BE589304A

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Publication number: BE589304A
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Description

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"Perteotionnements.. è: ..1:a pr3cttion de braie de pétrole."
La présente invention est relative à un procédé de production de brais de pétrole qui conviennent comme liante dans
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l'agglomération de petite charong en Vue de la fabrication de boulet@ at de briquettes.

L'agglomération de petits charbons pour la fabrication de boulets et de briquettes est réalisée grâce à d@s liants hydrocarbonés dont le plus largement utilisé est le brai de houille qui est le résidu de la distillation du goudron de houil- le. Le brai de houille possède toutes les propriétés requises pour cette agglomération telle que celle-ci est réalisée dans les

installations existantes
Le brai Utilisé pour l'a glomération est en général employé sous la forme d'uns poudra. I1 doit, par conséquent, être pulvérisé à la température ambiante et ne doit pas reformer une masse cohérente au cours du transport, vant son utilisation pour l'agglomération.

Les mélangeurs pour petit- cherbon et brai opèrent à environ 100'0 et, cette température, le brai doit être suffisamment fluide pour réaliser un mélange rapide et intime. Lors du refroidissement des agglomérés, le brai doit se solidifier rapidement de manière que les agglomérés ne se brisent pas durant le transport. Ces deux dernières exigences essentiel- les nécessitent une sensibilité élevée au variations de tempéra- ture.

Les boulets et briquettes doivent posséder de bonnes propriétés de cohérence et de résistance à la rupture. La cohé- renes est mesurée p3r le pourcentage de boulets rompus par manipu- lation sous des conditions d'essai standards. La résistance 4 la rupture est la charge nécessaire pour rompre un boulet, également sous des conditions d'essai standards. Ces conditions standards sont formulées par le Centre d'Etudes des Charbonnages de France.

La stabilité lors de la combustion de l'aggloméré de- vrait être telle que le minimum de fumée soit produit et que les boulets ou briquettes incandescents ne se rompent pas et se traversent pas les brreaux avant d'être totalement brûles.

Cette stabilité lors de la combustion est en relation directe avec la teneur en solides et en coke du brai, qui est mesurés par détermination de l'indice de Conredson du brai suivant le test, A.S.T.M.D. 189. Un brai convenant pour l'agglomération du charbon devrait avoir un indice de Conradson aussi voisin que possi- ble de 40.

L'utilisation de brai de pétrole pour l'agglomération de charbon a été l'objet de nombreux essais avec des degrés variables de succès. Les brais d- pétrole n'ont pas au départ les proprié- tés convenant pour l'utilisation dans les installation$ d'egglo-

mération existantes, qui sont conçues pour l'utilisation d@@ brai de houille, et spécialement l'indice de Conredson des brais de pétrole est de beaucoup inférieur à la valeur optimum de 40.

Le cracking de bitumes de pétrole est un procédé conve- nable pour l'obtention de brais qui ont les propriétés requises pour l'agglomération du charbon, spécialement un indice de Conradson élevé. La mise en Couvre d'un tel procédé demande ce- pendant de grands investissements et exige beaucoup d'énergie car un cracking est une réaction endothermique et est mis en oeuvre sous pression*
Des essais ont été faits pour produire des brais conve- nables par insufflation de bitumes de pétrole avec de l'air. Un tel procédé est simple à mettre en oeuvre, et est réalisé à des températures n'excedant généralement pas 300*C. La réaction est exothermique et le procédé, est, par conséquent, économique.

Les brais obtenus par ce procédé n'ont cependant pas de propriétés convenables pour l'agglomération du charbon et, an particulier, leurs indices de Conradson sont trop faibles.

Suivant la présente invention, un brai de pétrole conve- nant pour l'agglomération du charbon est préparé par -aise en contact d'un résidu provenant de la distillation de pétrole, de préférence un résidu provenant de la distillation sous le vide de pétrole, ou d'un bitume obtenu par désasphaltage d'un tel rési- du, avec un gaz contenant de l'oxygène, à une température d'au moins 340 C.

Le gaz contenant de l'oxygène préféré est de l'air qui peut être mélangé avec de la vapeur ou un autre gaz inerte. On ne. permet. de préférence pas à la température de s'élever au- dessus de 400 C et les pressions opératoires convenables se situent de préférence dans la gamme de 12,8 à 15,6 livres par pouce carré, la pression atmosphérique étant préférée.

De l'air est injecté à la base d'une colonne contenant

le résidu à traiter de manière à permettre le développement d'une oxydation exothermique. Au-dessus de 340*C, un cracking commence et se réalise à un degré progressivement croissant au fur et à mesure que la température s'élève. Deux réactions, à savoir l'oxy dation exothermique et le cracking endothermique, s'effectuent ainsi dans la même colonne, de sorte que le procédé ne consomme pratiquement pas d'énergie sous forme de chaleur alimentée.

Comme il pourrait devenir difficile de contrôler la réaction d'insufflation exothermique aux températures élevées, la réaction est de préférence modifiée par l'injection de vapeur ou a d'un autre gaz inerté avec l'air. Cette injection de vapeur/égale ment l'effet avantageux d'entraîner les produits hydrocarbonés volatiles de la réaction de cracking et d'augmenter le turbulence dans la zone de réaction, en empêchant'ainsi le dép8t de coke sur les parois de la colonne.

