Procédé de traitement de mélanges d'essences avec des hydrocarbures plus lourds, en vue d'obtenir une quantité d'essences plus grande que celle initialement contenue dans le mélange. Il y a de nombreux procédés brevetés pour la transformation des produits hydro- carburés en produits plus légers et spéciale ment en essences. Les procédés existants sont basés généralement sur le phénomène de la décomposition des hydrocarbures, sur le "cracking", ainsi que sur le phénomène de l'hydrogénation en présence de catalyseurs. Les hydrocarbures saturés à longue chaîne se décomposent par le cracking en hydro carbures non saturés, gaz et goudron.
Afin de transformer ces produits et notamment les hydrocarbures non saturés en hydrocar bures plus ou moins semblables à ceux con tenus dans les essences naturelles, il faut les hydrogéner comme il a été dit plus haut, et cette opération se produit à des tempéra- tut-es et des pressions différentes, suivant les inventeurs, tel le procédé Bergius qui fait réagir l'hydrogène sous une pression de plus de 100 à 150 atmosphères.
Tous ces procédés présentent donc beau- coup d'inconvénients tant d'ordre théorique que d'ordre pratique, car les essences ont une nature différente de celle que l'on ob tient à la distillation des pétroles bruts et les appareils nécessités pour ces réactions sont compliqués, ce qui rend leur utilisation pratique presqu'impossible.
L'invention a pour but d'éviter ces in convénients. Selon le procédé qui en fait l'objet, on chauffe sous pression le mélange d'hydrocarbures lourds et d'essences et on le distille ensuite. On obtient ainsi une augmen tation en hydrocarbures légers aux dépens des plus lourds, les hydrocarbures obtenus étant saturés (cycliques et acycliques). La réaction a un effet plus immédiat et plus efficace si les vapeurs d'hydrocarbures sous pression viennent en contact avec un cataly seur.
La réaction chimique se produit très rapidement, les hydrocarbures plus lourds et à point d'ébullition plus élevé se décom- posent, par la chaleur et au contact de leurs vapeurs avec les parois métalliques surchauf fées, en hydrocarbures non saturés plus légers et à points d'ébullition plus bas et, en même temps, de préférence en présence d'un ca talyseur, les vapeurs d'hydrocarbures très volatils produisent l'hydrogénation des hydro carbures non saturés.
On peut utiliser comme catalyseurs tous ceux communément connus, tels que le fer et le cuivre, qui hâtent la réaction ci-dessus.
La pression joue un rôle important, car plus on l'augmente et plus la réaction est efficace. C'est ainsi que pour un pétrole brut contenant 13 % d'essences distillant jusqu'à 160 o C, on a obtenu, sous une pression de 10 atmosphères, une augmentation de 5 % en essences, et sous une pression de 30 atinos- phéres, on a obtenu une augmentation, en mêmes essences,
de 9 % sur l'essence que l'on obtient en distillant à la pression nor male le pétrole brut ci-dessus.
La température qui convient le mieux à la réaction peut varier de 400 ie <B>700</B> " C suivant la nature des produits traités.
Et, enfin, c'est le contenu en essences ou hydrocarbures légers qui joue de même un rôle important dans la réaction, car c'est lui qui provoque la saturation des hydrocarbures crachés.
On peut, par ce procédé, augmenter de beaucoup le rendement en essences d'tiri pétrole naturellement riche comparativement à titi pétrole pauvre en hydrocarbures volatils.
En ajoutant donc à un pétrole une quan tité déterminée d'essence, on obtient, par ce procédé, une quantité supérieure à la totalité de l'essence normale et de celle additionnée, augmentation qui varie suivant les conditions d'opération, la pression, le catalyseur et l'essence additionnée.
Cette réaction peut se produire évidem ment avec tout autre produit de pétrole au quel on aura ajouté une certaine quantité d'essence de pétrole. Toutefois, la réaction ne se produit sans inconvénients que si l'on mélange de l'essence à des produits lampants, c'est-à-dire à des produits qui ont un point d'ébullition au-dessous de + ?50à + 300 " C. C'est ainsi que, pour les pétroles bruts, la réaction a toujours lieu aux dépens du pétrole lampant, le rendement de ce dernier étant diminué exactement de l'augmentation en essence.
Si toutefois, on augmente la pression au- dessus de 50 atmosphères, on peut obtenir une réaction semblable même pour les pro duits lourds de pétrole. Les recherches de l'inventeur n'ont toutefois pas été poursuivies dans cette voie, vit que cela conduirait à de fortes températures et à des appareillages plus délicats et plus coûteux, ce qui rendrait le procédé inutilisable dans la pratique.
La présence de l'essence, c'est-à-dire d'hydrocarbures très volatils, dans l'autoclave, facilite l'obtention de la pression sans avoir recours à de fortes températures extérieures. C'est ainsi que la réaction peut être activée par l'addition d'hydrocarbures volatils, non pas seulement dans le but de provoquer l'hydrogénation, mais aussi afin d'atteindre plus vite une certaine pression, sans utiliser pour cela trop de combustible. La durée de l'opération en est donc raccourcie et le com bustible est économisé.
D'après les expériences nombreuses effec tuées jusqu'à présent, on peut obtenir facile ment une augmentation de 5 à 6 % d'es sences distillant sous pression normale jusqu'à 160 o C, en soumettant à une pression de 8 à 10 atmosphères un pétrole contenant na turellement, ou par addition, de 10 à 15 0,'0 des essences ci-dessus et en utilisant comme catalyseur le fer ou le cuivre réduits.
