FR2600063A1 - Process and installation for the treatment of plant matter to produce especially furfural - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a essentiellement pour objet un procédé de traitement de matières végétales du type ligno-cellulosique, pour produire notamment du furfural. The main subject of the present invention is a process for treating plant materials of the lignocellulosic type, in particular for producing furfural.
Elle vise également une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé. It also relates to an installation for the implementation of this process.
On connait déià des unités de vapo-craquage de matières végétales diverses telles que bois, tiges et rafles de mais, bagasse et autres,- ces unités permettant la production in situ du furfural. Toutefois, ce genre d'unités procure un rendement de furfural produit qui demeure relativement faible. We already know steam-cracking units of various plant materials such as wood, stalks and stalks of corn, bagasse and others - these units allowing the in situ production of furfural. However, this type of unit provides a yield of furfural product which remains relatively low.
D'un autre côté, on connait des unités de vapo-craquage de matières végétales pour fabriquer une pulpe ou pâte contenant des matières telles que par exemple la cellulose et les pentosanes, ces matières permettant par exemple de fabriquer du papier ou des aliments pour le bétail. On the other hand, we know steam-cracking units of vegetable materials to make a pulp or pulp containing materials such as for example cellulose and pentosans, these materials allowing for example to make paper or food for the livestock.
Toutefois, ces unités ne produisent pas de furfural ou bien n'en fabriquent qu'en très faible quantité. However, these units do not produce furfuraldehyde or produce very few.
I1 est donc devenu essentiel de proposer un procédé et une installation qui soient capables de produire efficacement d'une matière combinée du furfural et des aliments cellulosiques pour le bétail, puisqu'aucune installation aujourd'hui connue ne permet d'arriver à ce but. It has therefore become essential to propose a method and an installation which are capable of efficiently producing a combined material of furfural and cellulosic feeds for livestock, since no installation known today allows this purpose to be achieved.
La présente invention a pour but de combler cette lacune en proposant un procédé et une installation de traitement de matières végétales qui permettent la production combinée de furfural et d'aliment pour bétail avec une efficacité, un rendement et une fiabilité tout à fait remarquables. The object of the present invention is to fill this gap by proposing a process and an installation for processing plant materials which allow the combined production of furfural and animal feed with quite remarkable efficiency, yield and reliability.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de traitement de matières végétales ligno-cellulosiques pour produire notamment du furfural et du type consistant à faire subir aux matières végétales un vapo-craquage assurant notamment la digestion de ces matières pour obtenir notamment une pâte contenant des matières insolubles telles que cellulose et lignine et des matières solubles telles que pentosanes et pentoses, caractérisé en ce que les matières sortant du vapo-craquage sont lavées à l'eau pour en extraire les pentosanes et pentoses, ce lavage étant effectué après introduction d'un acide dans ces matières afin d'augmenter la solubilité des pentosanes et pentoses, qui sont par la suite traités pour produire le furfural, tandis que le résidu des matières insolubles lavées est séparé pour constituer un aliment nutritif pour le bétail. To this end, the subject of the invention is a process for the treatment of lignocellulosic plant materials in order to produce in particular furfural and of the type consisting in subjecting the plant materials to a steam-cracking ensuring in particular the digestion of these materials in order to obtain in particular a paste containing insoluble materials such as cellulose and lignin and soluble materials such as pentosanes and pentoses, characterized in that the materials leaving the steam cracking are washed with water to extract the pentosanes and pentoses, this washing being carried out after introduction of an acid into these materials in order to increase the solubility of the pentosans and pentoses, which are subsequently treated to produce furfural, while the residue of the washed insoluble materials is separated to constitute a nutritious food for the cattle.
Suivant une autre caractéristique de ce procédé, le liquide contenant les extraits de pentosanes et pentoses est chauffé, et, dans ce liquide, on introduit avant et/ou après chauffage de celui-ci, un complément d'acide agissant comme catalyseur pour la transformation des pentosanes en pentoses et des pentoses en furfural, et on introduit le liquide ainsi obtenu dans une enceinte de réaction à plusieurs étages dont au moins un étage reçoit un complément d'acide et dont tous les étages sont soumis à un strippage par de la vapeur pour entraîner en phase gazeuse dans l'enceinte le furfural au fur et à mesure de la transformation des pentoses en furfural, lequel furfural en phase vapeur est ensuite condensé. According to another characteristic of this process, the liquid containing the extracts of pentosans and pentoses is heated, and, in this liquid, a supplement of acid acting as catalyst for the transformation is introduced before and / or after heating thereof. pentosans in pentoses and pentoses in furfural, and the liquid thus obtained is introduced into a reaction chamber with several stages, at least one stage of which receives additional acid and all the stages of which are subjected to stripping by steam to entrain furfural gas in the enclosure as the pentoses are transformed into furfural, which furfural in vapor phase is then condensed.
