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Perfectionnements à la gazéification d'huiles hydrocarbonées.
La demande de brevet anglais n 35466/54 décrit un procédé de gazéification d'huiles contenant des hydrocarbures, par hydrogéna- tion, comprenant le cracking et l'hydrogénation d'hydrocarbures pour produire des gaz qui contiennent des hydrocarbures gazeux consistant en méthane avec ou sans d'autres hydrocarbures gazeux tels que l'étha-' ne. Suivant ce procédé, on fait passer l'huile avec de l'hydrogène ou un gaz contenant de l'hydrogène, sous une pression d'au moins 3 atmos- phères, et avantageusement de 20 à 50 atmosphères, à travers un lit de matière solide en particules, maintenu à l'état fluidisé par le gaz et ayant une température d'au moins 500 C.
Le procédé s'exécute avanta- geusement en utilisant du carbone, par exemple sous forme de coke, com me matière solide en particules, et à une température comprise dans la gamme de 600 C à 900 C sous une pression de 20 à 50 atmosphères.
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L'huile hydrocarbonée utilisée peut contenir à la fois des hydrocarbures aliphatiques et aromatiques. Dans ce cas, les hy- drocarbures aliphatiques réagissent plus facilement avec l'hydrogè- ne, de sorte que, si on le désire, on peut ne faire réagir que les hydrocarbures aliphatiques, et les hydrocarbures aromatiques sont séparés sous forme de produits intéressants. Ou bien, on peut aussi choisir les conditions de la réaction de manière à convertir les hydrocarbures aliphatiques en hydrocarbures gazeux, et à ne faire réagir les hydrocarbures aromatiques que dans une mesure telle qu'on élimine leurs chaînes latérales aliphatiques et qu'on produise ainsi des hydrocarbures aromatiques simples, tels que le benzène et le naphtalène.
La présente invention est basée sur la découverte que, lors de l'hydrogénation d'huiles consistant en hydrocarbures de pé- trole contenant une moyenne de 4 à 10 atomes de carbone, et dont 70% au moins consistent en hydrocarbures aliphatiques, on peut obtenir un rendement en hydrocarbures aromatiques notablement supérieur à celui qu'on peut obtenir en partant uniquement des constituants aromatiques de l'huile, s'ils existent, en augmentant par rapport à l'hydrogène la proportion d'huile utilisée au-delà de celle qui est nécessaire à la conversion des hydrocarbures aliphatiques en hydro- carbures gazeux.
De fait, on peut obtenir des rendements notables en hydrocarbures aromatiques en partant d'huiles d'hydrocarbures contenant des quantités négligeables de constituants aromatiques.
On constate qu'il se forme des hydrocarbures aromatiques par la con- densation d'une partie des molécules ou radicaux d'hydrocarbures ali- phatiques non saturés formés au cours de la décomposition thermique de l'huile, pendant qu'une autre quantité suffisante de molécules ou radicaux non saturés subissent l'hydrogénation exothermique en hydrocarbures gazeux pour dégager la quantité de chaleur nécessaire au maintien de la température exigée par les deux réactions.
Cela étant, la présente invention a pour objet un procé- dé de gazéification d'huiles consistant en hydrocarbures de pétrole tels que définis plus haut, pour produire des gaz contenant des hy-
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drocarbures gazeux et des hydrocarbures aromatiques, suivant lequel on fait passer l'huile et de l'hydrogène, ou un gaz consistant prin- cipalement en hydrogène, à raison d'au moins 1,60 litre, et avanta- geusement 1,60 à 6,40 litres d'huile par mètre cube- d'hydrogène me- suré à 15 C.et 760 mm de pression de mercure, sous une pression d'au moins 10 atmosphères, à travers un lit de matières solides en parti- cules maintenues à l'état fluidisé par le gaz et ayant une tempéra- ture comprise entre 700 C et 800 C.
La pression est de préférence comprise entre 10 et 50 atmosphères, avantageusement 10 et 25 atmos- phères.
Le lit de matière solide en particules peut être composé, par exemple, d'une matière siliceuse ou de carbone, par exemple une matière carbonisée telle que le coke.
