INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le précurseur de catalyseur entrainé 104 peut aussi être mélangé avec la charge 122 issue du mélangeur 22, avant son introduction dans le premier réacteur d’hydroconversion, en plus ou alternativement au mélange avec la fraction lourde d’hydrocarbures non-asphalténique 101. Dans ce cas, le mélange sera similaire à ce qui a été décrit pour le mélange avec la fraction lourde d’hydrocarbures 101.
Le précurseur de catalyseur entrainé 104 peut en outre être mélangé avec la fraction plastique liquide 121 avant son mélange avec la fraction lourde d’hydrocarbures dans le mélangeur 22, en plus ou alternativement à un mélange du précurseur avec la fraction lourde d’hydrocarbures non-asphalténique 101 ou avec la charge 122. Dans ce cas, le mélange sera similaire à ce qui a été décrit pour le mélange avec la fraction lourde d’hydrocarbures non-asphalténique 101.
Etape (a9) Alternativement, l’étape (a) peut être une étape (a9) d’injection indirecte, dans laquelle la fraction plastique est chauffée de manière à être sous une forme sensiblement liquide, puis mélangée à un diluant avant d’être mélangée à la fraction lourde d’hydrocarbures non-asphalténique.
La fraction plastique fondue diluée 124 est ensuite mélangée à la fraction lourde d’hydrocarbures non-asphalténique 101 dans un deuxième mélangeur 26, pour former une charge 125 ensuite introduite dans le premier réacteur d’hydroconversion de la première section d’hydroconversion 20, et l’étape (b) d’hydroconversion telle que décrite plus loin est réalisée.
La est une vue en coupe d’un fil chauffant muni d’un cœur conducteur de l’électricité entouré d’une gaine apte à absorber des vapeurs de composés chimiques, selon 3 figures pour représenter les 3 fils envisagés avec chacune des différentes cages représentées sur la ;
La est un schéma représentant, en fonctionnement, le passage pris par un flux d’air au sein du dispositif représenté sur la ;
La est un schéma représentant un type d’emboîtement entre la couronne d’une cage et le fond du réceptacle du dispositif selon l‘invention pour assurer une étanchéité ;
La est un schéma représentant un type d’emboîtement entre la couronne d’une cage et le couvercle du dispositif selon l’invention pour assurer une étanchéité ;
La est une vue de côté d’une variante de réalisation du dispositif selon l’invention dans laquelle le fil chauffant est enroulé autour des tiges de la cage.
Description détaillée de l'invention L’invention est décrite à l’appui de l’ensemble des figures annexées.
L’invention propose un dispositif de concentration DC de vapeurs de molécules chimiques contenues dans l’air. Le dispositif DC comprend un réceptacle RCP comportant un orifice central d’entrée d’air OEA, une cage CG cylindrique logée dans le réceptacle RCP et un couvercle CVC muni d’une sortie d’air.
Le réceptacle RCP est avantageusement cylindrique. L’orifice central d’entrée d’air OEA est avantageusement circulaire.
La cage CG comporte une première couronne PC1 définissant un orifice central OC1 communiquant avec l’orifice central d’entrée d’air OEA du réceptacle RCP. La cage CG comporte aussi une deuxième couronne PC2. La cage CG comporte également une pluralité de tiges TG s’étendant parallèlement entre la première couronne PC1 et la deuxième couronne PC2, lesdites tiges TG étant réparties sur la circonférence des couronnes PC1, PC2. Enfin, la cage CG comporte un fil chauffant FC muni d’une gaine G apte à absorber lesdites vapeurs, ledit fil chauffant FC étant tissé avec les tiges TG. Avantageusement, le nombre de tiges TG est impair. Cela facilite le tissage du fil chauffant FC. Avantageusement également, les tiges TG sont réparties à intervalles réguliers sur la circonférence des couronnes PC1, PC2. Cela assure un tissage homogène du fil chauffant FC sur les tiges et par suite, une certaine symétrie propice, en utilisation, à l’obtention d’un comportement isotrope de la circulation de l’air et donc de la concentration des vapeurs à détecter.
