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Physical
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40 percent
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10 percent
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5 percent
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186 bars
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45 percent
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50 percent
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95 percent
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45 percent de
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25 percent
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15 minutes
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425 m
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55 percent
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20 percent
(1)
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de 0,5 percent de
(1)
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206 bars
(1)
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50 percent de
(1)
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55 percent de
(1)
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de 20 percent
(1)
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40 percent de
(1)
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10 percent de
(1)
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Gene Or Protein
(6/ 17)
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Etre
(7)
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DANS
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Est-a
(3)
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Resta
(1)
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Cata
(1)
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Lic
(1)
[33][_]
Molecule
(4/ 11)
[34][_]
hydrogen
(8)
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cobalt-molybdenum
(1)
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nickel-molybdenum
(1)
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C-F
(1)
[38][_]
Generic
(5/ 5)
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hydrogens
(1)
[40][_]
kerosene
(1)
[41][_]
oxide
(1)
[42][_]
sulfide
(1)
[43][_]
metal
(1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2511024A1
Family ID 1506482
Probable Assignee Lummus Co
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title LIQUEFACTION DE CHARBON
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION A TRAIT A LA LIQUEFACTION DU CHARBON.
DANS UNE LIQUEFACTION EN DEUX ETAPES DANS LAQUELLE DU CHARBON, DE
L'hydrogen ET UN SOLVANT DE LIQUEFACTION SONT MIS EN CONTACT DANS UNE
PREMIERE ZONE DE LIQUEFACTION THERMIQUE 13, CELA ETANT SUIVI DU
RECUEIL D'UN LIQUIDE SENSIBLEMENT EXEMPT DE CENDRE ET D'UN COURANT
POMPABLE DE MATIERE INSOLUBLE, QUI COMPREND DU LIQUIDE 454C, LE
LIQUIDE SENSIBLEMENT EXEMPT DE CENDRE ETANT AMELIORE ENSUITE DANS UNE
DEUXIEME ZONE DE LIQUEFACTION THERMIQUE 52, LE SOLVANT DE LIQUEFACTION
POUR LA PREMIERE ETAPE COMPREND LE COURANT POMPABLE DE MATIERE
INSOLUBLE PROVENANT DE LA PREMIERE ETAPE DE LIQUEFACTION, ET DU
LIQUIDE 454C PROVENANT DE LA DEUXIEME ETAPE DE LIQUEFACTION.
ON REDUIT AINSI LA QUANTITE DE MATIERE NECESSAIRE EN PROVENANCE DE LA
DEUXIEME ETAPE POUR LA PREPARATION DU SOLVANT DE LIQUEFACTION DE LA
PREMIERE ETAPE.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention se rapporte a la liquefaction du charbon, et
elle concerne plus particulierement des perfectionnements a un procede
en deux etapes pour la liquefaction du charbon.
Du charbon a ete liquefie dans un etage unique de liquefaction
constitue d'un serpentin de prechauffage dans lequel la liquefaction
est effectuee de maniere sensiblement complete, suivi d'un dissolveur,
dans lequel tant le solvant de liquefaction que les liquides derives
du charbon sont encore hydrogens.
Recemment, il a ete propose un procede de liquefaction dit en deux
etapes, dans lequel la premiere etape de reaction est une liquefaction
thermique a courte duree de contact, suivie du recueil d'un liquide
sensiblement exempt de cendre, dont la qualite est ensuite amelioree
dans une deuxieme etape de liquefaction.
La presente invention concerne un perfectionnement a un tel procede en
deux etapes.
Selon la presente invention, il est prevu un perfec- tionnement a un
procede de liquefaction en deux etapes, selon lequel le solvant de
liquefaction pour la premiere etape comprend un courant pompable de
matiere insoluble (cendre, charbon non dissous, etc), qui comprend du
liquide 4540 C 4, provenant de la liquefaction de la premiere etape,
et du liquide 4540 C+ provenant de la liquefaction de la deuxieme
etape Ainsi, le solvant de liquefaction pour la premiere etape
comprend une matiere lourde (qui comprend des substances insolubles)
provenant de la premiere etape, et une matiere lourde provenant de la
deuxieme etape.
