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APPAREIL POUR LA DISTILLATION CONTINUE D'HYDROCARBURES.
La distillation des hydrocarbures tels que le goudron, le pétrole brut, huiles, ainsi que les hydrocarbures tel qu'ils se trouvent dans le lignite, le charbon et les shistes bitumineux a pour but d'extraire de ces matières premières les produits les plus volatils et séparer ceux-ci du brai, de l'asphalte ou du coke qui sont les résidus de la distillation.
Outre l'emploi de l'asphalte ou du brai comme matière première employée pour le goudronnage des routes, la majeure partie de la distillation des hydrocarbures, environ 65% de la production totale, est employée comme liant pour la fabrication des briquettes de charbon.-
Lors de la distillation ordinaire des hydrocarbures,la température finale à laquelle l'opération de la 'distillation est arrêtée, est de 2850 à 3000 pour obtenir de cette façon une quantité de résidu ou de brai qui varie de 35 à 50% de la charge initiale de la cornue de distillation.-
L'appareil qui fait l'objet de la présente invention permet d'arrêter l'opération au moment où la matière à distiller a été portée à une température de 4500 à 500 , pour retirer du goudron ou du pétrole à,distiller une quantité plus grande d'hydrocarbures volatils.
L'avantage de l'appareil qui fait l'objet de la présente invention est que le résidu de la distillation ainsi obtenu, est utilisé sur place pour la fabrication de briquettes de charbon en faisant accompagner le goudron ou le pétrole à distiller avec une quantité de charbon adéquate pour l'obtention d'une briquette de charbon dure et solide.-
De plus un autre avantage de l'appareil qui fait l'objet de
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la présente invention est que la distillation du goudron, huiles, pétrole, se fait d'une façon continue, en présence de matières agissant comme catalyseurs, pour obtenir des distillats d'une grande valeur commerciale, comme par exemple la benzine et le gaz d'éclairage.-
Les matières agissant comme catalyseurs de la distillation du goudron, pétrole, huiles, peuvent être du charbon anthraciteux,
du charbon gras, du lignite, boghead coal, seuls ou en mélange les uns avec les autres suivant la qualité des produits que l'on désire obtenir, On peut ajouter aussi un catalyseur inorganique en poudre.-
Dans le cas où l'appareil qui fait l'objet de la présente invention, serait utilisé uniquement pour la distillation continue du goudron, pour l'obtention de benzine, huiles légères, et brai, les substances catalytiques accompagnant le goudron le long de son trajet à travers l'appareil, peuvent être des boules fornées avec les substances dont on aurait reconnu l'action bienfaisante, comme par exemple le nickel, le cobalt, le molybdène, l'aluminium et le germanium.
Ces boules de catalyseurs sont alors recueillies par filtration du brai liquide sortant de l'appareil et rechargés dans le barillet pour recommencer le même circuit.- L'appareil qui fait l'objet de la présente invention est représenté par les figures schématiques ci-jointes:
La figure I est une vue longitudinale de l'appareil.
La figure 2 est une coupe du même appareil suivant la ligne a b c .
La figure 3 rerrésente un système de cornue verticale à gaz combinée avec le même appareil employé comme dispositif de chargement des cornues.-
Suivant la figure I et 2 l'appareil est composé d'un barillet "A" dans lequel on charge le goudron avec les matières catalytiques @o@ises @ traitement, par la trémie "At". Ce barillet est incliné sur l'horizontale, de façon à constituer avec le goudron liquide une garde hydraulique "IJ" permettant de recueillir les
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Cette colonne montante est refroidie à l'air ou par une circulation d'eau froide entrant par le tuyaux C et sortant par le tuyau "CI" de façon à maintenir dans le barillet la température la plus convenable pour les produits que l'on désire obtenir.
