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foyer fonctionnant normalement : on chauffe par jour 5.000 barils de 200 litres de pétrole brut du MidContinent, pesant environ 36° Bé.; on les porte de 171° C. à 427° C. Perte due à l’humidité du combustible 0,18 Perte due à l’hydrogène du combustible 4,20 Perte due aux gaz de la cheminée 16,85 Perte due au charbon que contiennent les cendres 0,00 Perte due à la décomposition de la vapeur d’eau 0,40 Rayonnement et pertes diverses 3,50 Total des pertes 25,19 Chaleur utilisée à chauffer l’huile et la vapeur d’eau 74,81 L’apport de chaleur à l’huile serait de 78 % si on le calculait par l’élévation de température de l’huile entrant à 171° (13 % à l’état de vapeurs) et sortant à 427° (85 % à l’état de vapeurs). Le chauffage est relativement doux puisque la température atteint 891° sous les tubes de plafond et 736° au-dessus de la partie chauffée par convection. La température de la chaudière est de 260° C. et les gaz contiennent 8,65 % de CO2 ; le four aurait pu consommer davantage de combustible et fournir un plus grand nombre de calories. Avantages de la chaudière tubulaire En ne considérant que la question du transfert de chaleur à l’huile, la forme tubulaire de l’alambic nous rapproche singulièrement de l’idéal. Les plus jeunes d’entre nous ont une expérience suffisante pour se rappeler que l’huile absorbait autrefois dans les 32 % de la chaleur et que les rendements supérieurs à 50 % étaient rares. La Table III donne des chiffres comparant les apports de chaleur dans des appareils tubulaires fonctionnant normalement avec divers combustibles, et des chaudières que l'on tient pour pratiquement excellentes. Alimenté par un chauffeur, le foyer transmet à l’huile 56.5 % de la chaleur produite; il est vrai que les pertes par cendres se montent à 14 %. En se basant sur 40 kilos de charbon effectivement brûlé, on a trouvé 66 % de chaleur transmise, les pertes par la cheminée s’élevant à 24.5 %. Comparons ces résultats avec le rendement de 75% auquel ne correspond plus qu’une perte de 16,7 % par la
de chaleur à l’huile, la forme tubulaire de l’alambic nous rapproche singulièrement de l’idéal. Les plus jeunes d’entre nous ont une expérience suffisante pour se rappeler que l’huile absorbait autrefois dans les 32 % de la chaleur et que les rendements supérieurs à 50 % étaient rares. La Table III donne des chiffres comparant les apports de chaleur dans des appareils tubulaires fonctionnant normalement avec divers combustibles, et des chaudières que l'on tient pour pratiquement excellentes. Alimenté par un chauffeur, le foyer transmet à l’huile 56.5 % de la chaleur produite; il est vrai que les pertes par cendres se montent à 14 %. En se basant sur 40 kilos de charbon effectivement brûlé, on a trouvé 66 % de chaleur transmise, les pertes par la cheminée s’élevant à 24.5 %. Comparons ces résultats avec le rendement de 75% auquel ne correspond plus qu’une perte de 16,7 % par la cheminée; ces résultats sont obtenus en brûlant du charbon pulvérisé et en augmentant la surface de chauffe par rayonnement direct; celle-ci avait été portée de 5 à 16 % de la surface totale. Dans le premier four, une seule rangée de tubes nus (5 % de la surface totale) absorbait 30 % de la chaleur; dans le second, deux rangées de tubes (16 % de la surface totale) en absorbent 53 %. De plus, la totalité de la surface nécessaire pour absorber une quantité déterminée de chaleur a été réduite dans les proportions de 100 à 70. “CREDITUL MINIER” Société Anonyme Roumaine pour le développement de l’Industrie Minière Capital Social : Lei 630.000.000 Société social : BUCAREST, Boulevard I. C. Bratiano 75 Succursale : BUCAREST, Str. N. Balescu N 28 et 40 Direction Technique du Pétrole, PLOESTI, Boulev. Independentei 23. Agence O : TIMISOARA, CETATE, Piata Libertatei 3 Station d’Export. : CONSTANŢA, Str. D. A. Sturdza, N° 7. Raffineries : AURORA-BAICOI, FRATZIA-PLOESTI, TILEAGA & ORSOVA. CRÉDIT MINIER FRANCO-ROUMAIN Société Anonyme Pétrolifère, PARIS-8 57, Avenue Victor-Emmanuel III Capital Social : Fr. 35.000.000. Fondée : 5 mai 1927. CRÉDIT MINIER Oesterreichisch-Rumanische Petroleum-Vertriebsgesellschaft m. b. H. WIEN I., Graben 29, Trattnerhof Kapital :