Plus particulierement, la liquefaction de la premiere etape est une
liquefaction thermique a courte duree de contact qui est conduite a
une temperature de sortie de l'ordre de 443 a 4680 C, a une pression
de l'ordre de 124 a 186 bars et avec des temps de contact de reaction
(a des temperatures de plus de 316 WC) de l'ordre de 3 a 15 minutes Le
solvant de liquefaction du charbon utilise dans -2- la premiere etape
est present en quantite telle que le rapport du solvant au charbon
soit de l'ordre de 1,2:1 A 3:1, en poids Il y a lieu de comprendre que
de plus grandes quantites pourraient etre utilisees, mais que, en
general, de telles plus grandes quantites ne sont pas economiquement
justifiees De plus, de l'hydrogen est generalement ajoute dans la
premiere etape a raison de
113 A 425 m 3 (TPN) par tonne de charbon.
Apres traitement pour elimination de la matiere inso- lubie, le
liquide 4540 C+ qui est sensiblement exempt de matiere insoluble est
liquefie dans une deuxieme etape pour amelioration supplementaire de
la matiere.
Selon la presente invention, le courant pompable de matiere insoluble
(cendre, charbon non dissous, etc), qui comprend du liquide 4540 C+
(generalement au moins 45 percent et tres generalement une proportion
d'environ 45 a 55 percent du courant est du liquide 4540 C+, le resta
etant de la matiere insoluble), qui est recueilli apres l'elimination
de la cendre, est utilise dans la preparation du solvant de
liquefaction pour la premiere etape.
Selon la presente invention, le solvant de-liquefaction qui est
utilise dans la premiere etape du procede est constitue de 15 a 50
percent, et tres generalement de 20 a 40 percent, de liquide 4540 C+,
de 5 a 20 percent, tres generalement de 5 a 10 percent, de matiere
insoluble, le complement etant du liquide 4540 C ayant un point
initial d'ebullition d'au moins 260 WC, le liquide 4540 C etant
present dans le solvant a raison d'au moins 45 percent et tres
generalement a raison d'au moins 50 percent, toutes ces proportions
etant en poids De plus, une proportion d'au moins 10 percent et de
jusqu'a 40 percent du solvant de liquefaction est derivee du courant
pompable de matiere insoluble-o-tenupar l'operation d'elimination (de
cendre de la premiere etape et une proportion d'au moins percent du
solvant de liquefaction est derivee de la deuxieme etape La portion
derivee de la deuxieme etape peut etre -3- le liquide 4540 C+
seulement ou a la fois le liquide 4540 C+ et le liquide 4540 C; dans
la plupart des cas, le liquide derive de la deuxieme etape est
principalement le liquide 454 OC+ Ainsi, le solvant de liquefaction
est constitue d'un liquide bouillant au-dessus de 260 'C, le solvant
de liquefaction comprenant de la matiere 4540 C+
(la plage complete de matiere, a l'exclusion des subs- tances
insolubles, derivee du charbon) provenant tant de la premiere etape
que de la deuxieme.
Selon un mode de mise en oeuvre prefere du procede, l'effluent de la
premiere etape est depouille de cendre par utilisation d'un promoteur
liquide ayant un facteur de caracterisation d'au moins 9,75, un point
5 percent distille (en volume) d'au moins environ 1210 C et un point
95 percent distille (en volume) d'au moins environ 1770 C et de pas
plus d'environ 3990 C, comme decrit dans le brevet des E.U A No 3 856
675 Comme decrit dans ce brevet, un liquide promoteur prefere est une
faction de kerosene ayant des points 5 percent distille et 95 percent
distille de 218 'C et 2600 C, respectivement.
