Installation pour lu disboeiation (cracking) des liydroearuures. L < ï présente invention a pour objet une installation pour la dissociation (cracking) des hydrocarbures, comportant un appareil de vaporisation, un compresseur pour soumettre les vapeurs dégagées dudit appareil de va porisation à une pression élevée à action soudaine, et des moyens pour permettre aux vapeurs ainsi comprimées de se détendre en suite dans un réservoir de détente.
De préférence, l'installation comporte en core un surchauffeur disposé pour surchauf fer une portion ou la totalité des vapeurs dégagées dans l'appareil de vaporisation, ce surchauffeur étant intercalé entre ledit ap pareil de vaporisation et le compresseur. Ce surchauffeur peut être combiné avec des moyens pour fournir de la vapeur d'eau sur chauffée à l'appareil de vaporisation.
Le compresseur pour la compression des vapeurs d'hydrocarbures peut être pourvu d'une chemise permettant de régler sa tem pérature interne suivant les conditions opé ratoires, cette chemise pouvant, par exemple, être alimentée, à cet effet, de vapeur sur- chauffée-, de vapeur saturée ou de vapeur mouillée suivant la température désirée.
Le dessin annexé montre, à titre d'exem ple, le schéma d'une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
L'installation représentée comporte une chaudière tubulaire à vapeur 8, d'une puis sance de 50 H. P. pour engendrer de la va peur d'eau, reliée à une machine à vapeur 16, au serpentin à vapeur 3 d'un surchauf- feur 2 et à la chemise extérieure d'un com presseur 5 actionné par la machine à vapeur 16. Le' surchauffeur 2 comporte non seule ment le serpentin à vapeur 3 servant à sur chauffer la vapeur d'eau venant de la chau dière, mais aussi un serpentin 4 destiné au surchauffage des vapeurs d'hydrocarbures venant de l'appareil de vaporisation.
Le surchauffeur 2 est pourvu de brûleurs 25 reliés par un tuyau 26 à une source d'ali mentation de combustible et pouvant être alimenté d'un jet de vapeur par le tuyau 15 partant du serpentin 3.
L'installation comporte, de plus, l'appa reil de vaporisation 1, par exemple du type cylindrique, qui peut présenter un volume total d'environ 500 litres et est pourvu d'ins truments mesureurs de la température et de la pression. Dans cet appareil débouche un tuyau à vapeur d'eau 10.
Le compresseur 5 est muni de dispositifs de réglage de la température et de la pres sion et est de préférence du type à cylindres à trois étages; il comporte une chemise exté rieure pour des buts de chauffage et de re froidissement afin de le maintenir à la tem pérature de travail nécessaire au bon fonc tionnement. Sa capacité est, par exemple, de 3 litres par tour d'arbre et il marche, par exemple, à raison de 110 tours par minute. Le compresseur 5 est relié par un tuyau à vapeurs 20 à l'entrée 18 d'un réservoir de dé tente 17 par l'intermédiaire d'une soupape de réduction de pression 19, du type à aiguille ou à expansion, laquelle peut être réglée de façon à déterminer la limite maximum de la pression pendant la période de compression.
La. soupape 19 s'ouvre automatiquement lors que la pression dépasse cette limite et permet alors aux vapeurs comprimées d'être déchar gées dans le réservoir de détente 17, où elles se détendent soudainement. Ce dernier est formé d'un cylindre en acier d'un volume total de 110 litres environ.
L'installation possède encore un refroi disseur 21 du type à serpentin enroulé formé d'un tube d'une longueur de 9 mètres à peu près et d'un diamètre de 30 mm. Ce refroi disseur se relie à un réservoir récepteur ou collecteur 23 d'une capacité de 1000 litres et capable de résister à des pressions jusqu'à 20 atmosphères.
