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Des mélanges d'hydrocarbures des genres les plus divers, par exemple l'essence, le benzol, les huiles à gaz, qui contiennent des hydrocarbures non saturés formateurs de résines ainsi que des composés organiques du soufre, de l'azote et de l'oxygène, sont traités avec de l'hydrogène en présence de cataly- seurs résistant au soufre, à des pressions et des températures élevées, pour transformer les composés non saturés en composés saturés et pour hydrogéner les composés organiques du soufre, de l'azote et de l'oxygène en hydrogène sulfuré, en ammoniac, en vapeur d'eau et en hydrocarbures. Après séparation des composés perturbateurs, engendrés lors du raffinage, on obtient un raffinat d'un haut degré de pureté.
Le traitement s'effectue dans la phase de vapeur à des pressions allant jusqu'à environ 50 à 80 atmosphères et à des températures comprises entre 300 et 450 C.
Pendant le préchauffage, l'évaporation et la continuation du chauf- fage des hydrocarbures à la température de'réaction ainsi que sur le catalyseur lui-même, il peut se produire des dépôts et un encrassage du fait que les forma- teurs de résines et matières analogues, présents dans les hydrocarbures, se polymérisent et se cokéfient ou sont décomposés.
Pour supprimer les difficultés provoquées par ces processus et par d'autres processus analogues, on a effectué l'évaporation des hydrocarbures de façon que les composés provoquant ces perturbations restent, dans la plus grande mesure possible, dans le résidu d'évaporation avec lequel ils sont évacués du processus. A cet effet on procède, par exemple en amenant graduellement aux hydrocarbures à raffiner la chaleur nécessaire à l'évaporation, par plusieurs chauffages séparés de l'hydrogène ou du gaz qui en contient, nécessaire au raffinage, et par mélange intime après chaque chauffage, de l'hydrocarbure et de l'hydrogène ou du gaz qui en contient.
En plus de l'hydrogène ou du gaz qui en contient, ou au lieu de ceux-ci, on peut aussi chauffer l'hydrocarbure lui-même avant l'entrée dans chaque phase d'évaporation, l'hydrocarbure étant chauffé séparément de l'hydrogène ou du gaz qui en contient, avec lequel il est seulement mélangé dans chaque phase d'évaporation, pour en être de nouveau séparé, ainsi que de la partie évaporée, après chaque phase.
Dans un autre procédé connu, on amène du benzol brut liquide, à par- tir duquel on doit former des vapeurs légères, dans un réchauffeur, sans modifi- cation de phase, puis dans un dispositif de mélange et de transport réalisé sous forme d'une pompe mammouth. Dans ce dernier, l'hydrocarbure est mélange intime- ment avec l'hydrogène, ou le gaz qui en contient, ce qui a pour effet d'évaporer une partie des hydrocarbures.
Du dispositif de mélange et de transport, le mélange de gaz, de matiè- res vaporisées et de liquides retourne dans la cuve d'évaporation où la partie gazeuse et vaporisée est séparée de la phase liquide.
L'évaporation des hydrocarbures peut alors aussi se faire en deux ou plusieurs phases, réalisées de la même manière et superposées. Par exemple, l' hydrogène est dirigé en deux phases dans le fond où a été amené le résidu d'éva- poration de la dernière phase d'évaporation et d'où il quitte le processus. En passant par le résidu d'évaporation, le gaz entraîne des vapeurs d'hydrocarbures.
On l'envoie alors comme agent de transport dans une pompe mammouth recevant les hydrocarbures de la deuxième phase d'évaporation par l'intermédiaire d'un ré- chauffeur. De la pompe mammouth, les hydrocarbures chauffés sont renvoyés dans la deuxième phase d'évaporation, où s'effectue leur évaporation partielle. Le mélange gaz-vapeurs de la deuxième phase d'évaporation sert alors de transport dans une autre pompe mammouth qui effectue le brassage des hydrocarbures en passant par la première phase d'évaporation et un réchauffeur. Dans la première phase d'évaporation le mélange gaz-vapeurs entraîne d'autres hydrocarbures,pour passer ensuite dans un réchauffeur où il est porté à la température nécessaire, puis pénétrer dans la cuve de raffinage catalytique hydrogénant.
