TITRE : ENCEINTE DE SEPARATION ET DE STRIPAGE AVEC UNE GRILLE DE FILTRATION DE DEBRIS

L’invention a pour objet une enceinte de séparation et de stripage, notamment pour un effluent issu d’une unité de craquage catalytique à lit fluidisé, comprenant une grille de filtration de débris.

Les enceintes de séparation et de stripage sont généralement utilisées dans les procédés de craquage catalytique à lit fluidisé ou FCC. Dans ces enceintes, l’effluent sortant du réacteur de craquage catalytique est séparé des particules qu’il contient, à savoir des particules catalytiques cokées, lesquelles subissent une opération de stripage avant d’être envoyées dans le régénérateur de l’unité FCC afin d’y être régénérées par combustion du coke.

Ces enceintes de séparation et de stripage, aussi appelées « désengageur/stripeur » comprennent ainsi de manière usuelle au moins un système de séparation des particules et une section de stripage des particules située en aval de l’au moins un système de séparation par rapport à la circulation des particules à l’intérieur de l’enceinte, généralement de haut en bas. Il peut cependant arriver que des morceaux de coke et/ou d’un revêtement de protection recouvrant la face interne de la paroi latérale de l’enceinte de séparation et de stripage se détachent et tombent, se retrouvant alors dans la section de stripage. De tels morceaux présents au niveau de cette section de stripage peuvent dégrader le déroulement du stripage, tout particulièrement lorsque la section de stripage contient des éléments internes structurés, également appelés « garnissages » ou « packings », lesquels peuvent être bouchés par ces morceaux.

Or, dans une unité FCC, il est essentiel de séparer le plus efficacement possible les hydrocarbures piégés dans les grains de catalyseurs cokés. Un stripage insuffisant des grains cokés est à la source d’un entrainement accru d’hydrocarbures craqués piégés dans le système poreux du catalyseur vers le régénérateur menant à une augmentation de la température du régénérateur. Une telle augmentation peut amener à la diminution du débit de l’unité de craquage, à l’augmentation de la production de gaz secs, à la nécessité de réduire la quantité de charge lourde (résidu atmosphérique, ...) pouvant être traitée dans l’unité, à une perte de production en produits convertis attendus tels que les oléfines de C ₃ à C ₄ , les essences et les bases gazoles. En outre, une surchauffe du régénérateur pourrait causer des dommages métallurgiques dans les cas extrêmes et une désactivation accélérée du catalyseur. D’autre part, le bouchage partiel du stripeur restreint la section de passage du catalyseur et donc le flux de circulation de ce dernier (donc son efficacité de stripage, ...).

Lorsque le stripeur est équipé d’internes à section de passage plus ouverte que des packing structurés (baffles par exemple), la chute de gros morceaux de coke/débris venant du réacteur peut traverser les internes du stripeur et entrer dans le stand pipe situé en fond de stripeur et amenant le catalyseur strippé vers le régénérateur. Dans les cas sévères, la quantité de débris peut être telle qu’elle provoque le bouchage total ou partiel du stand pipe et de la vanne de régulation de la vitesse de circulation du catalyseur qu’il contient généralement, pouvant mener à un arrêt de la circulation de catalyseur et donc de l’unité FCC. US2005040075A1 décrit un dispositif de stripage présentant une grille de récupération de débris de coke et de matériau réfractaire située en sortie de la zone de stripage, en aval des éléments internes présents dans cette zone. Cette approche n’empêche pas le bouchage des internes du stripeur situés en amont de ce système de récupération et donc d’éviter la problématique décrite ci-dessus.

Il existe donc un besoin pour protéger la section de stripage d’une enceinte de séparation et de stripage d’une unité FCC.

A cet effet, il est proposé une enceinte de séparation et de stripage d’un effluent contenant des particules, comportant une paroi latérale délimitant un volume interne présentant un axe longitudinal et, à l’intérieur du volume interne, une section de séparation des particules et une section de stripage des particules située en aval de la section de séparation par rapport à la circulation des particules à l’intérieur de l’enceinte.

Selon l’invention, l’enceinte comprend, en amont de la section de stripage ou d’une zone de la section de stripage pourvue d’éléments de stripage s’étendant au travers de la section transversale interne de l’enceinte, au moins une grille s’étendant transversalement à l’axe longitudinal. Il peut s’agir d’une unique grille ou de deux ou plusieurs grilles. Selon l’invention, la projection d’une unique grille ou de la totalité des grilles sur un plan transversal perpendiculaire à l’axe longitudinal recouvre 80 à 100% de la section transversale interne de l’enceinte. Ainsi, de 80 à 100% de la section transversale de l’interne (mesurée perpendiculairement à l’axe longitudinal) sont recouverts par l’unique grille ou par la superposition de la totalité des grilles. La ou les grilles vont permettre de retenir une partie des morceaux de coke et/ou de revêtement provenant de la partie supérieure de l’enceinte et les empêcher de pénétrer dans la section de stripage, réduisant ainsi les risques de perturbation de l’opération de stripage.