Comme gaz d'hydrogénation, on peut utiliser de l'hydrogène pratiquement pur ou un gaz consistant principalement en hydrogène, par exemple le gaz à l'eau.
Pour le rapport élevé entre l'huile et l'hydrogène utili- sé dans le procédé de la présente invention, les hydrocarbures aro- matiques obtenus ne consistent pas principalement en hydrocarbures aromatiques simples exempt de chaînes latérales, tels que le benzène, le naphtalène et de petites quantités d'hydrocarbures aromatiques polynucléaires plus élevés, mais contiennent, en plus de ces hydro- carbures, leurs homologues, par exemple du toluène et du xylène, et les hydrocarbures gazeux contiennent une proportion considérable d'hydrocarbures gazeux non saturés.
Si on le désire, les homologues du benzène peuvent être convertis en benzène par une hydrogénation ultérieure, en utilisant une nouvelle quantité d'hydrogène, comme tel ou sous forme de gaz contenant principalement de l'hydrogène, suffisante pour éliminer les chaînes latérales (désalkylation) et, si on le désire, pour hydrogéner les hydrocarbures gazeux non saturés.
Dans ce but, on fait passer le mélange gazeux provenant du premier traitement d'hy- drogénation, en mélange avec la quantité supplémentaire d'hydrogène nécessaire, à travers un lit fluidisé de matières solides en particu-
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les, à une température comprise dans la gamme de 700 C à 850 C, et avantageusement de 750 C à 850 C, par exemple voisine de 800 C, sous une pression telle que celle convenant au premier traitement. La proportion supplémentaire d'hydrogène fournie au second stade, aug- mentée de la quantité d'hydrogène fournie au premier stade, c'est- à-dire comprenant l'hydrogène consommé au premier stade, est en géné- ral de 1 mètre cube pour 0,62 à 1,24 litre d'huile utilisée pour 1'obtention du mélange gazeux au premier stade.
Le second stade peut s'effectuer dans un appareil séparé ou dans une autre partie de l'ap- pareil dans lequel on effectue le premier stade.
Pendant le second stade du procédé, les hydrocarbures aro- matiques contenant des chaînes latérales, principalement des homolo- gues de benzène et de naphtalène,peuvent être transformés pratiquement complètement en hydrocarbures correspondants apparentés exempts de chaînes latérales, et certains hydrocarbures aromatiques polynucléai- res supérieurs au naphtalène, sont craqués pour fournir du naphtalé- ne.
Il est parfois désirable que l'huile utilisée, consistant en hydrocarbures de pétrole, soit exempte de composés de soufre, par exemple pour que le gaz et les hydrocarbures atomatiques obtenus soient exempts de composéssulfurés. Dans ce but, l'huile est avanta- geusement purifiée avant usage, de la manière décrite dans la "Research Communication GC41 of the Gas Council", aux pages 32-36, en faisant passer l'huile sous forme de vapeurs, en mélange avec une faible proportion d'hydrogène, sur du sulfure de molybdène à une tem-i pérature comprise entre 250 C et 450 C, et de préférence entre 300 C et 400 C, pour convertir les composés de soufre en hydrogène sulfuré,
et en séparant l'hydrogène sulfuré par absorption sur de l'oxyde de fer alcalinà une température comprise entre 250 C et 400 C, et de préférence entre 300 C et 350 C.
Le procédé de l'invention sera décrit à titre d'exemple en se référant au dessin annexé.
On introduit un distillat léger approprié, par une condui- te 1, au moyen d'une pompe 2, dans un serpentin 3 plongeant dans de '
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l'huile chauffée à l'intérieur d'un appareil 4, de manière à évapo- rer le distillat léger dans le serpentin. 3.
On introduit de l'hydro- gène ou un gaz contenant de l'hydrogène, par une conduite 5, et on le réchauffe dans un serpentin 6, également chauffé par l'huile chaude dans l'appareil 4. La vapeur d'huile passe du serpentin 3 à travers un serpentin 7 disposé dans la partie supérieure à'un lit fluidisé à l'intérieur d'un appareil d'hydrogénation désigné de façon générale par 8, et dans lequel la vapeur d'huile est chauffée davantage. De même, le gaz qui quitte le serpentin 6 est chauffé davantage dans un serpentin 9 disposé dans la partie supérieure du dit lit fluidisé.
