Brevet FR2009556A1 — publié le 19700206

i 2009556 Cette invention se rapporte au procédé qui permet la production de monoxyde de carbone et d'hydrogène, oulla synthèse de gaz, à partir d'hydrocarbures liquides par oxydation partielle directe à l'aide de gaz contenant de l'oxygène. Dans l'un de ses aspects 5 les plus spécifiques, la présente invention se rapporte à un procédé non catalytique de production de gaz de synthèse, selon lequel de l'eau sous forme liquide est amenée dans la zone de réaction où elle fait office de modérateur de température. Dans un autre de ses aspects les plus spécifiques, l'invention se rappor-10 te à la méthode de production de gaz de synthèse par oxydation partielle directe, selon laquelle l'eau est mélangée avec l'hydrocarbure sous forme d'huile le mélange étant chargé en phase li-, quide dans la zone de réaction et mis à réagit avec l'oxygène à une température autogène qui se situe entre 980 et 1760°C. 15 La production de monoxyde de carbone et d'hydrogène, ou de gaz de synthèse, par réaction non catalytique d'hydrocarbures et d'oxygène ou d'air enrichi en oxygène, avec option facultative pour la présence de vapeur, est bien connue. L'oxydation partielle d'hydrocarbures liquides, particulièrement de fuels oils lourds, 20 est une méthode très économique de production en grandequantité de gaz de synthèse. Dans le procédé d'oxydation partielle, on fait réagir l'hydrocarbure liquide avec de l'oxygène et de la vapeur dans une zone de réaction compacte fermée en l'absence de catalyseur ou de garnissage à une température autogène qui se si-25 tue entre 980 et 1.760°G, de préférence dans l'intervalle allant de 1205°C à 1538°C. L'huile hydrocarbonée est habituellement mise partiellement ou complètement sous forme vapeur et mélangée avec de la vapeur ou dispersée dans celle-ci. L'huile hydrocarbonée et la vapeur sont habituellement pré-30 chauffés à une température se situant entre 260 et 430°C, et généralement- à une température d'au moins 320°Cf tandis que l'oxygène habituellement n'est pas chauffé. La zone de réaction est habituellement maintenue à une pression supérieure à environ 7 Kg/crn2 au-dessus de la pression atmosphé-35 rique par exemple à une pression de 42 à 70 Kg/cm2; toutefois on a récemment proposé d'utiliser de plus hautes pressions de fonctionnement allant jusqu'à environ 84 à 210 Kg/cm2 au-dessus de la pression atmosphérique. Le courant de gaz produit consiste essentiellement en monoxyde de carbone et en hydrogène, et il contient 40 des quantités relativement petites de dioxyde de carbone de métha 69 17162 2 2009556 ne et de carbone entraîné. Le carbone solide que le procédé libère et laisse passer est sous forme de particules très fines que l'on peut facilement mouiller avec de l'eau. La quantité d'oxygène amenée dans la zone de réaction est limi-5 tée de telle sorte que l'on obtienne des rendements en monoxyde de carbone et en hydrogène proches du maximum. Habituellement il est préférable d'utiliser de l'oxygène de haute pureté c'est-à-dire des courants de gaz riches en oxygène contenant 95 % et plus d'oxygène moléculaire. De telles concentrations en oxygène sont 10 facilement disponibles dans les installations industrielles de production d'oxygène. Les gaz produits provenant de la zone de réaction de production du gaz représentent une masse calorifique importante. La chaleur peut être avantageusement utilisée pour convertir l'eau en vapeur, soit par mise en contact direct du 15 courant de gaz chaud avec de l'eau ou en faisant passer le courant de gaz chaud à travers un échangeur de chaleur approprié, comme par exemple une chaudière de récupération des calories perdues. Généralement il est souhaitable de faire fonctionner le générateur de gaz de synthèse de telle sorte qu'environ deux pour cent 20 du carbone qui se trouve contenu dans l'hydrocarbure qui est amené au générateur de gaz soit libéré sous la forme de carbone libre