La sortie d’air est par exemple réalisée par une pluralité d’orifices OSA1, OSA2, OSA3 faits dans le couvercle CVC, radialement externes par rapport à la cage CG, et répartis sur le contour périphérique CPH de la cage CG. L’orifice d’entrée d’air OEA étant central et les orifices OSA1, OSA2, OSA3 étant périphériques, le flux d’air au sein du réceptacle RCP présente un mouvement à la fois axial et radial. Cet agencement facilite le passage de l’air à travers la structure formée par le fil chauffant FC tissé avec les tiges TG. Avantageusement, la surface cumulée de la totalité des sections des orifices de sortie OSA est strictement supérieure à la surface de la section de l’orifice central d’entrée d’air OEA (unique). Cela permet, en utilisation, de diminuer les pertes de charge. Par exemple, on pourra prévoir que la surface cumulée de la totalité des sections des orifices de sortie OSA soit supérieure d’au moins 10%, par exemple entre 10% et 30%, à la surface de la section de l’orifice central d’entrée d’air OEA.
Le fil chauffant FC est constitué d’un fil conducteur électrique FCE, par exemple métallique mais pouvant être fait en un autre matériau conducteur électrique, recouvert d’une gaine G faite d’au moins un matériau capable d’absorber les vapeurs de molécules chimiques à concentrer (et qu’on cherche in fine à détecter). Le fil conducteur FCE peut être un fil monobrin, comme représenté sur la ou multibrins. Le fil conducteur électrique FCE, par exemple visible sur la , débute et se termine par des cosses de branchement CBE qui permettent une connexion externe avec une source d’énergie électrique. Comme on peut le comprendre, la gaine G est isolante électriquement et capable de résister aux températures (typiquement dans une gamme allant de 140°C à 300 °C) susceptibles d’être imposées par le fil conducteur du fil chauffant (effet Joule) lorsqu’un courant électrique le traverse.
En pratique, on peut envisager une gaine faite d’un même matériau ayant les propriétés mentionnées précédemment. Un matériau susceptible d’être employé pour la gaine G est le PDMS (polydiméthylsiloxane) dont nous rappelons la formule chimique brute : -(Si(CH 3 ) 2 -O) n . Ce matériau permet de concentrer les vapeurs comme celles du 4-NT (4-nitrotoluène), du TNT (trinitrotoluène) ou du DMNB (diméthyldinitrobutane) par exemple.
En variante, on peut aussi envisager une gaine G avec une structure faite d’au moins deux couches successives avec une couche radialement interne isolante électriquement et capable de résister aux températures susceptibles de lui être imposées mais non nécessairement apte à absorber les vapeurs de molécules chimiques (il peut par exemple s’agir du PDMS), et une couche radialement externe également apte à résister aux température susceptibles de lui être imposées mais aussi apte à absorber les vapeurs de molécules chimiques d’intérêt, sans pour autant être nécessairement isolante électriquement (il peut s’agir d’un matériau à base PDMS comportant un ou plusieurs additifs, par exemple de type tamis moléculaire comme le Carboxen®). On remplit les mêmes fonctionnalités, mais avec deux couches aux propriétés complémentaires.
Le fil chauffant FC peut libérer les molécules piégées grâce au passage d’un courant électrique dans le fil conducteur situé au cœur (effet Joule). Ceci provoque la libération rapide des vapeurs piégées dans la gaine G. Le gradient de température décroissant du cœur vers l’extérieur du fil chauffant ainsi créé dans le matériau absorbant favorise la libération des vapeurs vers l’extérieur en limitant fortement les vapeurs résiduelles dans le matériau. La limitation des vapeurs résiduelles dans le matériau permet une rapide réutilisation du dispositif de concentration DC en réduisant considérablement l’amplitude de l’effet-mémoire responsable d’un résiduel persistant des molécules chimiques dans le matériau.
