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La présente invention concerne un combustible perfectionné destiné à être utilisé pour des turbines à gaz fonctionnant à très hautes températures (supérieures à 65 C) ou pour des chaudières à haute surchaufe. La caractéristique essentielle du combustible selon l'invention, réside dans le fait que ce combusti- ble ne contient pratiquement pas de vanadium.
L'application des turbines à gaz pour la production d'énergie soulè- ve de nombreux problèmes tant d'ordre constructif et métallurgique que physique ët chimique. Le rendement de ces, turbines à gaz est fonction du combustible uti- lisé et est limité par les difficultés rencontrées dues à l'action des cendres résultant de la combustion. Actuellement le rendement d'une turbine à gaz est inférieur à celui d'un moteur Diesel du fait qu'il n'est pas possible d'atteindre des niveaux de température plus élevés que ceux jusqu'ici admis. Pour obvier à cet inconvénient il n'est pas économique d'appliquer directement des produits distil- lés tels que gas-oil, ne renfermant pratiquement pas de cendres.
Par ailleurs, l'application de combustibles courants tels que fuels, renfermant jusqu'à 0,2% en poids de cendres diverses, conduit à un encrassement et à une corrosion des ailettes des turbines ; lesdépôts de résidus sur les aubes diminuent les sections de passage ce qui entraîne une réduction de la puissance de la turbine.
Le second phénomène résultant de l'application des fuels usuels, dont les conséquences sont de beaucoup plus néfastes, est relatif à la corrosion des ailettes par l'oxyde de vanadium. L'action corrosive du V205' connue de l'hom- me de l'art, semble ne pas résulter uniquement de son affinité chimique pour les métaux, mais également du fait qu'il agit comme catalyseur d'oxydation.
Le pentoxyde de vanadium dont le point de fusion est d'environ 650 C possède à l'état liquide un pouvoir dissolvant très efficace de tous les oxydes métalliques.
A l'heure actuelle l'utilisation de fuels lourds (fuels N 1, N 2, Bunker c, etc..) comme combustibles pour turbines àgaz est donc limitée par les sujétions qu'entraîne inévitablement une forte teneur en vanadium.
L'utilisation de gaz à très haute température (supérieure à 650 C) permettant un meilleur rendement des turbines n'est possible pour des teneurs en vanadium supérieures à 2 p.p.m. (parties par million) que lorsque le rapport
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Les mêmes phénomènes de corrosion sont à rédouter également sur les tubes de chaudières à haute surchauffe,portant les températures de la vapeur au- delà de 650 C
Il existe actuellement deux moyens permettant d'éviter ou de réduire, lors de l'application des fuels usuels les difficultés dues aux dépôts de cendres dans les résidus de combustion à savoir.
- le maintien d'une combustion incomplète, - l'incorporation d'additifs dans les fuels.
Ces additifs sont en général constitués soit'par des sels de magnésium, soit par du kaolin, l'adjonction de ces additifs est précédée d'un lavage du fuel à l'eau chaude, en vue d'éliminer une grande partie du sodium.
Ces procédés nécessitent des installations onéreuses pour le dosage et le contrôle du mélange.
D'autre part, l'utilisation du kaolin, en particulier, se traduit par une érosion des pompes d'injection et par un encrassement des turbines qu'il convient de nettoyer à intervalles rapprochés et réguliers.
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La présente invention obvie à ces inconvénients et vise l'obtention économique d'un fuel ne contenant pratiquement pas de vanadium.
Suivant une autre caractéristique le fuel en cause est constitué par des résidus ou des extraits provenant du raffinage de distillats de pétrole.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront plus clairement de la description ci-après.
Les fuels (N 1, N 2, Bunker C. etc...) sont habituellement constitués par des rédisusde distillation (résidus dits de fonds de tours) ou par des mélan- ges de résidus de distillation et d'hydrocarbures provenant du traitrement des pétroles et des schistes.
Les pétroles bruts (quelle que soit leur origine) contiennent des pourcentages variables de vanadium. Lors de la distillation, la concentration de vanadium augmente dans les fractions lourdes (fonds de tours de distillation); il s'ensuit que les produits distillés, en particulier les huiles de graissage et le gas-oil, sont pratiquement exempts de vanadium.
La présente invention vise l'obtention et l'application d'un combus- 'tible exempt de vanadium, à partir de résidus de raffinage de distillats. La demanderesse a en effet constaté que lorsqu'on raffine les distillats et surtout les huiles de graissage, en utilisant des solvants sélectifs pour entraîner les hydrocarbures instables, les résidus ou extraits de ces traitements ne comportent pas de vanadium et peuvent être utilisés directement comme combustibles pour les turbines à gaz et les chaudières à haute surohaufe. Comme solvants sélectifs on peut citer par exemple le furfurol, le phénol ou le SO2-benzène.
Le pouvoir calorifique du combustible ainsi obtenu est du même ordre que celui des fuels lourds usuels.
De plus, il est à noter que le combustible ainsi obtenu ne contient que des pourcentages très faibles de cendres (pourcentages inférieurs à 0,0020 %, soit 20 mmg/kg ou 20 p.p.m.) et qu'il ne renferme du vanadium qu'à l'état de traces (vanadium exprimé en V2O5' inférieur à 0,5 mmg/kg ou 0,5 p.p.m.).
L'application d'un tel combustible pour les turbines à gaz et les chaudières peut se faire en ajustant éventuellement sa viscosité, soit avec des gas-oils, soit avec des distillais, pour qu'il corresponde aux.spécifications auxquelles doivent répondre les produits pétroliers livrés par les Raffineries Françaises. On peut également prévoir l'application directe de ce combustible à l'état brut et sans ajuster sa viscosité, après un réchauffage approprié.
Il va du reste de soi que la présente invention n'a été décrite qu'à titre purement explicatif et non limitatif et que toute modification utile pour- ra y être apportée sans sortir de son cadre.