entraîné par le gaz produit qui sort du générateur de gaz. Le carbone entraîné dans le courant de gaz de synthèse est efficacement enlevé par mise en contact du courant de gaz avec de l'eau 25 dans un appareil ,à contact gaz-liquide approprié, par exemple ime tour de ruissellement, un contacteur à plateau à cloche, ou une colonne à garniture. Or on a découvert que l'on pouvait obtenir une amélioration des résultats en dispersant l'eau dans l'huile hydrocarbonée qui cons-30 titue le produit de charge, et en alimentant le mélange qui se trouve en phase liquide directement dans la zone de réaction. Le procédé de la présente invention représente donc un perfectionnement par rapport au procédé classique de production de gaz de synthèse, comme il est décrit ci-dessus. Bien que différents 35 hydrocarbures liquides soient appropriés comme produits de charge pour le présent procédé, on préfère des huiles hydrocarbonées qui ont une densité API inférieure à 10° ÂPIffl Parmi les fuel oils lourds qui sont appropriés à leur utilisation dans le procédé on peut citer par exemple les distillats lourds, les fuel oils rési-40 duels, les fuels de soute et les fuel oils N° 6, De préférence, B«> ORIGINAL 69. 17162 3 2009556 le produit de charge liquide hydrocarboné a un point initial d'é-bullition supérieur au point dfébullition de l'eau, de façon appropriée supérieur à 121 °C. Le fuie oil peut être préchauffé avant le mélange de 1'huile et de l'eau, mais le préchauffage doit 5 en tous cas être limité à une température inférieure au point d'ébullition de l'eau à la pression à laquelle le mélange a lieu. L"huile hydrocarbonée utilisée comme produit de charge et qui est mélangée avec l'eau comprend un lait de carbone dans l'huile. L'eau peut comprendre un lait de carbone dans l'eau par exemple 10 un lait obtenu lors du lavage des gaz produits qui proviennent du générateur de gaz de synthèse. Le mélange d'eau et d'huile est substantiellement à l'état non vaporisé avant son introduction dans le générateur de gaz de synthèse. Les avantages du procédé lorsqu'on le compare aux méthodes classiques sont nombreux.Par 15 exemple, il n'est pas nécessaire de produire de la vapeur pour la réaction de gaz de synthèse, et il est possible de faire fonctionner le générateur de gaz de synthèse avec des quantités réduites d'eau et à des températures inférieures. La diminution de la proportion d'eau dans le courant d'alimen-20 tation dans l'installation aboutit à une proportion moindre de vapeur ou de vapeur d'eau dans le courant du gaz produit. Un avantage de la basse teneur en vapeur dans le gaz produit apparaît lorsqu'on utilise une chaudière de récupération des chaleurs perdues pour refroidir le gaz produit produisant ainsi de la vapeur. 25 Dans de tels cas le courant de gaz produit n'est refroidi qu'à une température supérieure au point de rosée pour la pression régnante afin d'éviter la condensation d'eau avec les inconvénients qui en résulte et qui sont le mouillage et la corrosion des surfaces d'échange de chaleur ainsi que l'adhérence du carbone sur 30 celles-ci. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, laquelle, faite en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs fera bien comprendre comment la présente invention 35 peut être mise en pratique, les particularités qui ressortent tant du texte que des dessins faisant, bien entendu, partie de celle-ci. La figure 1 des dessins joints est une vue en élévation schématique d'une disposition appropriée d'appareillage grâce à la-40 quelle un mode de réalisation du procédé de l'invention peut être 69 17162 2009556 réalisé. La figure 2 est une rue de côté partiellement en coupe d'une structure de brûleur appropriée à son utilisation dans le procédé de la présente invention. 