La projection de la ou des grilles peut s’étendre au travers de la totalité de la section transversale interne de l’enceinte. Ceci peut toutefois être difficile à réaliser lorsque la place disponible est réduite, notamment du fait de la présence d’équipements internes de type dispositifs de séparation des particules, réacteur, etc.

Avantageusement, la projection d’une unique grille ou de la totalité des grilles sur un plan transversal perpendiculaire à l’axe longitudinal pourra recouvrir de 80 à 100% de la surface d’un volume libre interne de l’enceinte projeté suivant l’axe longitudinal dans le plan de l’unique grille ou dans le plan de la grille proximale de la section de stripage ou de la zone de la section de stripage pourvue d’éléments de stripage (grille la plus basse). Ce volume libre interne de l’enceinte est défini comme une partie du volume interne de l’enceinte dépourvue de tout équipement autre qu’une grille selon l’invention et située en amont de l’unique grille ou de la grille proximale. Autrement dit, la ou les grilles ne s’étendent alors pas obligatoirement sous des équipements présents à l’intérieur de l’enceinte suivant l’axe longitudinal. La géométrie de la ou des grilles pourra ainsi dépendre de la géométrie des équipements présents à l’intérieur de l’enceinte, notamment dans la section de séparation de celle-ci.

De manière générale, on pourra prévoir une ou plusieurs grilles, typiquement une ou deux grilles. Lorsque deux grilles ou plus sont prévues, elles peuvent de préférence être disposées à des positions différentes le long l’axe longitudinal. Lorsque deux grilles ou plus sont prévues, leurs projections sur un plan transversal perpendiculaire à l’axe longitudinal peuvent se recouvrir en partie ou non.

Avantageusement, ladite au moins une grille, et notamment chaque grille, peut s’étendre de manière continue sur au moins 300° autour de l’axe longitudinal et sa projection sur un plan transversal perpendiculaire à l’axe longitudinal peut recouvrir au moins une partie de la section transversale interne de l’enceinte et s’étendre radialement sur au moins une partie de la distance séparant l’axe longitudinal de la paroi latérale de l’enceinte. Ceci peut faciliter le positionnement de la grille à l’intérieur de l’enceinte, notamment lorsque le volume interne de l’enceinte est encombré par des équipements. Avantageusement, la projection de ladite au moins une grille peut recouvrir une partie de la section transversale interne de l’enceinte s’étendant radialement sur une partie seulement de la distance séparant l’axe longitudinal de la paroi latérale de l’enceinte.

Cette partie peut notamment être choisie parmi :

- une partie centrale s’étendant radialement depuis l’axe longitudinal vers la paroi latérale de l’enceinte, et

- une partie périphérique annulaire s’étendant radialement depuis la paroi latérale de l’enceinte vers l’axe longitudinal.

On pourra notamment prévoir une grille de chaque type, ces grilles étant situées à des positions différentes le long de l’axe longitudinal de sorte que la projection de ces deux grilles recouvre la totalité ou une majeure partie (80% ou plus) de la section transversale interne de l’enceinte.

La section de stripage d’une unité FCC présente en général une partie pourvue d’éléments de stripage qui ont pour fonction de favoriser le contact entre le fluide de stripage et les particules solides à striper. Ces éléments de stripage peuvent être des chicanes ou des garnissages, appelés « packing » en anglais, situés en amont (par rapport au sens de circulation des particules) du système d’injection principal du fluide de stripage, lequel circule à contre courant des particules. Ces éléments de stripage s’étendent au travers de la section transversale interne de l’enceinte et peuvent être répartis en plusieurs étages le long de l’axe longitudinal de l’enceinte. Des exemples de garnissages sont décrits dans les documents EP719850, US7022221 , US7077997 et W02007/094771 , WOOO/35575, CN1763150, EP1577368, EP1577368A1. Une section de stripage peut comprendre un ou plusieurs autres systèmes d’injection de fluide de stripage situés entre des étages d’éléments de stripage et/ou à l’entrée de la section de stripage, donc en amont des éléments de stripage. Les particules de solide entrant dans la section de stripage traversent ainsi d’abord un élément de stripage situé le plus en amont de la section de stripage par rapport à la circulation des particules.

Lorsque la zone de la section de stripage pourvue d’éléments de stripage présente une face d’entrée définissant des ouvertures dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal, ladite au moins une grille pourra avantageusement être formée d’une pluralité de parois entrecroisées définissant des mailles et les dimensions d’une maille, mesurées dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal, peuvent avantageusement être inférieures aux dimensions d’une ouverture de la zone de la section de stripage, mesurées dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal. Ainsi, la grille ne laisse passer que des débris dont les dimensions sont moins susceptibles de boucher les ouvertures de l’élément de stripage le plus en amont.

