Vapocraquage des hydrocarbures

1 - Généralités

• 1.1 - Introduction
• 1.2 - Historique

2 - Physico-chimie de la pyrolyse des hydrocarbures saturés

• 2.1 - Considérations thermodynamiques
  Figure 1 - Stabilité thermodynamique des hydrocarbures : diagramme d’énergie libre
• 2.2 - Schéma réactionnel simplifié
  Figure 2 - Schéma réactionnel simplifié de la pyrolyse des alcanes
• 2.3 - Caractéristiques cinétiques
  Figure 3 - Pyrolyse des hydrocarbures : vitesse relative des différentes étapes composantes du schéma réactionnel Figure 4 - Influence de la structure chimique des hydrocarbures sur la réactivité relative du craquage thermique

3 - Étude des variables opératoires de la section de pyrolyse

• 3.1 - Température de réaction
• 3.2 - Temps de séjour
• 3.3 - Pression partielle des hydrocarbures et rôle de la vapeur d’eau
  Figure 5 - Pyrolyse de naphta : profil de température dans un tube (pour une température moyenne de sortie de 815 oC)
• 3.4 - Analyse de la notion de sévérité
  Figure 6 - Pyrolyse de naphta : évolution typique de la composition des effluents en fonction de la sévérité de l’opération mesurée par l’indice KSF  Tableau 1
• 3.5 - Taux de conversion

4 - Influence de la nature de la charge sur les performances de l’unité de vapocraquage

• 4.1 - Vapocraquage de l’éthane
• 4.2 - Vapocraquage de naphta
  Figure 7 - Pyrolyse de naphta : influence de la température et du temps de séjour sur le rendement massique en éthylène Figure 8 - Pyrolyse de naphta : influence sur le rendement massique en éthylène de la pression partielle en hydrocarbures à la sortie du tube de pyrolyse Figure 9 - Pyrolyse de naphta : influence sur le rendement massique du rapport massique H2O / naphta (taux de dilution) Tableau 3 Tableau 4
• 4.3 - Vapocraquage de gazoles

5 - Mise en œuvre industrielle en four tubulaire

• 5.1 - Fours de pyrolyse
  Figure 10 - Schéma de principe de la section chaude d’une unité de vapocraquage de naphta Figure 11 - Vapocraquage de naphta : influence de la géométrie des tubes de pyrolyse sur les rendements en oléfines Figure 12 - Tubes de pyrolyse : exemples de réalisations Tableau 5
• 5.2 - Trempe
  Figure 13 - Vue isométrique d’une cellule de four de vapocraquage
• 5.3 - Cokage et durée de cycle
• 5.4 - Fractionnement primaire
• 5.5 - Train de séparation et de purification aval
• 5.6 - Qualité des produits
  Tableau 6

6 - Évolution technologique et contexte économique

• 6.1 - Évolution technologique
• 6.2 - Contexte économique
  Figure 14 - Exemple d’un complexe pétrochimique centré sur le vapocraquage