CH701832B1 - Processus pour l'obtention d'hydrocarbures liquides à partir de la rupture de molécules de carbone et hydrogènes. - Google Patents
Processus pour l'obtention d'hydrocarbures liquides à partir de la rupture de molécules de carbone et hydrogènes. Download PDFInfo
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Abstract
Processus pour l’obtention d’hydrocarbures liquides à partir de la rupture de molécules de carbone et hydrogène en utilisant des matériaux de déchets chimiques, textiles, biomasse et tout autre qui, étant triturés par une turbine et transférés à la chambre principale, ayant élevé leur température pour l’élimination de l’eau, on leur applique de l’énergie cinétique et de frôlement avec des réactifs choisis, afin de casser ainsi les chaînes et séparer les éléments mentionnés précédemment et restructurer les chaînes longues ou courtes pour l’obtention par la distillation et la condensation, des hydrocarbures sélectionnés.
Description
[0001] L’invention suivante se focalise sur l’étude de la solution à un problème universel grave, lié à l’actuel manque de combustibles pour satisfaire la grande demande existante, et auquel on ajoute la recherche infatigable de combustibles non dérivés du pétrole et la diminution de la pollution de l’environnement.
I. Antécédents de l’invention
[0002] Il existe plusieurs formes pour obtenir des combustibles. Par exemple, une raffinerie est un complexe énorme où le pétrole brut se soumet d’abord à un processus de distillation ou séparation physique, et ensuite à des processus chimiques. Le pétrole peut être classé dans quatre catégories: paraffinique, naphténique, asphaltique ou mixte et aromatique.
[0003] Les raffineries diffèrent beaucoup les unes des autres, selon les technologies et les schémas de processus employés, ainsi que leur capacité. Il y en a pour traiter des pétroles doux, des pétroles lourds ou des mélanges de tous les deux. Le raffinage est accompli en plusieurs étapes. Le premier pas du raffinage du pétrole brut est exécuté dans les tours de «distillation primaire». Dans leur intérieur, ces tours opèrent à une pression avoisinant l’atmosphérique et sont divisées en nombreux compartiments. Le brut arrive à ces tours après avoir passé par un four, où il est «cuisiné» et transformé en vapeur. Ces vapeurs entrent par la partie inférieure de la tour de distillation et montent à travers les plateaux. Au fur et à mesure qu’ils montent, ils perdent chaleur et ils sont refroidis. Lorsque chaque composant vaporisé atteint sa propre température, il est condensé et se dépose dans son plateau respectif, auquel certains conduits sont reliés et par lesquels les différents courants qui se sont séparés dans cette étape, sont recueillis. Le «brut réduit», c’est-à-dire, celui qui n’est pas arrivé à s’évaporer dans cette première étape, tombe au fond de la tour. Ainsi, par exemple, la tour de «distillation au vide» reçoit le brut réduit provenant de la première étape et soutire des gazoles lourds, bases paraffines et résidus. L’Unité de Craquage Catalytique ou de Cracking reçoit des gazoles et des bruts réduits pour produire fondamentalement de l’essence et du gaz propane. L’outil de base du raffinage est l’unité de distillation. Les hydrocarbures avec une masse moléculaire moins élevée sont ceux qui se vaporisent à des températures plus faibles, et les molécules plus grandes s’évaporent au fur et à mesure que la température augmente. Le premier matériel distillé à partir du brut est la fraction d’essence, suivie par l’essence et finalement le kérosène. D’autre part, nous avons ce qui s’appelle le processus de craquage thermique, qui s’est développé dans un effort pour augmenter le rendement de la distillation. Dans ce processus, les parties les plus lourdes du brut sont réchauffées à de hautes températures sous pression. Ceci divise (craque) les grandes molécules d’hydrocarbures en molécules plus petites, ce qui accroît la quantité d’essence – composée de ce type de molécules – produite à partir d’un baril de brut.
[0004] Plus tard on inventa un processus de cokéfaction dans lequel les fluides sont recirculés; le processus fonctionnait pendant beaucoup plus de temps, avec une accumulation de coke assez diminuée. Beaucoup de raffineurs ont adopté ce processus de pyrolyse à pression.
