CH183462A - Procédé de transformation sous pression et en phase liquide d'hydrocarbures à points d'ébullition élevés en hydrocarbures ayant des points d'ébullition moins élevés. - Google Patents

Description

Proc6d6 de transformation sous Pression et en Phase liquide d'hydrocarbures ä points d'6bullition elev6s en hydrocarbures ayant des points d'ebullition moins eleves. Dans les brevets suisses no 161312 du 17 fevrier 1932 pour: "Procedg pour la trans- formation, en Phase liquide et par chauffage sous Pression, d'hydrocarbures ä temperature d'ebullition elevee en hydrocarbures ä temps- rature d'6bullition moins elevee, et installa- tion pour la mise en aeuvre de ce proced6" et n 162745 du 17 mars 1932 pour: "Ins tallation pour la transformation, en Phase liquide et par chauffage sous Pression, d'hydrocarbures ä temperature @d'ebullition elev6e en hydrocarbures ä temperature d'6bul- lition moins elevee", 1'inventeur a decrit un proc6de de transformation moleculaire, sous Pression et en Phase liquide, d'hydrocarbures par Passage de ceug-ei dans deug zones dis tinctes: une zone de ehauffage et une tone de r6action; suivant ce procede, un courant unique @d'hydrocarbures chauffe ä la tempe- rature desiree Jans la zone de chauffage est, ä son entree dans la zone de reaction,,divise en plusieurs eourants derives identiques qui sont Portes ä une tsmp6rature suffisante ä 1'accomplissement de la transformation mole- culaire.

Par 1'applicatiön de ce proced6, cette transformation peut etre realisee remar- quablement de maniere continue et saus for- mation dans les tubes de depöts de carbone genants.

La presente invention se rapporte ä un proced6 dans lequel la transformation sous Pression et en Phase liquide -d'hydrocarbures ä points d'ebullition elev6s en hydrocarbures ä points d'ebullition moins glev6s, est @egale- ment r6alisee par Passage de ceug-ei dans deug zones distinetes: une zone .de chauffage et une zone de reaction, les hydrocarbures Passant en courant unique dans la zone de chauffage et ce courant etant divise en cou- rants deriv6s dans la zone de reaction; sui- vant la presente invention,dans la zone de chauffage, les hydrocarbures regoivent tonte la quantite de calories ndcessaire pour leur transformation moleculaire ulterieure et, dans la zone @de reaction, des moyens sont prAvus pour los proteger contre des deperditions de chaleur vors 1'exterieur, de facon .ä los main- tenir ä une temperature suffisamment elevee pour permettre cette transformation molecu- laire dans ces.divers courants.

Suivant un mode particulierement inte ressant d'execution de la presente invention, los divers courants derives circulant dans la zone de reaction sont places dans des condi- tions physiques differentes los unes des autres, de tolle Sorte quo, dans ces divers courants derives, la transformation peut etre poussee .ä des degres differents, los produits donnes par ces divers courants Atant, par Suite, differents los uns .des autres.

Ces conditions physiques distinetes dans los divers courants derives peuvent etre creees de fagons variees; ainsi: a.) los quantites d'hydrocarbures consti- tuant divers courants derives peuvent etre differentes los unes des autres, ou bien b) los vitesses de circulation des hydro- carbures dans divers courants,derives peuvent etre differentes los unes des autres, ou bien c) los sections transversales de divers cou- rants deriv's peuvent Ure differentes los unes des autres, etc.

La presente invention a egalement pour objet une installation de mise en Oeuvre du procede ei-dessus 4efini, caracterisee par: a) un circuit unique de chauffage des hydrocarbures, ce circuit etant constitue par un serpentin recevant los hydrocarbures dune canalisation sous Pression et dispose Jans une chambre de chauffe; b) un distributeur relie dune Part ä la sortie du serpentin precite et d'autre Part aux capacites tubulaires de transformation des hydrocarbures ; c) cesdites capacites tubulaires de trans- formation des hydroc@rbures, ces capacites etant montees en parallele Sur ee distribu- teur; d) des moyens de protection de ces capa- cites et de leur contenu contre des d6perdi- tions de chaleur, en vue d'a.ssurer 1'execution de la transformation.

Le dessin schematique ei-joint montre, ä titre d'egemple, une forme d'execution de cette installation.

La fig. 1 en est un plan, La fig. 2, une elevation.