5 Si l'on se réfère aux dessins, on voit que 1"huile hydrocarbonée qui forme le produit d'alimentation et qui provient d'une source appropriée non représentée, est introduite par la canalisation 5 et la pompe 6 dans la conduite 7* Dans un mode de réalisation appropriée, l'eau provenant d'une source appropriée, par 10 exemple la conduite 11 et la pompe 12, est injectée dans l'huile qui se trouve dans la conduite 7 formant ainsi une dispersion d'eau dans l'huile en vue d'alimenter le brûleur 8 du générateur de gaz» de synthèse 9. L'oxygène provenant d'une source appropriée „ pénètre dans le brûleur 8 par la conduite 10. Le mélange ou la 15 dispersion d'eau dans l'huile provenant de la conduite 7 est évacué en phase liquide du brûleur pour pénétrer dans le générateur de gaz 9 en mélange avec de l'oxygène provenant de la conduite 10. Une structure appropriée de brûleur est illustrée sur la figure 2 et est décrite en détails ci-après. Un circuit de refroidissement 20 par eau est amené au brûleur par la conduite 14 et évacué par la conduite 15, afin d'empêcher une surchauffe du bec du brûleur. Le générateur de gaz de synthèse 9 comprend un récipient cylindrique à pression 16 muni d'un doublage réfractaire 17 qui définit mie chambre cylindrique compacte sans garnissage 18. Un mé-25 lange réactionnel provenant du brûleur 8 et comprenant l'huile, de l'eau et de l'oxygène est injecté axialement à l'extrémité supérieure de la chambre de réaction 18 à travers un canal d'introduction approprié 19. Les produits de réaction sont évacués axialement à l'extrémité inférieure de la zone de réaction 18 par un 30 canal de sortie 20 dans une conduite de transfert 21 munie d'un doublage réfractaire 22. Dans la zone de réaction 18 du générateur de gaz de synthèse 9, le mélange d'huile eau et oxygène réagit à une température autogène qui est supérieure a 980°C par exemple à une température qui se situe entre 1200°C et 1540°C, ce 35 qui entraîne la production de gaz de synthèse comprenant du monoxyde de carbone et de l'hydrogène et contenant de faibles quantités d'autres gaz ainsi que du carbone solide. Les proportions relatives d'huile eau et oxygène sont soigneusement réglées pour convertir substantiellement la totalité de la 40 teneur en carbone de l'huile hydrocarbonée en monoxyde de carbone 69 17162 5 2009556 et pour maintenir une température autogène de zone de réaction qui se situe dans l'intervalle de 980 à 1.760°C, de préférence dans l'intervalle de 1200 à 1540°C. De petites quantités de carbone libre, par exemple de un à cinq pour cent du carbone conte-5 nu dans le courant d'alimentation en huile provenant de la conduite 7, sont contenues dans le gaz produit. De même,, de petites quantités de dioxyde de carbone, par exemple de cinq à sept molécules pour cent du gaz produit sur la base du produit sec, apparaissent dans le gaz de synthèse produit. Habituellement, de 90 10 à 92 $ du carbone qui se trouve dans le courant d'alimentation hydrocarboné est converti directement en monoxyde de carbone. Au moins une partie du dioxyde de carbone apparaissant dans le gaz produit est le résultat de la réaction de transposition du gaz à l'eau. Une petite quantité de méthane par exemple de 0,2 à 0;5 15 molécules pour cent sur la base du produit sec, est habituellement aussi présente dans le courant de gaz produit. Un peu d'azote et d'argon peut aussi se trouver inclus dans le courant de gaz produit, selon la pureté de l'oxygène qui est alimentée sur l'installation. 20 Toute la cendre que contenait éventuellement l'huile hydrocarbonée, par exemple, la cendre libérée lors de la conversion d'un éventuel résidu lourd en gaz de synthèse, est évacuée à la partie inférieure de la zone de réaction 9 sous forme de cendres fondues ou de laitier qui s'accumulent dans la chambre à laitier 23 qui 25 dépend de la conduite de transfert 21. La cendre fondue provenant de la conduite 21 tombe au goutte à goutte dans un volume d'eau 24 qui est maintenu dans l'accumulateur de laitier 23 ce qui provoque un rapide refroidissement de la cendre chaude fondue provenant du générateur formant ainsi