Les produits de départ à raffiner sont introduits dans la première phase d'évaporation à partir
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de laquelle la deuxième phase d'évaporation est alimentée en hydrocarbures.
Dans les procédés connus, on doit utiliser de la vapeur ou de l'eau chaude comme agent de chauffage pour l'évaporateur.
Suivant la présente invention, on utilise comme agent de chauffage le mélange gaz-vapeurs provenant du raffinage catalytique hydrogénant, après qu'il ait cédé de la chaleur, de préférence au mélange gaz-vapeurs se dirigeant vers le raffinage catalytique hydrogénant, et porté ce dernier mélange à la températu- re nécessaire au raffinage, cette utilisation comme agent de chauffage du mélange premier nommé étant destinée aux évaporateurs dans lesquels sont évaporés des hydrocarbures, tels que l'essence, le benzol, huiles à gaz, etc., à raffiner par hydrogénation catalytique, en présence d'hydrogène ou de gaz en contenant, tandis que dans ces évaporateurs ces hydrocarbures sont maintenus en circulation pendant l'évaporation, à l'aide d'un dispositif transporteur fonctionnant à l'instar d' une pompe mammouth et actionné par de la vapeur d'eau,
ou par des gaz contenant de l'hydrogène. Le chauffage s'effectue alors en envoyant le mélange gaz-vapeurs servant d'agent de chauffage, successivement dans les systèmes de chauffage des évaporateurs en commençant par le dernier évaporateur et en terminant par le premier, et en faisant passer dans les évaporateurs, en contre-courant de l'agent de chauffage, non seulement les hydrocarbures, mais aussi, en évitant pour eux les réchauffeurs, l'hydrogène ou les gaz en contenant, favorisant 1'évaporation.
Il est avantageux de monter en série un grand nombr? d'évaporateurs.
Il est alors possible de travailler dans chacun d'eux avec de faibles chutes de températures entre l'agent de chauffage et les hydrocarbures à évaporer, et de réaliser une évaporation d'un fonctionnement particulièrement sûr.Les très fines impuretés solides, telles que la poussière de fer, la rouille, le sulfura de fer, contenues dans le produit de départ et qui ne peuvent être enlevées par i'iltra- tion, sont évacuées du processus avec le résidu d'évaporation sans avoir la pos- sibilité de se déposer sur les parois des appareils.
L'invention permet d'épargner un agent de chauffage spécial pour l' évaporation des hydrocarbures à raffiner, et d'utiliser d'une manière particu- lièrement avantageuse pour le procédé lui-même, la chaleur contenue dans le produit raffiné, et plus précisément non seulement la chaleur sensible mais aussi la chaleur de condensation des matières condensables provenant du réacteur.
Dans beaucoup de cas il est recommandable d'envoyer dans une instal- lation où il est traité avec du produit de départ ou du raffinat, le mélange de vapeurs d'hydrocarbures et d'hydrogène,ou de gaz en contenant, provenant de la dernière phase d'évaporation, de préférence après séparation dans un séparateur, des résidus d'évaporation entraînés. Ce traitement s'effectue, par exemple, dans une colonne dans laquelle le mélange gaz-vapeurs est introduit par le bas, tandis que le produit de départ, ou une petite partie du raffinat l'est par le haut, de façon que les deux matières traversent la colonne en contre-courant l'une de l'autre. On obtient ainsi que les parties à point d'ébullition élevé du mélange gaz-vapeurs soient enlevées de celui-ci.
Le produit de départ ou le raffinat, est utilisé pour le lavage, à une température à laquelle se produit un échange d'hydrocarbures légers de l'agent de lavage avec des hydrocarbures lourds du mélange gaz-vapeurs. La colonne a simultanément pour effet d'enlever du mélange gaz-vapeurs à laver,les brouillards qui peuvent provoquer des perturbations con- sidérables dans les échangeurs thermiques suivants et aux catalyseurs. Elle sert aussi à enlever les mousses du mélange gaz-vapeurs, qui le cas échéant peuvent apparaître dans la dernière phase d'évaporation.
En sortant de la colonne, le mélange gaz-vapeurs est préchauffé à la température de réaction, de manière connue, puis raffiné catalytiquement, Si dans la colonne, on utilise du produit de départ pour traiter le mélange gaz-vapeurs, celui-ci arrive par un échangeur thermique dans la première phase d'évaporation. Dans l'échangeur thermique, le produit de départ se dirigeant vers la colonne est chauffé avec le produit de départ qui en sort.
