Brevet FR2587716A1 — publié le 19870327

-l - Procédé d'élimination d'hydrocarbones lourds, de goudrons, de naph- talènes,de benzènes, de phénols, etc.., d'un gaz produit par pyrolyse de matière contenant du carbone et/ou de l'hydrocarbone. La présente invention concerne un procédé d'élimination d'hydrocar- bones lourds, de goudrons, de naphtalènes, de benzènes, de phénols, etc., d'un gaz produit par pyrolyse de matière contenant du carbone et/ou de l'hydrocarbone. Lors de la carbonisation ou de la pyrolyse de matière contenant du carbone et/ou de l'hydrocarbone,les constituants volatils de la matière sont dégagés. A partir d'une tonne de carbone métal- lurgique,par exemple, il est obtenu environ 400 Nm3 de gaz lors de la carbonisation. Toutefois, en partie pour des raison de souci de protection de l'envi- ronnement, le gaz obtenu par pyrolyse ne peut être transporté, ni utilisé, sans avoir été soumis à un traitement préalable qui comporte diverses phases de lavage, et il doit par conséquent tout d'abord être refroidi, puis lavé. Lorsque le gaz quitte l'installation de cokéfaction, il est vaporisé dans le récipient de réception avec une solution d'ammoniaque, ce qui détermine l'élimination du goudron par condensation. Le gaz est ensuite refroidi dans des appareils de refroidissement direct de gaz, après quoi tout goudron restant est éliminé par passage du gaz dans des électro-filtres. La forte teneur du gaz en naphtalène doit être réduite par lavage à l'huile, par exemple. -2- Afin que les dégagements de SO soient réduits au minimum lors de la combustion du gaz, il est habituellement procédé à une élimina- tion de l'acide sulfhydrique par vaporisation directe avec une solution d'ammoniaque. Le liquide ayant été utilisé pour le traitement de lavage est ensuite transporté vérs une installation spéciale d'épu- ration. Le soufre est récupéré sous forme élémentaire dans un four à sécher Claus. L'eau restante doit ensuite être épurée, épuration à laquelle est habituellement procédé par des procédés biologiques. 1 Comme il ressort clairement de ce qui vient d'être exposé, l'opéra- tion d'épuration du gaz nécessite un traitement compliqué et relati- vemenit l og7quTi aei-e-dansne- installation de pyrolyse ou dans une installation de cokéfaction. La mise au point de procédés d'épuration de gaz de pyrolyse produit à partir de biomasse est courante, ces procédés étant basés sur le craquage thermique du gaz, qui est riche en énergie. La présente invention a pour but de permettre le remplacement, par une opération de craquage, des opérations compliquées, nécessi- tant une importante consommation d'énergie, auxquelles on a eu recours jusqu'ici pour procéder à l'épuration en question. Le but qui vient d'être énoncé est atteint par le procédé qui est proposé par la présente invention, lequel se caractérise en ce que les gaz produits à partir de la matière contenant du carbone et/ou de l'hydrocarbone sont amenés à une chambre de réaction supplémen- taire, en même temps qu'un gaz chauffé par un générateur à plasma, afin que se produise dans cette chambre de réaction le craquage des hydrocarbones lourds, des goudrons, des naphtalènes, des benzènes, des phénols,etc., présents dans les gaz ainsi traités, de telle façon que le gaz obtenu puisse être utilisé directement par le consomma- teur. Il a été *constaté que par l'amenée d'un gaz très chaud, chauffé par un générateur à plasma et présentant par conséquent une densité d'énergie extrêmement élevée, le craquage des hydrocarbones lourds, etc., présents dans leé gaz était obtenu. Etant donné la forte densité d'énergie du gaz amené, un volume comparativement faible de gaz est nécessaire, ce qui rend par conséquent le traite- ment possible. A titre d'exemples de matières pouvant être utilisées à la production de gaz, on peut citer la tourbe, le charbon de mine, l'anthracite et les déchets forestiers. Suivant l'une des particularités de réalisation du procédé faisant l'objet de la présente invention, particularité qui constitue l'une des caractéristiques de celles-ci, le gaz, après être passé dans la chambre de réaction supplémentaire, est amené à passer par une charge de pierre à chaux ou de dolomie, en vue de l'élimination du soufre. L'invention est illustrée par l'exemple, donné ci-après, d'application du procédé qui en fait l'objet. Exemple Il a été constaté lors de l'analyse qu'un gaz sorti d'une installation de cokéfaction présentait la composition qui est indiquée ci-après: H2 CH CHm CO CO2 N2 O2 2 4 n m 2 2 2 2,9 5,8 2 3 63,5 22,5 0,3 % - 4- Le gaz contenait également 6,0 g de NH3, 7 g de H2S, 0,9 g de naphtalènes et 25 g de benzènes, ainsique 3,6 g de phénols et 90 g de goudron par Nm3. Le gaz, qui présentait une température de 950 C, a été introduit dans une.chambre de réaction supplémentai- re, dans laquelle il a été en même temps introduit une petite quanti- té d'azote chauffé par plasma,afin que la température du mélange de gaz atteignît 1.560 C. On a pu constater que des échantillons refroidis de gaz ayant été retiré de la chambre de réaction ne contenaient plus que 0,01 g de goudron et que la teneur en naphtalène était tombée à 0,07 g/Nm3' La teneur en benzènes avait été réduite à un cinquantième et la teneur en phénols avait été réduite à un dizième des teneurs en benzènes et en phénols que présentait le gaz avant son introduc- tion dans la chambre de réaction supplémentaire. Dans la chambre de réaction supplémentaire, il avait été ajouté 0,05 Nm3 d'air par Nm3 de gaz de cokerie et l'énergie apportée dans le générateur à plasma était de 0,85 kWh/Nm3. -5- Revendications. 1. Procédé d'élimination d'hydrocarbones lourds, de goudrons, de naphtalènes, de benzènes, de phénols, etc., d'un gaz produit par pyrolyse de matière contenant du carbone et/ou de l'hydrocarbone, le procédé étant caractérisé en ce que les gaz produits à partir de la matière contenant du carbone et/ou de l'hydrocarbone sont amenés à une chambre de réaction, en même temps qu'un gaz chauffé par un générateur à plasma, afin que se produise dans cette chambre de réaction le craquage des hydrocarbones lourds, des goudrons, des naphtalènes, des benzènes, des phénols, etc., présents dans les gaz ainsi traités, de telle façon que le gaz obtenu puisse être utilisé directement par le consommateur. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz, après être passé dans la chambre de réaction, est amené à passer par une charge de pierre à chaux ou de dolomie, en vue de l'élimination du soufre.