des particules granulaires soli-30 des. De l'eau est amenée à l'accumulateur de laitier 23 selon les besoins par l'intermédiaire de la pompe 24 une vanne de commande 26 et la conduite 27, de façon appropriée en réponse à un régulateur du niveau liquide 28. Des accumulations de matière solide, par exemple, de carbone 35 provenant du courant gazeux, tartre et laitier ou cendre solidifiés provenant du fuel peuvent être soutirés périodiquement à la partie la plus basse de la zone d'accumulation de laitier 23 par la conduite 29 que commande la vanne 30. Les gaz chauds produits qui quittent le générateur de gaz par 40 la conduite 21 et qui sont substantiellement exempts de cendre où 69 17162 6 2009556 de laitier provenant du fuel bien qu'ils contiennent encore des particules de carbone entraînées sont envoyés vers le haut dans une chaudière de récupération des calories perdues 32 où le courant de gaz est refroidi à une température supérieure à son point 5 de rosée, par exemple dans l'intervalle de 232 à 320°G, ce qui permet de produire de la vapeur à haute pression qui dans le collecteur de vapeur 33 et par la conduite 34 est mise à disposition pour répondre aux besoins de l'installation. L'eau destinée à la chaudière de récupération des calories per-10 dues est alimentée selon besoin par la canalisation 35 à travers le tambour à boues à l'aide de la pompe 37* Les produits refroidis qui proviennent de la chaudière de récupération des calories perdues 32 sont envoyées par la conduite de transfert 38 sur un appareil de mise en contact gaz-liquide 39, dans lequel de l'eau 15 est injectée par la conduite 2(1 au moyen de buses d'injection 42 en provenance d'une source décrite ci-après « Un contact intime entre le gaz produit provenant de la conduite 38 et l'eau provenant de la conduite 41 est réalisé dans cet appareil 39, qui est de façon appropriée un cône de n Venturi " où le courant de gaz 20 voit sa vitesse d'écoulement accélérée et où de l'eau est injectée dans le courant de gaz accéléré au point d'étranglement du * Venturi n par une pluralité de buses 42, dont on en a illustré deux schématiquement dans les dessins; de tels dispositifs de mise en contact sont bien connus dans la technique. 25 Le mélange résultant de gaz et d'eau qui s'est formée dans cet appareil 39 est amené dans le séparateur 43 où une séparation se fait entre le gaz produit refroidi épuré et l'eau qui contient le carbone enlevé du courant de gaz produit o Le séparateur 43 est de façon appropriée un récipient du type cyclone à la partie su-30 périeure de laquelle du gaz épuré est évacué dans la partie centrale et axialement sur la conduite 44. De l'eau fraiche, de façon appropriée un condensât prélevé dans le cycle de l'installation, est introduit dans le séparateur 43 par la conduite 46 et la pompe 47 avec de façon appropriée une commande par vanne 48 en répon-35 se à un régulateur de niveau de liquide 49. L*eau contenant du carbone qui a été séparé du courant de gaz produit s'accumule dans la partie inférieure du séparateur 43» Un lait de carbone dans l'eau est soutiré du séparateur 43 par la conduite 51. Une partie du lait eau-carbone est recyclée par la pompe 52 sur la 40 conduite 41 et les buses d'injection 42. Le reste du lait eau-car 69 17162 7 2009556 bone est envoyé par la conduite 53 sur les installations de récupération de carbone 54, de façon appropriée selon un d ébit qui est déterminé par le débit d'un régulateur de flux 55 et une vanne de commande 56. Si on le désire, l'eau contenant du carbone 5 peut être envoyé par la pompe 57 et la conduite 58 sur la conduite 7 en tant que totalité ou partie de l'eau nécessaire pour faire l'appoint sur la charge d'huile et d'eau allant sur le générateur de gaz 9, tandis que le reste du lait eau-carbone, s'il en reste, est alimenté sur des installations de récupération de car-10 bone 54* Les installations de récupération de carbone appropriées à leur