Brevet FR2218920A1 — publié le 19740920

Les -résidus du pétrole se composent d'éléments asphaltiques et d'éléments non asphaltiques qui sont ordinairement appelés asphalte et huile désasphaltée respectivement. La séparation de l'huile désasphaltée d'avec l'asphalte est en général effectuée par l'utilisation de solvants d'hydrocarbures légers qui présentent un pouvoir dissolvant préférentiel à l'égard de l'huile désasphaltée. La séparation s'effectue dans des dispositifs de mise en contact qui sont en mesure d'établir un contact à contre-courant à étages multiples entre le solvant et le résidu de pétrole. La présente invention est applicable de façon générale à des dispositifs de mise en contact à dis gues rotatifs et elle se rapporte en particulier à l'extraction continue de la phase dispersée.Dans le modèle usuel de tour de contact, aucune disposition n'est prise pour recycler une partie de la phase dispersée dans la région supérieure de la tour ou pour récupérer la phase dispersée en vue de son utilisation comme autre phase intermédiaire. La présente invention fournit donc des moyens nouveaux et perfectionnés pour laver la phase dispersée dans une tour de contact en vue de l'extrac- tion de produits- indésirables associés au produit de départ, notamment de petites particules. De cette manière, les produits indésirables sont éliminés de-lthuile désasphaltée ou du produit asphaltéux.En-outre, bien que la présente invention soit particulièrement applicable aux opérations de désasphaltag#e brièvement exposées ci-dessus, elle est aussi utilisable pour l'extraction de la phase dispersée dans une opération a d'8xtrac- tion liquide-liquide. D'après un mode de réalisation donné à titre a d'lllus- tration et mettant en évidence les caractéristiques et avantages de la présente invention, il est prévu un dispositif pour séparer une phase dispersée par sa mise en contact à contrecourant dans une tour-de contact constituée par une colonne allongée dans laquelle est formée une chambre intérieure. Une multiplicité de couronnes statoriques annulaires sont montées à distance les unes des autres dans la chambre intérieure pour former une série de compartiments en une disposition verticale. Un rotor comprenant un arbre est monté à rotation dans la chambre intérieure et une multiplicité de pales rotoriques sont montées sur l'arbre de sorte que- chacune des pales rotoriques soit disposée à l'intérieur de chacun des compartiments. Il est également prévu des moyens pour acheminer le produit de départ vers l'un des compartiments, des moyens pour acheminer un solvant d'hydrocarbure dans l'un des compartiments et des moyens pour acheminer un solvant d'huile de lavage hors de l'un des compartiments qui est situé au-dessus du compartiment qui reçoit le produit de départ. Les couronnes statoriques sont réparties en un groupe supérieur le couronnes et un groupe inférieur de couronnes, de sorte qu'il est formé un comparti- ment central plus grand qui est situé au milieu dans la direction de l'axe vertical de la colonne. Des moyens sont prévus dans le compartiment central pour réduire le mouvement de la phase dispersée.Ils comprennent un bassin accumulateur de forme annulaire, dans lequel est Pratiquée une multiplicité de perforations, pour recevoir une fraction de la phase dispersée en vue de son recyclage vers le groupe supérieur de couronnes. La brève description donnée#ci-dessua, ainsi que d'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée suivante d'une forme de réalisation actuellement préférée d'après la présente invention, encore que donnée A titre d'illustration, en référence au dessin ci-annexé qui représente schématiquement une tour de contact. On a représenté schématiquement sur la figure 1 une tour de contact 10 pour traiter des résidus de pétrole contenant le produit de départ désigné par la lettre F La tour de contact 10 a la forme d'une colonne allongée dans laquelle est formée une chambre intérieure 12 qui est délimitée par une paroi cylindrique 54, un fond 16 et une paroi supérieure 18. Une multiplicité de couronnes statoriques annulaires 20 sont montées dans la chambre intérieure 12 sur la paroi cylindrique -~ 14 pour former une série de compartiments 22 en une disposition verticale dans la cha-mbre intérieure 12. Une grille supérieure 24 de tranquillisation et une grille inférieure 26 de