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Publication number: BE552860A
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Description


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   La présente invention est relative à un perfectionnement à l'objet du brevet belge n  541.285 du 14 septembre 1955 dans lequel on utilise un procédé de cokéfaction à deux zones pour la conversion d'huiles hydrocarbonées lourdes principalement en coke, hydrocarbures non saturés, normalement gazeux, de bas poids moléculai. re, et hydrocarbures aromatiques, normalement liquides, de bas 

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 point d'ébullition, non satures
Il y a une demande croissante d'hydrocarbures non'saturés, normalement gazeux, de bas poids moléculaire, tels que l'éthylène, le propylène,le butadiène, etc. Un des moyens de production de ces matières est la cokéfaction d'huiles hydrocarbonées lourdes. 



  Des huiles hydrocarbonées lourdes particulières utilisées sont les matières brutes réduites, des résidus obtenus sous le vide, du bitume, de l'asphalte, d'autres résidus hydrocarbonés lourds ou leurs mélanges. De telles alimentations peuvent avoir un point d'ébullition initial d'environ 700  F, une gravité A.P.I. d'environ 0  à 20 , par exemple, 1,9 , et une teneur en résidu de carbone Conradson d'environ 5 à   40 '/±   en poids (en ce qui concerne le résidu de carbone Conradson, voir le test   A.S.T.M.     D-189-41).   



   La présente invention prévoit un procédé amélioré de conversion de ces huiles hydrocarbonées principalement en coke, hydrocarbures non saturés, normalement gazeux, de bas poids moléculaire, et distillats hydrocarbonés aromatiques, de bas point d'ébullition et non saturés. Le procédé comprend la mise en contact de la charge d'huile avec un lit fluidifié turbulent dense de particules solides inertes, pour convertir totalement l'huile en va- 'peurs et en coke. Les vapeurs effluentes totales sont enlevées séparément et envoyées ensuite sans refroidissement important à une zone de réaction à conduite de transfert. L'effluent total est ensuite mis en contact à des températures supérieures avec une suspension fluidifiée de solides chauds venant directement du réchauffeur, de manière à le convertir encore en produits désirés. 



   L'invention sera mieux comprise en se'référant à l'exemple suivant et à la description du schéma annexé. 



   Les principaux éléments de l'installation représentée sont une réaction de cokéfaction'à lit fluidifié 10 et un réacteur à conduite de transfert 20. Des appareillages complémentaires, tels que des séparateurs cycloniques et une ou des zones de chauffage de 

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 solides font également partie de l'installation. 



   L'huile lourde qui peut être convenablement préchauffée est amenée au procédé par la conduite 1 et est introduite dans le cokéfacteur 10 par un système d'injection multiple 2. Le   cokfac-   teur contient un lit fluidifié turbulent dense de particules solides pratiquement catalytiquement inertes, par exemple, de coke ou de sable, etc,de préférence, de particules de coke produites par le procédé, ayant une dimension de particules de l'ordre de 0 à 1000 microns et à une température de l'ordre de 900  à 1150  F, par exemple 1100  F, la fluidité du lit étant réalisée par injection d'un gaz fluidifiant, par exemple, .de la vapeur, dans le récipient par la conduite 3 en   de   quantités suffisantes pour assurer des vitesses de gaz fluidifiant de l'ordre de 0,1 à 5 pieds par seconde. 



   Lors du contact   avec;   les solides chauds, l'huile lourde est totalement vaporisée et cokéfiée, les vapeurs étant enlevées au sommet par la conduite 4. Des solides relativement froids avec des dépôts frais de c o k.esont enlevés du cokefacteur par la conduite 5, après avoir été séparés d'hydrocarbures occlus dans la zone de séparation ou épuration 10a, et sont envoyés à une zone de -chauffage, par exemple , un brûleur non représenté,dans laquelle les solides sont réchauffés par une combustion partielle. Les solides réchauffés sont renvoyés directement au cokéfacteur par la conduite 6 à une température supérieure à la température de cokéfaction, par exemple,   1400    F. Les rapports de circulation solides/ huile sont maintenus dans la gamme de 5/1 à 30/1 poids/poids.