On précisera encore ici que le chauffage du liquide contenant les extraits de pentosanes et pentoses est réalisé par échange de chaleur avec les effluents liquides sortant de l'enceinte de réaction précitée, pendant un temps inférieur ou égal à 10 secondes. It will also be specified here that the heating of the liquid containing the extracts of pentosans and pentoses is carried out by heat exchange with the liquid effluents leaving the abovementioned reaction enclosure, for a time less than or equal to 10 seconds.
Suivant encore une autre caractéristique de ce procédé, l'introduction d'acide précitée consiste à ajouter aux matières sortant du vapo-craquage de l'acide phosphorique ou acétique suivant environ 0,5 à 5% en poids de l'équivalent sec de la matière sortant du vapo-craquage. According to yet another characteristic of this process, the introduction of the abovementioned acid consists in adding phosphoric or acetic acid according to approximately 0.5 to 5% by weight of the dry equivalent of the vapor-cracking materials. matter coming out of the steam cracking.
On précisera encore ici que la séparation du résidu des matières insolubles lavées s'effectue par filtration ou autre moyen approprié à une température comprise entre environ 300C et 800C. It will also be specified here that the separation of the residue from the insoluble matter washed is carried out by filtration or other suitable means at a temperature of between approximately 300C and 800C.
Quant au complément d'acide précité, il est constitué par de l'acide sulfurique, phosphorique, nitrique ou chlorhydrique à une concentration en acide comprise entre environ 0,05 et 0,8 N. As for the above-mentioned acid supplement, it consists of sulfuric, phosphoric, nitric or hydrochloric acid at an acid concentration of between approximately 0.05 and 0.8 N.
Selon encore une autre caractéristique de ce procédé, le liquide contenant les extraits de pentosanes et pentoses est chauffé à une température comprise entre environ 150 et 2100C après avoir été comprimé à une pression comprise entre environ 10 et 25 bars absolus. According to yet another characteristic of this process, the liquid containing the extracts of pentosans and pentoses is heated to a temperature of between approximately 150 and 2100C after having been compressed to a pressure of between approximately 10 and 25 bar absolute.
On précisera encore ici que le liquide dans l'enceinte de réaction y séjourne pendant un temps compris entre 1 et 10 minutes et est chauffé par la vapeur d'entraînement à une température comprise entre environ 170 et 230 C. It will also be specified here that the liquid in the reaction chamber remains there for a time of between 1 and 10 minutes and is heated by the entrainment steam to a temperature between about 170 and 230 C.
L'invention vise encore une installation pour la mise en oeuvre du procédé répondant à l'une ou l'autre des caractéristiques ci-dessus, cette installation étant du type comprenant une unité de vapo-craquage pour séparer par voie thermo-mécanique des matières insolubles telles que lignine et cellulose, et des matières solubles telles que pentosanes et pentoses, et est caractérisée en ce qu'elle comprend successivement, en aval de ladite unité, un poste d'injection d'acide dans les matières sortant du vapo-craquage, une unité permettant l'extraction par l'eau des pentosanes et pentoses et leur séparation d'un résidu solide, cette unité étant raccordée à une enceinte de réaction à au moins un étage assurant la transformation des pentosanes en pentoses et des pentoses en furfural, laquelle unité est reliée à un système de condensation du furfural. The invention also relates to an installation for implementing the method meeting one or the other of the above characteristics, this installation being of the type comprising a steam cracking unit for thermo-mechanically separating materials insoluble such as lignin and cellulose, and soluble materials such as pentosanes and pentoses, and is characterized in that it successively comprises, downstream of said unit, an acid injection station in the materials leaving the steam cracking , a unit allowing the extraction by water of pentosanes and pentoses and their separation from a solid residue, this unit being connected to a reaction chamber with at least one stage ensuring the transformation of pentosanes into pentoses and pentoses into furfural , which unit is connected to a furfural condensation system.