Avantageusement, le dispositif de concentration DC comprend un moyen d’ouverture/fermeture des orifices du couvercle. Ce moyen d’ouverture/fermeture peut se présenter sous la forme d’un disque DSQ monté à rotation sur le couvercle CVC, le disque DSQ comportant des ouvertures OV1, OV2, OV3 pouvant (ou non) être mises en correspondance avec les orifices du couvercle CVC. On peut ainsi laisser les orifices OA1, OA2, OA3 ouverts (par exemple pendant l’absorption des vapeurs de molécules chimiques dans la gaine prévue à cet effet dans le débit d’air circulant dans le dispositif de concentration) ou bien les fermer (par exemple, pour assurer une montée en température plus rapide du volume d’air présent dans le réceptacle).
Dans une variante, en l’occurrence schématisée sur la , le couvercle CVC comporte un unique orifice de sortie d’air OSA radialement externe par rapport à ladite cage CG et s’étendant sur le contour périphérique CPH du couvercle, de préférence sur tout le contour périphérique. Un tel couvercle CVC peut être associé à un moyen d’ouverture/fermeture de l’orifice OSA du couvercle se présentant sous la forme d’un capuchon (non représenté) aux dimensions adaptées à celles du couvercle. La représente aussi le flux d’air FA au sein du dispositif de concentration DC. Ce flux d’air est le même en présence de plusieurs orifices de sortie sur le couvercle, comme cela est représenté sur la .
Les polymères utilisés dans le procédé de l’invention sont linéaires, autrement dit, les polymères ne comprennent pas d’agent de réticulation.
De manière générale, le polymère ne nécessite pas de développement de procédé de polymérisation particulier. En effet, il peut être obtenu selon toutes les techniques de polymérisation bien connues par l’homme de métier. Il peut notamment s’agir de polymérisation en solution ; polymérisation en gel ; polymérisation par précipitation ; polymérisation en émulsion (aqueuse ou inverse) ; polymérisation en suspension ; polymérisation par extrusion réactive ; polymérisation eau dans eau ; ou de polymérisation micellaire, préférentiellement le polymère est préparé par polymérisation en solution aqueuse.
La polymérisation est une polymérisation radicalaire. Par polymérisation radicalaire, nous incluons la polymérisation par radicaux libres au moyen d’initiateurs UV, azoïques, redox ou thermiques ainsi que les techniques de polymérisation radicalaire contrôlée (PCR) ou les techniques de polymérisation sur matrice.
Le polymère hydrosoluble anionique a avantageusement un poids moléculaire moyen en poids compris entre 1 000 000 et 2 500 000 g/mol, préférentiellement entre 1 500 000 et 2 000 000 g/mol.
Le polymère hydrosoluble cationique a avantageusement un poids moléculaire moyen en poids compris entre 20 000 et 2 000 000 g/mol, préférentiellement entre 30 000 et 1 500 000 g/mol, plus préférentiellement entre 50 000 et 1 000 000 g/mol, plus préférentiellement entre 100 000 et 800 000 g/mol.
Dans un mode préféré, le polymère hydrosoluble est cationique.
Dans un mode particulièrement préféré, le polymère hydrosoluble cationique est une polyamine obtenue par condensation entre l’épichlorohydrine et la diméthylamine ayant un poids moléculaire compris entre 10 000 et 800 000 g/mol.
Tensioactif
Le tensioactif selon l’invention est choisi parmi : * les tensioactifs anioniques, et/ou ; * les tensioactifs non-ioniques.
Le tensioactif a avantageusement un HLB compris entre 5 et 17, préférentiellement entre 7 et 15, plus préférentiellement entre 8 et 12.
Dans la présente invention, nous avons adopté la méthode de Griffin fondée sur le calcul d’une valeur basée sur les groupes chimiques de la molécule. Griffin a attribué un nombre sans dimension entre 0 et 20 pour donner des informations sur la solubilité de l’eau et de l’huile.