L'appareil de vaporisation 1 est pourvu de brûleurs 12 reliés par un tuyau 13 à une source d'alimentation de combustible et reliés aussi par le tuyau à vapeur 15 au serpentin à vapeur d'eau 3 du surchauffeur 2, ces brîi- leurs servant à chauffer la. capacité chargée des hydrocarbures liquides à traiter. L'ap pareil de vaporisation est pourvu de deux tuyaux à vapeurs,d'hydrocarbures 6, 7 munis de robinets et partant de l'espace de vapori sation .de l'appareil. Le tuyau 6 relie l'appa- reil -de vaporisation directement au compres seur 5 du .côté de l'orifice d'admission sur le cylindre à basse pression pour conduire les vapeurs d'hydrocarbures de l'appareil de va porisation au compresseur 5.
Le tuyau 7 con duit les vapeurs d'hydrocarbures de l'appa reil de vaporisation par le serpentin de sur chauffage des vapeurs 4 et de là au tuyau 6 auquel il se relie entre le robinet 6' et l'ori fice d'admission du compresseur 5. Pour ré duire au minimum la chute de température entre l'appareil de vaporisation et le compres seur et entre le surchauffeur et le compres seur, les tuyaux 6, 7 peuvent être isolés au point de vue thermique ou être pourvus<B>de,</B> chemises à alimentation en vapeur @à'eau sur chauffée ou à tout autre chauffage approprié.
Le serpentin à vapeur d'eau 3 est relié au générateur<B>(le</B> vapeur d'eau 8 et fournit de la vapeur d'eau surchauffée à, l'appareil de vaporisation par le tuyau à vapeur 10.
Comme dit plus haut, le compresseur 5 est pourvu d'une chemise pour des buts de chauffage, de refroidissement et d'isolement thermique et l'orifice d'entrée -de cette chemise est relié au tuyau à vapeur principal 9 par un tuyau 11 à robinet de réglage et au ser pentin à vapeur 3 par le tuyau 15 à robinet. de réglage.
De la vapeur d'eau surchauffée passe du serpentin surchauffeur de vapeur d'eau 3 par le tuyau 15 pour se rendre à la chemise du compresseur 5 et pour chauffer extérieure ment ce dernier préalablement à la vaporisa tion des hydrocarbures liquides.
Le tuyau .à vapeurs :d'hydrocarbures 20 entre le compresseur 5 et le réservoir de clé- tente 17 peut être isolé au point de vue ther mique ou être pourvu d'une chemise à vapeur ou être chauffé autrement afin d'éviter le plus possible des pertes de chaleur des va peurs -d'hydrocarbures -comprimées.
Le réser voir de,détente 17 est pourvu .d'un tube indi cateur mesureur permettant de s'orienter sur les conditions existant à l'intérieur du réser voir et notamment sur la quantité des vapeurs liquéfiées dans celui-ci. Pour la mise en marche de l'installation, les hydrocarbures liquides sont introduits dans l'appareil de vaporisation 1. La pres sion ide la vapeur est élevée dans la chaudière 8 à environ 7 atmosphères et les brûleurs du surchauffeur 2 sont réglés de façon à sur chauffer la vapeur à une température jus qu'à<B>550'</B> C.
La vapeur d'eau surchauffée du serpentin 8 est alors conduite du tuyau 7.5 par la chemise du compresseur pour chauffer celui-ci préalablement à l'extérieur à environ la même température. Les brûleurs 12 de l'appareil de vaporisation 1 sont alors allu més et la température de la masse liquide dans celui-ci est élevée jusqu'à ce que des va peurs en soient dégagées.
Quand les vapeurs commencent ainsi à être dégagées, le compresseur<B>5</B> est mis en marche et les vapeurs sont amenées de l'appa reil ide vaporisation au serpentin 4 à vapeurs d'hydrocarbures @du surchauffeur 2 -et de ce serpentin les vapeurs sont aspirées dans le compresseur, et chaque charge de vapeurs est séparément comprimée par .l'application im médiate d'une pression intense et expulsée ensuite du compresseur pour subir une dé tente soudaine.
Le dégagement des vapeurs peut se continuer jusqu'à un abaissement de pression dans l'appareil de vaporisation qui indique que le travail opératoire touche à<I>sa</I> fin. L'intensité ide la pression pendant la. pé riode de compression est réglée suivant les besoins et elle peut varier dans de larges limites.