[0005] Dans la décennie de 1930 deux autres processus de base furent introduits; l’alkylation et le craquage catalytique, qui ont additionnellement augmenté l’essence élaborée à partir d’un baril de brut. La fabrication de ces produits a donné naissance à la gigantesque industrie pétrochimique, qui produit des alcools, des détergents, caoutchouc synthétique, glycérine, engrais, soufre, solvants et matières premières pour fabriquer des médecines, du nylon, matières plastiques, peintures, polyesters, additifs et compléments alimentaires, explosifs, colorants et matériaux isolants.
[0006] La fin du pétrole bon marché et l’imminente crise du combustible ont déterminé la génération d’alternatives comme les combustibles – biodiesel ou bioéthanol – «neutres en émissions de carbone». Le brûlage de biocombustibles simplement restitue à l’atmosphère le dioxyde de carbone que les plantes ont absorbé quand elles poussaient dans le champ. La difficulté est simplement qu’il n’y a pas assez de terre arable dans laquelle cultiver toutes les cultures de biocombustible nécessaires pour satisfaire l’appétit vorace des pays industrialisés. Le biodiesel a aussi fourni une issue pour la surabondance de cultures modifiées génétiquement (transgéniques) que les consommateurs rejettent dans le monde entier. L’industrie du biodiesel signale que pour le traitement des biocombustibles il faudra construire de grandes usines de raffinerie près des zones agricoles ou des forêts, où la matière première se développe. Le biodiesel devra alors être transporté aux postes d’essence de la même façon que le pétrole.
[0007] D’autre part, le méthanol apparaît comme un combustible alternatif devant la toxicité des émissions des essences et la destruction de la couche d’ozone. Également, le pouvoir calorifique de l’essence est approximativement le double du pouvoir calorifique du méthanol, le rendant ainsi plus rentable. On produisait originairement du méthanol par distillation destructive de fragments de bois. Cette matière première a donné lieu à son nom alcool de bois. Cette réaction emploie de hautes températures et pressions, et a besoin de réacteurs industriels grands et compliqués. Il existe différents processus pour l’obtention de méthanol, à savoir: le Processus Lurgi et le processus ICI.
[0008] Ayant développé et analysé une série de processus déjà connus et afin de nous introduire dans l’objet d’invention de cette demande, nous devrions expliquer certains avantages de l’invention proposée qui dépassent largement les différentes formes de distillation du pétrole, la réduction de la pollution et l’utilisation des ressources naturelles.
[0009] Dans notre nouveau processus on utilise des matières premières naturelles, comme la biomasse, toute sorte de déchets (comme nous expliquerons par la suite) où le pouvoir calorifique qui possède la matière première, garantit qu’elles seront transformées en gazole ou un autre hydrocarbure, et le volume de ce dernier sera celui qui contienne le 80% de son pouvoir calorifique. C’est-à-dire qu’à partir de quatre kilogrammes d’une matière première de 2500 kcal/kg, on obtiendrait un kilogramme de gazole de 8000 kcal.
[0010] Un autre but de l’invention est d’atteindre, au moyen de ce processus, la transformation du pouvoir calorifique, de valorisation difficile dans les matières premières initiales, en un combustible facile à valoriser et à utiliser, ayant l’avantage d’avoir multiples utilisations dans des éléments mécaniques, qui lui confèrent un plus grand rendement. Par exemple, si on utilisait de la biomasse pour produire de l’électricité avec le cycle chaudière turbine à vapeur, on obtiendrait un rendement de 22%; si cette même biomasse était transformée en gazole, avec un rendement supérieur à 80%, et si on utilisait ce gazole dans une centrale électrique de cycle combiné dont le rendement est de 55%, le rendement total serait de 44%.