Dans ces deux figures, los memes signes de reference designent los memes Alements. 1 est 1e bac d'alimentation de 1'installa- tiön. Ce bac est relie par la canalisation 2 ä un bac melangeur 3 qui, par la canalisation 4, alimente une pompe de refoulement 5. Cette pompe envoie, ä la Pression desiree, los hydrocarbures ä, traiter, ä travers la cana- lisation 6 Jans 1e serpentin de chauffage 7. Ce serpentin de chauffage 7 est place dann un four 8 qui peut etre chauffe, par exem- ple, par los brssleurs alimentes par des pro= RTI ID="0002.0270" WI="8" HE="4" LX="1213" LY="992"> duits residuels, gaz ou autres, resultant du traitement des hy.drocarbures Jans 1'installa- tion. Ici, ce four de chauffage 8 est divise en deux compartiments 9, 10 par une cloi- son 11. Dans ce four, 1e serpentin 7 est dispose de maniere tolle quo los Ilydrocar- bures ä traiter soient, ä leur point de sortie du four, Portes ä une temperature suffisante pour 1'execution de la reaction de transfor- mation, sans quo, toutefois, ceux-ei puissent y etre soumis, en un point quelconque, ä une surchauffe capable de determiner la forma- tion de depöts de carbone.

Uri distributeur 12 est raccorde ä la sor- tie du serpentin 7. Ce distributeur 12 ali- mente, par 1'intermediaire de vannes 4 haute Pression 13a, 13b,<B>13e,</B> 13d, los capacites tubulaires de reaction 14a, 14b, 14e, 14d. En fig. 1, ces diverses capacites de reaction 14a, 14b, 14e, 14d ont des volumes distinets los uns des autres; los differences entre los vo- lumes de ces capacites peuvent etre obtenues en los constituant ä 1'aide de tubes de meme diametre, mais de longueurs distinotes los unes des autres ou bien ä 1'aide de tubes de meme longueur, mais de diametre distincts los uns des autres ou bien encore ä 1'aide de tubes de longueurs et de diametres die tincts los uns .des autres. Chaque capacite tubulaire de reaction est pourvue dune en- veloppe calorifuge qui maintient les hydro- carbures contenus .dans cette capacite ä une temperature suffisante pour 1'execution de la transformation moleculaire. Les enveloppes calorifuges des diverses capaciUs tubulaires sont representees en 15a, 15b, 15e, 15d. Cha- cune de ces capacites de reaction est pourvue <B>Tun</B> detendeur; ces detendeurs sont indiques en 16a, 16b, 16e, 16d; chacun de ces deten- deurs est demontable.

A la suite de chacun de ces detendeurs est montee une vanne ä hasse press:ion; les diverses vannes de ce genre sont figurees en 17a, 17b, 17e, 17d. De la sorte, sann arret de 1'installation, ä 1'aide de sa vanne haute Pression et de sa vanne hasse Pression, chaque capacite tubulaire peut etre separee du reste de 1'installation, demontee, nettoyee et re- montee ou remplacee.

Un evaporateur est dispose ä la suite de chaque vanne ä brise Pression; les divers evaporateurs sont representeo en 18a, 18b, 18e, 18d. Chacun de ces evaporateurs 18a, 18b, 18e, 18d est relie par une canalisation 19a, 19b, 19e, 19d ä une tour de fractionne- ment commune 20. Cette tour de fractionue- ment 20 Porte, ä sa Partie superieure, une canalisation 21 d'evacuation des produits gazeux et des vapeurs, tandis que, ä, des niveaux divers 22a, 22b, 22e, de cette tour, sont disposees des tubulures de prelevement 23a, 23b, 23e. Par ces tubulures, les produits moyens, tels que les bas-oils, les kerosenes peuvent etre recueillis. Une canalisation 24 partant de la Partie inferieure de rette tour de fractionnement, permet 1'evacuation des produits qui doivent etre traites ä nouveau. Ces produits sont conduits au bac 3 par une camalisation 25 avec vanne 25', tandis qu'une canalisation 26 aveo vanne 26' permet de de- river une Partie de res produits, lorsque cela est desirable.

Chaque capacite tubulaire de reaction est pourvue d'appareils de contröle pyrometrique situes pres de ses extremites, dans 1e but de permettre de suivre la marche de la reaction endothermique qui s'y accomplit; pour les divers tubes, ces appareils sont schema- tiquement indiques en 27a-28a, 27b-2:8b, 270-28e, 27a-28d. Chaque capacite tubu- laire de reaction peut, egalement, etre pour- vue de moyens de refroidissement des hydro- carbures quelle contient, qui sont utilises de toute maniere desiree. A cet effet, par exemple, une canalisation 29 partaut du bac 1 alimente une pompe 30 qui, par une canali- sation 31, alimente deux distributeurs 32 et 33 sur lesquels sont montees des .derivations avec vannes 32a, 32b, <B>32e,</B> 32d, 33a, 33b, 33e, 33d respectivement reliees aux tubes .de r6ac- tion correspondants et pourvues de robinets d'isolement. Des derivations 34a, 34b, 34e, 34d montees sur les tubes de reaction per- mettent de purger 1'huile sous Pression con- tenue dans chacun de ces tubes dans 1'evapo- rateur correspondant en ouvrant des vannes 35a, 35b, 35e, 35d.

