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PROCEDE DE PURIFICATION DE GAZ DE PYROLYSE.
La prenant invention se rapport... un procède pour éliminer le noir de carbone, le goudron et autres hydrocarbures de poids moléculaires relativement élevé hors do gaz de pyrolyse d'hydrocarbures.
Il existe de nombreux procédés pour la production d'oléfines ou de mélanges d'oléfines et d'acétylène par décomposition thermique d'hydrocarbures à température élevée, de l'ordre de 800 0 à 18000 O.
Le gaz de pyrolyse, ayant une température élevée, ainsi produit dans le brûleur de Pyrolyse, est tempé à une température inférieure à 700* C, par introduction d'eau ou d'huile ou par échange calorifique indirect dans le cas où la température de pyrolyse est relativement basse.
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Ce gaz de pyrolyse consiste principalement en hydrogène, monoxyde de carbone, dioxyde de carbone, vapeur d'eau et hydrocarbures contenant de 1 à 20 atomes de carbone (C1 - C20) ainsi que du noir de carbone et du goudron comte sous-produite, Ce gaz de pyrolyse est normalement soumis à une épuration ou purification primaire où l'on sépare un mélange Il.eu contenant les constituants à bas poids moléculaire (notamment les hydrocarbures ne contenant pas plue de 7 atomes de carbone) et ce mélange est ensuite soumis à une deuxième purifioation, à plus basse température,
où ces donstituants à bas poids moléculaire sont séparés et purifiés* Par conséquent, les hydrocarbures cycliques C10 - c20 qui se solidifient à température ambiante, les hydrocarbures non saturés en C8 - 02Q qui sont susceptible* de se polymériser en produits goudronneux, ainsi que le noir de carbone, le goudron,etc. doivent être préalablement éliminées A cet effet, on a utilisé le lavage à l'eau ou ù l'huile du gae sortant du brûleur de pyrolyse, ce qui permet de réaliser en mime temps la trempe de ce gaz.
Cependant, par la méthode de lavage direot à l'eau du gaz sortant du brûleur, il est non seulement malaisé d'éliminer le noir de carbone et le goudron à un degré convenable, évitant des ennuis dans le système de purification des hydrocarbures inférieurs, mais de plus, cette méthode présente comme autre inconvénient le fait que les matières retenues lors de ce lavage à l'eau s'accumulent, se transforment en un produit genre coke et conduisent à des bouchages, du fait de leur viscosité élevée et de leur teneur en constituants polymérisables.
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D'autre part, la méthode de lavage du gaz de pyrolyse par de l'huile relativement chaud* permet d'éliminer la majeure partie des inconvénients de la méthode de lavage à l'eau.
Cepandant, quand le lavagé à l'huile est suivi du refroidissement du gaz de pyrolyse jusque la température ambiante par refroidissement indirecte le noir de carbone et les poussières restants s'accumulent dans l'échangeur et il n'est donc pas possible de maintenir l'installation en exploitation sans prévoir des arrêta pour nettoyage.
Si ce refroidissement du gaz est réalisé par contact direct avec de l'huile, on recycle cette dernière à l'étape de lavage par l'huile chaude, mais une partie de l'huile doit être soutirée (purge). Ceci entraîne une perte en hydrocarbures cycliques de valeur qui sont condenses ou dissous dans cette huile. La récupération de ces hydrocarbures cycliques ne serait guère rentable, à cause de leur grande dilution dans l'huile de lavage.
D'autre part. du fait de la présence d'une quantité importante de vapeur dans le gaz à refroidir, il se produit une émulsification de l'huile de lavage, ce qui rend difficile la séparation de l'huile et de l'eau. la présente invention a pour objet un procédé simple et efficace pour éliminer les particules de noir de carbone, le goudron et les hydrocarbures lourds contenant au moins 8 atomes de carbone, sans que se présentent les inconvénients signalés ci-dessus et notamment bouchages dans l'installation, perte d'efficacité due à la vaporisation de l'huile, difficultés de séparation de l'huile et de l'eau,
etc. L'invention a également pour objet de permettre la récupération des composés aromatiques cycliques de valeur contenus dans les hydrocarbures en C8 et plus.