[0011] Actuellement, dans le secteur du transport on peut utiliser notre combustible, mais pas la matière première que nous avons employée. Dans ce processus, par chaque kilowatt consommé nous produirons deux litres de gazole. Dans certains cas le gazole obtenu dans le processus peut apparaître un peu trouble; les causes peuvent découler de la matière première utilisée ou d’une certaine variation dans le processus, c’est par cette raison que nous disposerons d’une tour de distillation indépendante du processus principal, dans laquelle on accomplira une seconde distillation, où les résidus de ce processus seront restitués à la chambre principale. L’eau recueillie dans le condenseur est passée par un système de filtres pour décanter les hydrocarbures qui ont été emportés par l’eau; ceux-ci sont aussi renvoyés à la chambre principale. Tout de suite après, cette eau est distillée et ne représente aucun problème. Si l’installation est suffisamment grande, parmi les solides que nous avons recueillis à la fin du processus principal, on pourra toujours récupérer une partie des zéolites (si on emploi ce matériel) qui se seraient précipités ou qui auraient été emportés par les inorganiques. Il y a des matières premières comme la lignine du bois qui contient significativement davantage d’atomes de carbone que des molécules d’hydrogène, et c’est par cette raison qu’elle produit une grande quantité de charbon de coke, où l’on procédera à la récupération de celui-ci, en le décantant du reste des résidus solides. Au cas où la matière première était écorce et paille de riz, on récupérerait la silice qu’elle contient. Dans le cas des boues de papeterie, on récupérerait la silice, l’alumine et le charbon. Du pétrole avec beaucoup de soufre, non utile pour les distilleries conventionnelles, on obtiendrait une grande quantité de soufre. Et ainsi beaucoup d’autres. Pour effectuer ces séparations, il y a de nombreuses technologies; les plus convenables seront utilisées dans chaque cas. Le coût d’obtenir un litre de gazole dans une petite usine peut être de US$ 0,21, tandis que dans une grande usine il serait réduit à US$ 0,16. Les matières premières se trouvent dans n’importe quel pays, les réactifs chimiques sont très abondants dans la nature; les installations peuvent être construites dans tous les pays, car il ne faut qu’une chaudronnerie en acier inoxydable, et les turbines; d’autre part, les instruments de contrôle et les pompes à vide sont très communs et il existe une vaste quantité de fabricants qui les fournissent.
[0012] Le processus n’augmente pas la production de CO2, et dans le cas de la biomasse il s’agit de Kilogrammes de CO2négatifs, et par conséquent il faut obtenir un revenu pour ce concept selon le Traité de Kyoto. Avec cette technologie nous pourrons arriver à éliminer les déversoirs, qui sont les principaux foyers de pollution d’eaux souterraines et de déchets de méthane à l’atmosphère.
II. Description de l’invention
[0013] Le but de cette invention est d’obtenir des hydrocarbures liquides à partir de la rupture des molécules de carbone et hydrogène qui forment la biomasse, les résidus solides urbains, les matériaux recueillis pour le recyclage, les résidus de véhicules, hospitaliers, résidus de pétrochimies, textiles, résidus de la viande, matières grasses d’animaux, cuirs et excréments, entre autres.
[0014] Les installations industrielles qui réaliseront le processus de notre invention, caractérisées par des processus physico-chimiques, seront appelées SMRF. On commencera par un processus physico-mécanique, dans lequel se produit la trituration, le cisaillement et le frôlement ou la friction de la matière première avec un matériel exothermique en poudre, étant le plus utilisé les perles zéolites synthétiques identiques à celles que l’on utilise dans l’industrie pétrochimique. Ce premier processus cause dans la matière première la réduction de la section de cette dernière jusqu’à sa dimension moléculaire et la rupture ultérieure des liaisons moléculaires par l’action de la friction. Le second processus est un processus chimique, où on utilisera des réactifs, comme les zéolites (à base de sodium ou de calcium) en plus du sodium, calcium, potassium ou magnésium habituellement utilisé (selon la matière première) pour neutraliser les réactions indésirables et guider le processus afin d’obtenir les hydrocarbures liquides souhaités.
