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" Procédé de préparation d'oléfines par craquage "
On a déjà proposé beaucoup de procédéa permettant la préparation d'oléfines comportant 2 à 4 atomes de carbone par décomposition thermique d'hydrocarbures. Toutefois, on ne réalise que quelques uns de ces procédés sur une échelle industrielle car ces procédés sont peu rentables à cause des rendements insuffi- sants, des dépôts nuisibles de carbone si l'on opère en continu et du problème de trouver une matière convenable pour les appareils fonctionnant à des températures élevées.
On sait que le craquage d'hydrocarbures demande des
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quantités de chaleur conaidérablea, non seulement pour la faction de décomposition endothermique mais aussi pour chauffer la matiè- re première à la température élevée requis* pour le craquage. On ne peut utiliser effectivement qu'un petit intervalle de tempéra- ture, de sorte qu'une grande partie de la chaleur requise dans le procédé apparaît sous fora de chaleur résiduaire que l'on doit détruira dans le traitement ultérieur des produite réactionnels qui s'effectue généralement a des température@ plue basses.
Cet inconvénient est particulièrement prononcé lorsque les hydrocarbu- res sont décomposée en présence de vapeur d'eau comme diluant car, dana ce cas, la production de la vapeur d'eau surchauffée demande de grandes quantités d'énergie que l'on doit détruire lors du re- froidissement dea produita de réaction. Cette exploitation non rentable de l'énergie introduite avec la vapeur d'eau l'emporte aur l'avantage de la réduction du dép8t de carters résultant de la présence de vapeur d'eau.
La présente invention a pour objet un procédé de préparation d'oléfines de pureté élevée comportant 2 à 4 atomes de carbone, par craquage thermique d'hydrocarbures supérieure et séparation aubaéquente du mélange réactionnel en ses composantes.
Le procédé auivant l'invention évite lea inconvénienta des pro- cédée connus. Selon ce procédé, on prépare d'abord un mélange de véhicules gazeux essentiellement constitué de vapeur d'eau, on ajoute à ce mélange, dans une zone de craquage, les hydrocarbures à décomposer, on refroidit le mélange réactionnel sortant de la zone de craquage, par échange de chaleur avec le véhicule gazeux, à une température comprise entre 600 et 150 on élimina par refroidisse- ment ultérieur les hydrocarbures à haut point d'ébullition qui son* formés lors du craquage et qui ne sont plus aptes à être recon- duits dans la zone de craquage, on sépare par un refroidissement direct les hydrocarbures faciles à liquéfier et à renvoyer dans la zone de craquage, on débarrasse les gaz de craquage, de manière connue, de l'anhydride carbonique,
des composés soufrés et des hy-
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drocarbures acétyléniques, on comprima ensuite les gaz à 20- 30 atmosphères au manomètre pour séparer les hydrocarbures liquides à la température ambiante et encore présenta que l'on reconduit également dans la/sone de craquage, à partir du gaz de craquage ainsi traité on sépare lea oléfines d'avec l'hy- drogène, le méthane, et, le cas échéant, les homologues du méthane au moyen de solutions de sels cuivreux, avec la solu- tion de sel de cuivre on fait un concentré d'oléfines et on isole de ce concentré, par distillation, les oléfines indivi- duellea à haut degré de pureté.
Une particularité essentielle de l'invention est que la quantité de chaleur fournie dans les diverses phases de refroidissement des produits de craquage est principalement utilisée pour surchauffer et produire la vapeur d'eau néces- saire au craquage, tandis que la chaleur restante et la majeure partie de la chaleur de condensation servent à couvrir les besoins de chaleur dans les divers stades de la purification
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et do la a<par<'tion des gaz.
Les mélanges d'hydrocarbures à traiter, par exemple le pétrole brut ou des fractions de pétrole brut, sont intro- duits à l'état liquide ou à l'état de vapeur dans la zone de craquage où ils sont mélangés avec le véhicule gazeux simulta- nément amené.
La chaleur,nécessaire pour chauffer le mélange d'hy- drocarbures à décomposer et pour maintenir la réaction de craquage,est produite par combustion d'hydrogène et d'oxygène dans une atmosphère de la vapeur d'eau. Par dosage de l'addi- tion de la vapeur d'eau, on règle le niveau de température désiré ainsi que le rapport quantitatif de la vapeur véhicule au mélange d'hydrocarbures à traiter. On les ajuste de maniè- re telle que,pour un haut degré de gazéification des substan- ces de départ, le dépôt de carbone accompagnant la réaction de
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craquage soit largement supprimé. En mélangeant tout de suite les mélanges d'hydrocarbures à craquer avec la vapeur véhicule fraîche- ment préparée, on évite pratiquement lea pertes de chaleur.