Quel que soit le mode de réalisation, ladite au moins une grille peut être formée d’une pluralité de parois entrecroisées définissant des mailles et ces parois peuvent s’étendre parallèlement ou sensiblement parallèlement à l’axe de l’enceinte. On réduit ainsi l’impact de la grille sur la circulation du fluide de stripage et des hydrocarbures craqués à l’intérieur de l’enceinte. Lorsque la grille est située au niveau d’une zone de circulation des particules, cet agencement permet aussi de réduire l’impact de la grille sur la circulation des particules et de limiter l’érosion de la grille par celles-ci.

Quel que soit le mode de réalisation, ladite au moins une grille peut être formée d’une pluralité de parois entrecroisées définissant des mailles et des mailles adjacentes peuvent présenter des portions de paroi de hauteur différente mesurée parallèlement à l’axe longitudinal. Ceci peut permettre de limiter le renvoi de morceaux de coke/débris en dehors de la grille. Un tel renvoi peut résulter d’un rebond lors de leur chute ou des vibrations de l’installation, en particulier lorsque la grille s’étend dans un plan horizontal.

Au moins une grille parmi ladite au moins une grille peut présenter une forme de cône ou de cône tronqué s’évasant de l’amont vers l’aval par rapport à la circulation des particules. La grille est ainsi inclinée par rapport à l’axe longitudinal, favorisant l’évacuation des débris vers la paroi latérale de l’enceinte et leur rétention. Ce type de grille sera donc de préférence fixé à la paroi latérale de l’enceinte, notamment uniquement à celle-ci, les débris s’accumulant alors entre le bord de la grille et la paroi latérale de l’enceinte et libérant le centre de l’enceinte pour la circulation des fluides. Ainsi, de préférence, ce type de grille pourra s’étendre radialement depuis la paroi latérale vers l’axe longitudinal sur une partie de la distance séparant la paroi latérale de l’axe longitudinal, notamment sur 360° autour de l’axe longitudinal.

L’angle au sommet d’une grille en forme de cône ou de cône tronqué peut être de 20 ° à 70 °, de préférence de 30 ° à 50 °.

Au moins une grille parmi ladite au moins une grille peut être une grille plane qui s’étend dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal. Ce type de grille peut être fixé uniquement à la paroi latérale ou uniquement à au moins un dispositif de séparation situé dans la section de séparation.

De manière générale, quel que soit le mode de réalisation, ladite au moins une grille peut être fixée uniquement à la paroi latérale de l’enceinte. Alternativement, lorsque la section de séparation comprend une pluralité de dispositifs de séparation répartis autour de l’axe longitudinal, ladite au moins une grille peut être fixée uniquement à au moins deux dispositifs de séparation, voire à au moins quatre dispositifs de fixation, optionnellement à chacun des dispositifs de séparation. En outre, avantageusement, ladite au moins une grille peut ne pas s’étendre au-delà des dispositifs de séparation radialement, ce qui peut réduire les risques de vibration de la grille. Autrement dit, la grille s’étend alors uniquement entre les dispositifs de séparation, à distance de la paroi latérale.

Lorsque les dispositifs de séparation sont chacun pourvus d’une conduite d’évacuation des particules vers la section de stripage, s’étendant généralement parallèlement ou sensiblement parallèlement à l’axe longitudinal, tels que des cyclones, ladite au moins une grille peut être fixée uniquement à au moins deux conduites d’évacuation, voire à au moins quatre conduites d’évacuation, optionnellement à chaque conduite d’évacuation.

En fonction de la position de la grille à l’intérieur de l’enceinte et des éléments présents dans la section de séparation, il pourra être nécessaire de prévoir des orifices au travers de la grille.

Ainsi, lorsque la section de séparation comprend au moins un dispositif de séparation, ladite au moins une grille peut comporter au moins un orifice traversé par ledit au moins un dispositif de séparation. Cet orifice peut notamment entourer le dispositif de séparation à une distance de ce dernier correspondant à un jeu de dilatation. On évitera ainsi que la grille entre en contact avec le dispositif de séparation au niveau de l’orifice. Notamment, lorsque le dispositif de séparation est un dispositif de séparation pourvu d’une conduite d’évacuation vers la section de stripage, cette conduite s’étendant généralement parallèlement ou sensiblement parallèlement à l’axe longitudinal, l’orifice peut être traversé par la conduite d’évacuation. Lorsque l’enceinte comprend un dispositif de séparation s’étendant le long de l’axe longitudinal, l’orifice peut alors être central pour entourer ce dispositif de séparation.