Généralement cette température sera supérieure à 90 centigrades et peut être réglée aussi par la quantité de substances enfournées dans le barillet. Si par exemple la température du barillet était maintenue aux environ de 90 , les matières volatiles s'échappant par la colonne "B"seraient composées surtout de gaz chargés de vapeur de benzine-benzole. Le mélange de goudron et de charbon contenu dans le barillet incliné est constamment brassé par l'action d' une vis d'Archimède "D", dont le but est d'extraire du barillet une certaine quantité de charbon chargé de goudron et de lui faire remonter la pente du barillet incliné en égouttant le charbon,
en le débarrassant de l'excès de goudron y contenu et en le chauffant progressivement au dépens des matières volatiles dégagées dans l'ensemble du système. Au contact des matières relativement froides propulsées par la vis "D", les matières volatiles cèdent une partie de leur chaleur en même temps qu'il se produit une condensation d'hydrocarbures moins volatils, qui sont recueillis dans le barillet pour y exercer une action dissolvante sur le charbon y contenu. Arrivé au sommet de la pente du barillet incliné, le charbon est forcé par la vis sans fin "D" de tomber par le tube vertical "E" dans le corps principal "F" de l'appareil.
Le tube "E" au lieu d'être vertical, peut être disposé aussi de telle façon qu'il soit légèrement incliné sur la verticale pour briser la chute du charbon et le faire glisser lentement vers le corps principal "F" de façon à augmenter sa durée de séjour dans le four. Le corps principal "F" de l'appareil est composé d'un cylindre d'une longueur suffisante, 7 mètres par exemple, dans lequel tourne une vis qui fait avancer progressivement le charbon jusqu'à la sortie du corps principal "F". Le corps principal "F" est chauffé par les flammes d'un foyer à gaz ou à combustible quelconque de telle façon que la température ne soit pas supérieure à 500 et aille en décroissant.
En observant cette précau-
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tion à prendre, le mélange de charbon et de goudron est soumis progressivement à une température croissante dont l'effet est de volatiliser toutes les matières volatiles du goudron et de dégager en même temps du charbon les substances les plus volatiles consti- tuant en partie le goudron primaire contenu dans le charbon. Le goudron primaire provenant du charbon, avec les huiles provenant du goudron, sont alors condensés dans le barillet "A",où elles sont utilisées pour la mise en oeuvre d'une nouvelle quantité de goudron mélangé avec les substances catalytiques employées pour l'opération.
Sur leur trajet vers le barillet, les matières volatiles cèdent une partie de leur chaleur à la matière cheminant en sens inverse, et en se refroidissant au dépens de la matière froide que la vis sans fin " D" amène progressivement le long de la pente du barillet "A", elles se condensent pour être recueillies dans la garde hydraulique "JJ" du barillet "A". Pour empêcher les pertes de chaleur, le corps principal F, le tuyau de descente "E" et le barillet "A", sont entourés d'une gaine isolante "FI".
Le charbon ou les autres substances catalytiques employées pour faire la distillation continue du goudron, en sortant du corps principal "F", à l'extrémité de la 'Iris sans fin "G"sont recueillies dans une trémie d'évacuation "E".-
Le charbon recueilli dans la frétai "H" peut alors être soumis au brinuetage ou vendu comme tel, ou, suivant le cas,les substances catalytiques sont débarrassées, par filtration, sur une tôle perforée, du brai liquide qui les accompagne et renvoyées ensuite dans le barillet "A".
Dans le cas où les substances catalytiques employées sont constituées de charbon, tel que l'anthracite, le charbon maigre, le charbon gras, etc...on obtient à la sortie de l'appareil une matière pour laquelle une légère pression suffit pour en obtenir des agglomérés de la forme que l'on veut. -
Dans certains cas, notamment lors de l'emploi de charbon à forte teneur en matières volatiles, la quantité de goudron néces- saire pour l'opération sera fourni par le charbon lui-même, de telle sorte que la quantité de goudron à mettre en oeuvre se ré-
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la suite assureront le renouvellement constant de la garde hy draulique, au fur et à mesure que les opérations se prolongent.-.