Dans la séparation des oléfines au moyen de solutions de sels cuivreux
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dësritss ci-açràa, en obtient un ga résiduaire exempt d'oxyde de carbone et essentiellement composa d'hydrogène et de méthane à côté de petites quantités d'éthane et de propane, lequel gaz con- vient bien également comme combustible dans l'installation de cra- quage. Etant donné que ce gas est obtenu sous pression, on peut le séparer encore en composantes dans un lavage à huile subséquent de sorte qu'il peut fournir un mélange gazeux essentiellement consti- tué d'hydrogène et de méthane pouvant servir de gas do combustion dans l'installation de craquage.
Il va de soi que l'on peut égale-
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ment utiliser un mélange d'hydrogène et d'hydrocarcnroa d'origine différente comme combustible dans IvinstaU&t:Lon de craquage dans la mesure où il ne contient pas de trop grandes quantités d'oxyde de carbone qui conduirait à une teneur élevée en anhydride carbo-
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nique dans le gaz de craquage et à des riaotions non recherchées et nuisibles dans le craqgal8.
Outro les avantagea -.at3onnir, le travail avec dos quantités relativoaent élevées de Vpour dtom oo- vohiealo et diluant,offre l'avantage que les appareils atout pas besoin ci'8.... en alllitges acier-ahroo oatosptw do nickel et à forte tenonr on chrome dont l'élaboration pr""'11 on le al,t, do grand ditfi- eutie. Il suffit ct'.tiU88r des ¯titr88 ayant nno faible toaror en ohro- et pouvant ouod eontoatr du nickel, poorra queelles soient stables à des t...-.t8r88 d'enviroet U. La sont de ern- quage est formée de prilireaos px mw eDarbro de réaotie tolold- re en une làtitr3 telle qw ùoedoe 01-8.. Il, tII V'"n qui est Mau- %agouoowont placée dans w ehaajefo de l¯d.8U- - ..*1- 0" raaiques de laquelle eUe est 1881. par va 6er o -....
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Dans le procédé de l'invention, on obtient des ren- dements élevés en oléfines à haut degré de pureté comportant 2 à 4 atomes de carbone. En outre, le procédé est très rentable car la chaleur résiduaire obtenue dans le craquage est largement utili sée pour séparer les produits de craquage. La chaleur sortant de la zone de craquage est entièrement mise à profit saut une petite quantité de chaleur de condensation non utilisable.
Le procédé est très souple: il s'adapte à des corps de départ très variés et il permet d'obtenir des oléfines très diverse*:* Selon le procédé de l'invention, on peut transformer en oléfines non seulement des hy- drocarbures bien définis et des mélanges d'hydrocarbures mais aussi des résidus d'huiles et des huiles brutes de diverses origines.
Le procédé convient plus particulièrement pour le
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traitement d'huiles para±ìniqçea; toutefois, on peut 'ga188811t utiliser d'autres mélangée d'hydrocarbures rontenant, outre des paraffines, des carbures napht*Uques et des carbllre. arosatiquea.
Il est raoo88Ud' d'utiliser des huiles ne contenant que de petites proportions d'hydrocarbures eroeetiquee, car cet hydrocarbures fa- vorisent la farrtion de résidua non recherches, à moins qutils soient 61iminde par une installation additionnelle, Si l'on traite deo fraction d'essences légères et des *am-nobe de pétrole attu- relles, telles qu'elles sont obtenues dans la production de oarbu- rente oo- produite condairoe,, on obtient des rende*ente très élevée cric. , la petite formmtion du résidu.
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Les matières préférée ne contemmt pas de résid nen vaporisables au- araatadwareat ...,.1'1"'0 cIa8 ma -,01'1-- t r Antereelé event l'I88M11aU- de 01"8"-. et entrent dsar le oiranit de ob81nr do précédé et oem iatNâite8 dent la aooe de or..... 8088 fonce de vepewr. Da bien des ou, il est 6galom possible 4I'J.II$""'.. las mUér9 posai 11¯... 4i .... 18 sons de ON"".