La vapeur d'huile préchauffée passe par la conduite 10, dans laquelle elle est mélangée à une petite proportion d'hydrogène ou de gaz contenant de l'hydrogène, provenant d'une conduite d'em- branchement 11. Le mélange passe ensuite dans un appareil 12 conte- nant un catalyseur de sulfure de molybdène, et de l'appareil 12 dans un appareil 13 contenant une préparation alcaline d'oxyde de fer. De cette manière, des composés de soufra existant dans la vapeur d'hui- le, sont transformés en hydrogène sulfurée puis l'hydrogène sulfuré est séparé, comme décrit dans la Research Communication GC41 of the Gas Council", aux pages 32-36.
On introduit périodiquement de la préparation alcaline d'oxyde de fer fraîche dans l'appareil 13, à partir d'une trémie 14, par un distributeur 15, et la matière épuisée est déchargée par une trémie de stockage 16.
La vapeur d'huile exempte de soufre passe ensuite avec de l'hydrogène non consommé, par une conduite 17 au pied de l'appareil d'hydrogénation 8. Cet appareil comprend une section inférieure 8a, dans laquelle s'effectue le premier stade d'hydrogénation, et qui communique avec une section supérieure 8b de diamètre plus grand que la section inférieure, et dans laquelle s'effectue la désalkyla- tion d'homologues de benzène. Avant d'entrer dans la section inférieu- re 8a,la vapeur d'huile est mélangée à la proportion nécessaire d'hy- drogène ou de gaz contenant de l'hydrogène, provenant d'une conduite qui communique avec la sortie du serpentin de préchauffage 9.
Le
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mélange gazeux s'écoule vers le haut à travers le lit fluidisé dans la section 8a où s'effectue l'hydrogénation, et au joint entre les sections 8a et 8b, la quantité supplémentaire d'hydrogène ou de gaz contenant de l'hydrogène nécessaire à la désalkylation est in- troduite par des entrées 19 qui communiquent par une conduite annu- laire 20 avec une conduite 21 branchée sur la conduite 18.
Le mélange de réaction gazeux quitte l'appareil. d'hydrogé- nation 8 en passant à travers un séparateur cyclone 22, d'où les particules solides entraînées sont renvoyées par la conduite 23. Le mélange gazeux passe alors par une conduite 24 dans un scrubber 25, dans lequel les produits plus lourds et moins volatils sont condensés et recueillis sous forme d'huile chaude servant au préchauffage dans l'appareil 4. La condensation des produits volatils et la séparation du condensat sont facilitées en renvoyant le condensat chaud à la partie supérieure du scrubber 25 au moyen d'une pompe 26.
Les gaz et vapeurs légères quittent le scrubber 25 par une conduite 27 et pénètrent dans un condenseur 28 refroidi à l'eau, dans lequel du benzène est condensé et s'écoule dans un réservoir 29.
L'élimination des dernières traces de benzène du gaz quittant le con- denseur 28 par une conduite 30, peut s'effectuer de façon connue, par exemple par lavage au moyen de kérosène ou par absorption par du car- bone actif, avant de réduire la pression du gaz à la pression atmos- phérique.
Le carbone pouvant se déposer dans le lit fluidisé par cracking d'hydrocarbures, augmente le volume du lit, qui peut être maintenu constant en retirant périodiquement la matière en excès par une conduite 31 et une trémie de stockage 32.
Si on ne désire pas produire de gaz ni de benzène exempt de soufre, par exemple si le gaz d'hydrogénation dont on dispose con- tient du soufre qui ne peut être séparé de façon commode, la conduite 10 peut être disposée de telle sorte que la vapeur d'huile passe di- rectement du serpentin de préchauffage 7 au pied de l'appareil de réaction 8, après mélange de la vapeur d'huile avec de l'hydrogène ou un gaz contenant de l'hydrogène, venant de la conduite 18. La par-
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tie de la conduite 10 menant à l'appareil 12, la conduite 17 et les appareils 12,13, 15 et 16 pourraient donc être supprimés.
