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La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif pour la fabrication continue de poix en vue d'améliorer sensiblement la qualité de la poix pour des domaines d'utilisation déterminés.
Comme on le sait, suivant le type de préparation, une poix convient plus ou moins bien pour un but d'utilisation déterminé. En effet, lors.de la ré- partition des poix par les solvants suivant Mallison ("Goudron et Bitume", 1944, page 63), on a connu des différences de composition.
On a constaté que, pour la qualité d'une poix, il importe de tenir compte de la quantité et surtout du type de composants' insolubles dans le ben- zène ou le toluène. Ces résines, dites résines de goudron, communiquent à tous les produits goudronneux, l'adhésivité qui leur est particulière.
Toutefois, parmi les produits insolubles dans le benzène, il y a également des éléments moins ou'même non adhésifs, en particulier les composants amorphes et fuligineux d'une poix. Ces derniers sont pratiquement insolubles dans tous les sovants habituels. Par suite de leur poids moléculaire élevé, ils sont également connus sous le nom de résines H. Ils servent uniquement de corps de remplissage dans la poix et n'ont aucune importance au point de vue pouvoir de fixation. Une grande partie des résines de goudron à poids moléculaire moyen et solubles dans l'huile d'anthracène, également appelées résines M, communique aux poix des propriétés remarquables en tant qu'agents d'adhésion et de fixation.
Etant donné qu'il existe un passage continu entre les composants de la poix à poids moléculaire moyen et à poids moléculaire élevé, on applique à présent, de préférence, un procédé de répartition, pour le produit insoluble dans le benzène, entre le produit soluble dans la pyridine (résines M2), avec des propriétés d'adhésion remarquables, et le produit insoluble dans la pyridine, à poids moléculaire élevé et n'adhérant pas (résines H et M1). Pour les isola- tions dans l'industrie des électrodes et pour la protection des bâtiments par exemple, il y a une grande insuffisance de poix à forte teneur en résines M2, ces poix se caractérisant par un pouvoir de fixation, une adhérence et une duc- tilité remarquables.
Bien que l'on sache depuis peu que les résines M2 confèrent aux poix leurs propriétés d'adhérence, il faut très souvent, pour que les poix remplissent les conditionsvoulues, une teneur minimum en résines M2. Par exemple, suivant les prescriptions de l'union des commerçants en produits goudronneux, à Essen, il faut qu'une poix d'électrode A, type Dl (janvier 1955), ait une te- neur minimum de 10% en résines M2. Toutefois, suivant les procédés techniques habituellement appliqués jusqu'à présent, on ne peut préparer des poix ayant l'un ou l'autre point de ramollissement et possédant'à la fois une forte teneur en résines M2 solubles dans la pyridine et une faible teneur en résines H et M1 insolubles dans la pyridine.
Lors de la préparation des poix molles ou de briquettes dans une cor- nue de distillation, on soumettait, jusqu'à présent, leurs goudrons à un traite- ment thermique prolongé. Même en cas d'une distillation continue dans un four tubulaire, distillation permettant un traitement thermique relativement court de goudron, on chauffe ce dernier, lors de son passage à travers le dispositif, pen- dant environ 45 minutes à 250-300 C. La préparation des poix dures à partir de goudrons, d'huilès de goudron, de poix molles et de poix de briquettes, néces- sitait des durées de chauffage particulièrement longues et des températures su- périeures à 325 C.
Il est connu que, lors d'un traitement thermique prolongé, une partie des résines de goudron à bas poids moléculaire ainsi.qu'une partie des huiles de goudron, est transformée, par condensation, oxydation ou polymé- risation, en résines M2 à poids moléculaire moyen. Toutefois, en plus de cette transformation en poix des huiles de goudron, il se produit également, à partir des résines M2, une nouvelle formation inopportune et importante de résines H et M1 insolubles dans la pyridine. (Mallison "Brennstoff-Chemie, 1952, page 172; Hugues "Goudron pour routes" 1957, N 3, page 13). Les deux phénomènes coinci- dent.