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Les huiles brutes et les résidus d'huiles contien- nent généralement des portions non négligeables qui ne conviennent pas pour la production des oléfines désirées et forment des rési- dus à haut point d'ébullition. Par conséquent, il est recommandé de ne pas conduire des huiles de ce genre directement au craquage, mais de les injecter dans le mélange réactionnal chaud dans le refroidissement direct (quenching) faisant suite à l'échange de chaleur installé après la zone de craquage. Suivant l'invention,, cela est effectué dans une tour de lavage ou de ruissellement au haut de laquelle on introduit les huiles à traiter et le mélanga r6actionnel en courants de même sens.
On ajuste alors les tempé- ratures de manière telle qu'au fond de la tour ne se rassemblent que les produits à haut point d'ébullition (ne-=de résidus), tandis que les constituants des huiles utilisables dans le craquage sor- tent de la tour sous foras de gaz ou de vapeur conjointement avec le mélange de réaction. Ainsi, il est possible de séparer large- ment par distillation sine des huiles à haut point d'ébullition car, en raison de la forte dilution par la vapeur d -au et le gas de
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ere la distillation a lieu sane besoin ci" &nerg1. nppl-.nta1- re à une pression partielle très faible. Dont è.ôI!\1J seconde tour si- Ililail'8.. 1.s gaz sont refroidis à aontre-COUI'L"1'G Avec uns huile de circulation à environ 200-250*.
Pour c... circuit d 'h1l11., on utilise de préférence des tftat.1ou , haut peint dtdballition de l'hnile de départ. Il y a 1n%érl% à dériver uns partie de l'hailt du ¯0884 circuit et à l'introduire dana 1a prmd&e tour 4e lam- go. 0n parvient ainsi à adapter Mut besoins du procédé total 14 chute de "lIp6rawn daos les deux ..,8th8. de ntn1d1...¯, 1mI8fI88.
La oba18V absorbée par les circuits de refroidis en% utilise de des Mauftéres à ehtdwM' rdmd lre peur la pro- d1lGUoD de Wp0w gd 9 ap4a avoir été 811ft""" dsas des é<hM- genre dt ob8l.. ladirsota 1aMN81.. "...otI8U.' , 18 OU 40 18 sossl de 1"., est rMOtwtwitw U 10 d shalaar m- 14 sMM de tMXtt*
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Dans l'échange de chaleur indirect s'effectuant immédiatement après la zone de craquage, le mélange réactionnel est refroidi à 500-4000, tandis que la vapeur qui sert de véhicule de chaleur est chauffée à 600-700 Cet échange de chaleur est avan. tageusement effectué dans des cyclones simples ou doubles, comme décrite par exemple dans le brevet allemand n 1.000.531 en date du 20 mars 1955 ou dans les brevets belges Nos 552.
522 et 561.754 en date des 12 novembre 1956 et 19 octobre 1957, la vapeur qui en- à environ 100
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tre/étant alors surchauffée à 600 -. ?00" avec des indices de transmission de chaleur élevée. Suivant l'invention, on peut égale- ment utiliser ces échangeurs de chaleur ou une partie d'entre eux pour la production de la vapeur véhicule de chaleur requise dans la sone de craquage à partir d'eau, de préférence de condensat de vapeur.
Le refroidissement final subséquent jusqu'à la tem- pérature ambiante par échange de chaleur indirect avec de l'eau de refroidissement ou un autre liquide présente d'autres avantages du point de vue industriel et économique. Ainsi que la demanderesse l'a trouvé, dans la présente condensation de la vapeur d'eau uti-
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lisée co- .f}-icule, lea hydrocarbures vaporisables et suscepti- blea d'être tran8fora4o en olefines, hydrocarbures obtenus dans les tours de refroidiaaenent à partir de ?..'huile brute introduite, précipitent, nous tortue d'une couche aiséme7.1t; séparable de l'eau, oonjoip-14.---3vt avec lob hydrocarbures qui n 'f ont pas réagi lors du pssiag-e par la sone d3 craiqaage.
De plus, par le chauffer de l'a- gent r6tJ"i..... , 80-100,Ot une ry-unde partie de la chaleur de oondenaatioa ont récupérée de itorte qu'elle peut être réutilisée avec aftDtq8 daD8 le ,:'oc6d' total.