utilisation dans le cycle du procédé sont connues et sont décrites en détail dans les brevets U.S. 2.999.741- et 2.992.906. L'huile destinée aux installations de récupération de carbone, 15 de façon appropriée en partie ou en totalité, l'huile utilisée comme produit d'alimentation pour le générateur de gaz de synthèse, est amenée dans les installations de récupération de carbone par la conduite 59- Dans les dites installations de récupération de carbone, le carbone est transféré du lait aqueux ou de la 20 dispersion aqueuse vers l'huile hydrocarbonée formant ainsi un lait carbone-huile. Le lait huile et carbone est soutiré des installations de récupération de carbone par la conduite 6l et de là il peut être envoyé par la conduite 62 en vue d'être utilisé comme combustible ou bien il peut être envoyé par la pompe 63 et 25 la conduite 64 sur la conduite 7 où il peut être utilisé en tant que partie ou totalité de l'huile nécessaire à la production de gaz de synthèse. L'eau claire est soutirée des installations de récupération de carbone 54 par la conduite 66 par laquelle on peut l'envoyer en 30 retour par l'intermédiaire de la pompe 67 et la conduite 68 sur le séparateur 43» ou par la pompe 69 sur la conduite 58 et la conduite 7 en tant que partie ou totalité de l'eau nécessaire pour la préparation du produit d'alimentation destiné au générateur de gaz de synthèse. 35 Le gaz produit par le générateur de gaz de synthèse et épuré qui est évacué du séparateur 43 par la conduite 44 est envoyé par les échangeurs de chaleur 70 sur un convertisseur de transposition 7L contenant un catalyseur de conversion par transposition appropriée, par example un oxyde de fer activé avec de 5 à f. 40 15 en poids d'oxyde de chrome comme produit d'activation. 69 17162 s 2009556 LTéchangeur de chaleur 70 est un échangeur de chaleur indirect du type gaz sur gaz. Le résultat calorifique net des réactions qui ont lieu dans le convertisseur de transposition 7L est de nature exothermique. Le convertisseur de transposition 71 fonctionne à 5 une température qui se situe entre 278 et 540°C de préférence avec des températures de sortie qui se situent entre 338 et 400°G, et à substantiellement la même pression que le générateur de gaz 9 et la chaudière de récupération de chaleurs perdues 32. Le gaz de synthèse transposé, qui consiste essentiellement en dioxyde de 10 carbone et en hydrogène, est évacué du convertisseur de transposition 71 par la conduite 72 et envoyé par 1*échangeur de chaleur 70 sur le système de purification 73* I»*échangeur de chaleur 70 sert à préchauffer le gaz provenant du séparateur 43 jusqu'à la température de réaction de la conversion de transposition dé— 15 sirée. Le système de purification 73 réalise l'enlèvement de l'eau et du dioxyde de carbone (et de l'hydrogène sulfuré s'il y en a) du courant de gaz transposé. L'hydrogène est enlevé par la conduite 74 en tant que produit fini disponible. Un certain nombre de catalyseurs de conversion de transposi-20 tion sont disponibles industriellement. Des oxydes et des sulfures de fer, de nickel, de cobalt,de molybdène, de zinp, de cuivre et de chrome sont utilisés dans différents catalyseurs et dans quelques uns de ceux-ci on retrouve différentes combinaisons de ces matières. Les catalyseurs préférés sont ceux qui ont de l'oxy-25 de de fer ou du sulfure de fer comme composant catalytique prépondérant avec de moindres quantités d'oxydes et de sulfures de nickel, de zinc et de chrome. Pour la production d'hydrogène ou de mélanges d'hydrogène et d'azote qui soient appropriés à la synthèse de l'ammoniaque,le 30 gaz produit lors de la réaction d'oxydation partielle est refroidi, traité en vue de l'enlèvement du carbone, soumis à la réaction de transposition de gaz à l'eau, et purifié par enlèvement du dioxyde de carbone de la vapeur ou de la vapeur d'eau, des hydrocarbures, de l'argon, etc..., pour obtenir de l'hydrogène 35 pur ou un mélange