Les exemples qui suivent illustrent l'invention.
EXEMPLE 1. -
L'huile utilisée consiste en un distillat léger de pétro- le, ayant une densité de 0,649 à 20 C une gamme d'ébullition de 37 à 72 C et une teneur en composés aromatiques de 1,2%, la molécule moyenne contenant 5,9 atomes de carbone. On évapore cette huile, et on mélange la vapeur avec de l'hydrogène d'une pureté de 99,5% dans les proportions données plus bas de litres d'huile par mètre cube d'hydrogène, mesuré à 15 C et sous une pression de 760 mm. Le mélan- ge de vapeur d'huile et d'hydrogène passe à une température de 400 à 500 C, sous une pression de 10 atmosphères, dans un appareil conte- nant du coke ayant des dimensions de particules comprises entre - 72 et + 200 mailles B.
S.S., les particules de coke étant maintenues en lit fluidisé par le mélange gazeux. Le gaz d'hydrogénation est intro- duit à un débit tel que, dans les conditions de température et se pression utilisées, il traverserait l'espace occupé par le lit flui- disé en 10 secondes, s'il n'était pas mélangé à de la vapeur d'huile, de sorte que la durée de contact réelle du mélange gazeux puisse de déduire de la portion donnée d'huile et d'hydrogène. Au cours de plu- sieurs essais, l'appareil a été chauffé dans un four électrique, suf- fisamment peur maintenir le lit fluidifié aux températures données plus bas.
La composition des produits obtenus est donnée dans le ta- bleau suivant :
TEMPERATURE
EMI7.1
<tb> 705 C <SEP> 720 C <SEP> 775 C
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Litres <SEP> d'huile <SEP> par <SEP> m3 <SEP> d'hydrogène <SEP> 4,5 <SEP> 4,12 <SEP> 4,47
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Produits <SEP> obtenus, <SEP> calculés <SEP> en <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> la <SEP> teneur <SEP> en <SEP> carbone <SEP> de <SEP> l'hui-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> le <SEP> traitée
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Gaz <SEP> 79,6 <SEP> 81,8 <SEP> 78,7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Benzène <SEP> 5,5 <SEP> 6,9 <SEP> 10,1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Toluène <SEP> 2,6 <SEP> 3,1 <SEP> 3,1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Xylène <SEP> 0,7 <SEP> 0,8 <SEP> 1,
2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Naphtalène <SEP> 6,8 <SEP> 4,7 <SEP> 1,3
<tb>
EMI7.2
Composés aromatiques supérieurs 4/ 4.,
EMI7.3
<tb> Carbone <SEP> déposé <SEP> 0,0 <SEP> 0,0 <SEP> 0,0
<tb>
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TEMPERATURE
EMI8.1
....705 C- 720 C 775"C
EMI8.2
<tb> Pouvoir <SEP> calorifique <SEP> du <SEP> gaz <SEP> en
<tb> calories <SEP> par <SEP> m3 <SEP> : <SEP> Il.745 <SEP> 11.655 <SEP> 10.485
<tb>
<tb> Composition <SEP> du <SEP> gaz, <SEP> % <SEP> en <SEP> volume <SEP> :
<SEP>
<tb>
<tb> Hydrocarbures <SEP> non <SEP> saturés <SEP> CxHy <SEP> 20,3 <SEP> 19,4 <SEP> 16,6
<tb>
<tb> Hydrogène <SEP> 22,8 <SEP> 19,7 <SEP> 16,9
<tb>
<tb> Paraffines <SEP> (CnH2n+2) <SEP> 56,0 <SEP> 60,4 <SEP> 65,7
<tb>
<tb> Azote <SEP> 0,9 <SEP> 0,5 <SEP> 0,8
<tb>
<tb> dans <SEP> CxHy <SEP> 2,83 <SEP> 2,85 <SEP> 2,48
<tb>
<tb> dans <SEP> CnHxn+2 <SEP> 1,56 <SEP> 1,46 <SEP> 1,29
<tb>
Dans une expérience utilisant une proportion de 1,86 li- tre d'huile par mètre cube d'hydrogène, à une température de 700 C, les autres conditions étant les mêmes, les résultats suivants ont été obtenus :