Dans le cas de charbon anthracite, le renouvellement de la garde hydraulique "JJ" ne sera assuré que par un apport de gou- dron frais, mais les opérations seront conduites de façon à ne laisser sortir que la fraction de matières volatiles constituant la benzine-benzols entraînée par les gaz et de condenser le res- tant des matières volatiles dans le barillet, Sous l'action cata- lytique de l'anthracite que l'on veut agglomérer, ces matières moins volatiles condensées dans le barillet seront dans la suite soumises à un carackage dont l'effet sera de la transformer en majeure partte en benzine-benzole que les conditions de tempéra- ture au barillet permettront de recueillir dans le condenseur, qui n'est pas indiqué sur le dessin, et qui fait suite à la colon- ne montante "B",
Dans le cas où la production de matières volatiles conden- sées dans la garde hydraulique "JJ" du barillet "A" serait supé- rieure à celle requise pour la conduite des opérations, il suf- fira de laisser monter la température de la garde hydraulique du barillet afin d'entraîner avec les gaz une plus grande quantité d'hydracarbures volatils vers le condenseur placé derrière la colonne montante "B".
On pourrait aussi y remédier en chargeant dans le barillet un mélange de charbon plus maigre de façon à réduire la quantité de goudron primaire dégagé par le mélange soumis au traitement dans le four.-
Dans le cas où plusieurs fours seraient réunis dans une batterie, on peut prévoir un barillet commun à tous les fours, constitué sous forme d'un réservoir cylindrique muni de trémis de chargement et de tubes inclinés munis d'une vis sans fin, de façon à constituer, pour chaque four, dans le tube incliné, une ,garde hydraulique isolant la colonne montant de chaque four des trémies de chargement prévues dans le barillet commun. Dans ce cas, aussi on peut prévoir pour tous les fours ou un certain nombre de fours,
un système de chauffage commun établi dans les conditions les plus économiques possibles au point de vue de l'utilisation de la chaleur, en faisant usage par exemple d'un
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système de régénération de chaleur à l'aide de régénérateurs ou de récupérateurs.-
Lechauffage du corps principal "F" se fait de préférence en faisant en sorte que le corps principal n'est chauffé directement par les flaires d'un foyer que sur le tiers ou le quart de sa longueur. En procédant de cette façon on provoque une condensation partielle du goudron dans la partie du corps principal qui n'est pas soumise au chauffage direct.
On obtient ainsi une meilleure préparation du charbon agissant conne catalyseur en vue d'obtenir du semi-coke. -
Au lieu d'un foyer spécialement installé pour le chauffage du corps principal, on peut aussi utiliser les gaz perdus d'une cornue de carbonisation verticale continue dans laquelle le charbon à carboniser est alimenté d'une façon continue après avoir servi comme catalyseur dans l'appareil de distillation du goudron condensé dans le barillet comme il est indiqué par la figure 3;
Dans ce cas, l'appareil de distillation de goudron se présente sous forme d'un appareil de chargement continu pour cornues ver- ticales à gaz, installé au sommet de la cornue à gaz à travers laquelle le gaz distillé dans la cornue à gaz est forcé de passer en sens inverse de l'arrivée du charbon à carboniser, celui-ci
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chemine alors t:n"TerS l' ap}r2reil de c:large:
1ent en partant du 'barillet où a lieu la condensation du goudron dégagé par la cornue cas et par le corps principal "F".-
Par site des phénomènes de polymérisation, .lui se produisent entre la matière charbonneuse du charbon quel nu'il soit, notamment de l'anthracite ou du charbon très gras, et le goudron condensé dans le 'barillet "A", on obtient par cette méthode non seulement une quantité de gaz plus forte, mais aussi un coke marchand
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de meilleure aualité. Et cette méthode suivant laquelle l'appareil de chargement des cornues verticales est constitué d'un appareil de distillation de goudron avec barillet à Jarde hydraulique où a lieu l'introduction du charbon,permet de faire l'utilisation