En outre, lorsque la section de séparation comprend au moins dispositif de séparation pourvu d’une conduite d’évacuation des particules vers la section de stripage, s’étendant généralement parallèlement ou sensiblement parallèlement à l’axe longitudinal, ladite au moins une grille peut être située en aval de la conduite d’évacuation dudit au moins un dispositif de séparation. Elle peut alors comporter un orifice situé sous la conduite d’évacuation dudit au moins un dispositif de séparation suivant une direction parallèle à l’axe longitudinal. Ceci permet de faciliter le passage des particules sortant de ces conduites d’évacuation au travers de la grille mais surtout de limiter l’érosion et la dégradation de la grille par le flux de particules solides qui la traverseraient en l’absence de cet orifice. Dans ce cas, la grille pourra avantageusement être située juste en dessous des extrémités de la/des conduites d’évacuation, de sorte que les orifices soient situés au plus près des extrémités de ces conduites d’évacuation, mais toutefois à une distance supérieure au débattement d’une vanne solidaire de l’extrémité de la conduite d’évacuation.

Toutefois, de manière préférée, pour un meilleur fonctionnement de la section de stripage, ladite au moins une grille peut être située en amont d’une extrémité de la conduite d’évacuation des particules d’au moins un dispositif de séparation de la section de séparation, voire en amont des extrémités des conduites d’évacuation de l’ensemble des dispositifs de séparation de la section de séparation.

A noter que l’on pourra néanmoins prévoir plusieurs grilles, dont une ou plusieurs situées en amont d’une extrémité de la conduite d’évacuation des particules d’au moins un dispositif de séparation de la section de séparation, et une ou plusieurs grilles situées en aval de cette extrémité.

L’invention décrit ainsi l’utilisation d’une ou plusieurs grilles dans une enceinte de séparation et de stripage d’un effluent contenant des particules, la ou les grilles étant tel que précédemment décrit et positionnées tel que précédemment décrit. La ou les grilles sont aptes à (permettent de) retenir des morceaux de coke et/ou de revêtement provenant de la partie supérieure de l’enceinte et les empêcher de pénétrer dans la section de stripage, réduisant ainsi les risques de perturbation de l’opération de stripage.

L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés, non limitatifs, dans lesquels :

La figure 1 représente une section longitudinale d’une enceinte de séparation et de stripage selon un mode de réalisation.

La figure 2 représente une section longitudinale d’une enceinte de séparation et de stripage selon un autre mode de réalisation.

La figure 3 représente une section longitudinale d’une enceinte de séparation et de stripage selon encore un autre mode de réalisation.

La figure 4 représente une vue en perspective d’une grille selon un mode de réalisation.

Les figures 5 et 6 représentent des vues agrandies d’une partie de la grille de la figure 4. La figure 7 représente une vue en perspective d’une grille selon un autre mode de réalisation.

Dans la présente description, les termes supérieur, inférieur, dessus, dessous font référence à une direction verticale ou sensiblement verticale, dans la direction de la pesanteur, correspondant à la direction longitudinale de l’enceinte dans sa position usuelle d’utilisation.

Par sensiblement horizontal, longitudinal ou vertical, on entend une direction/un plan formant un angle d’au plus ±20°, voire d’au plus 10° ou d’au plus 5° avec une direction/un plan horizontal, longitudinal ou vertical.

Par sensiblement parallèle, perpendiculaire ou à angle droit, on entend une direction/un angle s’écartant d’au plus ±20°, voire d’au plus 10° ou d’au plus 5° d’une direction parallèle, perpendiculaire ou d’un angle droit.

Les figures 1 à 3 représentent une enceinte 10 de séparation et de stripage. Ce type d’enceinte est utilisé pour traiter un effluent contenant des particules, notamment issu d’une réaction de craquage catalytique en lit fluidisé. Cette enceinte 10 fait par exemple partie d’une unité de craquage catalytique fluide. L’enceinte 10 présente une paroi latérale 11 , ici de forme générale cylindrique mais dont la partie inférieure présente un diamètre plus faible que la partie supérieure. L’invention n’est toutefois pas limitée à une enceinte de forme particulière. Cette paroi latérale 11 délimite un volume interne 12 présentant un axe longitudinal X parallèle au plan des figures 1 -3.

De manière usuelle, une section transversale interne de l’enceinte désigne une section de l’enceinte perpendiculaire à l’axe longitudinal X.

De manière classique, l’enceinte 10 comprend une entrée 100 pour l’effluent à traiter, une sortie supérieure 101 pour l’effluent gazeux séparé et une sortie inférieure 102 pour les particules solides. Dans les modes de réalisation des figures 1 et 2, l’entrée 100 débouche à l’intérieur de l’enceinte 10 radialement (horizontalement). Dans le mode de réalisation de la figure 3, cette entrée 100 débouche à l’intérieur de l’enceinte axialement (verticalement), un réacteur 1 s’étendant axialement à l’intérieur de l’enceinte 10.

