FR2518113A1 - Procede de liquefaction de charbon avec recyclage commande des insolubles dans l'acetate d'ethyle - Google Patents

Abstract

L'INVENTION A TRAIT A LA LIQUEFACTION DU CHARBON. ELLE CONCERNE UN PROCEDE POUR ACCROITRE LE TAUX DE TRANSFORMATION DE CHARBON EN PRODUITS SOLUBLES DANS L'ACETATE D'ETHYLE DANS LA LIQUEFACTION DU CHARBON PAR CHAUFFAGE D'UNE SUSPENSION D'UN SOLVANT ET DE PARTICULES DE CHARBON POUR OBTENIR UNE SUSPENSION RENFERMANT DES COMPOSANTS LIQUIDES SOLUBLES ET DES COMPOSANTS INSOLUBLES DANS L'ACETATE D'ETHYLE, MISE EN CONTACT D'UNE PARTIE DE LA SUSPENSION AVEC DE L'HYDROGENE, PARTAGE DES COMPOSANTS INSOLUBLES EN DEUX FRACTIONS RICHE ET PAUVRE EN MATIERES SOLIDES, CETTE DERNIERE CONTENANT DES MATIERES INSOLUBLES DANS L'ACETATE D'ETHYLE ENRICHIES EN COMPOSANTS ORGANIQUES, ET RECYCLAGE D'UNE PARTIE DE LA FRACTION PAUVRE DANS LA ZONE DE DISSOLUTION 20 CONTENANT DES MATIERES INSOLUBLES DANS L'ACETATE D'ETHYLE EN UNE QUANTITE 1 SUFFISANTE POUR ELEVER LE TAUX DE TRANSFORMATION DU CHARBON EN LESDITS COMPOSANTS SOLUBLES 2 INSUFFISANTE POUR QUE LA VITESSE D'ENCRASSEMENT DU CATALYSEUR DEPASSE 0,3CH. APPLICATION, NOTAMMENT A LA LIQUEFACTION DE CHARBONS PAUVRES TELS QUE CHARBON SUB-BITUMINEUX, LIGNITE, ETC.

Description

La présente invention concerne la transformation

catalytique de charbon pour produire des liquides intéres-

sants dérivés du charbon et, en particulier, un procédé pour accroître la transformation de charbon en composants solubles dans l'acétate d'éthyle. De très nombreux procédés ont été proposés dans l'art antérieur pour transformer le charbon en produits liquides Il est reconnu que des asphaltènes peuvent être néfastes à des catalyseurs hétérogènes utilisés dans des procédés catalytiques de liquéfaction du charbon (Voir par exemple le brevet des Etats-Unis d'Amérique N' 4 152 244, qui fait connaître un procédé dans lequel des asphaltènes sont éliminés d'un produit dissous dérivé du charbon, avant un hydrocraquage catalytique) Une autre façon d'aborder le problème est décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 4 081 360, o les propriétés du solvant sont

influencées de manière à supprimer la formation d'asphal-

tènes pendant la liquéfaction de charbon.

Il est reconnu que la matière minérale contenue dans le charbon peut jouer un rôle catalytique dans le

processus de liquéfaction du charbon, et un procédé utili-

sant le recyclage des matières minérales est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 4 211 631 Plusieurs chercheurs ont utilisé des anti-solvants pour faciliter la séparation des matières solides dans des procédés de liquéfaction du charbon (voir par exemple les brevets des

Etats-Unis d'Amérique N O 3 852 183 et N O 4 075 080).

D'autres procédés de liquéfaction du charbon qui utilisent des matières organiques pour faciliter la séparation des matières solides comprennent ceux qui sont décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N O 4 029 567, No 4 102 744 et N O 4 244 812 Toutefois, aucun des procédés cidessus ne reconnaît les avantages du recyclage d'une portion déterminée de matières insolubles dans l'acétate

d'éthyle.

La présente invention concerne un procédé pour accroître la transformation de charbon en produits solubles dans l'actate d' thll-le dans une opération de liquéfaction du charbon Le procédé de l'invention consiste: (a) à chauffer une suspension comprenant un solvant et du charbon en particules dans une zone de dissolution pour produire comme premier effluent une sus- pension comprenant des composants liquides solubles dans