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Le procédé de la présente invention consiste à laver et simultanément refroidir le gaz de pyrolyse par une huile hydrocarbonée relativement chaude, puis à laver le gaz et le refroidir jusqu'à température ambiante par contact direct avec de l'eau en écoulement fortement turbulent et ensuite le laver éventuellement avec une petite quantité d'huile hydrocarbonée fraîche s'il est nécessaire de réduire encore la teneur en hydrocarbures C8 - C10 contenue dans ce gaz. L'eau de lavage, contenant le noir de carbone et de l'huile condensée est traitée pour séparer respectivement ce noir et cette huile, cette dernière étant recyclée en majeure partie vers la zone de lavage du gaz par de l'huile relativement chaude, le reste de cette huile étant soutire.
L'huile de lavage éventuellement utilisée après le traitement à l'eau est renvoyée également à la zone de lavage du gaz par de l'huile relativement chaude.
Le gaz de pyrolyse produit au brûleur de traitement thermique d'hydrocarbures contient environ 2 volumes de vapeur par volume de gaz sec, 0,1 à 0,6 g. de poussières par Nm3 de gaz sec et 7 à 13 g. d'hydrocarbures lourds en C8 et plus(y compris le goudron) par Nm3 de gaz sec.
D'après le procédé de la présente invention, on lave et refroidit partiellement oe gaz de pyrolyse par contact avec de l'huile de lavage, consistant en huile de pétrole légère ou en huila anthracénique de ookerie, à température relativement élevée. On peut effectuer ce lavage par oontaot en contre- courant du gaz et de l'huile dans une colonne "scrubber".
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Il est cependant préférable de pulvériser l'huile de lavage dans
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le gaz z une température relativement dlevief de façon à obtenir un courant de gaz de pyrolyse contenant de la vapeur d'huile de lavage, puis de conduire ce courant gazeux dans une colonne de distillation où la vapeur d'huile de lavage est condensée Pendant
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0# traitement par l'huile de lavage, les hydrocarbures non saturée polymérisent en majeurs partie, avec formation de goudron et de
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particule oelidea qui sont éliminé.. du gaz de pyrolyse, en mime tempe que les particule. solides présentes dans ce gaz depuis la sortie du brûleur.
La majeure ,partie des autres hydrocarbures
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(hydrocarbures cycliques moins facilement polymirisables) sortent de la zone de lavage en même temps que le Sas de P1fol1.' moyennant contrôle des conditions opératoires date la #en* 4. lavage et choix d'une huile de lavage à point d'ébullition adéquat*
Comme huile de lavage, on utilise généralement une huile
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de pétrole légère, paraffinique ou anthraceniquet dont le point initial de distillation est de préférence supérieur à lao* 0* Si les constituante à récupérer sont des hydrocarbures Cycliques 9 ... 11' il est préférable d'utiliser une huile ayant un point initial de distillation supérieur à 1800 t7 et dont 9 distille avant 300-4000 C.
On recycle l'huile ayant servi au lavage du gaz$ en vue de sa réutilisation pour un nouveau lavage, mais la teneur en matières en suspension dans cette huile et se viscosité augmentent du fait de 1' accumulation de noir de carbone et de goudron et de la polymérisation dans cette huile des hydrocarbures non satures absorbes.
Il est donc nécessaire de prévoir un dispositif pour
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maintenir la teneur de ces matières en suspension à une faible valeur, P. ex. inférieure à 10 g 1. et de maintenir la viscosité en -dessous de 15 centipoises. On effectue l'élimination des matières en suspension à l'aide d'un séparateur, du type à sédimentation ou du type centrifuge, installé sur le circuit de l'huile de lavage.