d'hydrogène ou d'azote substantiellement exempt d'autres constituants. Dans la réaction de transposition du gaz à l'eau, du gaz provenant du générateur de gaz de synthèse, mélangé avec de la vapeur, est envoyé sur un catalyseur pour que se réalise la réaction entre le monoxyde de carbone et la vapeur 40 afin de produire de l'hydrogène et du dioxyde de carbone. Pour 69 17162 9 2009556 la synthèse de l'ammoniaque pur obtenu par liquéfaction et rectification, de l'air est habituellement ajouté au courant purifié d'hydrogène. Une méthode d'enlèvement de la plus grande part des petites impuretés de l'hydrogène, que l'on fait suivre de 5 l'enlèvement du dioxyde de carbone et de l'eau, consiste à laver le courant d'hydrogène avec de l'azote liquidé substantiellement pur; On peut produire de l'azote substantiellement pure dans l'installation d'oxygène. Un peu de l'azote liquide est vaporisé dans l'hydrogène pour former le mélange azote-hydrogène nécessai-10 re pour la synthèse de l'ammoniaque. Dans le même temps, des constituants à plus haut point d'ébullition, par exemple de l'argon, du méthane et du monoxyde de carbone, sont condensés et soutirés avec la partie non vaporisée du lavage en azote liquide. Le lavage du courant d'hydrogène avec de l'azote liquide produit un 15 mélange d'azote et d'hydrogène substantiellement exempt d'autres gaz, qui est particulièrement avantageux pour la synthèse de l'ammoniaque. L'utilisation du lavage à l'azote est particulièrement approprié à la production de gaz d'alimentation pour la synthèse d'ammoniaque par oxydation partielle d'hydrocarbures. 20 Les phases du procédé qu'entraîne la réaction de transposition du gaz à l'eau, l'enlèvement des petites impuretés et la synthèse de l'ammoniaque peuvent tous être menés à substantiellement la même pression élevée, sauf pour les inévitables diminutions de pression qui ont lieu lors du passage dans les différentes phases 25 du procédé. Dans ce procédé une compression ultérieure des gaz peut ne pas être nécessaire. Si l'on se réfère à la figure 2, on voit en détails une structure de brûleur mélangeur appropriée à être utilisée comme brûleur n° 8 de la figure 1 pour mettre en pratique la méthode de 30 la présente invention. Cette structure de brûleur comprend un conduit cylindrique d'acier 75 muni d'une bride 76 à une extrémité et d'une structure à bec refroidi à l'eau 77 à l'autre extrémité. Une bride de montage 78 qui est intermédiaire entre les deux extrémités de l'enveloppe cylindrique permet la fixation du 35 brûleur au récipient 16 de la figure 1. Une buse à bride 79 qui est intermédiaire entre les brides 76 et 78 fournit un orifice d'introduction pour les produits réactifs sur la conduite 75. Un second conduit tubulaire 80 est contenu à l'intérieur du conduit extérieur 75 et en est uniformément éloigné par des gui-40 des d'espacement 81 afin d'assurer un passage annulaire uniforme 69 17162 10 2009556 82 entre les deux conduits. Le conduit intérieur 80 a une bride 83 à une extrémité, et une section à bec 84 à l'autre extrémité avec une ouverture ou orifice de sortie axiale 85. Une bride de montage 86 qui est intermédiaire entre les deux extrémités du 5 conduit intérieur 80 entre en action avec la bride 76 du conduit extérieur 75 afin de maintenir les conduits en une position fixe l'un par rapport à l'autre. De façon appropriée, la section de l'orifice de sortie 84 est un quart à une moitié de la section intérieure libre du conduit 80. La partie en forme de bec 84 du 10 conduit 80 est également formée extérieurement en forme de cône pour assurer un passage ou un orifice de sortie pour les produits évacués 86 qui soit substantiellement uniforme entre la surface extérieure du bec 83 et la surface intérieure du bec 77 pour l'évacuation des produits réactifs gazeux provenant du passage 15 annulaire 82. Les conduits 75 et 80 qui comprennent les éléments de base du brûleur sont alignés axialement l'un sur l'autre et sur la chambre de réaction 10 en vue de l'obtention d'un mélange rapide et uniforme des produits réactifs et d'une réaction uniforme à l'intérieur de la chambre de réaction. 