Procédé de purification de gaz de pyrolyse
La présente invention se rapporte à un procédé pour éliminer le noir de carbone, le goudron et autres hydrocarbures de poids moléculaires relativement élevé hors de gaz de pyrolyse d'hydrocarbures.
14 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 8000 C à 18000 C.
Le gaz de pyrolyse, ayant une température élevée, ainsi produit t dans le brûleur de pyrolyse, est trempé à une température inférieure à 7000 C, par introduction d'eau ou d'huile ou par échange calorifique indi rect t dans le cas où la température de pyrolyse est re lativement basse.
Ce gaz de pyrolyse consiste principalement t en hy- drogène, monoxyde de carbone, dioxyde de carbone, vapeur d'eau et hydrocarbures contenant de 1 à 20 atomes de carbone (C,-C, Q0) ainsi que du noir de carbone et du goudron comme sous-produits. Ce gaz de pyrolyse est normalement soumis à une épuration ou purification primaire où l'on sépare un mélange gazeux contenant les constituants à bas poids moléculaire (notamment les hydrocarbures ne contenant pas plus de 7 atomes de carbone) et ce mélange est ensuite soumis à une deuxième purification, à plus basse température, où ces constituants à bas poids moléculaire sont séparés et purifiés.
Par conséquent, les hydrocarbures cycliques CIo-C20 qui se solidifient à température ambiante, les hydrocarbures non saturés en C8-C, 0 qui sont susceptibles de se polymériser en produits goudronneux, ainsi que le noir de carbone, le goudron, etc., doivent être préalablement éliminés.
A cet effet, on a utilisé le lavage à l'eau ou à l'huile du gaz sortant du brûleur de pyrolyse, ce qui permet de réaliser en même temps la trempe de ce gaz.
Cependant, par la méthode de lavage direct 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 in convénient le fait t que les matières retenues lors de ce lavage à l'eau s'accumulent, se transforment en un produit t genre coke et conduisent t à des bouchages, du fait de leur viscosité élevée et de leur r teneur en constituants polymérisables.
D'autre part, la méthode de lavage du gaz de pyrolyse par de l'huile relativement chaude permet d'éliminer la majeure partie des inconvénients de la méthode de lavage à l'eau. Cependant, quand le lavage à l'huile est suivi du refroidissement du gaz de pyrolyse jusqu'à la température ambiante par refroidissement indirect, b 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 arrêts 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 condensés 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'ef fioacité due à la vaporisation de l'huile, difficultés de séparation de l'huile et de l'eau, etc. L'invention permet également la récupération des composés aromatiques cycliques de valeur contenus dans les hydrocarbures en C8 et plus.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on lave et, en même temps, refroidit partiellement le gaz de pyrolyse par une huile hydrocarbonée à température relativement élevée, puis en ce qu'on refroidit ce gaz jusqu'à température ambiante par contact avec de l'eau sous forte turbulence, l'huile condensée et le noir de carbone retenu par l'eau de lavage étant séparés de cette eau, et enfin en ce qu'on recycle la majeure partie de cette huile condensée vers la zone où le gaz est lavé par l'huile à température relativement élevée, le reste de cette huile étant soutiré en vue de la récupération des hydrocarbures cycliques qu'elle contient.
Le gaz de pyrolyse produit au brûleur de traite ment thermique d'hydrocarbures contient environ 2 volumes de vapeur par volume de gaz sec, 0,1 à Q6 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 ce gaz de pyrolyse par contact avec de l'huile de lavage hydrocarbonée7 consistant en règle générale en huile de pétrole légère ou en huile anthracénique de cokerie, à température relativement t élevée. On peut effectuer le lavage par contact en contre-courant du gaz et de l'huile dans une colonne scrubber .
