<Desc/Clms Page number 1>
" PROCEDE POUR L'ELIMINATION ET L'UTILISATION DU NOIR DE
FUMEE QUI SE FORME LORS DU CRAQUAGE D'HYDROCARBURES ".
<Desc/Clms Page number 2>
Lors du craquage d'hydrocarbures gazeux et/ou liquides, évaporables ou pulvérisables, tels que le pé- trole, au moyen d'oxygène ou de gaz oxygénés en phase gazeuse, pour l'obtention d'acétylène et d'oléfines, par exemple d'éthylène, le gaz de craquage formé renferme outre de l'oxyde de carbone et de l'hydrogène, des quantités plus ou moins élevées de noir de fumée finement divisé, par exemple environ 15 g/m3N. Cette quantité peut s'éle- ver jusqu'à 10% de l'hydrocarbure transformé. Le noir de fumée, produit secondaire gênant, diminue donc considéra- blement le rendement en acétylène et en éthylène. On con- naît différents procédés pour éliminer le noir de fumée, mais sans l'exploiter, par exemple en le brûlant avec de l'air dans une chambre de combustion spéciale.
Lors de la séparation du noir de fumée par lavage avec de l'eau, on obtient des suspensions à environ 10%, d'une manipulation malaisée par suite de leur viscosité . Une suspension de noir de fumée d'une telle concentration n'est utilisable comme combustible qu'après addition d'autres agents de com- bustion.
Or, on a trouvé que le noir de fumée qui se forme lors du craquage d'hydrocarbures au sein d'une flamme, avec de l'oxygène, en phase gazeuse, pour ltootention d'hy- drocarbures non saturés, peut être éliminé de façon simple et être utilisé dans le procédé même, en le séparant, au moyen d'hydrocarbures liquides, des gaz de craquage et en pulvérisant dans un brûleur à huile, se trouvant dans la chambre de réaction, la suspension d'hydrocarbures et de noir de fumée en une quantité correspondant à 3 jusqu'à 50
<Desc/Clms Page number 3>
fois la quantité d'hydrocarbure qui serait nécessaire pour transformer complètement l'oxygène amené en anhydride car- bonique et en eau.
Dans le procédé conforme à la présente inven- tion, on peut, parfaitement bien employer une suspension à 25%, ce qui ne serait pas le cas avec une suspension aqueuse correspondante. Les hydrocarbures utilisés comme liquide réfrigérant et liquide de lavage pour les gaz de craquage, et dont la teneur en noir de fumée irait crois- sant, sont maintenus à une concentration constante en noir de fumée par un prélèvement continu de suspension et par amenée simultanée d'une quantité équivalente d'hydrocarbu- res frais, exempts de noir de fumée. La suspension noir de fumée/huile qui est retirée, est amenée au brûleur-pulvéri- sateur où l'huile est pulvérisée au moyen d'une partie ou de la quantité totale de l'oxygene utilisé pour le craquage.
En général, on dispose le brûleur-pulvérisateur dans la chambre de réaction de manière que les gaz brûlant avec flamme du brûleur-pulvérisateur sont mélangés avec les gaz brûlant avec flamme de la partie restante de la chambre de réaction et sont ensuite a:nenés simultanément à la zone de brusque refroidissement.
La quantité d'oxygène amenée au brûleur-pulvéri- sateur est à calculer de manière que le mélange hydrocarbu- res/noir de fumée soit 3 à 50 fois plus forte, c'est-à-dire 3 à 50 fois supérieure à la quantité nécessaire pour la transformation complète de l'oxygène en CO2 et H2O.
A titre indicatif, mais nullement limitatif, on a représenté au dessin annexé un mode de mise en oeuvre avantageuse du procédé suivant la présente invention.
La chambre de mélange 1 sert au mélange préalable de l'oxygène chauffé, venant de la conduite 2, et de l'hy- drocarbure de départ amené par la conauite 3, sous forme de
<Desc/Clms Page number 4>
vapeur, ae gaz ou à l'état liquide. Dans la chambre à flammes 4, on produit, par combustion partielle, un gaz de craquage qui renferme des quantités plus ou moins fortes d'acétylène, d'éthylène et d'oléfines supérieures. En outre, dans la chambre de mélange 1, on peut, en vue d'obtenir aes gaz .très chauds, faire orûler, comme source de chaleur, une flamme entretenue avec des combustibles.
Les gaz de craquage chauds sont, dans la zone de brusque refroidisse- ment 5, refroidis par des hydrocarbures liquides, injectés à travers les tuyères 6, puis ils sont amenés, par la con- duite 7 au laveur 8 où ils sont lavés avec le marne hydro- carbure que celui qui a été utilisé pour le brusque refroi- dissement. La suspension refroidie hydrocarbure/noir de fumée, se trouvant dans le collecteur 9, est amenée en partie, en passant par le réfrigérant 10 et la pompe 11, aux tuyères de refroidissement 6 et au laveur 8 dont la phase liquide est maintenue à une température supérieure au point de rosée de l'eau.
D'autre part, on fait dériver du circuit une certaine quantité de la suspension d'hydro- carbure/noir de fumée qu'on amène au brûleur 12 où elle est brûlée avec l'oxygène utilisé en une quantité inférieure à la quantité normale. La quantité d'hydrocarbure retirée de l'huile de cyclage est remplacée par de l'huile fraîche venant du réservoir 16. Du gaz sortant du laveur 8 à une température supérieure au point de rosée de l'eau, on sé- pare par condensation, dans le réfrigérant final 13, les hydrocarbures liquides et l'eau qui s'écoulent vers le séparateur 14 où l'eau est séparée et soutirée par la con- duite 15, tandis que les xydrocarbures sont amenés à la phase liquide du laveur 8.
Ce mode de mise en oeuvre du procédé ne décrit qu'une des possibilités d'application de l'invention. En principe, ce procédé d'élimination et d'utilisation du noir de fumée qui se forme convient toutefois pour tout craquage
<Desc/Clms Page number 5>
au sein d'une flamme, qui se déroule en phase gazeuse.
Lors du craquage d'hydrocarbures liquides, on peut également opérer uniquement avec le brûleur et suppri- mer la chambre de mélange 1.
La séparation du noir de fumée des gaz de cra- quage chauds, qui est combinée avec un brusque refroidisse- ment, peut aussi être effectuée d'une autre façon quelconque.
On peut par exemple, faire passer les gaz de craquage chauds par des hydrocarbures liquidée.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé pour élimination et l'utilisation du noir de fumée qui se forme lors du craquage d'hydrocarbures, en phase gazeuse, au moyen d'oxygène, avec formation d'hy- drocarbures non saturés, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on sépare le noir de fumée qui se trouve dans les gaz de craquage au moyen d'hydrocarbures liquides et en ce qu'on pulvérise, dans un br@ûleur à huile qui se trouve dans la chambre de réaction, la suspension d'hydrocarbures/ noir de fumée en une quantité 3 à 50 fois supérieure à la quantité d'hydrocarbure qui serait nécessaire pour trans- former complètement l'oxygène amené en anhydride carboni- que et en eau.