20 La structure à bec du brûleur 77 contient un passage 90 qui entoure l'orifice d'évacuation à l'extérieur 88 en vue de refroidir le bec du brûleur, le passage 90 est alimenté par la conduite 14 en eau de refroidissement, elle circule autour du bec du brûè leur par le passage 90 et elle est évacuée par la conduite 15» 25 En fonctionnement, un mélange d'hydrocarbure liquide provenant de la conduite 5 et de l'eau provenant de la conduite 11 est alimentée par l'intérieur du conduit 80 sur le bec 84 et évacué dans la zone de réaction 16 par l'orifice de sortie 85. Dans le même temps, l'oxygène provenant de la conduite 12 est introduit 30 par l'orifice d'introduction 79 dans le passage annulaire 82 et évacué par l'orifice annulaire 88 à haute vitesse par rapport à la vitesse du courant d'eau et d'huile évacué par l'orifice 85. Le courant annulaire convergent des réactifs gazeux évacués par l'orifice 88 se lance sur le courant de liquide évacué par l'ori-35 fice 85 à haute vitesse avec pour résultat que l'eau et le courant d'hydrocarbure liquide sont intimement dispersés dans l'oxygène et forment un mélange réactionnel homogène substantiellement au point d'évacuation des produits réactifs provenant du brûleur et qui se dirigent sur la chambre de réaction 16. Le mélange de 40 produits réactifs entre immédiatement en réaction à la tempéra 69 17162 il 2009556 ture de la zone de réaction de 980 à l650°C avec une production suffisante de calories pour maintenir une température autogène dans la zone de réaction qui se situe dans l'intervalle de 980 à 1650°C. 5 Le courant annulaire convergent d'oxygène est de préférence évacué à une vitesse relativement haute, par exemple à une vitesse supérieure à environ 60 mètres par seconde et de façon appropriée à une vitesse dans l'intervalle de 60 à 120 mètres par seconde, axialement dans la zone de réaction 18. Le mélange d'hui-10 le et d'eau amené au brûleur par la conduite 7 est déchargée dans la partie centrale et axialement dans le courant convergent d'oxygène. La confluence des courants l'un par rapport à l'autre aboutit à la formation d'un mélange intime de l'oxygène et des gouttelettes d'eau et d'hydrocarbure liquide hautement dispersées. 15 La vitesse du courant d'eau et d'huile au point d'évacuation dans le courant d'oxygène se situe de préférence dans l'intervalle de 1,5 à 12 mètres par seconde. La différence de vitesse relativement haute entre le courant d'oxygène et le courant d'eau et d'hydrocarbure liquide aboutit à une atomisation efficace et lar-20 gement effective des liquides. EXEMPLES On produit du gaz de synthèse par oxydation partielle de fuel oil comme hydrocarbure mélangé avec de l'eau selon une réaction non catalysée avec de l'oxygène pur dans un réacteur sans garni-25 ture qui a un volume interne de 51,8 litres. Dans les exemples suivants, les mélanges d'alimentation d'eau et d'huile et l'oxygène sont, tous les deux alimenté*;, dans la zone de réaction, à 121°G. Les données rassemblées sont des résultats obtenus par calcul qui sont basées sur les données de fonctionnement obtenues 30 dans les séries d'essai. (voir tableau des exemples page 12). 69 17162 12 2009556 Exemple n° 1 2 3 4 Conditions de fonctionnement pression Kg/cm2 21 42 84 168 température °C 1465 1361 1300 1160 5 temps de séjour sec. Débits des alimentations 1,37 2,17 3,01 4,11 oxygène m3/heure 128 163 237 358 huile Kg/heure 151,6 198,9 295,2 486,9 eau Kg/heure 37,9 49,7 73,8 121,5 10 eau/huile Kg/Kg 0,25 0,25 0,25 0,25 oxygène/huile litres/Kg 841,8 814,9 797,5 740,6 Débits des produits finis gaz s'ec. mol ./heure 42,49 56,52 84,04 137,17 Carbone % en poids de C 15 dans l'alimentation 2,0 2,0 2,0 2,0 Composition du gaz produit en % mol. vapeur 6,90 5,52 4,92 3,06 hydrogène 39,62 40,95 Al,36 41,61 monoxyde de carbone 50,00 50,26 50,56 50,76 20 dioxyde de carbone 2,91 2,66 2,37 2,29 azote 0,26 0,26 0,26 0,26 méthane 0,01 0,05 0,23 1,74 hydrogène sulfuré 0,28 0,28 0,28 0,29 sulfure de earbonyl 0,02 0,02 0,02 0,02 25 02/H2+C0 (m3/tan3) 292,8 278,7 271,6 258,7 m3 mesuré à 15° et sous une atmosphère M = millier. 