30 % de la chaleur; dans le second, deux rangées de tubes (16 % de la surface totale) en absorbent 53 %. De plus, la totalité de la surface nécessaire pour absorber une quantité déterminée de chaleur a été réduite dans les proportions de 100 à 70. “CREDITUL MINIER” Société Anonyme Roumaine pour le développement de l’Industrie Minière Capital Social : Lei 630.000.000 Société social : BUCAREST, Boulevard I. C. Bratiano 75 Succursale : BUCAREST, Str. N. Balescu N 28 et 40 Direction Technique du Pétrole, PLOESTI, Boulev. Independentei 23. Agence O : TIMISOARA, CETATE, Piata Libertatei 3 Station d’Export. : CONSTANŢA, Str. D. A. Sturdza, N° 7. Raffineries : AURORA-BAICOI, FRATZIA-PLOESTI, TILEAGA & ORSOVA. CRÉDIT MINIER FRANCO-ROUMAIN Société Anonyme Pétrolifère, PARIS-8 57, Avenue Victor-Emmanuel III Capital Social : Fr. 35.000.000. Fondée : 5 mai 1927. CRÉDIT MINIER Oesterreichisch-Rumanische Petroleum-Vertriebsgesellschaft m. b. H. WIEN I., Graben 29, Trattnerhof Kapital : Schillinge 20.000. Fondée : 25 décembre 1927. RAFFINERIE A DROESING CRÉDIT MINIER D. R. Petroleum-Vertriebs-G. m. b. H. MÜNCHEN 2 C 5, Herzog Wilhelmsstrasse 13 Capital : R. M. 20.000. — Tankanlage : Deggendorf a. D. CHANTIERS : Moreni, Runcu, Ochiuri, Floresti, Ceptura, Ilba, Tihau, Altan-Tepe, etc. EXPLOITE : Pour son propre compte et en participation les terrains pétrolifères, les raffineries de pétrole, les mines, etc. VENTE : Produits et privilèges miniers, produits pétrolifères propres. PRODUITS : Benzine légère d’aviation, benzine pour automobile et moteurs, pétrole lampant, motorine, mazout, huiles minérales de première qualité, pyrite cuprifère, blende, galène, asphalte, etc. Le groupe complet de pompage RUF-NEK (Brevets en instance pour les Etats-Unis et l’Etranger.) AQUILA FRANCO-ROUMAIN Société Anonyme Roumaine au Capital de 200 Millions de Lei 11, Strada Alex. Lahovary, BUCAREST , Bustenan, Bordeni, Moreni CHANTIER D’EXPLOITATION : Chiciura-Gropi, Arbanasi RAFFINERIE : PLOIEŞTI FABRICATION CAISSES ET BIDONS : CONSTANŢA-MEDEA STATION D’EXPORTATION : CONSTANŢA-PORT Link-Belt Company La plus grande Maison du monde pour les machines élévatoires, convoyeuses, transport de force et de chaînes. 2.676 Woolworth Building, NEW-YORK, N. Y., U. S. A. Adresse pour Cable et Radio : “LINKBELT” ESSENCES TOUTES DENSITÉS WHITE-SPIRIT PETROLE D’ÉCLAIRAGE GAZ OIL PACURA MAZOUT COMITÉ DE
son propre compte et en participation les terrains pétrolifères, les raffineries de pétrole, les mines, etc. VENTE : Produits et privilèges miniers, produits pétrolifères propres. PRODUITS : Benzine légère d’aviation, benzine pour automobile et moteurs, pétrole lampant, motorine, mazout, huiles minérales de première qualité, pyrite cuprifère, blende, galène, asphalte, etc. Le groupe complet de pompage RUF-NEK (Brevets en instance pour les Etats-Unis et l’Etranger.) AQUILA FRANCO-ROUMAIN Société Anonyme Roumaine au Capital de 200 Millions de Lei 11, Strada Alex. Lahovary, BUCAREST , Bustenan, Bordeni, Moreni CHANTIER D’EXPLOITATION : Chiciura-Gropi, Arbanasi RAFFINERIE : PLOIEŞTI FABRICATION CAISSES ET BIDONS : CONSTANŢA-MEDEA STATION D’EXPORTATION : CONSTANŢA-PORT Link-Belt Company La plus grande Maison du monde pour les machines élévatoires, convoyeuses, transport de force et de chaînes. 2.676 Woolworth Building, NEW-YORK, N. Y., U. S. A. Adresse pour Cable et Radio : “LINKBELT” ESSENCES TOUTES DENSITÉS WHITE-SPIRIT PETROLE D’ÉCLAIRAGE GAZ OIL PACURA MAZOUT COMITÉ DE PARIS : 40, rue des Mathurins Tél. : LOUVRE 43-84 r. c. Seine n° 123.415 COMPARAISON ENTRE DIFFERENTS BILANS DE CHALEUR Alambic chauffé Chaudières tubulaires N° 3 Buckweat Combustible : mazout Combustible : charbon bitumeux à la main N° 2 Buck Chaudière Alambic Chaudière Alambic Chaudière Alambic Chaud. alim. par une grille Alamb. tubul. charb. pulv. Surface chauffée par rayonnement (% de la surface totale) Calories absorbées par heure et mètre carré : 50,0 20,0 5,5 20,0 10,0 20,0 10,0 1° Surface chauffée par rayonnement. 