Brevet FR2711374A1 — publié le 19950428

La présente invention concerne un procédé de décokage thermique d'un four de craquage et du refroidisseur de gaz de craquage situé en aval. Par le document DE-30 100 000 A1 on connaît un procédé de décoquage thermique de refroidisseurs de gaz de craquage selon lequel on fait passer dans les tubes de refroidissement d'un refroidisseur de gaz de craquage qui doivent être nettoyés un gaz de nettoyage chauffé à au moins 700C dans le four de craquage qui consiste en un mélange vapeur d'eau/air (ou oxygène) ou vapeur d'eau/hydrogène de composition variable, en air ou en un mélange air/oxygène. Le mélange gazeux réagit avec le coke de pétrole déposé dans les tubes de refroidissement du refroidisseur de gaz de craquage et le gazéifie ou brûle si bien qu'il en résulte un nettoyage des tubes de refroidissement par élimination des dépôts de coke. Il est particulièrement important pour la mise en oeuvre du procédé que la pression qui règne du côté vapeur du refroidisseur de gaz de craquage soit d'au moins 120 x 105 Pa (120 bar) pendant le processus de nettoyage décrit, pour qu'il soit possible d'obtenir une température superficielle des tubes et donc du coke de pétrole suffisamment élevée pour que la réaction entre le coke de pétrole et le mélange gazeux de nettoyage se produise. L'expérience a montré que dans de tels systèmes de refroidisseurs de gaz de craquage qui sont conçus pour une pression côté vapeur inférieure à 120 x 105 Pa (120 bar), il n'est pas possible de réaliser de manière économique un décokage thermique tel que décrit ci-dessus étant donné que l'on n'atteint pas la vitesse de réaction nécessaire pour le décokage des tubes de refroidissement. Un procédé permettant d'atteindre la température superficielle nécessaire et donc la vitesse de réaction nécessaire consisterait à faire fonctionner le refroidisseur de gaz de craquage sans eau et sans pression côté vapeur au cours du nettoyage. Cepen- dant, il y aurait alors un risque de détérioration des tubes du refroidisseur de gaz de craquage du fait que ces tubes ne sont pas conçus pour un fonctionnement à sec avec un gaz à la sortie du four de craquage présentant la haute température évoquée ci-dessus et du fait que, pour des raisons techniques, ils ne sont pas constitués par des matériaux résistant aux hautes températures. L'invention a pour but de proposer un procédé permettant d'éviter les inconvénients évoqués ci-dessus. Ce but est atteint par un procédé de décokage thermique d'un four de craquage et du refroidisseur de gaz de craquage situé en aval, qui est caractérisé en ce que: a) l'amencée d'hydrocarbures au four de craquage est interrompue et est remplacée par un mélange gazeux de nettoyage consistant en vapeur d'eau et en air dans des proportions de mélange quelconques, la température du gaz de nettoyage à la sortie du four de craquage étant abaissée d'environ 850C à environ 300C, b) le gaz de nettoyage est amené et réglé à une température d'environ 250C à l'entrée du refroidisseur de gaz de craquage par addition d'un agent réfrigérant consistant en vapeur d'eau et en air ou en air au moyen d'un tube mélangeur situé entre la sortie du four de craquage et l'entrée du refroidisseur de gaz de craquage, c) puis le refroidisseur de gaz de craquage est fermé et vidé du côté eau réfrigérante, après quoi la température du gaz de nettoyage dans le four de craquage est augmentée de sorte qu'il règne une température d'environ 850 C à la sortie du four de craquage, le gaz de nettoyage étant amené et réglé à une température de 300 à 600C, de préférence de 400 à 450 C, à l'entrée du refroidisseur de gaz de craquage par addition d'un agent réfrigérant consistant en vapeur d'eau et en air ou en air, au moyen du tube mélangeur situé entre la sortie du four de craquage et l'entrée du refroidisseur de gaz ou craquage, d) après le décokage, qui dure environ 10 à 40 h, le gaz de nettoyage à l'entrée du refroidisseur de gaz de craquage est amené et réglé à une température d'environ 250C, éventuellement par addition d'un agent réfrigérant au moyen du tube mélangeur, puis le refroidisseur de gaz de craquage est rempli d'eau d'alimentation et enfin l'amenée de gaz de nettoyage dans le four de craquage est interrompue et l'opération de craquage est rétablie par amenée d'hydrocarbures et de vapeur d'eau dans le four de craquage. De préférence, la température du gaz de nettoyage à la sortie du refroidisseur de gaz de craquage est surveillée et réglée de telle manière qu'elle ne monte