l'acétate d'éthyle et des matières insolubles dans l'acé-

tate d'éthyle; (b) à faire entrer au moins une portion de ladite suspension constituant le premier effluent en contact avec de l'hydrogène dans une zone de réaction en présence d'un catalyseur d'hydrogénation amené de l'extérieur dans des conditions d'hydrogénation pour produire comme second effluent une suspension qui comprend des composants liquides solubles dans l'acétate d'éthyle et des matières insolubles dans l'acétate d'éthyle, lesdites matières insolubles dans l'acétate d'éthyle comprenant des composants organiques et des composants inorganiques; (c) à partager lesdites matières insolubles dans l'acétate d'éthyle d'une portion au moins de la suspension constituant le second effluent pour obtenir une fraction riche en matières solides contenant des matières insolubles dans l'acétate d'éthyle, enrichies en composants inorganiques, et une fraction pauvre en matières solides contenant des matières insolubles dans l'acétate d'éthyle, enrichies en composants organiques; et (d) à recycler au moins une portion de ladite fraction pauvre en matières solides dans ladite zone de dissolution, le courant recyclé contenant des matières insolubles dans l'acétate d'éthyle en quantité ( 1)

suffisante pour accroître sensiblement le taux de trans-

formation du charbon en composants solubles dans l'acétate

d'éthyle et ( 2) insuffisante pour que la vitesse d'encras-

sement par hydrogénation dudit catalyseur n'excède pas

0,30 C par heure.

Le courant recyclé contient avantageusement environ 1 à 4 % en poids de matières insolubles dans l'acétate d'éthyle et 2 à 10 % en poids de matières

insolubles dans le n-heptane L'opération de partage impli-

que avantageusement l'utilisation d'un solvant de dilution

contenant à la fois des composants paraffiniques et aroma-

tiques Le procédé est particulièrement efficace pour transformer des charbons de bas rang tels que des charbons sub-bitumineux. La figure unique du dessin annexé est une représentation schématique d'une technique de mise en oeuvre du procédé de l'invention utilisant, dans l'étape de partage,

un solvant engendré au cours du procédé.

Aux fins de l'invention, on a utilisé les définitions suivantes L'expression "matières insolubles dans l'acétate d'éthyle" désigne des matières essentiellement insolubles

dans l'acétate d'éthyle à 250 C et à la pression atmosphé-

rique, que l'on désignera également ci-après par l'ex-

pression "matières insolubles dans l'Et Ac".

L'expression "matières insolubles dans le n-heptane" désigne des matières essentiellement insolubles dans l'heptane normal à 250 C, et à la pression atmospherique,que l'on désignera également ci-après par les expressions "matières C 7-insolubles"

"asphaltènes C 7-insolubles".

L'expression "matières insolubles dans l'Et Ac enrichies en composants organiques" fait allusion à des matières insolubles dans l'Et Ac qui ont un plus haut rapport en poids des composants organiques aux composants inorganiques que le rapport organiques/inorganiques du mélange originel non enrichi de matières insolubles dans l'Et Ac contenu dans le produit De même, l'expression "matières insolubles dans l'Et Ac enrichies en composants inorganiques" désigne des matières insolubles dans l'Et Ac ayant un plus haut rapport inorganiques/organiques que le mélange non enrichi de matières insolubles dans l'Et Ac

contenu dans le produit.

Les expressions "normalement liquide" ou "normalement gazeux" qualifient l'état des matières à la pression atmosphérique ( 0,1 M Pa) et à 250 C. L'expression "composants aromatiques" désigne

des composants ayant au moins un noyau aromatique.

L'expression "composants napthténiques" désigne des composants qui ne sont pas aromatiques et qui ont au moins un noyau saturé. L'expression "composants paraffiniques" se réfère à-des composés saturés qui ne contiennent pas de

structures cycliques.

Il a été reconnu que la vie utile de catalyseurs

de liquéfaction du charbon subissait une influence défa-

vorable de la part de hautes teneurs en asphaltènes C 7-

insolubles Toutefois, il serait désirable de convertir

d'aussi grandes quantités que possible de matières C 7-

insolubles en liquides plus intéressants, compte tenu des contraintes du système catalyseur On a découvert

conformément à la présente invention qu'une quantité impor-

tante de matières C 7-insolubles, y compris les matières insolubles dans l'Et Ac, pouvait être recyclée dans un

procédé catalytique de liquéfaction de charbon sans provo-

quer l'encrassement intolérable du catalyseur, et qu'il pouvait donc en résulter un meilleur rendement en produits liquides nets Conformément à la présente invention, le rendement en produits liquides du procédé est défini comme étant le rendement en matières solubles dans l'acétate

d'éthyle.

En général, les composants de liquéfaction du charbon qui sont insolubles dans l'acétate d'éthyle

le sont également dans le h-heptane Conformément à l'in-

vention, on a découvert qu'une portion des matières inso-

lubles dans l'Et Ac pouvait être recyclée En outre, une portion des matières C 7-insolubles qui sont solubles dans l'Et Ac peut aussi être recyclée Le recyclage de ces composants peut entraîner des accroissements notables du taux de transformation du charbon en matières solubles

dans l'Et Ac sans encrassement intolérable du catalyseur.