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Si on utilise dans la colonne une partie du raffinat, on travaille d' une façon analogue, et le raffinat non évaporé dans cette colonne est renvoyé dans la première phase d'évaporation.
Le dessin annexé montre, schématiquement et à titre d'exemple, une installation d'évaporation à six phases, pour la mise en oeuvre du procédé suivant la présente invention.
Les parties essentielles de l'installation sont : les tubes ascendants 1, 2, 3, 4, 5, 6, les réchauffeurs 7, 8, 9, 10, 11, 12, avec les entrées 13, 14, - 15, 16, 17, 18, et les sorties 19, 20, 21, 22, 23,24,pour l'agent de chauffage, les chambres à vapeurs 25, 26, 27, 28, 29, 30, et les conduites 31, 32, 33,34, 35, 36 par les quelles un mélange de vapeurs et de liquide provenant de la chambre à vapeurs de chaque réchauffeur est dirigé dans .le tube ascendant du réchauffeur suivant, ou de la colonne 58.
Sauf celle du premier réchauffeur 7, chaque sortie pour l'agent de chauffage est raccordée à l'entrée pour l'agent de chauffage du réchauffeur précédent (par exemple, la sortie d'agent de chauffage 24 du réchauffeur 12 est raccordée à l'entrée d'agent de chauffage 17 du réchauf- feur 11), de sorte que l'agent de chauffage arrivant en 18 alimente tous les ré- chauffeurs, en commençant par le réchauffeur 12 et en terminant par le réchauf- feur 7, duquel il sort par l'évacuation 19.
Les hydrocarbures à raffiner, par exemple du benzol, arrivant par la conduite 59 dans le tube ascendant 1, auquel la.conduite 60 amène simultané- ment l'agent gazeux utilisé pour l'évaporation du benzol et qui, dans cette con- duite 1, assure le transport du benzol dans la chambre de vapeurs 25 du réchauf- feur. Il en résulte une circulation du benzol de la partie inférieurs 37 du ré- chauffeur 7, par la conduite 1, la chambre de vapeurs 25 du réchauffeur et les tubes de chauffage 38 de celle-ci. Dans la conduite ascendante 1 et la chambre de vapeurs 25 se produit une évaporation partielle du benzol. De la chambre de vapeurs 25, par exemple remplie de benzol liquide jusqu'au niveau 39, un mélange de benzol liquide, de benzol gazeux et de gaz arrive par la conduite 31 dans le tube ascendant 2 du réchauffeur 8.
Dans ce dernier et dans les suivants 9, 10, 11, 12 s'effectue l'évaporation consécutive de benzol. Les réchauffeurs consé- cutifs sont montés d'une manière analogue au réchauffeur 1, c'est-à-dire qu'ils possèdent des systèmes de chauffage 61, 62, 63, 64, 65 qui raccordent les chambres à vapeur-avec les parties inférieures 40, 41, 42, 43, 44 des réchauf- feurs, et dans ceux-ci une partie de la chambre de vapeurs est aussi remplie de liquide, ce qui est indiqué par les niveaux de séparation 45, 46, 47, 48, 49.
Les évaporateurs 8, 9, 10, 11, 12 sont également équipés de circula- tions de benzol obtenues du fait que dans les tubes ascendant 2, 3, 4, 5, 6, du benzol est amené continuellement par les gaz et vapeurs contenus dans le mélange s'écoulant par les conduites 31, 32, 33, 34, 35, de la partie inférieure de chaque réchauffeur dans sa chambre à vapeurs.
L'installation d'évaporation est conduite de manière que la majeure partie du benzène y soit évaporée et soit dérivée du dernier réchauffeur 12 par la conduite 50 dans un résidu d'évaporation, qui correspond seulement encore à environ 6 à 12% de la quantité de benzol. Ce résidu peut être traité de manière connue, par exemple de façon que des fractions convenables se présentant lors du traitement, soient renvoyées dans le procédé suivant l'invention.