[0015] Pour commencer le processus de notre invention il faudra préparer la matière première; donc, si elle contient de l’eau en suspension on procédera au moyen d’échangeurs de chaleur à élever sa température à 240 °C; dans cette première étape elle perdra toute l’eau. Ensuite elle sera introduite dans le processus principal en conservant sa température; sans la présence d’eau la matière première pourra être intégrée directement au processus. Les matériaux visqueux qui soient porteurs d’humidité seront traités comme nous avons précédemment décrit. Les matériaux de haute viscosité sans eau devront aussi être traités à une température inférieure à 240 °C pour diminuer ainsi leur viscosité et augmenter leur fluidité et, par conséquent, obtenir une amélioration lors de leur introduction dans le système principal (par exemple le goudron). La matière solide sans humidité (par exemple les matières plastiques) subira un processus préalable de trituration jusqu’à ce qu’elle soit réduite à une taille de 3 mm, car avec cette taille elle peut déjà entrer directement dans notre processus. La matière première solide ayant de l’humidité (par exemple la biomasse) subira un traitement préalable de trituration jusqu’aux 3 mm de section uni à une procédure de séchage. Suite à ce processus de séchage standard sur le marché (il y a plusieurs façons d’obtenir le séchage) la matière première conservera une humidité de 10% à 15%, car une réduction au-delà du 10% est très difficile quand il s’agit de biomasse. Ensuite elle est normalement incorporée au processus. Il faudra aussi effectuer un traitement préalable des matières contenant de l’eau sous forme cristalline, puisque cette eau ne pourra pas être éliminée dans la première phase du processus.
Processus principal
[0016] Dans cette étape du processus de notre invention on procédera à l’analyse, reconnaissance et quantification des substances chimiquement actives à une température inférieure à 400 °C, ainsi que des molécules inorganiques qui sont reliées aux chaînes de carbones et hydrogène. Les éléments les plus récurrents seront les halogènes, chlorures et fluorures; ceux-ci seront traités à la chaux, sodium, potassium ou magnésium; on retrouvera plus rarement le mercure et le chrome, des métaux lourds, actifs à la température du processus, mais ils seront neutralisés ioniquement (ceux-ci réagiront avec d’autres substances ioniques). Le processus requiert l’existence d’un élément essentiel, dont les propriétés principales sont: son état (en poudre fine), sa forme (il doit permettre un frôlement facile avec les molécules de la matière première), qu’il soit exothermique. Ces matériaux sont très utilisés dans l’industrie chimique et peuvent être: des terres ou des argiles, qui contiennent de l’aluminium et de la silice, chlorures d’aluminium, mais ceux que nous utiliserons le plus seront les zéolites synthétiques, faciles à acquérir, puisqu’elles sont utilisées depuis les années 60 dans l’industrie pétrochimique. Ces matériaux nous permettent de contrôler la température pendant le processus, car la principale fonction est de provoquer un frôlement avec les molécules de la matière première par friction à l’intérieur de la turbine. En tant qu’exothermique, il fait augmenter la température des matériaux. Par conséquent, pour démarrer l’alimentation de la matière première, il faut la mélanger avec les réactifs et la Zéolite; les quantités dépendront des analyses préalables.
[0017] Une fois finie la préparation de la matière première dans l’aménagement pour commencer le processus principal, nous passerons à la description proprement dite du «Processus Principal».
[0018] Nous remplirons initialement la chambre principale et le circuit des turbines avec huile formée par des hydrocarbures saturés liquides; ensuite on met les turbines en marche jusqu’à atteindre une température proche aux 370 °C, ce qui fait que l’usine se trouve dans des conditions de recevoir la matière première choisie avec les réactifs, généralement zéolite ou d’autres qui soient exothermiques. Le volume de matière première qui est introduit dans la chambre principale sera limité par la capacité de cette dernière et par la viscosité du fluide, car lorsqu’on ajoute de la matière première solide, la viscosité du fluide augmente, et le processus fonctionne jusqu’à une viscosité permettant les flux dans l’huile. La plupart des turbines à double chambre sont auto aspirantes, car si elles ne l’étaient pas, on devrait installer une pompe pour l’alimentation forcée de flux vers la turbine. Le flux qui coule vers la turbine est composé d’huile et de matière première, qui en entrant dans celle-ci, subit un fort cisaillement entraînant une diminution de ses dimensions, jusqu’à atteindre des dimensions semblables à celle d’un colloïde (environ 20 µm), et étant donné qu’il existe un frôlement entre les molécules de la matière première avec la zéolite (ou d’autres), en plus de l’action mécanique de la turbine, du chaleur est généré et la température du flux augmente pendant le processus, arrivant à fluctuer entre les 270 et 400 °C selon la matière première utilisée. Lorsque nous avons la matière première réduite à une taille colloïdale (presque moléculaire) nous nous assurons que les substances chimiquement actives qui se trouvaient dans ces dernières, tant libres que reliées à ses chaînes d’hydrogènes et carbones, réagiront et seront neutralisées par les réactifs que nous fournissons. Les atomes d’oxygène demeurent libres aussi, et se relient à un carbone pour former CO2 et restent libres, ce qui est à l’origine de la rupture des chaînes initiales de carbones. Si ces chaînes sont courtes, et par conséquent elles auront la température d’ébullition inférieure ou égale à celle du processus, elles peuvent donner lieu à une union entre elles; si par contre elles sont longues, sa température d’ébullition sera supérieure à la température du processus, et la molécule sera saturée et perdra un ou plus de carbones. Les molécules d’eau qui se trouvaient sous forme cristalline dans la matière première, seront libérées à cause du cisaillement et du frôlement. Ainsi, toute molécule d’eau qui se trouve sous forme d’humidité s’évaporera.
