FR3025523A1 - METHOD FOR DISTILLATION OF HARD TAR AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION - Google Patents

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Abstract

L'invention porte sur un procédé de distillation de goudron de houille comprenant une distillation primaire caractérisée en ce qu'elle comprend : . une distillation flash d'un mélange de goudron de houille déshydraté et de brai permettant d'obtenir en tête de colonne des vapeurs flashées et en fond de colonne du brai, une partie dudit brai obtenu lors de la distillation flash étant utilisée dans le mélange de goudron de houille déshydraté et de brai de départ ; . immédiatement après la distillation flash, un strippage et une rectification des vapeurs flashées permettant d'obtenir une huile pour noir de carbone et une coupe d'huile naphtalénique large, et sur le dispositif permettant sa mise en œuvre.The invention relates to a coal tar distillation process comprising a primary distillation characterized in that it comprises: a flash distillation of a mixture of dehydrated coal tar and pitch to obtain at the top of the column flashed vapors and at the bottom of the pitch column, a portion of said pitch obtained during the flash distillation being used in the mixture of dehydrated coal tar and starting pitch; . immediately after the flash distillation, a stripping and rectification flashed vapors to obtain a carbon black oil and a large naphthalenic oil cut, and on the device for its implementation.

Description

1 Procédé de distillation de goudron de houille et dispositif permettant sa mise en oeuvre Domaine de l'invention L'invention est relative à un procédé de distillation de goudron de houille visant à produire directement au niveau d'une distillation primaire trois coupes d'hydrocarbures, une coupe naphtalénique large, une huile pour noir de carbone et un brai, les deux dernières coupes étant sans alcalin ajouté.TECHNICAL FIELD The invention relates to a process for the distillation of coal tar intended to produce three hydrocarbon cuts directly at the level of a primary distillation. , a broad naphthalenic cut, a carbon black oil and a pitch, the last two cuts being without added alkali.

Examen de l'état de l'art antérieur Le goudron de houille est un mélange d'hydrocarbures aromatiques monocycliques et aromatiques polycycliques. Il est obtenu après traitement par condensation et décantation des vapeurs de pyrolyse de charbons et anthracites à la sortie des batteries de fours à coke. La phase organique récupérée à l'issue de la décantation est le goudron de houille. Le goudron de houille est un mélange complexe estimé à plus de 10000 composés différents [H.-G. Franck]. Certains sont présents en quantités plus importantes tels que le naphtalène, l'anthracène, le phénanthrène, ou des composés incluant un hétéroatome comme le carbazole ou la quinoléine. Les composés les plus lourds, présentant une température normale d'ébullition supérieure à 360°C environ, sont globalement désignés comme étant du brai. Le brai représente environ 45 à 55 % en part massique du goudron. Il ne peut pas être fractionné plus avant en coupes différenciées à l'aide de moyens traditionnels tels qu'une distillation en raison de son très grand poids moléculaire, de sa haute température d'ébullition et de sa réactivité sous l'effet de la température qui tend à le faire polymériser.Examination of the Prior Art Coal tar is a mixture of aromatic monocyclic and polycyclic aromatic hydrocarbons. It is obtained after treatment by condensation and decantation of the pyrolysis vapors of coals and anthracites at the outlet of the coke oven batteries. The organic phase recovered after decantation is coal tar. Coal tar is a complex mixture estimated at more than 10,000 different compounds [H.-G. Franck]. Some are present in larger amounts such as naphthalene, anthracene, phenanthrene, or compounds including a heteroatom such as carbazole or quinoline. The heavier compounds having a normal boiling point above about 360 ° C are generally referred to as pitch. The pitch represents about 45 to 55% by mass share of the tar. It can not be further fractionated into differentiated sections using traditional means such as distillation because of its very high molecular weight, high boiling temperature and temperature responsiveness. which tends to make it polymerize.

Les différentes coupe d'hydrocarbures issues du goudron sont définies en fonction des composés quelles contiennent : - Huile légère (LO) ou BTX, riche en benzène, toluène et xylènes, - Huile carbolique (CO), riche en phénol, crésols, indane et coumarone, - Huile naphtalénique (NO), composée principalement de naphtalène et dans une moindre mesure de xylénols, - Huile de lavage (VVO), contenant notamment les méthylnaphtalènes, - Huile anthracénique (AO), comprenant l'anthracène, le carbazole et le phénanthrène. Cette coupe peut parfois être séparée en deux coupes, huiles anthracéniques I et II, présentant des températures normales 3025523 2 moyennes d'ébullition différentes de l'ordre respectivement de 280°C environ et 340°C environ, - Huile lourde (HO), parfois appelée huile chrysénique lorsqu'elle est riche en chrysène, présentant une température normale moyenne 5 d'ébullition de l'ordre de 350-360°C, - Le brai, qui contient tous les composés de forte masse moléculaire et présentant des températures normales d'ébullition supérieures à 360°C. Le brai est caractérisé en ce qu'il est constitué de différentes résines (alpha, béta et gamma) plus ou moins solubles dans des solvants 10 sélectifs. La proportion de chacune des résines constituant le brai est un critère de qualité. Le brai est un mélange réactif. Lorsqu'il est soumis à des températures supérieures à environ 350-360°C, il tend à polymériser spontanément sous la forme d'une réaction dite de reformage ou d'auto-reformage. Cette réaction tend à faire évoluer la distribution des résines, 15 notamment en augmentant la part de résine alpha. Au-delà d'une certaine quantité de résine alpha et d'un certain équilibre entre résine béta et alpha, la qualité du brai, vis-à-vis de certaines spécifications d'usage dont les applications majoritaires de production d'anodes pour l'industrie de l'aluminium primaire, est dégradée.The different hydrocarbon fractions obtained from tar are defined according to the compounds they contain: - Light oil (LO) or BTX, rich in benzene, toluene and xylenes, - Carbolic (CO) oil, rich in phenol, cresols, indane and coumarone, - Naphthalenic (NO) oil, consisting mainly of naphthalene and to a lesser extent xylenols, - Washing oil (VVO), including methylnaphthalenes, - Anthracene oil (AO), including anthracene, carbazole and phenanthrene. This section can sometimes be separated into two sections, anthracenic oils I and II, having normal boiling temperatures different from about 280 ° C and about 340 ° C., respectively, - heavy oil (HO), sometimes called chrysenic oil when it is rich in chrysene, having a mean normal boiling temperature of the order of 350-360 ° C, - pitch, which contains all compounds of high molecular weight and having normal temperatures boiling point greater than 360 ° C. Pitch is characterized in that it consists of different resins (alpha, beta and gamma) more or less soluble in selective solvents. The proportion of each of the resins constituting the pitch is a criterion of quality. Pitch is a reactive mixture. When subjected to temperatures above about 350-360 ° C, it tends to spontaneously polymerize as a so-called reforming or self-reforming reaction. This reaction tends to change the distribution of the resins, in particular by increasing the proportion of alpha resin. Beyond a certain amount of alpha resin and a certain balance between beta and alpha resin, the pitch quality, with respect to certain specifications of use whose major applications of production of anodes for primary aluminum industry, is degraded.

20 Cette nomenclature des différents types d'huiles peut être modifiée selon les applications et les types de raffineries de goudron de houille : - l'huile pour noir de carbone (CBO) est une coupe large qui comprend en général les huiles anthracéniques et l'huile lourde. Elle peut également inclure une portion de l'huile de lavage et du brai gras. 25 - La somme de toutes les huiles de l'huile carbolique à l'huile lourde est parfois considérée comme une huile large (WFO). - Alternativement, la coupe regroupant les fractions depuis l'huile de lavage jusqu'à l'huile lourde peut être désignée comme une huile créosote (CRO).This nomenclature of the different types of oils may be modified according to the applications and types of coal tar refineries: - Carbon black oil (CBO) is a broad cut which generally includes anthracene oils and heavy oil. It may also include a portion of the wash oil and the pitch. The sum of all the oils of the heavy oil carbolic oil is sometimes considered a broad oil (WFO). Alternatively, the section combining the fractions from the washing oil to the heavy oil may be designated as a creosote oil (CRO).

30 Toutes ces dénominations peuvent varier d'une raffinerie à l'autre en fonction des usages locaux, notamment en introduisant des notions de coupes « de tête » ou d'attributs « léger » ou « lourd » caractérisant des plages de températures d'ébullitions normales successives... Différents schémas de distillation des goudrons ont été décrits et employés. A 35 titre d'exemple, on peut citer les procédés historiques Wilton et Ab der Halden, les étêtages, les distillations modernes dites « à circulation en pied de colonne » et les distillations multi-flash. Chaque schéma de distillation correspond soit à des objectifs de 3025523 3 production particuliers en matière de nombre et de qualités de coupes visées, soit à des choix réalisés en raison de limitations technologiques existant au moment de leur développement. Le plus ancien schéma de distillation continue des goudrons est décrit dans la 5 littérature comme le procédé Wilton (Fig. 1) ou Ab der Halden [Romovacek]. Il consiste en trois étapes de traitement : 1. une déshydratation du goudron brut, permettant d'obtenir un goudron déshydraté ; 2. une rectification du goudron déshydraté permettant de produire 10 plusieurs coupes d'hydrocarbures : une ou deux huiles chimiques, une huile créosote et un brai gras ; 3. selon certains modes de réalisation particuliers, le brai gras est ensuite réchauffé et maintenu dans un réacteur de polymérisation ou maturateur afin de modifier de façon contrôlée ses propriétés en maitrisant 15 l'avancement de la polymérisation du brai. La variante Ab der Halden se différentie de celle de Wilton opérée sous pression atmosphérique par l'ajout d'un entrainement à la vapeur. Elle permet d'obtenir un meilleur épuisement du brai ainsi qu'un meilleur contrôle de ses propriétés intrinsèques. En effet, à point de ramollissement final du brai identique, le fond de colonne dans la 20 configuration Ab der Halden est plus froid que dans la configuration Wilton, ce qui permet de limiter la polymérisation spontanée et incontrôlée du brai. Les deux procédés Wilton et Ab der Halden sont en général opérés sur un seul équipement de distillation. Ils ont l'avantage d'être simple et robustes mais ne permettent pas une montée en capacité au-delà d'environ 100 000 tonnes par an de goudron déshydraté. En outre, la 25 qualité des coupes collectées et les rendements de récupération ne sont pas optimums. On notera que l'étape de déshydratation est un traitement préliminaire du goudron brut commun à tous les procédés de distillation continue des goudrons. Lorsque l'objectif n'est pas de produire principalement des huiles chimiques, des variantes simplifiées de ces procédés sont utilisables. L'homme de l'art y fait référence 30 sous les termes de procédés d'étêtage ou de « topping ». Dans ces modes de réalisation, la déshydratation est suivie d'une distillation simplifiée dont le seul but est de séparer une phase légère d'une phase lourde. Pour les goudrons pauvres en phénols, H.G. Franck décrit un « topping » sous entrainement à la vapeur permettant de récupérer le naphtalène en tête de colonne et un goudron lourd en fond de colonne (Fig. 35 2). Ce dernier est ensuite employé comme un fuel. Une unité de distillation implantée à Hamilton, Canada, est décrite dans [Kirk] comme permettant de séparer au cours d'un « topping » sous vide une fraction huileuse regroupant tous les composés de point de 3025523 4 distillation normale entre 140°C et environ 340-350°C et un brai gras en pied de colonne (Fig. 3). La fraction huileuse est employée comme un fuel carbochimique comparable par exemple aux carburants de classe FA à FE selon la norme NF EN 14156. Les propriétés du brai gras peuvent être ajustées en procédant à une coupe de propreté 5 intermédiaire permettant d'ajuster le point de ramollissement en retirant un peu d'huile lourde. Cette coupe de propreté ne représente que 1 à 5% maximum de l'alimentation en goudron. Une partie du brai gras est ensuite recyclée dans l'alimentation de la colonne de distillation après avoir été vieillie/reformée dans un maturateur. Le reste du brai gras représente la production nette en sortie d'unité.All these denominations may vary from one refinery to another according to local usage, in particular by introducing notions of "head" cuts or "light" or "heavy" attributes characterizing boiling temperature ranges. successive normal ... Different distillation schemes of tars have been described and used. By way of example, mention may be made of the Wilton and Ab der Halden historical processes, the headings, the modern distillations known as "circulation at the bottom of column" and the multi-flash distillations. Each distillation scheme corresponds either to specific production objectives in terms of number and quality of cuts targeted or to choices made due to technological limitations existing at the time of their development. The oldest continuous distillation scheme for tars is described in the literature as the Wilton process (Fig. 1) or Ab der Halden [Romovacek]. It consists of three stages of treatment: 1. dehydration of the crude tar, to obtain a dehydrated tar; 2. a rectification of dehydrated tar to produce several cuts of hydrocarbons: one or two chemical oils, a creosote oil and a pitch; 3. In some particular embodiments, the pitch is then reheated and held in a polymerization reactor or maturation reactor to controllably modify its properties by controlling the progress of the pitch polymerization. The Ab der Halden variant differs from that of Wilton operated under atmospheric pressure by the addition of a steam train. It makes it possible to obtain a better exhaustion of the pitch as well as a better control of its intrinsic properties. In fact, at the final softening point of the identical pitch, the bottom of the column in the Ab der Halden configuration is cooler than in the Wilton configuration, which makes it possible to limit the spontaneous and uncontrolled polymerization of the pitch. Both Wilton and Ab der Halden processes are usually operated on a single distillation equipment. They have the advantage of being simple and robust but do not allow a rise in capacity beyond about 100,000 tonnes per year of dehydrated tar. In addition, the quality of the collected sections and the recovery yields are not optimal. It will be appreciated that the dehydration step is a preliminary treatment of crude tar common to all continuous distillation processes of tars. When the objective is not primarily to produce chemical oils, simplified variants of these processes are usable. Those skilled in the art refer to it as topping or topping processes. In these embodiments, the dehydration is followed by a simplified distillation whose sole purpose is to separate a light phase from a heavy phase. For phenol-poor tars, H.G. Franck describes steamed "topping" to recover naphthalene at the column head and heavy tar at the bottom of the column (Fig. 2). The latter is then used as a fuel. A distillation unit located in Hamilton, Canada, is described in [Kirk] as being able to separate during a vacuum "topping" an oily fraction containing all the compounds of normal distillation point between 140 ° C and about 340-350 ° C and a pitch at the bottom of the column (Fig. 3). The oily fraction is used as a carbochemical fuel comparable, for example, with fuels of class FA to FE according to standard NF EN 14156. The properties of the pitch can be adjusted by performing an intermediate cleaning cut allowing the point of rotation to be adjusted. softening by removing some heavy oil. This cleanliness cut represents only 1 to 5% maximum of the tar feed. Part of the fatty pitch is then recycled to the feed of the distillation column after being aged / reformed in a maturator. The rest of the fat pitch represents the net output at the end of the unit.