Chacun de ces evaporateurs, 1'evapora- teur 18a, par exemple, est egalement pourvu: 1e ä sa Partie inferieure, dune canalisa- tion 36a permettant 1'evacuation des huiles r6siduaires; 2e d'une canalisation 37a placee ä une hauteur convenable et permettant 1e soutirage dune Partie des huiles devant etre soumises, ä nouveau, au meme traitement.

Enfin, une caualisation 38, avec vannes 38a, 38b, <B>38e,</B> 38d sert -de by-pas:s entre la canalisation 6 et les tubes de reaction et per- met d'.equilibrer les Pressions des deux cötes de la vanne ä haute Pression de chaque tobe avant 1'ouverture de cette derniere vanne, nette canalisation etant, ä cet effet, pourvue de derivations raccordees ä res divers tubes.

Une installation ainsi Uablie permet de traiter n'importe quel produit de pArole, ainsi que toutes les huiles de distillation ä hasse temperature et permet d'obtenir toute la gamme des derives du petrole.

Exemple: Le bar d'alimentation 1 est rempli avec un mazout paraffineux ayant un point de congelation .de -i-- <B>38'</B> C. La Pression de re- foulement de la pompe 5 est de 32 kilos. La temperature des hydrocarbures ä la sortie

du four 11 est de <B>435'C.</B> Les tubes 14a et 14b ont une meme longueur de 8 metres, mais des diametres differents, 50 mm pour 1e tübe 14a, 65 mm pour 1e tube 14b. Le tobe 140 a une longueur de 12 metres et un diametre de 65 mm. Dans ces conditions, 1e tube 14a donne peu de produits Legers et une Brande quantite de mazout ä point de congelation abaissi. L'evaporateur 18a re tient un mazout ayant un point de congela tion de -i- 9 et 1e sommet de 1'evaporateur debite un gas-oil ayant un point de conge lation de -I- <B>V C.</B> C. Le tube 14b travaille en gas-oil. L'evaporateur 18b retient un ma zout ayant un point de congslation -f- 8 C; 1e sommet de cet evaporateur debite un gas oil de point de comgelation 0 C. Le tube 14c travaille en reaction prolongee et permet d'obtenir un pourcentage plus considerable .de kerosene et de .gasoline. L'evaporateur correspondant retient des huiles residuaires ayant un point de congelation -11 C et une densite de 1,060.

Comme Clans toutes les colonnes de frac tionnement, la tour 20 permet 1e soutirage des produits .de charge .des plateaux. La canalisation 21 debite des vapeurs de gaso line et les gaz.

Le tube 14d est un tube de reserve des tin6 ä permettre soit un . changement de marche, soit 1e remplacement de 1'un des tubes 14a, 14b, 14c; ce tobe 14d est relie au distributeur par un raccord permettant 1e montage, sur ce dernier, d'un tobe 14d qui peut eire identique ä 1'un quelconque des tubes 14a, 14b, 140 ou bien different de ceux-ci.

Dans les conditions ei-dessus exposees, les durees de sejour des hydrocarbures Por tes en reaction peuvent etre les suivantes, approximativement: Duree de sejour dans 1e tube 14a = 75 sec. Duree de sejour dans 1e tube 14b = 120 sec. Duree de sejour Jans 1e tube 14e = 180 sec.

Claims (9)