Le 1dlr: .nliqu8 du procédé de l'invention est .Door8 wmeiieré par l'!QSercalat1on prévue de dispositifs connus pewr la prritioatioa t la 8'PaNt1oD des gaz, dispositifs qui 8oag trootb de tollo toq-on que, d'une part, ils utilisent la cha- i*up rh1da&J." disponible prévenant de 1inatal.ation de craquage et que, d'être part, 18 ol6fi s désir6on soient obtenues à un
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haut degré de pureté indépendamment de la composition et de la quantité des gaz de craquage.
En outre, la combinaison, conforma à l'invention, de la purification et de la séparation des gaz ne dépend pratiquement pas des variations survenant dans la sono de craquage, par exemple du fait que l'on utilise d'autres matières premières ou que l'on c@ère dans des conditions de craquage plus douces ou plue sévères.
Suivent l'invention, on effectue la purification et la séparation des produite de réaction en plusieurs stades.
D'abord, on débarrasse les gaz de craquage de l'anhydride carboni- que, des composés soufrée et de l'acétylène de manière connue.
Pu:Le,on comprime le mélange gazeux aoua une praaion de 10-30, par exemple 25 atmosphère@ au manomètre, ce qui a pour effet de séparer lea parties du mélange gazeux qui sont liquides à la tem- pérature ambiante et aoua la pression atmoaphérique. Puis,on aépa- re les oléfinea sous forme concentrée, par lavage avec un solvant sélectif, d'avec le gaz résiduaire principalement conatitué d'hy- drogène et de méthane, gas qui n'est plua susceptible d'être trana- formé en oléfines, et on sépare les oléfinea les unes des autres.
Comme liquide de lavage sélectif pour la séparation dea oléfines du gaz de craquage, on peut utiliaer avantageusement des solutions de sels cuivreux. Cependant, on peut également utiliser d'autres liquides de lavage sélectifs, par exemple des solutions de nitrate d'argent ou d'un complexe d'argent et de fluorure de bore. Pour la séparation au moyen de sels cuivreux,il est avantageux d'appliquer les procédée décrits dans lea brevets belges n 564,888, 565.181 et 569. 799 en date des 17 février 1958, 26 février 1958 et 26 juillet 1958.
Le gaz résiduaire exempt d'oxyde de carbone, principalement constitué d'hydrogène et de méthane et contenant de petites quan- tités d'éthane et de propane, obtenu dans cette séparation des olé- fines, a déjà été mentionné ci-avant comme combustible convenable dans l'installation de craquage où il peut remplacer ou compléter
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l'hydrogène.
Le concentré d'oléfines obtenu dans le lavage avec la solution de cuivre est séparé en ses composantes par distilla- tion, de manière connut. Lorsque le mélange d'oléfines provenant du lavage au cuivre contient encore de l'oxyde de carbone formé dans le craquage, on élimine celui-ci avantageusement, selon le procédé décrit dans le brevet belge n 557,538 en date du 14 mai 1957.
Il va de aoi que l'on peut aussi éliminer le Co des oléfines au cours de la séparation des oléfines par distillation, générale- ment par distillation à basse température. ±tant donné que dans le procédé auivant l'invention, lea constituant. à bas point d'ébul- lition du gaz de craquage, tels que l'hydrogène et le méthane,dont la concentration peut varier largement dans le gaz de craquage, sont déjà éliminés, on ne doit traiter dans l'opération finale de distillation que des mélanges de constituants que l'on peut facile- ment séparer les uns des autres. Egalement, en ce qui concerne le traitement ultérieur d'un gaz de craquage, le procédé de l'inven- tion est supérieur, au point de vue économique, à une distillation à basse température à plusieurs stades.
Le procédé de l'invention permet, sans appareillage supplémentaire, de produire, ou bien de l'éthylène seul, ou bien de l'éthylène et du propylène ou bien de l'éthylène, du propylène et du butylène. Pour réaliser l'un ou l'autre de ces modes opéra- toires, il suffit de modifier très légèrement les conditions opé- ratoires.
Par exemple, déjà lors de la séparation des hydrocarbu- res normaux à effectuer après la compression, on peut séparer, par des modifications convenables, des conditions de température et de pression, le butylène et le propylène, entièrement ou partielle- ment, avec les produits liquides et les reconduire dans la zone de craquage où on peut les transformer en éthylène dans le temps de séjour extrêmement court de 0,01 seconde environ, à la grande di- lution par de la vapeur d'eau propre à ce procédé.