10 Lorsque le nombre de fractions d'hydrocarbures à récupérer est augmenté et que des impératifs de rendement de récupération ou de qualité plus importants se font jour, les unités de distillation des goudrons évoluent vers de systèmes plus complexes. Le procédé original employé à Clairton (Fig. 4) et décrit dans [Kirk] est un exemple de ce type d'évolution. Après la déshydratation, la distillation continue est opérée sur 15 plusieurs colonnes de fractionnement en série. Chaque colonne permet de récupérer une coupe d'hydrocarbure particulière, sa qualité étant notamment ajustée en contrôlant le taux de reflux de chaque colonne de distillation. Le fond de colonne est ensuite envoyé dans la colonne suivante où il est soumis à une distillation supplémentaire permettant de récupérer la coupe suivante et ainsi de suite. Les coupes d'hydrocarbures 20 sont récupérées selon un ordre correspondant à une température d'ébullition normale croissante. Le brai est récupéré en pied de la dernière colonne après être passé successivement dans chaque appareil de distillation. Le brai a donc un temps de séjour relativement long et subit une histoire thermique qui contribue à sa polymérisation spontanée et incontrôlée. Afin de limiter le stress thermique associé, les différents 25 équipements sont opérés sous pression réduite, ce qui permet de diminuer la température de pied de colonne et de mitiger, mais en partie seulement, l'auto-reformage du brai. Cette mitigation de l'auto-reformage est en effet seulement partielle car elle est influencée par les modulations de capacité des unités de distillation : les fonds de colonnes agissent comme des réacteurs de polymérisation du brai à recyclage.As the number of hydrocarbon fractions to be recovered is increased and requirements for higher recovery efficiency or quality become apparent, the tars distillation units evolve to more complex systems. The original method employed at Clairton (Fig. 4) and described in [Kirk] is an example of this type of evolution. After the dehydration, the continuous distillation is carried out on several fractionation columns in series. Each column makes it possible to recover a particular hydrocarbon cut, its quality being adjusted in particular by controlling the reflux ratio of each distillation column. The bottom of the column is then sent to the next column where it is subjected to further distillation to recover the next cut and so on. The hydrocarbon cuts are recovered in an order corresponding to an increasing normal boiling temperature. The pitch is recovered at the bottom of the last column after passing successively in each distillation apparatus. The pitch therefore has a relatively long residence time and undergoes a thermal history which contributes to its spontaneous and uncontrolled polymerization. In order to limit the associated thermal stress, the different equipment is operated under reduced pressure, which makes it possible to reduce the temperature of the column foot and to mitigate, but only in part, the self-reforming of the pitch. This self-reforming mitigation is indeed only partial because it is influenced by the capacity modulations of the distillation units: the column bottoms act as polymerization reactors for recycling pitch.

30 Lorsque la capacité de l'unité est diminuée, le temps de séjour dans le fond des colonnes augmente mécaniquement. A faible capacité, le brai est donc plus reformé qu'à haute capacité. En cas de modulation de charge, la qualité du brai et la qualité des huiles ne peuvent donc pas être maintenues simultanément et des arbitrages peuvent être requis quant aux qualités et productivités de certains produits/coupes à sacrifier au 35 bénéfice d'autres. Ce type de distillation est souvent décrit dans la littérature comme une distillation à circulation en pied de colonne ou « bottom circulation distillation » [Romovacek].When the capacity of the unit is decreased, the residence time in the bottom of the columns increases mechanically. At low capacity, the pitch is therefore more reformed than high capacity. In the case of load modulation, the pitch quality and the quality of the oils can not therefore be maintained simultaneously and arbitrations may be required as to the qualities and productivities of certain products / cuts to be sacrificed for the benefit of others. This type of distillation is often described in the literature as column bottom distillation or "bottom circulation distillation" [Romovacek].

3025523 5 Afin de pallier les inconvénients de la distillation à circulation en pied de colonne, une stratégie alternative consiste à employer une technique de distillation flash ou multi flash (Fig. 5 - [H.-G. Franck]). Dans ce type de procédé, la déshydratation est suivie d'un premier flash dit distillation primaire. Il permet de séparer un brai plus ou moins 5 gras d'une fraction huileuse au plus tôt dans le procédé. Comme pour l'exemple de distillation implantée à Hamilton, une coupe de propreté permettant de récupérer une faible quantité d'huile anthracénique Il ou une huile lourde permet d'ajuster les propriétés du brai collecté en pied de colonne. Ce soutirage intermédiaire produit une huile lourde assimilable à une huile pour noir de carbone. Toutefois les tonnages restent 10 très faibles : ces coupes sont en fait des coupes dites de « propreté » permettant seulement de caller une différenciation de qualité nette du brai, notamment en abaissant la quantité d'huiles volatiles résiduelles. En conséquence ces coupes de « propreté » ne représentent que quelques pourcents (1 à 5% en masse) de l'alimentation en goudron alors que l'objectif de productivité est de l'ordre de 20 pourcent en masse pour une 15 distillation de goudron produisant une huile pour noir de carbone. Les huiles collectées en tête sont ensuite traitées par une distillation fractionnée permettant de récupérer différentes coupes. Selon les cas, la distillation primaire est opérée sous pression atmosphérique comme décrit dans le brevet chinois CN 102161901B, sous pression réduite [Ullmann] ou sous entrainement à la vapeur comme 20 dans le schéma de distillation continu Ab der Halden pour les capacités supérieures à 100 000 tonnes par an. L'emploi de stratégies de distillation sous pression réduite ou entrainement à la vapeur permettent de diminuer le stress thermique sur le brai. A l'issue de la distillation sous entrainement à la vapeur, les huiles collectées en têtes sont lavées, condensées et déshydratées alors que les condensats aqueux sont strippés.In order to overcome the drawbacks of bottom-column distillation, an alternative strategy is to employ a flash or multi-flash distillation technique (Fig. 5 - [H.-G. Franck]). In this type of process, the dehydration is followed by a first flash called primary distillation. It makes it possible to separate a more or less fatty pitch from an oily fraction at the earliest point in the process. As for the example of Hamilton-based distillation, a cleanliness cut allowing a small amount of anthracene oil II or a heavy oil to be recovered makes it possible to adjust the properties of the pitch collected at the bottom of the column. This intermediate withdrawal produces a heavy oil comparable to a carbon black oil. However tonnages remain very low: these cuts are in fact so-called "cleanliness" cuts allowing only caller differentiation net quality of the pitch, including lowering the amount of residual volatile oils. Consequently, these "cleanliness" cuts represent only a few percent (1 to 5% by weight) of the tar feed while the productivity objective is of the order of 20 percent by weight for a tar distillation. producing a carbon black oil. The oils collected at the top are then treated by fractional distillation to recover different cuts. Depending on the case, the primary distillation is carried out under atmospheric pressure as described in Chinese patent CN 102161901B, under reduced pressure [Ullmann] or under steam distillation as in the continuous distillation scheme Ab der Halden for capacities greater than 100 000 tons a year. The use of distillation strategies under reduced pressure or steaming can reduce heat stress on the pitch. After distillation under steam distillation, the oils collected in heads are washed, condensed and dehydrated while the aqueous condensates are stripped.

25 Ces différentes opérations ont lieu simultanément, ce qui permet ainsi : - de récupérer les espèces corrosives dans les condensats aqueux, et donc d'augmenter les durées de vie des équipements et colonnes de la distillation fractionnée des huiles, par rapport à la durée de vie des technologies alternatives ; 30 - de récupérer les organiques qui se seraient autrement solubilisés dans l'eau, ce qui permet ainsi d'éviter des pertes significatives de rendement qui auraient lieu autrement à cause de la mise en contact entre les phases aqueuses et organique ; - de déshydrater la phase organique, ce qui n'induira pas de perte 35 de rendement supplémentaire au niveau des têtes de colonnes de distillation fractionnée des huiles situées à l'aval en raison de la formation d'azéotropes volatiles eau/composés du goudron.These different operations take place simultaneously, which thus makes it possible: - to recover the corrosive species in the aqueous condensates, and thus to increase the lifetimes of the equipment and columns of the fractional distillation of the oils, with respect to the duration of life of alternative technologies; Recovering the organic substances which would otherwise have dissolved in the water, which thus makes it possible to avoid significant losses of yield which would otherwise take place because of the bringing into contact between the aqueous and organic phases; dehydrating the organic phase, which will not induce additional yield loss at the fractional distillation column heads of the downstream oils due to the formation of volatile water / tar compound azeotropes.

3025523 6 Le brai récupéré en pied de colonne peut ensuite être polymérisé sous conditions contrôlées de température, pression et temps de séjour dans un ou plusieurs réacteurs de reformage en série et ce afin d'ajuster ses propriétés. La distillation primaire opérée sous pression réduite est immédiatement suivie 5 d'une distillation fractionnée. Celle-ci est réalisée à l'aide d'un train de distillation composé de plusieurs colonnes en série avec la distillation primaire. Les colonnes sont alimentées en phase vapeur directement. Les reflux sont contrôlés par recirculations des pieds des colonnes aval vers les colonnes amont. Les espèces corrosives n'étant pas récupérées avant la distillation fractionnées, ces pieds de colonnes doivent être 10 refroidis et lavés à l'eau. Ceci induit un mouillage des reflux. Une partie des composés du goudron formant des azéotropes avec l'eau, la fuite d'eau au sein des vapeurs en tête de la dernière colonne induit une contribution à une perte de rendement par rapport à la distillation sous entrainement à la vapeur. Les huiles sont récupérées dans l'ordre décroissant de leur température d'ébullition normale. Dans le schéma proposé par [H.- 15 G. Franck] ou [Ullmann], la source de vide se propage depuis la dernière colonne de distillation fractionnée jusqu'à la première colonne de distillation primaire. En raison des pertes de charges tout le long des colonnes, la pression résultante en pied de colonne primaire peut ne pas être suffisamment basse pour permettre un épuisement du brai comparable à celui obtenu par exemple au cours d'une distillation primaire avec 20 entrainement à la vapeur. Le brai produit peut alors être un peu plus gras que requis et une unité aval supplémentaire d'épuisement par flash additionnel peut s'avérer nécessaire selon les propriétés visées. Alternativement, et comme pour la distillation primaire sous entrainement à la vapeur, le brai collecté en pied de colonne peut ensuite être soumis à un traitement de reformage supplémentaire.The pitch recovered at the bottom of the column may then be polymerized under controlled conditions of temperature, pressure and residence time in one or more reforming reactors in series in order to adjust its properties. The primary distillation under reduced pressure is immediately followed by fractional distillation. This is carried out using a distillation train composed of several columns in series with the primary distillation. The columns are supplied with vapor phase directly. The reflux is controlled by recirculation of the feet of the downstream columns to the upstream columns. Since corrosive species are not recovered prior to fractional distillation, these column legs must be cooled and washed with water. This induces a wetting of the reflux. Since some of the tar compounds form azeotropes with water, the leakage of water into the vapors at the top of the last column induces a contribution to a loss of yield compared to distillation under steaming. The oils are recovered in descending order of their normal boiling point. In the scheme proposed by [H.G. Franck] or [Ullmann], the vacuum source is propagated from the last fractional distillation column to the first primary distillation column. Due to the pressure losses all along the columns, the resulting pressure at the bottom of the primary column may not be sufficiently low to allow a depletion of the pitch comparable to that obtained for example during a primary distillation with 20 training at the steam. The pitch produced may then be a little fatter than required and an additional downstream additional flash depletion unit may be required depending on the properties targeted. Alternatively, and as for primary distillation under steaming, the pitch collected at the bottom of the column can then be subjected to additional reforming treatment.

25 La distillation primaire opérée sous pression atmosphérique ne permet pas d'obtenir les mêmes taux de coupure que les distillations primaires sous entrainement à la vapeur ou sous pression réduite : le brai collecté en pied de colonne beaucoup plus léger et les huiles collectées en tête de colonne ont une plage de températures d'ébullition plus courte. Cette fraction d'huile s'arrête aux huiles de lavages (fraction 30 contenant les méthyl-naphtalènes) alors que les composés à trois cycles aromatiques ou plus restent dans le brai (anthracènes, homologues de l'anthracène et produits plus lourds). Le pied de colonne de la distillation primaire est assimilable à un goudron lourd. En conséquence, afin de produire un brai conforme aux spécifications, une seconde opération de flash est requise (Fig. 6 et 7). Le brevet CN102161901 désigne ce pied de 35 colonne sous le terme d' « huile pour noir de carbone » ; cette « huile pour noir de carbone » contient dans ce cas environ 60% de brai. Elle est ensuite distillée sous pression réduite afin de collecter le brai en pied de colonne et les huiles lourdes en tête 3025523 7 (Figure 6.a). La dénomination « huile pour noir de carbone » employée est toutefois trompeuse car non conforme à l'usage de l'homme de l'art et aux spécifications des industries l'employant. En effet les huiles ainsi identifiées doivent répondre à un cahier des charges strict notamment vis-à-vis de leur pouvoir de cokéfaction (évalué à l'aide 5 d'un indice BMCI - « Bureau of Mines Coking Index »). La valeur du BMCI est, au-delà d'une certaine teneur en brai estimée à 30%, pénalisée par la quantité de brai. Le procédé décrit dans CN102161901 n'est finalement qu'une version modifiée des procédés de « topping », agrémentée d'une unité de séparation supplémentaire traditionnelle n'apportant aucun élément particulier de performance remarquable ou non 10 évident. Ainsi, CN102161901 décrit une mise en oeuvre d'un concept ancien (tel qu'illustré sur la Figure 7 - [Romovacek]) en y apportant des modifications accessibles à l'homme de l'art. Afin de limiter les phénomènes de corrosion des matériaux constitutifs des équipements, les différents procédés décrits précédemment ont recours à des ajouts de 15 bases neutralisantes afin de traiter soit le goudron brut, soit certaines coupes d'huiles. Les bases neutralisantes employées sont en général, et dans cet ordre de priorité, de la soude, des carbonates de sodium, de la potasse, des carbonates de potassium ou de calcium. Selon le type de procédé, l'ajout est réalisé à un point différent. Les sels de sodium, potassium ou calcium formés suite à ces ajouts ne sont pas volatils. Ils ont 20 alors tendance à se concentrer dans les fractions lourdes. Si ces fractions possèdent une limite haute autorisée imposée par leurs spécifications, la quantité maximale d'agent neutralisant est alors limitée. Les procédés de distillation continue des goudrons de type « à circulation en pied de colonne » requièrent que l'ajout soit réalisé dans le goudron d'alimentation. En 25 conséquence les sels se concentrent dans le brai. Le brai étant soumis à une spécification contraignante sur la quantité de sodium maximale acceptable (500 ppm maximum, 250 ppm en général), la quantité de sels contenant l'ion sodium qui peut être ajoutée est donc limitée. En outre, le goudron contient déjà du sodium ce qui diminue encore un peu plus la quantité de neutralisant autorisée. De fait, dans ce schéma de 30 fonctionnement, la neutralisation ne peut être totale. Dans un schéma multi-flash sous pression réduite, la neutralisation est effectuée sur le reflux de la première colonne de distillation fractionnée, reflux constitué par la fraction « huile de lavage ». Comme évoqué précédemment, ceci induit une introduction d'eau contribuant à une perte de rendement. En outre, ceci ne permet pas de traiter la totalité des espèces corrosives, 35 les huiles vaporisées introduites dans la colonne de fractionnement menant à la production d'huile naphtalénique étant chargées en une quantité non négligeable d'espèces entrainant une corrosion sélective dans la plage de températures 180-220°C.The primary distillation operated under atmospheric pressure does not make it possible to obtain the same cut-off rates as the primary distillations under steam or under reduced pressure: the pitch collected at the bottom of the column is much lighter and the oils collected at the top of the column. column have a shorter boiling temperature range. This fraction of oil stops with the washing oils (fraction containing the methyl-naphthalenes) whereas the compounds with three or more aromatic rings remain in the pitch (anthracenes, homologues of the anthracene and heavier products). The foot of the column of the primary distillation is comparable to a heavy tar. Therefore, in order to produce a pitch that meets the specifications, a second flash operation is required (Figures 6 and 7). CN102161901 refers to this foot of the column as "carbon black oil"; this "carbon black oil" contains in this case about 60% pitch. It is then distilled under reduced pressure in order to collect the pitch at the bottom of the column and the heavy oils at the top 3025523 7 (Figure 6.a). The name "oil for carbon black" used is however misleading because not in accordance with the practice of those skilled in the art and the specifications of the industries employing it. Indeed, the oils thus identified must meet strict specifications especially with respect to their coking power (evaluated using a BMCI index - "Bureau of Mines Coking Index"). The value of the BMCI is, beyond a certain pitch content estimated at 30%, penalized by the amount of pitch. The method described in CN102161901 is ultimately only a modified version of "topping" processes, embellished with a traditional additional separation unit providing no particular element of remarkable or non-obvious performance. Thus, CN102161901 describes an implementation of an old concept (as illustrated in Figure 7 - [Romovacek]) by making modifications accessible to those skilled in the art. In order to limit the corrosion phenomena of the materials constituting the equipment, the various processes described above resort to additions of neutralizing bases in order to treat either crude tar or certain oil cuts. The neutralizing bases employed are in general, and in this order of priority, sodium hydroxide, sodium carbonates, potassium hydroxide, potassium carbonates or calcium carbonates. Depending on the type of process, the addition is made at a different point. The sodium, potassium or calcium salts formed as a result of these additions are not volatile. They then tend to concentrate in the heavy fractions. If these fractions have a high permissible limit imposed by their specifications, then the maximum amount of neutralizing agent is limited. The processes for the continuous distillation of "bottom-of-column circulation" type tars require that the addition be carried out in the feed tar. As a result, the salts concentrate in the pitch. Since the pitch is subject to a binding specification on the maximum acceptable amount of sodium (500 ppm maximum, 250 ppm in general), the amount of salts containing the sodium ion that can be added is therefore limited. In addition, the tar already contains sodium which further decreases the amount of neutralizer allowed. In fact, in this scheme of operation, the neutralization can not be complete. In a multi-flash scheme under reduced pressure, the neutralization is carried out on the reflux of the first fractional distillation column, reflux constituted by the fraction "washing oil". As mentioned above, this induces a water introduction contributing to a loss of yield. In addition, this does not make it possible to treat all the corrosive species, the vaporized oils introduced into the fractionation column leading to the production of naphthalenic oil being loaded in a non negligible quantity of species causing selective corrosion in the range. temperatures of 180-220 ° C.