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A présent, on a trouvé que l'on favorisait la reformation de résines M2 et que l'on réduisait sensiblement la transformation de résines M2 et résines H et M1 en traitant du goudron, de la poix molle ou de la poix de briquettes avec une grande quantité d'air, pendant une très courte période, avec une répar- tition en couches relativement minces et à grande surface. Les poix obtenues de cette façon, en particulier avec des points de ramollissement élevés, se carac- térisent par une sensible augmentation de leurs pouvoirs de fixation et d'adhé- rence, comparativement aux poix connues jusqu'à présent.
Lors de la réalisation de l'objet de la présente invention, on fait couler continuellement le goudron ou la poix liquéfiée à 150-325 C, à travers une colonne de corps de remplissage. Comme corps de remplissage, on peut utiliser des anneaux Raschig, des billes et autres en céramique ou en métaux inoxydables.
Toutefois, on peut également utiliser avantageusement des fonds de cloche ou tout autre type de corps de répartition. Il importe uniquement de prévoir une grande surface de réaction ou d'évaporation pour le goudron ou la poix qui s'écoule.
En contre-courant avec le goudron ou la poix, on introduit, par le bas de la colon- ne, de l'air froid ou préchauffé sous pression ou aspiré, quittant la colonne par le sommet et parcourant un dispositif de séparation refroidi de l'un ou 1' autre type, en vue d'obtenir le produit de distillation de goudron et de poix entraîné. Ce dispositif de séparation est opportunément conçu comme un échangeur de chaleur afin de préchauffer l'air frais. Toutefois, il est également souvent avantageux de ne pas refroidir directement les huiles chaudes de goudron, mais de les répartir d'abord, à l'aide d'une colonne de fractionnement, en huiles à différents points d'ébullition.
L'admission du goudron ou de la poix s'effectue de préférence par des tuyères, ce qui permet d'obtenir une répartition uniforme à la surface de la couche de corps de remplissage. En quittant les corps de remplissage, la poix préparée s'écoule goutte à goutte dans un petit récipient chauffé. Dans ce der- nierse trouve un trop-plein, par lequel la poix liquide s'écoule continuelle- ment,. De là, elle peut être transformée par refroidissement en petits morceaux, par exemple suivant le brevet allemand 743.678, ou être changée directement à l'état liquide. Lorsque le goudron ou la poix ainsi que l'air sont portés à la température de réaction, la colonne de corps de remplissage ne doit pas être chauffée.
Pour un grand débit de poix et avec un rapport élevé entre la poix et l'air, la chaleur de réaction formée doit toutefois être captée, en introdui- sant la poix ou l'air à une température plus basse. De même, lorsque la colonne est chauffée à la température de traitement, le goudron, la poix ou l'air peu- vent être éventuellement introduits à des températures relativement basse. Lors- qu'on utilise du goudron, on a, par exemple constaté qu'il était opportun d'effec- tuer l'introduction à la 'température extérieure et de chauffer la colonne.
Un exemple de réalisation d'un dispositif approprié est représenté dans le dessin.
La colonne de corps de remplissage 1, située dans le four de réaction 2, se trouve entre la conduite d'admission d'air 3 et la conduite de dérivation 4. Le dispositif d'admission de la poix ou du goudron est indiqué en 5. A son extrémité inférieure, il est muni d'un dispositif de répartition 6 (-tuyères).
La conduite de dérivation 4 est raccordée à un échangeur de chaleur 7, dans le- quel l'air frais (ou le gaz) peut entrer par l'ajutage 8 pour s'écouler, par la conduite d'admission 3, dans le four 2, après avoir traversé l'échangeur.
L'extrémité inférieure de l'échangeur de chaleur comporte une sortie 9 pour le produit de distillation de la poix ainsi que l'air utilisé. A l'extrémité infé- rieure du four de réaction, se trouve un petit récipient 10, muni d'un tropplein 11, par lequel s'écoule la poix préparée.