EMI8.3
<tb> Produits <SEP> obtenus <SEP> Composition <SEP> du <SEP> gaz
<tb>
<tb> Gaz <SEP> 92,5 <SEP> CxHy <SEP> 12,6
<tb>
<tb> Benzène <SEP> 3,7 <SEP> Hydrogène <SEP> 36,8
<tb>
EMI8.4
Toluène 1., 2 CnH2n+2 49, 9
EMI8.5
<tb> Xylènes <SEP> 0,4 <SEP> Azote <SEP> 0,7
<tb>
<tb> Composés <SEP> aromatiques
<tb> supérieurs <SEP> et <SEP> Z <SEP> dans <SEP> CxHy <SEP> 3,0 <SEP> ',
<tb>
<tb> naphtalène <SEP> 0,9
<tb> Carbone <SEP> déposé <SEP> 0,0 <SEP> n <SEP> dans <SEP> C2n+2 <SEP> 1,62
<tb>
EXEMPLE 2.-
L'huile utilisée consiste en un distillat de pétrole ayant une densité de 0,764 à 20 C, une gamme d'ébullition de 100 - 185 C et une teneur en composés aromatiques de 19,1%, la molécule moyenne contenant 9,2 atomes de carbone.
Au cours d'essais séparés, la vapeur de cette huile a été mélangée à de l'hydrogène d'une pureté de 99,5% et à un gaz ob- tenu par le procédé Lurgi contenant environ, en % en volume : Hydrogène: 65%; CO: 20% et CH4: 15%, dénommé ci-après "gaz de Lurgi".
Les températures, pressions et rapports entre l'huile et le gaz d'hydrogénation, sont donnés plus loin, les autres condi
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tions étant les mêmes que dans l'exemple 1. Les résultats suivants ont été obtenus :
EMI9.1
TErIPERATuRE 725 C 7200C 725 C 755 C 755 C
EMI9.2
<tb> Pression <SEP> en <SEP> atmosphères
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (hydrogène) <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 25
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Pression <SEP> en <SEP> atmosphères
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (gaz <SEP> Lurgi) <SEP> 20
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Litres <SEP> d'huile <SEP> par <SEP> m3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> d'hydrogène <SEP> 4,3 <SEP> 1,95 <SEP> 1,88 <SEP> 2,20 <SEP> 2,00
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Produits <SEP> obtenus
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Gaz <SEP> 57,0 <SEP> 64,0 <SEP> 63,9 <SEP> 62,7 <SEP> 63,
5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Benzène <SEP> 10,8 <SEP> 12,2 <SEP> 10,6 <SEP> Il,8 <SEP> 12,8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Toluéne <SEP> 10,2 <SEP> Il,4 <SEP> 11,0 <SEP> 9,2 <SEP> 10,3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Xylènes <SEP> 6,7 <SEP> 6,2 <SEP> 5,2 <SEP> 3,7 <SEP> 3,7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Autres <SEP> hydrocarbures
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> monocycliques <SEP> 2,1 <SEP> 1,8 <SEP> 2,2 <SEP> 0,0 <SEP> 0,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Naphtalène <SEP> 2,2 <SEP> 1,6 <SEP> 2,2 <SEP> 0,8 <SEP> 5,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Hydrocarbures <SEP> aromatiques
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> supérieurs <SEP> 9,9 <SEP> 3,4 <SEP> 2,3 <SEP> 9,8 <SEP> 4,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Carbone <SEP> déposé <SEP> 1,4 <SEP> 0,0 <SEP> 0,7 <SEP> 1,0 <SEP> 1,
6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Pouvoir <SEP> calorifique <SEP> du <SEP> gaz <SEP> : <SEP> 10350 <SEP> 9. <SEP> 405 <SEP> 8. <SEP> 370 <SEP> 9.360 <SEP> 9.720