69 17162 13 2009556 REVENDICATIONS 1 - Une méthode de production de monoxyde de carbone et d"hydrogène par oxydation partielle directe d'hydrocarbure liquide, caractérisée en ce que ledit hydrocarbure en mélange avec de 1'eau 5 en phase liquide et en quantité suffisante pour fournir substantiellement la totalité de la vapeur nécessaire pour la réaction, est introduit dans une zone de réaction, non garnie, en mélange avec un gaz contenant de l'oxygène en proportions relatives, réalisant ainsi une conversion complète dudit hydrocarbure en oxydes 10 de carbone et en hydrogène tandis que l'on maintient la température de façon autogène entre 980 et 1760°C. 2 - Une méthode comme revendiquée dans la revendication 1, caractérisée en ce que la réaction est menée à une pression comprise entre 7 et 210 Kg/cm2 au-dessus de la pression atmosphéri- 15 que. 3 - Une méthode comme indiquée dans la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit mélange d'eau et d'hydrocarbure liquide est une émulsion eau dans l'huile. 4 - Une méthode comme indiquée dans l'une quelconque des reven- 20 dications précédentes, caractérisée en ce que le gaz contenant de l'oxygène comprend au moins 95 pour cent d'oxygène en volume. 5 - Une méthode comme indiquée dans l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le mélange d'hydrocarbure liquide et l'eau est préchauffé à une température in- 25 férieure à la température de vaporisation de l'eau à la pression qui existe à l'intérieur de la zone de réaction avant l'introduction dudit mélange sur celle-ci. 6 - Une méthode comme indiquée dans l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la réaction est 30 menée sous une pression qui se situe entre 42 et 70 Kg/cm2. 7 - Une méthode comme indiquée dans l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la réaction est menée sous une pression qui se situe entre 84 et 210 Kg/cm2. 8 - Une méthode comme indiquée dans l'une quelconque des re- 35 vendications précédentes, caractérisée en ce que l'hydrocarbure liquide a une densité inférieure à 10° API. 9 - Une méthode comme indiquée dans l'une quelconque des re- j vendications précédentes, caractérisée en ce que l'hydrocarbure ? liquide a un point d'ébullition initial supérieur à 121°C. 40 10 - Une méthode comme indiquée dans l'une quelconque des re- 69 17162 14 2009556 vendieations précédentes, caractérisée en ce que la température dans la zone de réaction est dans lTintervalle allant de 1200 à 1540°C. 11 - Une méthode comme indiquée dans l'une quelconque des re-5 vendieations précédentes, caractérisée en ce que le monoxyde de carbone et 1'hydrogène obtenus, après enlèvement du carbone libre est mis à réagir avec de la vapeur dans une zone de réaction par transposition pour convertir le monoxyde de carbone en dioxyde de carbone avec production concommittante d'hydrogène, et 10 en ce que l'hydrogène est séparé des gaz effluents. 12 - Une méthode comme indiquée dans la revendication 11, caractérisée en ce que l'azote est ajouté au courant purifié d'hy-drogèrie et en ce que le mélange est utilisé pour la production d'ammoniaque. 15 13 - Une méthode comme indiquée dans la revendication 11, caractérisée en ce que les gaz effluents sont lavés avec de l'azote liquide et en ce que l'on sépare un mélange d'hydrogène et d'azote en vue de son utilisation pour la production d'ammoniaque. 14 - Une méthode comme revendiquée dans l'une quelconque des 20 revendications allant de 11 à 13, caractérisée en ce que la totalité des étapes du procédé sont menées à substantiellement la même pression élevée et sans compression ultérieure *