Brevet FR2173975A1 — publié le 19731012

I1 est déjà connu de refroidir à la température normale dans des refroidisseurs directs de gaz le gaz retiré des fours à coke des corderies. En général, on introduit dans la partie inférieure du refroidisseur le gaz encore chaud qui a une température d'environ 800C et qui contient de la vapeur d'eau et du goudron et on le traite à contre-courant par un liquide de refroidissement amené dans la partie supérieure ou centrale du refroidisseur. Le liquide chauffé est retiré en bas du refroidisseur de gaz, refroidi dans un échangeur de chaleur et ramené au refroidisseur de gaz. Comme liquide de refroidissement, on emploie généralement 11 eau. Pour un gaz de cokerie contenant des quantités notables de naphtalène, on a proposé d'utiliser simultanément du goudron pour éliminer le naphtalène par lavage. On a trouvé maintenant que l'on peut avantageusement effectuer le refroidissement direct du gaz de cokerie et simultanément ltélimination poussée du naphtalène par lavage dans un refroidisseur direct de gaz en utilisant séparément de l'eau comme agent de refroidissement et du goudron comme agent de lavage, en faisant passer l'agent de refroidissement et l'agent de lavage à contre-courant du gaz de cokerie et en maintenant de préférence au fond du refroidisseur de gaz une réserve formée d'eau et de goudron, si l'on travaille selon les étapes suivantes:: 1) on introduit le gaz chaud dans la partie inférieure du refroidisseur de gaz, au-dessus de la réserve 2) on refroidit le gaz qui s'écoule vers le haut, dans deux ou plusieurs étages disposés à une hauteur différente du refroidisseur, en l'arrosant avec de l'eau que l'on recycle et de préférence, on amène à l'étage inférieur de refroidissement l'eau de refroidissement venant d'un ou plusieurs étages supérieurs de refroidissement, après l'avoir recueillie dans un plateau intermédiaire muni de passages de gaz 3) on lave le gaz dans la partie supérieure du refroidisseur de gaz, de préférence dans un panier de lavage, au moyen de goudron que l'on recule et ensuite, on retire du refroidisseur de gaz le gaz refroidi et lavé 4) après le passage du goudron à travers le panier de lavage, on le recueille dans un plateau intermédiaire muni de passages de gaz et on le divise en deux courants, on recycle vers la partie supérieure du refroidisseur de gaz l'un des deux courants contenant la majeure partie du goudron tandis que l'on amène directement à la réserve, au bas du refroidisseur, l'autre courant qui contient la minorité du goudron 5) on soutire la réserve en l'amenant à un récipient séparateur dans lequel on sépare l'eau et le goudron 6) on retire l'eau qui se trouve dans la partie supérieure du récipient séparateur et, de préférence, après refroidissement dans un échangeur de chaleur, on l'utilise à nouveau pour refroidir le gaz 7) on retire à l'extrémité inférieure du récipient séparateur le goudron y compris le naphtalène dissous et l'eau de condensation tirée du gaz de cokerie 8) on remplace la quantité de goudron amenée du circuit de goudron à la réserve du refroidisseur et soutirée de celle-ci en ajoutant une quantité correspondante de goudron brut déshydraté. De façon surprenante, avec la combinaison selon l'invention, on trouve que le mode spécial de circulation des courants d'eau et de goudron dans un appareil spécialement mis au point permet de séparer du gaz de cokerie une plus grande quantité de naphtalène que les procédés connus en obtenant simultanément des effets optimaux de refroidissement. Alors qu'à l'échelle industrielle on ne pouvait éliminer leznaphtalène des gaz de cokerie que jusqu'au niveau de saturation qui correspond à la température de sortie du gaz, dans le procédé selon 1 'in- vention on arrive à diminuer la teneur en naphtalène de ces gaz dans une mesure telle que le point de rosée de naphtalène du gaz soit inférieur de 2 à SOC à la température du gaz. Quand on applique ces mesures, le lavage ultérieur du gaz de cokerie par des procédés de lavage connus, visant par exemple à éliminer l'hydrogène sulfuré et l'ammoniac, peut se faire à une température plus basse de 2 à 5 C, sans qu'il se produise un dépôt de naphtalène dans les tuyaux ou récipients, ce qui entraînerait l'obstruction de l'appareillage. Cet abaissement de la température entraîne d'une part des effets de lavage améliorés dans le lavage ultérieur mentionné du gaz de cokerie et, d'autre part, une économie notable d'énergie dans le fonctionnement continu, ainsi qu'une diminution notable des investissements. On expliquera en détail le procédé selon l'invention à propos du dessin annexé. Le gaz de cokerie, venant des fours à coke, qui a une température d'environ 75 à 850G après son passage à travers le collecteur, est saturé de vapeur d'eau et contient environ 20 à 80 g/m3 normal de goudron. On introduit ce gaz par le tuyau 11 dans la partie inférieure du refroidisseur de gaz 1, plus précisément au-dessus de la réserve qui est formée d'eau de refroidissement, d'eau de condensation et de goudron. Le gaz monte dans le refroidisseur et on le refroidit au moyen d'eau que l'on pulvérise par les buses la et lb.Il est apparu avantageux d'installer au milieu du refroidisseur un plateau intermédiaire Id, d'introduire à nouveau dans le refroidisseur de gaz, par le tuyau extérieur 15, la pompe 5 et la buse la, l'eau de refroidissement recueillie sur ce plateau intermédiaire et venant de la buse supérieure lb, y compris l'eau de condensation formée, afin de distribuer à nouveau uniformément l'eau sur la section du refroidisseur