tranquillisation sont montées sur la paroi cylindrique 14 et des ensembles paliers 28 sont fixés aux grilles de tranquillisation. Un rotor 30, monté à rotation dans les ensembles laniers 28, comprend un arbre 32 et une série de pales rotoriques 34 mcntées le long de l'arbre 32.Chacune des pales rotoriques 34 es 'J si- tuée dans l'un des compartiments 22 de sorte que les pales 34 soien#t disposées au milieu dans la direction lonZitudinale des cospartiments 22. Un groupe moteur-variateur 36 est accouplé à l'arbre 32 pour imprimer un mouvement de rotation aux pales rotoriques 34. Le produit de départ F est introduit dans l'un des compartiments 22 au moyen d'une conduite 38; -un solvant d'hydro- carbure, désigné par H, est introduit dans l'un des compati ments 22 situé au-dessous du compartiment qui reçoit le produit de départ F, au moyen d'une conduite de solvant 40f et un solvant d'huile de lavage, désigné par W, est introduit dans les compartiments 22. Pour permettre une certaine souplesse du recyclage de l'huile de lavage W, il est prévu un réseau 42 à solvant d'huile de lavage, qui comprend trois conduites dthuile de lavage 44, 46 et 48, munies chacune d'une soupape 50 qui permet un réglage des meilleures conditions de fonctionnement. Après que les meilleures conditions de fonctionnement ont été établies, deux des soupapes 48 sont fermées et la conduite de solvant d'huile de lavage la plus favorable est mise en service. Le réseau 42 fait partie d'une canalisation de recyclage 52 en communication avec des-buses 54 de soutirage de phase dispersée qui sont formées sur la paroi cylindrique 14 et avec les conduits 44, 46, 48 ainsi qu'avec une canalisation 53 d'appoint d'huile de lavage qui est en communication avec la canalisation de recyclage 52. En cas de nécessité, une quantité additionnelle d'huile de lavage W peut être introduite dans la chambre 12 au moyen de la canalisation d'appoint 53 qui est raccordée à la canalisation de recyclage 52. Les couronnes statoriques 2G sont réparties en un groupe supérieur de couronnes 58 et un groupe inférieur de couronnes 60, si bien que les compartiments 22 forment respectivement un groupe supérieur de compartiment 62-et un groupe inférieur de compartiments 64. Au milieu le long de l'axe vertical de la paroi cylindrique -14 est situé un compartiment central plus grand 66 qui sépare les compartiments supérieurs 62 et compartiments inférieurs 64. Afin de réduire le mouvement de la phase dispersée dans le compartiment central 66, une grille interme- diaire supérieure 68 de tranquillisation et une grille int-ermédiaire inférieure 70 de tranquillisation sont montées respectivement à la limite supérieure et à la limite inférieure du compartiment central 66.Les grilles 68 et 70 présentent une multiplicité de perforations 72 pour permettre un passage à travers ces grilles 68 et 70. Un bassin accumulateur 74 de forme annulaire est monté entre les grilles 68 et 70 sur. la paroi 14 dans la chambre 12. Le bassin accumulateur 74 est constitué par une paroi grillée supérieure 76 présentant une multiplicité de perforations 78 et par une paroi grillée inférieure 80 présentant une multiplicité de trous d'écoulement 82. Le nombre et le calibre des trous d'écoulement 82 dépendent des caractéristiques de la matière qui est soutirée. La paroi grillée supérieure 76 et la paroi grillée inférieure o0 sont séparées par une paroi tronconique 84. Le bassin accumulateur 74 forme donc un cercle compiet le long de-la face interne de la paroi 14. Un déversoir de trop-plein 86 sous la forme d'une cloison cylindrique est monté sur le haut de la grille de-tranquillisation intermédiaire 68, en position équidistante de l'arbre 32 et de la paroi 14. De cette manière, le déversoir de tropplein 86 et la grille de tranquillisation intermédiaire 68 délimitent un cercle complet équidistant de la paroi 14. Lorsque le four de contact 10 est en servie, la phase dispersée est envoyée à travers la chambre intérieure 12 en apport de contre-courant avec la phase continue et dans la direction de la paroi grillée 76' du bassin accunulateur 74. Il y a lieu de noter que, par phase dispersée, la demanderesse entend désigner des gouttelettes ou globules qui se déposent dans tout le volume de la phase continue, laquelle est le liquide restant qui est présent dans la chambre intérieure 12. La rotation des pales