Du fait du recyclage d'une portion des matières insolubles dans l'Et Ac dans le procédé de liquéfaction au lieu de leur élimination avant l'opération catalytique, le catalyseur a la possibilité d'effectuer un supplément

de transformation en produits liquides très intéressants.

La portion de matières insolubles dans l'Et Ac qui est recyclée est le produit d'une étape de partage dans laquelle les matières insolubles dans l'Et Ac sortant du réacteur catalytique sont partagées en au moins deux portions, comprenant une portion enrichie en composants

organiques et une portion enrichie en composants inorga-

niques, c'est-à-dire appauvrie en composants organiques.

La portion enrichie en composants organiques des matières insolubles dans i'Et Ac est seule recyclée Normalement, le liquide recyclé contient également environ 2-à 10 % en poids de matières C 7-insolubles, par exemple 4 à 8 a

de ces matières.

Le procédé de liquéfaction primaire de charbon de la présente invention est mis en oeuvre dans au moins deux étages réactionnels séparés et distincts Le charbon est dissous en grande partie dans un premier étage à haute température par chauffage d'une suspension comprenant un solvant (c'est-à-dire le véhicule de la suspension) et du charbon en particules dans une zone de dissolution en présence d'hydrogène pour dissoudre en grande partie le charbon, par exemple en proportion d'environ 50 % sur une base excluant l'humidité et les cendres La suspension venant de l'étape de dissolution est composée d'une portion normalement liquide comprenant des matières liquides solubles dans l'acétate d'éthyle, de même que des gaz légers (H 2, C 4-, H 20, f Hi, H 2 S, etc) et des matières solides non dissoutes Ces dernières comprennent des matières insolubles dans l'Et Ac et englobent du charbon non dissous et des particules de cendres La portion normalement liquide comprend du solvant et du charbon dissous et contient des composants non distillables Le terme "solvant" couvre également des matières provenant du solvant, dont la

conversion a été effectuée dans l'étage de dissolution.

Une partie au moins, de préférence la totalité, de la portion normalement liquide contenant des matières solides non dissoutes (ainsi que le cas ' héanrt les composants gazeux) est transférée dans une seconde zone de réaction o elle est amenée à réagir avec de l'hydrogène en présence d'un catalyseur d'hydrogénation armené de l'extérieur, dans

des conditions d'hydrogénation Ces conditions d'hydrogé-

nation impliquent avantageusement urne température inférieure à la température à laquelle la suspension est chauffée

dans le premier étage Le cas échéant, l'effluent normale-

ment liquide sortant du premier étage peut être traité dans une étape intermédiaire avant son passage dans la

seconde zone d'hydrogénation de l'invention L'eétape inter-

médiaire peut être un traitement dans un réacteur cataly-

tique ou non catalytique, un réacteur à lit de garde, etc. Ces étapes intermédiaires sont décrites dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 106 580 déposée le 26 décembre 1979 et dans les brevets des Etats-Unis

d'Amérique N O 4 264 430 et N O 4 283 268.

Conformément à l'invention, une partie au moins du produit normalement liquide de la première zone de

réaction, avec ou sans traitement intermédiaire, et conte-

nant très avantageusement des matières solides non dissoutes, est mise en contact avec de l'hydrogène et un catalyseur dans la seconde zone, qui fonctionne très avantageusement à une température plus basse Une partie au moins ou la totalité des matières solides non dissoutes peut être éliminée entre les étages, mais cette élimination de matières solides entre étages n'est pas recommandée à cause de la haute viscosité de la portion liquide et du fait qu'il en résulterait probablement une réduction du rendement De préférence, la seconde zone d'hydrogénation

contient un lit de particules de catalyseur d'hydrogéna-

tion qui sont avantageusement sous la forme de composants d'hydrogénation catalytique fixés sur un support poreux réfractaire inorganique Le catalyseur d'hydrogénation peut être présent sous la forme d'un lit fixe, d'un lit garni qui peut être mobile continuellement ou périodiquement ou d'un lit bouillonnant De préférence, la charge envoyée à la seconde zone de réaction traverse le lit de catalyseur

de bas en haut.

La charge de base du procédé de l'invention est un charbon, par exemple un charbon bitumineux, un charbon sub-bitumineux, du lignite, de la tourbe, etc. Le charbon doit de préférence être finement broyé pour présenter une surface convenable pour la dissolution De préférence, les diamètres de particules du charbon doivent être inférieurs à 0,635 mm et les particules doivent très avantageusement être égales ou inférieures à 0,149 mm;

toutefois, des diamètres plus grands peuvent être utilisés.

