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PROCEDE POUR DESHYDRATER LE GOUDRON DE HOUILLE,
La présente invention est relative à un procédé de déshydratation du goudron, en particulier du goudron de houille séparé du gaz brut prenant naissance lors de la distillation sèche de la houille. Le procédé se rapporte en particulier à un mode de déshydratation dans lequel le goudron renfermant de l'eau est chauffé sous pression dans un récipient où le goudron et l'eau se séparent en couches superposées qui sont alors soutirées séparément.
La déshydratation du goudron et en particulier celle du goudron de houille est d'une importance particulière pour décomposer le goudron en les fractions qu'il renferme.
Les installations modernes de distillation, en particulier les installations de distillation travaillant en continu en faisant appel à ce qu'on appelle l'évaporation en "flash" sont sensibles dans leur fonctionnement à une teneur en eau du goudron lorsqu'elle dépasse une valeur déterminée.
Parmi les nombreuses propositions qui ont été faites en vue de déshydrater largement avant la distillation un goudron renfermant de l'eau, on a techniquement mis en oeuvre surtout celle utilisant un chauffage sous pression du goudron dans un récipient fermé, ledit chauffage sous pression pouvant avoir lieu aussi bien de façon continue que de façon discontinue. Lors du chauffage sous pression, il se sépare chaque fois,suivant les valeurs utilisées de pression et de température, une certaine partie de l'eau du goudron, de telle sorte qu'il se forme dans le récipient sous pression des couches superposées d' eau, d'une part, et de goudron, d'autre part, qui peuvent alors être soutirées séparement par des robinets appropriés.
Ce procédé s'est avéré utilisable pour toute une série de catégories de goudron, car il permet d'abaisser la teneur
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en eau de tels goudrons à moins de 5%.
Il s'est toutefois avéré qu'on ne peut obtenir de cette manière, pour certaines autres catégories de goudron, une déshydratation suffisante. On rie peut dans de tels cas abaisser la teneur en eau au-dessous de 5% et on reste même en partie notablement au-dessus de cette valeur, de telle sorte qu'il est nécessaire de faire encore bouillir le goudron soutiré du récipient sous pression, pour éliminer encore de l'eau par évaporation. Le chauffage à l'ébullition du goudron préalablement déshydraté, indépendamment du fait qu'il présente des inconvénients, entraîne de plus à des frais élevés pour le traitement du goudron.
Des recherches récentes ont montré que de nombreuses catégories de goudron brut, renfermant des émulsions goudron-eau contenant jusqu'à 40% d'eau, ne peuvent, lors d'un chauffage usuel sous pression (à 80 sous '1 à 2 atmosphères au-dessus de la pression atmosphérique), faire l'objet d'une scission assez poussée pour que la teneur en eau du produit final soit inférieure à 5%. Ces émulsions à haute teneur en eau forment dans le récipient séparateur sous pression une couche intermédiaire plus ou moins épaisse entre la couche d'eau et la couche de goudron.
L'invention propose maintenant de soutirer séparément, au moins en partie, cette émulsion d'eau et de goudron et (contrairement au procédé mis en oeuvre la plupart du temps jusqu'à présent et consistant à laisser reposer l'émulsion durant des semaines ou des mois dans des fosses à goudron) de la soumettre immédiatement à un traitement distinct et de séparer d'autres quantités d'eau de ladite émulsion.
On peut mettre en oeuvre de différentes façons cette idée de base conforme à l'invention. On peut,par exemple,soumettre l'émulsion d'eau et de goudron à un traitement distinct par la chaleur, dans des conditions plus vives. Si l'on séparait de manière distincte dans sa totalité cette émulsion d'eau et de goudron se formant à l'état de couche intermédiaire et tentait d'en effectuer la scission, cela conditionnerait une augmentation sensible du prix de revient de la déshydratation totale du goudron.
On a maintenant trouvé qu'il suffisait de ne soutirer qu'une quantité partielle de cette émulsion de goudron à teneur élevée en eau et de la soumettre à un traitement distinct par la chaleur, notamment à un chauffage plus fort que dans le séparateur sous pression proprement dit et de laisser alors cette émulsion chauffée se détendre dans un récipient d'expansion. Il se produit alors une évaporation brutale d'une partie de l'eau contenue dans l'émulsion, ce qui abaisse la teneur en eau de ladite émulsion. Un autre effet de la détente réside dans le fait que les bulles de vapeur d'eau se dégageant dans l'émulsion provoquent une scission de ladite émulsion de telle sorte qu'alors l'eau et le goudron ne sont plus présents qu'à l'état d'un mélange relativement facile à décomposer.
Les fractions non évaporées de l'émulsion ainsi traitée sont alors de nouveau renvoyées dans le récipient séparateur sous pression et décomposées, d'une part, en goudron et, d'autre part, en eau, tandis que les vapeurs formées lors de la détente sont renvoyées au gaz brut.