Le liquide sensiblement exempt de matiere-insoluble (pas plus de 0,5
percent de cendre) obtenu par l'operation d'elimination de cendre est
ensuite traite dans une zone de recuperation pour recuperation du
promoteur liquide, si ce promoteur liquide est utilise dans
l'operation d'elimination de cendre, les constituants bouillant au-
dessous de 4540 C, qui sont utilises dans la preparation du solvant de
liquefaction, avec des matieres bouillant a des temperatures plus
elevees, c'est-a-dire la matiere 4540 C+, etant utilises comme charge
pour la liquefaction de la deuxieme etape Un courant pompable de
matiere insoluble, qui comprend du liquide 4540 C+, est recueilli
aussi dans l'operation d'elimination de cendre, et on en utilise une
partie dans la preparation du solvant.
11024
-4- Dans la liquefaction de la deuxieme etape, la matiere 4540 C+ est
mise en contact avec de l'hydrogen et avec 1 e solvant de liquefaction
de la deuxieme etape a des temperatures de l'ordre de 3990 C A 4540 C
et a des pressions de l'ordre de 137 a 206 bars, avec des temps de
contact de l'ordre de 1 a 5 heures Dans la deuxieme etape, cette mise
en contact est effectuee en presence d'un cata- lyseur de liquefaction
de charbon d'un type connu dans la technique, par exemple, un oxide ou
sulfure d'usulfide metal du groupe VI ou du groupe VIII, comme un
catalyseur cobalt-molybdenum ou nickel-molybdenum, depose sur un
support approprie comme d'alumine ou de silice-alumine.
Selon un deuxieme mode de mise en oeuvre prefere du procede, la
liquefaction de la deuxieme etape est effectuee dans un lit en
ebullition a courant ascendant, de tels lits en ebullition etant
connus dans la technique.
L'effluent de la liquefaction de la deuxieme etape est soumis ensuite
a une vaporisation par detente pour recueil des constituants assez
legers, c'est-a-dire des constituants bouillant au-dessous d'environ
4540 C, le produit restant etant utilise pour fournir un solvant de
liquefaction pour la deuxieme etape, une partie du solvant de
liquefaction necessaire pour la premiere etape, et du produit de
liquefaction net.
Au dessin annexe, donne a titre d'exemple non limitatif, la figure
unique est un schema de principe simplifie d'un mode de mise en oeuvre
de l'invention.
Dans le mode de mise en oeuvre represente sur la figure, du charbon
broye pulverise, generalement du charbon bitumineux ou subbitumineux
ou du lignite, de preference du charbon bitumineux, dans la
canalisation 10, eel'hydrogen dans la canalisation il et un solvant de
liquefaction de charbon, dans la canalisation 12, obtenu comme decrit
ci-apres, sont introduits dans la zone de liquefaction de la premiere
etape, designee schematiquement s
11024
-5- dans son ensemble par la reference 13, pour une lic- faction
thermique a courte duree de contact du charbon.
La liquefaction thermique est effectuee en l'absence de catalyseur La
liquefaction de la premiere etape est effectuee dans les conditions
decrites ci-dessus. Un produit de liquefaction de charbon de premiere
etape est evacue de la zone 13 par la canalisation 14 et introduit
dans une zone de vaporisation par detente, designee schematiquement
par la reference 15, pour vapo- risation des matieres bouillant
jusqu'a environ 260 a 3160 C Ces matieres vaporisees sont evacuees de
la zone par la canalisation 16 On fait fonctionner la zone 15
principalement en vue de vaporiser les matieres bouillant jusqu'au
point final du liquide promoteur a utiliser dans l'operation
ulterieure d'elimination de cendre.
Le reste du produit de liquefaction du charbon, dans la canalisation
17, est introduit dans une zone d'elimi- nation de cendre, designee
schematiquement dans son ensemble par la reference 18, pour separer la
cendre et les autres matieres insolubles du produit de liquefaction de
charbon de la premiere etape Comme decrit particulie- rement, on opere
dans la zone 18 en utilisant un liquide promoteur pour provoquer et
ameliorer la separation de la matiere insoluble, ce liquide promoteur
etant amene par la canalisation 19 En particulier, la separation dans
la zone 18 d'elimination de cendre est effectuee dans un ou plusieurs
decanteurs, le liquide promoteur et le mode operatoire general pour
effectuer cette elimination de cendre etant decrits, par exemple, dans
le brevet des
E U A No 3 856 675.
