Installation pour la transformation, en phase liquide et par chauffage sons pression, d'hydrocarbures à température d'ébullition élevée en hydrocarbures à température d'ébullition<B>-m</B>oins élevée. Dans le brevet suisse no 161312, l'inven teur a décrit un procédé et une installation de transformation d'hydrocarbures à tempé rature d'ébullition élevée en hydrocarbures à température d'ébullition moins élevée.
Suivant le procédé décrit dans ce brevet, les hydrocarbures sont amenés tout d'abord à traverser, par un conduit unique, une pre mière zone de chauffage dans laquelle ils sont chauffés jusqu'à une température voisine de celle de leur transformation, mais n'excé dant pas celle-ci, puis traversent une seconde zone de chauffage où ils sont répartis dans plusieurs capacités de réaction montées en parallèle, dont chacune a une section trans versale réduite et peut être, isolément, mise en circuit ou hors circuit et remplacée: en marche, ces capacités de réaction étant por tées à la température nécessaire à la trans formation des hydrocarbures.
Comme il a été dit dans ce brevet, une installation de mise ' en oeuvre de ce procédé peut comporter une première chambre de chauffe contenant un circuit de passage des hydrocarbures dans lequel les hydrocarbures sont chauffés jusqu'à une température voisine de celle de leur transformation, mais n'excé dant pas.celle-ci, et une seconde chambre de chauffe contenant une série de tubes de réac tion de section transversale réduite, montés en parallèle et reliés au circuit précédent, des moyens permettant de mettre isolément en circuit et hors circuit chacun de ces tubes, ceux-ci pouvant être remplacés chacun iso lément pendant que les autres tubes sont portés à la température nécessaire à la trans formation des hydrocarbures.
La présente invention a pour objet une. installation du type ci-dessus défini; cette installation est caractérisée par le fait que chacun des tubes de réaction montés en pa rallèle est pourvu de moyens de nettoyage interne permettant d'opérer le nettoyage dudit tube pendant le fonctionnement de l'instal lation.
Dans cette installation, chacun des tubes de réaction peut être relié à une source de fluide de nettoyage sous pression par un distributeur pouvant être actionné lors d'un encrassage dudit tube et après que ce tube a été mis en dehors du circuit de transfor mation des hydrocarbures.
Les moyens de nettoyage interne de cha que tube de réaction peuvent être actionnés 'a la main ou automatiquement; ils peuvent être placés sous le contrôle, d'un organe avertisseur d'encrassage dudit tube. Un by- pass peut être monté entre le réservoir d'ali- mentation. de l'installation et le circuit dans lequel les hydrocarbures sont chauffés à une température voisine de leur transformation, mais n'excédant pas celle-ci.
Le dessin schématique ci-joint, donné à titre d'exemple, montre une forme de réali sation de cette installation.
La fig. 1 est une coupe verticale suivant la ligne I-I de la fig. 2, La fig. 2, une vue, partie en plan, partie en -coupe suivant la ligne II-II -de la fig. 1, de l'installation de la fig. 1, La fig. 3 une vue de profil, partie en coupe suivant- la ligne III-III de la fig: 1, de la même installation.
Dans. la description qui va maintenant être donnée de cette installation, ainsi que dans l'exposé de sou fonctionnement, il sera supposé -que l'on traite des huiles lourdes. usuelles, bien que cette installation\ permette également de traiter toute huile minérale à température d'ébullition relativement élevée, ainsi que les huiles obtenues à basse tempé rature à partir des lignites ou des schistes.
1 est le réservoir ctintenant l'huile lourde à traiter; 2 est une canalisation amenant cette huile à une pompe 3 qui-l'envoie, sous pression, dans le circuit de traitement; celui- ci comprend : I. Le dispositif de préparation de l'huile. II. Le dispositif de transformation de l'huile.
<I>I. Dispositif de</I> préparation <I>de</I> l'huile. II comporte les éléments suivants 1 Un réchauffeur 4 ayant la forme d'un serpentin disposé dans une chambre de chauf fage b, l'huile sortant de ce serpentin à une température de 300 C environ ;
2 Un tube 6 recevant cette huile et dé bouchant au fond d'un premier récipient mélangeur réchauffeur 7 entièrement rempli d'huile; ce tube plongeur 6 a une section transversale faible par rapport à la section horizontale du récipient 7 ; la vitesse d'arri vée de -l'huile dans ce récipient est grande et il en résulte un brassage énergique dans la partie inférieure de ce récipient; les di mensions du récipient 7, section horizontale et hauteur, la section du tube plongeur 6 et la vitesse d'arrivée de l'huile à travers ce tube sont réglées de manière telle que le brassage de l'huile qui arrive et de l'huile qui :est contenue dans le récipient est:
corn- plètemeût réalisé dans la partie inférieure -du récipient, par exemple dans. le tiers inférieur de la hauteur de ce récipient; de sorte que; dans la partie supérieure de ce récipient, les diverses -couches horizontales d'huile sont parfaitement homogènes au point de vue physique, c'est-à-dire que, dans chacune d'elles, les diverses molécules ont même température, même vitesse ascendante et même pression;.