La fraction de l'émulsion qui est soumise à un traitement distinct doit, conformément à l'invention, représenter au plus 25%, de préférence de 10 à 20%, de la production de goudron à traiter. Le chauffage de la fraction d'émulsion soutirée a lieu selon l'invention avantageusement à une température au plus égale 140 , mais de préférence à une température de 1100 à 135La détente est selon l'invention exécutée de telle sorte que la fraction d'eau évaporée lors de ladite détente atteigne au plus 15%, de préférence environ 5 à 10% de la quantité d'eau renfermée dans l'émulsion soutirée.
Si l'on procède de la manière indiquée, on parvient dans tous les cas à un goudron dont la teneur en eau est inférieure à 5%, sans avoir à fai- re bouillir avec une grande dépense de chaleur la totalité de la quantité de goudron.
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Bien plus, il suffit de soumettre à un traitement thermique distinct une-frac- tion relativement petite pour rendre suffisamment pauvre en eau la totalité du produit goudronneux.
Tandis que la forme d'exécution décrite ci-dessus,du procédé conforme à l'invention, est d'un avantage particulier pour des émulsions opiniâ- tres et très riches en eau, en particulier même lorsque la fraction d'émulsion eau-goudron se déposant dans le séparateur sous pression est'relativement gran- de par rapport à la masse totale de goudron, on peut, lorsqu'il s'agit d'émul- sions relativement plus faciles à scinder, mettre également l'invention en oeuvre d'une autre manière, en empêchant alors le chauffage distinct sous pression de l'émulsion.
Cette forme de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention réside dans le fait que l'on renvoie sans chauffage particulier l'émulsion soutirée du séparateur sous pression dans le récipient de rinçage à partir duquel le goudron aqueux brut est amené au séparateur sous pression, de manière que l'émulsion parvienne directement dans la couche de goudron présente au fond du récipient de rinçage, sans venir en contact avec la couche d' eau située au-dessus de la couche de goudron. Le goudron chaud présent dans le récipient de rinçage est apparemment en mesure de dissoudre des quantités importantes de cette émulsion eau-goudron, ce qui facilite la séparation de l' eau de l'émulsion.
La dissolution de l'émulsion eau-goudron du récipient de rinçage n'a toutefois lieu, en général, dans une mesure suffisante que lorsqu' on choisit le temps de séjour du goudron et de l'émulsion dans le récipient de rinçage, de manière que la teneur en eau du goudron soutiré du récipient de rinçage et envoyé après chauffage au séparateur sous pression ne soit plus supérieure à 25-30%.
La déshydratation du goudron conformément à cette forme de mise en oeuvre de l'invention peut, par exemple, avoir lieu dans les conditions fonctionnelles suivantes:
Le goudron à déshydrater est amené à un récipient de rinçage cons- titué de préférence par un récipient cylindrique horizontal. La température du goudron dans ce récipient de ringage atteint alors environ 70 . On règle avantageusement le débit d'arrivée et d'évacuation du récipient de rinçage de manière qu'environ 1/3 du volume du récipient de rinçage soit rempli' de goudron et que le volume restant soit rempli d'eau et d'eau ammoniacale. On choisit de telle sorte la vitesse d'écoulement à l'intérieur du récipient de rin- çage que le temps de séjour du goudron, lors de la traversée dudit récipient de rinçage, soit environ de 24 heures.
Le goudron est dans ce cas déshydraté jusqu'à présenter une teneur en eau d'environ 25 à 30% et après avoir été soutiré du récipient de rinçage envoyé à une pompe foulante qui l'envoie sous une pression d'environ deux atmosphères au-dessus de la pression atmosphérique d'abord à un réchauffeur le portant à une température d'environ 85 à 90 et ensuite au séparateur sous pression. On soutire alors du séparateur sous pression un goudron présentant une teneur en eau inférieure à 5%. L'émulsion eau-goudron se déposant dans le récipient séparateur sous pression est soutirée de manière distincte et renvoyée directement dans le récipient de ringage; de préférence à proximité de l'arrivée du goudron frais.
Lors du passage du goudron au travers du récipient de ringage, l'émulsion eau-goudron au travers du récipient de ringage, l'émulsion eau-goudron renvoyée se dissout alors complètement dans le goudron chaud.
Le séjour prolongé du goudron dans le récipient de rinçage apporte en outre encore l'avantage qu'il se dépose dans ledit récipient de rinçage une eau ammoniacale pratiquement totalement exempte de goudron qui peut alors être amenée directement à la fabrique d'ammoniaque.
Les procédés conformes à l'invention peuvent être mis en oeuvre de façon continue, mais également aussi de façon discontinue.
REVENDICATIONS.
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