Procédé pour réduire l'action corrosive de gaz de combustion sur un métal. On sait. que les produits de combustion des combustibles sont corrosifs et. attaquent les parties métalliques avec lesquelles ils vien nent en contact. Les agents corrosifs sont. principalement des composés soufrés, aussi le problème de la corrosion est-il important clans le cas des produits de combustion des huiles de pétrole, ces dernières contenant nor malement de 1 à 3 /a de soufre.
La présente invention a pour objet un procédé pour réduire l'action corrosive, sur un métal, de gaz de combustion venant en contact avec ce métal, procédé caractérisé en ce qu'on introduit, au plus tôt dans la cham bre de combustion, au moins -une amine ter tiaire hétérocvclique, de manière qu'une partie au moins de cette ou ces amines soit incorporée dans les gaz de combustion avant. due ceux-ci soient. en contact avec le métal à une température où se produirait la corrosion. L'amine, ou le mélange d'amines, peut être introduite dans la. chambre de combustion, de manière à s'incorporer aux gaz de .combustion avant qu'ils ne viennent en contact avec les parties métalliques.
Les amines et le lieu où elles sont introduites doivent être choisis de telle facon que même si les amines ont. subi un cracking, il reste au moins une proportion no table de leurs homologues inférieurs comme constituants des gaz. Il ne faut qu'une faible quantité d'amines. On peut avantageusement utiliser les amines sous forme de la fraction obtenue par distillation du goudron de lionille et constituant ce qu'on appelle ordi- nairement les bases supérieures du goudron de houille, et on utilise de préférence les bases de ce type dont le point d'ébullition n'est pas inférieur à 250 ni supérieur à 350 C.
Quoique leur composition chimique soit incertaine, ces bases sont- constituées en _ grande partie par des homologues de la pyridine et de la quinoléine.
Il est déjà connu de faire certaines addi tions aux combustibles liquides, en particulier à ceux qui sont employés dans les moteurs à combustion interne, et parmi ces additions, de la pyridine ou d'autres amines. La présente invention diffère donc de tous ces procédés de combustion, dans lesquels des amines ter tiaires étaient simplement ajoutées au com bustible. Il est important. que .des amines soient réellement présentes dans les .gaz de combustion après que ceux-ci ont quitté la chambre même de combustion, afin qu'elles viennent en contact avec le métal avec lequel les gaz de combustion viennent en contact et qu'ils tendent normalement à corroder.
Il est préférable de les introduire dans ces gaz en un point extérieur à la chambre de combus tion même; cependant, à condition que l'amine ne soit pas toute détruite par combustion, elle peut être introduite dans la chambre de com bustion d'un four, en un point proche de la sortie de ce four.
On a trouvé que l'introduction de ces amines réduit notablement l'attaque corrosive du métal par l'acide sulfurique déposé par les gaz. En général, il est. évident que l'acide sulfurique n'est pas présent comme tel dans les gaz, mais ceux-ci contiennent du dioxyde de soufre qui tend à s'oxyder en trioxyde de soufre qui se condense alors en acide sulfu rique dès que la température tombe au-dessous du point :de condensation de l'acide. Le pro cédé selon l'invention s'applique donc parti culièrement bien à la protection de toutes sur faces métalliques qui sont à une température inférieure à ce point de condensation.
Cepen dant, les composés soufrés ne sont. pas la. seule cause de la. corrosion, et des surfaces métal liques à une température supérieure à celle du point de condensation de l'acide sulfu rique sont également protégées.
Les amines peuvent être introduites comme telles, ce qui est en général le plus avantageux, mais quand la chambre de com bustion est petite, l'introduction de la très faible quantité requise présente des diffi cultés pratiques. Celles-ci peuvent être évitées en dissolvant les amines dans un solvant, par exemple une huile hydrocarbonée ou une so lution aqueuse d'acide tartrique, ou en les dispersant dans quelque autre diluant liquide, pour former une solution ou une suspension qui peut être introduite dans un four, à un point où la température est comparativement faible.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux appareillages destinés à la mise en oeuvre du procédé objet de l'invention. La fig.1 est une coupe d'un four.
La fi-. 2 est une vile schématique d'une turbine et organes annexes.
Une première mise en aeuvre du procédé objet de l'invention se rapporte à l'inhibition dela corrosiond'un métal entraitement dans un four métallurgique, par introduction d'amines dans ce four. Le four représenté (fig. 1), uti lisé pour le chauffage de barres métalliques, comprend une longue chambre de combustion 1 dans laquelle brûle de l'huile d'un brûleur 2. Des barres métalliques 30 sont poussées dans le four par un piston hydraulique 3 et reti rées ime à une par une porte 4 à l'extrémité chaude du four. Les gaz de combustion s'écoulent. en sens inverse du mouvement des barres et sortent. du four par une bouche 5.