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Composition <SEP> du <SEP> gaz <SEP> : <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> CO2 <SEP> 0,0 <SEP> 0,0 <SEP> 0,7 <SEP> 0,0 <SEP> 0,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> CxHy <SEP> Il,6 <SEP> 7,7 <SEP> 3,5 <SEP> 5,9 <SEP> 3, <SEP> 3 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Hydrogène <SEP> 15,6 <SEP> 30,1 <SEP> 19,9 <SEP> 22,2 <SEP> 16,8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> CO <SEP> 0,0 <SEP> 0,0 <SEP> 13,9 <SEP> 0,0 <SEP> 0,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> CnH2n+2 <SEP> 72,4 <SEP> 61,5 <SEP> 61,7 <SEP> 71,5 <SEP> 79,4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Azote <SEP> 0,4 <SEP> 0,7 <SEP> 0,3 <SEP> 0,4 <SEP> 0,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> x <SEP> dans <SEP> CxHy <SEP> 2,61 <SEP> 2,
73 <SEP> 2,83 <SEP> 2,50 <SEP> 3,17
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> n <SEP> dans <SEP> CnH2n+2 <SEP> 1,27 <SEP> 1,37 <SEP> 1,30 <SEP> 1,27 <SEP> 1,29
<tb>
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EXEMPLE 3 . -
Cet exemple illustre le procédé en deux stades, dans le- quel lesproduitsdu premier stade sont hydrogénés davantage dans un second stade. L'huile est la même que celle contenant 19,1% de com- posés aromatiques, utilisée dans l'exemple 2. Au premier stade, la vapeur d'huile et l'hydrogène d'une pureté de 99,5%, passent à tra- vers un lit fluidisé de la manière décrite dans l'exemple 1, dans les conditions données plus loin. Au second stade, la totalité des produits du premier stade passent en même temps que de l'hydrogène supplémentaire, à travers un second lit fluidisé semblable au pre- mier.
La proportion supplémentaire d'hydrogène introduite au second stade, augmentée de la quantité d'hydrogène introduite au premier stade, c'est-à-dire comprenant l'hydrogène consommé au premier sta- de, est mise en relation avec la quantité d'huile introduite au pre- mier stade.
Les conditions utilisées et les résultats obtenus sont les suivants :
EMI10.1
<tb> Premier <SEP> stade <SEP> Second <SEP> stade
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Température <SEP> : <SEP> 725 C <SEP> 745 C <SEP> 800 C
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Pression <SEP> en <SEP> atmosphères <SEP> : <SEP> 25 <SEP> 25 <SEP> 25
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Litres <SEP> d'huile <SEP> par <SEP> m3 <SEP> de <SEP> H2 <SEP> : <SEP> 2,09 <SEP> 1,01 <SEP> 1,01
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Durée <SEP> de <SEP> séjour <SEP> : <SEP> 10 <SEP> sec. <SEP> 23 <SEP> sec. <SEP> 24 <SEP> sec.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Produits <SEP> obtenus
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Gaz <SEP> 57,3 <SEP> 67,1 <SEP> 59,6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Benzène <SEP> 8,4 <SEP> 17,9 <SEP> 19,4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Toluène <SEP> 8,9 <SEP> 2,2 <SEP> 1,7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Xylènes <SEP> 4,7 <SEP> 0,0 <SEP> 0,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Autres <SEP> hydrocarbures <SEP> monocycliques <SEP> 3,2 <SEP> 0,0 <SEP> 0,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Naphtalène <SEP> 2,2 <SEP> 2,0 <SEP> 6,4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Hydrocarbures <SEP> aromatiques <SEP> supérieurs <SEP> 12,8 <SEP> 7,2 <SEP> 4,6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Carbone <SEP> déposé <SEP> 2,1 <SEP> 1,1 <SEP> 4,9
