Brevet FR2683542A1 — publié le 19930514

L'invention concerne un perfectionnement à un procédé et un dispositif pour réaliser des réactions chimiques endothermiques par passage de la charge dans un échangeur thermique sous pression et à haute température. Elle s'applique notamment à la mise en oeuvre d'une réaction non catalytique comme le vapocraquage d'une charge hydrocarbonée telle que du naphta ou de l'éthane conduisant à la production d'éthylène et à la mise en oeuvre d'une réaction catalytique comme la production d'hydrocarbures aromatiques à partir d'une charge comprenant en majeure partie des hydrocarbures aliphatiques saturés, de 2 à 20 atomes de carbone ou la production d'hydrocarbures oléfiniques à partir de cette même charge. La demanderesse a déjà décrit dans deux demandes de brevet français déposées sous les No. 91/04.688 et 91/04.689 un procédé de vapocraquage à partir d'un mélange gazeux d'une charge hydrocarbonée contenant de 2 à 20 atomes de carbone et de vapeur d'eau, comportant une phase de chauffage dans une zone de chauffage dans des conditions appropriées, qui délivre un effluent chaud de vapocraquage riche en éthylène et une phase de refroidissement rapide dudit effluent dans une zone de refroidissement dans des conditions appropriées et l'on récupère ledit effluent de vapocraquage refroidi. On introduit ledit mélange de préférence préalablement chauffé, dans un rapport adéquat hydrocarbures sur vapeur d'eau à une des extrémités d'au moins un réacteur-échangeur de chaleur sous pression à tubes et à calandre, et on fait circuler le mélange à l'intérieur d'une pluralité de tubes contenus dans ledit réacteuréchangeur. On effectue la phase de chauffage du mélange gazeux dans le réacteur-échangeur de chaleur selon les étapes suivantes: a) on fait passer dans des conditions de débit appropriées une quantité d'air et une quantité de combustible dans au moins un générateur à gaz, adapté à délivrer des gaz de chauffage à une pression et à une température adéquates et contenant de 10 à 20 % d'oxygène en volume; b) On envoie lesdits gaz à une entrée de la calandre du réacteur-échangeur de chaleur à l'une des extrémités, de préférence côté introduction du mélange, et on fait circuler lesdits gaz dans la calandre du réacteur-échangeur de chaleur de façon à échanger de la chaleur indirectement avec le mélange gazeux; c) On effectue éventuellement une combustion in situ dans au moins une partie de la calandre du réacteur-échangeur, de préférence au milieu du réacteur échangeur, d'une quantité appropriée de combustible gazeux et éventuellement de gaz inerte par au moins une partie desdits gaz, le combustible étant injecté dans des conditions telles que la température est maintenue sensiblement constante tout le long desdits tubes, et on évacue lesdits gaz de chauffage et de combustion in situ par une sortie de la calandre à l'autre extrémité, et l'on récupère un effluent chaud de vapocraquage riche en éthylène que l'on envoie immédiatement dans la zone de refroidissement. La pression des gaz de chauffage est généralement de 4 à 20 bar (1 bar = 105Pa) et leur température de 600 à 1400"C. Cette température est au moins en partie obtenue par la combustion d'une quantité appropriée de combustible grâce à au moins une partie des gaz contenant de l'oxygène provenant du générateur à gaz, dans une zone de post combustion en aval de ce dernier. Les gaz de chauffage ainsi que les gaz de combustion résultant de la combustion in-situ dans la calandre qui ont circulé à travers celle-ci sont généralement évacués à une température de 580 à 12500C et sous une pression de 1 à 19 bar et sont envoyés dans un second échangeur de chaleur dans lequel on préchauffe le mélange d'hydrocarbures et de vapeur, de préférence à contre-courant du sens d'écoulement de gaz.Ces gaz de chauffage ayant traversé le second échangeur de chaleur sont habituellement récupérés à une température de 550 à 4500C et sous une pression de 3 à 19 