La température dans le four détroit- d'une manière continue du brûleur à la bouche, les barres 30 étant approximativement aux tem pératures suivantes (voir 1) : zone a: 1200<B>0</B> C; zone b: 800 à. 1_20011 C; zone c: 600 à 800 C; zone d.: 300 à 600 C; zone e: 200 à 300 C et zone f : 50 à 200 C.
Les amines sont introduites dans le four par une tuyère 6, goutte à goutte par exem ple, la. tuyère 6 traversant la paroi du four en une région où la température des barres est d'environ 450 C. Les amines s'écoulent ainsi sur les barres qui sont à une température inférieure au point de condensation de l'acide sulfurique dans les gaz et s'évaporent, et la corrosion et l'éeaillaae des barres sont considérablement réduits.
La fig. 2 montre une installation pour une seconde mise en ceuvre du procédé objet. clé l'invention, relative à. la protection d'une turbine et d'un échangeur de chaleur ou de tout autre appareillage métallique placé après la turbine, les amines étant introduites entre une chambre de combustion et une turbine à gaz entraînée par les gaz de combustion prove nant de la chambre. L'installation représentée comprend une turbine 10 et. une chambre de combustion 11 à partir de laquelle les gaz sont conduits à la turbine.
Un combustible liquide est. amené à un brûleur 1.2 par un tuyau 13; il est brûlé dans la. chambre 11 avec de l'air qui est amené en 14 à un compresseur 15 qui le chasse à travers un échangeur de chaleur 16 jusque dans la chambre de combustion 11. L'échangeur de chaleur 16 est traversé par les gaz chauds venant de la turbine 10 et qui s'échappent ensuite par une cheminée 17. Dans le canal 18, entre la chambre de eom- bustio.n 11 et la turbine 10, les gaz peuvent être à une température comprise entre 500 et 6i00 C, très supérieure au point. de conden sation de l'acide sulfurique.
Même dans ce cas, la protection des parties métalliques de la turbine peut être obtenue en injectant. des amines .dans le canal 18, en 19, au moyen d'un injecteur représenté schématiquement en 20. Dans beaucoup d'installations à turbines à<U>gaz,</U> les gaz de combustion sont dilués avec de l'air ou un autre gaz dans le canal de pas sage, et dans de telles installations on peut utiliser le gaz de dilution pour amener les amines à la turbine.
Il est évident que certaines amines peuvent être décomposées ou détruites dans nui courant rapide de gaz de combustion à haute température, mais on a constaté que dans les conditions régnant dans le canal de passage d'une turbine à .gaz, il subsiste une proportion notable d'amines.
D'une autre manière, ou en plus, des amines peuvent être injectées par un injec teur 22 dans le circuit de la turbine à gaz entre celle-ci et l'échangeur de chaleur, comme représenté en 21, de manière à pré server l'échangeur de chaleur.
Quand les amines sont utilisées telles quelles, et non dissoutes ou diluées, elles peuvent être introduites par volatilisation au inoi-en d'un mèche d'amiante ou autre qui les projette dans le circuit des gaz de combustion ou des gaz utilisés pour diluer les gaz de com bustion, ou elles peuvent être vaporisées exté rieurement, la vapeur étant introduite dans les uns ou les autres de ces gaz.
On sait que des amines tertiaires existent communément dans les combustibles tirés du goudron de houille, et, par conséquent, de pe- ttes quantités d'amines peuvent. se trouver dans les produits de combustion, si la com- bustion d'un tel combustible est incomplète. Toutefois, la. concentration dans les gaz des amines provenant de cette source est insuffi sante pour exercer un effet notable. Par ail leurs, il n'est pas nécessaire d'utiliser une quantité considérable d'amines.
Par exemple, clans un four brûlant 22 700 litres d'huile combustible par heure, on peut introduire clans le fond du four 22,7 litres à l'heure d'huile de pétrole légère ou d'un combustible tiré du goudron de houille, contenant 5<B>%</B> de bases supérieures du goudron de houille. Comme autre exemple, dans un four brûlant un gaz sulfureux à raison de 85 000 m3/heure, la vitesse d'introduction des amines tertiaires dans les gaz quittant le four peut être de -1,54 litres/heure.