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Auteur(s)
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Claude RAIMBAULT : Ingénieur ENSPM - Expert à la Direction Stratégie-économie-programme à l’IFP - Professeur à l’ENSPM
-
Gilles LEFEBVRE : Ancien Ingénieur Principal à l’IFP - Professeur honoraire à l’ENSPM
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Lire l’articleINTRODUCTION
ENSPM : École Nationale Supérieure du Pétrole et des Moteurs IFP : Institut Français du Pétrole
Le vapocraquage consiste en la pyrolyse d’hydrocarbures saturés issus du gaz naturel ou du pétrole, en présence de vapeur d’eau.
Il produit en premier lieu l’éthylène, mais aussi le propylène et secondairement, selon la charge utilisée, une coupe C4 riche en butadiène et une coupe C 5 + (hydrocarbures à cinq carbones ou plus) à forte teneur en aromatiques et plus particulièrement en benzène. Cet inventaire ne tient pas compte des constituants légers ou lourds qui, au sein même du vapocraquage, constituent une source d’énergie non négligeable et lui assurent sur ce plan son autonomie. La diversité des productions auxquelles le vapocraquage donne lieu en fait une unité clé, autour de laquelle se greffera le complexe des installations de la chimie organique industrielle, utilisatrice des hydrocarbures de base produits.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de mars 1983 par Alain CHAUVEL, Daniel DECROOCQ, Gilles LEFEBVRE, Claude RAIMBAULT
DOI (Digital Object Identifier)
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4. Influence de la nature de la charge sur les performances de l’unité de vapocraquage
Le lecteur se reportera aux références bibliographiques [1] [2] [12].
Les charges utilisées en pyrolyse sont assez variées et vont des hydrocarbures saturés légers comme l’éthane, le propane ou encore des mélanges éthane-propane jusqu’aux coupes pétrolières plus ou moins lourdes telles que le naphta pétrochimique et les gazoles légers ou lourds. Les États-Unis, pays riche en gaz naturels associant au méthane l’éthane et le propane, utilisent encore majoritairement les hydrocarbures légers pour la fabrication de l’éthylène ; au contraire, en Europe, ce sont traditionnellement les coupes pétrolières qui assurent l’alimentation des vapocraqueurs (cf. tableau B en ).
Le tableau 2 fournit les rendements en produits de pyrolyse pour différentes charges traitées à très haute sévérité, avec recyclage, à l’entrée de la section réactionnelle, de l’éthane non transformé ou produit. On note que le rendement en éthylène diminue à mesure que la charge devient plus lourde et que le rapport des rendements en éthylène et en propylène (rapport C2 / C3) diminue régulièrement de l’éthane aux gazoles, alors que le rendement en essence de vapocraquage (coupe C5 – 200 oC) croît parallèlement.
Compte tenu de l’importance que présentent l’éthane, le naphta et le gazole comme charges de vapocraquage, nous commenterons ci-après de manière plus détaillée les résultats les concernant.
4.1 Vapocraquage de l’éthane
Aux États-Unis, de nombreux gaz naturels contiennent de l’éthane qui est séparé et utilisé pour la production d’éthylène avec des rendements élevés (cf. tableau 2) ; cependant la sélectivité en éthylène diminue lorsque le taux de conversion de l’éthane augmente. En pratique, on opère vers 65 % de conversion, ce qui conduit,...
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Influence de la nature de la charge sur les performances de l’unité de vapocraquage
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CHAUVEL (A.), LEFEBVRE (G.), CASTEX (L.) - Procédés de pétrochimie : caractéristiques techniques et économiques. - 2 tomes, Technip (1986).
-
(2) - CHAUVEL (A.), DECROOCQ (D.), LEFEBVRE (G.), RAIMBAULT (C.) - Le vapocraquage et la fabrication des bases hydrocarbonnées insaturées. - Entropie (F), no 78, p. 16-32 (1977).
-
(3) - LEFEBVRE (G.) - Chimie des hydrocarbures. - 234 p, Technip (1978).
-
(4) - RICE (F.O.) - The thermal decomposition of organic compounds from the standpoint of free radicals. - I. Saturated hydrocarbons. J. Am. Chem. Soc. 53, 1931 p. (1959).
-
(5) - RICE (F.O.), HERZFELD (K.F.) - The thermal decomposition of organic compounds from the standpoint of free radicals. VI. The mechanism of some chain reactions. - J. Am. Chem. Soc., 56, p. 284 (1934).
-
(6) - KOSSIAKOFF (A.), RICE...
ANNEXES
KARA (F.) - Contribution de la simulation dynamique à l'étude du vapocraquage des hydrocarbures en réacteur tubulaire. Application au N-Hexadecane - (1998).
HAUT DE PAGE
Liste non exhaustive
HAUT DE PAGE
N’importe quelle société d’ingénierie est susceptible de proposer une unité de vapocraquage.
HAUT DE PAGE
Foster Wheeler France (sous licence Stone et Webster, Lumnus, Kellog) : http://www.fwc.com
Heurtey Petrochem (sous licence Stone et Webster, Lumnus, Kellog) : http://www.heurtey.com
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