INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L'installation de régulation suivant l'invention, règle elle aussi la sévérité des conditions de travail dans une ou plusieurs zones de réaction d'un traitement de conversion des hydrocarbures. Toutefois, elle apporte un perfectionnement important en ce sens qu'elle permet de prolonger la durée utile du composite catalytique contenu dans la zone de réaction à son activité optimale, et d'obtenir le rendement volumétrique maximal de la nuance de produit visée pendant toute la durée utile effective du catalyseur.La technique suivant l'invention consiste à régler le rapport molaire hydrogène/hydrocarbure en réponse aux variations de la composition de la matière de départ et de la composition du produit, de la composition de l'effluent de la zone de réaction et de la durée de vie courante du catalyseur, pour obtenir un produit possédant la qualite visée sur une période d'activité effective du catalyseur.
En bref, dans le mode préféré de mise en oeuvre du procédé suivant l'invention,on mesure par des analyses une caractéristique de la composition du produit, une de la composition de la charge de départ et la concentration de l'hydrogène dans la phase vapeur recyclée, et l'on mesure des variables de fonctionnement comprenant les températures de la zone de réaction , certaines pressions, certains débits, etc. Des signaux de sortie représentatifs de ces mesures sont transmis au calculateur comparateur, lequel engendre des signaux de sortie supplémentaires qui sont utilisés pour regeler la rigeur des conditions de la zone de réaction, les débits, etc.
Une raffinerie complète de pétrole effectue un grand nombre de traitements de conversion d'hydrocarbures dont le principal but est d'obtenir une nuance de produit particulièrement désirée.
Ces traitements comprennent le reformage catalytique de coupes naphta, en vue de produire un produit liquide à indice d'octane relativement élevé, l'hydrocraquage destiné à produire des hydrocarbures à poids moléculaire relativement faible dont une partie peut être utilisée comme matière de départ d'alimentation de l'unité de réformage catalytique, la deshydrogénation paraf f inique en vue de la production d'oléfines, l'isomérisation et l'hydroraffinage des hydrocarbures en vue de l'élimination des impuretés, etc. En outre, de nombreuses raffineries mettent en oeuvre des traitements conçus pour la production de composés spécifiques utilisés en-pétrochimie, par exemple, l'isomérisation aromatique pour la production du paraxylène, l'alkylation pour la production des hydrocarbures aromatiques alkyl-substituées-,etc.Ces traitements comportent des réactions qui consomment de l'hydrogène, des réactions qui produisent de l'hydrogène ou à la fois des réactions des deux catégories,et, en général ils consistent à mettre la charge hydrocarbure en con tact avec un composite catalytique dans une atmosphère hydrogénée, à haute température et sous haute pression, Pour simplifier l'exposé, on donnera une description plus complète du principe de l'invention, de son fonctionnement et du procédé à propos du traitement bien connu et entièrement documenté de réformage catalytique. I1 va de soi que cet exemple particulier ne doit pas être consideré comme limitatif de l'invention.
Dans les traitements de conversion catalytique des hydrocarbures dont on a donne des exemples ci-dessus et particulièrement dans le réformage catalytique des coupes naphta'; il est de pratique habituelle de recycle une phase vapeur riche en hydrogène pour la combiner avec une charge d'alimentation fraîche. L'expérience montre que cette technique entretient le composite catalytique dans un état "propre" qui est favorable à l'obtention d'une activité acceptable du catalyseur et à la stabilité nécessaire pour que ce catalyseur puisse fonctionner efficacement pendant une période très prolongée.Que l'on considère un traitement en une seule phase ou un traitement à phases multiples, la phase vapeur hydrogénée recyclée est tirée de l'effluent de la zone de réaction par séparation sous haute pression à une température de l'intervalle allant d'environ 160C à environ 600C. Dans un traitement dégageant de l'hydrogène tel que le réformage catalytique, la partie de l'hydrogène séparé qus n'est pas nécessaire pour entretenir le courant de recyclage d'hydrogène est éliminé de l'installation et utilisée ailleurs, par exemple dans un traitement absorbant de l'hydrogène tel que l'hydrocraquage.