Les avantages du nouveau procédé sont surprenants. Même lorsqu'on utilise des basses températures et une courte durée de séjour du goudron bu de la poix dans le dispositif, il se produit une importante transformation en poix
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des huiles de goudron ainsi qu'une évacuation rapide des huiles non transforma- bles en poix. On obtient un rendement élevé en poix avec une très faible teneur en cendres et un important résidu de cokéfaction, Il est impossible d'avoir des surchauffes locales, qui, dans les procédés utilisés jusqu'à présent, ne pouvaient être évitées par suite du chauffage de grandes charges pendant de longues heures ou par suite de la réaction exothermique accompagnant l'insufflation d'air.
En effet, l'excès d'air compense immédiatement toute différence éventuelle de tempé- rature. Par conséquent, on évite entièrement toute formation de résines H fuligi- neuses inutiles, même avec des poix à points de ramollissement très élevés. Dès lors, la poix et le produit de distillation de la poix, sont d'une qualité remar- quable, car, après le traitement avec l'oxygène de l'air, ils ne contiennent plus aucun composants thermiquemént et chimiquement labiles.
De plus, un inconvénient majeur que l'on rencontre lors de la prépa- ration des poix à la cornue, réside dans le faible jeu que l'on possède pour orienter la qualité de la poix dans le sens voulu. En outre, il est également très difficile de maintenir une qualité uniforme. Par contre., en utilisant 1' appareillage continu suivant la présente invention, on peut, en choisissant d' une manière correspondante le type de corps de remplissage ainsi que la hauteur de la couche de corps de remplissage, former une très grande surface de poix et faire varier la' durée de séjour de la poix dans la colonne, de façon à obtenir une qualité de poix optima ayant un point de ramollissement voulu.
En même temps, suivant le choix des températures, on obtient une poix plus ou moins adoucie thermiquement, En outre, on peut également modifier le débit de la poix et le rapport entre la poix et l'air. On a trouvé que l'on favorisait la transformation en poix, avec l'air, des huiles de goudron en résines solubles dans la pyridine en utilisant une grande surface de poix, une longue colonne de corps de remplis- sage et un faible rapport air-poix. La transformation des résines solubles dans la pyridine en résines insolubles dans la pyridine est d'autant plus faible que la température de réaction est basse que la durée de séjour est courte.
Suivant une autre forme de réalisation, grâce à laquelle la trans- formation en poix des huiles de goudron est favorisée, même à de très basses températures, on veille à faire tomber la température dans une colonne un peu plus longue, en ne chauffant que la partie inférieure à la température de réac- tion. Dans ce cas, le produit d'admission relativement plus froid s'écoule en contre-courant avec les vapeurs de distillation qui montent et ainsi, il se forme un reflux partiel des huiles de goudron entraînées. La poix ainsi obtenue a une teneur extraordinairement élevée en résines M2.
Ci-après, quelques exemples de préparation de poix pour des domaines d'utilisation déterminés. Ces exemples font ressortir davantage de l'application du nouveau procédé comparativement aux anciennes méthodes.
A) Poix de briquettes.
Pour la mise en briquettes du charbon, on exige d'une poix, un grand pouvoir .de fixation, un bon pouvoir d'adhérence ainsi qu'une'résistance au vieillissement.
Suivant le procédé de la présente invention, on peut transformer en continu des goudrons d'usines à gaz et de cokerie en poix remarquables de bri- quettes, ayant une excellente résistance au vieillissement.
Exemple 1.
On a traité, dans l'appareillage décrit, un goudron de cokerie en poix de briquettes. La colonne était remplie d'anneaux Raschig en porcelaine (diamètre : 10 mm). On a choisi une hauteur de couche de 50 cm. Le goudron s' écoulait goutte à goutte, à la température extérieure (17 C) dans la colonne de corps de remplissage. A l'entrée dans la colonne, la température de l'air s'éle- vait à 225 C. Par un chauffage complémentaire, on a maintenu, dans la colonne, une température moyenne de 190 C. Pour un débit de 900 gr. de goudron/heure et
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30 litres d'air sous pression/heure, calculé chauqe fois pour 10 cm2 de section transversale de l'appareil, on a obtenu en continu, une poix de briquettes ayant un point de ramollissement de 65 C, suivant Krämer-Sarnow.