L’enceinte 10 comprend à l’intérieur de son volume interne, une section de séparation 13 et une section de stripage 14 des particules située en aval de la section de séparation par rapport à la circulation des particules à l’intérieur de l’enceinte. Cette circulation de particules s’effectue typiquement de haut en bas. Dans la section de séparation 13, les particules solides sont séparées des fluides gazeux contenus dans l’effluent entrant dans l’enceinte 10. A cet effet, la section de séparation comprend au moins un dispositif de séparation, généralement plusieurs. Ces dispositifs de séparation, qui peuvent être ou non directement connectés à la sortie du réacteur de craquage catalytique, sont essentiellement des séparateurs de type balistique ou centrifugationnel, qui impriment un mouvement de rotation à la suspension, de telle sorte que les particules se séparent du gaz par effet centrifuge. Typiquement, une section de séparation comporte deux étages de dispositifs de séparation de type cyclone ou encore un dispositif de séparation primaire (par exemple de type QTS ou RSS décrits ci-après) et un ou deux étages de dispositifs de séparation de type cyclone. L’invention n’est toutefois pas limitée à un type de dispositif de séparation particulier.

Dans l’exemple représenté figures 1 et 2, un dispositif de séparation balistique 15 à axe d’enroulement horizontal est disposé sensiblement au centre de l’enceinte et reçoit l’effluent chargé en particules entrant dans l’enceinte 10 via l’entrée 100. Une pluralité de dispositifs de séparation 16 de type cyclonique (appelés cyclones par la suite) sont répartis autour de l’axe longitudinal et reçoivent en entrée le flux gazeux sortant du dispositif de séparation 15. La section de séparation comprend ainsi un dispositif de séparation primaire 15 et un étage de cyclones 16.

Le dispositif de séparation 15 est ici du type QTS (quater turn separator - Séparateur quart de tour) et présente une entrée 150, un corps 151 , une sortie 152 s’étendant parallèlement ou sensiblement parallèlement à l’axe longitudinal X au dessus du corps 151 pour l’évacuation des fluides gazeux peu chargés en particules résiduelles et une conduite d’évacuation inférieure 153 pour l’évacuation des particules et d’un peu de fluide gazeux vers la section de stripage 14. Cette sortie 152 est raccordée à l’entrée 161 des dispositifs de séparation 16 détaillés ci-après.

Dans l’exemple représenté figure 3, la section de séparation 13 est équipée d’un dispositif de séparation balistique 15’ de type RSS (Riser Separator System - dispositif de séparation pour réacteur, raccordé à l’extrémité de sortie de celui-ci). Ce type de dispositif de séparation 15’ est positionné de manière centrale, le long de l’axe longitudinal. Ce dispositif 15’ comprend également une entrée 150’, un corps 151 ’, une sortie 152’ s’étendant parallèlement ou sensiblement parallèlement à l’axe longitudinal X au dessus du corps 151 ’ pour l’évacuation des fluides gazeux peu chargé en particules résiduelles vers les cyclones 16 et une conduite d’évacuation inférieure 153’ pour l’évacuation des particules et d’un peu de fluide gazeux vers la section de stripage 14. La section de séparation comprend ici également un dispositif de séparation primaire 15’ et un étage de cyclones 16.

Les cyclones 16 sont des dispositifs bien connus et comprennent une enceinte, généralement essentiellement cylindro-conique, conçue pour imposer une rotation rapide au gaz et aux particules qu’il contient introduits dans le corps, par exemple en faisant entrer le gaz chargé en particules solides tangentiellement à la circonférence de l’enceinte, au voisinage de la paroi. Sous l'effet de la force centrifuge, les particules solides prises dans le vortex se déplacent vers la paroi, y perdent leur vitesse par frottement et tombent dans la partie inférieure de l'appareil, avant de sortir par l'apex du cône. Le gaz suit la paroi jusqu'au voisinage de l'apex, et une fois débarrassé des particules, remonte à la partie supérieure pour sortir par une conduite d’évacuation, laquelle fait en partie saillie à l’intérieur de l’enceinte.

Un cyclone comprend ainsi habituellement : une enceinte de séparation 160, qui comprend généralement une partie supérieure cylindrique et une partie inférieure conique, une première conduite d’entrée 161 débouchant à l’intérieur de cette enceinte de séparation, située en partie supérieure de celle-ci, une deuxième conduite de sortie 162 de gaz située en partie supérieure de l’enceinte de séparation, et une troisième conduite d’évacuation de particules 163 située en partie inférieure de l’enceinte de séparation, aussi appelée « dipleg », qui s’étend parallèlement ou sensiblement parallèlement à l’axe longitudinal X. L’extrémité de cette conduite d’évacuation est généralement équipée d’une vanne régulant l’écoulement des particules vers la section de stripage 14 et maintenant un niveau de particules au-dessus de celle-ci.