En dehors des températures, pressions et vitesses spatiales de la zone de réaction, le rapport molaire hydrogène/ hydrocarbure de l'alimentation combinée envoyée à la zone de réaction est généralement reconnue comme une variable extrêmement importante du fonctionnement. Pour que l'activité et la stabilité du catalyseur conservent des valeurs acceptables, les variations constantes des caractéristiques de la composition de la matière de départ, doivent être accompagnées de modifications correspondantes du rapport molaire hydrogène/hydrocarbure. Lorsque la qualité etXou la quantité du produit obtenu varient,il est nécessaire de corriger la rigueur des conditions de la zone de réaction, principalement la température et la pression. Mais cet ajustement affecte le rapport molaire hydrogene/hydrocarbure.
Dans le procédé et l'installation de régulation sui vant l'invention, on mesure, ou capte une caractéristique de la cccoosition de la matière de départ et on capte la concentration de l'hydrogène dans la phase vapeur séparée qu'ai introduit dans la zone de réaction . Dans un mode de mise en oeuvre préféré , on mesure,ou capte également une caractéristique de la composition du produit liquide séparé.
On transmet des signaux de sortie appropriés à un comparateur/calculateur qui,à son tour, engendre des signaux de sortie de calculateur qui sont transmis suivant le besoin pour ajuster la--rigueur de la zone de réaction ( température et pression ), le débit de la charge de départ et le débit du gaz recyclé, en vue de régler le rapport molaire hydrogene/hydrocarbure. Par ailleurs, on transmet au comparateur/calculateur des signaux de sortie qui sont représentatifs des températures d'entrée et de sortie de la zone de réaction ainsi que de la pression de la phase vapeur séparée du produit effluent de la zone de réaction.De cette façon, les signaux de sortie du calculateur sont représentatifs de toutes les variables de fonctionnement qui affectent le rapport molaire hydrogène/hydrocarbure, ou la pression partielle de l'hydrogène dans la zone de réaction, ainsi que la qualité et/ou la quantité du produit.
Avant la mise en marche d'une unité de réformage catalytique ou d'une unité opérant un autre traitement de conversion d'hydrocarbures, on détermine initialement les diverses variables de fonctionnement en préparant une estimation du rendement visant à une qualité et/ou une quantité prévisibles du produit qui est basé sur une analyse relativement détaillée de la charge de départ. L'analyse de la charge de départ donne généralement le poids moléculaire, le poids spécifique, l'intervalle de point d'ébullition et les concentrations relatives de paraffines, de naph tènes et d'hydrocarbures aromatiques. On calcule la valeur estimée nécessaire du rapport molaire hydrogène/hydrocarbure, et l'on programme le calculateur/comparateur de la façon appropriée pour maintenir le rapport molaire à la valeur indiquée.Les variations des caractéristiques de la composition de la charge de départ sont tansmises au calculateur/ôomparateur, de même que le débit de cette charge. On transmet également au calculateur/comparateur la pression et le débit de la phase vapeur recyclée ainsi que la concentration d'hydrogène dans cette phase. Ce calculateur/ comparateur recalcule le rapport molaire hydrogène/hydrocarbure nécessaire et transmet des signaux de sortie appropriés pour attein dre les valeurs indiquées.La variation ultérieure de la qualité et/ou de la quantité du produit est ensuite captée et le calculateur/ comparateur corrige de la façon voulue l'alimentation du four pour régler la température de la zone de réaction et/ou corriger la pression de travail à l'intérieur de la zone de réaction, afin d'atteindre à nouveau les caractéristiques du produit qu'on cherche à obtenir.La calculateur/comparateur compare ensuite le rapport molaire hydrogène/hydrocarbure résultant et transmet à nouveau des signaux appropriés pour obtenir l'optimum.
POur constituer la tête d'écriture les nappes de fils obtenues sont introduites à l'intérieur d'un support. Une telle tête d'écriture est représentée sur la figure 4 en coupe suivant le plan d'une électrode. Dans une telle tête, le support est constitué essentiellement de deux pièces prenant en sandwich la nappe de fils.