A partir du même goudron, on a préparé deux autres poix de briquettes par une distillation continue en four tubulaire et dans une cornue fixe. On a ensuite examiné toutes les poix pour leur teneur en résines.
EMI4.1
<tb>
Procédé <SEP> de <SEP> préparation <SEP> Point <SEP> de <SEP> ramol- <SEP> Résines <SEP> H <SEP> et <SEP> M1 <SEP> Résines <SEP> M2
<tb>
<tb> lissement
<tb>
<tb> Dans <SEP> la <SEP> cornue <SEP> 65 C <SEP> 13,0% <SEP> 10,8%
<tb>
<tb> Dans <SEP> le <SEP> four <SEP> tubulaire <SEP> 65 C <SEP> 4,3% <SEP> 10,2%
<tb>
<tb> Suivant <SEP> l'invention <SEP> 65 C <SEP> 2,5% <SEP> 12,9%
<tb>
Outre l'accroissement de la teneur en résines M2, le traitement à l'air exerce une action stabilisatrice sur la poix, de sorte que la viscosité n'est plus sensible vis-à-vis de la température.
B) Poix d'électrodes.
Pour la fabriéation d'électrodes destinées à des fins métallurgiques, on peut utiliser, comme agent liant, uniquement des poix semi-dures caractérisées par un grand pouvoir de fixation et une pauvreté en cendres.
Suivant le brevet allemand 915.132, il'est connu que l'on peut porter à environ 30% la teneur de la poix en résines Ml insolubles dans la pyridine, y compris celle des résines M2, en agitant la poix par charges, mécaniquement ou avec de l'air, à 150-200 C, en présence de sulfochlorures organiques. De la sorte, le point de ramollissement de la poix ne change pas ou du moins ne change que très peu.
Suivant le brevet allemand 916.969, on peut également utiliser du chlorure de fer comme catalyseur en traitant le goudron ou la poix en mélange avec des huiles de goudron, en présence de chlorure de fer, à 150-1600C, pendant environ 8 à 16 heures, avec de l'air en circulation et en séparant ensuite le produit réactionnel par distillation, en une poix ayant le point de ramollisse- ment désiré (80-9000).
Les deux procédés se distinguent fondamentalement du procédé suivant la présente invention, qui a, de préférence, pour but d'augmenter la teneur en résines M2. tout en réduisant en même temps la teneur en résines M1. Suivant la présente invention, on obtient continuellement le produit final ayant l'un ou l'autre point de ramollissement, sans addition de catalyseurs, à partir des gou- drons ou des poix, tout en séparant en même temps par distillation des huiles de goudron, et ainsi on économise toute distillation ultérieure en vue d'obtenir la poix. L'addition de catalyseurs est non seulement coûteuse, mais, précisément pour la préparation des poix d'électrodes, elle est également très délicate, car la pureté du produit ainsi qu'une faible teneur en cendres ont une importance capitale.
Tandis que, d'après les conditions requises (déjà mentionnées ci- dessus) pour les poix d'électrodes, il faut une teneur minimum de 10% en résines
M2 et que, lors de la préparation des poix d'électrodes dans une cornue, par distillation des huiles de goudron, on n'atteint généralement que des valeurs de 11% seulement, on peut, grâce au nouveau procédé, à peu près doubler la teneur en résines M2, comme le montre l'exemple suivant :
Exemple 2.
Dans le dispositif décrit à l'exemple 1 et dans des conditions d'ail- leurs identiques, on a obtenu, à une température réactionnelle de 2500 et un débit horaire de 700 gr. de goudron par 10 cm2 de section transversale, une poix ayant un point de ramollissement de 80 C.
L'analyse a donné : 3,2% de résines H et M1
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et 18,8% de résines M2.
La poix convient particulièrement bien comme poix d'électrodes.
Suivant le procédé de la présente invention, on peut également préparer des poix d'électrodes ayant une teneuer extrêmement élevée,en résines M2, en préparant d'abord une poix plus dure que l'on règle, avec des huiles de goudron, à un point de ramollissement désiré. A ce propos, on décrit encore un exemple.