Selon une autre caractéristique de cette installation, on prévoit au moins une conduite d'injection d'acide vers au moins un étage de l'enceinte de réaction, et au moins une conduite d'injection d'acide dans le conduit d'acheminement du liquide provenant de l'unité d'extraction-séparation précitée, ce dernier conduit débouchant au niveau du premier étage de l'enceinte de réaction. According to another characteristic of this installation, at least one acid injection pipe is provided to at least one stage of the reaction chamber, and at least one acid injection pipe in the pipe for conveying the liquid from the aforementioned extraction-separation unit, the latter leads to the level of the first stage of the reaction chamber.
L'installation de cette-invention est encore caractérisée par un échangeur de chaleur traversé par le flux de liquide sortant de l'enceinte de réaction et par le liquide provenant de l'unité d'extraction-séparation des pentosanes et pentoses. The installation of this invention is further characterized by a heat exchanger through which the flow of liquid leaving the reaction chamber and through the liquid from the extraction-separation unit of pentosans and pentoses.
L'installation de l'invention est encore caractérisée par un condenseur traversé par le flux de furfural en phase gazeuse sortant de l'enceinte de réaction, par au moins un appareil de sousrefroidissement du furfural, et par un système de récupération de la chaleur associé au condenseur et à l'appareil de sous-refroidissement précité. The installation of the invention is further characterized by a condenser traversed by the flow of furfural in the gas phase leaving the reaction chamber, by at least one furfural subcooling device, and by an associated heat recovery system. to the condenser and to the aforementioned sub-cooling apparatus.
Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels :
- la figure 1 est un schéma bloc illustrant les principales unités d'une installation conforme aux principes de l'invention, et
- la figure 2 est une vue schématique illustrant en détail l'une des unités de l'installation visible sur la figure, et à savoir l'unité assurant la transformation des pentosanes en pentoses et des pentoses en furfural.However, other characteristics and advantages of the invention will appear better in the detailed description which follows and refers to the appended drawings, given solely by way of example, and in which:
FIG. 1 is a block diagram illustrating the main units of an installation in accordance with the principles of the invention, and
- Figure 2 is a schematic view illustrating in detail one of the units of the installation visible in the figure, and namely the unit ensuring the transformation of pentosans into pentoses and pentoses into furfural.
En se reportant à la figure 1, on voit qu'une installation conforme aux principes de l'installation comprend essentiellement une unité A de vapo-craquage, une unité B d'extraction à l'eau des pentosanes et pentoses et de laquelle on sépare un résidu destiné à constituer un élément nutritif pour le bétail, une unité
C de transformation des pentosanes en pentoses et des pentoses en furfural (cette unité C étant représentée en détail sur la figure 2), et une unité D de purification du furfural par distillation.Referring to FIG. 1, it can be seen that an installation conforming to the principles of the installation essentially comprises a unit A of steam cracking, a unit B for extracting pentosans and pentoses with water and from which it is separated. a residue intended to constitute a nutrient for livestock, a unit
C for converting pentosans into pentoses and pentoses into furfural (this unit C being shown in detail in FIG. 2), and a unit D for purifying furfural by distillation.
Dans l'unité de vapo-craquage A, qui est d'un type connu en soi, une matière végétale d'origine agricole ou forestière et du type ligno-cellulosique, c'est-à-dire comprenant essentiellement de la lignine et de la cellulose, est introduite par le conduit 1. In the steam cracking unit A, which is of a type known per se, a vegetable material of agricultural or forestry origin and of the lignocellulosic type, that is to say comprising essentially lignin and cellulose, is introduced via line 1.
Cette matière est soumise à un chauffage à la vapeur sous une température élevée comprise entre 160 et 2500C environ et sous une pression correspondante comprise entre 5 et 40 bars environ. On a montré en 2 une conduite d'alimentation de vapeur d'eau à l'unité A, et en 3 une conduite assurant le rejet de la vapeur à l'atmosphère. This material is subjected to steam heating at a high temperature of between 160 and 2500C approximately and under a corresponding pressure of between 5 and 40 bars approximately. We have shown in 2 a water vapor supply line to unit A, and in 3 a line ensuring the rejection of steam to the atmosphere.
Les produits de digestion sortant de l'unité de vapo-craquage A par la conduite 4 sont essentiellement de la cellulose, des dérivés de l'hémicellulose (pentosanes et pentoses), et de la lignine, étant entendu que la composition dépend évidemment de la matière végétale introduite dans l'unité A. The digestion products leaving the steam cracking unit A via line 4 are essentially cellulose, hemicellulose derivatives (pentosanes and pentoses), and lignin, it being understood that the composition obviously depends on the vegetable matter introduced into unit A.