3025523 8 La neutralisation n'est donc que partielle. Enfin, le sodium étant non volatil, il ne peut pas être introduit en quantités trop importantes. En effet, le sodium a tendance à se concentrer dans les phases condensées qui refluent vers les coupes d'huile anthracénique I, Il et le brai.The neutralization is therefore only partial. Finally, since sodium is nonvolatile, it can not be introduced in too large quantities. Indeed, the sodium tends to concentrate in the condensed phases that flow back to the sections of anthracene oil I, II and pitch.

5 Dans un schéma de production par multi-flash sous entrainement à la vapeur ou sous pression atmosphérique, la neutralisation est effectuée sur la coupe large totalement condensée soutirée en tête de colonne primaire. Dans ces schémas de production, les brais produits sont donc sans sodium ajouté, car seules les huiles sont traitées. Par contre, le traitement de la coupe d'huile large implique la présence de 10 sodium ajouté dans les coupes les plus lourdes issues de la distillation fractionnée : huiles anthracéniques, huiles créosote ou huiles lourdes selon les dénominations employées. Si ces huiles sont utilisées en tant qu'huile pour le noir de carbone, alors la présence de sodium, potassium ou calcium devient critique, les spécifications, 50 ppm maximum, étant jusqu'à dix fois plus sévères que pour le brai. La totalité des huiles 15 lourdes collectées ne peut donc pas être directement employée pour formuler une huile pour noir de carbone : la partie huile lourde doit être retirée par distillation et la coupe d'huile pour noir de carbone s'arrête à la fraction d'huile anthracénique II. Le sodium est ainsi purgé dans l'huile lourde, mais l'huile pour noir de carbone ainsi obtenue est plus légère et donc moins bonne vis-à-vis des spécifications notamment en matière de plage 20 de températures d'ébullition et de performances en cokéfaction. La production d'huile pour noir de carbone représente un débouché d'intérêt pour les industries de distillation des goudrons de houille. Compte tenu des configurations évoquées, si l'objectif consiste à produire une telle huile en même temps que du brai, alors une unité simple telle que la circulation en pied de colonne introduite 25 par [Romovacek] paraitrait particulièrement adaptée. Elle ne permet toutefois pas nécessairement d'atteindre le juste équilibre économique entre les huiles chimiques, le brai et l'huile pour noir de carbone, la profitabilité du procédé n'étant réalisée que sur les huiles chimiques. Le meilleur équilibre est atteint pour les procédés permettant de produire un brai présentant des propriétés stables, et dont le taux de récupération des 30 produits chimiques valorisables, i.e. principalement le naphtalène, est maximal tout en permettant une formulation d'huile pour noir de carbone dans les limites contraignantes des spécifications associées. Les deux types de procédés multi-flash sous pression réduite ou entrainement à la vapeur sont donc les plus appropriés parmi ceux décrits dans la littérature. Toutefois 35 aucun d'eux ne permet d'atteindre un optimum de performance : 3025523 9 - le procédé sous entrainement à la vapeur, en raison du mode de neutralisation employé, induit une perte d'huile lourde fortement chargée en sels qui ne peut contribuer à la formulation d'huile pour noir de carbone ; - le procédé sous pression partielle réduite ne permet pas un 5 rendement de récupération de naphtalène optimal et en cas de surdosage ou de transfert de sodium trop important au niveau de la neutralisation du reflux d'huile de lavage, les fractions d'huiles anthracéniques I et II se retrouvent contaminées en sodium ce qui mène aux mêmes conséquences que pour les huiles lourdes du procédé sous entrainement à la vapeur.In a multi-flash production scheme under steam or atmospheric pressure, the neutralization is carried out on the fully condensed broad cut withdrawn at the top of the primary column. In these production schemes, the pitches produced are therefore without added sodium, since only the oils are treated. On the other hand, the treatment of the broad oil cut implies the presence of added sodium in the heavier cuts resulting from the fractional distillation: anthracene oils, creosote oils or heavy oils according to the denominations used. If these oils are used as oil for carbon black, then the presence of sodium, potassium or calcium becomes critical, the specifications, 50 ppm maximum, being up to ten times more severe than for pitch. As a result, not all of the heavy oils collected can be directly used to formulate a carbon black oil: the heavy oil portion must be removed by distillation and the carbon black oil cut stops at the fraction of anthracene oil II. The sodium is thus purged in the heavy oil, but the carbon black oil thus obtained is lighter and therefore less good with respect to the specifications, in particular as regards the boiling temperature range and the performance characteristics. coking. The production of carbon black oil represents an outlet of interest for the coal tar distillation industries. Given the configurations mentioned, if the objective is to produce such an oil at the same time as pitch, then a simple unit such that the flow at the column bottom introduced by [Romovacek] would appear particularly suitable. However, it does not necessarily achieve the right economic balance between chemical oils, pitch and carbon black oil, the profitability of the process being achieved only on chemical oils. The best equilibrium is achieved for processes which make it possible to produce a pitch having stable properties, and whose recovery rate of recoverable chemical products, ie mainly naphthalene, is maximal while allowing a formulation of carbon black oil in the binding limits of the associated specifications. The two types of multi-flash process under reduced pressure or steam are therefore the most appropriate among those described in the literature. However, none of them makes it possible to achieve optimum performance: the steam-driven process, because of the mode of neutralization used, induces a loss of heavy oil which is highly loaded with salts which can not contribute. oil formulation for carbon black; the reduced partial pressure process does not allow an optimum recovery yield of naphthalene and in case of overdosage or too much sodium transfer in the neutralization of the washing oil reflux, the anthracene oil fractions I and II are found to be contaminated with sodium, which leads to the same consequences as for the heavy oils of the steam process.

10 En outre, quel que soit le schéma de procédé considéré, l'huile pour noir de carbone devra être formulée : ceci signifie qu'elle sera obtenue après mélange de fractions préalablement distillées. Energétiquement parlant, la puissance consommée lors de la distillation est donc gaspillée et une consommation supplémentaire visant à reconstituer un mélange sera nécessaire. Quels que soient les procédés décrits et 15 employés, il apparait qu'aucune solution décrite ne soit optimale pour permettre de produire, sur des unités de capacités supérieures à 100 000 tonnes par an en équivalent goudron déshydraté, et simultanément, les trois types de coupes : - Brai sans sodium ajouté conservant ses propriétés natives, - Huile pour noir de carbone sans sodium ajouté avec rendement 20 maximal, - Huiles chimiques, dont par exemple naphtalène, avec rendement optimal. La distillation des goudrons de houille à fins de production simultanée de brai, huile de noir de carbone et coupe naphtalénique large ultérieurement fractionnée en 25 coupes individuelles requiert donc l'utilisation d'un procédé spécialement conçu afin de permettre l'obtention de produits conformes aux spécifications et palliant les inconvénients précités. Ce procédé spécifique a été mis en place par les inventeurs et est à la base de la présente invention. Le principe de l'invention réside dans la définition d'une distillation primaire de 30 goudron de houille couplant un effet de flash et une rectification des huiles volatiles afin de produire simultanément trois coupes d'hydrocarbures polyaromatiques sans effet de vieillissement thermique et sans adjonction de sels contenant des alcalins. Les trois coupes générées conservent donc des propriétés intrinsèques issues de la matière première employée sans subir d'effet de vieillissement indésirable ni de concentration 35 de sels non volatils ajoutés pour le brai et l'huile de noir de carbone. La distillation primaire est conduite sans ajout d'alcalins et d'alcalino-terreux.In addition, whatever the process scheme considered, the carbon black oil will have to be formulated: this means that it will be obtained after mixing previously distilled fractions. Energetically, the power consumed during the distillation is wasted and additional consumption to reconstitute a mixture will be necessary. Whatever the methods described and employed, it appears that no solution described is optimal for producing, on units of capacities greater than 100,000 tons per year in dehydrated tar equivalent, and simultaneously, the three types of slices. : - Sodium-free added pitch preserving its native properties, - Sodium-free carbon black oil added with maximum yield, - Chemical oils, including for example naphthalene, with optimal yield. The distillation of coal tars for the simultaneous production of pitch, carbon black oil and large naphthalenic cut subsequently fractionated into 25 individual cuts therefore requires the use of a specially designed process to obtain products in accordance with specifications and overcoming the aforementioned drawbacks. This specific process was set up by the inventors and is the basis of the present invention. The principle of the invention lies in the definition of a primary distillation of coal tar coupling a flash effect and a rectification of the volatile oils in order to simultaneously produce three polyaromatic hydrocarbon cuts without the effect of thermal aging and without the addition of salts containing alkalis. The three generated sections thus retain intrinsic properties derived from the raw material employed without undergoing undesirable aging effect or concentration of added nonvolatile salts for pitch and carbon black oil. Primary distillation is conducted without the addition of alkalis and alkaline earths.

3025523 10 Description sommaire des figures La Figure 1 est un schéma selon l'art antérieur qui montre la configuration type d'une distillation de goudron selon le procédé Wlton. La Figure 2 est un schéma selon l'art antérieur qui montre la configuration type 5 d'une distillation de goudron selon le procédé d'étêtage. La Figure 3 est un schéma selon l'art antérieur qui montre la configuration type d'une distillation de goudron selon le procédé employé à Hamilton permettant de produire un brai et un fuel carbochimique. La Figure 4 est un schéma selon l'art antérieur qui montre la configuration type 10 d'une distillation de goudron dite à « circulation en pied de colonne » tel qu'employé à Clairton. La Figure 5 est un schéma selon l'art antérieur qui montre la configuration type d'une distillation de goudron de type multi-flash avec neutralisation des huiles sur le reflux d'huile de lavage.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1 is a diagram according to the prior art which shows the typical configuration of a tar distillation according to the Wlton method. Figure 2 is a scheme according to the prior art which shows the typical configuration of a tar distillation according to the method of topping. Figure 3 is a schematic diagram of the prior art which shows the typical configuration of a tar distillation according to the method employed in Hamilton for producing a pitch and a carbochemical fuel. Figure 4 is a schematic diagram of the prior art showing the typical configuration of so-called "bottom-of-column" tar distillation as used at Clairton. Figure 5 is a scheme according to the prior art which shows the typical configuration of a multi-flash tar distillation with oil neutralization on the wash oil reflux.

15 La Figure 6 est un schéma selon l'art antérieur qui montre la configuration type d'une distillation de goudron selon CN102161901B. La Figure 7 est un schéma selon l'art antérieur qui montre la configuration type d'une distillation de goudron dite à « circulation en pied de colonne » complétée d'un flash de brai.Figure 6 is a schematic diagram of the prior art showing the typical configuration of a tar distillation according to CN102161901B. Figure 7 is a diagram according to the prior art which shows the typical configuration of a so-called "bottom-of-column circulation" tar distillation supplemented with a pitch flash.