de gaz. Ainsi, l'eau de refroidissement est à nouveau chauffée, ce qui a des effets avantageux sur la séparation du goudron et de l'eau dans le récipient séparateur 2. A la tête du refroidisseur de gaz se trouve la buse lc. Par cette buse, on pulvérise le goudron dans un panier de lavage 1f que le gaz parcourt de bas en haut. Dans le panier sont disposés des anneaux Raschig ou d'autres garnissages. Le gaz de cokerie refroidi et lavé quitte le refroidisseur par le tuyau 12 à une température supérieure d'environ 1 à 5tC à la température d'entrée de l'eau de refroidissement et il arrive ensuite à l'installation de lavage où on le débarrasse des impuretés telles que l'hydrogène sulfuré et l'ammoniac. Le goudron qui contient le naphtalène éliminé par lavage dans le panier de lavage est recueilli dans le plateau intermédiaire le. La majeure partie du goudron (environ 90 à 98 % en poids) est ramenée à la partie supérieure du refroidisseur de gaz 1 par le tuyau 18, en passant par un récipient intermédiaire 8 et la pompe 2. Le reste (environ 2 à 10 %o en poids) arrive par le tuyau 12 à la réserve située en bas du refroidisseur. De là, l'eau et le groudon sont aspirés vers le récipient séparateur 2 par le tuyau 16. Ce récipient est conçu de façon telle que l'eau et le goudron se séparent par décantation, ce qui a pour effet de calmer le courant de liquide. Le temps de séjour des deux liquides dans le récipient est d'environ 5 à 45 minutes. En général, on obtient de bons résultats avec des temps de séjour de 10 à 20 minutes. Le goudron, le naphtalène dissous et la quantité d'eau qui correspond à l'eau de condensation provenant du gaz de cokerie sont soutirés au fond du récipient par le tuyau 17, éliminés du système de refroidissement par le tuyau 13 en passant par la pompe 6 et le piège 21 et de préférence, amenés au dispositif de traitement de condensat de la cokerie pour être traités. La quantité nécessaire de goudron frais est amenée au circuit de goudron par le tuyau 22. L'eau, qui se rassemble à la partie supérieure du récipient séparateur, est ramenée au refroidisseur 1 par le tuyau 14 et la pompe 3, de préférence après refroidissement dans l'échangeur de chaleur 4. Le tuyau de liaison 20 entre le refroidisseur 1 et le récipient séparateur 2 sert à la compensation de pression. A l'aide du régulateur de niveau LIC, on règle la hauteur de la réserve dans le refroidisseur 1, qui est généralement de 1 à 2 m environ. EXEMPLE Dans un refroidisseur direct de gaz, on refroidit à 300C au moyen d'eau un gaz de cokerie saturé de vapeur d'eau qui a une température de 810C et contient les constituants suivants naphtalène 10 g/m3 normal benzène, toluène, xylènes 40 ammoniac 8 " " hydrogène sulfuré 10 anhydride carbonique 50 " goudron 40 " eau 800 " et simultanément, on le lave avec un goudron de houille d'une densité de 1,15 (à 20"C). On utilise 14,3 tonnç d'eau et 1,2 tonne de goudron par 1000 m3 normal de gaz. Le gaz refroidi, après traitement par l'eau et le goudron dans le refroidisseur de gaz, contient encore les constituants suivants naphtalène 0,74 g/m3 normal benzène, toluène, xylènes 38 ammoniac 7,1 " hydrogène sulfuré 9,6 " anhydride carbonique 49,4 " goudron 10 " eau 37 REVENDICATION Procédé de refroidissement direct de gaz de cokerie et simultanément d'élimination poussée du naphtalène par lavage dans un refroidisseur direct de gaz, avec utilisation séparée d'eau comme agent de refroidissement et de goudron comme agent de lavage, dans lequel on fait passer l'agent de refroidissement et l'agent de lavage à contre-courant du gaz de cokerie et on maintient de préférence au fond du refroidisseur de gaz une réserve formée d'eau et de goudron, procédé caractérisé par le fait que l'on travaille selon les étapes suivantes 1) on introduit le gaz chaud dans la partie inférieure du refroidisseur de gaz, au-dessus de la réserve 2) on refroidit le gaz qui s'écoule vers le haut, dans deux ou plusieurs étages disposés à une hauteur différente du refroidisseur, en l'arrosant avec de l'eau que l'on recycle et, de préférence, on amène à l'étage inférieur de refroidissement l'eau de refroidissement venant d'un ou plusieurs étages supérieurs de refroidissement, après l'avoir recueillie dans un plateau intermédiaire muni de passages de gaz 3) on lave le gaz dans la partie supérieure du refroidisseur de gaz, de préférence dans un panier de lavage, au moyen de goudron que l'on recycle et ensuite, on retire du refroidisseur de gaz le gaz refroidi et lavé 4) après le passage du goudron à travers le panier de lavage, on le recueille dans un plateau intermédiaire muni de passages de gaz et on le divise en deux courants, on recycle vers la partie supérieure du refroidisseur de gaz l'un des deux courants contenant la majeure partie du goudron tandis que l'on amène directement à la réserve, au bas du refroidisseur, l'autre courant qui contient la minorité du goudron 5) on soutire la réserve en l'amenant à un récipient séparateur dans lequel on sépare l'eau et le goudron 6) on retire l'eau qui se trouve dans la partie supérieure du récipient séparateur et, de préférence, après refroidissement dans un échangeur de chaleur, on l'utilise à nouveau pour refroidir le gaz 7) on retire à l'extrémité inférieure du récipient séparateur le goudron, y compris le naphtalène dissous et l'eau de condensation tirée du gaz de cokerie 8) on remplace la quantité de goudron amenée du circuit de goudron à la réserve du refroidisseur et soutirée de celle-ci, en ajoutant une quantité correspondante de goudron brut déshydraté.