En réglant convenablement le taux d'alimentation d'air et la période de réaction, on obtient par ce procédé des brais qui conviennent entièrement pour l'agglomération du charbon, et en particulier leurs indices de Conradson sont suffisamment voisins de la valeur optimum de 40.

Le procédé de l'invention peut être mis en oeuvre, soit de-façon discontinue, soit de façon continue. L'installation com- prend essentiellement une colonne pourvue à le base d'un dispo- sitif pour l'injection d'un gaz contenant de l'oxygène, soit seul, soit en combinaison avec de la vapeur ou un autre gaz inerte.

Des produits volatils chauds de la réaction sont enlevés du haut de la colonne et sont lavés et condensés par tout procédé convenable.

Suivant la présente invention, on réalise un procédé oombiné d'oxydation et de cracking, qui n'exige qu'une installa- tion simple et économique et qui se développe avec une consomma- tion minimum d'énergie.

L'invention est illustrée dans les exemples suivants qui ne sont cependant pas destinésf à la limiter. Dans chaque exem ple, la matière traitée était un bitume obtenu par désasphaltage avec du propane d'un résidu issu de la distillation d'une huile brute provenant du Moyen-Orient. Cette bitume avait un indice de pénétration à 25 C de 12 (AFNOR -en 66-004) et un point de ra- mollissement de 62 C (NFT 66-008)
EXEMPLE 1
Le bitume mentionné précédemment était soumis à une insufflation dans une installation continue à 375 C avec un mé- lange d'air et de vapeur, le rapport en poids air/vapeur étant de 1/5.

L'alimentation d'air était de 65 mètres cubes par heure par tonne de charge et la période de réaction était de 510 minutes.

Les caractéristiques du brai obtenu étaient Point de remollisssement : 95 C Pénétration à 25 C : 1 Indice de Conradson : 39,6
Des boulets réalisés par agglomération dé petits cher- bons aveo 7% du brai précité et 0,28% de charbon anthracite avalait les caractéristiques suivantes Résistance 123 kg Cohérence : 80% EXEMPLE 2
Le même bitume qu'à l'exemple 1 était soumis à in- sufflation dans la même installation avec un mélange d'air et de vapeur dans le rapport en poids 1/3 à une température de 380 C.

L'alimentation d'air était de 64 mètres cubes par heure par tonne de charge et la période de réaction était de 510 minu- tes.

Les caractéristiques du brai obtenu étaient :

Point de ramollissement : 91 C
Pénétration à 25 C : 1
Indice de Conradson : 38,5
Des boulets réalisés par agglomération d'un charbon avec 7% de ce brai sans charbon anthracite avaient les caractéristi- ques suivantes :
Résistance : 95 kg
Cohérence : 77%
Ces dernières caractéristiques sont pratiquement iden- tiques à celles obtenue avec le brai de houille usuel.

A titre de oomaraison, on donne ci-après un exemple du procédé d'insufflation habituel.

Le même bitume qu'aux exemples 1 et 2 était soumis à insufflation dans la même installation à 280 C, le taux d'alimen- tation d'air. étant de 110 mètres cubes par heure par tonne de aharge. La période opératoire était de 480 minutes.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

Les caractéristiques du brai obtenu 6taient : Point de ramollissement : 95 C Pénétration à 25 C : 2,5 Indice de Conradson : 28,6 Des boulets réalisés par agglomération de charbon avec 7% de ce brai et 0,28% de charbon anthracite avaient les carscté- ristiques suivantes Résistance : 94 kg Cohérence :62% Le dégagement de fumée durant la combustion de boulets réalisés avec ce brai était plus grand que celui obtenu durant la combustion de boulets réalisés avec le brai des exemples 1 et 2. i REVENDICATIONS 1.

Un procédé de produotion d'un brai de pétrole qui contient pour l'agglomération de petits charbons, comprenant la mise en contact d'un résidu issu de la distillation de pétrole ou d'un bitume obtenu par le désasphaltage d'un tel résidu, avec <Desc/Clms Page number 7> un gaz contenant de l'oxygène, à une température d'au moins 340 C.

2. Un procédé suivant la'revendication 1, dans lequel la matière traitée est un résidu issu d'une distillation de pétrole sous le vide.

3. Un procédé suivant la revendications 1, dans lequel la matière traitée est un bitume obtenu par désasphaltage d'un résidu issu d'une distillation de pétrole sous le vide.

4. Un procédé suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, dans lequel le gaz contenant de l'oxygène est de l'air.

5. Un procédé suivant l'une quelconque des revendicatiol 1 à 4, dans lequel le gaz contenant de l'oxygène est mélangé avec un gaz inerte.

6. Un procédé, suivant la revendication 5, dans lequel le gaz inerte est de la vapeur.

7. Un procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6, dans lequel la température de réaction se situe dans la gamme de 340 à 400 C.

8. Un procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, dans lequel la pression est la pression atmos- phérique.

9. Un procédé suivant l'une quelconque des revendica- tionbs/précédentes, dans lequel lrai produit a un indice Conradson de la gamme de 35 à 45.

10. Un procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes et tel que dédrit aux exemples.