20 La Figure 8 est un schéma illustrant un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Description de l'invention La présente invention propose un procédé de distillation de goudron produisant 25 en une seule étape de distillation primaire trois flux : brai, huile pour noir de carbone et coupe d'huile naphtalénique large. Ledit procédé permet, de par son organisation, de produire une huile pour noir de carbone sans ajout d'alcalins d'aucune sorte (tel que Na ou K) ou alcalinoterreux (par exemple Ca). La quantité d'huile pour noir de carbone produite selon l'invention atteint des tonnages comparables ou supérieurs à ceux 30 obtenus dans une distillation des goudrons de l'état de l'art complétée par une station de formulation d'huile pour noir de carbone par mélange. Le procédé selon l'invention permet de gérer la coupure entre le brai et l'huile pour noir de carbone de manière à ajuster les propriétés du brai. Ledit procédé permet également, de par son organisation, de produire un brai sans ajout d'alcalins d'aucune sorte (tel que Na ou K) ou 35 alcalinoterreux (par exemple Ca). Il permet de moduler les productivités des trois coupes produites (brai, huile pour noir de carbone et huiles chimiques) en ajustement à la demande du marché et sans recours à des procédés de mélanges de coupes 3025523 11 d'hydrocarbures préalablement distillées. Par ailleurs, le procédé selon l'invention permet de condenser les vapeurs d'huiles chimiques et de les neutraliser sans induire de contamination menant à une perte de rendement en espèces chimiques valorisables dans les traitements aval de distillation fractionnée des huiles.Figure 8 is a diagram illustrating a device for carrying out the method according to the invention. DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a tar distillation process which produces in one primary distillation step three streams: pitch, carbon black oil, and large naphthalenic oil cut. By this method, it is possible to produce a carbon black oil without the addition of alkalis of any kind (such as Na or K) or alkaline earth metals (for example Ca). The amount of carbon black oil produced according to the invention reaches tonnages comparable to or greater than those obtained in a state-of-the-art tar distillation supplemented by a carbon black oil formulation station. by mixing. The method according to the invention makes it possible to manage the cutoff between the pitch and the carbon black oil so as to adjust the properties of the pitch. Said method also makes it possible, by its organization, to produce a pitch without adding alkalis of any kind (such as Na or K) or alkaline earth (for example Ca). It makes it possible to modulate the productivities of the three cuts produced (pitch, oil for carbon black and chemical oils) in adjustment to the market demand and without recourse to methods of blending sections of previously distilled hydrocarbons. Furthermore, the process according to the invention makes it possible to condense the chemical oil vapors and to neutralize them without inducing contamination, leading to a loss of yield of valuable chemical species in the downstream treatment of fractional distillation of the oils.

5 Ainsi, l'invention porte sur un procédé de distillation de goudron de houille comprenant une distillation primaire caractérisée en qu'elle comprend : . une distillation flash d'un mélange de goudron de houille déshydraté et de brai permettant d'obtenir en tête de colonne des vapeurs flashées et en fond de colonne du brai, une partie dudit brai obtenu lors de la distillation flash étant utilisée dans le mélange 10 de goudron de houille déshydraté et de brai de départ ; . immédiatement après la distillation flash, un strippage et une rectification et des vapeurs flashées permettant d'obtenir une huile pour noir de carbone et une coupe d'huile naphtalénique large. La distillation primaire est conduite sans ajout d'alcalins et d'alcalino-terreux. La distillation primaire peut être réalisée sous vide partiel, sous entrainement à la 15 vapeur ou sous combinaison de vide partiel et d'entrainement à la vapeur. La coupe d'huile naphtalénique large obtenue par le procédé selon l'invention comprend les composés du goudron présentant des températures normales d'ébullition comprises entre 70 et 300°C. L'huile pour noir de carbone obtenue par le procédé de l'invention comprend les 20 composés du goudron présentant des températures normales d'ébullition comprises entre 300 et 450°C. Selon un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention comprend avant la distillation primaire une étape de déshydratation d'un goudron de houille. Selon un autre mode de réalisation particulier, le procédé comprend, après la 25 distillation primaire, les étapes successives de condensation, neutralisation et distillation de la coupe d'huile naphtalénique large, permettant d'obtenir différentes huiles chimiques. La neutralisation peut être réalisée sans reflux vers les étapes de condensation et de distillation primaire. Dans le procédé selon l'invention, avant la distillation, on ajoute une huile légère, 30 composée d'un mélange de benzène, toluène et xylènes, à l'huile naphtalénique large condensée et neutralisée. L'invention porte également sur un dispositif de distillation de goudron de houille déshydraté mettant en oeuvre le procédé décrit précédemment, dans lequel l'équipement permettant la distillation primaire comprend : 35 une colonne de flash, 3025523 12 une colonne de rectification et stripping, un système de chauffe. Le dispositif selon l'invention peut également comprendre un dispositif de condensation sous vide en aval de la colonne de rectification et stripping.Thus, the invention relates to a coal tar distillation process comprising a primary distillation characterized in that it comprises: a flash distillation of a mixture of dehydrated coal tar and pitch, making it possible to obtain flashed vapors at the top of the column and at the bottom of the pitch column, a part of the pitch obtained during the flash distillation being used in the mixture 10 dehydrated coal tar and starting pitch; . immediately after flash distillation, stripping and rectification and flash vapors to obtain a carbon black oil and a large naphthalenic oil cut. Primary distillation is conducted without the addition of alkalis and alkaline earths. The primary distillation may be carried out under partial vacuum, under steaming or under a combination of partial vacuum and steam entrainment. The broad naphthalenic oil fraction obtained by the process according to the invention comprises the tar compounds having normal boiling temperatures of between 70 and 300 ° C. The carbon black oil obtained by the process of the invention comprises the tar compounds having normal boiling temperatures of between 300 and 450 ° C. According to a particular embodiment, the process according to the invention comprises, before the primary distillation, a step of dehydration of a coal tar. According to another particular embodiment, the process comprises, after the primary distillation, the successive stages of condensation, neutralization and distillation of the large naphthalenic oil section, making it possible to obtain different chemical oils. Neutralization can be carried out without reflux to the condensation and primary distillation stages. In the process according to the invention, before distillation, a light oil, composed of a mixture of benzene, toluene and xylenes, is added to the condensed and neutralized broad naphthalenic oil. The invention also relates to a dehydrated coal tar distillation device implementing the method described above, in which the equipment for the primary distillation comprises: a flash column, a stripping column and a stripping column; heating system. The device according to the invention may also comprise a vacuum condensation device downstream of the stripping and stripping column.

5 Il peut également comprendre, en amont de la colonne flash une colonne de déshydratation du goudron de houille. La description qui suit illustre un mode de réalisation particulier de l'invention dans lequel on distingue quatre éléments principaux : 10 Une déshydratation du goudron de houille permettant de retirer l'eau contenue dans le goudron d'alimentation et de produire un goudron déshydraté, - Une distillation primaire des goudrons permettant la production simultanée de brai, d'huile pour noir de carbone (CBO) et d'une coupe d'huile 15 naphtalénique large regroupant en une seule fraction les coupes habituellement désignées sous les dénominations d'huiles carbolique, naphtalénique et de lavage, - Une neutralisation de la coupe d'huile naphtalénique large condensée lors de la distillation primaire, 20 Une distillation fractionnée de l'huile naphtalénique large condensée et neutralisée permettant de récupérer les fractions séparées d'huile carbolique, d'huile naphtalénique et d'huile de lavage. La déshydratation du goudron est opérée à l'aide d'une distillation hétéroazéotropique employant une huile légère comme agent déshydratant. L'eau 25 contenue dans le goudron est mélangée avec l'huile légère et forme à basse température un azéotrope qui distille préférentiellement. Cet azéotrope gazeux est ensuite condensé. Celui-ci étant hétérogène, il se sépare ensuite par démixtion sous forme de deux phases : une phase organique d'huile légère et une phase aqueuse. L'huile légère ainsi obtenue est le résultat d'une forme de régénération de l'agent déshydratant, éventuellement 30 complété des composés benzène, toluène et xylènes présents dans le goudron et entrant dans la composition de l'huile légère. Cette huile légère régénérée peut alors être réutilisée comme agent déshydratant. L'excès est conservé pour un usage ultérieur dans l'unité. Cette déshydratation est opérable sous cette forme dans la limite d'une teneur en eau allant jusqu'à environ 7% en masse dans le goudron. Au-delà, elle doit être précédée 3025523 13 d'une séparation mécanique par centrifugation permettant d'abaisser la teneur en eau dans le goudron à moins de 7% en masse. Le goudron déshydraté, ayant au maximum une teneur en eau de 0,5%, est mélangé avec une recirculation du brai produit dans la colonne de flash. Ce mélange 5 entre le goudron déshydraté et le brai, qui sort chaud de la colonne flash et peut être maintenu chaud par un système de chauffe, permet : - d'une part, de préchauffer l'alimentation en goudron déshydraté et de l'amener à la température requise pour vaporiser préférentiellement dans la colonne de flash tous les composés de température normale de distillation 10 supérieure ou égale à 350-360°C, - d'autre part, de diluer les espèces volatiles dans un ballast de brai non volatil et dans des proportions telles que la fraction volumique vaporisée ne possède pas suffisamment d'énergie pour entrainer du brai dans la colonne de distillation des vapeurs flashées qui est directement en série avec la colonne de 15 flash. Le système de chauffe permet de maintenir le brai à une température inférieure à 360°C. La quantité de brai ajoutée au goudron de houille déshydraté est déterminée de telle façon que le système de chauffe augmente son énergie à un niveau suffisant pour 20 amener le mélange de goudron déshydraté et brai à une température d'alimentation dans la colonne de flash permettant au flash de se produire, sans dépasser une température supérieure à 350-360°C. Le goudron déshydraté traité de cette manière est tel qu'obtenu en pied de colonne de déshydratation : il ne contient aucun ajout d'espèce neutralisante telle que la 25 soude ou la potasse par exemple. La colonne de flash est connectée directement sur l'entrée de la colonne de rectification et de strippage. Cette connexion est réalisée afin de permettre une alimentation en phase vapeur. Afin de favoriser la vaporisation des espèces lourdes sans pour autant nécessiter une température trop importante en pied de colonne de flash , les 30 systèmes en série des deux colonnes (colonne de flash et colonne de rectification et strippage) et du condenseur sont opérés sous vide. Ainsi, la température en pied de colonne de flash est maintenue à une température suffisamment élevée pour permettre la bonne séparation mais suffisamment basse pour ne pas induire d'auto reformage du brai. L'excès de brai est évacué en pied de colonne de flash. Selon les spécifications finales 35 requises et les propriétés de la matière première, ce brai peut ensuite être soumis à un 3025523 14 reformage contrôlé dans des réacteurs dédiés et/ou à un ajustement de point de ramollissement conformément aux règles usuelles et aux procédés disponibles pour l'homme de l'art. La colonne de rectification et strippage des vapeurs flashées permet de réaliser 5 une coupure claire et franche entre une huile de noir de carbone de spécification contrôlée et une coupe plus légère d'huile chimique assimilable à une coupe d'huile naphtalénique large. Cette coupe d'huile naphtalénique large est une coupe comprenant les huiles carbolique, naphtalénique et de lavage. Son titre en naphtalène est plus bas que pour une huile naphtalénique rectifiée en raison des effets de dilution associés à la 10 présence des fractions carboliques et de lavage. Afin de contrôler la qualité des huiles produite, on peut le appliquer un rebouillage contrôlé en pied de colonne et un reflux contrôlé en tête de colonne. Par exemple, la puissance de rebouillage est apportée à l'aide d'un système de rebouilleur faisant partie intégrante du système de chauffe tel qu'un réseau d'économiseurs récupérant l'énergie sur des fumées de four. Le reflux peut 15 être contrôlé en retournant une partie de l'huile chimique condensée en tête de colonne ou en intégrant un déflegmateur dans la construction même de la colonne de rectification de l'huile de noir de carbone. Selon un mode de réalisation particulier, le système de chauffe est constitué d'un ou plusieurs fours radiants, chacun étant doté d'un unique serpentin hélicoïdal de 20 circulation du fluide à réchauffer et d'une ou plusieurs sections d'économiseurs sur les fumées permettant de récupérer l'énergie disponible pour apporter l'énergie de rebouillage de la colonne de rectification de l'huile de noir de carbone, de préchauffer l'alimentation de goudron déshydraté, de préchauffer l'air de combustion du four, de générer de la vapeur, etc.It may also comprise, upstream of the flash column, a column for dehydration of coal tar. The following description illustrates a particular embodiment of the invention in which there are four main elements: Dehydration of coal tar to remove the water contained in the feed tar and produce a dehydrated tar, A primary distillation of tars allowing the simultaneous production of pitch, carbon black oil (CBO) and a broad naphthalenic oil section comprising in a single fraction the cuts usually referred to as carbolic oils, Naphthalenic and washing, - Neutralization of the condensed large naphthalenic oil section during the primary distillation, fractional distillation of the condensed and neutralized broad naphthalenic oil for recovery of the separated fractions of carbolic oil, oil naphthalenic and washing oil. The dehydration of the tar is carried out by means of a heteroazeotropic distillation employing a light oil as a dehydrating agent. The water contained in the tar is mixed with the light oil and forms at a low temperature an azeotrope which preferably distils. This gaseous azeotrope is then condensed. The latter being heterogeneous, it then separates by demixing in the form of two phases: an organic phase of light oil and an aqueous phase. The light oil thus obtained is the result of a form of regeneration of the dehydrating agent, optionally supplemented with the benzene, toluene and xylene compounds present in the tar and used in the composition of the light oil. This regenerated light oil can then be reused as a desiccant. The excess is kept for later use in the unit. This dehydration is operable in this form within the limit of a water content of up to about 7% by weight in the tar. Beyond this, it must be preceded by mechanical separation by centrifugation to lower the water content in the tar to less than 7% by weight. Dehydrated tar, having a maximum water content of 0.5%, is mixed with recirculation of the pitch produced in the flash column. This mixture between the dehydrated tar and the pitch, which comes out hot from the flash column and can be kept hot by a heating system, allows: on the one hand, to preheat the supply of dehydrated tar and to bring it at the temperature required to preferentially vaporise in the flash column all the compounds of normal distillation temperature greater than or equal to 350-360 ° C, on the other hand, to dilute the volatile species in a non-volatile pitch ballast and in such proportions that the vaporized volume fraction does not have sufficient energy to cause pitch in the flashed vapor distillation column which is directly in series with the flash column. The heating system makes it possible to maintain the pitch at a temperature below 360 ° C. The amount of pitch added to the dehydrated coal tar is determined in such a way that the heating system increases its energy to a level sufficient to bring the dehydrated and pitched tar mixture to a feed temperature in the flash column allowing the flash to occur, without exceeding a temperature greater than 350-360 ° C. The dehydrated tar treated in this way is such as obtained at the bottom of the dehydration column: it contains no addition of neutralizing species such as soda or potash, for example. The flash column is connected directly to the input of the rectification and stripping column. This connection is made to allow a vapor phase supply. In order to promote the vaporization of the heavy species without requiring too much temperature at the bottom of the flash column, the series systems of the two columns (flash column and stripping and stripping column) and the condenser are operated under vacuum. Thus, the temperature at the bottom of the flash column is maintained at a sufficiently high temperature to allow good separation but low enough not to induce self reforming pitch. The excess pitch is evacuated at the bottom of the flash column. Depending on the final specifications required and the properties of the raw material, this pitch may then be subjected to controlled reforming in dedicated reactors and / or a softening point adjustment in accordance with the usual rules and processes available for the production of the raw material. skilled in the art. The flashed stripping and stripping column permits a clear and clean break between a controlled specification carbon black oil and a lighter cut of chemical oil comparable to a large naphthalenic oil cut. This broad naphthalenic oil cup is a cut comprising carbolic, naphthalenic and wash oils. Its naphthalene titer is lower than for a rectified naphthalenic oil because of the dilution effects associated with the presence of the carbol and wash fractions. In order to control the quality of the oils produced, it can be applied a controlled reboil at the bottom of the column and controlled reflux at the top of the column. For example, the reboiling power is provided by means of a reboiler system forming part of the heating system such as a network of economizers recovering energy on oven fumes. Reflux can be controlled by returning a portion of the condensed chemical oil to the top of the column or incorporating a dephlegmator into the actual construction of the carbon black oil rectification column. According to a particular embodiment, the heating system consists of one or more radiant furnaces, each being provided with a single helical coil for circulating the fluid to be heated and one or more sections of economizers on the fumes. to recover the energy available to provide the reboiling energy of the carbon black oil rectification column, to preheat the dehydrated tar feed, to preheat the furnace combustion air, to generate steam, etc.