3 Le second tube plongeur 8 partant de la partie supérieure du réservoir 7 et con duisant l'huile- sortant de ce réservoir au fond d'un second récipient mélangeur ré chauffeur 9 qui agit de manière similaire au premier. Ces récipients - mélangeurs réchauffeurs 7 et 9-sont montés dans la chambre der chauffe l'huile sortant du récipient 9 est à une température de 380 , de telle sorte que, d'une part,- aucune réaction destructive de cette huile n'a pu avoir lieu et. que, d'autre part, il suffira maintenant d'un apport de calories très faible et d'un temps très court pour déterminer la réaction de transformation des hydrocarbures lourds en hydrocarbures légers.
II. Dispositif <I>de transformation de</I> l'huile. Dans cet exemple, il est caractérisé par: 1 Une ou plusieurs nourrices 11, 11' re cevant du tube 10 l'huile préparée comme il a été dit ci-dessus ; 2 Les éléments de réaction proprement dits 12, dont chacun est constitué par un circuit relativement court formé de tubes de faible diamètre et de longueur relativement faible, tous ces éléments 12 étant identiques les uns aux autres, montés en parallèle sur chaque nourrice et pouvant être purgés iso lément et, pour ainsi dire, presque instanta nément de leur contenu hydrocarburé ;
30 ha chambre de chauffe commune 13 dans laquelle tous les éléments 12 se trou vent dans des conditions sensiblement iden tiques; 40 Un dispositif de réglage de la tempé rature de la chambre, ce dispositif étant d'un type approprié quelconque et permettant de porter l'huile contenue dans tous les élé ments à la température de réaction, 420" C dans le cas considéré, et permettant égale ment de maintenir la température entre les limites de l'intervalle thermique dans lequel la transformation peut être effectuée norma lement, intervalle qui, dans le cas considéré, est de 400 à 440 C ; 5 Des vannes de commande 14 et 14', qui permettent de mettre les éléments 12 en circuit ou hors de circuit, de démonter chacun de ces éléments et de le remplacer pendant que les autres sont en fonctionne ment;
60 La constitution de chaque élément 12 en plusieurs sections formées de tubes élé mentaires rectilignes reliés les uns aux au tres par des coudes 15 et pourvus de bou chons d'accès 16, l'écartement des divers tubes élémentaires d'un même -élément étant faible, tous les éléments de réaction étant disposés dans la chambre de chauffe de ma- nière telle que chacun de ces éléments ainsi que chacune de ses parties constitutives soit aisément accessible, démontable.
et rempla- qable en marche et sans qu'il en résulte d'arrêt ou de trouble dans le fonctionnement des autres éléments, des ouvertures 12' étant réservées dans les parois de la chambre de chauffe 13 pour ce démontage et ce rempla cement total ou partiel de chaque élément- 12, ces ouvertures 12' étant, en marche nor male, obturées par des volets;
7 Un réfrigérant 17 disposé à la sortie de chaque élément de réaction 12, ce réfri gérant pouvant être constitué, par exemple, par un serpentin, une vanne 17' étant montée à l'une des extrémités de ce réfrigérant ou à chacune de ses extrémités et permettant; en combinaison avec les vannes 14 ou 14', de mettre chaque élément 12 en circuit ou hors de circuit; 80 Un collecteur 18 recueillant les pro duits de la transformation sortant des divers réfrigérants 17;
9 Une canalisation 19 d'évacuation des produits recueillis dans le collecteur 18 et un clapet 20 de réglage de la pression dans le circuit, ce clapet permettant, par exemple, d'établir la pression à 45 kg par cm?, dans le cas ci-dessus considéré; 10 Un premier séparateur 21 des pro duits de la réaction de transformation; ce séparateur pouvant être constitué par un évaporateur dans lequel les huiles sont dis tillées de toute manière appropriée, par exemple par une injection de vapeur, et ce. séparateur étant .pourvu de a) une canalisation 22 de renvoi des huiles non transformées dans le réservoir de départ 1, en vue d'un nouveau traitement, une dérivation 23 avec vanne 24 pouvant.