[0019] Toute molécule formée par des carbones et des hydrogènes, bien qu’elle soit saturée et chimiquement stable, elle est soumise dans la turbine à des forces cinétiques et de frôlement avec les zéolites (ou un autre élément), ce qui produit la rupture de cette molécule, semblable au craquage pétrolifère. Celui-ci est l’effet le plus important de notre processus.
On procurera toujours que la température du processus ne dépasse pas les 400 °C, car la turbine pourrait être endommagée du point de vue mécanique; par conséquent, il faut la refroidir. Du point de vue chimique, elle ne peut pas dépasser non plus les 400 °C, afin d’éviter un éventuel processus de carbonisation et formation de goudrons.
[0020] A la sortie de la turbine les hydrocarbures légers émergent sous forme de vapeur et les plus lourds sous forme liquide (huile). Ceux qui sont sortis sous forme de vapeur sont absorbés par la pression négative à la tour de distillation, tandis que ceux qui sont sous forme liquide se précipitent dans la chambre principale, suivant leur densité, avec un flux d’en haut vers le bas, étant toujours les huiles plus lourds ceux qui entrent d’abord dans le cycle de la turbine. Les matériaux solides inorganiques et ceux issus des réactions chimiques se précipitent au fond de la chambre principale. Dans la tour de distillation, les vapeurs des hydrocarbures coulent dans les huiles condensées dans leurs différentes sections, et ceux qui ont la densité que nous avons disposée selon la tour de distillation, émergent de cette dernière par la partie supérieure. Les molécules les plus lourdes retournent à la chambre principale pour subir une fois de plus le processus (celui-ci est essentiellement le processus normal d’une tour de distillation).
[0021] Les molécules de vapeur d’eau et huile complètent le processus de la tour de distillation et émergent sous forme de vapeur par la partie supérieure, ensuite elles passent par un échangeur de chaleur dont le flux est alimenté par la pompe à vide qui se trouve à la sortie de l’échangeur. Dans son intérieur les vapeurs sont condensées et passent par un séparateur où l’eau est décantée des hydrocarbures, et où ces hydrocarbures représentent la fin du processus, c’est-à-dire le gazole d’automobilisme.
[0022] Il existe un purgeur de gaz pour l’émission de CO2provenant des oxygènes moléculaires de la matière première; généralement la quantité que nous émettrons sera très faible, cependant, les glycérines et les alcools seront produits en abondance. Les résidus solides qui nous restent à la fin du processus se précipitent dans le fond de la chambre principale, qui a une forme de trémie, et sont extraits à travers d’un tube et une soupape qui s’ouvre lorsque les résidus atteignent un certain niveau dans la trémie. Ces restes solides sont imprégnés d’hydrocarbures liquides, donc on les fait passer par un échangeur de chaleur ou une résistance électrique pour évaporer ces hydrocarbures et ils sont retournés à la partie supérieure de la chambre principale. Ces solides consistent généralement en: restes inorganiques contenus dans la matière première, produits des réactions chimiques et restes de réactifs de zéolites (ou d’autres).