25 Le système de condensation sous vide est constitué d'une série d'échangeurs à faible perte de charge permettant de condenser entièrement l'huile chimique vaporisée sortant de la tête de la colonne de rectification de l'huile de noir de carbone. Ce système utilise un fluide de transfert thermique circulant en boucle fermée afin de récupérer l'énergie et de l'utiliser en d'autres points de la raffinerie comme par exemple le 30 préchauffage de l'huile naphtalénique large neutralisée adjointe d'huile légère en amont de la première colonne de rectification du train de distillation fractionnée. Les condensats sont collectés dans un réservoir. L'intégralité de la chaine d'équipements est maintenue sous vide, le vide étant appliqué au niveau du réservoir de collecte de l'huile condensée et se propageant à contre courant jusqu'au pied de la colonne de flash.The vacuum condensation system consists of a series of low pressure drop heat exchangers for fully condensing the vaporized chemical oil exiting the head of the carbon black oil rectification column. This system utilizes a closed loop heat transfer fluid to recover energy and utilize it at other points in the refinery such as, for example, the preheating of the large neutralized naphthalenic oil with light oil oil. upstream of the first rectification column of the fractional distillation train. The condensates are collected in a tank. The entire equipment chain is kept under vacuum, the vacuum being applied at the collection tank condensed oil and propagating against the current to the foot of the flash column.

3025523 15 Les huiles condensées sont ensuite neutralisées dans un contacteur biphasique. Au cours de cette neutralisation, la phase organique, c'est-à-dire les huiles condensées, est intimement mélangée avec une phase aqueuse contenant une base neutralisante. Les deux phases sont ensuite décantées et la phase organique peut être traitée en distillation.The condensed oils are then neutralized in a biphasic contactor. During this neutralization, the organic phase, i.e. the condensed oils, is intimately mixed with an aqueous phase containing a neutralizing base. The two phases are then decanted and the organic phase can be treated in distillation.

5 La phase aqueuse est, quant à elle, mélangée avec les eaux de procédé issues de la déshydratation des goudrons pour être traitée. Au cours de cette neutralisation, les espèces corrosives (telles que les chlorures, fluorures, chlorocyanates, thiocyanates...) contenus dans les huiles sont captés par les alcalins et/ou alcalino-terreux apportés par la base et solubilisés dans l'eau. Dans un mode de réalisation spécifique dans lequel le 10 goudron est riche en acides de goudrons (espèces naphténiques et dérivés du phénol), la neutralisation est effectuée avec une base plus concentrée afin d'attaquer également les hydrogènes labiles de ces espèces organiques corrosives. Se forment alors des sels, par exemple des sels de sodium (tels que des phénolates de sodium) solubles dans l'eau. Dans ce cas, l'eau de procédé collectée en fin de neutralisation est traitée séparément de 15 l'eau de procédé issue de la déshydratation, en particulier afin de récupérer les espèces phénoliques à l'aide de procédés complémentaires de traitement des eaux. Suite à cette neutralisation, la fraction d'huile décantée peut être soumise à une distillation fractionnée. Préalablement à la distillation, et afin de pallier les inconvénients de disposer d'une huile neutralisée saturée en eau qui, lors de la distillation, entrainerait la 20 formation d'azéotropes contribuant à la perte de rendement en récupération de naphtalène, l'huile neutralisée est adjointe de l'excès d'huile légère collecté au niveau de la déshydratation dans des proportions permettant de ne former que, compte tenu de la solubilité limitée de l'eau dans cet huile neutralisée, un hétéroazéotrope eau+huile légère. Cet hétéroazéotrope ayant des températures de distillation plus basses que le plus léger 25 des composés organiques contenus dans la fraction d'huile neutralisée, aucune perte de rendement ne sera subie. L'huile neutralisée adjointe d'huile légère est alors soumise à une distillation fractionnée selon un principe classique. Les coupes sont distillées selon un ordre de températures normales de distillation croissantes. La fraction de tête de la première 30 colonne permet de récupérer une huile carbolique. La condensation en tête est partielle afin de permettre à l'hétéroazéotrope eau + huile légère de rester en phase vapeur. Les premiers condensats sont donc collectés comme étant de l'huile carbolique uniquement. Les vapeurs non condensées dans ces conditions sont ensuite refroidies jusqu'à condensation totale de l'hétéroazéotrope. Les condensats sont renvoyés vers les 3025523 16 décanteurs de la section de déshydratation pour recyclage de l'huile légère comme agent déshydratant. Le pied de la première colonne est ensuite distillé dans une seconde colonne afin de produire en tête une huile naphtalénique concentrée et en pied une huile de lavage.The aqueous phase is, in turn, mixed with the process water from the dehydration of the tars to be treated. During this neutralization, the corrosive species (such as chlorides, fluorides, chlorocyanates, thiocyanates, etc.) contained in the oils are captured by the alkali and / or alkaline earth metals provided by the base and solubilized in the water. In a specific embodiment in which the tar is rich in tar acids (naphthenic species and phenol derivatives), the neutralization is carried out with a more concentrated base in order to attack also the labile hydrogens of these corrosive organic species. Salts are formed, for example sodium salts (such as sodium phenolates) soluble in water. In this case, the process water collected at the end of the neutralization is treated separately from the process water resulting from the dehydration, in particular in order to recover the phenolic species by means of complementary water treatment processes. Following this neutralization, the fraction of decanted oil can be subjected to a fractional distillation. Prior to the distillation, and in order to overcome the drawbacks of having a neutralized oil saturated with water which, during the distillation, would cause the formation of azeotropes contributing to the loss of recovery yield of naphthalene, the neutralized oil is added the excess light oil collected at the dehydration level in proportions that only form, given the limited solubility of water in this neutralized oil, a water + light oil heteroazeotrope. Since this heteroazeotrope has distillation temperatures lower than the lightest of the organic compounds contained in the neutralized oil fraction, no yield loss will be experienced. The neutralized oil added with light oil is then subjected to fractional distillation according to a conventional principle. The cuts are distilled according to an order of increasing normal distillation temperatures. The top fraction of the first column makes it possible to recover a carbolic oil. Condensation at the top is partial to allow the water heteroazeotrope + light oil to remain in the vapor phase. The first condensates are therefore collected as being only carbolic oil. The non-condensed vapors under these conditions are then cooled to complete condensation of the heteroazeotrope. The condensates are returned to the decanters of the dewatering section for recycling the light oil as a desiccant. The bottom of the first column is then distilled in a second column to produce a concentrated naphthalenic oil at the top and a washing oil at the bottom.

5 Comme pour toute distillation, le contrôle des taux de rebouillage et de reflux permet de contrôler la qualité des flux sortants. Ces rebouillages sont réalisés selon les techniques disponibles à l'homme de l'art. De façon similaire, selon les cas, l'homme de l'art peut être amené à modifier à l'aide de techniques bien connues les conditions de fonctionnement de ces systèmes de distillation ; en particulier, le type des internes de colonne, le niveau 10 de pression, le nombre d'équipements, le type de système d'échange de chaleur et de condensation, etc. Le cas échéant, ces modifications sont requises en raison des contingences particulières de mise en oeuvre du procédé spécifiques à un contexte de réalisation tel que, par exemple, la nature de fluides de refroidissement disponibles.As with any distillation, the control of the reboiling and reflux rates makes it possible to control the quality of the outgoing flows. These bettings are carried out according to the techniques available to those skilled in the art. Similarly, depending on the case, those skilled in the art may be required to modify, by means of well-known techniques, the operating conditions of these distillation systems; in particular, the type of column internals, the level of pressure, the number of equipment, the type of heat exchange and condensation system, etc. Where appropriate, these modifications are required because of the special implementation requirements of the method specific to a production context such as, for example, the nature of available cooling fluids.

15 Une description détaillée du procédé de distillation de goudrons de houille selon l'invention mis en oeuvre dans un dispositif selon l'invention, va être donnée ci-dessous avec référence à la figure 8. Un goudron de houille 101 contenant jusqu'à 7% en masse d'eau est mélangé avec une huile légère 102 constituée d'un mélange de benzène, toluène et xylènes. La 20 quantité d'huile légère est déterminée exactement en fonction de la teneur en eau du goudron et de la composition de l'huile légère afin de réaliser des proportions en eau et benzène, toluène et xylènes telles que les quantités en benzène, toluène et xylène soient suffisantes pour que la totalité de l'eau présente forme des azéotropes avec ces composés. Ces proportions sont gouvernées par les lois de la thermodynamique. Le 25 mélange réalisé 103 est ensuite préchauffé à une température telle que les composés azéotropique eau + composés de l'huile légère flashent dans la colonne de déshydratation 10. Dans la colonne de déshydratation 10, les vapeurs d'azéotropes eau plus benzène, toluène et xylènes sont vaporisées et évacuées sous forme de vapeur 104. Ces 30 vapeurs sont ensuite condensées à l'aide de tout système d'échange thermique adapté. Ainsi, dans un mode de réalisation courant, la condensation peut être réalisée à l'aide d'un échangeur tubes/calandre en utilisant un fluide froid tel qu'une eau de refroidissement pour condenser les vapeurs d'azéotrope. Dans un mode de réalisation alternatif, les vapeurs d'azéotrope peuvent être condensées à l'aide d'un aéroréfrigérant.A detailed description of the coal tar distillation process according to the invention carried out in a device according to the invention will be given below with reference to FIG. 8. A coal tar 101 containing up to 7 % by weight of water is mixed with a light oil 102 consisting of a mixture of benzene, toluene and xylenes. The amount of light oil is determined exactly according to the water content of the tar and the composition of the light oil in order to achieve proportions of water and benzene, toluene and xylenes such as the amounts of benzene, toluene and xylene are sufficient for all the water present to form azeotropes with these compounds. These proportions are governed by the laws of thermodynamics. The resulting mixture 103 is then preheated to a temperature such that the azeotropic water + light oil compounds flash in the dehydration column 10. In the dehydration column 10, the water azeotropic vapors plus benzene, toluene and The xylenes are vaporized and discharged as steam 104. These vapors are then condensed using any suitable heat exchange system. Thus, in a current embodiment, the condensation can be carried out using a tube / shell heat exchanger using a cold fluid such as a cooling water to condense the azeotrope vapors. In an alternative embodiment, the azeotrope vapors can be condensed using an air cooler.

35 Les vapeurs condensées sont ensuite décantées et séparées. La phase organique est 3025523 17 réutilisée, en partie pour être re-mélangée avec le goudron 101, en partie pour être mélangée avec l'huile naphtalénique large 302, et l'excès est évacué en sortie d'unité. La phase aqueuse est évacuée en sortie d'unité pour subir ensuite un traitement en station d'épuration industrielle.The condensed vapors are then decanted and separated. The organic phase is reused, partly to be re-mixed with the tar 101, partly to be mixed with the wide naphthalenic oil 302, and the excess is discharged at the unit outlet. The aqueous phase is discharged at the unit outlet to then undergo treatment in industrial purification plant.

5 Le goudron déshydraté collecté en fond de colonne de déshydratation 10 est ensuite mélangé avec un flux de brai gras chaud 212. Ce mélange 201 est alimenté dans la colonne de flash 20. Cette colonne de flash 20 est en série avec la colonne de rectification des huiles de noir de carbone 22, le condenseur sous vide 24 et le réservoir d'accumulation 25. Cet ensemble d'équipement en série est maintenu sous pression 10 réduite à l'aide d'un système de vide. Le vide est appliqué au niveau du réservoir d'accumulation 25 et se propage à contre courant à travers le condenseur 24, la colonne de rectification de l'huile de noir de carbone 22 et la colonne de flash 20. Ce système de vide est, par exemple, constitué d'une pompe à anneau liquide, le liquide de l'anneau étant sélectionné comme ayant une basse pression de vapeur et une compatibilité avec 15 les composés organiques aromatiques et organiques aromatiques polycycliques. Une huile de type huile de lavage au sens des définitions de la présente invention est particulièrement adaptée. Le vide peut également être réalisé à l'aide d'un compresseur à vis ou d'une pompe à lobes (« roots »). Des systèmes de vide par éjecteur de vapeur ou éjecteur de liquide (« Hi-jet ») peuvent aussi être employés. Dans le premier cas, une 20 vapeur moyenne ou haute pression est employée. Dans le dernier cas, un liquide ayant une basse pression de vapeur et une compatibilité avec les composés organiques aromatiques et organiques aromatiques polycycliques est employé. Pour l'application « Hi-jet » ce liquide peut par exemple être une huile de type huile de lavage, une huile anthracénique ou une huile lourde au sens des définitions de la présente invention.The dehydrated tar collected at the bottom of the dewatering column 10 is then mixed with a stream of hot pitch 212. This mixture 201 is fed into the flash column 20. This flash column 20 is in series with the rectification column. carbon black oils 22, the vacuum condenser 24 and the storage tank 25. This series of equipment is kept under reduced pressure by means of a vacuum system. The vacuum is applied to the storage tank 25 and propagates counter-current through the condenser 24, the carbon black oil rectification column 22 and the flash column 20. This vacuum system is, for example, consisting of a liquid ring pump, the ring liquid being selected as having a low vapor pressure and compatibility with polycyclic aromatic and organic aromatic organic compounds. A washing oil type oil within the meaning of the definitions of the present invention is particularly suitable. The vacuum can also be achieved using a screw compressor or a lobe pump ("roots"). Vapor ejector or liquid ejector ("Hi-jet") vacuum systems may also be employed. In the former case, medium or high pressure steam is employed. In the latter case, a liquid having a low vapor pressure and compatibility with polycyclic aromatic and organic aromatic organic compounds is employed. For the "Hi-jet" application this liquid may for example be a washing oil type oil, an anthracene oil or a heavy oil in the sense of the definitions of the present invention.

25 D'autres modes de réalisation alternatifs sont possibles tels que la combinaison d'éjecteurs vapeurs employant une vapeur basse ou moyenne pression combinés avec des pompes à anneau liquide où le liquide est constitué d'eau ou de condensats refroidis issus des éjecteurs. Ces différents modes de réalisation ne sont pas limitatifs et l'homme de l'art pourra adapter le système de mise au vide.Other alternative embodiments are possible such as the combination of vapor ejectors employing low or medium pressure steam combined with liquid ring pumps where the liquid is water or cooled condensates from the ejectors. These various embodiments are not limiting and those skilled in the art can adapt the vacuum system.