C) Poix dure .
T'oux les domaines d'utilisation les plus importants des poix dures, leur résidu de cockéfaction, leur teneur en résines M2 ainsi que leur teneur en cendres sont d'une importance capitale. Lors de la préparation de poix dure sous vide, au moyen de vapeur d'eau, par exemple suivant le brevet allemand 305.105, on ne transforme que très peu d'huile de goudron en poix. En conséquence, il se forme une grande quantité de produit de distillation de poix, ce qui provoque un enrichissement des composants cendrés dans la poix.
L'accroissement en résines M2 est faible et doit être également attribué principalement à l'enrichissement par voie de distillation. '
La préparation de poix dure sous vide, 'sans addition de vapeur d'eau .suivant le même brevet, exige de très hautes températures de cornue (400-450 C), auxquelles il se produit un accroissement rapide, dans la poix, du produit in- soluble dans la pyridine et une réduction du produit soluble dans la pyridine en dessous de 13 %. Par suite''de la forte surchauffe locale, il se forme, en( particulier, beaucoup de résines H fuligineuses.
Il en est de même pour la pré- paration des poix dures en laissant reposer, pendant de longues heures, une poix ayant un point de ramollissement supérieur à 135 C, à des températures éle- vées, sous vide, suivants les brevets allemands 670. 187 et 744.139.
De plus, suivant les brevets allemands 617.435, 639.337 et 642.437, il est également connu que l'on peut obtenir de la'poix dure dans un procédé discontinu, en insufflant de l'air ou des gaz contenant de l'oxygène. Mais, dans ce cas également, il se produit une forte augmentation en résines H et M1, au détriment des résines M2.
Les inconvénients (déjà mentionnés) des procédés de préparation connus juàqu'à présent, seront exposés dans deux exemples d'application : a) Poix dure pour la cokéfaction de la poix.
On peut, à cet effet, utiliser uniquement des poix très pauvres en cendres ayant un résidu de cokéfaction le plus élevé possible. Toutefois, un résidu de cokéfaction de plus de 80 % par exemple, nécessite, pour la poix dure, un point de ramollissement très élevé, que l'on ne peut atteindre lors d'une préparation à la cornue. D'une part, la cornue devrait être portée au rouge incandescent avec une grande dépense de calories, ce qui entraînerait la formation, sur les parois intérieures, d'une épaisse couche de coke par suite de la surchauf- fe. D'autre part, il est techniquement très difficile de charger le contenu de la cornue se solidifiant lors du refroidissement à très basse température.
Par contre, suivant le procédé de la présente invention, même à des températures inférieures à 325 C, on peut préparer en continu des poix dures ayant un point de ramollissement supérieur à 200 C sans aucune formation de coke et on peut les charger sans difficultés. Les poix à point de ramollissement très élevé sont particulièrement intéressantes lorsqu'il faut effectuer une cokéfac- tion de la poix en continu, comme par exemple suivant le brevet allemand 966.054..
Suivant ce brevet, à l'entrée, les poix contiennent plus de 40 % de composants volatils, ce qui correspond à un point de ramollissement inférieur à environ 135 C. Ces grandes quantités de produit de distillation compliquent toute réali- sation en continu de la cokéfaction de la poix et, suivant le brevet précité, nécessitent une élimination préalable en continu des huiles contenues dans la poix dure, à 300-500 G.
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Contrairement à tous les procédés connus-jusqu'à présent, en attribue, suivant la présente invention, une grande importance à la formation d'une grande surface lors du traitement à l'air du produit mis en oeuvre ainsi qu'au choix de températures relativement basses, étant dpnné que l'on parvient ainsi, de façon surprenante, à préparer des poix très pauvres en cendres.
Ceci est dû non seule- ment à l'importante transformation en poix des huiles de goudron suivant la présente invention, ce qui a pour conséquence de n'entraîner qu'une concentration modérée de la teneur en cendres de la poix de sortie, mais la raison doit en être attribuée bien plus à la grande surface maintenue pour les corps de remplissage, surface grâce à laquelle une grande partie des cendres du film de poix obtenu est volatilisée lors du traitement avec un important excès d'air en circulation. b) Poix dures utilisées comme produit de fixation et d'isolation ainsi que pour la préparation des poix spéciales.