pas à plus de 30 à 50'C au-delà de la température d'entrée du gaz de nettoyage dans le refroidisseur de gaz de craquage. De préférence encore, la composition ou au moins la teneur en C02 du gaz de nettoyage à la sortie du refroidisseur de gaz de craquage est surveillée. La présente invention permet le décokage thermique d'un refroidisseur de gaz de craquage qui est exposé à une pression du côté vapeur inférieure à x 105 Pa (120 bar) et dont les tubes de refroidissement ne consistent pas en matériaux résistant aux hautes températures, ce qui rend superflus le refroidisse- ment du four de craquage et une séparation et une ouverture du refroidisseur de gaz de craquage. La présente invention permet non seulement le décokage thermique séparé du refroidisseur de gaz de craquage mais encore le décokage thermique simultané du four de craquage et du refroidisseur de gaz de craquage. Ceci permet, pendant tout le déroulement du décokage, d'économiser un temps précieux et de faire fonctionner l'installation de manière plus efficace. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple, et dans lequel: la figure unique représente une vue d'un refroidisseur de gaz de craquage relié par l'intermédiaire d'un tube mélangeur à un four de craquage situé en amont. Lors d'un nettoyage du four de craquage 1 et du refroidisseur de gaz de craquage 5 ou du refroidisseur de gaz de craquage 5 seul, le courant d'hydrocar- bures nécessaire pour la production du gaz de craquage (courant de gaz de procédé) qui parvient au four de craquage 1 est interrompu et remplacé par un mélange gazeux de nettoyage consistant en vapeur d'eau et en air dans des pro- portions de mélange quelconques, c'est-à-dire consistant, dans les cas extrêmes, uniquement en vapeur d'eau ou uniquement en air. La température du gaz de nettoyage chauffé dans le four de craquage 1 qui règne à la sortie 2 du four de craquage 1 est réduite de 850 C environ à 300'C environ et la température qui règne à l'entrée 4 du refroidisseur de gaz de craquage est amenée et réglée à environ 250C par addition d'un agent réfrigérant au moyen du tube mélangeur 3 situé entre la sortie 2 du four de craquage et l'entrée 4 du refroidisseur de gaz de craquage. L'agent réfrigérant utilisé, qui n'est pas chauffé dans le four de craquage, possède une température de 20 à 200'C et consiste en vapeur d'eau et en air ou en air. La température citée précédemment ayant été atteinte au niveau de l'entrée 4 du refroidisseur de gaz de craquage, le refroidisseur de gaz de craquage 5 est fermé du côté eau réfrigérante et vidé de son eau. Puis, le gaz de nettoyage est chauffé à environ 850C dans le four de craquage 1. Dans le tube mélangeur 3 installé entre la sortie 2 du four de craquage et l'entrée 4 du refroidisseur de gaz de craquage, le mélange gazeux de nettoyage chauffé qui sort par la sortie 2 du four de craquage est mélangé à un agent réfrigérant (dont les propriétés sont telles que décrites ci- dessus) dans des proportions telles que le mélange gazeux de nettoyage présente à l'entrée 4 du refroidisseur de gaz de craquage une température comprise entre 300 et 600C, de préférence entre 400 et 450C. La pression de service du gaz de nettoyage est amenée à une valeur comprise entre 105 Pa et 106 Pa (1 et 10 bar). Le mélange gazeux de nettoyage est introduit dans l'entrée 4 du refroidisseur de gaz de craquage 5 qui a été vidangé du côté eau et dont la pression a été supprimée. Dans ce domaine de température du gaz de nettoyage de 300 à 600C, de préférence de 400 à 450C, les surfaces intérieures des tubes de refroidissement qui sont recouvertes de coke de pétrole et qui sont en contact avec le gaz acquièrent maintenant une température superficielle suffisamment élevée pour permettre la réaction, nécessaire pour le nettoyage, entre le gaz de nettoyage et les couches de coke qui adhèrent aux surfaces intérieures des tubes. Un réglage précis de la température d'entrée du gaz de nettoyage permet simultanément le maintien d'une température suffisamment élevée pour le processus de nettoyage et une limitation de la température du gaz de nettoyage si bien que le refroidisseur de gaz de craquage 5 est exposé seulement à des températures permettant d'éviter qu'il soit détérioré. Lorsque l'on détermine la plus haute température admissible pour le gaz de nettoyage, il importe de tenir compte non seulement du choix des matériaux mais aussi de la construction spécifique du refroidisseur de gaz de craquage, en particulier de la flexibilité en ce qui concerne les