30 Le mélange 201 de brai gras et de goudron déshydraté est flashé dans la colonne de flash 20. Au cours de ce flash, les éléments vaporisables 221 sont séparés du brai qui constitue la partie de l'alimentation qui reste liquide aux conditions de température et de pression de la colonne 20. Le brai est collecté en fond de colonne 20 sous la forme d'un flux 202. Le flux 202 est séparé en deux : une partie 211 est recyclée à travers le système 35 de chauffe 21 alors que le reste est évacué en sortie d'unité 203. La quantité recyclée à 3025523 18 travers le système de chauffe 21 est déterminée de telle façon que le système de chauffe 21 augmente son énergie à un niveau suffisant pour amener le flux de goudron déshydraté à une température d'alimentation dans la colonne 20 permettant au flash de se produire, sans dépasser en sortie de système de chauffe 212 une température 5 supérieure à 350-360°C. Le système de chauffe 21 est, par exemple, constitué d'un four radiant où le flux de brai gras est circulé dans un unique serpentin hélicoïdal protégé de la flamme du foyer du four radiant à l'aide d'un bouclier thermique. Il peut également être constitué de deux ou plusieurs fours radiants placés en parallèle. Dans un mode de réalisation alternatif, le système de chauffe 21 est constitué d'un four électrique. Dans un 10 mode de réalisation alternatif, le système de chauffe 21 est constitué d'un ou plusieurs fours électriques placés en série. Ces différents modes de réalisation ne sont pas limitatifs et l'homme de l'art pourra adapter le système de chauffe. Les vapeurs organiques 221 flashées dans la colonne de flash 20 sont alimentées dans la colonne de rectification de l'huile de noir de carbone 22. La colonne de 15 rectification de l'huile de noir de carbone 22 permet de contrôler la séparation entre les huiles chimiques, ou coupe naphtalénique large 241, et l'huile pour noir de carbone 222. Cette coupure est assurée en contrôlant les taux de reflux et rebouillage. Le taux de reflux est contrôlé en assurant un retour d'une partie du débit de condensats récupéré en sortie du condenseur sous vide 24. Dans un exemple de mode de réalisation, le condenseur 24 20 est constitué de deux équipements en série : un condenseur partiel, ou déflegmateur, monté sur la colonne 22 et un condenseur total monté sur l'accumulateur 24. Dans un mode de réalisation alternatif, le condenseur 24 est constitué de deux équipements en série : un condenseur partiel surmontant une capacité de stockage, soit dotée d'une pompe attitrée assurant le reflux vers le sommet de la colonne 22 soit positionnée de telle 25 façon que le reflux puisse être réalisé par gravité, et un condenseur total monté sur l'accumulateur 25. Dans un mode de réalisation alternatif, le condenseur total 24 est constitué d'un seul condenseur total surmontant l'accumulateur 25 ; le reflux est assuré vers la tête de colonne 22 soit par effet de gravité soit à l'aide d'une pompe attitrée. Dans chacun de ces modes de réalisation, le système 24 peut être constitué d'échangeurs 30 tubes/calandre, d'échangeurs platulaires, d'échangeurs spiralés ou d'une combinaison d'échangeurs de ces technologies. Le taux de rebouillage est contrôlé en assurant une modulation de la charge thermique au niveau du rebouilleur 23. Dans un mode de réalisation particulier, le rebouilleur 23 est constitué d'un échangeur thermique de type économiseur sur fumée 35 installé en sortie du four radiant 21. Dans un mode de réalisation alternatif, le rebouilleur 3025523 19 23 est constitué d'un four radiant. Dans un autre mode de réalisation alternatif, le rebouilleur 234 est constitué d'un échangeur tubes/calandre où la charge thermique est apportée par une huile de transfert thermique réchauffée dans une chaudière. Ces différents modes de réalisation ne sont pas limitatifs et l'homme de l'art pourra adapter le 5 système de chauffe. Le rebouilleur 23 est alimenté avec un flux d'huile pour noir de carbone 231 ponctionné sur le flux 222. La quantité dérivée est calculée afin de permettre d'atteindre le taux de rebouillage requis sans augmenter la température de l'huile pour noir de carbone au delà de 350°C en sortie de rebouilleur 23. L'excès d'huile pour noir de carbone 223 est 10 évacué en sortie d'unité. La coupe naphtalénique large 251 collectée dans l'accumulateur 25 est alimentée dans l'unité de neutralisation 30 sous la forme d'un flux 301 où elle est mise en contact avec une solution de base neutralisante. Dans un mode de réalisation particulier, la mise en contact est réalisée au sein d'une colonne agitée. Dans un mode de réalisation 15 alternatif, la mise en contact est réalisée au sein d'une colonne pulsée. Dans un autre mode de réalisation alternatif, la mise en contact est réalisée dans un mélangeur décanteur, ce mélangeur décanteur pouvant être constitué d'un mélangeur statique et d'un décanteur. Dans un autre mode de réalisation alternatif, la mise en contact est réalisée dans une cascade de mélangeurs décanteurs, la cascade pouvant, par exemple, 20 comprendre de 2 à 5 mélangeurs décanteurs. Dans un autre mode de réalisation particulier, la solution de base neutralisante est préparée à partir d'eau déminéralisée et de soude. Dans des modes de réalisation alternatifs, la soude est remplacée par une autre base neutralisante inorganique telle que la potasse, les carbonates de sodium, de calcium ou de potassium. Ces différents modes de réalisation ne sont pas limitatifs et 25 l'homme de l'art pourra adapter le système de neutralisation ou la nature de la base neutralisante. La coupe naphtalénique large neutralisée 302 est mélangée avec une huile légère 401. La quantité d'huile légère est déterminée exactement en fonction de la teneur en eau de la coupe naphtalénique large neutralisée et de la composition de l'huile légère afin de 30 réaliser des proportions en eau et benzène, toluène et xylènes telles que les quantités en benzène, toluène et xylènes soient suffisantes pour que la totalité de l'eau présente forme des azéotropes avec ces composés. Ces proportions sont gouvernées par les lois de la thermodynamique. Le mélange réalisé 402 est ensuite alimenté dans la colonne de rectification 40.The mixture 201 of pitch and dehydrated tar is flashed in the flash column 20. During this flash, the vaporizable elements 221 are separated from the pitch which constitutes the part of the feed which remains liquid at the temperature conditions and The pitch is collected at the bottom of the column 20 in the form of a stream 202. The stream 202 is separated in two: a portion 211 is recycled through the heating system 21 while the rest is discharged at the outlet of unit 203. The amount recycled through the heating system 21 is determined in such a way that the heating system 21 increases its energy to a level sufficient to bring the dehydrated tar stream to a temperature of 25.degree. supply in the column 20 allowing the flash to occur, without exceeding the output of the heating system 212 a temperature greater than 350-360 ° C. The heating system 21 is, for example, consisting of a radiant furnace where the flow of fatty pitch is circulated in a single helical coil protected from the flame of the hearth of the radiant furnace with the aid of a heat shield. It may also consist of two or more radiant furnaces placed in parallel. In an alternative embodiment, the heating system 21 consists of an electric oven. In an alternative embodiment, the heating system 21 consists of one or more electric furnaces placed in series. These various embodiments are not limiting and those skilled in the art can adapt the heating system. Organic vapors 221 flashed into the flash column 20 are fed into the rectification column of the carbon black oil 22. The rectification column of the carbon black oil 22 controls the separation between the oils. 241, and the carbon black oil 222. This cut is ensured by controlling the reflux and reboiling rates. The reflux ratio is controlled by ensuring a return of a portion of the condensate flow recovered at the outlet of the vacuum condenser 24. In an exemplary embodiment, the condenser 24 consists of two equipment in series: a partial condenser , or dephlegmator, mounted on the column 22 and a total condenser mounted on the accumulator 24. In an alternative embodiment, the condenser 24 consists of two equipment in series: a partial condenser surmounting a storage capacity, is equipped with a dedicated reflux pump to the top of the column 22 is positioned so that the reflux can be achieved by gravity, and a total condenser mounted on the accumulator 25. In an alternative embodiment, the total condenser 24 consists of a single total condenser surmounting the accumulator 25; reflux is ensured to the column head 22 either by gravity effect or with the aid of a dedicated pump. In each of these embodiments, the system 24 may consist of tube / shell heat exchangers, plate heat exchangers, spiral heat exchangers or a combination of heat exchangers of these technologies. The reboiling rate is controlled by providing a modulation of the thermal load at the reboiler 23. In a particular embodiment, the reboiler 23 consists of a heat exchanger type smoke economizer 35 installed at the output of the radiant oven 21 In an alternative embodiment, the reboiler 3025523 19 23 consists of a radiant furnace. In another alternative embodiment, the reboiler 234 consists of a tube / shell heat exchanger where the heat load is provided by a heat transfer oil heated in a boiler. These various embodiments are not limiting and those skilled in the art can adapt the heating system. Reboiler 23 is fed with a flow of carbon black oil 231 punctured on stream 222. The derived amount is calculated to achieve the required reboil rate without increasing the temperature of the carbon black oil. above 350 ° C at the reboiler outlet 23. The excess carbon black oil 223 is discharged at the unit outlet. The broad naphthalenic section 251 collected in the accumulator 25 is fed into the neutralization unit 30 in the form of a stream 301 where it is brought into contact with a neutralizing base solution. In a particular embodiment, the contacting is performed within a stirred column. In an alternative embodiment, the contacting is performed within a pulsed column. In another alternative embodiment, the contacting is carried out in a settling mixer, the settling mixer may consist of a static mixer and a decanter. In another alternative embodiment, the contacting is carried out in a cascade of settling mixers, the cascade being able, for example, to comprise from 2 to 5 settling mixers. In another particular embodiment, the neutralizing base solution is prepared from demineralised water and sodium hydroxide. In alternative embodiments, the soda is replaced by another inorganic neutralizing base such as potassium hydroxide, sodium carbonates, calcium or potassium. These various embodiments are not limiting and those skilled in the art can adapt the neutralization system or the nature of the neutralizing base. The neutralized large naphthalenic cup 302 is mixed with a light oil 401. The amount of light oil is determined exactly as a function of the water content of the neutralized large naphthalenic cut and the composition of the light oil in order to achieve proportions of water and benzene, toluene and xylenes such as the amounts of benzene, toluene and xylenes are sufficient for all the water present to form azeotropes with these compounds. These proportions are governed by the laws of thermodynamics. The resulting mixture 402 is then fed into the rectification column 40.

3025523 20 La colonne de rectification 40 procède des équipements de distillation fractionnée usuels. Au sein de la colonne de distillation 40, trois coupes sont séparées : i) une phase vapeur d'huile légère et d'eau aux compositions de l'azéotrope eau + benzène, toluène et xylènes 421, ii) une coupe liquide d'huile carbolique 422 et iii) le reste des huiles sous 5 forme d'une coupe large 404 collectée en pied de colonne. La colonne de distillation 40 est dotée d'un système de reflux et d'un système de rebouillage. La qualité de l'huile carbolique est contrôlée à l'aide du système de reflux. Ce système de reflux est constitué d'un condenseur partiel 42 permettant de ne condenser que l'huile carbolique, le mélange azéotropique eau + huile légère 421 passant à travers le condenseur partiel 42 sans être 10 condensé. Dans un mode de réalisation particulier, le condenseur partiel est un échangeur tubes/calandre monté directement sur la colonne 40. Ainsi, l'huile carbolique est condensée dans les tubes, retombe par effet de gravité au sommet de la colonne 40 où une partie est soutirée sous forme du flux 422. Le débit du flux 422 est contrôlé grâce à un contrôle de température du soutirage permettant de s'assurer que la colonne est au 15 bon point de fonctionnement pour la qualité d'huile carbolique 422 désirée. Selon ce mode de réalisation, la condensation de l'huile carbolique est réalisée en évaporant dans la calandre de l'échangeur un condensat à une pression choisie pour être celle d'une vapeur saturée dont la température est supérieure à la température de condensation de l'azéotrope eau + composé de l'huile légère le moins volatil. Ainsi, le mélange 20 azéotropique passe à travers les tubes sans être condensé. Il peut ensuite être condensé selon un mode de réalisation tel que précédemment décrit pour le cas du mélange azéotropique de la déshydratation. Dans un mode de réalisation alternatif, le condenseur 42 est constitué d'un échangeur déporté surmontant une capacité d'accumulation. Cette capacité d'accumulation est soit positionnée de telle façon que les condensats puissent 25 être re-circulés en partie vers le sommet de la colonne 40 par gravité soit elle est dotée d'une pompe de relevage attitrée permettant de re-circuler une partie des condensats vers le sommet de la colonne 40. Selon ce mode de réalisation particulier, toute technologie d'échangeur thermique est envisageable. Comme précédemment, la condensation partielle peut être réalisée en vaporisant le fluide de refroidissement.The rectification column 40 proceeds from the usual fractional distillation equipment. Within the distillation column 40, three sections are separated: i) a light oil vapor and water phase with the compositions of the azeotrope water + benzene, toluene and xylenes 421, ii) a liquid cut of oil carbolic 422 and iii) the remainder of the oils in the form of a wide cut 404 collected at the bottom of the column. The distillation column 40 is provided with a reflux system and a reboiling system. The quality of the carbolic oil is controlled using the reflux system. This reflux system consists of a partial condenser 42 for condensing only the carbolic oil, the azeotropic mixture water + light oil 421 passing through the partial condenser 42 without being condensed. In a particular embodiment, the partial condenser is a tube / shell heat exchanger mounted directly on the column 40. Thus, the carbolic oil is condensed in the tubes, falls by gravity effect at the top of the column 40 where a part is The flow rate of stream 422 is controlled by a temperature control of the draw off to ensure that the column is at the correct operating point for the desired quality of the desired oil. According to this embodiment, the condensation of the carbolic oil is carried out by evaporating in the shell of the exchanger a condensate at a pressure chosen to be that of a saturated vapor whose temperature is higher than the condensation temperature of the azeotrope water + composed of the lightest volatile oil. Thus, the azeotropic mixture passes through the tubes without being condensed. It can then be condensed according to an embodiment as previously described for the case of the azeotropic mixture of dehydration. In an alternative embodiment, the condenser 42 consists of a remote exchanger surmounting an accumulation capacity. This accumulation capacity is either positioned in such a way that the condensates can be re-circulated partly towards the top of the column 40 by gravity or it is provided with a fixed lifting pump allowing to re-circulate a part of the condensates towards the top of the column 40. According to this particular embodiment, any heat exchanger technology is conceivable. As before, the partial condensation can be carried out by vaporizing the cooling fluid.

30 Comme précédemment, le condenseur partiel ne condensera que l'huile carbolique, les vapeurs d'eau et d'huile légère restant en phase vapeur. Ces vapeurs sont ensuite condensées et collectées selon un mode de réalisation comparable à ceux décrits précédemment pour le cas du mélange azéotropique de la déshydratation. Le rebouillage est assuré en réchauffant le flux 411 circulé à travers le rebouilleur 35 41. Dans un mode de réalisation particulier, le rebouilleur 41 est constitué d'un four 3025523 21 radiant. Dans un mode de réalisation alternatif, le rebouilleur 41 est constitué d'un échangeur tubes/calandre où la charge thermique est apportée par une huile de transfert thermique réchauffée dans une chaudière. Ces différents modes de réalisation ne sont pas limitatifs et l'homme de l'art pourra adapter le système de chauffe.As before, the partial condenser will only condense the carbolic oil, the vapors of water and light oil remaining in the vapor phase. These vapors are then condensed and collected according to an embodiment comparable to those described above for the case of the azeotropic mixture of dehydration. The reboiling is ensured by heating the flow 411 circulated through the reboiler 41. In a particular embodiment, the reboiler 41 consists of a radiant furnace. In an alternative embodiment, the reboiler 41 consists of a tube / shell heat exchanger where the heat load is provided by a heat transfer oil heated in a boiler. These various embodiments are not limiting and those skilled in the art can adapt the heating system.