A chaque ,course de compression, cette pression intense est imposée soudainement aux vapeurs et quand la. pression maximum a été exercée, les vapeurs sont amenées à se détendre, soit à la pression atmosphérique, ou à peu près, soit seulement à une pression con- sidéra-blemënt inférieure à. la.
pression de coin- pression- Les résultats les plus satisfaisants ont été obtenus par détente soudaine des va peurs -à la pression atmosphérique, mais de bons résultats ont été également réalisés en faisant détendre lés.dites vapeurs à des pres sions allant de 1,6 kg à 8 kg par centimètre carré.
Quand les vapeurs passant par le sur- chauffeur amènent suffisamment -de chaleur pour maintenir le compresseur à la tempéra ture opératoire suffisante, l'arrivée de vapeur surchauffée à la chemise du compresseur peut être interceptée. Quand la température des hydrocarbures liquides ,dans l'appareil de va porisation atteint le point d'ébullition des éléments à point d'ébullition plus élevé, les vapeurs peuvent être conduites directement de l'appareil .de vaporisation au compresseur.
An lieu d'employer le serpentin surchauf- feur des vapeurs 4, la température du com presseur pourra être élevée par la vapeur d'eau surchauffée à un degré qui permette à toutes les vapeurs dégagées venant de l'appa reil de vaporisation d'être chauffées directe ment dans le compresseur à un degré favo rable pour la dissociation voulue.
On peut employer tout moyen quelconque convenable pour maintenir la chaleur -de l'ap pareil de vaporisation, du surchauffeur et du compresseur à, la température opératoire ap propriée.
La température de la, masse liquide dans l'appareil de vaporisation est de préférence ré glée de manière -à maintenir un dégagement continu des vapeurs avec un degré minimum d'altération de la structure moléculaire ori- gzn.ale et la capacité du compresseur sera, de préférence proportionnée par rapport à l'ap pareil de vaporisation de manière à en retirer la totalité des vapeurs .dégagées et à y main tenir la pression ide vaporisation à la pression atmosphérique ou- à peu près à celle-ci.
Une pression basse,dans l'appareil ide vaporisation facilite le dégagement rapide des vapeurs; elle permet que la vaporisation s'effectue à, des températures relativement basses et elle élimine les risques dangereux qui pourraient résulter de la présence de pressions élevées dans l'appareil -de vaporisation.
Quand la température des hydrocarbures liquides ,dans l'appareil ide vaporisation at teint 200 C, de- la vapeur d'eau surchauffée pourra être introduite dans les vapeurs déga gées et le mélange de vapeurs d'hydrocarbures et ide vapeur d'eau, ainsi formé,- pourra être transféré par le serpentin surchauffeur des vapeurs au compresseur, dont la vitesse sera réglée -de façon à imposer des efforts de pres sion soudains aux vapeurs et à les comprimer par choc violent.
Du < compresseur, un flux pratiquement constant de vapeurs comprimées est maintenu par la soupape à aiguille 19 dan, la direction du réservoir -de détente 17, où les vapeurs sont amenées à se détendre soudainement. L--i détente soudaine des vapeurs provoque une chute de température et la, liquéfaction de toutes les vapeurs condensables. Les disposi tions d'un réglage de température et d'une compression indépendants permettent de ré gler exactement les deux facteurs opératoires les plus importants dans le traitement < les hydrocarbures, c'est-àJdire la.
teinp-@r < ature et la pression.
Pour la condensation des vapeurs qui n'ont pas été liquéfiées dans le réservoir @de détente 17, l'orifice de sortie de celui-ci est relié au refroidisseur à serpentin 21 qui se décharge dans le réservoir collecteur 23 où toutes les vapeurs liquéfiées sont recueillies. La. différence -de pression entre le réservoir de détente et le réservoir collecteur permet le flux non entravé des produits liqrl éfiés vers ce dernier.
De cette façon, tous les produits sauf quelques vapeurs ineondensables et des gaz permanents, qui peuvent aussi être re cueillis et utilisés, seront rassemblés dans le réservoir collecteur 23 sous forme de liquides de points d'ébullition et de poids spécifiques différents par rapport au liquide primitif en traitement.
Bien entendu, l'invention n'est pas limité.: à l'emploi de l'installation qui vient d'être dé crite.