On règle aussi la viscosité en introduisant de l'huile exempte de goudron dans le circuit. La quantité d'huile nouvelle varie en fonction des conditions de pyrolyse, mais en général elle est comprise entre 0,03 et 0,15 litre .par m3 de gaz de pyrolyse sec.
La quantité d'huile chargée d'impuretés, soutirée du circuit, est équivalente à la quantité d'huile nouvelle.
Après ce traitement à l'huile, le gaz de pyrolyse contient de la vapeur d'eau, de la vapeur d'huile de lavage, de la vapeur d'hydrocarbures lourds difficilement polymérisables (hydrocarbures cycliques) et une très petite quantité de noir de carbone*
On lave ce gaz de pyrolyse, ayant une température de 100 à 150 0, par contact direct avec de l'eau. Cependant, il est important d'éviter la formation d'un brouillard avec la vapeur d'huile contenue dans le gaz de pyrolyse. Il est malaisé d'éliminer oe brouillard à l'aide de séparateurs ordinaires.
Or, ce brouillard non seulement représente une perte en huile de lavage, mais il cause aussi des ennuis dans les étapes suivantes de purification des gaz de pyrolyse.. Afin d'éviter la formation de ce brouillard et d'effectuer une condensation complète de la vapeur d'huile et une élimination pratiquement totale des poussières, il est nécessaire de laver le gaz de pyrolyse par de l'eau sous forte turbulence.
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De préférence, on utilise une tour à plateaux perfores avec plaque d'impact au-dessus de chaque perforation, conçue de sorte que la vitesse de passage du gaz dans chaque perforation soif supérieure à 5 m sec.
On a trouva que, grâce à cette méthode, la teneur en noir de carbone dans le gaz de pyrolyse est réduite à moins de 10mg Nm3 de gaz. Ce noir de carbone se rassemble sur la surface entre l'eau et l'huile condensée, sans accumulation de solides dans l'appareillage. On sépare facilement l'eau et l'huile condensée, sans émulsifiostion. Ces résultats ne peuvent être obtenue avec les dispositifs classiques de lavage à l'eau et ils ne sont rendus possibles que grâce au lavage à l'eau sous forte turbulence après lavage à l'huile à température relativement élevée.
Le gaz de pyrolyse, lavé à l'eau, passe ensuite dans l'installation de séparation et de purification où les hydrocarbures inférieurs, en particulier les hydrocarbures non saturés à 2 atomes de carbone, sont extraits du gaz de pyrolyse.
On soutire, hors de la zone de lavage, l'huile condensée (condensation do la vapeur d'huile de lavage et de la vapeur d'hydrocarbures lourds) ainsi que le noir de carbone et l'eau de lavage et on sépare l'huile de l'eau et des matières solides par décantation. Cette décantation est rendue possible du fait que les matières solides, exemptes de goudron, se séparent facilement de l'huile et se rassemblent sur l'interface entre l'eau et l'huile*
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Cette huile condensée consiste en huile de lavage et hydrocarbures lourds huileux, qui sont riches en hydrocarbures cycliques stables,
les hydrocarbures non saturés s'étant polymérisés au coupe des étapes précédentes. Dans le cas d'un gaz obtenu par pyrolyse en flammes de naphta, p. ex; 6-14 % d'indue, 15-30% de naphtalène, 7-13 de méthylnaphtalène et une petite quantité d'autres hydrocarbures aromatiques polyoyolique sont contenus dans cette huile condensée. La majeure partie de cette huile est renvoyée à la zone de lavage à l'huile, mais le reste est soutiré et les hydrocarbures cycliques de valeur qu'elle contient en pont récupérés par toute technique classique, p. ex. par cristallisation.
Lu fait de ce second lavage, la teneur en noir de carbone et goudron du gaz de pyrolyse est réduite à moins de 10 mg Nm3 de gaz son, Cependant, la teneur en hydrocarbures C8 - C10 peut encore s'élever à 400 - 500 ppm. dans certains cas, en fonction notamment de la nature de l'hydrocarbure de départ et du procédé de pyrolyse utilisé. Ces hydrocarbures lourds peuvent provoquer des bouchages dans les étapes subséquentes du procédé d'extraction des hydrocarbures en U2 à basse température.