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Le procédé de l'invention, avec sa circulation de chaleur caractéristique, permet d'appliquer, dans lea divera ata- des de la purification et de la @éparation des gaa, des méthodes utilisant entièrement et avec une haute rentabilité, la chaleur ob- tenue dans la réaction de craquage. On peut extraire l'anhydride carbonique et l'hydrogène sulfuré avec des hydroxyalcoylamines ou des amino-acides gras, selon le procédé Oirbutol ou àlkacid, en prélevant la chaleur pour la désorption et la régénération sur la chaleur résiduaire du craquage disponible en abondance dans les réfrigérante finale.
Il en est ainsi pour la séparation des oléfi- nes au moyen de solutions de sels cuivreux ou d'autres solvants sélectifs, le dégazage usuel sous pression réduite étant alors largement superflu.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien compren- dre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, par- tie de ladite invention.
Les figures 1 et 2 représentent des schémas d'é- coulement. La figure 1 montre le traitement d'une huile brute. Par la conduite 1, on introduit de l'hydrogène et par la conduite 2 de l'oxygène, en quantités équivalentes, dans le brûleur du réacter où ils brûlent en donnant de la vapeur d'eau. Simultanément, on in- troduit par la conduite 4 une quantité de vapeur d'eau surchauffée, telle que la température du mélange de vapeur total dans le réac- teur 3 ne dépasse pas 1400 On peut remplacer l'hydrogène entière- ment ou partiellement par le gaz résiduaire obtenu en 43 dans la séparation du gaz et conutitué avantageusement d'hydrogène et de méthane, que l'on introduit dans le brûleur du réacteur par la conduite 45.
Le pouvoir calorifique de ce gaz résiduaire étant plus élevé, il en faut des quantités plus petites pour obtenir la même température,et l'addition d'oxygène par la conduite 2 doit être dosée selon la composition du ga:. résiduaire, de maniera telle qu'une combustion complèto en H2O et CO2 soit garantie.
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Dans la sone de craquage tubulaire du réacteur 3, on ajoute au mélange de vapeur servant de véhicule de chaleur, produit dans le réacteur 3, par la conduite 5, des vapeurs d'hy- drocarbures engendrées dans un vaporisateur 30 à partir de l'huile brute à craquer. Dans la zone de craquage du réacteur 3, on craque ces vapeurs d'hydrocarbures en un mélange constitué d'éthylène, de propylène, de butylènes,d'hydrogène, de méthane et de petites quantités d'hydrocarbures supérieure.
Ce mélange sort du réacteur 3 par la/conduite 6 et passe dans l'échangeur de chaleur indirect 7 (de préférence conçu suivant le brevet belge n 561.754 en date du 19 octobre 195?),où il est refroidi à environ 500-450 , tandis que la vapeur d'eau i@@roduite, comme véhicule de chaleur, dans le réacteur par la conduite 4, est chauffée à environ 600 .
Après ce premier refroidissement, on envoie le mé- lange des produits de réaction par la conduite 8 dans le premier dispositif de refroidissement brusque 9, conçu comme un laveur,dans lequel il est refroidi à environ 350 en circulant de haut en bas dans le même sens que l'huile brute fraîche introduite par la con- duite 10. Par la conduite 11, on élimine les résidus que l'on ne peut plus utiliser pour le craquage et on les envoie dans une ins- tallation de chaudières 31 où ils produisent de la vapeur d'eau à partir de l'eau d'alimentation amenée par la conduite 53.
Le mélange des produits de réaction arrive, par la conduite 12, dans le deuxième dispositif de refroidissement brus- que 13 où le refroidissement se poursuit jusqu'à une température qui est adaptée au domaine d'ébullition de l'huila béate traitée.
A cette fin, le mélange est mis en contact à contre-courant avec une huile de retour obtenue dans le procédé lui-même ou avec une autre huile thermostable. La chaleur absorbée par l'huile dans les deux dispositifs de refroidissement brusque 9 et 13 sert dans les chaudières à chaleur résiduaire 14 et @ pour la vaporisation d'eau, de préférence du condensat de vapeur d'eau, obtenu dans
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d'autres parties de l'installation (30,35). La vapeur ainsi pro- duite est introduite dans l'échangeur de chaleur 7 par la conduite 21 conjointement avec la vapeur produite dans l'installation de chaudières 31, déjà mentionnée, elle y est surchauffée et elle est
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ensuite conduite dans le réacteur par lsonduite 4.