5 Le rebouilleur est alimenté avec un flux d'huile ponctionné sur le flux 404. La quantité dérivée est calculée afin de permettre d'atteindre le taux de rebouillage requis sans augmenter la température de l'huile au delà de 350°C en sortie de rebouilleur 41. L'excès d'huile 501 est alimenté dans la colonne de rectification 50. La colonne de rectification 50 procède des équipements de distillation fractionnée 10 usuels. Au sein de la colonne de distillation 50, deux coupes sont séparées : i) une huile naphtalénique concentrée 521 et ii) une huile de lavage 504 collectée en pied de colonne 50. La colonne de distillation 50 est dotée d'un système de reflux et d'un système de rebouillage. La qualité de l'huile naphtalénique est contrôlée à l'aide du système de reflux. Ce système de reflux est constitué d'un condenseur 52 permettant de condenser l'huile 15 naphtalénique. Dans un mode de réalisation particulier, le condenseur est un échangeur tubes/calandre monté directement sur la colonne 50. Ainsi, l'huile naphtalénique est condensée dans les tubes, retombe par effet de gravité au sommet de la colonne 50 où une partie est soutirée sous forme du flux 521. Le débit du flux 521 est contrôlé grâce à un contrôle de température du soutirage permettant de s'assurer que la colonne est au 20 bon point de fonctionnement pour la qualité d'huile naphtalénique 521 désirée. Selon ce mode de réalisation, la condensation de l'huile naphtalénique est réalisée en évaporant dans la calandre de l'échangeur un condensat à une pression choisie pour être celle d'une vapeur saturée dont la température est proche d'une valeur sous la température de condensation de l'huile naphtalénique. Dans un mode de réalisation alternatif, le 25 condenseur 52 est constitué d'un échangeur déporté surmontant une capacité d'accumulation. Cette capacité d'accumulation est soit positionnée de telle façon que les condensats puissent être re-circulés en partie vers le sommet de la colonne 50 par gravité soit elle est dotée d'une pompe de relevage attitrée permettant de re-circuler une partie des condensats vers le sommet de la colonne 50. Selon ce mode de réalisation 30 particulier, toute technologie d'échangeur thermique est envisageable. Comme précédemment, la condensation partielle peut être réalisée en vaporisant le fluide de refroidissement. Le rebouillage est assuré en réchauffant une partie du flux 503 recirculé à travers le rebouilleur 51. Dans un mode de réalisation particulier, le rebouilleur 51 est constitué 35 d'un four radiant. Dans un mode de réalisation alternatif, le rebouilleur 51 est constitué 3025523 22 d'un échangeur tubes/calandre où la charge thermique est apportée par une huile de transfert thermique réchauffée dans une chaudière. Ces différents modes de réalisation ne sont pas limitatifs et l'homme de l'art pourra adapter le système de chauffe. Le rebouilleur est alimenté avec un flux d'huile 511 ponctionné sur le flux 503. La 5 quantité dérivée est calculée afin de permettre d'atteindre le taux de rebouillage requis sans augmenter la température de l'huile au delà de 350°C en sortie de rebouilleur 51. L'excès d'huile 504 est évacué en sortie d'unité. Dans un mode de réalisation alternatif, les colonnes 40 et 50 sont opérées sous pression réduite. Les alternatives de réalisation du vide partiel sont comparables à celles 10 décrites pour la mise au vide de l'ensemble constitué de l'accumulateur 25, du condenseur 24, de la colonne de rectification de l'huile pour noir de carbone 22 et de la colonne de flash des résidus pyrolytiques 20. Dans un mode de réalisation alternatif, la colonne 40 est opérée sous pression atmosphérique et la colonne 50 est opérée sous pression réduite. Les alternatives de réalisation du vide partiel sont comparables à celles 15 décrites pour la mise au vide de l'ensemble constitué de l'accumulateur 25, du condenseur 24, de la colonne de rectification de l'huile pour noir de carbone 22 et de la colonne de flash des résidus pyrolytiques 20. Selon ce mode de réalisation, le rebouillage de la colonne 40 peut être assuré à l'aide d'un four radiant complété d'une section de convection. L'huile chaude en sortie de ce système 41 est alors alimentée dans la 20 calandre d'un échangeur tubes/calandre servant de rebouilleur 51 alors que le flux d'huile de lavage recirculée 211 dérivé du flux 503 passe dans les tubes. Selon ce mode de réalisation, un unique four permet d'apporter la puissance nécessaire au rebouillage des deux colonnes 40 et 50. Le calcul de la puissance utile du four commun est ajusté en conséquence afin de tenir compte des besoins de rebouillage des deux rectifications.The reboiler is fed with an oil flow punctured on the flow 404. The derived amount is calculated in order to make it possible to reach the required reboiling rate without increasing the temperature of the oil above 350 ° C. at the outlet of the reboiler. The excess oil 501 is fed into the rectification column 50. The rectification column 50 proceeds from the usual fractional distillation equipment 10. Within the distillation column 50, two sections are separated: i) a concentrated naphthalenic oil 521 and ii) a washing oil 504 collected at the bottom of the column 50. The distillation column 50 is equipped with a reflux system and a reboiling system. The quality of the naphthalenic oil is controlled using the reflux system. This reflux system consists of a condenser 52 for condensing the naphthalenic oil. In a particular embodiment, the condenser is a tube / shell heat exchanger mounted directly on the column 50. Thus, the naphthalenic oil is condensed in the tubes, falls by gravity effect at the top of the column 50 where a part is drawn off. in the form of the flow 521. The flow rate of the flow 521 is controlled by a temperature control of the withdrawal to ensure that the column is at the right operating point for the desired naphthalenic oil quality 521. According to this embodiment, the condensation of the naphthalenic oil is carried out by evaporating in the shell of the exchanger a condensate at a pressure chosen to be that of a saturated vapor whose temperature is close to a value under the temperature condensation of the naphthalenic oil. In an alternative embodiment, the condenser 52 consists of a remote exchanger surmounting an accumulation capacity. This accumulation capacity is either positioned in such a way that the condensates can be re-circulated partly towards the top of the column 50 by gravity or it is equipped with a fixed lifting pump allowing to re-circulate a part of the condensates towards the top of the column 50. According to this particular embodiment, any heat exchanger technology is conceivable. As before, the partial condensation can be carried out by vaporizing the cooling fluid. Reboiling is provided by heating a portion of recirculated stream 503 through reboiler 51. In a particular embodiment, reboiler 51 is comprised of a radiant furnace. In an alternative embodiment, the reboiler 51 consists of a tube / shell heat exchanger where the heat load is provided by a heat transfer oil heated in a boiler. These various embodiments are not limiting and those skilled in the art can adapt the heating system. The reboiler is fed with a flow of oil 511 punctured on the flow 503. The amount derived is calculated in order to achieve the required reboiling rate without increasing the temperature of the oil beyond 350 ° C output reboiler 51. The excess oil 504 is discharged at the unit outlet. In an alternative embodiment, the columns 40 and 50 are operated under reduced pressure. The alternative embodiments of the partial vacuum are comparable to those described for the evacuation of the assembly consisting of the accumulator 25, the condenser 24, the carbon black oil rectification column 22 and the flash column of the pyrolytic residues 20. In an alternative embodiment, the column 40 is operated under atmospheric pressure and the column 50 is operated under reduced pressure. The alternative embodiments of the partial vacuum are comparable to those described for the evacuation of the assembly consisting of the accumulator 25, the condenser 24, the rectification column of the carbon black oil 22 and the flash column of the pyrolytic residues 20. According to this embodiment, the reboiling of the column 40 can be provided by means of a radiant furnace completed with a convection section. The hot oil at the outlet of this system 41 is then fed into the shell of a tube / shell heat exchanger used as a reboiler 51 while the flow of recirculated washing oil 211 derived from the stream 503 passes into the tubes. According to this embodiment, a single furnace makes it possible to provide the power required for the reboiling of the two columns 40 and 50. The calculation of the useful power of the common oven is adjusted accordingly in order to take into account the rewetting requirements of the two rectifications.

25 Exemple de mise en oeuvre de l'invention L'exemple de mise en oeuvre suivant décrit une unité de distillation de goudron de houille d'une capacité de 38 600 kg/h de goudron (sur base sèche) selon l'invention. Le 30 goudron brut contient, sur base sèche, 1,2% d'insolubles dans la quinoléine et 50 ppm de sodium. Le goudron brut 101 contenant 3% en masse d'eau est mélangé en ligne avec un débit continu de 6000 kg/h d'huile légère 102. La composition de l'huile légère est de 30% en masse de benzène, 30% en masse de toluène et 40% en masse de xylènes. La 3025523 23 quantité d'huile légère est en léger excès par rapport au bilan en eau, afin de compenser les possibles fluctuations de quantité d'eau dans l'alimentation en goudron. Le mélange goudron + huile légère 103 est préchauffé grâce à un échangeur thermique tubes/calandre. La puissance thermique est apportée par un fluide organique 5 chaud de type Dowtherm A. Le mélange chaud 103 est flashé dans la colonne de déshydratation 10. La colonne de déshydratation 10 est dotée de quatre plateaux diviseurs. La puissance apportée au niveau de l'échangeur de préchauffage est contrôlée afin d'obtenir une température de vapeurs de déshydratation 104 de 95°C. Ces vapeurs sont constituées par les azéotropes eau + composés de l'huile légère. Ces vapeurs sont 10 condensées et refroidies à 50°C dans la calandre d'un échangeur tubes/calandre. La puissance de condensation et de refroidissement est apportée par une eau de refroidissement circulant dans les tubes de l'échangeur. Les condensats à la composition des azéotropes hétérogènes sont ensuite décantés. La phase aqueuse est pompée vers un système de traitement des eaux. La phase organique est recyclée en partie vers 15 l'alimentation en goudron 101, en partie vers l'alimentation en huile naphtalénique large neutralisée 302 alors que l'excès est mis à disposition en limite d'unité. Ces recyclages se font selon les débits requis par les différents points de mélange et de consommation. A l'issue de ce traitement, le goudron collecté en pied de colonne 10 contient environ 0,5 % en masse d'eau résiduelle liée.EXAMPLE OF IMPLEMENTATION OF THE INVENTION The following example of implementation describes a coal tar distillation unit with a capacity of 38,600 kg / h of tar (on a dry basis) according to the invention. The crude tar contains on a dry basis 1.2% insolubles in quinoline and 50 ppm sodium. The crude tar 101 containing 3% by weight of water is mixed in line with a continuous flow rate of 6000 kg / h of light oil 102. The composition of the light oil is 30% by weight of benzene, 30% by weight mass of toluene and 40% by weight of xylenes. The amount of light oil is in slight excess with respect to the water balance, in order to compensate for possible fluctuations in the amount of water in the tar feed. The tar + light oil mixture 103 is preheated by means of a tube / shell heat exchanger. The thermal power is provided by a hot organic fluid Dowtherm A. The hot mixture 103 is flashed in the dehydration column 10. The dehydration column 10 is provided with four dividing plates. The power supplied to the preheating exchanger is controlled in order to obtain a dehydration vapor temperature 104 of 95 ° C. These vapors are constituted by the azeotropic water + compounds of the light oil. These vapors are condensed and cooled to 50 ° C in the shell of a shell / shell heat exchanger. The power of condensation and cooling is provided by a cooling water circulating in the tubes of the exchanger. The condensates with the composition of the heterogeneous azeotropes are then decanted. The aqueous phase is pumped to a water treatment system. The organic phase is recycled partly to the tar feed 101, partly to the supply of neutralized large naphthalenic oil 302, while the excess is made available in unit limits. These recycling are done according to the flow required by the different points of mixing and consumption. At the end of this treatment, the tar collected at the bottom of column 10 contains about 0.5% by weight of bound residual water.