I1 est cependant préférable de pulvériser l'huile ;de lavage dans le gaz à une température relativement élevée, 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 ce traitement par l'huile de lavage, les hydrocarbures non saturés polymérisent en majeure partie, avec formation de goudron et de particules solides qui sont éliminées du gaz de pyrolyse, en même temps que les particules solides présentes dans ce gaz depuis la sortie du brûleur. La majeure partie des autres hydrocarbures (hydrocarbures cycliques moins facilement polymérisables) sortent de la zone de lavage en même temps que le gaz de pyrolyse) moyennant contrôle des conditions opératoires dans la zone de lavage et choix d'une huile de lavage à point d'ébullition adéquat.
Comme huile de lavage, on utilise généralement une huile de pétrole légère, paraffinique ou anthracénique, dont le point initial de distillation est de préférence supérieur à 1500 C. Si les constituants à ré oupérer sont des hydrocarbures cycliques C,-C,,, il est préférable d'utiliser une huile ayant un point initial de distillation supérieur à 1800 C et dont 90 O/n 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 sa viscosité augmentent du fait de l'accumulation de noir de carbone et de goudron et de la polymérisation dans cette huile des hydrocarbures non saturés absorbés. Il est donc nécessaire de prévoir en règle générale un dispositif pour maintenir la teneur de ces matières en suspension à une faible valeur, par exemple inférieure à 10 g/l, et de maintenir la viscosité en dessous de 15 centipoises. On effectue l'élimination des matières en suspension d'ordinaire à l'aide d'un séparateur, du type à sédimentation ou du type centrifuge, installé sur le circuit de l'huile de lavage. On peut régler 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 est comprise entre 0,03 et 0,15 litre par Nm3 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 150oC, 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 ce 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.
De préférence, on utilise une tour à plateaux perforés avec plaque d'impact au-dessus de chaque perforation, conçue de sorte que la vitesse de passage du gaz dans chaque perforation soit supérieure à 5 m/sec.
On a trouvé que, grâce à cette méthode, la teneur en noir de carbone dans le gaz de pyrolyse est réduite à moins de 10 mg/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'appareil lage. On sépare facilement l'eau et l'huile condensée, sans émulsification. Ces résultats ne peuvent être obtenus 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 fortement élevée.
Le gaz de pyrolyse, lavé à l'eau, passe ensuite d'ordinaire 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 de 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 d'ordinaire 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.
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 cours des étapes précédentes. Dans le cas d'un gaz obtenu par pyrolyse en flammes de naphta, par exemple: 6-14 /0 d'indène, 15-30 o/o de naphtalène, 7-13 /0 de móthyl- naphtalène et une petite quantité d'autres hydrocarbures aromatiques polycycliques 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 sont t récupérés par toute technique classique, par exemple par cristallisation.
Du 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 sec. 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 G à basse température. Un système de lavage séparé, éliminant les hydrocarbures lourds, pourrait être adopté mais ne serait pas économique.
On lave d'ordinaire le gaz de pyrolyse par une huile fraîche, ayant un n point initial d'ébullition supé- rieur à 1500 C, directement après le lavage à l'eau. La quantité d'huile fraîche (de l'ordre de 0,03-0, 151/Nm3 de gaz) est petite et du même ordre de grandeur que la quantité d'huile d'appoint amenée à la première zone de lavage à l'huile. -Le lavage par une si faible quantité d'huile est cependant suffisant pour enlever les composants C8-C10 s'il est effectué après le lavage à l'eau.
La fig. 1 montre la relation entre le rapport liquide-gaz et le taux d'absorption des constituants en C8-C10 quand le gaz de pyrolyse, après lavage à l'eau, est lavé par une huile Ide pétrole légère distillant entre 200 et 3600 C, ayant une densité de 0,83 à 200 C et une viscosité de 3 centipoises à 200 C.
Comme il ressort de la fig. 1, presque tous les constituants supérieurs au C8 et la majeure partie des constituants en C8 sont éliminés pour un rapport liquide - gaz de 0,03 à 0,15 i/Nm3. La quantité de
C8 restant dans le gaz est de 100-300ppm et ne cause pas d'ennuis dans les étapes ultérieures de traitement du gaz de pyrolyse.