[0023] En résumé, dans le processus de notre invention on effectue une restructuration totale des molécules de la matière première pour obtenir des vapeurs de l’hydrocarbure saturé désiré. L’effet principal du processus est le cisaillement élevé généré par la turbine et le frôlement qui se produit dans son intérieur avec le matériel exothermique; ces deux actions ensembles provoquent que la matière première casse sa structure physique et chimique, et que les différents matériaux qui l’intègrent se séparent. Les inorganiques forment des solides et les composants CH2 forment des hydrocarbures saturés liquides et gazeux, l’eau se vaporise et les atomes d’oxygène s’associent aux atomes de carbone pour constituer CO2. Les atomes de carbone qui n’ont pas pu se joindre aux hydrogènes disponibles, se relient entre eux et forment des granits de charbon coke. Sans les réactifs et son effet neutralisateur, l’effet souhaité ne se produirait pas, parce que s’il y avait des substances actives du point de vue chimique, celles-ci interviendraient dans le processus et d’autres substances différentes à celles qui ont été choisies se produirait.
[0024] La température du processus est celle qui est nécessaire, elle ne dépasse pas la température d’ébullition des hydrocarbures que l’on désire obtenir. La fonction de la chambre principale est de séparer les substances par sa densité.
[0025] Comme nous l’avons déjà décrit, les molécules qui contiennent des atomes d’oxygène perdent ceux-ci avec les atomes de carbone et forment CO2. Dans les chaînes longues ceci représente leur rupture, tandis que dans les courtes comme les alcools, les glycérines, etc., un effet contraire se produit et les molécules se relient pour conformer une chaîne plus longue. Celui-ci est le même processus qui se produit pour fabriquer des polymères à partir d’alcools, mais on l’obtient à plus basse température en utilisant les zéolites.
III. Brève description des dessins
[0026] 1. Les fig. 1 à 6 se réfèrent à différentes vues en perspective d’une petite usine.
IV. Façon de mener à bien l’invention
Flux du processus principal
[0027] Quant à l’entrée, il y en a seulement une. En cas d’avoir plus d’une turbine, elle est subdivisée à une par turbine. A travers d’elle sont introduits: la matière première choisie et les réactifs chimiques nécessaires sous forme de poudre.
[0028] Quant aux sorties, il y en a quatre, trois d’entre elles sont situées à la sortie du condenseur, une pour l’hydrocarbure choisi (gazole), une autre pour l’eau et la troisième pour les gaz. La quatrième se trouve au fond de la chambre principale pour les résidus solides.
Comment le processus est-il contrôlé
– L’introduction de matière première dans le processus
[0029] Son volume sera déterminé par deux paramètres, le niveau des huiles qui se trouvent dans le cycle, puisque le processus est limité à une capacité déterminée. L’autre est la viscosité de la matière qui se trouve dans le circuit turbine-chambre principale, parce qu’elle doit être suffisamment fluide pour en permettre une bonne circulation, puisque l’entrée d’une matière solide ou très visqueuse en grandes quantités pourrait augmenter cette viscosité, qui donnerait lieu à un fluide qui ne circulerait pas dans les conditions optimales, entravant le fonctionnement des turbines.
– La température du processus
[0030] Il est nécessaire que le processus soit effectué à une température constante dans une marge permettant l’évaporation des hydrocarbures choisis. On peut atteindre cette température et la maintenir postérieurement ou l’ajuster, grâce à une proportion adéquate, suivant la température à laquelle il se trouve, du matériel exothermique et des zéolites (ou d’autres).
– Le pH du fluide
[0031] Celui-ci nous indique s’il est nécessaire plus de quantité de certains réactifs, car suivant le déplacement dans l’échelle du pH (vers le haut ou vers le bas) nous savons quel est celui qui manque et en quelle proportion il faut l’ajouter.
– Éléments nécessaires pour mesurer le fonctionnement du processus
[0032] Mesureurs du volume, que divisés en secteurs du processus, sont ceux qui se chargent de mesurer la matière première fournie, ceux qui mesurent l’entrée de réactifs et se chargent de la sortie du gazole ou d’autres.
– Sondes de niveau
[0033] Instruments pour mesurer le niveau du compartiment; nous en avons un dans la partie supérieure de la chambre principale qui mesure le niveau d’huiles et un autre dans la trémie du compartiment inférieur qui mesure le niveau de solides. Sonde de mesure du pH. Celui-ci se trouve à la sortie de la turbine. Sonde de mesure de la viscosité à l’entrée de la turbine.