   Des durées de séjour moyennes de solides de l'ordre de 4 à 30 minutes sont prévues dans le cokéfacteur à lit fluidifié. 



   La totalité de l'effluent vaporeux est enlevée par la conduite 4 et est introduite sans refroidissement important dans un cokéfacteur à conduite de transfert 20, en mélange avec une suspension fluidifiée de solides fraîchement chauffés, de préféren- 

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 ce des particules de coke pro'uits par le procédé et ayant une di- mension de l'ordre de 0 à 1000 microns'coke réchauffé introduit par la conduite 12a et vapeur introduite par la conduite 12). La température de réaction est de l'ordre de 1200  à   l600    F, par exemple 1400  F. Les solides sont à une température de l'ordre de
1300  à   18000   F, et sont mélangés, au fur et à mesure qu'ils arri- vent du réchauffeur, avec l'effluent, en des quantités suffisantes pour obtenir une température de réaction de l'ordre de 1200  à
1600  F. 



   Le réacteur à conduite de transfert consiste en un con- duit allongé vertical et étroit, convenablement garni d'une matiè- re réfractaire, ce réacteur se terminant dans un séparateur cyclo- nique 11. La longueur du réacteur est telle qu'on atteint des du- rées de réaction, avant refroidissement, de l'ordre de 0,1 à 3 se- condes. Un gaz transporteur, par exemple de la vapeur, des gaz hydrocarbonés légers, de l'azote ou des gaz de combustion, peut ê- tre admis, si'nécessaire, à la base du réacteur, par la conduite
12, en des quantités suffisantes pour amener des vitesses de soli- des dans le réacteur, supérieures à 10 pieds par seconde, par exemple, 60 pieds par seconde. La densité de suspension dans le réacteur à conduite de transfert sera de 1 à 20 livres par pied cube. 



   Les solides entraînés sont séparés des produits de con- version dans un séparateur 11 et sont transférés par une conduite
13 à une zone de chauffage pour être réchauffés. Les produits de conversion enlevés du cyclone par la conduite 14 peuvent rencon- trer un milieu de refroidissement alimenté par la conduite 15, pour être refroidis jusqu'à une température inférieure à environ
900  F, d'autres réactions thermiques étant ainsi arrêtées. Ce milieu de refroidissement peut consister en un liquide, par exem- ple de l'eau ou des huiles froides, ou des solides, par exemple des particules de coke froides, ou des gaz, par exemple de la va- 

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 peur ou des hydrocarbures légers froids.

   Les   @     @@s de   conversion sont alors soumis à un traitement ultérieur (non illustré) pour récupérer les produits chimiques désirés. Ce traitement ultérieur peut être constitué, à titre d'exemple, par un fractionnement, une sorption, une cristallisation, une extraction, une distillation extractive ou azéotropique et une polymérisation. 



   La chaleur pour le procédé peut être engendrée en brûlant une partie du coke produit par les réactions de cracking. Dans les cas où la valeur du coke est supérieure à celle d'autres combustibles liquides ou gazeux extérieurs, ceux-ci peuvent être brûlés pour fournir une partie ou la totalité de la chaleur requise pour les particules de coke en circulation. Les solides de contact utilisés dans les réacteurs peuvent traverser des circuits séparés, ou bien on peut utiliser une zone de chauffage commune..Des brûleurs à lit fluidifié, à lit mobile ou soumis à la pesanteur ou des brûleurs à conduite de transfert peuvent être employés pour réaliser le chauffage des solides.

   De même, on peut employer d'autres moyens d'échange de chaleur directs ou indirects, tels que les systèmes dans lesquels des particules inertes lourdes porteuses de chaleur, par exemple,de la " grenaille ", sont mélangées avec les solides de contact. 



   Le tableau suivant illustre les rendements obtenus d'une charge d'alimentation particulière. 