Le debord sensiblement exempt de cendre est evacue de la zone 18
d'elimination de cendre par la canalisation 22 pour introduction dans
une zone de recueil, designee schematiquement dans son ensemble par la
reference 23.
-6- Un soutirat contenant de la matiere insoluble est evacue de la
zone 18 d'elimination des cendres par la canalisation 20 et introduit
dans une zone de detente, representee schematiquement et designee dans
son ensemble par la reference 24, pour vaporiser les matieres
bouillant au- dessous de 454 WC La vaporisation par detente dans la
zone 24 est effectuee de maniere que l'on recueille a partir de la
zone de detente 24, par la canalisation 25, un liquide 4540 C+
contenant de la matiere insoluble fluide.
Les constituants vaporises sont evacues de la zone de detente 24 par
la canalisation 26 pour introduction dans la zone de recueil 23.
Une partie de la matiere 4540 C+ conduite par la cana- lisation 31 est
introduite dans une zone de stockage du solvant de la premiere etape,
representee schematiquement et designee dans son ensemble par la
reference 32, pour preparation du solvant de liquefaction de la
premiere etape, comme decrit ci-apres.
La portion restante de la matiere dans la canalisation 33 peut etre
utilisee comme charge de depart pour un procede d'oxydation partielle
pour la production d'hydrogen. La zone de recueil 23 peut comprendre
une ou deux colonnes de distillation ou plus, qui sont prevues et que
l'on fait fonctionner de maniere a recuperer le liquide promoteur par
la canalisation 41 pour introduction ulte- rieure par la canalisation
19 dans la zone d'elimination des centres, apres addition d'un
complement de liquide promoteur, suivant le besoin, par la
canalisation 42.
De plus, on recueille par la canalisation 43 un courant qui bout dans
l'intervalle d'environ 316 a environ 482 WC pour utilisation dans la
preparation du solvant de liquefaction de la premiere etape dans la
zone 32 de stockage du solvant de liquefaction de la premiere etape.
La matiere 4540 C+ est recueillie a partir de la zone -7- de recueil
23 par la canalisation 51 pour introduction dans une zone de
liquefaction de deuxieme etape, repre- sentee schematiquement et
designee dans son ensemble par la reference 52, en meme temps que de
l'hydrogen amene par la canalisation 53 et du solvant de liquefaction
de la deuxieme etape amene par la canalisation 54 On fait fonctionner
la zone de liquefaction 52 de la deuxieme etape a des temperatures et
pressions telles que decrites ci-dessus, de preference avec
utilisation d'un catalyseur de liquefaction de charbon du type decrit
ci-dessus.
Selon un mode de mise en oeuvre prefere du procede, le deuxieme etage
de liquefaction est sous la forme d'un lit en ebullition a courant
ascendant.
L'effluent de la liquefaction de la deuxieme etape est conduit par la
canalisation 55 dans une zone de detente, representee schematiquement
et designee dans son ensemble par la reference 56, pour vaporisation
des matieres bouillant au-dessous d'environ 4540 C, ces matieres
bouillant a des temperatures peu elevees etant recueillies par la
canalisation 57 Eventuellement, une partie de la matiere presente dans
la canalisation 57 peut etre utilisee dans la canalisation 62 pour
preparation du solvant de liquefaction.
Le produit 4540 C+ recueilli a partir de la zone de detente 56 par la
canalisation 58 est utilise pour fournir le solvant de liquefaction de
la deuxieme etape par la canalisation 54, et pour la preparation du
solvant de liquefaction de la premiere etape par la canalisation 59.
La portion restante est recueillie par la canalisation
61 comme produit net.
Le solvant de liquefaction de la premiere etape est ainsi prepare dans
la zone 32 en combinant de la matiere bouillant dans l'intervalle de
316 a 4820 C, arrivant par la canalisation 43, du liquide 4540 C+, qui
comprend des substances insolubles, arrivant par la canalisation 31,
et -8 - et de la matiere 4540 C+ provenant de la liquefaction de la
deuxieme etape et arrivant par la canalisation 59.