différences de température admissibles. Il importe également de veiller à la conservation de la couche protectrice de magnétite formée du côté eau. Le réglage de la température d'entrée du refroidisseur du gaz de craquage peut être réalisé par une modification de la température de sortie du four de craquage et/ou des proportions pondérales du gaz de nettoyage chauffé dans le four de craquage 1 et de la quantité d'agent réfrigérant introduite entre la sortie 2 du four de craquage et l'entrée 4 du refroidisseur de gaz de craquage et éven- tuellement de sa température. Il est judicieux de mesurer la température du gaz de nettoyage à la sortie 6 du refroidisseur de gaz de craquage 5 pour éviter un trop grand dégage- ment d'énergie par combustion du coke dans le refroidisseur de gaz de craquage 5. Lorsque la température du gaz de nettoyage à la sortie 6 du refroidisseur de gaz de craquage 5 augmente trop au-delà d'une différence de 30 à 50C au-dessus de la température d'entrée, il est possible d'agir en abaissant la température d'entrée. La durée de décokage nécessaire dépend de l'épaisseur et de la consistance des dépôts de coke de pétrole et doit être déterminée de manière empirique en fonction de chaque cas. Comme valeur indicative pour cette durée on peut citer 10 à 40 h. On peut également suivre le déroulement et la fin du processus de nettoyage en mesurant la teneur en CO2 du gaz de nettoyage à la sortie 6 du refroidisseur de gaz de craquage. Les valeurs limites typiques pour la fin d'un nettoyage doivent être déterminées de manière empirique dans chaque cas. Après la fin du décokage, la température du mélange gazeux de nettoyage à l'entrée 4 du refroidisseur de gaz de craquage est amen&ée à environ 250C, éventuellement par addition d'un agent réfrigérant de la manière décrite précédemment. Puis, le refroidisseur de gaz de craquage 5 est rempli d'eau d'ali- mentation, l'amenée de gaz de nettoyage dans le four de craquage 1 est interrompue, le four de craquage 1 est alimenté en gaz de procédé (hydrocarbures et vapeur d'eau) et est mis en marche à la température de service. REVENDICATIONS 1. Procédé de décokage thermique d'un four de craquage et du refroidisseur de gaz de craquage situé en aval, caractérisé en ce que a) l'amenée d'hydrocarbures au four de craquage (1) est interrompue et est remplacée par un mélange gazeux de nettoyage consistant en vapeur d'eau et en air dans des proportions de mélange quelconques, la température du gaz de nettoyage à la sortie (2) du four de craquage (1) étant abaissée de 850 C à 300 C, b) le gaz de nettoyage est amené et réglé à une température d'environ 250C à l'entrée (4) du refroidisseur de gaz de craquage (5) par addition d'un agent réfrigérant consistant en vapeur d'eau et en air ou en air au moyen d'un tube mélangeur (3) situé entre la sortie (2) du four de craquage et l'entrée (4) du refroidisseur de gaz de craquage, c) puis le refroidisseur de gaz de craquage est fermé et vidé du côté eau réfrigérante, après quoi la température du gaz de nettoyage dans le four de craquage est augmentée de sorte qu'il règne une température d'environ 850 C à la sortie du four de craquage, le gaz de nettoyage étant amené et réglé à une température de 300 à 600C, de préférence de 400 à 450C, à l'entrée du refroidisseur de gaz de craquage par addition d'un agent réfrigérant consistant en vapeur d'eau et en air ou en air, au moyen du tube mélangeur situé entre la sortie du four de craquage et l'entrée du refroidisseur de gaz ou craquage, d) après le décokage, qui dure 10 à 40 h. le gaz de nettoyage à l'entrée du refroidisseur de gaz de craquage est amené et réglé à une température d'environ 250 C, éventuellement par addition d'un agent réfrigérant au moyen du tube mélangeur, puis le refroidisseur de gaz de craquage est rempli d'eau d'alimentation et enfin l'amenée de gaz de nettoyage dans le four de craquage est interrompue et l'opération de craquage est rétablie par amenée d'hydrocarbures et de vapeur d'eau dans le four de craquage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tempé- rature du gaz de nettoyage à la sortie (6) du refroidisseur de gaz de craquage (5) est surveillée et réglée de telle manière qu'elle n'augmente pas de plus de 30 à 50C au-delà de la température d'entrée du gaz de nettoyage dans le refroidisseur de gaz de craquage (5). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la compo- sition, ou au moins la teneur en CO2, du gaz de nettoyage à la sortie (6) du refroidisseur de gaz de craquage (5) est surveillée.