Plus précisément, les produits précités sortant par la conduite 4 forment deux catégories de produits, et à savoir d'une part des produits solides non extractibles à l'eau (cellulose et lignine essentiellement), et des produits solubles dans l'eau (pentosanes et pentoses essentiellement) qui constituent la matière première permettant de fabriquer du furfural. Ces produits constituant la pulpe et formant une pâte sont envoyés par la conduite 4 dans l'unité B pour notamment en extraire les pentosanes et les pentoses. More precisely, the aforementioned products leaving via line 4 form two categories of products, namely, on the one hand, solid products which cannot be extracted with water (mainly cellulose and lignin), and products which are soluble in water (pentosans and pentoses essentially) which constitute the raw material allowing to manufacture furfural. These products constituting the pulp and forming a paste are sent via line 4 to unit B in particular to extract the pentosans and pentoses therefrom.
Dans l'unité B, la pulpe ou pâte est lavée avec de l'eau introduite par un conduit 5 pour en extraire les pentosanes et les pentoses qui sont des produits solubles. Cette extraction est de préférence effectuée en plusieurs étages à contre-courant de façon à en augmenter l'efficacité, à réduire la consommation d'eau et à augmenter dans le filtrat la teneur en pentosanes extraits. In unit B, the pulp or paste is washed with water introduced through a line 5 to extract the pentosans and pentoses which are soluble products. This extraction is preferably carried out in several stages against the current so as to increase its efficiency, to reduce the consumption of water and to increase in the filtrate the content of pentosans extracted.
Dans l'unité B, on sépare par filtration les pentosanes et les pentoses acheminés vers l'unité C par une conduite 6, d'un résidu ou gâteau destiné à constituer un aliment nutritif pour le bétail, qui est évacué par une canalisation 7. In unit B, the pentosans and the pentoses sent to unit C via a line 6 are separated by filtration from a residue or cake intended to constitute a nutritious feed for livestock, which is evacuated through a line 7.
Un vide d'environ 800 à 200 mm de mercure dans l'unité B est nécessaire, et cela, selon la matière végétale qui est traitée. La filtration s'effectue suivant une température comprise entre 30 et 800 C, et de préférence entre 50 et 600C pour favoriser l'extraction des monomères que sont les pentoses, et des oligomères que sont les pentosanes. On insistera ici sur le fait que l'unité B permet avantageusement d'obtenir simultanément un filtrat de pentosanes et pentoses qui se prête parfaitement à la fabrication ultérieure de furfural, et un résidu solide formant un aliment nutritif pour le bétail à base de lignine et de cellulose qui a acquis d'excellentes propriétés de digestibilité. A vacuum of about 800 to 200 mm of mercury in unit B is required, depending on the plant material being treated. Filtration is carried out at a temperature between 30 and 800 C, and preferably between 50 and 600 C to promote the extraction of the monomers that are pentoses, and oligomers that are pentosans. It will be emphasized here that unit B advantageously makes it possible simultaneously to obtain a filtrate of pentosans and pentoses which lends itself perfectly to the subsequent manufacture of furfural, and a solid residue forming a nutritious feed for livestock based on lignin and cellulose which has acquired excellent digestibility properties.
On ajoutera qu'en amont de l'unité B, on procède à une introduction d'acide par une conduite 8 dans la ligne 4 de transport de la pulpe ou pâte sortant de l'unité de vapo-craquage A et envoyée vers l'unité B. It will be added that upstream of the unit B, an acid is introduced via a line 8 into the line 4 for transporting the pulp or paste leaving the steam-cracking unit A and sent to the unit B.
Cet acide peut être de l'acide phosphorique ou acétique qui acidifie très légèrement la pulpe ou pâte diluée passant dans la conduite 4. Cet acide peut représenter entre 0,5 et 5% en poids de la matière sèche, c'est-à-dire de l'équivalent sec de la matière sortant de l'unité A de vapo-craquage. This acid can be phosphoric or acetic acid which slightly acidifies the diluted pulp or paste passing through line 4. This acid can represent between 0.5 and 5% by weight of the dry matter, that is to say say the dry equivalent of the material leaving unit A of steam cracking.