Sur la figure 4, ces pièces sont représentées en 41 et 42 sous forme de deux équerres. L'électrode dans le plan de coupe est représentée en 54 sa pointe du côté écriture étant 52 et son extrémité de connexion 53. Sous le numéro 43 apparait la section de l'enrobage de la nappe de fils. La pièce 41 appuie sur la nappe de fils 43 sur toute sa surface, tandis que la pièce 42 n'appuie que sur une partie 44 de sa surface interne grâce au retrait de matièrex45.
De cette manière, les pointes d'électrodes telles que 52 de la nappe 43 peuvent bénéficier d'une certaine élasticité possédée du fait que le fil métallique est par exemple en tung stène.
Les moyens de serrage des deux pièces en équerre sont par exemple des vis 46 et 47, se vissant respectivement dans les trous taraudés 48 et 49.
Les électrodes sont destinées à écrire sur la piste 50, la tête d'écriture étant mobile autour de l'axe 51 passant sensiblement par son centre de gravité et étant munie de moyens de rappel la maintenant au cours de l'écriture dans une position stable et quasi immobile.
Il est bien entendu qu'aussi bien en ce qui concerne le procédé selon l'invention que la tête d'écriture, les réalisations décrites ne sont que des exemples non limitatifs et qu'elles pourront faire l'objet de modifications et adaptations sans se départir en aucune manière de l'esprit et du champ de l'invention.
La présente invention a pour objet un procédé thermochimique cyclique de production d'hydrogène par décomposition de l'eau par l'oxyde de carbone, à l'aide d'une source de chaleur externe.
Jusqu'à présent, dans le but de produire de l'hydrogène à partir de l'eau, au moyen d'énergie thermique à haute température divers cycles chimiques de décomposition de l'eau ont été proposés. La plupart de ces cycles chimiques mettent en oeuvre des composés intermédiaires très corrosifs. On peut citer, notamment, les procédés utilisant l'acide bromhydrique en présence d'eau à 730 C, l'acide chlorhydrique en présence d'eau à des températures comprises entre 600 et 8000 C, le chlorure ferrique à 3000C et l'acide chlorhydrique en présence d'eau à des températures comprises entre 450 et 9000C, l'acide chlorhydrique en présence de vapeur d'eau à une température de 700 à 9000C.D'autres procédés font intervenir les anhydrides sulfurique et sulfureux à des températures de 800 à 900. Enfin, certains procédés utilisent des oxydes alcalins à des températures allant de 900 à 1100 C.
La présente invention a justement pour objet un procédé thermochimique cyclique de production d'hydrogène par décomposition de l'eau par l'oxyde de carbone qui pallie les inconvénients rappelés ci-dessus, notawrlment en ce qu'il met en oeirjLe des composés intermédiaires beaucoup moins corrosifs que les composés intervenant dans la plupart des procédés de l'art antérieur, ce qui permet'd'utiliser des réacteurs chimiques et des échangeurs de chaleur constitués de matériaux moins nobles et moins motteux que ceux utilisés dans ces procédés connus jusqu'à présent.
Le procédé, conforme à l'invention, se caractérise notamment en ce que l'on fait réagir de l'oxyde de carbone avec de l'eau, de façon à obtenir de l'hydrogène et du gaz carbonique et en ce que l'on sépare, d'une part, l'hydrogène que lton recueille, d'autre part, le gaz carbonique que l'on fait réagir avec un oxyde d'un métal de façon à régénérer et recycler l'oxyde de carbone.
Selon une caracteristique avantageuse de l'invention, on décompose thermiquement le carbonate du métal obtenu lors de la réfaction du oaz carbonique avec un oxyde d'un métal de façon à régénérer et recycler ledit oxyde dudit métal.