Afin d'améliorer l'efficacité de ce 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 de l'eau, est envoyée dans la première zone de lavage à l'huile sans séparation préalable des hydrocarbures absorbés.
Parmi les hydrocarbures contenus dans le gaz de pyrolyse et sortant de la première zone de lavage, certains consistent principalement en hydrocarbures C,-C,,. 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 récupérés lors du soutrage d'une partie du condensat après la seconde zone de lavage.
Les descriptions plus détaillées données ci-après, avec référence aux fig. 2 et 3, illustrent des mises en oeuvre du procédé objet de la présente invention.
La fig. 2 est une représentation schématique d'une installation comprenant seulement deux zones de lavage.
Le gaz de pyrolyse, ayant une température de 100 à 7000 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 relié 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.
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 choisir une température telle que le taux d'évaporation de l'huile soit de 30-60 e/o et, en général, dans le cas d'utilisation d'huile de lavage distillant entre 200 et 3500 C, 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 sommet et de 100
1700 C en 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 des hydrocarbures lourds contenus dans le gaz de pyrolyse sont éliminés en majeure partie, étant soit absorbés 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/l 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 par la conduite (9), la pompe (11), l'échangeur calorifique (14) et la conduite (15), tandis qu'on recycle l'autre partie au sommet de la colonne (5) en passant par l'échangeur (12) et la conduite (13).
Par la conduite (8), on soutire de l'huile de lavage chargée des matières insolubles, tandis que par la conduite (10), on introduit de l'huile fraîche en une quantité équivalant à celle d'huile soutirée et autres pertes d'huile.
D'autres méthodes, par exemple filtration ou séparation centrifuge, peuvent être utilisées au lieu de ou en plus de la méthode par précipitation pour éliminer les matières insolubles.
On utilise l'échangeur. thermique (12) quand la température du gaz à la sortie du brûleur est élevée et quand, par conséquent, la température de sortie de l'huile à la pompe (11) est élevée aussi. Cet échangeur fournit de la vapeur, par récupération de la chaleur sensible du gaz, et il permet de régler à 1001500 C, la température de l'huile renvoyée à la partie supérieure de la colonne de distillation (5).
A l'aide de l'échangeur (14), on règle la température de l'huile recyclée de telle sorte que le taux d'évaporation de l'huile soit 30-60 /0 quand l'huile est injectée dans l'évaporateur (3). En général, cet échangeur 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.
Le gaz de pyrolyse sortant de la colonne de distillation (5) contient 0,05 à 0, 1 g/Nm3 de poussière de noir de carbone ainsi que des vapeurs d'hydrocarbures lourds, principalement cycliques, et de la vapeur d'huile de lavage. On introduit ce gaz à la partie inférieure de la colonne de lavage à l'eau (17) par la conduite (16) et ce gaz est lavé et refroidi par l'eau amenée à la partie supérieure de la colonne par la conduite (18), ce lavage ayant lieu sous forte turbulence.
Les vapeurs d'huile de lavage et d'hydrocarbures lourds sont condensées dans la colonne de lavage (scrubber) et les fines poussières sont également re -tenues. Ces impuretés, en mélange avec l'eau, sont
éliminées par le fond de la colonne.
La colonne de lavage (17) est de préférence du
type colonne à plateaux perforés, de façon à main
tenir une vitesse de contact supérieure à 5 m/sec. et
à assurer l'élimination des fines particules solides et
la condensation de l'huile et à éviter la formation d'un
brouillard de vapeur.
Le gaz de pyrolyse est aussi purifié par le lavage à l'eau et la teneur en hydrocarbures C !, et plus est
faible, tandis que la teneur en poussière résiduelle est
inférieure à 10 mg/Nm3 de gaz sec. Le gaz de pyro
lyse, à température ambiante, passe par la conduite
19 dans l'installation d'extraction et de purification
des hydrocarbures à plus bas poids moléculaire.
Les vapeurs d'hydrocarbures lourds et d'huile de
lavage sont condensées dans la colonne (17) de lavage
à l'eau et, ensemble avec la faible quantité de pons-
sière, on les soutire ensemble avec l'eau et les envoie
dans le décanteur (21) par la conduite (20).
