L'équipement pétrochimique est un terme général désignant une large catégorie d'équipements. Les principes de fonctionnement des différents types d’équipements pétrochimiques varient considérablement. Vous trouverez ci-dessous une introduction aux principes de fonctionnement des catégories principales :
Équipement de réaction (unité de production principale)
Réacteur de craquage catalytique : Utilisant la triple action de haute température (400-600 degrés), haute pression (dizaines de MPa) + catalyseur, les matières premières effectuent une réaction chimique dans un récipient scellé : la haute température active les molécules de la matière première, la haute pression favorise la formation de produits cibles et le catalyseur réduit l'énergie d'activation de la réaction, convertissant finalement le pétrole brut lourd en produits à haute valeur ajoutée tels que l'essence et le diesel.
Four de craquage : un réacteur tubulaire qui permet au naphta, aux hydrocarbures légers et à d'autres matières premières d'hydrocarbures de subir des réactions de craquage radicalaire à des températures élevées de 750 à 900 degrés. Le sens de la réaction est contrôlé par un temps de séjour extrêmement court (moins de 0,1 seconde), produisant des matières premières chimiques de base telles que l'éthylène et le propylène. Après la réaction, une chaudière de trempe met fin à la réaction secondaire et récupère la chaleur.
Réacteur à cuve agitée : ce réacteur utilise une palette d'agitation pour créer un champ d'écoulement spécifique, assurant un contact uniforme des matériaux et maintenant le transfert de chaleur et de masse. La chaleur est échangée à travers une enveloppe ou un serpentin interne, stabilisant la température de réaction dans la plage de processus requise. Il est couramment utilisé dans les processus de réaction par lots/semi-continus en chimie fine.
Équipement de tour (unité de séparation des composants)
Tour de fractionnement de craquage catalytique : Cette tour sépare les composants en fonction de leur volatilité relative dans les phases gazeuse et liquide. Le pétrole et le gaz surchauffés sont alimentés par le bas de la tour ; la vapeur monte de bas en haut, tandis que le liquide descend de haut en bas. Les deux phases entrent en contact sur chaque plateau, et grâce à de multiples condensations partielles et vaporisations partielles, les composants plus légers sont enrichis dans la phase gazeuse, et les composants plus lourds sont enrichis dans la phase liquide, réalisant finalement la séparation des différentes fractions. Une section de déchauffage dédiée au bas de la tour est utilisée pour refroidir le pétrole et le gaz et éliminer la poussière de catalyseur.
Colonnes à plaques : le liquide s'écoule du plateau supérieur vers le plateau inférieur par gravité, continuant vers le bas après s'être écoulé latéralement à travers le plateau. Le gaz, propulsé par la différence de pression, s'écoule vers le haut à travers les pores du plateau, se dispersant et bouillonnant lorsqu'il traverse la couche liquide du plateau. Le transfert de masse se produit par un contact étroit entre les phases gazeuse et liquide sur le plateau, permettant ainsi la séparation des composants.
Colonnes à garnissage structuré : le liquide forme un film mince sur la surface du garnissage et s'écoule vers le bas, tandis que le gaz s'écoule à contre-courant-vers le haut. La séparation par transfert de masse est terminée à la surface du film d'emballage. L'uniformité initiale de la distribution du liquide détermine directement l'efficacité de la séparation. Ces colonnes sont souvent utilisées dans des conditions de vide nécessitant une faible perte de charge et une haute précision de séparation.