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Procédé de cracking des charbons et des huiles .
La présente invention a pour objet divers perfectionnements aux procédés pour laproduction simultanée de combustibles solides purifiés et d'essence ou de tous autres liquides com- bustibles et s'applique,plus particulièrement au procédé pour l'obtention d'un aggloméré d'huile et de charbon.
Selon 1'invention on poussuit de façon continuele traitement de l'huile brute ou du corps que l'on souiret au cracking de façon à produire de l'essence et des fractions plus lourdes et l'on utilise simultanément ces dernières pour agglomérer les particules de charbon et pour effectuer la cuisson de cet aggloméré,dans les meilleures conditions en ce qui concerne la récupération de la chaleur perdue pendant les différentes étapes des opérations de cracking et de cuisson de l'aggloméré et l'utilisation de celle-ci au cours des autresétapes.
D'après l'invention,on produit en outre d'nne façon continue une quantité plus grande d'huile et d'essence à partir des pro- duits de la distillation de l'aggloméré @uit en remettant dans
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le circuit,de préférence de façon continue,ou soumettant à nouveau au cracking les produits condensables provenant du four de cuisson de l'aggloméré,ces deux opérations pouvant d'ailleurs être effectuées simultanément .Il est évident que le fait de remettre dans le circuit les produits condensables légers prove- nant du four de cuisson de l'aggloméré et de les soumettre à nouveau au cracking entraine avec soi la production permanente de quantités supplémentaires d'essence et de liant,
ce qui di- minue dans des proportions notables la quantité de matière brute qu'il faut introduire de façon continue dans le système.
L'invention prévoit également un type d'appareil perfection né pour la mise en pratique de cette méthode,cet appareil ecm- portant,en combinaison avec l'appareil d'agglomération et de cuisson,les derniers types d'aJambics pour cracking,de chambres de réaction et tout l'équipement utilisé pour le cracking de l'huile. Avec ce système il est préférable d'utiliser un "flash vaporiser" et de contrôler la température de vaporisation pour obtenir de façon continue un résidu loura. comme liant.
De même afin d'obtenir l'essenee au degré voulu sans avoir besoin de raffiner,il est préférable d'installer une colonne de distilla- tion fractionnée pour extraire au semmet de l'essence de densité voulue et pour obtenir à partir de la des queues addi- tionnel.les plus légères que les queues provenant généralement du "fl ash vaporizer". Afin de pouvoir produire de façon continue un liant de consistance convenable pour la formation des agglo- mérés, on peut avantageusement mélanger, en quantités convenables les queues légères provenant de la colonne de distillation aux queues plus lourdes provenant du "flash vaporizer" on peut éga- lement ramener au chargement l'excès des produits de queues pro- venant de la colonne de distillation et non mélangé aux queues provenant du "flash vaporizer".
Naturellement on pourra apporter àcette disposition de nombreuses modifications,l'appreilss pou- vant comporter de larges transmormations en particulier en ce qui concerne les températures employées et les points où les
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têtes sont séparées des queues; de même si on le désire un "vaporizer" peut être disposé dans le système en avant de l'a- lambic de cracking.
Ces particularités ainsi que d'autres non encore signalées apparaitront au cours de la description qui va suivre d'un ap- pareil permettant la mise en pratique de la méthode, dont une représentation schématique a été donnée sur le dessin annexé.
Sur ce dessin,1 représente le récipient dans lequel sont emmagasinés l'huile brute et la matière qui subit le cracking; l'huile peut être conduite à partir de ce récipient à travers la ca.nalisation 2, jusqu' un alambic de cracking 3 qui est chauffé de toute façon convenable par un appareil approprié placé dans la chambre 4. Afin que la matière de chargement soit amenée à l'alambic de cracking à la vitesse voulue,il sera avantggeux d'interposer sur la canalisation 2 le régulateur de débit ou pompe 5. Après que le corps à traiter a été amené à une tempé- rature et à une pression convenant pour le cracking dansles serpentins 6 de la chambre 3, on l'amènera de préférence dans une chambre de réaction convenabledans laquelle le cracking se poursuivra .