1. R,EVENDICATIONS I Procede continu de transformation saus Pression et en Phase liquide d'hydrocar- bures ä points d'@ebullitions elevAs en hydrocarbures ä points d'ebullitions moins eleves par passalte dans deux zones dis- tinctes: une zone de chauffage et une zone de reaction, les hydrocarbures Passant en courant unique dans la zone de chauffage et ce courant etant divise en courants .de- rivAs dann la zone,de reaction, ce procede etant caracterise par 1e fait que, @dans la zone de ehauffage, les hydrocarbures regoivent la quantite .de calories voulue pour leur transformation moleculaire ulte- rieure et .dans la zone de reaction, des moyens sont prevus pour les proteger contre des pertes de chaleur vers 1'exte- rieur, de fagon ä les maintenir ä une tem- p6rature suffisamment elevee pour per- mettre cette transformation moleculaire .dans les divers courants. II Installation de mise en Oeuvre du procede selon la revendication I, caracterisee par un circuit unique pour 1e chauffage des hydrocarbures ä leur temperature -de transformation, ce circuit Atant constitue par un serpentin recevant les hydrocar- bures dune canalisation sous Pression et dispose dann une chambre de chauffe, un distributeur relie dune pari ä la sortie de ce serpentin et d'autre pari ä des capa- cit6s tubulaires .de transformation des hydrocarbures, ces capacites tubulaires etant montees en parallele sur ce,distribu- teur, et,des moyens pour proteger lesdites capacites et leur contenu contre des pertes de chaleur vers 1'exterieur en vue -d'assu- rer 1'execution de la transformation. SOÜS-REVENDICATIONS 1 Procede selon la revendication I, carac- teris6 par 1e fait que divers courants t1e- riv6s circulant dans la zone de reaction sont places Jans des conditions physiques distinctes les unes des autres, afin que, dans ces divers courants derives, la trans- formation soit poussee ä des degres dif- ferents.
2. 2 Procede selon la sous-revendication 1, caracterise par 1e fait que les quantites d'hydrocarbures constituant divers cour- rants derives sont differentes les unes des autres.
3. 3 Procede suivant la sous-revendication 1, caracterise par 1e fait que, dans ces cou- rants derivess, les vitesses de circulation des hydrocarbures sont differentes les unes des autres.
4. 4 Procede suivant la sous-revendication 1, caraet6rise par 1e fa.it que les sections transversales de divers courants .d6rives sont differentes les unes des autres.
5. 5 Installation suivant la revendication II, caract6risee par 1e fait que plusieurs capacit6s tubulaires de transformation ont des volumes differents les uns des autres.
6. 6 Installation suivant la sous-revendication 5, caract6risee par des capacites tubu- laires de transformation de diametres differents les uns des autres et de meme longueur.
7. 7 Installation suivant la sous-revendication 5, caracterisee par es capacites tubu- la.ires de transformation de meme dia- metre et de longueurs differentes les unes des autres.
8. 8 Installation suivant la sous-revendication 5, caracterisee par des capacites tubu- la.ires de diametres differents les uns des autres et de longueurs differentes les unes des autres.
9. 9 Installation suivant la revendication 1I, caracterisee par des capacit6s tubulaires de reaction de secours. 1.0 Installation suivant la revendication II, caracterisee par 1e fait que chaque capa- cit6 tubulaire de reaction est pourvue de moyens de mise hors circuit pendant 1e fonctionnement des autres capacites de reaction. 11 Installation suivant la revendication II, caracterisee par 1e fait que l'une, au moins, des capacites tubulaires de trans- formation est pourvue d'un d6tendeur. 12 Installation suivant la sous-revendication 11, caracterisee par 1e fait que l'une, au moins, .des capacites tubulaires de trans- formation. est pourvue d'un detendeur de- montable. 13 Installation suivant la revendication II, caract6risee par un evaporateur propre ä chaque capacite tubulaire de transforma- tion et une tour de fractionnement unique ä laquelle est raccordee la tubulure d'echappement des gaz de chacun .des 6vaporateurs precites. 14 Installation suivant la reven.dication II, caract6risee par 1e fait que l'une des capa- cites tubulaires de reaction, au moins, est pourvue d'un by-pass pour la purge Jans son evaporateur apres sa mise hors cir- cuit. 15 Installation suivant la revendication II, earaet6risge par un by-pass pour 1e rem- plissage et la mise sous pression de chaque. capacite tubulaire avant sa remise en circuit. 16 Installation suivant la revendication II, earaeterisee par 1e fait que l'une, au moins, des capacites tubulaires de trans- formation est pourvue de moyens de re- froidissement des hydrocarbures quelle contient. 17 Installation suivant la sous-revendioation 1,6, caracterisee par la disposition, sur au RTI ID="0005.0267" WI="9" HE="4" LX="1083" LY="1517"> moins une capacite tubulaire de transfor- mation, dune canalisation d'admission dans cette capacite d'hydrocarbures ayant une temperature inferieure ä la tempAra- ture de transformation. 18 Installation suivant la sous-revendication 13, caracterisee par 1e fait que 1'evapora- teur dune capacite tubulaire de trans- formation, au moins, est pourvu dune canalisation de soutirage des produits lourds, -d'une canalisation de soutirage des produits de densites interm6diaires et dune canalisation d'echappement des pro- duits Legers.