    ¯ TABLE AU¯    Charge d'alimentation - Résidu de Louisiane du Sud, 11  A.P.I.,   0,7   en poids de soufre, 175 en poids de carbone Conradson 
 EMI5.1 
 
<tb> 
<tb> Rendements, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> par
<tb> rapport <SEP> à <SEP> l'alimentation:

  
<tb> H2 <SEP> 0,5
<tb> CH4 <SEP> 5,9
<tb> C2H4 <SEP> 11,8
<tb> C2H4 <SEP> 2,8
<tb> 
 

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 TABLEAU (suite) 
 EMI6.1 
 
<tb> 
<tb> C3H6 <SEP> 10,4
<tb> C3H8 <SEP> 0,6
<tb> C4H6 <SEP> 2,9
<tb> Butènes <SEP> 5,3
<tb> Butanes <SEP> 0,1
<tb> Isoprène <SEP> 0,9
<tb> Cyclopentadiène <SEP> 0,7
<tb> Benzène <SEP> 1,5
<tb> Autres <SEP> C5 <SEP> - <SEP> 4750 <SEP> F <SEP> 21,7
<tb> Huile <SEP> de <SEP> cycle <SEP> 4750 <SEP> F- <SEP> 650 . <SEP> F <SEP> 9,7
<tb> Goudron, <SEP> 650  <SEP> F <SEP> 8,2
<tb> Coke <SEP> 17,0
<tb> 100,0
<tb> 
 
Les avantages de la présente invention apparaîtront aux techniciens en ce domaine.

   La réaction du gaz à l'eau avec la production,qui l'accompagne, de grandes quantités indésirables d'hydrogène, de méthane et d'oxyde de carbone dans le réacteur à conduite de transfert est   évitas.   Ceci se réalise parce que la plus grande partie du coke est déposée dans le réacteur à lit fluidifié où la réaction au coke et à la vapeur n'est pas suffisamment rapide pour produire des quantités excessives des matières   susuentionnées   En outre, des solides inactifs brûlés sont envoyés directement du réchauffeur au réacteur à conduite de transfert, afin d'éviter un contact de la vapeur avec du coke très actif, fraîchement déposé. 



  Les constituants formateurs de coke sont enlevés dans la première zone et ils sont empêchés de boucher les lignes de tête dans la seconde zone. On arrive ainsi à une opération de grande souplesse pour la préparation de produits chimiques. 

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

Claims

REVENDICATIONS 1. Le procédé de conversion d'une huile hydrocarbonée principalement en coke, hydrocarbures non saturés, normalement gazeux, de bas poids moléculaire, et hydrocarbures aromatiques normalement liquides, de bas point d'ébullition, non saturés suivant le brevet belge n 541.285 du 14 septembre 1955, caractérisé <Desc/Clms Page number 7> par un système à deux phases, qui comprend la mise en contact de la charge d'huile avec un lit fluidifié turbulent dense de particules solides inertes, dans une zone de réaction, à une température de l'ordre de 900 à 1150 F pour convertir l'huile en vapeurs et en coke, ltenlèvement des particules solides, de la zone de réaction, l'enlèvement séparé de la totalité des vapeurs effluentes, hors de la zone de réaction, l'envoi de ces vapeurs,

sans refroidissement important, à une zone de réaction à conduite de transfert, et la mise en contact des vapeurs effluentes totales à une température de l'ordre de 1200 à 1600 F avec une suspension fluidifiée de particules solides inertes chaudes venant directement d'une zone de chauffage, de manière à convertir encore les vapeurs en produits désirés.

2. Le procédé de la revendication 1, comprenant en outre la mise en circulation des particules solides, depuis chacune des zones de réaction, jusqu'à une zone de chauffage commune dans laquelle ces particules sont chauffées par combustion partielle et renvoyées directement à la zone de'réaction pour entretenir les températures respectives.

3. Le procédé de la revendication 2, dans lequel les particules solides sont constituées par du coke.