Un système de lavage séparé, éliminant les hydrocarbures lourds, pourrait être adopté mais ne serait pas économique*
D'après le procédé de la présente invention, on lave le gaz de pyrolyse par une huile fraîche, ayant un point initial d'ébullition supérieur à 150 0, directement après le lavage à l'eau. La quantité d'huile fraîche (de l'ordre de 0,03-0,15 lA 3 @
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de III) est petite et du mgme ordre de grandeur que la quantité d'huile d'appoint amenée à la prmmibre zone de lavage a l'huilât Lé lavage par une ai faible quantité d'huile est cependant suffisant pour enlever les composante 8 - 10 ,'il ,et effectué après le lavage à l'eau.
La figure 1 montre la relation entre le rapport liquide *
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gaz et le taux d'absorption des constituants en 118 - 110 quand le gaz de pyrolyse, après lavage à l'eau, est lavé par une huile
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de pétrole légère distillant entre 200 et 3606 Ci ayant une densité de 0,83 à 20' 0 et une vieoo-1t6 de 3 oentipoisea à 20' 0, Comme il ressort de la tigo Il presque tous les constituants supérieurs au 08 et la majeure partie des constituante en 08 Boni éliminés pour un rapport liquide - Sas de 0#03 à 0,15 lntm3. La quantité de 08 restant dans le gaz est de 100 - 300 ppm. et ne cause pas d'ennuis dans les étapes ultérieure* de traitement du gaz de pyrolyse.
Afin d'améliorer l'efficacité de cè lavage, on introduit de préférence l'huile de lavage à la partie supérieure de la colonne de lavage à l'eau. L'huile qui est soutirée de cette colonne de lavage puis séparée do l'eau, est envoyée dans la première zone de lavage à l'huile tome séparation préalable des hydrocarbures absorbes*
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Parmi len hydrocarbures contenue dans le gaz de pyrolyse et scrtant de la première zone de lavage, certains consistent principalement en hydrocarbures C8 - C12. On peut récupérer une partie de ces derniers par condensation à l'aide d'un condenseur indirect installé entre la première et la seconde zone de lavage.
En l'absence d'un tel condenseur, ces constituants sont récupéras lors du soutirage d'une partit du condensât après la seconde zone de lavage. lieu descriptions plus détaillées données ci-après, avec référence aux figures 2 et 3, illustrent des exemples d'application du procédé de la présente invention, sans cependant la limiter*
La figure 2 est une représentation schématique d'une installation comprenant seulement deux zones de lavage.
Le gaz de pyrolyse, ayant une température de 100 à 700 C et contenant de la vapeur, en une quantité environ double à celle de gaz sec de pyrolyse, 0,1 à 0,6 g. de poussière par Nm3 de gaz sec et 7 à 13 g. d'hydrocarbures lourds (y compris le goudron) par
Nm3 de gaz, sortant du brûleur (1) passe dans l'évaporateur d'huile de lavage (3) installé près du brûleur et relie à ce dernier par la conduite (2).
Dans cet évaporateur (3),on pulvérise une partie de l'huile de lavage venant de la colonne de distillation (5) par la conduite (15). On envoie ensuite le gaz de pyrolyse au fond de la colonne de distillation (5) par la conduite (4), en mélange avec de la vapeur d'huile de lavage et de l'huile non vaporisée.
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On pulvérise environ 2 à 8 kg d'huile dans l'évaporateur (3) par kg de gaz de pyrolyse (contenant la vapeur) de façon à éviter des bouchages dans les conduites. La température de l'huile de lavage à l'entrée de l'évaporateur (3) dépend de la température du gaz à la sortie du brûleur (1) ainsi que de la température du gaz et de l'huile après évaporation. Cependant, il y a intérêt à choisie une température telle que le taux d'évaporation de l'huile soit de 30-60 % et, en gênerait dans le cas d'utilisation d'huile de lavage distillant entre 200 et 350 0, on choisit une température de 130 - 1800 c à la sortie de l'évaporateur (3).