Cette injection d'acide en amont de l'unité B augmente de manière surprenante la solubilité des pentosanes qui seront par la suite traités pour produire le furfural. This injection of acid upstream of unit B surprisingly increases the solubility of the pentosans which will subsequently be treated to produce furfural.
L'acide phosphorique ou acétique injecté en aval du vapo-craquage (A) et immédiatement en amont du lavage (B) agit à la manière d'un catalyseur de la réaction d'hydrolyse qui suit (C5H804) n + n H20 H+ n C5H1005. The phosphoric or acetic acid injected downstream of the steam cracking (A) and immediately upstream of the washing (B) acts in the manner of a catalyst for the following hydrolysis reaction (C5H804) n + n H20 H + n C5H1005.
D'autres acides, tels que par exemple les acides sulfurique, chlorhydrique, ou nitrique peuvent être utilisés, mais les acides phosphorique ou acétique présentent l'avantage, à faible concentration, d'être comestibles et c'est pourquoi ils seront à ce titre, préférés. Other acids, such as for example sulfuric, hydrochloric or nitric acids can be used, but phosphoric or acetic acids have the advantage, at low concentration, of being edible and that is why they will be used as such. , preferred.
Au cours du lavage dans l'unité B, une grande partie de l'acide, jusqu'à environ 75 à 90% de la quantité initiale, passe dans le filtrat 6 qui constitue l'alimentation de l'unité C de production de furfural. Ce processus de lavage avec acide permet d'extraire environ 85 à 95% des pentosanes et des pentoses, la quantité de pentosanes et de pentoses étant augmentée d'environ 3 à 5% grâce à l'addition d'acide étant entendu, comme expliqué plus haut, que l'apport d'acide n'affecte aucunement la digestibilité et les qualités organoleptiques de la matière nutritive sortant par la conduite 7 de l'unité B. During the washing in unit B, a large part of the acid, up to approximately 75 to 90% of the initial amount, passes into the filtrate 6 which constitutes the feed to the unit C for producing furfural . This acid washing process makes it possible to extract approximately 85 to 95% of the pentosans and pentoses, the amount of pentosans and pentoses being increased by approximately 3 to 5% by virtue of the addition of acid being understood, as explained above, that the acid supply in no way affects the digestibility and the organoleptic qualities of the nutritive matter leaving via line 7 of unit B.
Dans l'unité C qui sera maintenant décrite en détail en se reportant à la figure 2, les pentosanes seront transformés en pentoses et les pentoses en furfural qui sortira de l'unité C par la conduite 9 pour être envoyé à la distillation D. In unit C which will now be described in detail with reference to FIG. 2, the pentosans will be transformed into pentoses and the pentoses into furfural which will leave unit C via line 9 to be sent to distillation D.
Plus précisément, le filtrat 6 est pompé par une pompe P à une pression comprise entre environ 10 et 25 bars et, après préchauffage dans un échangeur 13 à une température comprise entre 150 et 2100C, est envoyé par une conduite 14 en tête d'une enceinte de réaction 15 qui, suivant un exemple de réalisation, est une colonne à plateaux 16. More specifically, the filtrate 6 is pumped by a pump P at a pressure between about 10 and 25 bars and, after preheating in an exchanger 13 at a temperature between 150 and 2100C, is sent through a pipe 14 at the head of a reaction chamber 15 which, according to an exemplary embodiment, is a column with plates 16.
Un complément d'acide, qui peut être de l'acide sulfurique, phosphorique, nitrique ou chlorhydrique à une concentration en acide comprise entre environ 0,05 et 0,8
N, est introduit dans l'unité C par une conduite 11. Plus précisément et comme on le voit sur la figure 2, ce complément d'acide est introduit, grâce à une pompe 17 sur le conduit 11 dans l'enceinte ou colonne 15 par un conduit 18 qui se divise de préférence en une pluralité de portions de conduites 18a avec vannes 19, débouchant chacune au-dessus d'un plateau 16 de l'enceinte 15.An additional acid, which can be sulfuric, phosphoric, nitric or hydrochloric acid at an acid concentration of between approximately 0.05 and 0.8
N, is introduced into unit C via a pipe 11. More precisely and as can be seen in FIG. 2, this additional acid is introduced, by means of a pump 17 on the pipe 11 into the enclosure or column 15 by a duct 18 which is preferably divided into a plurality of portions of ducts 18a with valves 19, each opening out above a plate 16 of the enclosure 15.