35.100 31.050 35.100 20.400 35.100 20.400 2° Par convection 9.450 4.131 9.450 4.530 9.450 4.530 3° Par mètre carré de surface totale... 14.580 5.010 14.580 8.040 14.580 8.040 Bilan de la chaleur : Pourcentage de la chaleur absorbée 32,0 72,5 50,5 81,0 70,2 75,0 75,0 Pertes dues aux moisissures, à l’hydrogène 4,0 4,0 4,5 7,0 7,1 5,7 4,7 Pertes par la cheminée 30,0 10,9 21,0 9,0 13,2 9,8 10,7 Pertes dans les cendres 12,0 9,1 14,0 0,0 0,0 0,5 0,1 Pertes par rayonnement, etc 10,0 3,5 4,0 3,0 3,5 3,0 3,5 S’il n’y a au sommet qu’une seule rangée de tubes, on ne peut considérer comme aire effective que la projection de l’aire totale (réduction
une grille Alamb. tubul. charb. pulv. Surface chauffée par rayonnement (% de la surface totale) Calories absorbées par heure et mètre carré : 50,0 20,0 5,5 20,0 10,0 20,0 10,0 1° Surface chauffée par rayonnement. 35.100 31.050 35.100 20.400 35.100 20.400 2° Par convection 9.450 4.131 9.450 4.530 9.450 4.530 3° Par mètre carré de surface totale... 14.580 5.010 14.580 8.040 14.580 8.040 Bilan de la chaleur : Pourcentage de la chaleur absorbée 32,0 72,5 50,5 81,0 70,2 75,0 75,0 Pertes dues aux moisissures, à l’hydrogène 4,0 4,0 4,5 7,0 7,1 5,7 4,7 Pertes par la cheminée 30,0 10,9 21,0 9,0 13,2 9,8 10,7 Pertes dans les cendres 12,0 9,1 14,0 0,0 0,0 0,5 0,1 Pertes par rayonnement, etc 10,0 3,5 4,0 3,0 3,5 3,0 3,5 S’il n’y a au sommet qu’une seule rangée de tubes, on ne peut considérer comme aire effective que la projection de l’aire totale (réduction dans le rapport de 3 à 1); la chaleur rayonnée à travers 1 mètre carré de cette aire effective est de 95.000 calories par heures. Dans le second four, bien que la surface totale des tubes nus ait doublé, l’ombre que porte une rangée de tubes sur l’autre réduit relativement la surface utile. On peut prévoir d’une manière certaine que l’effort dans la future construction des foyers, portera sur l’absorption maximale de la chaleur par rayonnement direct du foyer; et ceci, puisqu’il est difficile d’élever le rendement calorifique déjà excellent, diminuera le prix de revient de l’installation. Disposition des tubes Faut-il disposer les tubes pour ménager au produit à distiller un ou deux passages dans le four? La question mérite réflexion. Les avantages d’une seule circulation sont clairs, mais les inconvénients ne le sont pas moins. La chute de pression au passage dans la chaudière varie avec l’intensité de la circulation et la plus ou moins grande volatilité du chargement. L’échangeur de température qui reçoit le produit avant son passage à la distillation peut être porté jusqu’à 400° G. et subir des pressions de 14 kilos par centimètre carré. Plus la pression est forte, plus le prix de revient de
la surface utile. On peut prévoir d’une manière certaine que l’effort dans la future construction des foyers, portera sur l’absorption maximale de la chaleur par rayonnement direct du foyer; et ceci, puisqu’il est difficile d’élever le rendement calorifique déjà excellent, diminuera le prix de revient de l’installation. Disposition des tubes Faut-il disposer les tubes pour ménager au produit à distiller un ou deux passages dans le four? La question mérite réflexion. Les avantages d’une seule circulation sont clairs, mais les inconvénients ne le sont pas moins. La chute de pression au passage dans la chaudière varie avec l’intensité de la circulation et la plus ou moins grande volatilité du chargement. L’échangeur de température qui reçoit le produit avant son passage à la distillation peut être porté jusqu’à 400° G. et subir des pressions de 14 kilos par centimètre carré. Plus la pression est forte, plus le prix de revient de