20 Le goudron déshydraté est mélangé avec un brai gras chaud 212. La température du brai gras 212 est fixée afin que le mélange 201 soit porté aux environs de 360°C à l'entrée de la colonne de flash des résidus pyrolytiques 20. Ceci correspond à un débit de brai 203 de 300 m3/h. la colonne de flash des résidus pyrolytique est constituée d'un tambour de flash permettant de séparer les vapeurs, dégagées lors du flash, de la partie 25 restant liquide, le brai gras, aux conditions de pression et température de la colonne 20. Le brai gras est collecté en bas de tambour de flash et redistribué sur un jeu de six plateaux diviseurs. La colonne 20 est opérée sous une pression réduite de -80 kPa(g). Le brai collecté en pied de colonne 202 est recirculé vers les deux fours radiant 21, opérés en parallèle, à un débit total 211 de 300 m3/h, soit 150 m3/h par four. Un débit de brai gras 30 203 de 17,6 m3/h est soutiré en continu. Le brai gras ainsi produit présente un point de ramollissement de 90°C Mettler déterminé selon la norme ASTM D3104. Il contient 2,2% d'insolubles dans la quinoléine déterminés selon la norme ASTM D2318. La quantité de brai soutiré représente 54,7% de l'alimentation déshydratée. Compte tenu de la teneur en insoluble dans la quinoléine de goudron et de l'effet de concentration dû à la distillation 35 flash, ceci indique que le brai produit n'a pas subi d'auto-reformage menant à la formation 3025523 24 d'insolubles secondaires dans la quinoléine. La teneur en sodium du brai gras produit est de 92 ppm. Cette augmentation est uniquement liée à un effet de concentration par rapport à la quantité de sodium initialement contenue dans l'alimentation. Les vapeurs 221 sortant en tête de colonne 20 sont transférées dans la colonne 5 22 par effet de différence de pression. La colonne 22 est opérée sous une pression réduite de -85 kPa(g). La colonne de rectification 22 est dotée sur la partie de rectification d'un garnissage structuré. Sur la partie stripping localisée sous l'alimentation en vapeurs 221, la colonne est dotée de 20 plateaux à fentes. Le rebouillage est assuré à l'aide d'un échangeur tube/calandre vertical 23 alimenté, coté tubes, par une boucle d'huile pour noir 10 de carbone 231 dérivée du flux 222 et, côté calandre, par un débit de fluide thermique de type Dowtherm A réchauffé au niveau des sections de convection des fours 21. La colonne 22 est équipée en son sommet d'un échangeur spiralé conçu comme condenseur partiel. L'huile pour noir de carbone 223 est retirée en continu à un débit ajustable de 7720 kg/h. L'huile pour noir de carbone 223 contient 10 ppm de sodium. Elle est conforme 15 aux spécifications et normes les plus contraignantes telles que GOST 1126. Les vapeurs 241 non condensées au point de consigne de l'échangeur de tête de la colonne 22 sont ensuite condensées et refroidies dans un condenseur 24 sous vide total, de type échangeur spiralé, et collectées dans un réservoir tampon 25. Ces condensats 251 sont la fraction d'huile naphtalénique large. Le vide est appliqué au 20 niveau du réservoir tampon 25 à l'aide d'une pompe à lobes (« roots »). L'alimentation de la pompe à vide est protégée par deux condenseurs de garde. La puissance de refroidissement est apportée par une eau chaude dans le premier condenseur et une eau froide dans le second. Les condensats éventuellement collectés sur ces échangeurs de garde sont redirigés vers la neutralisation 30. La fraction d'huile naphtalénique large 301 25 est pompée de façon continue vers la section de neutralisation 30. La section de neutralisation 30 est constituée d'une colonne agitée dotée d'un agitateur à palles multiples étagées. L'agitateur est opéré à 10 tours par minute. Le débit d'huile naphtalénique large est mis en contact avec une solution de soude circulant à contre courant dans la colonne agitée. Une soude à 2% est employée. La quantité de 30 soude injectée est modulée en fonction de la teneur en chlorure mesurée dans l'huile naphtalénique large. La soude est préchauffée à la température de l'alimentation en huile naphtalénique large. La température de la colonne de neutralisation est maintenue constante afin d'éviter tout risque d'inversion de phase. L'huile naphtalénique large neutralisée est ensuite séparée de l'eau dans un 35 décanteur. Cette fraction organique 302 est mélangée avec le flux d'huile légère 401 issu 3025523 25 de la section de déshydratation. La quantité d'huile légère est ajustée en fonction de la teneur en eau dissoute dans l'huile naphtalénique large neutralisée décantée. Ce flux mélangé 402 est ensuite alimenté dans la colonne de rectification 40. La colonne de rectification 40 est dotée de 35 plateaux à fente simple passe sur la 5 partie rectification et 32 plateaux à fente double passe dans la partie stripping. Le rebouillage est assuré à l'aide d'un four 41 chauffant le flux 411 dérivé du flux 404. Le four 41 est commun aux colonnes 40 et 50. Le reflux est contrôlé à l'aide d'un échangeur tubes/calandre 42 monté verticalement sur la colonne 40. Les vapeurs 403 sont partiellement condensées coté tubes ce qui assure le reflux. La puissance et la 10 température de l'échangeur coté calandre sont assurées en évaporant une eau de chaudière sous la forme d'une vapeur à une pression de 100 kPa(g). Le flux de vapeurs non condensées 421 passant à travers l'échangeur 401 est constitué des azéotropes eau + huile légère. Ces azéotropes sont condensés et refroidis comme précédemment dans un échangeur tubes/calandre où la puissance froide est apportée par une eau froide. Les 15 condensats sont dirigés par gravité vers le décanteur de la section de déshydratation où ils sont séparés. Une huile carbolique est soutirée en continu, au niveau du plateau de tête, sous la forme d'un flux 422, à un débit ajustable de 640 kg/h. L'huile naphtalénique large neutralisée, étêtée des contributions des fractions huile légère + eau et huile carbolique, est alimentée en continu sous forme du flux 501 dans la colonne 50.The dehydrated tar is mixed with a hot pitch 222. The pitch of the pitch 212 is set so that the mixture 201 is brought to about 360 ° C. at the inlet of the flash column of the pyrolytic residues 20. This corresponds to at a pitch rate 203 of 300 m3 / h. the flash column of the pyrolytic residues consists of a flash drum for separating the vapors, released during the flash, from the remaining liquid portion 25, the pitch, under the conditions of pressure and temperature of the column 20. The pitch fat is collected at the bottom of flash drum and redistributed on a set of six dividing trays. Column 20 is operated under a reduced pressure of -80 kPa (g). The pitch collected at the bottom of the column 202 is recirculated to the two radiant furnaces 21, operated in parallel, at a total flow rate 211 of 300 m 3 / h, ie 150 m 3 / h per oven. A fat pitch rate 203 of 17.6 m 3 / h is withdrawn continuously. The pitch thus produced has a softening point of 90 ° C Mettler determined according to ASTM D3104. It contains 2.2% of insolubles in quinoline determined according to ASTM D2318. The amount of pitch withdrawn represents 54.7% of the dehydrated diet. In view of the insoluble content in the quinoline tar and the concentration effect due to the flash distillation, this indicates that the pitch produced did not undergo self-reforming leading to the formation of 35 insoluble substances in quinoline. The sodium content of the pitch produced is 92 ppm. This increase is solely related to a concentration effect relative to the amount of sodium initially contained in the diet. The vapors 221 emerging at the top of the column 20 are transferred to the column 22 by the effect of pressure difference. Column 22 is operated under a reduced pressure of -85 kPa (g). The grinding column 22 is provided on the grinding portion with structured packing. On the stripping portion located under the vapor feed 221, the column is provided with 20 slotted trays. The reboiling is provided by means of a vertical tube / shell-and-tube heat exchanger 23 fed, on the tube side, by a carbon black oil loop 231 derived from the flow 222 and, on the shell side, by a thermal fluid flow of The column 22 is equipped at the top with a spiral exchanger designed as a partial condenser. The carbon black oil 223 is withdrawn continuously at an adjustable flow rate of 7720 kg / h. The carbon black oil 223 contains 10 ppm sodium. It complies with the most stringent specifications and standards such as GOST 1126. The vapors 241 not condensed at the set point of the head exchanger of the column 22 are then condensed and cooled in a total vacuum condenser 24, of type spiral exchanger, and collected in a buffer tank 25. These condensates 251 are the fraction of broad naphthalenic oil. The vacuum is applied to the buffer tank 25 by means of a lobe pump ("roots"). The supply of the vacuum pump is protected by two guard condensers. The cooling power is provided by hot water in the first condenser and cold water in the second. The condensates possibly collected on these guard exchangers are redirected to the neutralization 30. The large naphthalenic oil fraction 301 is pumped continuously to the neutralization section 30. The neutralization section 30 consists of a stirred column equipped with a stirrer with multiple tiered blades. The agitator is operated at 10 rpm. The flow of large naphthalenic oil is brought into contact with a solution of sodium hydroxide circulating in the agitated column. 2% sodium hydroxide is used. The amount of injected sodium hydroxide is modulated according to the chloride content measured in the broad naphthalenic oil. The soda is preheated to the temperature of the supply of large naphthalenic oil. The temperature of the neutralization column is kept constant in order to avoid any risk of phase inversion. The neutralized large naphthalenic oil is then separated from the water in a decanter. This organic fraction 302 is mixed with the light oil stream 401 from the dewatering section. The amount of light oil is adjusted according to the water content dissolved in the decanted neutralized large naphthalenic oil. This mixed stream 402 is then fed into the grinding column 40. The grinding column 40 is provided with single slot platens on the grinding portion and 32 double slot platens in the stripping portion. The reboiling is provided by means of a furnace 41 heating the flow 411 derived from the stream 404. The furnace 41 is common to the columns 40 and 50. The reflux is controlled using a tube exchanger / calender 42 mounted vertically on the column 40. The vapors 403 are partially condensed on the tubes side which ensures reflux. The power and temperature of the shell-side exchanger are ensured by evaporating boiler water in the form of steam at a pressure of 100 kPa (g). The flow of non-condensed vapors 421 passing through the exchanger 401 consists of azeotropic water + light oil. These azeotropes are condensed and cooled as previously in a tube / shell heat exchanger where the cold power is supplied by cold water. The condensates are gravity directed to the decanter of the dewatering section where they are separated. A carbolic oil is continuously withdrawn at the top plate in the form of a stream 422 at an adjustable flow rate of 640 kg / h. The neutralized large naphthalenic oil, topped with the contributions of the light oil + water and the carbolic oil fractions, is fed continuously in the form of stream 501 into the column 50.

20 La colonne de rectification 50 est dotée de garnissage structuré sur la partie rectification et 40 plateaux à fente double passe dans la partie stripping. Le rebouillage est assuré à l'aide d'un économiseur 51 réchauffant le flux 511 dérivé en partie du flux 503. La puissance chaude est apportée par l'huile de pied de colonne 411 surchauffée en sortie de four 41. Le reflux est contrôlé à l'aide d'un échangeur tubes/calandre 52 monté 25 verticalement sur la colonne 50. Les vapeurs 502 sont condensées coté tubes ce qui assure le reflux. La puissance et la température de l'échangeur coté calandre sont assurés en évaporant une eau de chaudière sous la forme d'une vapeur à une pression 400 kPa(g). Une huile naphtalénique concentrée à 92% est soutirée en continu du plateau de tête sous la forme d'un flux 521. L'huile de lavage collectée en pied de colonne 50 est 30 soutirée en continu, sous la forme du flux 504, à un débit de 4250 kg/h. Les deux colonnes de rectification 40 et 50 sont opérées sous vide à une pression de -85 kPa(g). Le vide est appliqué à l'aide d'une pompe à anneaux liquides, le liquide étant une huile de lavage à 25°C. Les flux 203 et 223 sont refroidis dans des échangeurs à leur température de 35 stockage en cédant leur chaleur à un flux d'huile thermique Dowtherm A employée pour 3025523 26 réchauffer le goudron au niveau de l'alimentation de la colonne 10. L'excès de chaleur est employé pour générer de la vapeur à une pression de 400 kPa(g). Les flux 504 et 521 sont circulés à travers des échangeurs thermiques où ils sont refroidis jusqu'à leur température de stockage en réchauffant le flux d'alimentation 402.The grinding column 50 is provided with structured packing on the grinding portion and 40 double slotted trays pass in the stripping portion. The reboiling is provided with the aid of an economizer 51 heating the flow 511 derived in part from the flow 503. The hot power is supplied by the overheated column foot oil 411 at the furnace outlet 41. The reflux is controlled at using a tube / shell heat exchanger 52 mounted vertically on the column 50. The vapors 502 are condensed on the tubes side which ensures the reflux. The power and temperature of the exchanger on the shell side are ensured by evaporating a boiler water in the form of steam at a pressure of 400 kPa (g). A 92% concentrated naphthalenic oil is continuously withdrawn from the top plate in the form of a stream 521. The wash oil collected at the bottom of the column 50 is withdrawn continuously, in the form of stream 504, at a pressure of 50.degree. flow rate of 4250 kg / h. The two rectification columns 40 and 50 are operated under vacuum at a pressure of -85 kPa (g). The vacuum is applied using a liquid ring pump, the liquid being a washing oil at 25 ° C. The streams 203 and 223 are cooled in heat exchangers to their storage temperature by giving up their heat to a Dowtherm thermal oil flow A used to warm the tar at the feed of the column 10. The excess heat is used to generate steam at a pressure of 400 kPa (g). Flows 504 and 521 are circulated through heat exchangers where they are cooled to their storage temperature by heating the feed stream 402.

5 Des variations des détails de mise en oeuvre de cet exemple sont possibles sans que ceux-ci n'induisent d'écart quant à l'objet de l'invention. Références 10 [H.-G.Franck] : H.-G. Franck, J.W. Stadelhofer, in « Industrial Aromatic Chemistry », Springer Verlag, Berlin Heidelberg, 1988 [Kirk]: "Tar and Pitch" in "Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology", J. Wiley and Sons 15 [Ullmann]: Blümer, G.-P., Colin, G. and Htike, H. 2011. Tar and Pitch. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. [Romovacek]: G.R. Romovacek, Light Metals, 1985, pp793-803Variations in the details of implementation of this example are possible without these inducing any deviation from the object of the invention. References [H.-G.Franck]: H.-G. Franck, JW Stadelhofer, in "Industrial Aromatic Chemistry", Springer Verlag, Berlin Heidelberg, 1988 [Kirk]: "Tar and Pitch" in "Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, "J. Wiley and Sons [Ullmann]: Blümer, G.-P., Colin, G. and Htike, H. 2011. Tar and Pitch. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. [Romovacek]: G.R. Romovacek, Light Metals, 1985, pp793-803

Claims (10)

REVENDICATIONS1. Procédé de distillation de goudron de houille comprenant une distillation primaire caractérisée en ce qu'elle comprend : . une distillation flash d'un mélange de goudron de houille déshydraté et de brai permettant d'obtenir en tête de colonne des vapeurs flashées et en fond de colonne du brai, une partie dudit brai obtenu lors de la distillation flash étant utilisée dans le mélange de goudron de houille déshydraté et de brai de départ ; . immédiatement après la distillation flash, un strippage et une rectification des vapeurs flashées permettant d'obtenir une huile pour noir de carbone et une coupe d'huile naphtalénique large.REVENDICATIONS1. A process for the distillation of coal tar comprising a primary distillation characterized in that it comprises: a flash distillation of a mixture of dehydrated coal tar and pitch to obtain at the top of the column flashed vapors and at the bottom of the pitch column, a portion of said pitch obtained during the flash distillation being used in the mixture of dehydrated coal tar and starting pitch; . immediately after the flash distillation, stripping and rectification of the flashed vapors to obtain a carbon black oil and a large naphthalenic oil cut. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distillation primaire est conduite sans ajout d'alcalins et d'alcalino-terreux2. Method according to claim 1, characterized in that the primary distillation is conducted without adding alkali and alkaline earth 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la coupe d'huile naphtalénique large comprend les composés du goudron présentant des températures normales d'ébullition comprises entre 70 et 300°C.3. Process according to claim 1 or 2, characterized in that the broad naphthalenic oil fraction comprises tar compounds having normal boiling temperatures of between 70 and 300 ° C. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'huile pour noir de carbone comprend les composés du goudron présentant des températures normales d'ébullition comprises entre 300 et 450°C.4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the oil for carbon black comprises the tar compounds having normal boiling temperatures of between 300 and 450 ° C. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend avant la distillation primaire une étape de déshydratation du goudron de houille.5. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises before primary distillation a dehydration step of coal tar. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend, après la distillation primaire, les étapes successives de condensation, neutralisation et distillation de la coupe d'huile naphtalénique large.6. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises, after the primary distillation, the successive stages of condensation, neutralization and distillation of the naphthalenic oil section broad. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la neutralisation est réalisée sans reflux vers les étapes de condensation et de distillation primaire. 3025523 287. Method according to claim 6, characterized in that the neutralization is carried out without reflux to the stages of condensation and primary distillation. 3025523 28 8. Procédé selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce que, avant la distillation, on ajoute une huile légère, composée d'un mélange de benzène, toluène et xylènes, à l'huile naphtalénique large condensée et neutralisée. 58. Process according to Claim 6 or Claim 7, characterized in that, before the distillation, a light oil, composed of a mixture of benzene, toluene and xylenes, is added to the condensed and neutralized broad naphthalenic oil. 5 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la distillation primaire est réalisée sous vide partiel, sous entrainement à la vapeur ou sous combinaison de vide partiel et d'entrainement à la vapeur. 109. Process according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the primary distillation is carried out under partial vacuum, under steaming or under a combination of partial vacuum and steam entrainment. 10 10. Dispositif de distillation de goudron de houille déshydraté mettant en oeuvre le procédé décrit dans l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'équipement permettant la distillation primaire comprend : une colonne de flash, 15 une colonne de rectification et stripping, un système de chauffe.10. Dehydrated coal tar distillation apparatus implementing the process described in any one of claims 1 to 9, characterized in that the equipment for the primary distillation comprises: a flash column, a rectification column and stripping, a heating system.
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