Dans la colonne de distillation (5). on maintient une température de 90 - 1500 C au sommât et de 100 - 170 0 an pied, et la majeure partie de la vapeur d'huile de lavage est condensée dans cette colonne.
Le noir de carbone, le goudron et une partie de hydrocarbures lourds contenue dans le gaz de pyrolyse sont élimines en majeure partie, étant soit absorbes soit dissous dans l'huile ainsi condensée et recyclée et dans l'huile de lavage en circulation envoyée à la partie supérieure de la colonne de distillation (5) par la conduite (13).
L'huile de lavage soutirée en pied de la colonne de distillation (5) contient 2 à 5 g 1 de poussière de noir de carbone et on l'envoie dans le décanteur (7) par la conduite (6) où une partie des matières insolubles précipitent. Ensuite, on recycle une partie de l'huile vers l'évaporateur (3) en passant
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par 14 conduit? (9)# la pompe (11), l'échangeur calorifique (14) ef la conduit6 tandis qu'on recycle l'autre partie au
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apn4et de la colonne (5) en passant par l'éohangeur (12) et la enduite (13).
Par la conduite (8), ou soutire de l'huile do lavage chargée des matières insolubles, tandis que par la conduite (10), on introduit de l'huile franche en une quantité équivalant à
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Q.+e d'huile soutirée et autres perlée d'huile. D'autres méthodes, péex. filtration ou Réparation pentrifuge, peuvent 'être utilisées au lieu de ou en plus de la méthode par précipitation pour éliminer les matières insolubles,
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''' can 1iqfl} J.f4changf'lur 't1h:
rm1qu" (12) quand la température du me |i la Bqri?i<5 du brûleur est élevée et quand, par conséquent, a IWpéatuve de sortie dQ l'huile à la pompe (11) est élevée Cet ëchangcuf fournit de la vapeur, par récupération de la chaleur uenBi'bl't du gaz, et il permet de régler à 100 - 1500 0, la température de l'huile renvoyée à la partie supérieure de la OQoe de distillation (5).
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A l'aide de l'éohangeur (14)t on rbgle la température de l'huile recyclée de telle sorte que le taux d'évaporation de +!ule soit 30M60 quand l'huile est injectée dans l'évaporateur Zn général, cet eohangaur de chaleur agit comme générateur de Vapeur quand la température du gaz à la sortie du brûleur est élevée et agit comme réchauffeur de vapeur quand cette température est peu élevée.
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lie gas de pyrolyse sortant de la colonne 4 distillation (5) contient 0,05 a 0,1 */Ho3 de pouaaitre de noir de carbone Ainsi que des vapeurs d* hydrocarbures lourds, principalement cycliques, et de la vapeur d'huile de lavage.
On introduit oe gaz à la partie inférieure de la colonne de lavage à l'eau (17) par la conduite (16) et ce gaz est lové et refroidi par l'eau amende
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h 3.a partie aulitieure de la colonne par la conduite (18), oe lavage ayant lieu uouo forte turbulence.
Les vapeurs d'huile de lavage et d'hydrocarbures lourde sont condensées dans la colonne de lavage (scrubber) et les fines
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poussières sont également retenues* Oes impuretea, en mélange avec 1#Aau# sont éliminées par le fond de la colotinoi La colonne de lavage (17) est de préférence du type colonne a plateaux perforés, de façon à maintenir une vitesse de contact supérieure k 9 m/880.