Il se produit une séparation de l'eau et de l'huile
dans le décanteur (21), on recueille l'eau par la con
duite (22) tandis qu'on soutire l'huile par la con
duite (24).
Les poussières 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 rassembler à l'interface eau/ huile. Il est donc facile de séparer, si nécessaire, ce noir de carbone par la conduite (23).
Par l'intermédiaire de la pompe (25) et de la con
duite (26), on renvoie l'huile condensée soutirée par
la conduite (24) vers la partie supérieure de la colonne de distillation.
Parmi les hydrocarbures supérieurs produits dans le gaz de pyrolyse, ceux qui sont insaturés et relativement instables polymérisent en matières goudronneuses dans le système de purification décrit ci-dessus. Par conséquent, les hydrocarbures cycliques plus stables s'accumulent et se condensent dans le circuit d'huile allant de la colonne de distillation (5) au scrubber à eau (17) et allant de ce dernier vers le premier. Du fait que ces hydrocarbures cycliques sont constitués de produits, particulièrement intéressants, tels que xylène, styrène, indène, naphtalène, 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 envoyée dans le circuit par la conduite (28).
La fig. 3 (où on a désigné par les mêmes références que sur la fig. 2 les parties communes des deux installations) illustre une autre méthode d'application de la présente invention.
Le gaz de pyrolyse produit au brûleur (1) est envoyé dans l'évaporateur d'huile (3) puis il passe dans la colonne de distillation (5) alimenté 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 est 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/i) que l'huile de lavage ne cause plus 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 0,151/nom3 de gaz de pyrolyse traité.
On sépare l'huile purifiée en deux courants, après la pompe (11), l'un étant renvoyé à l'évaporateur d'huile (3), en passant par l'échangeur (14) et la conduite (15), l'autre 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 celle d'huile soutirée par la conduite (8).
Le gaz de pyrolyse, sortant de la colonne (5) passe dans la colonne (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 jusqu'à la température ambiante ou au moins jusque 600 C, avec condensation et séparation de la majeure partie de la vapeur d'eau et t de l'huile.
Au cours de cette étape de refroidissement, les poussières 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 est malaisé de séparer. Pour éviter cet ennui, on maintienent aussi faible que possible la différence de température entre le gaz à refroidir et l'agent de refroidissement.
On soutire le condensat de l'échangeur (31) par la conduite (32) et on l'envoie au séparateur (33). L'eau part par la conduite (34), tandis que l'huile est renvoyée au 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 colonne (17) est effectué dans les conditions décrites ci-dessus pour le lavage correspondant dans l'installation de la fig. 2.
Mais, afin de réduire encore la teneur en hydrocarbures lourds, on effectue un lavage complémentaire par de l'huile fraîche amenée à la partie supérieure de la colonne (17) par la conduite (40).
Le gaz de pyrolyse sortant de la colonne par la conduite (19) est purifié à un point tel que la teneur cn noir de carbone est inférieure à 8 mglNm3 de gaz sec et celle en hydrocarbures lourds en C8 et plus est inférieure à 300 ppm pour les CR, inférieure à 50 ppm pour les C., et inférieure à 5 ppm pour les C111.
L'huile de lavage ramenée au sommet de la colonne (17) s'écoule dans cette colonne et on la soutire, ensemble avec l'eau, pour l'envoyer au séparateur (21).
En appliquant cette technique décrite ci-dessus, le noir de carbone, le goudron et les hydrocarbures lourds en C8 et plus, contenus 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
Dans l'évaporateur d'huile (3), on injecte 5001/h d'huile, consistant en une huile de pétrole légère distillant entre 100 et 3500C et contenant 4,3 g de poussière non soluble par litre, dans 47 Nm3/h (compté en gaz sec), de gaz de pyrolyse sortant du brûleur à 2400 C. Ce gaz de pyrolyse contient 10 g/Nm3 d'hydrocarbures lourds (en C8 et plus), consistant en hydrocarbures non saturés relativement instables et en hydrocarbures cycliques plus stables, 0,2 g/Nm3 de poussière et 1,6 Kg de vapeur par
Kg de gaz sec. Ensuite, le gaz de pyrolyse contenant de la vapeur de l'huile injeotée entre à la partie inférieure de la colonne de distillation (5) et, à mi-hauteur de cette colonne, on introduit 2001/h de cette huile.