Par la conduite 22, le mélange des produits de réac- tion est amené dans un système de refroidissement direct et/ou indirect 23 où il est refroidi à la température ambiante en cédant sa chaleur à un circuit d'eau 24 et 25, l'eau froide introduite par la conduite 25 étant alors chauffée à environ 90-100 . L'eau chauffée est envoyée par la conduite 24 dans les parties 41 et 43 de l'installation décrites ci-après où elle sert d'agent de chauffa ge et, à l'état d'eau froide, elle revient dans le système de re- froidissement par la conduite 25.
Dans ce dernier stade de refroi- dissement, les vapeurs d'hydrocarbures produites dana le dispositif de refroidissement brusque à partir de l'huile brute, hydrocarbures qui représentent la matière prexi ère directe pour le craquage, ain- si que lea portions qui n'on% pas réagi dans l'opération de cra-
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quage, sont séparées nous fortte liquide coDj01nw¯nt avec les va- peurs Véhiculant la chaleur. elles sont envoyées par la conduite 26 dans le séparateur 27 où la couche huileuse plus légère se sé-
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pare de la couche d'eau.
L'eaa a'échappe de l'installation par la conduite 29, tandis que les hydrecarbarea hu11- sent envoyé@ par la conduite 29 dans le vaporisateur 30, qui est chauffe par la con-
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duite 21 au moyen d'un courant partiel de vapeur 4'Ha ':"0Y8DUt de 'installation de chaudières 33,et lea hydrocarbure@ liquides qui lui on% envoyée et6chappmt par la oo""te 5 ao tOI'8l de vapeur pour aller dans le riaaiear 3.
En règle générale, le oouat des pro4d%* de réac- tion sortant du 81-'" de retroidiasent 23 eeatti<at des ",-1- tés plus ou 801u grandes de brouillard@ "..,...oarIAaft8 qui peu- vent gêner la peuraaite du ra1 t88811t des pre4<dtw dw réa tiM.
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Par conséquent, on introduit le mélange de réaction par la conduite 32 dans le dispositif de séparation de brouillard 33. Il est re- commandé de séparer le brouillard suivant le procédé du brevet bel- ge n 562.894 en date du 2 décembre 1957, selon lequel la sépara- tion du brouillard est combinée avec une compression du mélange 0- réaction sous environ 1 atmosphère au manomètre. Le mélange gaseux, qui est alors débarrassé de brouillards,est envoyé par la conduite 34 à la purification de gas 35 où sont éliminés l'anhydride carbo- nique et l'hydrogène sulfuré.
Cette purification s'effectue avanta- geusement par lavage du gaz de craquage avec des agents absorbants qui absorbent aisément les impuretés mentionnées et les libèrent par régénération, par exemple par traitement avec dea solutions
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aqueuses de mono- et diéthanolaminea ou de sels d'acides aminée ou décides aultoniquea aminés,, solutions qui sont susceptibles d'ab- sorber de petites quantités d'autres composée sulfurés éventuelle- ment encore présents. Les impuretés montionnées s'échappant de l'ins- tallation par la conduite 36.
Il y a intérêt à placer, à la mite de l'appareil de lavage 35, un post-lavage, non représenté sur le
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destins, fonctionnant avec un hydro2ydé ale6 et destiné à éliminer les dernières trace. d'anhydride carbonique. Pour la régénération, on doit chauffer le liquide de lavage à environ 100 , la quantité de vapeur requise étant prélevée sur la conduite 21 par la condui-
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te 37. Le chauffap de la 18ui" de lavffl 4 r6gM6rer etoffectue, dano l'appareil 35, par 60baDp de chaleur indirect.
Le o0Dd8uat alors obtem est envoyé par la oond1d.H 349 oon.1oi...-.. avec 18 .,endenmt obtem dana 18 vaporisatrnr 4'hJ'drooartMre8 30, r r la aoDddte 10, daDa les obaucl1tre. , obal8azt ridda81r8 14 et 17 et de li il eet NOOD4td.t soda t02'8 de ..,..r yaiG1Û8llt la al.or dMM le aarobaattnr 7 et le réaot r 3.