Dans la section de stripage 14, les particules sortant de la section de séparation 13 subissent un stripage au cours duquel les hydrocarbures piégés dans ces particules sont extraits au moyen d’un fluide gazeux de stripage, généralement de la vapeur. A cet effet, une section de stripage 14 comprend de manière habituelle un système d’injection principal 140 de fluide de stripage disposé en partie inférieure de la section de stripage. D’autres systèmes d’injection de fluide de stripage peuvent être prévus en amont du système d’injection principal 140. Ici, un système d’injection secondaire 141 est positionné à l’entrée de la section de stripage 14, pour effectuer un pré-stripage des particules avant leur entrée dans la section de stripage. En outre, la section de stripage 14 est le plus souvent équipée d’éléments de stripage qui peuvent s’étendre en un ou plusieurs étages en amont du système d’injection principal 140. Dans l’exemple représenté, des éléments de stripage de type garnissage structuré occupent la zone 142 de la section de stripage 14. Les particules circulant de haut en bas pénètrent dans la zone 142 par des ouvertures 143 définies par une face d’entrée 144 de celle-ci, cette face d’entrée s’étendant transversalement à l’axe longitudinal X. Ces ouvertures 143 sont représentées schématiquement figures 1 et 2 et correspondent par exemple aux ouvertures 143 d’un élément de stripage situé le plus en amont, à savoir en entrée, dans la zone 142.

La section de stripage 14 correspond généralement à la partie de l’enceinte 10 de section réduite.

Dans une enceinte de séparation et de stripage 10, notamment du type représenté sur les figures 1 à 3, il peut y avoir des dépôts de coke 1 au niveau supérieur de la paroi latérale 11 , tel que représenté schématiquement figure 1 . Des morceaux de coke peuvent se détacher, tomber et atteindre la section de stripage 14. Des débris de matériau réfractaire recouvrant la paroi latérale peuvent également chuter de la même manière.

Afin d’éviter l’accumulation de ces débris au niveau de la section de stripage 14, l’invention prévoit de positionner, en amont de la section de stripage 14 ou d’une zone 142 de la section de stripage pourvue d’éléments de stripage s’étendant au travers de la section transversale interne de l’enceinte, au moins une grille 20, 21 , 22, 23 s’étendant transversalement à l’axe longitudinal.

La ou les grilles ont ainsi pour fonction de retenir les débris chutant à l’intérieur de l’enceinte 10 afin d’éviter qu’ils ne pénètrent dans la section de stripage 14. Elles sont donc disposées plutôt dans la section de séparation 13, de préférence en amont de l’extrémité d’une conduite d’évacuation d’un ou plusieurs (voire de la totalité) des dispositifs de séparation présents dans la section de séparation. Toutefois, la ou les grilles pourraient être placées dans la section de stripage, en amont de la zone 142 contenant des éléments de stripage, par exemple entre le système d’injection secondaire 141 et cette zone 142, voire réparties sur la hauteur de l’enceinte en amont de la zone 142 ou de la section de stripage.

En outre, la forme et les dimensions de la ou des grilles seront choisies de sorte que la projection d’une unique grille (grilles 22 ou 23 des figures 2 et 3) ou de la totalité des grilles (grilles 20 et 21 de la figure 1 ) sur un plan transversal perpendiculaire à l’axe longitudinal recouvre 80 à 100% de la section transversale interne de l’enceinte. On notera que des grilles peuvent se superposer en partie suivant l’axe longitudinal (autrement dit leurs projections peuvent se recouvrir en partie), ou non.

De manière générale, selon l’invention, la ou les grilles sont ainsi des grilles « nues » qui ne supportent pas d’éléments fonctionnels ou de particules fonctionnelles sur leur surface. En d’autres termes, aucun lit de particules ou aucun assemblage d’éléments fonctionnels ne repose sur ces grilles, seuls les éventuels morceaux de coke ou autres débris initialement solidaires de la paroi latérale de l’enceinte ou d’équipements internes de l’enceinte sont susceptibles d’être supportés par la ou les grilles. Il n’est donc pas nécessaire de prévoir une structure renforcée pour ce type de grille autre que pour assurer son intégrité lors de la chute de débris et pour soutenir le poids total grille et des débris jusqu’à la fin du cycle de l’unité FCC (définie comme la durée entre deux arrêts de maintenance planifiés). Typiquement, on pourra ainsi réaliser une grille d’une dizaine de centimètres de hauteur.

Dans le mode de réalisation représenté figure 1 , deux grilles 20, 21 sont disposées dans la section de séparation 13. Une première grille 20 est placée au niveau des conduites d’évacuation 163 des cyclones 16 et s’étend entre ceux-ci de manière centrale. Cette grille 20 ne s’étend pas radialement au-delà des conduites d’évacuation 163, en particulier, dans cet exemple, sa projection sur un plan transversal perpendiculaire à l’axe longitudinal X recouvre une partie centrale de l’enceinte 10 s’étendant radialement depuis l’axe longitudinal vers la paroi latérale 11 de l’enceinte. Cette grille 20 est ici une grille plane qui s’étend dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal X et qui est fixée uniquement aux conduites d’évacuation 163 des cyclones 16.

