie inférieure de cette dernière colonne   contient   un dépôt liquide dans lequel les gaz venant du tube 19 barbot- tant avant de s'échapper par le raccord 20. 

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   Dès que les matières traitées quittant la colonne 
18, elles subissent les traitements habituels de recti- fication,de réglage et de raffinage. 



   Il s'est avéré à la suite de nombreuses expériences que la température de chauffage pouvait être, sans in- oonvénient, comprise entra 400  et 6000 0., tandis que 'la pression effective dans le four pouvait descendre, sans inconvénient, à 0,1 Kg par cm2 et atteindre environ   .de   1,5 kg/cm2 - 2,5 kg/cm2. 



   On va donner maintenant un exemple précis de réalisation. 



   On a traité 400 kg de résidu de pétrole brut provenant de l'Arabie ayant une densité de 926. On l'a fait s'écouler à travers le four à une vitesse de- 50   Kgs/heure.   



   On a utilisé   comme   catalyseur de l'aluminium divisé. 



   A la fin de l'opération on a recueilli 92% en poids des matières employées se décomposant comme suit : - 86% d'un mélange comprenant de   1'essence,   du naphte et des fractions légères de gas oil;   @     6%   de fuel cil lourd. ll n'y a donc eu en tout que 8%   de gaz   incondensa bles 
Il   est   à noter que le catalyseur peut être employé sousdiverses formes appropriées. Il   peut,   notamment, se présenter sous forme de morceaux, plus ou moins importants, de poudre associée, de mélangea avec des corps inertes. 



   Chaque réacteur étant caractérisé par la présence de plusieurs éléments branchés en série, en   parallèle   ou   série-parallèle,   chaque   élément.étant   chauffé 

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 individuellement on peut réaliser toute variation de temps, de contact et do   température   effective, selon les exigences do la charge et des produits désirés sans avoir à modifier l'appareillage. 



   Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés et décrits qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple

Claims

REVENDICATIONS --------------------------- 1. - Un procédé de traitement des pétroles bruts, des fractions de distillation de ces.pétroles ou de matières analogues en vue de l'obtention d'essences, de gas oil, atc... c'est-à-dire d'hydrocarbures plus légers, caractérisé en ce qu'il consiste à disposer la catalyseur dans le four de réaction et à réaliser ainsi .simultanément la mise en température finale et l'opéra- tion de oraoking catalytique.

2. - Procédé suivant la revendication 1, caracté- risé en ce qu'on place le catalyseur dans les tubes.du four de réaotion.en formant un dépôt dans le fond de chacun d'aux.

3. - Procédé suivant las revendications 1 ou 2, caractérisé an ce que le catalyseur est utilisé sous forme divisée ou pulvérulente.

4. - Procédé suivant la revendication 1,caractérisé ,en ce que,dans certains cas, on introduit le catalyseur dans- le tube d'arrivée au four du pétrole brut en ver- sant la poudre correspondante directement dans le pé- trole dont le flot fait la répartition dans les tubes du four.

5 Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on utilise tout catalyseur approprié tel que aluminium, platine, fer, nickel, cuivre, etc... ou les oxydas ou sels de ces métaux.

6..- Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on opère à basse pression, par exemple de l'ordre de 0,5 à 2,5 kg/cm2 7. - Procédé suivant l'une des revendications <Desc/Clms Page number 9> précédentes, caractérisé en ce qu'on opère à basse température de 400 à 6000 C.

8 - Procédé suivant l'une des revendications pré cédentes, caractérisé en ce qu'on opère dans un four ayant des éléments de chauffe faiblement inclinés ou horizontaux.

9 - Procédé suivant l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que le cracking s'effectue ,en plusieurs phases selon les caractéristiques des produits à obtenir, les produits intermédiaires, hors caractéristiques, pouvant être recyclés dans un réacteur quelconque séparé, ces produits ainsi craokés rentrant en contact avec le produit primaire à travers le réacteur principal, la température des produits recyclés étant supérieure à la température de la charge alimentant le réacteur principal, la température du catalyseur étant toujours supérieure à celle des produits en réaction.

10 - Un appareil pour la mise en oeuvre du procédé précité, caractérisé en ce qu'il comprend un four de réaction muni d'un système continu pour le passage de la matière traitée devant être soumis au craoking, les éléments de ce système étant de préférence parallèles, occupant une position autre que la verticale et oonte. nant dans leur fond un catalyseur queldonque à l'état divisé.

11 Un appareil suivant la revendication 10, carpe térisé en ce que le tube d'arrivée au four du pétrole brut comporte un orifice pour l'introduction du catalyseur qui se trouve à l'état pulvérulent ou en morceaux. <Desc/Clms Page number 10>

12 Procédé en substance comme décrit et repré- santé-aux dessins annexés.

13. - Appareil en substance comme décrit et repré- senté aux dessins annexés.