Le p. de ora¯g dilarraaaé du sas malbeMÇM eut des complais souftigo, arrive à 1 app...nssl de p8!'1ftoaU- 39 m il e- 4"""388' hydrMMMw ooéùYléol*a-,4. préeirm PM
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hydrogénation sélective catalytique (voir le brevet allemand n 612. 205 et le brevet américain n 1.836.926, respectivement du 5 décembre 1929 et du 11 mars 1931 et ensuite, dans le compresseur 40, il est comprimé à 10-50 et, de préférence, 20-30 atmosphères au manomètre. Dans cette compression, les fractions encore pré- sentes d'hydrocarbures à haut point d'ébullition comportant plus de 4 atomes de carbone se séparent sous forme liquide.
En réglant convenablement les conditions de pression et de température dans les dispositifs de refroidissement et de séparation 41 montés à la suite du compresseur 40, on peut effectuer la séparation de manière telle, qu'outre les hydrocarbures supérieurs mentionnés, les hydro- carbures comportant 3 et 4 atomes de carbone soient séparés entiè- rement ou partiellement du gaz de craquage. Pour ajuster les tempe- ratures requises, on raccorde ces parties de l'installation au cir- cuit d'eau chaude et d'eau froide 24-25 déjà mentionné.
Les condi- %ions opératoires .actes dépendent des pressions par@elles dans
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le mélange de gaz de craquags et des produite finale 6*iréso Si l'en veut obtenir, par exmple, ccama produite final., seulement de 1" %hyléne ou de 1 itèprlias et du propylène ou de 1 t 6tllins est une partie du propllins productible, on .6pare dans la aeperatwur 41 les oléfines non recherchées coDJo1Dte.Dt avec les hydrocarbu- res à peint d,a.,,1Ht1oD .p6r1eur et on les envoie .,...n' la condui- ta 42 dana le Y&pOr1" tS'lIydrocarbur8. 30 et --lA, par la con- duite 5, oonjointernt avec les aux. o "r1.". dans le r6actftr 3. La aaparatien des fractions de oalaNgt t'4ae- tiooosl qw 1 t,... doit taira sortir à cet endroit et rcolsr, P t égniatatat e'erleower - taayaa d'. appareil de tredi!IIII888R eu par um 18-.. huila.
Oa psas 4sa1-- 0IIIIMD81' les üem aedaa wsaaoim. effectuant dueb t trastiorsrat grsdor et dlidrat 8D88tM 10 BeaMt ri81...1 de 1aft8I à lI8ile.
Una rl."ilfti ce ce eMa4a de lipst'1lir1 afi didti, 9 pn' M9Mpl<, d-ta le ...,., M1a8 .. J65.lài M de 16 tisrisr 1"'. Le* prodrdsa de ,....188 8MON p88U passe 1a a4pMw I,1 due 1 apparer3l do 18ftI8 "..... leu 016a o et liante do
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carbone aont séparés des autres constituants du gaz, de manière connue, par traitement avec des solution? de sels cuivreux. Cette opération de lavage est avantageusement effectuée à la pression sous laquelle on obtient les gaz à traiter dans le séparateur 41 ou sous une pression légèrement inférieure. On désorbe les gaz de la solution de sel cuivreux de manière connue, par détente de la solution de cuivre chargée à une pression inférieure et chauffage de cette solution.
La chaleur nécessaire à cette fin est fournie par le circuit d'eau chaude 24-25, déjà mentionné à plusieurs re- prises. ±tant donné que le gaz de craquage peut contenir de grandes quantités de CO, il est recommandé d'effectuer le traitement avec le sel cuivreux, comme décrit dans les brevets belges Nos 564.888 et 569.799 en date des 17 février 1958 et 26 juillet 1958.
Le gaz résiduaire, débarrassé des oléfines,est principalement constitué d'hydrogène et de méthane et il est conduit, comme déjà mentionné, par la conduite 45 au brûleur du réacteur 3. Les quan- tités de gaz résiduaire que l'on ne peut pas utiliser dans ce brû- leur passant par les conduites 45 et 46 dans l'installation de chaudière 31 où elle@ servent à la production de vapeur.
Les oléfines séparées dans le dispositif de lavage 43, qui contiennent également l'oxyde de carbone formé dans la réaction de craqua, passent par la conduite 44 dans le compresseur 47 où elles sont comprimées à nouveau tous 20-30 atmosphères au manomètre.