Une autre grille 21 est placée plus haut le long de l’axe longitudinal X, au dessus de l’entrée 100 de l’enceinte. Cette grille 21 présente une forme de cône tronqué s’évasant de l’amont vers l’aval par rapport à la circulation des particules, en particulier, dans l’exemple, sa projection sur un plan transversal perpendiculaire à l’axe longitudinal X recouvre une partie périphérique annulaire de l’enceinte 10 s’étendant radialement depuis la paroi latérale 11 de l’enceinte vers l’axe longitudinal X, ici sur une distance permettant le passage des parties 152, 160 des dispositifs de séparation 15 et 16 respectivement, présentes à cet endroit dans l’enceinte 10. Cette grille 21 est ici fixée uniquement à la paroi latérale 11 .

Dans le mode de réalisation représenté figure 2, une seule grille 22 est disposée autour du dispositif de séparation 15, sous les conduites d’évacuation 163 des cyclones 16. La grille 22 présente une forme de cône tronqué s’évasant de l’amont vers l’aval par rapport à la circulation des particules, en particulier, dans l’exemple, sa projection sur un plan transversal perpendiculaire à l’axe longitudinal X recouvre une partie périphérique annulaire de l’enceinte 10 s’étendant radialement depuis la paroi latérale 11 de l’enceinte vers l’axe longitudinal X, ici sur une distance permettant le passage de la partie du dispositif de séparation 15 présente à cet endroit dans l’enceinte 10, à savoir la conduite d’évacuation 153. Cette grille 22 est ainsi similaire à la grille 21 de la figure 1 , mais est située plus bas dans l’enceinte 10, au niveau d’une partie conique 103 de la paroi latérale 11 , située ici en partie inférieure de la section de séparation 13. La grille 22 peut ici venir reposer sur la paroi latérale 11 de l’enceinte 10.

Dans le mode de réalisation représenté figure 3, une seule grille 23 est disposée à hauteur du dispositif de séparation 15’, cette grille 23 étant traversée par les conduites d’évacuation 163 des cyclones 16 et par le corps 151 ’ du dispositif de séparation 15’. Cette grille 23 présente une forme de cône tronqué s’évasant de l’amont vers l’aval par rapport à la circulation des particules. En particulier, dans l’exemple, sa projection sur un plan transversal perpendiculaire à l’axe longitudinal X recouvre une partie périphérique annulaire de l’enceinte 10 s’étendant radialement depuis la paroi latérale 11 de l’enceinte vers l’axe longitudinal X, ici sur une distance permettant le passage de la partie 150 du dispositif de séparation 15. En outre la grille 23 présente des orifices pour le passage des conduites d’évacuation 163 et du corps 151 ’. Cette grille 23 est ici fixée uniquement à la paroi latérale 11 .

Les grilles sont maintenant décrites plus en détail en référence aux figures 4 à 7.

La grille supérieure 21 représentée figure 1 ainsi que l’unique grille 22, 23 des figures 2 et 3 présente une forme de cône, ici de cône tronqué, s’évasant de l’amont vers l’aval par rapport à la circulation des particules. Cette grille s’étend sur 360° autour de l’axe longitudinal. Ce type de grille est représenté sur les figures 4 à 6 et est formé d’une pluralité de parois entrecroisées 30, 31 définissant des mailles 32. Parmi ces parois, des parois 30 s’étendent radialement tandis que les autres parois 31 sont des parois annulaires centrées sur l’axe longitudinal X. L’invention n’est toutefois pas limitée à un agencement relatif particulier de ces parois 30, 31 pourvu qu’elles définissent des mailles 32. Ces parois 30, 31 s’étendent parallèlement ou sensiblement parallèlement à l’axe longitudinal X afin de ne pas perturber la circulation des flux à l’intérieur de l’enceinte 10. Des mailles adjacentes 32 peuvent alors présenter des portions de paroi 30a, 31 a de hauteur différente mesurée parallèlement à l’axe longitudinal, tel que représenté sur la figure 6. Des portions de paroi plus hautes, peuvent s’étendre sur toute la dimension de la paroi d’une maille telles que les portions 31 a représentées figure 6, ou sur une partie de cette dimension, telles que les portions 30a de la figure 6. Les dimensions des mailles 32 pourront être choisies de manière à ne laisser passer que des morceaux plus petits que les ouvertures 143 de la face d’entrée 144 de la zone 142 de la section de stripage 14. Les dimensions de ces mailles, mesurées dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal, seront ainsi de préférence choisies inférieures aux dimensions d’une ouverture 143 de la zone de stripage, mesurées dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal.