être montée sur cette canalisation 22 pour le chauffage du four 13 et de toute l'instal lation, b) une canalisation 25 d'entrainement des. produits plus légers; 11 Un second séparateur 26 de récep tion de ces produits légers, ce second sépa rateur étant pourvu de: a) une canalisation 27 d'entrafnement des essences légères, -_ b) une canalisation 28 d'!évacuation des essences lourdés qui, suivant leurs qualités, peuvent être envoyées dans un réservoir 29 ou ramenées par la dérivation 30 dans le réservoir de départ 1.
A l'aide d'une installation de ce genre, il est possible de transformer en produits légers toute la_gamme des huiles minérales, jusqu'aux "fuels" les plus lourds, d'une part et,-d'autre part; les huiles obtenues à basse température, â . partir des lignites ou des schistes.
<I>Exemple:</I> Produit initial, fuel oil lourd de densité: 0,955; pression de régime: 45<B>kg;</B> tempéra ture à l'arrivée dans le premier mélangeur 7 : 300 0 C; température à la sortie du second mélangeur 9 : 380 0 C; température de la cham bre. de chauffe: 5001 C ; température à la sortie des capacités 12. 400 0 C ;
pourcentage d'essences légères recueillies en 27 par pas- sage dans l'installation: 28%; rendement volumétrique de l'opération: 83% (rapport du volume d'essence obtenu au volume d'huile traitée, -les volumes étânt mesurés à la tem pérature de 15 0 C); densité des produits re cueillis en<B>27:</B> - 0,728 ; densité des produits recueillis en 28 : '0,785.
La densité des produits recueillis en 27 et 28, ainsi que le pourcentage de chacun de ces produits par rapport au produit initial. traité, varie avec les conditions de chauffage.
. Au cours de la marche normale, et avec des huiles peu asphaltiques, on n'observe dans les appareils aucun dépôt de coke.
Dans le cas d.'huiles -très asphaltiques, ou dans le cas de goudron à basse tempé rature, il peut se produire un enorassage au bout d'un temps plus ou moins long; -cet encrassage est localisé dans les éléments de réaction 12.
Pour remédier à cet inconvénient, suivant la présente invention, ces éléments 12 peu vent être nettoyés en pleine marche, soit à la main, soit automatiquement. A cet effet, chaque élément 12 est com biné avec a) Des organes avertisseurs de l'encras- sage, ces organes comprenant: a) un pyromètre' 31, (@) des appareils de contrôle, par exemple, visuels ou acoustiques, non représentés, pla cés sous la dépendance de ce pyromètre, ces appareils pouvant comprendre, par exemple, un galvanomètre enregistreur, sonnerie, lampe, etc. ; b) Une vanne de purge 32 et un collec teur de purge 33;
c) Un canal -34 d'admission d'un fluide de nettoyage sous pression : vapeur ou autre, ce canal étant pourvu d'un distributeur d'ali mentation 35 ou 35': valve ou autre, bran ché sur\ une nourrice 36 ou 36' de fluide sous pression: vapeur d'eau, par exemple.
Lorsqu'il se produit un encrassage dans un tube, la, température de sortie donnée par le. pyromètre 31 de ce tube diminue immé diatement. Le galvanomètre et les appareils de contrôle donnent l'alarme.
Dans le cas de commande à main, la manaeuvre est la suivante: Ott ferme la vanné 14 d'admission de l'hydrocarbure dans le. tube accidenté. On ouvre sa vanne de purge 32 et l'huile con-. tenue est recueillie dans son réservoir de purge 33. On ouvre la; vanne 35 et le jet de vapeur introduit dans l'élément encrassé 1.2 décape parfaitement l'intérieur de cet élément. Ott agit ensuite sur- les vannes dans (ordre inverse.
La manoeuvre est rapide et ne demande qu'un seul opérateur.
Dans le cas de commande automatique du décrassage, toutes ces opérations sont effectuées .automatiquement, les vannes 32 et 35 pouvant, alors, être constituées par des tiroirs actionnés par un piston soumis à- l'ac tion d'un fluide sous pression.
La totalité des éléments de transforma tion 12 peut être mise hors circuit à l'aide :d'un by-pass 37 muni d'une vanne 38, l'huile sortant du second mélangeur 9 étant, alors, renvoyée directement dans le réservoir 1.
Un pyromètre 39 peut, naturellement, être monté à la sortie du dernier mélangeur, chaque mélangeur pouvant, également, être pourvu d'un appareil de ce genre.
Un carneau 40 envoie dans la chambre de chauffe 5 les gaz brûlés du foyer 13 ceux-ci sortent de la chambre 5 en 41.
La vitesse de passage des huiles dans les éléments de transformation 12 est réglée par le débit imposé à la pompe 3 et est telle que la durée de séjour de ces huiles dans les éléments 12 soit très courte, de l'ordre de deux minutes environ.