bar et sont envoyés dans au moins une turbine de récupération de puissance. La récupération de puissance est, par exemple, de 50 à 60 MW pour une unité de production d'éthylène de 400 000 tonnes par an, mettant en jeu par exemple deux générateurs à gaz du type GE LM 5000. Généralement, pour une unité de cette taille, le besoin en énergie n'excède pas 20 à 30 MW et il peut être apporté au moins en partie par la récupération de la chaleur de réaction (process heat) qui a été transformée en vapeur haute pression. On est alors confronté à un problème d'excès d'énergie qui n'est pas toujours valorisable sur le site de l'unité et qui nuit à l'économie du procédé. L'objet de la présente invention est de remédier à cet inconvénient et de ce fait, de rendre le procédé plus économique. Plus généralement, elle concerne un procédé de pyrolyse thermique à partir d'un mélange gazeux d'une charge hydrocarbonée contenant de 2 à 20 atomes de carbone, comportant une phase de chauffage dans une zone de chauffage dans des conditions appropriées qui, délivre un effluent chaud hydrocarboné, selon laquelle on fait passer des gaz de chauffage contenant de l'air délivrés par au moins un générateur à gaz à une température et à une pression adéquates dans au moins un réacteur-échangeur de chaleur comportant des tubes où circule le mélange gazeux et une calandre où circulent les gaz de chauffage, on effectue éventuellement une combustion in-situ, dans au moins une partie de ladite calandre, d'une quantité appropriée de combustible gazeux par au moins une partie desdits gaz, on envoie lesdits gaz ainsi que les gaz éventuels de combustion dans un second échangeur de chaleur puis on les récupère à une température et à une pression suffisantes pour les envoyer dans au moins une turbine de récupération de puissance, ledit procédé comportant la récupération dudit effluents De manière plus précise, selon la présente invention, on introduit en général un volume d'air approprié dans au moins un compresseur mis en action par au moins une turbine de récupération de puissance, on comprime le volume d'air à une pression adéquate, on réalise dans des conditions appropriées la combustion d'une quantité déterminée de combustible de préférence gazeux par au moins une partie dudit volume d'air dans au moins une zone de combustion externe et distincte du générateur à gaz alimentant le réacteur-échangeur de chaleur et on obtient des effluents de chauffage comprimés que l'on envoie à l'entrée de la calandre du réacteur-échangeur de chaleur. Ainsi une partie au moins de l'énergie disponible dans la turbine de récupération de puissance est récupérée pour mettre en mouvement au moins un compresseur axial d'air. L'air comprimé, puis rechauffé à haute température permet d'apporter le complément de chaleur nécessaire à la réaction endothermique, ce qui permet de minimiser la puissance du générateur à gaz ou de diminuer le nombre de générateurs à gaz. Le volume d'air comprimé par unité de temps dans la turbine de récupération de puissance correspond habituellement à 30 à 60 % de la quantité d'air par unité de temps circulant dans le réacteur échangeur et de préférence de 45 à 55 %. Selon une caractéristique du procédé, le volume d'air est en règle générale comprimé à une pression de 4 à 20 bar et de préférence de 6 à 10 bar. La température de l'air comprimé avant la combustion externe du combustible gazeux ou liquide introduit peut être de 200 à 500"C et de préférence de 350"C à 400"C. Selon une autre caractéristique du procédé, la température des gaz et effluents de chauffage est habituellement de 600 à 14000C et de préférence de 1000 à 12000C. I1 peut être avantageux d'effectuer par des moyens adéquats une combustion contrôlée in-situ dans au moins une partie de la calandre d'une quantité appropriée de combustible gazeux et éventuellement de gaz inerte par au moins une partie des gaz et effluents de chauffage, le combustible étant injecté dans des conditions