On exige, de ces poix, un bon pouvoir de fixation et une grande plas- ticité. Suivant K. Krenkler ("Bitumes, goudrons, asphaltes, poixµ'µ' 1950, pages 266-168), les poix dures soufflées possèdent une bonne plasticité, mais, par. suite de leur manque de résines M2,elles constituent un mélange très hétérogène de manières solides et liquides ne possédant aucun pouvoir de fixation. De même, les poix dures préparées suivant les autres méthodes ont une très faible teneur en résines M2, car les hautes températures de préparation les détruisent au pro- fit des résines H et M1.
Par contre, en plus d'un bon comportement plastique uniforme, les poix dures préparées suivant le procédé de la présente invention, ont une struc- ture entièrement homogène et, par suite de leur forte teneur en résines M2, elles possèdent un excellent pouvoir de fixation, qui n'a pas encore été atteint jus- qu'à présent.
Exemple 3.
Dans le dispositif décrit, on a traité, avec de l'air, à une tempé- rature de 250 C, une poix de briquettes provenant d'une distillation en continu du goudron dans un four tubulaire. On a préchauffé la poix et l'air à une tempé- rature qui a permis d'éviter tout chauffage supplémentaire de la colonne isolée de la chaleur. On a rempli la colonne avec une couche de 100 cm. de haut d'anneaux Baschig en fer de 8 mm de diamètre. Par'10cm2 de section transversale, le débit s'élevait à 600 gr. de poix/heure et 60 litres d'air/minute. On a obtenu, en con- tinu, une poix ayant un point de ramollissement de 11000.
Dans le même appareil et avec le même débit qu'à l'exemple 1, on a transformé du goudron de cokerie en poix dure. La température d'introduction. du goudron s'élevait à 17 C. Dans la partie inférieure de la colonne, on a mainte- nu, par un chauffage supplémentaire, une température moyenne de 250 C, dans la partie inférieure du remplissage, il s'est établi une température moyenne de 19000 Dans ce cas également, on a obtenu une poix ayant un point de ramollissement de 110 C.
A titre comparatif, avec 500 gr. de la même poix de départ, on a pré- paré, dans un ballon, en laboratoire, des poix ayant un même point de ramollis- sement, suivant le procédé habituel connu jusqu'à présent, en évitant toute sur- chauffe et l'on a déterminé le produit insoluble dans le benzène et la pyridine.
En outre, on a comparé une poix obtenue techniquement dans une cornue, lors de"la distillation sous vide.
EMI6.1
<tb>
Procédé <SEP> de <SEP> préparation <SEP> Point <SEP> de <SEP> ramol-' <SEP> Résines <SEP> H <SEP> et <SEP> M1 <SEP> Résides <SEP> M2
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> pois: <SEP> dure <SEP> lissement
<tb>
<tb>
<tb> techniquement <SEP> à <SEP> la
<tb>
<tb>
<tb> cornue <SEP> 110 C <SEP> 29,2 <SEP> % <SEP> 14,8 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb> sous <SEP> vide <SEP> (17 <SEP> torrs) <SEP> 110 C <SEP> 7,7 <SEP> % <SEP> 14,9 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb> sous <SEP> vide <SEP> avec <SEP> de <SEP> la <SEP> 110 C <SEP> 7,1 <SEP> % <SEP> 15,2 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb> vapeur <SEP> d'eau <SEP> (80- <SEP> torrs)
<tb>
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EMI7.1
<tb> Procédé <SEP> de <SEP> préparation <SEP> Point <SEP> de <SEP> ramol- <SEP> @ <SEP> Résines <SEP> H <SEP> et <SEP> M1 <SEP> Résines <SEP> M2
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> poix <SEP> dure <SEP> lissement
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<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
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<tb> Par <SEP> insufflation <SEP> d'air
<tb>
<tb>
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<tb>
<tb>
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<tb> invention <SEP> à <SEP> partir <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb> poix <SEP> à <SEP> 250 C <SEP> 110 C <SEP> 7,5 <SEP> % <SEP> 26,2 <SEP> % <SEP>
<tb>
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<tb>
<tb>
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<tb> vention <SEP> à <SEP> partir <SEP> de <SEP> gou-
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<tb>
<tb> dron <SEP> à <SEP> 190-250 C <SEP> 110 C <SEP> 5,0 <SEP> % <SEP> 27,
2 <SEP> %
<tb>
Lorsqu'on ajoute 13 % d'huile d'anthracène à point d'ébullition éle- vé, à la poix avec 26,2 % de résines M2, on obtient, par exemple, une poix ayant un point de ramollissement de 80 C et contenant 29,3 % de produit insoluble dans le 'benzène, avec 22,8 % de résines M2 et uniquement 6,5 % de produit insoluble dans la pyridine, ce qui constitue une poix d'une qualité de loin supérieure à celle des poix d'électrodes préparées jusqu'à présent.
