Brevet FR2689030A1 — publié le 19931001

L'invention concerne une enceinte contenant plusieurs lits séparés de matière solide ne se mélangeant pas et l'enceinte étant déchargeable par gravité sans mélange de matière. Cette enceinte peut être un réacteur, un silo Le problème se rencontre sur des réacteurs d'hydrotraitement de fractions pétrolières, contenant plusieurs lits catalytiques séparés et superposés, chaque lit contenant un catalyseur différent soutenu par un plateau support Les plateaux support assurent la séparation entre les lits. Le problème au déchargement est d'éviter le mélange des catalyseurs qui se produirait inévitablement si tous les lits étaient déchargés par le bas. Aussi, pour éviter ce mélange, on procède actuellement à un déchargement du lit le plus bas par une ouverture de déchargement aménagée dans la partie basse du réacteur et des autres lits par aspiration à partir du haut du réacteur ou bien par déversement au moyen de piquages latéraux. La méthode par aspiration est la plus utilisée: on adapte une manche souple au niveau du lit le plus haut et on aspire son catalyseur, puis on adapte la manche sur le lit en-dessous et ainsi de suite. Pour régler la vitesse d'aspiration, la présence de l'homme est nécessaire dans le réacteur. Pour des raisons de sécurité, on cherche à limiter cette présence, voire l'éviter car cette opération est conduite sous atmosphère d'azote si le catalyseur n'est pas régénéré. La demanderesse propose une enceinte munie de moyens permettant un déchargement du réacteur, sans avoir nécessairement besoin d'une intervention humaine dans l'enceinte même. Plus précisément, l'objet de l'invention est une enceinte verticale ou inclinée, comprenant des lits de matière solide, successifs, séparés et superposés, les matières solides pouvant être différentes, et la matière solide dans chaque lit étant soutenue par un plateau support, ladite enceinte étant munie à sa partie basse d'une ouverture pour le déchargement de la matière, et comportant en outre au moins une tubulure reliant les lits successifs, chaque tubulure étant munie de moyen d'obturation relié à un moyenpour la commande à distance de son ouverture. L'invention sera mieux comprise en se référant à la description des figures. La figure 1 représente une enceinte verticale selon l'invention. Les figures 2 à 9 représentent des modes de réalisation différents de moyen d'obturation de la tubulure, associé à un moyen de commande. L'enceinte 1 représentée figure 1 est un cylindre à axe vertical fermé par un toit 2 et un fond 3 Une enceinte d'axe incliné peut tout aussi bien convenir, pourvu que la matière solide puisse s'écouler gravitairement. La matière solide des lits est chargée par une ouverture 4 aménagée dans le toit 2 (qui peut avoir d'autres usages) et la matière solide du lit le plus bas est déchargée par une ouverture 5 aménagée dans la partie basse du réacteur. L'enceinte comporte au moins 2 lits contenant une matière solide On a représenté sur la figure 1, 3 lits 6, 7, 8 consécutifs, superposés et séparés par un inter-lit référencé respectivement 9, 10. La matière solide de chaque lit repose sur un plateau support 11, 12, le dernier lit pouvant reposer directement sur le fond. Selon l'invention, on dispose entre 2 lits successifs, par exemple 6 et 7, au moins une tubulure 13 reliant les lits entre eux. La tubulure 13 doit avoir son extrémité supérieure au niveau le plus bas du lit supérieur 6, de façon à ce que le maximum de matière du lit 6 s'écoule par la tubulure ouverte. Ainsi, cette extrémité arrive, sur la figure 1, au niveau du plateau support 11 du lit 6. Avantageusement, les plateaux support présentent une forme légèrement conique, la tubulure étant placée sur l'axe du cône, de façon à éviter la rétention de matière sur la plaque. La tubulure peut être soudée, ou assemblée par tout autre moyen au plateau support De préférence, elle comporte une couronne qui vient en appui sur le plateau, ce mode de réalisation facilite le démontage. L'extrémité inférieure 14 de tubulure 13 atteint le lit inférieur 7 et peut même le pénétrer