àt à auburer 1' élimination des fines particules solides et la condensation de 1* huile et à éviter la formation d'un brouillard de vapeur*
Le gaz de pyrolyse est aussi purifie par le lavage à l'eau et la teneur m hydrocarbures C9 et plus est faible, tandis
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que la teneur à poussière résiduelle est inférieure a lOmg/!im3 de gaz o"cé Le gaz de pleolyoe# à température ambiante, passe par la conduite 19 dans l'installation d*extraotion et de purification des hydrocarbures à plus bas poids moléculaire.
Les vapeurs d'hydrocarbure lourds et d'huile de lavage,
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mont conden8oa dans la colonne (17) de lavage h 1*eau et,
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1ubl avec la faible quantité de poussière , on les louttr. enaemble avec l'eau et le envola dans le décanteur (21) par la conduite (20).
Il se produit une séparation de l'eau et de l'huile
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dans le décanteur (21)e on recueille l'eau par la conduite (la) tandis qu'on soutire l'huile par la conduite (24).
Loo pouuoïbrea éliminées du gaz dans la colonne de lavage à l'eau sont constituées principalement de noir de carbone exempt pratiquement de goudron. et qui a la propriété de se
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rassembler à l'interface eau/hull . tl est donc facile de oêparër# ai nécessaire, ce noir de carbone par la conduite (23).
Par l'intermédiaire de la pompe (25) et de la conduite (26), on renvoie l'huile condensée soutirée par la conduite (24)
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vare la partie supérieur de la colonne de distillation! Parmi les hydrocarbures auperieura produite dans le fiai df pyrolyse, deux qui sont Insaturés et relativement instables polymeriacnt en matières goudronneuses dans le système de purification décrit ci-dessus* Par oona4quent, les hydromarburtu oycliquec plus stables s'accumulent et se condensent dans le circuit d'huile allant de la colonne de distillation (5) au aorubber à eau (17)
et allant de ce dernier vers le premiers Du fait que ces hydrocarbures oyoliquea abat constitues de
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produits particulièrement intéressant , tels que xylenetyr&ne,
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indène, naphtaline,etc. et que l'huile en circulation les contient en concentration élevée, on soutire une partie de cette huile en circulation par la conduite (27) en vue de récupérer ces hydrocarbures cycliques. L'huile dont on a récupéré ces hydrocarbures cycliques est renvoyée dans le circuit par la conduite (28).
La figure 3 (où on a désigné par les mêmes références que sur la figure 2 les parties communes des 2 installations) illustre une autre méthode d'application de la présente invention.
Le gaz du pyrolyse produit au brûleur (1) est envoyé dans l'évaporateur d'huile (3) puis il passe dans la colonne de distillation (5) alimentée par de l'huile de lavage. Cette huile, après lavage et chargée de poussières et de goudron, passe dans le décanteur (7). Une partie des poussières (noir de carbone) et du goudron se dépose et cette partie eet soutirée, ensemble avec de l'huile, par la conduite (8). A la partie supérieure du décanteur (7), on soutire par la conduite (9) l'huile de lavage débarrassée d'une partie du noir de carbone et du goudron et on l'envoie au filtre ou au séparateur centrifuge (29), où les matières en suspension sont séparées à un degré tel (moins de 10 g/1) que l'huile de lavage ne cause plue d'ennuis quand on la recycle à l'évaporateur d'huile (3) et à la colonne de distillation (5).
La quantité d'huile soutirée est d'environ 0,03 à 0,15 1 Nm3 de gaz de pyrolyse traité.
On répare l'huile purifiée en 2 courante, après la pompe (11), l'un étant renvoyé à l'évaporateur d'huile (3), en passant par l'éohangeur (14) et la conduite (15), l'autre
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étant renvoyé à mi-hauteur de la colonne de distillation (5) via l'échangeur (12) et la conduite (13), après mélange avec de l'huile de lavage, cette dernière étant en quantité égale à oeil'* d'huile soutirée par la conduite (8).