telles que la température est maintenue sensiblement constante tout le long des tubes. La présente invention concerne aussi un dispositif pour la mise en oeuvre d'une réaction endothermique telle qu'une réaction de vapocraquage comportant un réacteur de chauffage, ledit réacteur de chauffage comportant au moins un générateur à gaz (1), au moins un réacteur-échangeur de chaleur (11) sous pression de forme allongée, à tubes (12) et à calandre (14) comprenant à l'une de ses extrémités une entrée des gaz de chauffage reliée au générateur à gaz et connectée à ladite calandre du réacteur-échangeur dans laquelle lesdits gaz circulent et chauffent lesdits tubes où circule une charge hydrocarbonée et où s'effectue la réaction, ledit réacteur-échangeur comportant à l'autre extrémité une sortie desdits gaz, connectée à au moins une turbine de récupération de puissance (22), ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte au moins un compresseur d'air (51) mis en action par ladite turbine (22) de récupération de puissance, un moyen d'alimentation en air (53) dudit compresseur, des premiers moyens de transfert (54) de l'air comprimé vers des moyen de combustion (55) définis ci-dessous, des moyens de combustion (55) d'un combustible par l'air comprimé, externes et distincts du générateur à gaz comprenant une alimentation (5c) en combustible et adaptés à délivrer des effluents de chauffage comprimés, et des seconds moyens de transfert (56) des effluents de chauffage comprimés vers ladite entrée de la calandre (14) du réacteur -échangeur de chaleur. Selon un mode de réalisation préféré, un second échangeur de chaleur peut être interposé entre la sortie des gaz de chauffage de la calandre du réacteur-échangeur de chaleur et l'entrée de la turbine de récupération de puissance. Cet échangeur de chaleur est adapté généralement au préchauffage de la charge devant circuler dans les tubes réactionnels du réacteur-échangeur. ll est bien entendu que les tubes réactionnels pourraient être remplis d'au moins un catalyseur, zéolithique par exemple, dans lequel circulerait une charge hydrocarbonée comprenant éventuellement de l'hydrogène, par exemple. L'invention sera mieux comprise au vu de la figure ci-jointe illustrant un mode de réalisation applicable à la production d'éthylène et de propylène par pyrolyse à la vapeur d'eau de naphta, mettant principalement en évidence la mise en oeuvre du chauffage et la récupération d'énergie mécanique. Un générateur à gaz 1, qui peut être un moteur à réaction (Jet Engine) comprend un compresseur axial d'air amené par une ligne 3 qui le comprime à environ 10 à 20 bar. La température de l'air augmente d'environ 300 à 450 Oc par compression. L'air comprimé passe dans une chambre de combustion qui est une partie intégrante du moteur à réaction et qui est alimentée en combustible par les lignes 5 et 5a. Ce combustible peut être du méthane jusqu'au fuel oil (fioule).Une combustion exothermique est initiée et se déroule à pression constante pour augmenter la température de l'air à environ 1000 à 12000C. L'air et les produits de combustion très chauds sont ensuite étendus vers une turbine de récupération de puissance (non représentée) à haute pression qui conduit le compresseur d'air. L'air et les produits de combustion quittent le générateur à gaz 1 à une pression d'environ 5 à 8 bar et à une température d'environ 700 à 800"C et sont envoyés à la sortie de la turbine, vers une chambre à post-combustion non représentée sur la figure dans laquelle du combustible est introduit par la ligne Sa. La température des fumées de combustion et de l'air (gaz de chauffage) qui peuvent encore contenir de 15 à 19 % en volume d'oxygène peut atteindre environ 1100 à 14000C. Ces gaz sont utilisés comme source de chaleur dans un réacteur-échangeur de chaleur cidessous et leur température peut être contrôlée par des moyens appropriés asservissant une vanne d'alimentation en combustible reliée à la post-combustion. Ce