en partie, ainsi que montré pour l'extrémité 15 de la tubulure 16 dans le 8 La tubulure traverse si nécessaire les dispositifs internes 17. Pour éviter le mélange de matière entre les lits, lorsque l'enceinte est en fonctionnement ou au déchargement, la tubulure est munie d'au moins un moyen d'obturation 18 relié à un moyen pour la commande à distance de son ouverture. Le moyen d'obturation doit assurer la fermeture de la tubulure lorsque l'enceinte est chargée, il doit s'ouvrir sous l'action du moyen de commande à distance pour la décharge. Les figures 2 à 9 montrent des modes de réalisation différents des moyens d'obturation et de commande. La figure 2 montre une tubulure 20 reliant le plateau support 21 d'un lit 22 à un lit 24. Le moyen d'obturation 25 est constitué (fig 3) d'au moins deux plaques référencées 26, 27, déposées à l'intérieur de la tubulure sensiblement symétriquement par rapport à son axe (D) Les plaques sont en appui par leur extrémité basse sur des supports 28 et par leur extrémité haute sur une pièce 29 disposée sur l'axe (D) et formant clef de voûte. Il est bien certain que la forme des plaques s'adapte à celle de la paroi intérieure de la tubulure. Une telle structure "en voûte" s'arc-boute sur les parois internes de la tubulure sous l'effet de la charge de matière du lit supérieur 22. Le moyen pour la commande à distance de l'ouverture moyen d'obturation 25 est ici constitué de façon avantageuse par une chaîne 32. Cette chaîne est solidarisée à la pièce 29 et possède une extrémité libre à l'extrémité basse (qui, de préférence, passe par l'ouverture aménagée dans le fond de l'enceinte), la chaîne est solidarisée à un bras 30 (formant levier) monté sur la pièce 29, et la chaîne passe par un évidemment 31 aménagé dans au moins une plaque, ici 26. On peut également exercer la traction par le haut du réacteur. La figure 4 représente un autre mode de réalisation dans lequel le moyen d'obturation est constitué par une plaque basculante 40 ayant un axe de rotation horizontal 41. En position obturation, la plaque est maintenue en position sous la tubulure par une goupille cisaillable traversant l'axe 41 (empêché alors dans sa rotation) qui est cassée sous l'effet de la traction sur la chaîne 42 La plaque bascule alors en position verticale pour libérer l'ouverture de la tubulure. Tout autre moyen pour verrouiller la plaque en position obturation peut convenir lorsque le déverrouillage peut être obtenu à partir de l'action du moyen de commande. La variante montrée figure 5 comporte également une plaque 50 basculante autour d'un axe horizontal 51 sous l'effet d'une traction exercée sur une chaîne 52. Plus précisément, l'extrémité de la plaque opposée à l'axe 51 est munie d'une pièce 53 formant levier. Lorsque la plaque 50 est en position obturation, le levier 53 est en appui sur un support 54 et la position est verrouillée par une goupille cisaillable 55 placé sur l'axe 56 de rotation du levier, cet axe étant porté par la plaque 50. La chaîne 52 constituant ici le moyen de commande à distance, est fixée au levier 53 (point de fixation 57). Sous l'effet de la traction exercée sur la chaîne 52, la goupille 55 casse, le levier 53 peut alors tourner autour de l'axe 56 en se dégageant du support 54 (fig 6) La plaque avec le levier basculent alors. L'avantage supplémentaire d'utiliser une chaîne est de pourvoir "ringarder" la tubulure (la nettoyer grâce aux mouvements de la chaîne) Pour cela, on fixe de manière amovible la chaîne au point 57 et on aménage dans le moyen d'obturation un évidement pour le passage de la chaîne Ceci au niveau de chaque tubulure, la chaîne traversant toutes les tubulures Celles-ci présentent alors avantageusement le même axe (D). La figure 7 présente un mode de réalisation avec une plaque 70 qui est déplacée latéralement par une tige 71 accessible de l'extérieur de l'enceinte La plaque 70 peut être située à n'importe quel niveau dans la tubulure Elle est fixée à une tige 71 (pouvant être maintenue dans l'enceinte par un supportage 72), qui sort de l'enceinte par un piquage 73 monté sur la paroi 74. En