Brevet FR2530260A1 — publié le 19840120

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La source principale des acides du goudron est jusqu'à présent le goudron obtenu comme sous-produit de la cokéfaction du charbon La fraction des acides du goudron que l'on obtient par la distillation de ce goudron représente environ 10 à 20 % du goudron brut de charbon. Récemment,une source d'acides du goudron est devenue disponible du fait du procédé Lurgi de gazéification. Le procédé Lurgi utilise de l'oxygène et de la vapeur d'eau pour gazéifier du "charbon brun",du lignite et des charbons sub-bitumineux non cokéfiants en lit fixe à des pressions de O à 20 bars pour produire un gaz combustible Le gaz brut sortant du gazéificateur contient des produits de carbonisa- tion comme du goudron,de l'huile,du naphta,des phénols,des cyanures,et des poussières de charbon et de cendre Le gaz est épuré,c'est-à-dire que ces produits sont enlevés du gaz avant que le gaz ne serve de combustible Le goudron ainsi obtenu est soumis à une distillation de la même façon que dans le cas du goudron obtenu dans la production de coke pour donner diverses coupes de distillation. Les acides du goudron sont intéressants sur le plan industriel pour la production de nombreuses matières comme des résines,des plastifiants et des désinfectants. Les points d'ébullition des acides du goudron,des bases du goudron et de l'huile neutre sont tels qu'on ne peut efficacement les séparer par la distillation seulement La contamination des acides du goudron par les bases du goudron et par les huiles neutres nuit à l'utilité des acides du goudron. La coupe de distillat d'acides du goudron provenant du goudron obtenu comme sous-produit du procédé Lurgique l'on appelle couramment "des acides du goudron Lurgi",a une composition comprenant typiquement 93 % d'acides du goudron,5 % de bases du goudron et 2 % d'huile neutre. 3 usqu'à présent,on a habituellement extrait les acides du goudroncontenant des huiles neutres et des bases du goudron,à l'aide de certains solvants choisis ou d'une combinaison de solvants les extraits contenant les huiles 3 2530260 neutres et laissant un mélange de bases du goudron et d'aci- des du goudron Les bases du goudron peuvent être extrai- tes de ce mélange à l'aide d'une solution aqueuse d'un aci- de minéral,habituellement de l'acide sulfurique aqueux. Enfin,les acides du goudron restants sont lavés à l'eau avant distillation L'extraction à l'acide minéral doit être telle que les acides du goudron soient exempts ou quasi- exempts de composés azotés pour pouvoir être des produits commercialisables. I 1 a été découvert,pour effectuer la purification de ces acides du goudron Lurgi,un procédé simplifié qui est plus pratique que ceux actuellement utilisés Le procédé de l'invention élimine les solvants et le lavage à l'eau et il donne une qualité commercialisable,d'acides du goudron. Le procédé de l'invention implique de traiter les acides du goudron par du monosulfate de sodium(ou sulfate acide de sodium)pour transformer les bases du goudron en sels et pour hydrolyser les huiles neutres Il a été trouvé que le monosulfate de sodium ne sulfonate pas les acides du goudron même à température élevée Les acides du goudron à point élevé d'ébullition exigent de plus fortes températu- res de pot de distillation pour pouvoir les récupérer par distillation La présente invention permet de purifier les acides du goudron à point élevé d'ébullition et de les récupérer par distillation,car ils ne sont pas sulfones dans le pot de distillation par le monosulfate de sodium On récupère comme distillat les acides du goudron raffines alors que les bases du goudron restent sous forme de sels dans le résidu et les huiles neutres restent dans le résidu sous forme de produits hydrolyses. Le procédé pourra se comprendre plus clairement à l'aide- d'un exemple décrivant la façon de le mettre en oeuvre; il est entendu que les parties indiquées ci-après sont des- parties en poids. EXEMPLE On a analysé une fraction d'acides du goudron (acides du goudron Lurgi), provenant d'un produit goudronneux obtenu comme sous-produit du procédé Lurgi de gazéification du charbon,et l'on a trouvé que cette fraction contenait,en poids,93,2 % d'acides du goudron,5,3 % de bases du goudron et 1,5 % d'huiles neutres La fraction des acides du goudron Lurgi distille tout d'abord Jusqu'à une température de va- peur de 2300 C dans les conditions atmosphériques ordinaires. Cette distillation ou "élimination de brai" enlève de la fraction des acides du goudron certains des produits indési- rables à point élevé d'ébullition La partie intéressante est le distillat,et la partie sans intérêt forme le résidu. On agite le distillat ( 100 parties)avec 50 parties d'une solution aqueuse à 50 % de sulfate acide de sodium et l'on chauffe au reflux à 1400 C (température du pot de distilla- tion) Une faible quantité d'eau distille du mélange avant que la température du pot de distillation n'atteigne 1400 C. On récupère pour un recyclage une partie des acides du goudron qui ont été entraînés par la vapeur d'eau au cours de cette période de chauffage Après 1 heure environ de chauffage au reflux,on distille l'eau du mélange réactionnel et l'on filtre le mélange réactionnel déshydraté On dis- tille le filtrat sous une pression correspondant à 30 mm ( 4 k Pa)dans une colonne Vigreux de 60 cm et l'on obtient comme distillat 89 parties d'acides du goudron extra blancs-sans huile neutre et, pour des fins pratiques,sans base du goudron Ce distillat est constitué par les acides du goudron purifiés qui ne contiennent que 0,015 % en poids d'azote et conservent leur qualité de blancheur extra pendant des mois. REVENDICATIONS l.Procédé de raffinage de la fraction des acides du goudron provenant de la gazéification Lurgi du charbon, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les opéra- tions consistant: (a) à traiter l'acide du goudron par une solution aqueuse de monosulfate de sodium,et (b) à distiller l'acide du goudron ainsi traité pour récu- pérer les acides purifiés dans le distillat,alors que les bases du goudron restent sous forme de sels dans le résidu et que les huiles neutres s'hydrolysent en donnant des produits qui restent également dans le résidu. 2.Procédé pour raffiner la fraction acide du goudron prove- nant du sous-produit goudronneux de la gazéification Lurgi du charbon, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant: (a) à distiller la fraction acide du goudron à la pression atmosphérique jusqu'à 230 C et obtenir un distillat; (b)à traiter le distillat par une solution aqueuse de sulfate acide de sodium; (c) à filtrer les solides pour les enlever du mélange;et (d)à distiller les acides du goudron du filtrat.