Le catalyseur peut être placé soit dans l'autoclave même, de façon à ce que les va peurs des hydrocarbures viennent en contact avec lui, soit dans titi tube ou un vase dé tendeur, ce qui permet aux vapeurs sous pression qui s'échappent du premier autoclave de venir en contact avec le catalyseur. Dans ce dernier cas, il est nécessaire d'amener le catalyseur à la température qui correspond à sa meilleure efficacité.
Lorsque le cataly sateur est placé dans l'autoclave même, le procédé présente, au point de vue pratique et industriel, ce grand avantage que les réactions ont lieu dans l'autoclave même et que la distillation du produit peut s'effectuer, après que la réaction a eu lieu, dans le même appareil sans qu'il soit nécessaire de maintenir sous pression tout le système de distillation.
Donc, pour utiliser ce procédé dans une raffinerie de pétrole, il n'y a qu'à modifier ou à remplacer les chaudières actuelles de distillation, afin qu'elles résistent à une pres sion déterminée, tout le reste de l'appareil lage étant le même que celui utilisé jusqu'alors.
Les avantages de cette manière de pro céder sont les suivants: 1 Augmentation très sensible d'hydro carbures légers et volatils, dont la composi tion est la même que celle des essences naturelles de pétrole, étant saturés, cycliques ou acycliques, les autres produits n'étant pas modifiés quant à leur composition chimique, leur rendement étant seulement diminué.
2 Réaction simple, ayant lieu dans un autoclave, la pression étant facile à obtenir grâce à l'essence qui s'y trouve enfermée, et qui sert de réactif de saturation hydro génée, aux produits de cracking.
3o Appareillage simple, ne demandant aux installations actuelles d'une raffinerie de pétrole que la modification des, chaudières de distillation.
En soumettant à ce procédé un pétrole brut roumain qui contient analytiquement:
EMI0003.0005
Densitô <SEP> di <SEP> -f- <SEP> 15 <SEP> o <SEP> C <SEP> /o <SEP> volume
<tb> Essence <SEP> légère <SEP> 0,728 <SEP> 7,5
<tb> " <SEP> lourde <SEP> 0,765 <SEP> 8,6
<tb> Pétrole <SEP> lampant <SEP> 0,825 <SEP> 32,7
<tb> Résidus <SEP> (-@ <SEP> pertes) <SEP> 0,925 <SEP> 51,2
<tb> l'on <SEP> a <SEP> obtenu <SEP> le <SEP> rende ment <SEP> suivant:
<tb> Essence <SEP> légère <SEP> 0,727 <SEP> 9, " <SEP> lourde <SEP> 0,765 <SEP> 13,8
<tb> Pétrole <SEP> lampant <SEP> 0,825 <SEP> 29,2
<tb> Résidus <SEP> (--'- <SEP> pertes) <SEP> 0,925 <SEP> 48,- ce qui représente une augmentation de 6,7 % en volume en essences.
Le pétrole brut a été soumis à une pres sion de 10 atmosphères, que l'on obtient en chauffant simplement le pétrole, la distilla tion s'effectuant sous pression, laquelle; lors qu'on arrive aux dernières fractions du lam pant, est réduite à 0.
Comme catalyseur l'on a utilisé le fer, le cuivre et le nickel réduits.
Le procédé fut appliqué pareillement aux pétroles bruts très pauvres en essences, mé langés à un pourcentage quelconque d'essence légère.
Ainsi, par exemple, un pétrole qui con tenait
EMI0003.0009
Densité <SEP> iv <SEP> -1- <SEP> 15 <SEP> <SEP> C <SEP> /o <SEP> volume
<tb> Essence <SEP> légère <SEP> 0,738 <SEP> 0,9
<tb> " <SEP> lourde <SEP> 0,765 <SEP> 3,1
<tb> Pétrole <SEP> lampant <SEP> 0,826 <SEP> 41,2
<tb> Résidus <SEP> (-f- <SEP> pertes) <SEP> 0;
937 <SEP> 54,8 après avoir été mélangé avec 9 % d'essences légères (0,735) a été soumis au procédé sui vant l'invention et a donné les résultats sui vants
EMI0003.0018
Densité <SEP> à <SEP> + <SEP> 15 <SEP> o <SEP> C <SEP> /o <SEP> volume
<tb> Essence <SEP> légère <SEP> 0;
725 <SEP> 6,8
<tb> " <SEP> lourde <SEP> <B>0,765</B> <SEP> 12,5
<tb> Pétrole <SEP> lampant <SEP> 0,820 <SEP> 35,0
<tb> Résidus <SEP> (-f- <SEP> pertes) <SEP> 0,940 <SEP> 47,7 ce qui représente au total une augmentation de 15,3 % en volume d'essences, d'où 15,3-9 % essence mélangée = 6,3 % en volume d'augmentation en essences.
Les avantages réalisés dans la distillation des pétroles bruts par le présent procédé sont les suivants: 1 Les produits obtenus sont identiques à ceux obtenus par le procédé habituel de distillation (densité, points d'ébullitions, indice d'iode etc.).
21, L'augmentation en essences se fait au détriment des autres produits lourds, produits qui ne changent que quantitativement (en diminuant, qualitativement ils restent les mêmes. .
La chaudière qu'on a utilisée pour les essais ci-dessus a une capacité de 250 litres.