position obturation, une bride 75 assure l'étanchéité sur le piquage et la tige. Pour écarter la plaque 70, on ôte la bride 75 et dispose (fig 8) un moyen 76 pour tirer la tige à partir de l'extérieur (tire-fort). De façon avantageuse (fig 9), on utilise le piquage pour mettre en place au moins un thermocouple 77 glissé dans un tube 78 dans lequel passe également la tige 71 On a ainsi une mesure de température dans l'enceinte, et mieux au niveau de chaque lit. Une telle réalisation est montée sur la tubulure 16 de la figure 1, avec un piquage 100, une plaque 101, un tube 102 d'o sort le thermocouple 103. Ainsi lorsque l'enceinte est en fonctionnement, les lits de matière solide demeurent séparés: il n'y a pas de transfert de matière sous l'effet du tassement du lit inférieur. Au déchargement, il suffit alors de décharger par l'ouverture 5 en partant du lit le plus bas et lit par lit. Le lit 8 est déchargé, les tubulures supérieures étant fermées Puis, par action du moyen de commande à distance (donc de l'extérieur de l'enceinte), la tubulure supérieure (ici 16) est ouverte, la matière solide du lit 7 s'écoule alors et est récupérée Il suffit alors d'ouvrir la tubulure 13 pour que la matière du lit 6 se déverse sur le plateau inférieur 12, puis par la tubulure 16 dans le fond 3 et l'ouverture 5. L'invention est donc particulièrement intéressante lorsque au moins deux lits contiennent des matières solides différentes. Un autre avantage apporté par l'invention est de pouvoir utiliser les tubulures pour le chargement des lits. REVENDICATIONS 1 Enceinte verticale ou inclinée, comprenant des lits de matière solide, successifs, séparés et superposés, la matière solide de chaque lit étant soutenue par un plateau support, ladite enceinte étant munie à sa partie basse d'une ouverture de déchargement et étant caractérisée en ce qu'elle comporte en outre au moins une tubulure reliant les lits successifs, chaque tubulure étant munie de moyen d'obturation relié à un moyen pour la commande à distance de son ouverture. 2 Enceinte selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins 2 lits de matière solide différente. 3 Enceinte selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les matières solides des lits sont des catalyseurs. 4 Enceinte selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen d'obturation est constitué par au moins deux plaques disposées à l'intérieur de la tubulure sensiblement symétriquement par rapport à l'axe de la tubulure, lesdites plaques étant en appui d'une part sur la paroi interne de la tubulure, et d'autre part sur une pièce formant clef de voûte, la dite pièce étant reliée au moyen de commande à distance, de façon à ce que ledit moyen étant actionné, ladite pièce se dégage des plaques qui s'écartent pour libérer l'ouverture de la tubulure. 5 Enceinte selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le moyen d'obturation est constitué par une plaque basculant autour d'un axe horizontal par action du moyen de commande à distance. 6 Enceinte selon la revendication 5, caractérisée en ce que la plaque est munie d'une pièce formant levier, montée sur un axe horizontal porté par la plaque, un moyen de verrouillage empêchant la rotation du levier autour de cet axe lorsque la plaque est en position obturation, le déverrouillage étant obtenu par action du moyen de commande à distance, porté par le levier, le levier basculant alors autour de son axe et entraînant la plaque. 7 Enceinte selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen de commande à distance est constitué par une chaîne solidarisée au moyen d'obturation, et qui est tirée de l'extérieur pour libérer l'ouverture de la tubulure. 8 Enceinte selon la revendication 8 caractérisée en ce qu'une seule chaîne relie toutes les tubulures. 9 Enceinte selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le moyen d'obturation est constitué par une plaque déplaçable latéralement par une lige reliée 6 à ladite plaque. Enceinte selon la revendication 9, caractérisée en ce que la tige est disposée dans un tube dans lequel passe également un thermocouple.