réacteur-échangeur de chaleur a été décrit dans la demande de brevet français de la Demanderesse sous le nO 91/04.687. I1 sont envoyés par une ligne 10 vers l'extrémité inférieure d'une pluralité de réacteurs-échangeur de chaleur 1 1 verticaux et de forme allongée. Chaque réacteuréchangeur de type tube et calandre comprend une enceinte revêtue en matériau réfractaire contenant une calandre 14 en acier sans alliage par exemple, adaptée à supporter une pression d'environ 20 bar. Cette calandre comprend des éléments internes non représentés adaptés à réaliser une circulation en chicane des gaz et favorisant la turbulence et le mélange de ces gaz, par exemple des éléments internes comprenant en alternance un disque plein central et un disque percé (disc and doughnut; G.A. Skrotzki, Power, Juin 1954). Le réacteur-échangeur contient par ailleurs une pluralité de tubes 12 réactionnels, un millier environ de 20 mm de diamètre, en acier type Incoloy, à haute teneur en nickel, sensiblement parallèles entre eux et sensiblement parallèles à l'axe du réacteur-échangeur de chaleur. Ces tubes sont adaptés à recevoir, grâce à une alimentation en parallèle, un mélange préchauffé à 580-6500C sous 1,5 à 3 bar, de vapeur d'eau et d'hydrocarbures, une coupe naphta par exemple, par une ligne débouchant à l'extrémité inférieure du réacteur 11, de sorte que le mélange gazeux hydrocarboné circule de bas en haut dans le réacteur-échangeur dans des conditions telles que son temps de séjour est limité à environ 100 à 300 ms. Les tubes 12 sont chauffés essentiellement par convection sensiblement à la température des gaz de chauffage qui circulent dans la calandre 14 connectée à la ligne 10 par l'intermédiaire, par exemple d'un ajutage non représenté sur la figure à la base de la calandre. Ainsi, les gaz de chauffage riches en oxygène (10 à 19 %) circulent dans le même sens d'écoulement que celui du mélange gazeux dans les tubes, ce qui favorise un apport de chaleur plus important au tout début de la réaction. Le réacteur-échangeur comporte à l'une de ses extrémités, côté évacuation de l'effluent gazeux par exemple, une chambre de mélange du combustible gazeux et de vapeur d'eau de dilution, sensiblement cylindrique, étanche aux gaz de chauffage et au mélange gazeux constituant la charge. Elle est délimitée, côté extrémité du réacteur-échangeur, par une paroi circulaire et flottante qui supporte les tubes réactionnels traversant cette chambre et côté calandre par une paroi circulaire flottante supportant des tubes d'injection (15) qui débouchent dans ladite chambre. Celle-ci est connectée à des moyens d'introduction 5b, de combustible gazeux (méthane par exemple) et de vapeur d'eau. Elle est adaptée à réaliser un préchauffage du combustible et de la vapeur d'eau et le refroidissement des parois de la chambre. Elle contribue également au mélange du combustible et de la vapeur d'eau qui est d'autant mieux réalisé que les arrivées de combustible et de vapeur d'eau dans la chambre cylindrique sont tangentielles et diamétralement opposées. La chambre de mélange est par exemple située à l'extrémité côté évacuation de l'effluent gazeux. Elle permet, selon ce mode de réalisation particulièrement avantageux, de réaliser une prétrempe de L'effluent de 5 à 500C par exemple, dans les tubes réactionnels refroidis par le mélange, sur une longueur représentant de 1/50 à 1/10 de leur longueur et avantageusement de 1/25 à 1/15 de leur longueur. Afin de maintenir la température sensiblement constante vers 1000"C tout le long de la réaction, il est installé une pluralité de tubes 15 d'injection du combustible, en incoloy (environ 5 % du nombre de tubes réactionnels) dont l'extrémité supérieure débouche dans la chambre de mélange et dont l'autre extrémité inférieure est fermée, ces tubes étant adaptés à réaliser une combustion contrôlée dans la calandre. Ces tubes sont sensiblement parallèles aux tubes réactionnels et sont disposés de façon à être