– Mesureurs de température
[0034] Ceux-ci se trouvent à l’entrée et à la sortie de la turbine, un autre dans la partie inférieure de la chambre principale; à la sortie de la tour de distillation; à la sortie du condenseur; et deux autres qui mesureront la température d’entrée et de sortie du fluide réfrigérant du condenseur.
[0035] Avec ces données nous pourrons effectuer un système de contrôle tant manuel, qu’analogique ou numérique.
Traitements finaux ou traitements qui suivent le processus principal
[0036] Dans quelques cas le gazole obtenu dans le processus peut apparaître un peu trouble. Les causes peuvent être la matière première utilisée ou quelque variation dans le processus; c’est pour cette raison que nous disposerons d’une tour de distillation indépendante du processus principal, dans laquelle on effectuera une seconde distillation, où les résidus de ce processus sont restitués à la chambre principale. L’eau recueillie dans le condenseur est passée par un système de filtres pour décanter les hydrocarbures qui ont été entraînés par l’eau; ceux-ci sont également retournés à la chambre principale. Tout de suite après cette eau est distillée et ne représente aucun problème. Si l’installation est suffisamment grande, parmi les solides que nous avons recueillis à la fin du processus principal, on pourra toujours récupérer une partie des zéolites (si on emploi ce matériel) qui se seraient précipités ou qui auraient été emportés par les inorganiques. Il y a des matières premières comme la lignine du bois qui contient significativement davantage d’atomes de carbone que des molécules d’hydrogène, et c’est pour cette raison qu’elle produit une grande quantité de charbon de coke, où l’on procédera à la récupération de celui-ci, en le décantant du reste des résidus solides.
[0037] Au cas où la matière première était écorce et paille de riz, on récupérerait la silice qu’elle contient. Dans le cas des boues de papeterie, on récupérerait la silice, l’alumine et le charbon. Du pétrole avec beaucoup de soufre, non utile pour les distilleries conventionnelles, on obtiendrait une grande quantité de soufre. Et ainsi beaucoup d’autres.
[0038] Pour effectuer ces séparations, il y a de nombreuses technologies; les plus convenables seront utilisées dans chaque cas.
Application industrielle
Il n’y a aucune difficulté pour produire des hydrocarbures liquides avec notre processus
[0039] Ces installations seront appelées SMRF: leurs composants sont faciles à fabriquer. Il ne faut qu’une chaudronnerie en acier inoxydable, des turbines, des moteurs et autres éléments qui peuvent être achetés dans n’importe quel pays, car il y a beaucoup de fabricants qui les produisent. Leur taille et leur production peuvent être très variées, de quelques litres à des milliers de litres par heure. Elles ne représentent aucun danger environnemental, et n’ont besoin d’aucun service externe, et par conséquent elles peuvent être installées où se trouve la matière première. La forme physique des installations peut être très variée; nous annexons quelques croquis d’une installation compacte qui produira environ 700 litres/heure.
Claims (7)
1. Processus pour l’obtention d’hydrocarbures liquides à partir d’une matière première composée de résidus, en mélangeant la matière première avec un réactif exothermique en poudre et par cisaillement du mélange jusqu’à ce que lequel atteint une température entre 270 °C et 400 °C, caractérisé en ce que le cisaillement est effectué par l’action mécanique d’au moins une turbine circulant le mélange jusqu’à ce que lequel atteint un état de colloïde.
2. Processus selon la revendication 1, caractérisé en ce que les résidus comprennent pour le moins un des composants suivants: biomasse, résidus solides urbains, résidus de véhicules, déchets hospitaliers, résidus de pétrochimies, textiles, résidus de la viande, matières grasses d’animaux, cuirs, excréments.
3. Processus selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la dimension des particules de la matière première contenu dans le mélange dans l’état de colloïde est environ 20 µm.
4. Processus selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’avant le cisaillement les résidus sont séchés et triturés.
5. Processus selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le réactif exothermiques comprend du moins un des composants suivants: terre, argile, chlorure d’aluminium, zéolite.
6. Processus selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la matière première est ajoutée à de l’huile qui est circulé par la turbine.
7. Processus selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que des vapeurs d’hydrocarbures produites par le cisaillement sont absorbées par une tour de distillation et condensées dans laquelle.
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