La valeur HLB d’une substance ayant une masse moléculaire totale M et une partie hydrophilique d’une masse moléculaire Mh est donnée par : HLB = 20 (Mh / M).
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend, suite à la formation du panneau, des étapes consistant à introduire un câble ou une tige rigide dans des orifices traversants alignés, formés dans les première et deuxième briques formant le panneau, et si un câble est introduit dans des orifices traversants bloquer une extrémité du câble dans la première brique, mettre le câble en tension à partir d’une autre extrémité du câble et nbbloquer l’autre extrémité du câble dans une brique supérieure formant le panneau.
Ainsi, il est possible d’appliquer une précontrainte au panneau, notamment pour assurer une reprise des efforts de poussée du sol adjacent.
Selon un mode de réalisation, un joint d’étanchéité est disposé entre chaque paire de briques juxtaposées l’une au-dessus de l’autre.
Ainsi, il est possible de former un panneau étanche.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend des étapes consistant à répéter plusieurs fois les étapes a) à c) ou a) à e) pour former une paroi enterrée formée de briques juxtaposées latéralement.
Cette technique de formation d’une paroi n’impose aucune limite à la largeur et la profondeur de la paroi ainsi réalisée.
Selon un mode de réalisation, l’étape a), lorsqu’elle est réalisée pour poser une nouvelle brique juxtaposée latéralement au panneau, comprend l’insertion d’un guide prévu sur une face latérale de la nouvelle brique dans un guide de forme complémentaire prévu sur une face latérale en regard de chaque brique du panneau.
Les guides permettent ainsi d’assurer un postionnement correct des briques de deux panneaux juxtaposés latéralement.
Selon un mode de réalisation, chaque brique comprend plusieurs canaux longitudinaux traversants dans chacun desquels est engagé un tronçon de vis sans fin, chaque tronçon de vis sans fin de la première brique comprenant une extrémité inférieure équipée de la tête de forage, l’excavation étant formée par la mise en rotation des têtes de forage associées à la première brique.
Cette forme de brique permet de réaliser en une seule opération un panneau plus large et de former plus rapidement un panneau ou une paroi de grande largeur. La présence des canaux longitudinaux permet de réduire la quantité de béton utilisée sans affecter la résistance de la structure ainsi réalisée. En effet, la zone centrale de la brique incluant les canaux même si ceux-ci étaient omis, ne participe que dans une faible mesure à la résistance de la structure.
Selon un mode de réalisation, chacune des briques d’au moins une partie des première et deuxième briques comprend un logement latéral 12, 12’ pour accueillir un joint d’étanchéité latéral pour assurer une étanchéité avec une brique juxtaposée latéralement.
Ainsi, il est possible de former une paroi étanche.
Selon un mode de réalisation, l’étape b) et/ou e) comprend une étape de couplage d’une extrémité supérieure libre de chaque tronçon de vis sans fin à une rotative.
Selon un mode de réalisation, les rotatives sont montées coulissantes sur un châssis entre une position haute permettant la présentation d’une des première ou deuxième brique et une position basse où chaque vis sans fin de la brique couplée aux rotatives peut être couplée ou découplée des rotatives et les rotatives remontées en position haute pour permettre la présentation de la deuxième ou d’une autre deuxième brique.
Des modes de réalisation peuvent également concerner une brique préfabriquée en béton, comprenant : des canaux longitudinaux traversants, des orifices longitudinaux traversants pour recevoir des câbles de précontrainte, une rainure le long d’une face supérieure pour recevoir un joint d’étanchéité pour réaliser une étanchéité avec une brique juxtaposée disposée au-dessus, un guide le long d’une face latérale pour s’assembler avec un guide de forme complémentaire d’une brique adjacente disposée latéralement, et une rainure longitudinale le long de la face latérale pour recevoir un joint d’étanchéité.