sensiblement au centre d'un cercle que forment les tubes réactionnels avoisinants.Ces tubes d'injection de combustible gazeux reliés à une alimentation en combustible gazeux sont percés à leur périphérie d'orifices calibrés disposés selon des cercles judicieusement répartis tout le long de ces tubes, par exemple tous les mètres, de façon que l'augmentation locale de température résultant de la combustion du combustible et d'une partie des gaz de chauffage soit en général d'environ 20 à 1000C et avantageusement 40 à 600C. Ces orifices sont habituellement situés entre les disques constituant les éléments internes. Compte tenu de la perte de charge existant dans la calandre, les orifices de préférence circulaires ont des surfaces d'ouvertures de plus en plus petites, dans le sens de l'écoulement des gaz dans la calandre pour pouvoir introduire sensiblement le même débit à chaque niveau d'injection. Pour contrôler le niveau thermique de la réaction, pour éviter éventuellement les points chauds et pour minimiser les risques de craquage du combustible notamment des hydrocarbures autres que le méthane, il peut être ajouté à l'alimentation en combustible, de la vapeur d'eau qui permet de diluer le mélange, généralement dans un rapport vapeur basse pression sur combustible compris par exemple entre 0,2 et 20 et avantageusement entre 0,8 et 5 en poids. Finalement, la différence très élevée de température et donc la possibilité d'effectuer un transfert thermique rapide très important cumulée avec des ajouts locaux d'énergie thermique contribuent à induire un profil de température sensiblement carré tout le long de la réaction, ce qui favorise un meilleur rendement en éthylène. Les gaz de chauffage et les gaz de combustion ci-avant contenant encore de 10 à 12 % en volume d'oxygène sont recueillis et évacués au sommet du réacteuréchangeur de chaleur à environ 900 - 10500C et sous environ 5 à 7 bar par une ligne 17 et dirigés vers l'extrémité supérieure d'un échangeur 18 de chaleur conventionnel gaz-gaz. Celui-ci est adapté à préchauffer à contre-courant par convection dans des tubes appropriés le mélange gazeux réactionnel d'hydrocarbures et de vapeur d'eau à 580-650"C. Le mélange, une fois préchauffé est envoyé à l'extrémité inférieure du réacteur-échangeur de chaleur. Les gaz de chauffage circulant dans la calandre de cet échangeur 18 préchauffeur quittent celui-ci à une température de 700-9500C et environ 4 à 6 bar. Ils ont, à ces conditions, autant d'énergie mécanique potentielle qu'ils en auraient eue dans une configuration de turbine à gaz, équivalente, c'est-à-dire à la sortie de la turbine de récupération de puissance couplée au générateur à gaz 1. Les gaz de chauffage sont donc dirigés par une ligne 20 d'évacuation vers un récipient 21 de garde (dit KO Drum) puis sont détendus dans une turbine 22 de récupération de puissance pour en extraire l'énergie mécanique qui va être utilisée par exemple pour comprimer soit 1'effluent gazeux, soit, comme on le verra ci-après, de l'air.Les gaz détendus, sensiblement à la pression atmosphérique et à une température de 400-5500C sont amenés par une ligne 23 vers l'entrée d'une chambre à récupération de chaleur 30 permettant d'effectuer par convection un premier préchauffage de la charge hydrocarbonée et de la vapeur d'eau vers environ 350 à 4500 C. L'effluent gazeux hydrocarboné à la sortie des tubes réactionnels 12 du réacteuréchangeur Il est recueilli à une température de 800 à 900"C par un collecteur approprié interne et muni d'un joint d'expansion. Une ligne de transfert de très courte longueur est connectée à l'extrémité supérieure du réacteur-échangeur et conduit l'effluent du collecteur à un organe non représenté vertical, de type conventionnel, adapté à réaliser un refroidissement rapide (quench) par une circulation à contre-courant d'eau déminéralisée et qui génère de la vapeur d'eau à très haute pression, de l'ordre de 100 bar. L'effluent refroidi est ensuite