La grille représentée figures 4 à 6 est fixée uniquement à la paroi latérale 11 de l’enceinte. Elle comporte un orifice central 33 pour le passage ici du dispositif de séparation 15, 15’. Cet orifice central 33 présente une forme rectangulaire correspondant à la forme de la section transversale du dispositif de séparation 15, 15’. L’orifice central sera tel qu’un jeu de dilatation entre la grille et le séparateur 15 sera maintenu en toute circonstance pour permettre une libre dilatation thermique différentielle entre la grille et le séparateur lors de l’opération de l’unité FCC. La grille comporte également une pluralité d’orifices 34 répartis autour de l’axe longitudinal X. Ces orifices 34 sont ici circulaires et peuvent servir soit au passage des conduites d’évacuation des cyclones 16, par exemple pour la grille 23 de la figure 3, ou pour faciliter la descente des particules sortant de ces conduites d’évacuation 163, lorsque la grille est située sous ces conduites, comme la grille 22 de la figure 2.

Pour une installation plus simple, la grille est formée d’une pluralité de portions 35, ici formant des secteurs 35, assemblés les uns aux autres par leurs côtés radiaux. Cet assemblage peut être réalisé par des clavettes, boulons, par emboîtement, ou tout autre moyen approprié ou par une combinaison de ces moyens. Sur la figure 4, six secteurs 35 sont prévus. La grille est en outre fixée à la paroi latérale 11 de l’enceinte par une pluralité de jambes de force 36 s’étendant depuis un rayon de la grille jusqu’à la paroi latérale, sur le dessus de la grille. Dans l’exemple représenté figure 4, une jambe de force 36 est prévue au niveau de chaque jonction radiale entre deux secteurs. On pourra également prévoir une partie de grille formant une porte 37 pour le passage d’un homme, cette partie de grille 37 étant articulée à la grille par un de ses côtés afin de pouvoir être soulevée vers le haut. La grille inférieure 20 représentée figure 1 est une grille plane qui s’étend dans un plan perpendiculaire à l’axe de l’enceinte. Ce type de grille est représenté figure 7. Cette grille 20 ne diffère de l’autre grille décrite en référence aux figures 4 à 6 que par le fait qu’elle est plane et qu’elle ne s’étend pas tout autour de l’axe. Les mêmes références désignent ainsi les mêmes éléments. Ainsi, du fait de la planéité de la grille, les parois 30, 31 peuvent s’entrecroiser à angle droit et définir des mailles 32 de forme rectangulaire ou carrée. Les dimensions des mailles 32 pourront être choisies tel que décrit précédemment. Par ailleurs, comme pour l’autre type de grilles, les parois 30, 31 s’étendent parallèlement ou sensiblement parallèlement à l’axe longitudinal X. On pourra aussi prévoir des mailles présentant des portions de paroi de hauteur différente pour favoriser le maintien des débris à la surface de la grille. La grille 20 présente également un orifice central 33 pour le passage du dispositif de séparation 15 et en plus un orifice latéral 33’ situé sous le dispositif de séparation 15. Il n’est en effet pas nécessaire (bien que possible) de prévoir une grille sous le dispositif de séparation 15 car celui-ci va dévier la chute des débris sur sa périphérie. Ainsi, la grille 20 ne s’étend pas sur 360° autour de l’axe longitudinal X, mais plutôt sur 300°. La grille 20 est également formée d’une pluralité de portions 35, ici au nombre de cinq, assemblées les unes aux autres suivant des bords s’étendant radialement. Dans ce mode de réalisation, la grille 20 est fixée uniquement aux conduites d’évacuation 163 des cyclones 16, ici par des manchons 38 entourant ces conduites et solidaires de celles-ci, soutenant la grille directement ou par des jambes de force 39, 40 dont certaines s’étendent dans le plan de la grille (jambes de force 40) et les autres sont inclinées vers le haut depuis la grille vers un manchon 38 (jambes de force 39). Dans l’exemple, la grille 20 est fixée par des jambes de force à quatre des conduites d’évacuation 163, disposées symétriquement par rapport à l’axe longitudinal X.

Ainsi, on comprend que la forme et les dimensions de la ou des grilles sera adaptée en fonction des équipements autres que des grilles présents à l’intérieur de l’enceinte et notamment au dessus de la grille la plus basse, à savoir la grille proximale de la section de stripage 14 ou de sa zone 142. Notamment, on choisira la forme et les dimensions de la ou des grilles de sorte que, vue de dessus selon l’axe longitudinal, la totalité de la section transversale interne de l’enceinte (ou au moins 80%) soit recouverte par la ou les grilles. Lorsque l’enceinte comprend des équipements internes autres que la ou les grilles, typiquement un ou plusieurs dispositifs de séparation, voire un réacteur, alors on choisira la forme et les dimensions de la ou des grilles de sorte que, vue de dessus selon l’axe longitudinal, la totalité de la section transversale interne de l’enceinte (ou au moins 80%) soit recouverte par la ou les grilles et le ou les équipements internes.