Ensuite, on les envoie dans le dispositif de distillation à basse température 48 où le mélange d'oléfines est séparé en éthylène, propylène et butylènes de grande pureté eui sortent de l'installa- tion par les conduites 50, 51 et 52. Un gas résiduaire final, cons- titué en majeurs partit de co. est transporté par les conduites 49 et. 46 dans l'installation de chaudières 31 où il est utilisé comme combustible pour la production de vapeur.
comme produits finas, le procédé ne fournit que les cléfines césirées à heut degré de pureté. Le gaz résiduaire
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finale eaaentiellement conatitué de 00, peut éventuellement, s'il ne doit pas servir de combustible dans le procédé, tire retiré comme produit aupplémentaire dont l'on peut tirer parti d'une au- tre façon. Enfin, on dispose encore d'une quantité variable de va- peur d'eau sous une pression de 20-23 atmosphères au manomètre, pro venant de l'installation de chaudières 31, qui, dans la assure où elle est en excès, peut être retirée par la conduite 54.
La figure 2 représente un acharna d'écoulement pour le traitement d'hydrocarbure. vaporisables télé que des essences légères, des essences de pétrole naturelles, des huilée moyennes, etc., que l'on peut vaporiser directement sans formation notable de réaidua. Pour cela, il faut apporter quelques modifications à l'installation décrite ci-avant. Dans la meure où la disposition correspond à celle de la figure 1, on a utilisé, pour la figure 2, les mêmes nombres de référence.
A cause du caractère différent de la matière premiè- re à traiter, il n'est plus nécessaire d'introduire la matière brute dans le dispositif de refroidissement bruaque 9 par la con- duite 10 (figure 1). Il suffit du dispositif de refroidissement brusque 13, duquel le r'sidu est retiré par la conduite 11 et en- voyé dans l'installation de chaudières 31.
Une autre modification réside dans le fait que lea échangeurs de chaleur 7 et 117 placée entre le réacteur 3 et le dispositif de refroidissement brusque 13 servent non seulement à surchauffer la vapeur d'eau véhiculant la chaleur, maie encore à produire de la vapeur.
Un avantage du procédé combiné selon l'invention est qu'une installation construite selon le schéma de la figure 1, peut également fonctionnel suivant la variante correapondant à la figure 2 prévue pour des hydrocarbures vaperisables.
Les hydrocarbures à traiter aont amenés par la con- duite 110 dans le vaporisateur 30 où ils sont vaporisés conjointe-
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mont aveo les huile. de retour introduite par les conduite 29 et 1,2,et les vapeura sont envoyées dans le réacteur 3 par la con- duite 5. Le réacteur 3 eat chauffé et chargé de vapeur véhiculant la chaleur @omme dans le mode opératoire, selon la figurt' 1.
Le mélange de vapeur. d'hydrocarbure et de vapeur d'eau sortant du réacteur passe par la conduite 6 pour aller dans l'échangeur de chaleur 7 auquel succèdent d'autres générateurs de vapeur 117 'Sa- ' lement conçue comme des échangeurs de chaleur qui provoquent un re- froidissement plus poussé du mélange de réaction juaqu'à environ 400.. Ces échangeurs de chaleur 117 sont alimentée en condensat par la conduite 153 branchée sur la conduite d'amenée de condensat 53.
A ce courant de condensat est ajouté, par la conduite 38, le condensât obtenu dans le dispositif 35 (élimination de CO2 et des ; composés soufrés). Le condensât introduit par la conduite 153 sort de l'échangeur de chaleur 117 sous forme de vapeur d'eau par la conduite 154 et, avant d'entrer dans l'échangeur de chaleur 7, cet- te vapeur est jointe à la vapeur d'eau provenant de l'installation de chaudières 31 et de la chaudière à chaleur résiduaire 17 par la conduite 21.
Le mode opératoire suivant la figure 2 qui, saut mention spéciale, correspond à celui de la figure 1, permet un contrôle de température et une circulation de chaleur élastique que l'on peut encore améliorer en traitant dans une installation un courant partiel du mélange d'hydrocarbures, selon la figure 1, et dans une autre installation un courant partiel, selon la figure 2. Dans chaque installation partielle, on peut utiliser des corps de départ différents, candis que la poursuite du traitement des produits de réaction, la purification et la séparation du gaz s'ef- fectuent dans une installation commune qui est raccordée de maniè- re identique aux deux installations de réacteurs et utilise leur chaleur résiduaire.
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La combinaison do nombreuses opérations élémentai- res connues, qui a été décrite, donne un procédé de craquage d'une rentabilité encore jamais atteinte.