Naturellement on pourra choisir pour la cornue 3 et pour la chambre de réaction 8 l'un quelconque des types actuellement sur lemarché. Après que l'huile ayant subi le cracking a traversé la chambre de réaction 8,elleest conduite par la canalisation 10 au "flash vaporizer " 12. La,les résidus les plus lourds du liant sont séparés des têtes plus légères et extraits comme queues puis conduits par la canalisation 14 au mélangeur 16 dans lequel ilsservent à l'agglomération des particules de matériaux carbonacés finement pulvérisés comme on l'a vu dans le brevet français No. 516645 du 7 juin 1920.
les produits de têteprovenant du "fl ash vaporizer" 12,qui peuvent être constitués à la fois par de l'essence et des par- ties plus lourdes inutilisables pour la fabrication de l'essen- ce, sont conduits à travers la canalisation 18 jusqu'à la colon- ne de distillation fractionnée 20 de type standard,munie de
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préférence de plaques 22 à cloches de barbotage.
On pourra régler la colonne de distillation 20 defaçon que l'essence
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puisse être extraite en tête a.vec la d<>r;1,àLl,à; V01.! l'd, E < iD8Í nettement séparée des constituants plus lourds provenant du "vapcrizer". L'essence est extraite du sommet de la colonne de distillation 20 à travers la canalisation 24,condensée dans le condenseur 26 et conduite par la canalisation 28 au tank d'essence 30. Les produits de queue provenant de la colonse de distillation sont constitués par des résidus plus ou moins lourds de toutes les parties plus lourdes que l'essence mais plus légères que les produits de queue provenant du 'vaporizer" 12 à travers la canalisation 14. Ces produits de queue plus légers provenant de la colonne de distillation sortent de celle-ci par le basa travers la canalisation 32.
Cette dernière est reliée directement au tank 1 contenant l'huile brute et le corps à soumettre au cracking et est pourvue d'une canalisation intermédiaire 34 réunie à la canalisation 14 dans laquelle s'écoulent les produits de queue allant du "vaporizer" 12 au mélangeur 16. La canalisation 32 comporte,au-delà du point où elle est reliée à la canalisation 34,une valve 36 et la canalisa. tion 34 comporte une valve 38. Une des caractéristiques de l'invention consiste a, mélanger une partie des produits de queue les pluslégers provenant de la colonne de distillation 20 avec les produits de queue les plus lourds provenant du "vaporizer" pour produire de façon continueun liant de consistai ce convenable.
Les parties des produits de queue provenant de la colonne de distillation qui ne sont pas mélangées avec les pro- duits de queue du "vaporizer" sont conduites,comme on l'a vu,à travers la canalisation 32 au tank 1 d'emmagasinage de l'huile brute. Il est donc évident que,par un réglage convenable des valves 38 et 36, sur les canalisations 34 et 32 respectivement, on peut mélanger de façon continue la quantité convenablede produits de queue les plus légers provenant de lacolonne de distillation avec les produits de queue les plus 1 ourds du "vaporizer" 12 pour produire de façon continue un liant de consistance voulue.
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Le tank 16 est un tank de mélangeur standard tel que celui qui a été décrit dans le brevet français 516645 du 7 juin 1920 Ce tank 16 comportera de préférence des cloisons en chicane 40 de façon à p.oduire une circulation en zig-zag du matériau carbonacé pulvérisé, de l'eau et de l'huile à travers le tank.
I3 charbon pulvérisé mélangé à de l'eau est amené dans ce tank 16 par la goulotte 42 et le contenu dz tank est constamment brassé par la rotation des palettes 44 convenablement montées sur l'arbre d'entrainement 46.
Le produit qui résulte du traitement subi dans le mélaggeur est constitué par des masses agglomérées de charbon,d'huile et d'eau ayant les caractéristiques physiques et un aspect rap- pelant ceux du caviar et les impuretés rejetées contenues dans l'eau de lavage sont alors conduites du mélangeur au séparateur 50 par la canalisation 48.
Bien qu'on puippe employer un type quelconque de séparateur pour séparer les masses agglomérées semblables à du caviar,de l'eau,des cendres et autres impuretés qu'elle peut contenir,il est préférable d'utiliser une courroie sans fin animée d'un mouvement de translation continue et pour- vue de petites cloisons 54 qui séparent,de l'eau de lavage et d des impuretés qu'elle contient,les masses agglomérées pour les amener dans la goulotte 56 du compresseur 58 qui donnera de préférence à l'aggloméré la forme de briquettes convenant à la cuisson. L'eau de lavage et les impuretés qui s'y trouvent con- tenues s'écoulent du séparateur par la canalisation 60.