Selon un premier mode de réalisation du procédé conforme à l'invention, l'oxyde du métal utilisé est constitué par l'oxyde d'uranium U308. De façon plus précise, la mise en oeuvre de ce premier mode de réalisation comprend les étapes suivantes a? on fait réagir de l'oxyde de carbone sur l'eau à l'état gazeux selon la réaction
b) après séparation du gaz carbonique et de l'hydrogène obtenus selon la réaction (I), on fait réagir sous pression élevée le gaz carbonique avec de l'oxyde d'uranium U308, selon la réaction l'oxyde de carbone ainsi obtenu étant recyclé pour réagir avec l'eau selon la réaction (I).
c) on décompose par la chaleur le carbonate d'uranyle obtenu dans la réaction (II) , selon la réaction
d) on décompose par la chaleur le trioxyde d'uranium obtenu dans la réaction (III) , selon la réaction l'oxyde d'uranium U30B ainsi obtenu étant recyclé pour réagir avec le gaz carbonique selon la réaction (II), et l'oxygène ainsi obtenu étant recueilli.
SElon un deuxième mode de réalisation du procédé conforme à l'invention, l'oxyde du métal utilisé est constitué par l'oxyde de manganèse Mn304. De façon plus précise, la mise en oeuvre de ce deuxième mode de réalisation comprend les étapes suivantes g a) on fait réagir de l'oxyde de carbone sur l'eau selon la réaction
A titre d'exemple, Si l'acheteur désire un attractif en association avec un insecticide, dont la vapeur constitue le facteur- de destruction , il doit commander des tubes dont certains constituant le faisceau contiendraient l'attractif, tandis que les autres contiendraient l'insecticide liquide.
Les vapeurs se mélangent à mesure qu'elles sortent des tubes en produisant un mélange de la quantité désirée d'insecticide et d'attractif. L'attractif aurait pour effet d'attirer les insectes vers le site dtinstallation des tubes en faisceau et ltinsectici- de tuerait les insectes lorsque ces derniers entreraient dans la zone de vapeurs.
La figure 10 est une courbe de variation de la vitesse de libération en fonction du temps dans le cas de la dissémination de la frontaline conformément aux procédés antérieurs, a partir d'un tube microscopique en téréphtalate de polyéthylène de 0,4 mm, cette courbe correspondant aux données de la ligne 3 de la partie (B) du tableau I. Elle illustre la grande vitesse constante qui caractérise ce procédé.
La figure 11 illustre la dissémination de la même phéromone depuis le même tube que celui qui est utilisé sur la figure 10, excepté les détails définis conformément à l'invention.
Elle montre clairement la vitesse réglée bien plus faible que l'on obtient après la grande chute initiale de vitesse comme décrit dans les exemples précédents conformes à l'invention (il y a lieu de remarquer que sur la figure 11, les valeurs portées en abscisses sont en g/h x 105 tandis que sur la figure 10, elles sont en g/min x La figure 12 représente une forme de réalisation dans laquelle les tubes capillaires resultent de la mise en forme préalable d'une feuille désignée dans son ensemble par 40 de telle manière qu'elle présente les canaux 42. Ces canaux sont représentés au nombre de cinq, mais on peut en utiliser tout nombre désiré.De même, les canaux 42 sont représentés comme ayant une section droite rectangulaire, mais on pourrait aussi utiliser des canaux semi-circulawres;ovales ou d'une autre forme polygonale.
Il y a lieu de remarquer que les bases des canaux sont ouvertes et que la feuille 40 est fixée au moyen d'adhésifs classiques à une feuille de base 44 en fixant solidement les portions 46 à la feuille 44. Il en résulte que des tubes capillaires 48 de section et de dimensions prédéterminées sont formés entre la feuille de support 44 et les canaux 42.
a figure 13 illustre le système de canaux de la feuille composite de la figure 12, les canaux étant remplis et scellés transversalement, comme indiqué en 49.
