Heavy oil processing in steam and hydrogen plasmas

Authors


Abstract

Heavy oil in the form of finely divided spray was reacted with steam and hydrogen plasmas respectively. The heavy oil was preheated to 473 K at a pressure of 2 MPa and fed through pressure atomizers at flow rates between 0.002 and 0.08 m3/h into a dc plasma jet contained in a reactor 20 cm in diameter and 1.5 m long. The hydrogen and steam plasmas had maximum initial temperatures of 6000 K and 3450 K respectively and specific net energy inputs between 0.4 and 12.6 kWh/kg oil were used. With a hydrogen plasma, the heavy oil reacted to form acetylene, ethylene, methane, soot, and pitches, while with a steam plasma, carbon monoxide and dioxide were formed as well. Light liquid hydrocarbons were not in evidence. Increases in the hydrogen (or steam)-to-oil ratio and specific energy consumption increased the oil-to-gas conversions.

Abstract

On a fait réagir de l'huile lourde finement pulvérisée avec des plasmas de vapeur d'eau et d'hydrogène respectivement. L'huile lourde a été préchauffée à 473 K à une pression de 2 MPa et alimentée à l'aide d'atomiseurs sous pression à des débits compris entre 0,002 et 0,08 m3/h dans une torche à plasma à courant continu, contenue dans un réacteur de 20 cm de diamètre et de 1,5 m de long. Les plasmas d'hydrogène et de vapeur d'eau avaient des températures initiales maximales de 6000 K et 3450 K respectivement et on a utilisé des apports nets d'énergie spécifiques compris entre 0,4 et 12,6 kWh/kg d'huile. Avec un plasma d'hydrogène, l'huile lourde a réagi pour former de l'acétylène, de l'éthylène, du méthane, de la suie et des brais alors qu'avec un plasma de vapeur d'eau, on a également obtenu du monoxide et du dioxide de carbone. On n'a pas trouvé d'hydrocarbures liquides légers. Des augmentations dans le rapport hydrogène (ou vapeur d'eau)-huile et dans la consommation d'énergie spécifique augmente les conversions de l'huile en gaz.

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