Le gaz de pyrolyse, sortit de la colonne (5) passe dans la'oolonne (17) de lavage à l'eau, par la conduite (16), l'échangeur (31) et la conduite (39). A l'échangeur (31), le gaz de pyrolyse est refroidi indirectement jusque la température ambiante ou au moine jusque 60 0, avec condensation et séparation de la majeure partie de la vapeur d'eau et de l'huile. Au cours de cette étape de refroidissement, les Soudières de noir de carbone restant dans le gaz se comportent comme des noyaux de condensation et il se forme souvent un fin brouillard qu'il ebt malaisé de séparer.
Pour éviter cet annui, on maintient aussi faible que possible la différence de @ température entre le gaz à refroidir et l'agent de refroidissement.
On soutire le condensât de l'échangeur (31) par la conduite (32) et on l'envoie au séparateur (33). L'esu part par la conduite (34), tandis que l'huile est renvoyés su sommet de la colonne de distillation (5) par la conduite (35), la pompe (36) et la conduite (37). Une partie de cette huile est soutirée par la conduite (38) et est éliminée.
Le lavage par l'eau dans la cononne (17) est effectué dans les conditions déorites ci-dessus pour le lavage correspondant dans l'installation de la figure 2. Mais, afin de réduire encore la teneur en hydrocarbure lourde, on erfectue un lavage
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complémentaire par de l'huile fraîche amende. la partie supérieure
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de la oolonnfl (17) par la conduite (40).
Le gas de pyrolyse sortant dt la Colonne par la conduite (19) et purifié à un point tel que la teneur en noir de carbone est inférieur à 6 mg Nm3 de )gaz sec et celle en hydrocarbure*
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lourde en la et plus est inférieurs à 300 ppm pour les a .1nt4r1eura à 50 ppo pour les cg et lnfdrieurs à 5 ppa pour les 10'
L'huile de lavage ramenée au commet de la colonne (17) s'écoule dans oette colonne et on la soutire, ensemble avec l'eau* pour l'envoyer au séparateur (21).
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En appliquant cette technique décrite o1-4.88U8, le noir de carbone, le goudron et les hydrocarbures lourds en C8 et plue, contenue dans le gaz de pyrolyse, sont éliminés de façon pratiquement totale, de façon économique car il n'est Pas nécessaire de purifier l'huile utilisée au dernier lavage, dans la colonne 17.
Exemple 1.
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Dans l'évaporateur d'huile (3), on injecte 500 1/hêdthuïlet consistant en une huile de pétrole légère distillant entre 100 et J50' 0 et contenant 4g3 gs de poussière non 801ub18 par litre, d118 47 lîm3/h (oOJAp14 en gaz sec) d6 gaz de pyrolyse sortant du brûleur à 2400 C. ge gaz de pyrolyse contient 10 em3 d'hydroarbure' lourda (en C8 et plus), consistant en hydroaarburee non saturés relativement instables et en hydrocarbures cycliques plus stables,
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0,2 g./Nm3 de poussière et 1,6 à de vapeur par Kg de gag frea.
Ensuite, le gaz de pyrolyse contenant de la vapeur de l'huile injectée entre a la partie inférieure de la colonne de
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distillation (5) et, à ai-hauteur de cette colonne, on introduit 200 1/h. de cette huile. 2er températures dans la colonne sont reapaotivement de 140e et 1606 0 en pied et en têtes On soutire 700 l h. d'huile par la conduite (6) et une partie de cette huile est éliminée et remplacée par de l'huile fraîche. Une partie de
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l'huile (500 1/h.) est refroidie à 120' 0 (4onang.ur 12) et renvoyés a mi-hauteiir de la colonne (5), l'autre partie (200 lin) est échauffé* à 1600 0 dans ltédhangeur (14) et rocyclit à l'évaporateur (3).
On conduit le gaz, sortant de la colonne (5) avec une
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teneur réduite en noir de carbone (environ 60 mg/Nm3 de gaz geo) et ne contenant pratiquement plue de matière goudronneuse, à la partie inférieure de la colonne de lavage à l'eau (17), munie de plateaux perforés et de plateaux de contact (impingment plates),
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dm sorte que la Vitesse de pansage du gaz dans chaque pertorat1ox soit d'environ 15 m/seo. Le gaz est refroidi par contact direct
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avo l'eau introduit* avec un débit de 1000 1/r. par la conduite 18 à la partie supérieure de la colonne.