Les figures 14, 15 et 16 font ressortir plus de détails de la forme de réalisation de 11 invention illustrée sur les figures 3a et 3b. On utilise une bande 65 en matière convenable, portant une couche 66 d'adhésif. Cette matière peut être un ruban servant -ordinairement de cache ou d'emballage, portant une couche d'adhésif collant par pression. Plusieurs filaments tubulaires 68 s'étendent le long du ruban collant 64 et adhèrent à ce ruban au moyen de l'adhésif 66.Le cas échéant, adhésif 66 peut être du type que l'on recouvre avant l'usage alune'feuille protectrice enlevée en tirant, mais en pratique, lorsque la feuille est retirée et que les tubes 68 y adhèrent, l'adhesif durcit dans l'air afin de fixer solidement les tubes 68 à la bande 64.
Les tubes 68 peuvent être placés sur la bande 64 avant ou après leur remplissage. Après avoir été remplis et lorsqu'ils sont mis en place sur la bande, ils sont scellés à la chaleur le long des lignes de jonction 70, la matière qui constitue les tubes étant de nature à pouvoir dtre scellée à chaud par l'application d'un organe de soudage à la chaleur.Sous l'effet de ce soudage à la chaleur, la paroi du tube s'affaisse aux points 70 en formant ainsi pour chaque tube allongé plusieurs sections 72, chacune n'étant qu'une portion dG la longueur totale des filaments indnviduels. Dans la pratique, l'utilisateur pratique une découpure transversalement aux tubes de manière à former de courts conduits de la longueur désirée de tube, la découpure étant effectuée entre les portions 70 scellées à la chaleur.La longueur des tronçons de tube de l'extrémité fermée, scellée à la chaleur, à l'extrémité ouverte, là où la découpure est effectuée, détermine, tous autres paramètres étant considérés conformément à ltensei- gnement de 11 invention, la longueur réelle du tronçon individuel 72. La forme de réalisation des figures 14 à 16 est une forme pratique qui permet de fournir à un utilisateur éventuel un rouleau ou un tronçon plat de tubes filamenteux, déjà fixés sur un support, mais dont les tubes sont scellés pour éviter toute perte de matière jusqu'au moment où les tubes doivent etre utilisés.Lcrsque l'utilisateur désire utiliser une certaine portion, il découpe à partir d'une extrémité de la matière la longueur de tube correspondante (le découpage étant effectué transversalement à la largeur de la bande), de manière à ouvrir les extrémités des tubes. La longueur de tube qu'il doit couper dépend, entre autres facteurs possibles, du nombre dtheures d'émission des vapeurs par le tronçon découpé des tubes assemblés.
Dans la pratique de l'invention, les fibres tubulaires en matière polymère ramenées aux dimensions qui conviennent sont chargées d'un attractif pour insectes par l'un des procédés décrits ci-après. Les dimensions des fibres creuses, du point de vue pratique, sont généralement comprises entre environ 0,025 et 1,0 mm en ce qui concerne le diamètre extérieur et entre 0,01 et 0,8 mm en ce qui concerne le diamètre intérieur, bien qu'il soit évident pour le technicien en matière d'extrusion de fibres que des tubes microscopiques dépassant ces limites dans un sens ou dans l'autre, peuvent être obtenus et constituent des variantes de l'invention. Les dimensions illustrées représentent, par conséquent, une gamme préférée plutôt usure gamme limitative.La longueur des fibres creuses dépend de la durée voulue de libération de l'attractif. Ainsi, pour un attractif donné, l'invention permet d'influence la vitesse de libération par le nombre et le diamètre intérieur des fibres que l'on utilise et d'influen- cer la période d'acti-ité par le choix de la longueur de fibre convenable Les courbes des vitesses de libération faisant ressortir la manière dont la libération se comporte conformément à 11 invention, montrent typiquement une brève période de libération à grande vitesse suivie d'une longue période de oomportement à peu près asymptotique, où la décroissance de la vitesse de libération, comme le montre la pente de la portion "asymptotique" de la courbe, est si faible qu'elle représente approximativement une vitesse linéaire de libération. Ces courbes de vitesse de libération sont commentées ci-après à propos de plusieurs des exemples de l'invention dans lesquels les essais ont été conduits avec succès.
Lt invention est illustrée par les exemples suivants.