l’échangeur est élevé et plus il est à craindre que les produits bruts ne souillent le résultat de la distillation. Ces considérations limiteraient la capacité; on l’augmente en substituant aux tubes coudés de l’échangeur des arrondis extrêmement doux; les mesures ont montré que pour une circulation de 5.400 barils par jour, ce procédé donne une chute de pression d’environ 20 %, qui se manifeste dans les parties les plus froides de l’appareil. Une seule circulation limite donc la capacité maximale pratique, tandis que la double circulation double cette capacité pour d’égales chutes de pression; mais l’ignorance où nous sommes de la répartition des gouttelettes en suspension dans la vapeur, augmente le danger de déposer du charbon, puisque les deux courants sont soumis à des températures à peu près identiques. Le sujet d’une expérience actuellement en cours, nous montre la difficulté de maintenir constante la température de sortie des deux courants, quand la chute de pression et la volatilité moyenne du produit diminuent. Il est presque toujours nécessaire de réaliser un étranglement sur l’une des circulations, et si les pressions sont faibles à l’entrée, on étrangle les deux. La question d’une vitesse de sécurité, qui préserverait contre le dépôt de charbon,
jour, ce procédé donne une chute de pression d’environ 20 %, qui se manifeste dans les parties les plus froides de l’appareil. Une seule circulation limite donc la capacité maximale pratique, tandis que la double circulation double cette capacité pour d’égales chutes de pression; mais l’ignorance où nous sommes de la répartition des gouttelettes en suspension dans la vapeur, augmente le danger de déposer du charbon, puisque les deux courants sont soumis à des températures à peu près identiques. Le sujet d’une expérience actuellement en cours, nous montre la difficulté de maintenir constante la température de sortie des deux courants, quand la chute de pression et la volatilité moyenne du produit diminuent. Il est presque toujours nécessaire de réaliser un étranglement sur l’une des circulations, et si les pressions sont faibles à l’entrée, on étrangle les deux. La question d’une vitesse de sécurité, qui préserverait contre le dépôt de charbon, a été quelquefois discutée en fonction de la turbulence du courant liquide. Dans le genre de distillation qui nous occupe, le courant ne circule que dans des régions où la température n’offre aucun danger. Il paraît plus raisonnable d’admettre qu’un dépôt appréciable de charbon ne se produit pas si la vitesse de la vapeur est suffisante pour maintenir le liquide en suspension dans la vapeur et lui conserver une vitesse constante; inversement un dépôt se produira si les gouttelettes tombent sur les parois et si la vitesse le long de la surface des tubes est relativement lente. De graves dépôts de charbon, provenant d’une mauvaise division du liquide, ont été obtenus en distillant à 480° des produits du Mid-Continent, dont on avait enlevé la gasoline, le kérosène et une partie du « gas oil » (partie fournissant le combustible liquide). Une distillation de paraffines vers 400° subissait une chute de pression relativement faible, et révélait une mauvaise distribution du liquide dans la vapeur; les températures de sortie des deux distillations oscillaient perpétuellement. Un étranglement à l’entrée de chaque circulation fut une correction heureuse et évita le dépôt de charbon. Limites d’emploi d’un four à double circulation Le four à double