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Pouvoir <SEP> calorifique <SEP> du <SEP> gaz <SEP> : <SEP> 9. <SEP> 945 <SEP> 7. <SEP> 200 <SEP> 7.110
<tb>
<Desc/Clms Page number 11>
EMI11.1
<tb> Composition <SEP> du <SEP> gaz <SEP> :
<SEP>
<tb>
<tb> CxHy <SEP> 5,6 <SEP> 0,6 <SEP> 0,4
<tb>
<tb> Hydrogène <SEP> 16,5 <SEP> 44,8 <SEP> 37,2
<tb>
<tb> CnH2n+2 <SEP> 77,3 <SEP> 54,4 <SEP> 61,4
<tb>
<tb> Azote <SEP> 0,6 <SEP> 0,2 <SEP> 1,0
<tb>
<tb> x <SEP> dans <SEP> CxHy <SEP> 2,36 <SEP> 3,84 <SEP> 2,0
<tb>
EMI11.2
n dans CnH2n+2 1, 32 1,24 1,11 EXEMPLES 4 et 5.-
Dans ces exemples, on utilise un appareil de réaction du genre représenté sur le dessin annexé, dont la longueur totale est de 4,20 m. La section inférieure a une longueur de 1,80 m et un dia- mètre intérieur de 75 mm, et la section supérieure a une longueur de 2,40 m et un diamètre intérieur de 12,5 cm.
La vapeur d'huile mélangée à de l'hydrogène, est introduite directement dans la sec- tion inférieure, où s'effectue la synthèse des composés aromatiques, et de l'hydrogène supplémentaire est introduit à la base de la sec- tion supérieure dans laquelle s'effectue la désalkylation d'hydro- carbures aromatiques qui s'écoulent vers le haut en provenance de la section inférieure. Le lit fluidisé dans chaque section consiste en coke ayant des dimensions de particules de -72 à +200 mailles B. S.S. Les caractéristiques de l'huile hydrocarbonée utilisée, les conditions opératoires et les résultats obtenus, sont donnés ci- dessous.
<Desc/Clms Page number 12>
EMI12.1
E)52TLX 4. EKE'IPLE 5
EMI12.2
<tb> I. <SEP> - <SEP> Caractéristiques <SEP> de <SEP> l'huile
<tb>
<tb>
<tb> d'hydrocarbures
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Point <SEP> d'ébullition <SEP> initial <SEP> 46 C <SEP> 36 C
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Point <SEP> d'ébullition <SEP> final <SEP> 168 C <SEP> 161 C
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Teneur <SEP> en <SEP> hydrocarbures <SEP> aromatiques,
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> % <SEP> en <SEP> volume <SEP> 4,0 <SEP> 2,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Nombre <SEP> d'atomes <SEP> de <SEP> carbone <SEP> dans <SEP> la
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> molécule <SEP> moyenne <SEP> 6,5 <SEP> 6,0
<tb>
<tb>
<tb>
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<tb>
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<tb> II. <SEP> - <SEP> Conditions <SEP> de <SEP> travail.
<tb>
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<tb>
<tb>
Température <SEP> à <SEP> la <SEP> section <SEP> de <SEP> synthèse <SEP> 700 C <SEP> 780 C
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Température <SEP> à <SEP> la <SEP> section <SEP> de <SEP> désalky-
<tb>
<tb>
<tb> lation <SEP> 750 C <SEP> 790 C
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Huile <SEP> introduite <SEP> dans <SEP> la <SEP> section <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> synthèse <SEP> (-1/heure) <SEP> 11,12 <SEP> 19,66
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Hydrogène <SEP> introduit <SEP> dans <SEP> le <SEP> stade <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb> desalkylation <SEP> en <SEP> m3/heure <SEP> à <SEP> 15 C <SEP> et
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 760 <SEP> mm <SEP> Hg <SEP> saturé.