Selon un mode de réalisation, la brique présente au moins l’une des caractéristiques suivantes : les canaux débouchent dans une face inférieure de la brique par une partie de canal ayant une forme évasée, l’un des orifices renferme un manchon taraudé, pour recevoir une tige filetée pour fixer la brique à une autre brique juxtaposée en-dessous, la rainure longitudinale est formée par l'un des canaux qui comporte une ouverture débouchant sur la face latérale de la brique, la brique comprend des canules débouchant dans la face supérieure pour remplir de béton les orifices après insertion de câbles, les orifices comprennent chacun un dispositif de blocage de câble pour bloquer longitudinalement un câble soumis à une force de traction, la face supérieure comporte deux rainures pour recevoir respectivement deux joints d’étanchéité, les canaux débouchant dans la face supérieure entre les deux rainures, les faces supérieure et inférieure de la brique présentent des formes complémentaires qui s’encastrent lorsque la brique est disposée sur une autre brique juxtaposée en-dessous, la brique comprend une face avant et/ou une face arrière présentant des ondulations suivant la forme des canaux.
la représente un réseau de distribution et un compteur électrique monophasé, lorsque la phase et le neutre sont correctement branchés sur le compteur ;
la est une figure similaire à la , lorsque la phase et le neutre sont inversés ;
la représente des étapes d’un procédé de détection selon un premier mode de réalisation ;
la représente des étapes du procédé de détection selon un deuxième mode de réalisation.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION En référence aux figures 1 et 2, le compteur électrique monophasé 1 est destiné à mesurer la consommation d’énergie électrique de l’installation 2 d’un utilisateur (abonné). L’énergie électrique est fournie à l’installation 2 par un réseau de distribution 3.
Le réseau de distribution 3 est un réseau monophasé et comporte une phase Ph et un neutre Ne.
La distribution d’énergie est effectuée indifféremment selon le régime TT ou TN.
Ici, le réseau 3 comprend un poste de distribution 4 auquel sont reliés l’installation 2 et le compteur 1 via la phase Ph et le neutre Ne. Le poste de distribution 4 est un poste de transformation MT/BT.
La tension fournie est ici une tension alternative ayant une tension efficace de 230 V.
L’installation 2 de l’utilisateur et le compteur 1 sont positionnés dans l’habitation de l’utilisateur et donc dans un espace délimité par des murs 5. L’installation 2 est ici symbolisée électriquement par une impédance Z charge .
Le compteur 1 comprend un boîtier 7 qui comporte une borne de phase amont P, une borne de neutre amont N, une borne de phase aval P’ et une borne de neutre aval N’. Ici, par « amont », on entend du côté du réseau 3 et par « aval », on entend du côté de l’installation 2.
Le compteur 1 comprend un conducteur de phase 8 et un conducteur de neutre 9.
Le conducteur de phase 8 est relié à la borne de phase amont P, et donc à la phase Ph du réseau de distribution 3 en amont du compteur 1. Le conducteur de neutre 9 est relié à la borne de neutre amont N, et donc au neutre Ne du réseau de distribution 3 en amont du compteur 1. La borne de phase aval P’ et la borne de neutre aval N’ sont reliées à l’installation 2.
Le conducteur de phase 8 est relié à une masse électrique 10 du compteur 1.
Le compteur 1 comprend de plus une unité de traitement 11.
L’unité de traitement 11 comprend au moins un composant de traitement 12, qui est par exemple un processeur « généraliste », un processeur spécialisé dans le traitement du signal (ou DSP, pour Digital Signal Processor ), un microcontrôleur, ou bien un circuit logique programmable tel qu’un FPGA (pour Field Programmable Gate Arrays ) ou un ASIC (pour Application Specific Integrated Circuit ). Le composant de traitement 12 est ici un microcontrôleur.
L’exemple 2 illustre les performances d’un procédé d'hydroconversion, en particulier en lit bouillonnant comme un procédé H-Oil TM , avec une charge comportant la fraction plastique et la fraction lourde telles que définies plus bas, avec mise en œuvre d’une pré-étape de dispersion / dissolution permettant de convertir ledit plastique en hydrocarbures plus légers de type distillats légers, moyens et sous vide qui peuvent être valorisés dans la raffinerie.