vitesse de la vapeur est suffisante pour maintenir le liquide en suspension dans la vapeur et lui conserver une vitesse constante; inversement un dépôt se produira si les gouttelettes tombent sur les parois et si la vitesse le long de la surface des tubes est relativement lente. De graves dépôts de charbon, provenant d’une mauvaise division du liquide, ont été obtenus en distillant à 480° des produits du Mid-Continent, dont on avait enlevé la gasoline, le kérosène et une partie du « gas oil » (partie fournissant le combustible liquide). Une distillation de paraffines vers 400° subissait une chute de pression relativement faible, et révélait une mauvaise distribution du liquide dans la vapeur; les températures de sortie des deux distillations oscillaient perpétuellement. Un étranglement à l’entrée de chaque circulation fut une correction heureuse et évita le dépôt de charbon. Limites d’emploi d’un four à double circulation Le four à double circulation doit avoir un emploi limité si l’on traite des pétroles bruts, exigeant des températures élevées pour la séparation des produits de tête, et riches en liquides peu volatils à cette température. On n’essayera pas de déposer à 415° l’asphalte des pétroles lourds du Mexique dans un four à double circulation puisque cette opération est menée sans danger dans un four à une seule circulation. Pour traiter les produits bruts volatils ou les distillats, un four à double circulation est indispensable si l’on emploie la « single flash » méthode (un seul traitement); ce procédé évite de limiter la capacité à 3.000 ou 4.000 barils par jour. Donc la « single flash » méthode exigera d'autant plus l’emploi d’un four à double circulation que les produits seront plus volatils et qu’il y aura davantage de chaleur absorbée par rayonnement direct. Quelle est la meilleure méthode pour contrôler la température de sortie des produits? Les avis sont très partagés. On s’accorde à dire que le facteur le plus important pour maintenir constante la température de sortie de l’huile est la possibilité de fournir toujours à l’huile la même quantité de chaleur, et de la lui fournir toujours à la même température.
circulation puisque cette opération est menée sans danger dans un four à une seule circulation. Pour traiter les produits bruts volatils ou les distillats, un four à double circulation est indispensable si l’on emploie la « single flash » méthode (un seul traitement); ce procédé évite de limiter la capacité à 3.000 ou 4.000 barils par jour. Donc la « single flash » méthode exigera d'autant plus l’emploi d’un four à double circulation que les produits seront plus volatils et qu’il y aura davantage de chaleur absorbée par rayonnement direct. Quelle est la meilleure méthode pour contrôler la température de sortie des produits? Les avis sont très partagés. On s’accorde à dire que le facteur le plus important pour maintenir constante la température de sortie de l’huile est la possibilité de fournir toujours à l’huile la même quantité de chaleur, et de la lui fournir toujours à la même température. Ce contrôle peut être réalisé avec une jauge indiquant la teneur des gaz en CO2, et un thermomètre fidèle aux températures assez élevées des lectures, bien que celles-ci soient faites en dehors de la zone de rayonnement; ce contrôle donne toute satisfaction, même si l’alimentation en combustible est faite à la main. La récupération de la chaleur à partir de la tour de fractionnement, et le rendement du four dépendent en quelque sorte l’un de l’autre; l’allure de cette relation se représente très aisément par des courbes. On peut récupérer davantage de chaleur en portant de 200° à 260° la température d’entrée de l’huile; malheureusement, on perd 50 % du bénéfice par suite de l’élévation de température des gaz de la cheminée. En d’autres termes, soit deux récupérateurs fonctionnant aux températures maxima de 200° et 260°; l’un récupère 13 % de chaleur de plus que l’autre pendant que la consommation en combustible diminue à peine de 6 %. Tour de fractionnement à barbotage Revenons, maintenant, à la tour de fractionnement et plus spécialement à la récupération de la chaleur. On a opéré sur une colonne de 22 plateaux, 19 au-dessus de l’arrivée de la vapeur, et 3 en dessous pour