On peut effectuer un prélèvement sur ce complément d'acide pour l'envoyer dans le filtrat passant dans la conduite 6, 14 et arrivant en tête de l'enceinte 15. A cet effet, on peut prévoir une portion de conduite 20 avec vanne 20a reliant la conduite 18 de transport d'acide à la conduite 14 située en aval de l'échangeur 13 et acheminant le filtrat à la colonne 15. On peut également prévoir une portion de conduite 21 reliant la conduite 18 à la conduite 6 de transport du filtrat située en amont de l'échangeur 13. L'une et/ou l'autre conduite 20, 21 peuvent être utilisées dans l'unité C. We can take a sample of this additional acid to send it to the filtrate passing through line 6, 14 and arriving at the top of the enclosure 15. For this purpose, we can provide a portion of line 20 with valve 20a connecting the acid transport pipe 18 to the pipe 14 located downstream of the exchanger 13 and conveying the filtrate to the column 15. A portion of pipe 21 can also be provided connecting the pipe 18 to the pipe 6 for transporting the filtrate located upstream of the exchanger 13. One and / or the other line 20, 21 can be used in unit C.
En fond de colonne 15, de la vapeur d'eau est envoyée par une conduite 12 et, comme on le voit bien sur la figure 2, les effluents liquides sortant de la colonne 15 quittent cette colonne par la conduite 22, et subissent un échange de chaleur, dans l'échangeur 13, avec le filtrat 6 passant dans la colonne 15, pour être finalement évacués par la conduite 10. At the bottom of column 15, water vapor is sent through a line 12 and, as can be seen in FIG. 2, the liquid effluents leaving column 15 leave this column through line 22, and undergo an exchange heat, in the exchanger 13, with the filtrate 6 passing through the column 15, to be finally evacuated via the pipe 10.
En tette de la colonne ou enceinte 15, grâce au strippage continu à la vapeur, du furfural en phase vapeur est produit au fur et à mesure de la transformation des pentoses en furfural, et est évacué par une conduite 23. At the top of the column or enclosure 15, thanks to continuous steam stripping, furfural in the vapor phase is produced as the pentoses are transformed into furfural, and is evacuated via a line 23.
On notera ici que le liquide dans l'enceinte de réaction 15 y séjourne pendant un temps compris entre 1 et 10 minutes et est chauffé par la vapeur d'entrainement à une température comprise entre environ 170 et 2300C. It will be noted here that the liquid in the reaction chamber 15 stays there for a time of between 1 and 10 minutes and is heated by the entrainment steam to a temperature between about 170 and 2300C.
Il est important d'insister sur le fait que l'injection d'acide dans la colonne 15, le temps de séjour du liquide dans cette colonne et le strippage continu à la vapeur permettront avantageusement d'effectuer une réaction d'hydrolyse complète des pentosanes en pentoses et d'obtenir un excellent rendement de production de furfural sortant en tête de l'enceinte 15 par le conduit 23. It is important to emphasize that the injection of acid into column 15, the residence time of the liquid in this column and the continuous stripping with steam will advantageously allow a complete hydrolysis reaction of the pentosans to be carried out. in pentoses and to obtain an excellent yield of furfural production leaving at the head of the enclosure 15 via the conduit 23.
Les vapeurs de furfural et d'eau passant dans la conduite 23 sont condensées dans un train d'échangeurs 24, 25 et 26 pour finalement produire un liquide final sortant par la conduite 9 pour aller vers la distillation
D, comme on le voit bien sur les figures 1 et 2. The vapors of furfural and water passing through line 23 are condensed in a train of exchangers 24, 25 and 26 to finally produce a final liquid leaving through line 9 to go to the distillation
D, as can be seen in Figures 1 and 2.
De l'eau déminéralisée et convenablement traitée est envoyée à l'unité par la conduite 27. Cette eau est préchauffée par passage dans l'échangeur 25, mélangée en 28 à des condensats recirculés par une pompe 29 à partir d'un ballon de chaudière 30, et partiellement vaporisée dans l'échangeur 24. Le mélange de vapeur et de condensats sortant par la conduite 31 à une pression comprise entre environ 3 et 5 bars absolus, est séparé dans le ballon 30 pour former une phase vapeur évacuée par la conduite 32 et une phase liquide envoyée à la pompe 29 par le conduite 33. Demineralized and suitably treated water is sent to the unit via line 27. This water is preheated by passage through the exchanger 25, mixed at 28 with condensates recirculated by a pump 29 from a boiler tank 30, and partially vaporized in the exchanger 24. The mixture of steam and condensate leaving via line 31 at a pressure of between approximately 3 and 5 bar absolute, is separated in the balloon 30 to form a vapor phase discharged through the line 32 and a liquid phase sent to the pump 29 via the line 33.