Les masses agglomérées,après leur chute dans la goulotte 56 de la machine 58 sont de préférence comprimées par la vis d'Archimède 62 et poussées vers l'extrémité de cette dernière sous forme de cylindre; elles sont ensuite débitées en cylin- dres de longueur voulue par la lame tournant 64 puis abandonnée, sur la rampe 66 qui les amène au transporteur sans fin 68 du four de cuisson 70. Le four de cuisson est chauffé de toute fa- çon con ven abl e : direct ement, indir ect ement ou par les gaz de la combustion comme il est représenté schématiquement en 72 sur le dessin.
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Pendant leur passage à travers le four de cuisson 70,les cylindres d'aggloméré sont chauffés jusqu'à formation de masses dures, fortement carbonisées ayant perdu toutes les huiles ou substances susceptibles de donner lieu à de la fumée ou à des flammes au cours d'une combustion ultérieure, ceci pendant un simple passage sur le transporteur sans fin 68. Les cylindres traités 74 tombent alors par gravité de l'extrémité du trans- porteur 68 sur le transporteur de déchargement du combustible cuit 78 en suivant le plan incliné 76; de la ils peuvent être conduits au stockage d'où ils peuvent enfin être dirigés sur la consommation.
L'une des caractéristiques importantes du procédé de cuis- son préférablement employé pour la cuisson de l'aggloméré consiste dans la réunion et l'extraction des produits de tête et dans la condensation des corps volatils condensables qui se sont dégagés de l'aggloméré pendant l'opération de cuisson. lorsqu'on utilise du charben d'anthracite peur former l'agglomé ré il est préférable de conduire l'opération en s'efforçant de ne pas agir de façon appréciable sur le constituent du charbon; si l'on utilise au contraire du charbon bitumineux pour la con fection de l'aggloméré,il est bien évident pu'un certain pourcer. tage des huilesles plus légères du charbon peut être extrait et condensé ultérieurement.
Les éléments plus lourds du liant con- sistent principalement en composés ssphaltiques qui sont carbo- nisés en masses solides liant les unes aux autres les particu- les de charbon du combustible final.
Les corps volatils condensables provenant du four de cuissor 70 sont conduits,dans la canalisation 80, qui peut comporter une conduite intermédiaire 81 reliée à l'extrémité opposée du four de cuisson 70 jusqu', un condenseur approprié 82 d'où ils peuvent être repris et ramenés au tank 1 contenant l'huile brute et la matière à soumettre au cracking ,ou bien à toute autre partie de l'appareil,par exemple au "vaporizer" 12 ou directement à l'alambic de cracking 3. Les corps volatils
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condensâmes extraits du four de cuisson 70 et condensés sont formés par les parties les plus légères du corps employé comme liant dans la confection de l'aggloméré.
Une autre caractéristique importante de l'invention consiste à extraire de l'aggloméré cuit les corps volatils condensables,à les remettre dans le circuit et à les soumettre à nouveau au cra- cking de façon à en tirer de nouvelles quantités d'essence ou de liant. Il est évident que dans l'emploi du procédé décrit,il est préférable d'employer de façon continue les résidus inutilisés provenant de four de cuisson et de les traiter également de façon continue pour en tirer de nouvelles quantités d'essence ou de liant ces dernières pouvant être utilisées pour la fabrication de l'aggloméré.
Il y a donc lieu de remarquer que,lorsque l'opération est continue et que l'huile est constamment remise dans le circuit, une certaine quantité de la même huile est toujours remise en circuit et donne lieu à de nouvelles quantités de liant.Si on ledésire on peut supprimer l'alambic de cracking et les corps volatils condensables provenant du four de cuisson sont conduits directement au "vaporizer".
Si le charbon contient des corps vols tils condensables à la température qui règhe dans le four; il est évident qu'ils seront entrainés par les huiles volatiles plus légères et soumis au cracking pour donner de l'essence et des quantités additionnelles de liant.Il est évident qu'en conser- vant les résidus provenant du four de cuisson, en les remettant dans le circuit et les soumettant de préférence à une nouvelle opération de cracking ,la quantité de matière de chargement qu'il est nécessaire d'introduire de façon continue dans l'appareil, pour la fabrication simultanée de l'essence et de l'aggloméré, cuit,se trouvera considérablement réduite.
L'invention n'est naturellement pas limitée à la description particulière qui vient d'en être donnée et l'on pourra lui appor ter de nombreuses variantes sans sortir du cafre du présent brève