la main. La récupération de la chaleur à partir de la tour de fractionnement, et le rendement du four dépendent en quelque sorte l’un de l’autre; l’allure de cette relation se représente très aisément par des courbes. On peut récupérer davantage de chaleur en portant de 200° à 260° la température d’entrée de l’huile; malheureusement, on perd 50 % du bénéfice par suite de l’élévation de température des gaz de la cheminée. En d’autres termes, soit deux récupérateurs fonctionnant aux températures maxima de 200° et 260°; l’un récupère 13 % de chaleur de plus que l’autre pendant que la consommation en combustible diminue à peine de 6 %. Tour de fractionnement à barbotage Revenons, maintenant, à la tour de fractionnement et plus spécialement à la récupération de la chaleur. On a opéré sur une colonne de 22 plateaux, 19 au-dessus de l’arrivée de la vapeur, et 3 en dessous pour recueillir cinq courants particulièrement volatils. Les rendements et les températures indiquées étaient obtenus avec un appareil expérimentant sur 100 barils; toute la chaleur récupérée, sauf celle provenant des courants liquides, était empruntée aux vapeurs de gasoline, car le reflux partait du sommet de la colonne. Le courant de gauche représente le passage du reflux à travers les échangeurs; il est d’abord chauffé par les vapeurs de gasoline, puis successivement par chaque courant liquide. Il entre dans la tour environ 80 % de produits volatilisés à 415 °C. Il faut y ajouter les 5 % que vaporise la vapeur d’eau (on envoie 40 grammes de vapeur par litre de pétrole brut). Suivant des estimations optimistes, la récupération de la chaleur s’effectue jusqu’au moment où les deux courants présentent une différence de température de 20°; on ne tient pas compte des pertes de 10 % occasionnées par le rayonnement. Le pétrole brut est ainsi porté à la température de 230° C., ce qui représente une récupération de chaleur égale à 38 %. En pratique, la récupération vaut les 75 % de ce chiffre. On néglige la vaporisation du brut, ce qui change peu les résultats. Celui-ci varie, certes, suivant ses propriétés et
le passage du reflux à travers les échangeurs; il est d’abord chauffé par les vapeurs de gasoline, puis successivement par chaque courant liquide. Il entre dans la tour environ 80 % de produits volatilisés à 415 °C. Il faut y ajouter les 5 % que vaporise la vapeur d’eau (on envoie 40 grammes de vapeur par litre de pétrole brut). Suivant des estimations optimistes, la récupération de la chaleur s’effectue jusqu’au moment où les deux courants présentent une différence de température de 20°; on ne tient pas compte des pertes de 10 % occasionnées par le rayonnement. Le pétrole brut est ainsi porté à la température de 230° C., ce qui représente une récupération de chaleur égale à 38 %. En pratique, la récupération vaut les 75 % de ce chiffre. On néglige la vaporisation du brut, ce qui change peu les résultats. Celui-ci varie, certes, suivant ses propriétés et la quantité des produits de tête, mais il est peu question d’élever le rendement à plus de 30 %; en d’autres termes, la chaleur récupérée serait les 30 % de la chaleur employée dans le four, soit pour chauffer l’huile, ou pour surchauffer la vapeur. Un second mode de récupération a été lui aussi expérimenté; au lieu de n’enlever la chaleur qu’aux vapeurs de gasoline, récupérons-la à partir des vapeurs arrivant sur chaque plateau, point de départ des courants latéraux. Les résultats sont tout différents. Les températures d’échange sont, en effet, respectivement de 157 °C., 210 °C., 250° C. et 324 °C. au lieu de 140 °C. comme dans le cas précédent. A chaque température, la quantité de chaleur enlevée est suffisante pour provoquer le départ d’un courant latéral inférieur fournissant le débit désiré. Ce procédé porte la récupération de la chaleur de 38 % à 49 % et ces deux chiffres montrent que l’augmentation des pertes par la cheminée est largement compensée. Surface du condenseur Il est clair que la surface du condenseur par calorie récupérée doit être la plus petite compatible avec le produit traité et la série des dérivés que l’on veut obtenir. Par contre, il est