L’exemple 3 illustre les performances d’un procédé d'hydroconversion, en particulier en lit bouillonnant comme un procédé H-Oil TM , avec une charge comportant la fraction plastique et la fraction lourde telles que définies plus bas, avec mise en œuvre d’une pré-étape de dispersion / dissolution permettant de convertir ledit plastique en hydrocarbures plus légers de type distillats légers, moyens et sous vide qui peuvent être valorisés dans la raffinerie. Cet exemple illustre l’amélioration de la conversion des plastiques de la charge en coupes d’intérêt pour la pétrochimie et/ou la fabrication de carburants par ajout d’H 2 S à l’hydrogène utilisé lors de l’hydroconversion conformément à l’invention. Le ratio massique H 2 S ajouté sur fraction plastique de la charge est de 0,55.
La fraction lourde (I) de la charge est un résidu sous vide dit straight-run (RSV-SR) provenant directement de la distillation d’un brut de pétrole. La fraction plastique (II) de la charge est un mélange de plastiques issu des filières de tri conventionnelles, contenant majoritairement du polyéthylène basse densité (65 %) mais également un peu de polyéthylène haute densité (35 %). Celui-ci se présente sous forme de particules solides dont les dimensions sont comprises entre 500 µm et 1 cm maximum.
Charge pour l’hydroconversion Fraction I Fraction II Charge - RSV-SR Plastique Densité - 1,019 nc Viscosité à 100 °C mPa.s 1815 nc Carbone Conradson % mass. 19,7 C 7 Asphaltenes % mass. 5,1 nc Nickel + Vanadium ppm mass. 256 6 Autre métaux ppm mass. 60 262 Azote Ppm mass. 5297 Soufre % mass. 3,49 Carbone aromatique % mass. 31 0 Teneur en 180-350°C % mass. 0 0 Teneur en 350-540°C % mass. 8 0 Teneur en 540°C+ % mass. 92 100* (*) La totalité de la fraction plastique est considérée comme appartenant à la coupe 540°C+ (i.e. coupe bouillant à une température supérieure ou égale à 540°C)
Expérience Exemple 1 (référence) Exemple 2 (avec plastique) Exemple 3 (avec plastique et ajout d’H 2 S) Charge Fraction I (100%mass.) Fraction I (95%mass.) + Fraction II (5%mass.) Fraction I (95%mass.) + Fraction II (5%mass.) Durée du palier de dissolution h 1 1 1 Température du palier de dissolution °C 300 300 300 Température de réaction °C 430 430 430 Durée de réaction min 300 300 300 Pression initiale d’hydrogène MPa 16 16 16 Pression de réaction MPa 16 16 16 Vitesse d’agitation min -1 1000 1000 1000 Ciel gazeux %vol. 100 % H 2 100 % H 2 95 % H 2 + 5 % H 2 S
Le réacteur batch est chargé avec les 100 % de RSV-SR (fraction I de la charge), préalablement chauffé à 100°C pour le rendre moins visqueux. Le réacteur est fermé, purgé à l’azote, purgé à l’hydrogène, puis pressurisé à l’hydrogène jusqu’à une pression d’environ 3 MPa. Le réacteur est ensuite mis en chauffe jusqu’à 100°C. À cette température, l’agitation est démarrée à 500 tour.min -1 . Progressivement, la température est portée de 100°C à la température de réaction et, en parallèle, l’agitation est portée progressivement de 500 à 1000 tour.min -1 . Lorsque la température de réaction est atteinte, la pression dans le réacteur est instantanément ajustée à la valeur ciblée par ajout d’H 2 . À ce moment, le temps de réaction est décompté. À la fin de la durée de l’expérience, le réacteur est refroidi rapidement pour stopper la réaction, l’agitation est arrêtée lorsque le réacteur est à la température ambiante, et l’effluent liquide et les gaz sont prélevés pour être analysés.