Exemple 1 Cet exemple correspond à la ligne III de la partie (C) du tableau I et illustre le comportement de libération ou d'évaporation du tétrachlorure de carbone (compqsé choisi comme référence pour des attractifs ou des insecticides relativement volatils) à partir de fibres creuses non étires en téréphtalate de polyéthylène. Les fibres ont un diamètre extérieur de 0,254 mm et un diamètre intérieur de 0,203 mn. Des tronçons de fibres creuses mesurant 127,0 à 203,2 mm sont chargés de tétrachlorure de carbone, fermés à une extrémité avec un ciment de résine époxy et montés en position verticale, l'extrémité ouverte tournée vers le haut, sur une surface plane. L'aire intérieure de section droite est d'environ 3,245 x 10 4 cm2. Le dégagement de tétrachlorure de carbone de l'intérieur de la fibre par évaporation et diffusion par l'extrémité ouverte de cette fibre est mesuré en suivant le retrait du ménisque de liquide à l'intérieur de la fibre au moyen d'un cathétomètre. Les pertes croissantes en volume sont converties en pertes en poids et leur variation en fonction du temps est reproduite sur le graphique de la figure 5. Dans ce cas, on observe au bout de 30 heures une vitesse de libération quasi linéaire.
La libération est mesurée à une vitesse de perte de poids à peu près constante et les valeurs données sur le graphique sont les moyennes de cinq essais à chaque fois.
Exemple 2 Le o-dichlorobenzène, choisi comme substance de rfé- rence pour des attractifs ou des insecticides de volatilité intermédiaire, est chargé par capillarité dans une fibre creuse en téréphtalate de polyéthylène non étiré dont l'aire intérieure de section droite est de 3,09 x 10-4 4 cm2. Des fibres creuses remplies, de 127 mm de longueur, sont scellées à une extrémité à l'aide d'un ciment à base de résine époxy et sont disposes verticalement, 11 extrémité ouverte tournée vers le haut, sur une surface plane. La libération de l'o-dichlorobenzène des fibres creuses est observée et mesurée en suivant le retrait du ménisque à l'intérieur de la fibre.La figure 6 représente graphiquement la courbe obtenue dans cet essai, et correspond aux données de la ligne 4 de la partie (C) du tableau I. La vitesse auasi linéaire de libération est obtenue au bout d'environ 90 heures.
Exemple 3 Les données de cet exemple correspondent à la ligne 7 de la partie (C) du tableau I. L'alcool terpénique (linalool) choisi comme modèle pour le gandlure, c'est-à-dire la phéromone attractive du charançon du cotonnier, est chargé dans des fibres creuses en téréphtalate de polyéthylène non étiré dont l'aire intérieure de section droite est de 3,14 x 10 4 cm X Des tronçons de fibres chargées de 102 à 127 mm, fermés à une extrémité à 11 aide d'un ciment, sont montés en position verticale, l'extrémité ouverte tournée vers le haut, sur une surface plane. La libération du linalool des fibres creuses est contrôlée en suivant le retrait du ménisque à l'intérieur de la fibre à l'aide d'un cathétomètre. La figure 7 illustre la courbe de libération du linalool.Au bout d'environ 40 heures, la vitesse de libération prend une valeur constante de 5 x 10 9 gamin. Si l'on suppose une vitesse désirée de libération, pour un appât attirant le charançon du cotonnier, de 3 x 10 4 g/jour et une période requise d'attraction de 168 jours, le calcul montre que la configuration de l'appât requiert 42 extrémités ouvertes de fibres, les tronçons individuels des fibres mesurant 3,8 cm.
Exemple 4 Cet exemple correspond à la ligne 8 de la partie (G) du tableau I. Du disparlure, qui est l'attractif sexuel des mâles de bombyx disparate, est chargé dans de la fibre creuse de téréphtalate de polyéthylène non étiré dont l'aire intérieure de section droite mesure 3,4 x 10-4 cm2. La courbe de libération du disparlure est tracée de la manière indiquée dans exemple 1.