Exemple 4.
Une poix dé briquettes, dont la teneur en cendres était de 0,25 %, à traversé, à 275 C, une colonne de corps de remplissage de 200 cm. de haut, remplie d'anneaux Raschig en porcelaine (diamètre : 10 mm), le débit par 10 cm de section transversale étant de 600 gr. de poix/heure et de 60 litres d'air/ minute. On a obtenu une poix dure ayant un point de ramollissement de 153 C (K.S.), et dont la composition est comparée, dans le tableau ci-après, avec les deux poix dures habituellement obtenues dans le commerce .
EMI7.2
<tb>
Procédé <SEP> de <SEP> préparation <SEP> Point <SEP> de <SEP> ramol- <SEP> Résines <SEP> H <SEP> Résines <SEP> Résines <SEP> .Résidu
<tb>
<tb> de <SEP> poix <SEP> dure <SEP> lissement <SEP> H <SEP> et <SEP> fil <SEP> M2 <SEP> de <SEP> coké-
<tb>
<tb> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯;¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯faction
<tb>
<tb>
<tb> Charge <SEP> insufflée
<tb>
<tb> avec <SEP> de <SEP> l'air <SEP> 151 C <SEP> 13,6 <SEP> % <SEP> 35,2 <SEP> % <SEP> 16,0 <SEP> % <SEP> 66,0 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> Charge <SEP> insufflée
<tb> sous <SEP> vide <SEP> avec <SEP> un
<tb>
<tb> peu <SEP> d'air <SEP> 156 C <SEP> 11,0 <SEP> % <SEP> 32,7 <SEP> % <SEP> 17,5 <SEP> % <SEP> 69,4 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb> Obtenue <SEP> en <SEP> continu <SEP> avec
<tb>
<tb> de <SEP> l'air <SEP> à <SEP> 275 C <SEP> 153 C <SEP> 4,8 <SEP> % <SEP> 13,3 <SEP> % <SEP> 32,1 <SEP> % <SEP> 68,
7 <SEP> % <SEP>
<tb>
Suivant la présente invention, on a obtenu une poix dure se caracté- risant par une teneur remarquablement élevée en résines M2 de valeur ainsi que par une faible teneur en cendres de 0,30 %.
Exemple 5.
Dans le dispositif décrit, on a traité avec de l'air, à une tempéra- ture relativement élevée de 325 C, une poix de briquettes provenant d'une distil- lation en continu du goudron. La colonne était remplie d'anneaux Raschig en fer (diamètre : 8 mm). La hauteur de la couche n'atteignait que 35 cm. Pour un débit de 500 gr. de poix/heure et de 30 litres d'air/minute, calculé chaque fois sur une section transversale de 10 cm2, on a obtenu une poix dure ayant un point de ramollissement de 204 0, suivant Krâmer-Sarnow.
A titre comparatif, on a insufflé, en laboratoire, la même poix de départ avec de l'air, dans un ballon, dans des conditions très modérées, à 325 C et l'on a obtenu une poix dure ayant un point de ramollissement de 207 C (K.S.).