Eventuellement, une partie de la matiere assez legere recueillie apres
la deuxieme etape peut etre utilisee dans la preparation du solvant de
la premiere etape. Il est evident que l'invention n'est pas limitee au
mode de mise en oeuvre particulier decrit, et qu'on peut y apporter
toutes variantes Ainsi, par exemple, l'elimi- nation des cendres peut
etre effectuee autrement que comme decrit en particulier De meme, la
liquefaction de la deuxieme etape peut etre effectuee autrement que
comme decrit en particulier, c'est-a-dire autrement que par
utilisation d'un lit en ebullition a courant ascendant.
La presente invention est avantageuse en ce que de la matiere 454 C+
derivee du charbon est utilisee pour fournir une partie du solvant de
liquefaction, et une partie de cette matiere 4540 C+ est fournie par
le courant pompable de substances insolubles obtenu dans l'operation
d'elimi- nation des cendres, ce qui reduit la quantite de matiere
necessaire en provenance de la deuxieme etape pour la preparation du
solvant de liquefaction de la premiere etape. -9-
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Procede pour la liquefaction de charbon en deux etapes, en mettant
en contact du charbon, un solvant de liquefaction de premiere etape et
de l'hydrogen dans une zone de liquefaction thermique de premiere
etape pour produire un premier effluent en recueillant a partir du
premier effluent un liquide sensiblement exempt de cendre et un
courant pompable de liquide 4540 C+ comprenant de la matiere
insoluble; en mettant en contact la quasi-totalite du liquide exempt
de cendre avec de l'hydrogen dans une liquefaction de deuxieme etape
pour ameliorer la qualite du liquide sensiblement exempt de cendre et
produire un effluent liquide de deuxieme etape, et en recueillant un
liquide 4540 C+ a partir du deuxieme effluent liquide, caracterise en
ce que le solvant de liquefaction pour la premiere etape comprend une
partie du courant pompable de liquide 4540 C+ comprenant de la matiere
insoluble qui est recueilli a partir du premier effluent, et une
partie du liquide 4540 C+ qui est recueilli a partir de l'effluent
liquide de la deuxieme etape, ce solvant de liquefaction etant
constitue de 15 a 50 percent de liquide 4540 C-F, de 5 a percent de
matiere insoluble et d'au moins 45 percent de liquide 4540 C ayant un
point initial d'ebullition d'au moins 2600 C, une proportion d'au
moins 10 percent du solvant de liquefaction etant obtenue a partir du
courant pompable et une proportion d'au moins 25 percent du solvant de
liquefaction de la premiere etape etant obtenue a partir de l'effluent
liquide de la deuxieme etape.
2 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que le courant
pompable est constitue de 45 a 55 percent de liquide 4540 C+ et d'une
quantite complementaire de matiere insoluble.
3 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que le solvant
de liquefaction pour la premiere etape est -10 o- constitue de 20
percent A 40 percent de liquide 4540 C+.
4 Procede selon la revendication 3, caracterise en ce que le solvant
de liquefaction pour la premiere etape est constitue de
5 percent a 10 percent de matiere insoluble. 5 Procede selon la
revendication 4, caracterise en ce que le solvant de liquefaction de
la premiere etape comprend au moins 45 percent de liquide 4540 C+.
6 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que la
proportion d'au moins 25 percent provenant de l'effluent liquide de la
deuxieme etape est constituee a la fois de liquide 4540 C et de
liquide 4540 C+.
7 Procede selon la revendication 2, caracterise en ce que la
proportion du solvant de liquefaction de la premiere etape derivee du
courant pompable de matiere insoluble n'est pas superieure a 40
percent.
8 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que la
liquefaction thermique de la premiere etape est effectuee a une
temperature de sortie comprise entre 443 et 4600 C, a une pression
comprise entre 124 et 186 bars et en l'absence de catalyseur.
9 Procede selon la revendication 8, caracterise en ce que la
liquefaction de la deuxieme etape est effectuee dans un lit en
ebullition a courant ascendant.
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