Les températures dans la colonne sont respectivement de 140 et 1600 C en pied et en tête. 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 l'huile (5001/h) est refroidie à 1200 C (échangeur 12) et renvoyée à mihauteur de la colonne (5), l'autre partie (2001/h) est échauffée à 1600 C dans l'échangeur (14) et recyclée à l'évaporateur (3).
On conduit le gaz, sortant de la colonne (5) avec une teneur réduite en noir de carbone (environ 60 mg/Nm3 de gaz sec) et ne contenant pratiquement plus 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, de sorte que la vitesse de passage du gaz dans chaque perforation soit d'environ 15 m/sec. Le gaz est refroidi par contact direct avec l'eau introduite avec un débit de 10001/h par la conduite 18 à la partie supérieure de la colonne.
Ce refroidissement provoque la condensation des hydrocarbures lourds et de la vapeur d'huile de lavage contenus dans le gaz qui sont séparés du gaz en même temps que le noir de carbone. Le gaz purifié sort de la colonne à environ 300 C et il passe, par la conduite 19, à l'installation d'extraction et de purification des hydrocarbures à bas poids moléculaire.
Les hydrocarbures lourds et l'huile condensée, 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 600 C et on les envoie au décanteur (21). On recycle 15 l/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 l/h d'huile contenant 2 O/o de styrène, 6 O/o d'indène, 15 o/o de naphtalène et 7 e/o de méthylnaphtalène. Par la con duite (28) on introduit 1 l/h d'huile fraîche dans le cycle.
D'après cet exemple on récupère 55 '/0 du naphtalène produit au brûleur (1).
Exemple 2
On mélange 50 Nm3/h (calculé en gaz sec) de gaz de pyrolyse sortant du brûleur à une température de 2200 C et contenant 0,21 volume /o d'hydrocarbures en C8-C20 (0,07 O/o de C5, 0,05 o/0 C,, 0,05 e/0 C10 et 0,04 e/o C71-C2.0), 0,15 g/Nm3 de poussière de carbone, 1,5 g/Nm3 de goudron, ainsi que de la vapeur d'eau (2 volumes par volume de gaz sec) dans l'éva porteur (3) à 1400 C avec 5001/h d'huile de lavage, distillant entre 150 et 3800 C, ayant une densité de 0,
85 et une viscosité de 6 centipoises à 200 C. Cette huile consiste principalement en huile de pétrole légère mais contient aussi de 1'huile et du goudron absorbés au cours d'un lavage antérieur. On introduit ensuite le gaz de pyrolyse et la vapeur d'huile de lavage dans da colonne de distillation (5) alimentée à sa partie supérieure par de l'huile de lavage de la même qualité que ci-dessus. Cette colonne a une température de 1500 C à la partie inférieure et 1050 C à la partie supérieure. Dans cette colonne, le goudron, la majeure partie des hydrocarbures supérieurs C73 et 60 /n du noir de carbone sont éliminés.
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 à 400 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 1/h) est récupéré comme sous-produit. Le gaz passe ensuite dans la colonne de lavage (17), du type à plateaux perforés, où il est lavé par 5001/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 3600 C et, à 200 C, a une viscosité de 3 centipoises et une densité de 0,83. Après lavage, on sépare l'huile de l'eau et recycle cette huile à la colonne de distillation (5).
Le gaz purifié, sortant de la colonne (17), ne contient plus que 150 ppm d'hydrocarbures en C8, 40 ppm d'hydrocarbures en Ci, moins de 5 ppm de C10 et 8 mglNm3 de noir de carbone et de goudron.