<SEP> 5,32 <SEP> 8,68
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Hydrogène <SEP> introduit <SEP> dans <SEP> le <SEP> stade <SEP> de
<tb>
EMI12.3
désalkylation en m3/heure (à 150C et
EMI12.4
<tb> 760 <SEP> mm <SEP> Hg) <SEP> 4,26 <SEP> 3,75
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Huile <SEP> en <SEP> litres <SEP> par <SEP> m3 <SEP> d'hydro-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> gêne <SEP> introduit <SEP> dans <SEP> la <SEP> section <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> synthèse <SEP> 2,09 <SEP> 3,25
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Huile <SEP> en <SEP> litres <SEP> par <SEP> m3 <SEP> d'hydrogène
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> total <SEP> fourni <SEP> aux <SEP> deux <SEP> stades <SEP> 1,13 <SEP> 1,
58
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Pression <SEP> en <SEP> atmosphères <SEP> 25 <SEP> 25
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Hauteur <SEP> en <SEP> mètres <SEP> du <SEP> lit <SEP> fluidisé
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> dans <SEP> le <SEP> stade <SEP> de <SEP> synthèse <SEP> 0,90 <SEP> 1,20
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Hauteur <SEP> en <SEP> mètres <SEP> du <SEP> lit <SEP> fluidisé
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> dans <SEP> le <SEP> stade <SEP> de <SEP> désalkylation <SEP> 1,50 <SEP> 1,80
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Durée <SEP> réelle <SEP> de <SEP> contact, <SEP> stade <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> synthèse, <SEP> secondes <SEP> 14 <SEP> 10
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Durée <SEP> réelle <SEP> de <SEP> contact, <SEP> stade <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> désalkylation,
<SEP> secondes <SEP> 34 <SEP> 32
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> III.- <SEP> Résultats <SEP> obtenus
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Produits <SEP> obtenus, <SEP> calculés <SEP> en <SEP> % <SEP> de <SEP> la
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> teneur <SEP> en <SEP> carbone <SEP> de <SEP> l'huile <SEP> traitée <SEP> : <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Gaz <SEP> 77,6 <SEP> 75,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Benzène <SEP> 13,8 <SEP> 12,1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Toluène <SEP> 0,3 <SEP> 1,3
<tb>
<Desc/Clms Page number 13>
EMI13.1
<tb> Naphtalène <SEP> et <SEP> hydrocarbures
<tb> aromatiques <SEP> supérieurs <SEP> 4,3 <SEP> 7,4
<tb>
<tb> Carbone <SEP> déposé <SEP> 3,6 <SEP> 3,2
<tb>
<tb> Non <SEP> déterminé <SEP> :
<SEP> 0,4 <SEP> 0,5
<tb>
<tb> Composition <SEP> du <SEP> gaz, <SEP> % <SEP> en <SEP> volume <SEP> : <SEP>
<tb>
<tb> Hydrocarbures <SEP> non <SEP> saturés <SEP> 0,4 <SEP> 1,15
<tb>
<tb> Hydrogène <SEP> 31,35 <SEP> 21,8
<tb>
<tb> Paraffines <SEP> CnH2n+2 <SEP> 67,05 <SEP> 76,6
<tb>
<tb> Azote <SEP> 1,2 <SEP> 0,45
<tb>
<tb> n <SEP> dans <SEP> CnH2n+2 <SEP> 1,19 <SEP> 1,12
<tb>
<tb> Pouvoir <SEP> calorifique <SEP> du <SEP> gaz, <SEP> calculé
<tb> en <SEP> calories <SEP> par <SEP> m3 <SEP> 7.785 <SEP> 8. <SEP> 325
<tb>
REVENDICATIONS.
1.- Procédé de gazéification d'huiles consistant en hy- drocarbures de pétrole contenant une moyenne de 4 à 10 atomes de carbone et dont 70% au moins consistent en hydrocarbures aliphati- ques, pour produire des hydrocarbures aromatiques et des gaz conte- nant des hydrocarbures gazeux, caractérisé en ce qu'on fait passer l'huile avec de l'hydrogène ou un gaz consistant principalement en hydrogène, à un débit d'au moins 1,6 litre d'huile par mètre cube d'hydrogène mesuré à 15 C et 760 mm de mercure, saturé, sous une pression d'au moins 10 atmosphères, à travers un lit d'une matière solide en particules maintenu à l'état fluidisé par le gaz et ayant une température comprise entre 700 C et 800 C.