recueilli et conduit vers des unités aval de séparation, non représentées sur la figure. Sur la figure illustrant l'invention on a représenté un générateur à gaz 1 délivrant des gaz de chauffage sous pression à quatre réacteurs-échangeurs 1 1 disposés en parallèle. Quatre échangeurs de préchauffage 18 de la charge reçoivent les gaz de chauffage ayant traversé les réacteurs-échangeurs et une turbine de récupération de puissance 22 récupère l'énergie de ces gaz libérée par chaque paire de réacteurs-échangeurs soit deux turbines. Une première turbine 22a est connectée à un compresseur 51a de la charge gazeuse par exemple tandis que la deuxième turbine 22 est reliée à un compresseur axial 51 d'air par un arbre de transmission 52 mis en rotation par ladite turbine. Cet air froid est pompé grâce à une ligne 53 reliée au compresseur et en ressort par une ligne 54 sous une pression de 4 à 20 bar, typiquement 7 à 8 bar et une température de 350 à 4000C. n entre ensuite dans une zone de combustion 55, externe et distincte du générateur à gaz 1, où il est mis en contact avec du combustible, gazeux par exemple, amené par une ligne 5c.Le débit de combustible est ajusté par des moyens de régulation 60 commandant une vanne de contrôle en liaison avec la température des effluents de chauffage en aval de la zone de combustion 55. La combustion qui en résulte peut atteindre une température des effluents de combustion comprimés de 1000 à 12000C sous une pression sensiblement identique. Ces effluents de combustion sont envoyés par une ligne 56 d'alimentation en parallèle vers l'entrée de la calandre 14 des réacteurs-échangeur de chaleur apportant ainsi le complément d'énergie nécessaire à leur mise en oeuvre. Dans ces conditions, par rapport à celles des demandes de brevet de la demanderesse nécessitant deux générateurs à gaz, un seul générateur à gaz de type GE LM 5000 est nécessaire au fonctionnement d'une unité de 400 000 tonnes par an. Une des deux turbines de récupération de puissance d'environ 40 MW est utilisée pour pomper et comprimer l'air 450 T/h sous 7 à 8 bar, qui vient s'ajouter à celui (450 T/h) qui est délivré par ledit générateur à gaz. L'autre turbine de puissance d'environ 10 MW est utilisée pour la compression des gaz de la charge. L'exemple suivant permet de déterminer le bilan thermique d'une unité de vapocraquage adaptée à traiter 400 000 tonnes par an dans 4 réacteurs-échangeur de chaleur. Quantité d'énergie consommée: GJ/h - Combustion primaire et post combustion dans le générateur à gaz GE LM 5000 chauffant à 1 1500C et comprenant 450 T/h d'air en présence de 13 T/h de combustible 577 - Combustion in-situ dans chaque réacteur-échangeur de 3,5 T/h de combustible soit 14 T/h 515 - Combustion externe de 450 T/h d'air comprimé et de 8,3 T/h de combustible 367 TOTAL 1 460 o Energie récupérée - Chaleur de réaction 686 - Préchauffage de la charge 118 - récupération de chaleur perdue 334 Sous Total 1 138 - Récupération de puissance dans la turbine 50 TOTAL 1 188 soit une efficacité thermique de 81,5 %. REVENDICATIONS 1. Procédé de pyrolyse thermique à partir d'un mélange gazeux d'une charge hydrocarbonée contenant de 2 à 20 atomes de carbone, comportant une phase de chauffage dans une zone de chauffage dans des conditions appropriées, qui délivre un effluent chaud hydrocarboné selon laquelle on fait passer des gaz à une température et à une pression adéquates dans au moins un réacteur échangeur de chaleur comportant des tubes où circule le mélange gazeux et une calandre où circulent les gaz de chauffage, on effectue éventuellement une combustion in-situ, dans au moins une partie de ladite calandre, d'une quantité appropriée de combustible gazeux par au moins une partie desdits gaz, on envoie lesdits gaz ainsi que les éventuels gaz de combustion dans un second échangeur de chaleur puis on les récupère à une température et à une pression suffisantes pour les envoyer dans au moins une turbine de récupération de