Les vapeurs de benzol de la chambre de vapeurs 30 du dernier ré- chauffeur 12, qui par la conduite 36 arrivent dans la colonne 58 y sont lavées par exemple à l'aide des hydrocarbures à raffiner ou une partie de ceux-ci, afin d'être libérées des vapeurs, brouillards ou gouttelettes d'hydrocarbures à point d'ébullition élevé, qu'elles peuvent avoir entraîné de la chambre à vapeur du réchauffeur 12. Elles se dirigent alors par la conduite 51, libérées des matières indésirables à point d'ébullition élevé, dans des échangeurs thermiques, non représentés, dans lesquels elles sont chauffées à la température nécessaire pour
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le traitement catalytique, puis dans le réacteur (non représenté).
L'agent de lavage s'écoule de la colonne 58 par la conduite 52 et l'échangeur thermique 53 vers la pompe 54, qui par la conduite 59 refoule dans le tube ascendant 1 du premier réchauffeur 7. Dans l'échangeur thermique 53 les hydrocarbures à raffiner transmettent une partie de la chaleur absorbée dans la colonne 58, au produit de départ qui éventuellement préchauffé, arrive à l'aide de la pompe 56, par la conduite 55 dans l'échangeur thermique 53 et la conduite 57, et finalement dans la colonne 58 agissant essentiellement comme dispositif de lavage.
Le mélange venant du réacteur et constitué par des vapeurs de benzol raffiné et de gaz contenant de l'hydrogène, est d'abord dirigé dans l'échangeur thermique, dans lequel les vapeurs de benzol à raffiner sont réchauffées en mélan- ge avec le gaz contenant l'hydrogène pour le raffinage, à la température de réaction nécessaire. Lorsque ce mélange a cédé une partie de sa chaleur dans cet échangeur thermique, il est dirigé comme agent de chauffage par la conduite 18 dans le réchauffeur 12. Il traverse successivement les systèmes de chauffage des réchauffeurs et du dernier (7) il est dirigé par la conduite 19 vers le conden- sateur dans lequel les derniers restes du benzol raffiné se liquéfient et tout le benzol est séparé des gaz non condensables contenant de l'hydrogène.
Le gaz est alors renvoyé comme gaz de circulation par la conduite 60 dans le procédé, éventuellement après purification. Ce gaz de circulation peut être mélangé à l'hydrogène frais ou au gaz frais qui en contient, par exemple du gaz de cokeries, pour compensation de la quantité d'hydrogène utilisée pour le raffinage cataly- tique. Le gaz frais peut toutefois aussi être introduit à un autre endroit con- venable dans le procédé, par exemple dans le cas de deux réacteurs, entre ces deux-ci, de sorte que le gaz de circulation n'est introduit que dans l'évapora- tion.
C'est ainsi, par exemple, que la mélange gaz-vapeurs servant d'agent de chauffage dans les réchauffeurs, peut pénétrer dans le dernier réchauffeur avec une température d'environ 220 C, et dans le cas de chutes de températures d'environ 20 C entre les différentes phases, et pour une installation à six phases, sortir de la première phase à une température d'environ 90-110 C et être dirigé vers le condenseur.
Les réchauffeurs 7, 8, 9, 10, 11, 12 sont de préférence des réchauf- feurs à tubes verticaux, ayant des tubes d'une longueur maximum, par exemple de 6 à 10 mètres, de préférence de 8 à 9 mètres. On obtient ainsi de grandes vitesses de circulation qui ont pour effet que les éléments de chauffage des réchauffeurs restent toujours propres et sans dépôts, ce qui assure une bonne transmission de la chaleur, du fait de l'absence de gaz dans le liquide traversant les systèmes de chauffage des réchauffeurs et grâce au cheminement à contre-courant de l'agent de chauffage et du benzol à chauffer, dans les réchauffeurs. Il ne se produit pas non plus de dépôts perturbateurs dans les autres chambres des réchauffeurs et dans les chambres à vapeurs.
Du fait que grâce au procédé suivant l'invention, il est possible d'utiliser la chaleur contenue dans les vapeurs raffinées de benzol pour l'éva- poration du benzol brut, on réalise d'une part une sensible économie de chaleur, et d'autre part une évaporation de fonctionnement sûr, du benzol brut, et en particulier tant les réchauffeurs, les évaporatéurs que les échangeurs thermi- ques, conservent la température de réaction pour la vapeur de benzol, et le catalyseur dans le réacteur reste exempt de dépôts perturbateurs qui, dans les procédés connus, provoquaient toujours des difficultés considérables.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.