rotoriques 34 au niveau des compartiments 22 provoque une progression de la phase dispersée dans la direction longltudinale de l'arbre 32, ainsi que dans le plJn horizontal des pales 34 vers la paroi 14 et en retour vers le centre des pales 34 au voisin-age de l'arbre 32.En prenant. contact avec le déversoir de trop-plein 86, la phase dispersée est arretée dans son mouvement de retour vers la partie centrale de la pale 34 en rotation, si bien que la phase dispersée progresse vers le bas à travers les grilles 72 et 76 pour pénétrer dans le bassin accumulateur 74. De cette manière, les grilles 68, 76 et 70 donnent lieu à une zone conplèteuent tranquille pour le bassin accumulateur 74, avec un degré minimal de contournement du bas sin accu ulateur 74 par la phase dispersée. La phase dispersée est alors pompée, à partir du bassin accumulateur 74, à travers la buse 54, vers le réseau de solvant 42.Toute matière qui se dépose dans le bassin accumulateur 74 traverse les trous d'écoulement 82 et les perforations 72 dans la grille de tranquillisation 70 vers le groupe inférieur de compartiments 64. S'il y a un excès de phase dispen é-e dans le bassin accumulateur 74 au-delà de la capacité de celui-ci, cet excès de phase dispersée traverse la paroi grillée 76 vers le compartiment central 66. Ainsi, avec la tour de contact 10 de linvention, il est possible d'extraire séparément la phase dispersée qui se présente dans la chambre intérieure 12 au cours de ltopération d'extraction liquide-liquide. Il est bien entendu que des modifications, changements et substitutions peuvent etre introduits dans la description précédente et que, dans certaines circonstances, des caractéristiques de l'invention seront appliquées sans utilisation correspondante d'autres caractéristiques. En conséquence, il convient que les revendications ci-annexees soient considérées dans un sens large et en conformité avec l'esprit et la portée de l'invention. REvENDIOATION > J 1 - Tour de contact pour séparer un produit de départ par sa mise en contact à contre-courant avec une phase dispersée, caractérisé en ce qu'elle comprend une colonne allongée dans laquelle est formée une chambre intérieure, une multiplicité de couronnes statoriques annulaires montées à distance les unes des autres dans la chambre intérieure pour former une série de conpartiments en une disposition verticale, un rotor comprenant un arbre monté à rotation dans la chambre intérieure et une multiplicité de pales# rotoriques montées sur l'arbre de sorte que chacune des pales rotoriques soit disposée dans chacun des compartiments, des moyens pour acheminer le produit de départ dans l'un des compartiments, des moyes pour acheminer un- solvant d'hydrocarbure dans l'un des compartiments, des moyens pour acheminer un solvant d'huile de lavage hors de l'un des compartiments qui est situé au-dessus du compartiment qui reçoit le produit de départ, les# couronnes statoriques étant réparties en un groupe supérieur de couronnes et un groupe inférieur de couronnes de manière a former un compartiment central plus grand qui est situé au milieu dans la direction de l'axe vertical de la colonne, des moyens dans le compartiment central pour réduire le mouvement de la phase dispersée, ces moyens comprenant un bassin accumulateur de forme annulaire dans lequel est formée une multiplicité de perforations et qui est destiné à recevoir une fraction de la phase dispersée en vue de son recyclage vers le groupe supérieur de couronnes. 2 - Tour de contact selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bassin accumulateur est délimité par une paire de grilles espacées qui présentent des perforations et sont séparées par une cloison de forme tronconique. 3 - Tour de contact selon la revendication 2, caractérisée en ce que le compartiment central est délimité par une grille de tranquillisation supérieure et une grille de-tranquillisation inférieure dans lesquelles sont formées des perforàtiors 4 - Togr de contact selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'un déversoir sous la forte d'une cloison caj- lindrique est norté sur la grille supérieure de tranquillisabicr. 5 - Tour de contact selon la revendicatior 4, caractérisée en ce que la cloison cylindrique est disposée coaxialement par rapport à l'arbre et est équidistante entre l'arbre et la paroi de la chambre intérieure.