puissance, ledit procédé comportant la récupération de 1'effluent hydrocarboné, et étant caractérisé en ce que:: - on introduit un volume d'air approprié dans au moins un compresseur mis en action par au moins ladite turbine de récupération de puissance, - on comprime ledit volume d'air à une pression déterminée, - on réalise, dans des conditions appropriées, la combustion d'une quantité adéquate de combustible par au moins une partie dudit volume d'air comprimé, dans au moins une zone de combustion externe et distincte de celle du générateur à gaz et l'on obtient des effluents de chauffage comprimés que l'on envoie dans la calandre dudit réacteur échangeur de chaleur. 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel le volume d'air est comprimé à une pression de 4 à 20 bar et de préférence de 6 à 10 bar. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2 dans lequel la température de l'air comprimé avant ladite combustion externe est de 200 à 500"C et de préférence de 350 à 400"C. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel la température des effluents de chauffage comprimés est de 600 à 14000C et de préférence de 1000 à 12000C. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel on effectue une combustion contrôlée in-situ dans au moins une partie de la calandre du réacteur-échangeur de chaleur, d'une quantité appropriée de combustible gazeux et éventuellement de gaz inerte par au moins une partie desdits gaz, le combustible étant injecté dans des conditions telles que la température est maintenue sensiblement constante tout le long desdits tubes. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 dans lequel la charge renferme de la vapeur d'eau. 7. Dispositif pour la mise en oeuvre d'une réaction endothermique telle qu'une réaction de vapocraquage comportant un réacteur de chauffage, ledit réacteur de chauffage comportant au moins un générateur à gaz (1), au moins un réacteur échangeur de chaleur (11) sous pression de forme allongée, à tubes (12) et à calandre (14) comprenant à l'une de ses extrémités une entrée des gaz de chauffage reliée au générateur à gaz et connectée à ladite calandre du réacteur échangeur dans laquelle lesdits gaz circulent et chauffent lesdits tubes où circule une charge hydrocarbonée et où s'effectue la réaction, ledit réacteur échangeur comportant à l'autre extrémité une sortie desdits gaz, connectée à au moins une turbine de récupération de puissance (22), ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte au moins un compresseur d'air (51) mis en action par ladite turbine (22) de récupération de puissance, un moyen d'alimentation en air (53) dudit compresseur, des premiers moyens de transfert (54) de l'air comprimé vers des moyens de combustion (55) définis ci dessous, des moyens de combustion (55) d'un combustible par l'air comprimé externes et distincts du générateur à gaz comprenant une alimentation (5c) en combustible et adaptés à délivrer des effluents de chauffage comprimés, et des seconds moyens de transfert (56) des effluents de chauffage comprimés vers ladite entrée de la calandre (14) du réacteur-échangeur de chaleur. 8. Dispositif selon la revendication 7 dans lequel la turbine de récupération de puissance (22) comprend un arbre de transmission (52) mettant en mouvement ledit compresseur (51). 9. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 8 dans lequel le réacteur échangeur de chaleur comprend au moins un moyen de combustion (15) contrôlée dans au moins une partie de la calandre, d'un combustible et d'une partie desdits gaz, adapté à maintenir la température des tubes (12) sensiblement constante, ledit moyen de combustion contrôlée étant relié à un moyen d'alimentation en combustible. 10. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9 dans lequel un second échangeur de chaleur (18) est interposé entre la calandre et la turbine de récupération de puissance, ledit échangeur de chaleur étant adapté à préchauffer la charge.