A la sortie de l'échangeur 25, un sousrefroidissement de la solution aqueuse de furfural est réalisé dans l'échangeur 26 traversé par une voie 34 d'eau de refroidissement. At the outlet of the exchanger 25, a sub-cooling of the aqueous furfural solution is carried out in the exchanger 26 crossed by a path 34 of cooling water.
On remarquera ici que la quantité de vapeur basse pression passant dans le conduite 32 peut représenter de 60 à 90% de la vapeur haute pression utilisée dans l'enceinte ou colonne d'entralnement 15. It will be noted here that the quantity of low pressure steam passing through the pipe 32 can represent from 60 to 90% of the high pressure steam used in the enclosure or entrainment column 15.
Ceci constitue un avantage considérable du procédé en ce que la vapeur basse pression est utilisable par exemple dans l'unité D de purification du furfural.This constitutes a considerable advantage of the process in that the low pressure steam can be used for example in the unit D for purifying furfural.
Revenant à la figure 1, on voit que la solution de furfural 9 sortant de l'unité C qui vient d'être décrite en détail, est mélangée à des condensats de vapeur d'eau riches en furfural qui sont acheminés par une ligne 35 reliant l'unité A à la conduite 9 au point 36. La solution de furfural est ensuite acheminée par le conduit 37 à l'unité D pour être purifiée. Cette unité de purification du furfural est d'un type connu en soi et utilise par exemple une distillation azéotropique, une décantation, une déshydratation sous vide puis une purification finale par distillation du furfural. Returning to FIG. 1, it can be seen that the furfural solution 9 leaving unit C which has just been described in detail, is mixed with water vapor condensates rich in furfural which are conveyed by a line 35 connecting unit A in line 9 at point 36. The furfural solution is then routed through line 37 to unit D to be purified. This furfural purification unit is of a type known per se and uses, for example, azeotropic distillation, decantation, vacuum dehydration and then final purification by distillation of furfural.
On a montré schématiquement sur la figure 1 les divers fluides sortant de l'unité D, et à savoir le flux de furfural purifié 38, le flux de résidus lourds et de solutions acides 39, et le flux 40 de solvants légers tels que méthanol et acétone. The various fluids leaving unit D have been shown diagrammatically in FIG. 1, namely the flow of purified furfural 38, the flow of heavy residues and acid solutions 39, and the flow 40 of light solvents such as methanol and acetone.
On a donc réalisé suivant l'invention un procédé et une installation dans lesquels les pentosanes provenant d'une unité de vapo-craquage sont tout d'abord traités par injection d'acide puis par lavage à l'eau et filtration de façon à obtenir un aliment nutritif pour le bétail et un filtrat de pentoses qui est par la suite souris à un strippage continu à la vapeur de façon à. A process and an installation were therefore carried out according to the invention in which the pentosans originating from a steam-cracking unit are first treated by injection of acid and then by washing with water and filtration so as to obtain a nutritious feed for cattle and a pentose filtrate which is subsequently mice to a continuous steam stripping so as to.
produire du furfural suivantun rendement élevé.produce furfural according to a high yield.
On comprend donc tout l'intérêt que représentent un tel procédé et une telle installation qui permettent la production combinée de furfural et d'aliment cellulosique pour le bétail. We therefore understand all the interest represented by such a process and such an installation which allow the combined production of furfural and cellulosic feed for livestock.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Of course, the invention is in no way limited to the embodiment described and illustrated, which has been given only by way of example.
C'est ainsi qu'à la place de l'enceinte de réaction ou colonne à plateaux 15, on pourrait parfaitement utiliser une suite de réacteurs agités et montés en série, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Thus, instead of the reaction chamber or column with plates 15, it is perfectly possible to use a series of reactors agitated and connected in series, without thereby departing from the scope of the invention.
Dès lors, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. Consequently, the invention includes all the technical equivalents of the means described, as well as their combinations if these are carried out according to the spirit.
Claims (12)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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CN87104684A (en) | 1988-01-27 |
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