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EMI8.1
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Point <SEP> de <SEP> ramol- <SEP> Résines <SEP> H <SEP> et <SEP> M1 <SEP> Résines <SEP> M2 <SEP> Résidu <SEP> de <SEP> coké-
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<tb> lissement <SEP> faction
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<tb> Poix <SEP> de <SEP> départ <SEP> 65 C <SEP> 4,3 <SEP> % <SEP> 10,2 <SEP> % <SEP> 42,5 <SEP> %
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<tb> Poix <SEP> dure <SEP> par
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<tb> charges <SEP> 207 C <SEP> 45,0 <SEP> % <SEP> 17,8 <SEP> % <SEP> 68,2 <SEP> %
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<tb> Poix <SEP> dure <SEP> obtenue
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<tb> en <SEP> continu <SEP> 204 C <SEP> 36,4 <SEP> % <SEP> 26,2 <SEP> % <SEP> 73,5 <SEP> %
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La comparaison montre qu'une poix dure, préparée suivant le procédé de la présente invention dans des conditions peu modérées, contient plus de ré- sines )
(2 de valeur et un résidu de cokéfaction plus élevé qu'une poix dure préparée suivant l'ancien procédé par insufflation, dans des conditions très modé- rées.
Evidemment, ce procédé n'est pas uniquement applicable à la prépara- tion des poix à forte teneur en résines M2. On peut également préparer des poix ayant l'une ou l'autre teneur élevée en autres résines de goudron. Dans ce cas, au lieu d'air ou de gae oxygénés, il faut souvent faire intervenir de la vapeur d'eau, des gaz de combustion, de l'anhydride sulfureux, de l'ammoniac, des gaz. nitreux, des produits inertes ou des mélanges de ces produits.
Lors de la préparation de poix au moyen de vapeur d'eau!ou de pro- duits inertes, on obtient, avec un rendement élevé, par exemple un produit de distillation d'huile eu de poix, avec une grande'partie de composants thermique- ment et chimiquement labiles, ce produit de distillation constituant notamment un excellent produit de départ pour la préparation de poix spéciales.
Comme produit de départ, on utilise, de préférence, du goudron de charbon, de la poix molle ou de la poix de briquettes, obtenus dans des conditions modérées (par exemple par distillation en continu du goudron). Toutefois, sui- vant le procédé de la présente invention, on peut également valoriser les matiè- res bitumineuses de tous genres, comme par exemple le pétrole, le goudron de lignite, leurs fractions ou résidus de distillation.
De même, la préparation de la poix suivant le nouveau procédé ne présente aucun danger et est économique. Un homme par couche peut parfaitement contrôler cette préparation. Il suffit simplement de vérifier de temps en temps le point de ramollissement de la poix. On peut très facilement rectifier les petits écarts qui surviennent dans ce point de ramollissement, par exemple en modifiant l'admission du goudron ou de la poix. On peut effectuer le procédé sans catalyseurs. Toutefois, il n'y a aucun inconvénient à utiliser des cataly- seuxs. en particulier pour accélérer l'oxydation ou même la polymérisation.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de préparation en continu de poix à partir de matières bitumineuses, comme par exemple les pétroles, les goudrons de charbon ou de ligni- te, leurs fractions ou leurs résidus de distillation, de préférence à partir de goudron brut de charbon, de poix molles ou de poix de briquettes, caractérisé en ce que, en le répartissant en une couche mince à grande surface (au moyen d'une colonne de corps de remplissage, d'une colonne à fonds de cloche ou d'un disposi- tif répartiteur), on traite le produit de départ pendant une courte période, avec un excès de gaz et/ou de vapeurs, à basses températures, de sorte qu'il se forme, avec un rendement élevé et une faible teneur en cendres, une poix thermiquement adoucie ayant une faible teneur en composants fuligineux et l'une ou l'autre te- neur réglable, de préférence élevée,
en résines de goudron solubles dans l'huile d'anthracène et en particulier solubles dans la pyridine.