Ce retro1dl'Bemen' provoque la oondonsatioa des hydrocarbure lourd et de la vapeur d'huile de lavage contenue dans le gaz qui sont Réparée du gaz en mime temps que le noir de carbone. Le gaz purifié sort de la colonne à environ 30 0 et il passe, par la conduite 19, à l'installation d'extraction et d,
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purification Os hydrocarbures à bas poids moléculaire.
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les hydrocarbures lourde et l'huile condense, séparés du gaz, sont soutirés par le pied de la colonne (17),ensemble avec le noir de carbone et l'eau, à une température d'environ 60 C et on les envoie au décanteur (21).On recycle 15 1 h de l'huile condensée au sommet de la colonne de distillation (5) par la conduite (26), après séparation de cette huile et de l'eau.
Par la conduite (27),on soutire 0,3 1 h d'huile contenant 2 % de styrène, 6 % d'indène, 15 % de naphtalène et 7 % de méthylnaphtalène. Par la conduite (28) on introduit 1 1/h d'huile fraîche dans le cycle.
D'après cet exemple, on récupère 55 % du naphtaline produit au brûleur (1).
Exemple 2.
On mélange 50 Nm3 h. (calculé en gaz sec) de gas de pyrolyse sortant du 'brûleur à une température de 220 0 et contenant 0,21 volume % d'hydrocarbures en C8 - C20 (0,07 % de C8, 0,05 C9, 0,05 C10 et 0,04 % C11 - C20), 0,15 g Nm3 de poussière de carbone, 1,5 g. Nm3 de goudron, ainsi que de la vapeur J'eau (2 volumes par volume de gaz sec) dans l'évaporateur (3) à 140 0 avec 500 l h. d'huile de lavage, distillant entre 150 et 3600 0, ayant une densité de 0,85 et une viscosité de 6 centipoisce à 200 C. Cette huile consiste principalement en huile de pétrole légère mais contient aussi de l'huile et du goudron absorbée au cours d'un lavage antérieur.
On introduit ensuite le gaz de pyrolyse et la vapeur d'huile de lavage dans la colonne de distillation (5) alimentée à sa partie supérieure j
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par de l'huile de lavage de la même qualité que ci-dessus.
Cette colonne a une température de 150 C à la partie inférieure et 105 C à la partie supérieure. Dans cette colonne, le goudron, la majeure partie des hydrocarbures supérieure' C13 et 60 % du noir de carbone sont élimines. Par la conduite (8), on élimine 5 1 h d'huile contenant 10 G l; de matière en suspension, tandis que 1 l h d'huile contenant 30 g l de matière en suspension passe au filtre (29).
Le gaz de pyrolyse sortant par le sommet de la colonne de distillation est refroidi 4 40 C dans l'échangeur (31) avec condensation de 27 l h d'huile. On recycle 26, 7 l h de cette huile vers la partie supérieure de la colonne de distillation (5) tandis que le reste (0,3 l h) est récupère comme nous- produit. Le gaz passe ensuite dans la colonne de lavage (17), du type à plateaux perfora où il est lavé par 500 1 h d'eau et ensuite par 6 1 h d'huile de pétrole légère amenée par la conduite (40), Cette huile distille entre 200 et 360 0 et, à 20 C, a une viscosité de 3 oentipoises et une densité de 0,83.
Après lavage, on sépare l'huile de l'eau et recycle cette huile à la colonne 4e distillation (5).
Le gaz purifia, sortant de la colonne (17), ne contient plus que 150 ppm. d'hydrocarbures en C8, 40 ppm d'hydrocarbures en C9, moins de 5 ppm de C10 et 8 mg/Nm3 de noir de carbone et de goudron.