Le charbon peut être ajouté sous la forme de matières solides sèches ou sous la forme d'une suspension Le cas échéant, il peut être broyé en présence d'une huile de

mise en suspension Le procédé de l'invention est particu-

lièrement avantageux pour la liquéfaction de charbons de bas rang tels que charbon sub-bitumineux,lignite, etc. Les solvants, c'est-à-dire les véhicules de la suspension, que l'on peut utiliser dans le procédé de l'invention proviennent au moins en partie de l'effluent de la zone d'hydrogénation du second étage par séparation de la portion riche en composants inorganiques des matières insolubles dans l'Et Ac de la portion normalement liquide de l'effluent du second étage On obtient ainsi un courant recyclé liquide charbonneux qui contient des matières

insolubles dans l'Et Ac enrichies en composants organiques.

Une portion du véhicule de la suspension peut aussi renfermer d'autres matières telles que du pétrole brut ou des matières dérivées du pétrole, telles que des résidus de pétrole, des goudrons, des fractions

asphaltiques de pétrole, des résidus de première distilla-

tion, des goudrons provenant de composants du solvant, ne contenant de préférence que des composants qui bouillent au-dessus d'environ 2000 C Lorsque du pétrole brut ou

des liquides dérivés de pétrole qui contiennent des impu-

retés métalliques solubles telles que nickel, vanadium et fer sont utilisés comme composants du solvant, des métaux solubles sont déposés sur des particules de charbon n'ayant pas réagi ou de cendres de charbon De plus, la cokéfaction du véhicule de la suspension est réduite par

la présence de matières solides composées de charbon.

Du charbon en particules peut être mélangé avec un solvant, dé préférence dans un rapport en poids

du solvant au charbon d'environ 1:2 à 4:1, notamment d'en-

viron 1:1 à 2:1 D'après le schéma du dessin annexé, le mélange peut avoir lieu dans un récipient 10 de mise en suspension, o cette dernière est chargée par une conduite dans le dissolveur 20 Dans la zone de dissolution 20,

la suspension est chauffée à une température avantageuse-

ment comprise dans une plage d'environ 400 à 480 'C, mieux encore dans une plage de 425 à 450 'C et notamment dans la plage de 435 à 450 'C, pendant une période suffisante pour dissoudre le charbon en grande partie Une proportion d'au moins environ 50 % en poids, mieux encore de plus de 70 % en poids et notamment de plus de 90 % en poids, du charbon, sur une base excluant l'humidité et les cendres est dissoute dans le dissolveur 20, en formant ainsi un mélange de solvant, de charbon dissous et de matières solides insolubles provenant du charbon De l'hydrogène est également introduit dans la zone de dissolution par une conduite 17 et peut consister en hydrogène frais et/ou en gaz recyclé De l'oxyde de carbone peut être présent le cas échéant, dans l'une ou l'autre des zones de réaction, mais la charge gazeuse introduite dans les deux zones de réaction est de préférence non additionnée d'oxyde de carbone Les conditions réactionnelles dans le dissolveur peuvent varier entre de larges limites pour obtenir une dissolution à 50 % au moins des matières solides formées de charbon Normalement, la suspension doit être chauffée à une température d'au moins environ 400 'C pour obtenir une dissolution du charbon dans une proportion d'au moins %, en une période raisonnable De plus, le charbon ne doit pas être chauffé à des températures très supérieures à 4800 C, attendu que cela entraîne un craquage thermique qui risque de réduire notablement le rendement en produits normalement liquides D'autres conditions réactionnelles dans la zone de dissolution comprennent une durée de contact de 0,1 à 3 heures, de préférence de 0,1 à 1,0 heure; une pression comprise dans la plage de 7 à 70 M Pa, mieux encore de 10 à 35 M Pa et notamment de 10 à 17 M Pa; et une vitesse de l'hydrogène gazeux de 170 à 3500 m 3/m 3 de

suspension et notamment de 500 à 1740 m 3/m 3 de suspension.

Il est préconisé de maintenir la pression d'hydrogène au-dessus de 3,5 M Pa dans la zone de dissolution La charge peut s'écouler de bas en haut ou de haut en bas dans la zone de dissolution, de préférence de bas en haut La zone de dissolution est de préférence suffisamment allongée pour réaliser approximativement des conditions d'écoulement avec effet bouchon Un répartiteur d'écoulement convenable

pour l'introduction de la charge dans la zone de dissolu-

tion est décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N 160 793 déposée le 19 juin 1980 La zone de dissolution peut être conduite en l'absence de particules de catalyseur provenant d'une source externe quelconque, bien que la matière minérale contenue dans le charbon puisse exercer un certain effet catalytique Toutefois, on a trouvé que la présence d'un catalyseur de dissolution dispersé pouvait accroître l'obtention de produits liquides

légers et pouvait dans quelques cas améliorer la transfor-

mation globale du charbon dans le procédé Cependant, il est préconisé que le dissolveur du premier étage ne contienne pas de particules nominalement non catalytiques telles que des particules d'alumine, de silice, etc Des

"particules nominalement non catalytiques" sont des parti-

cules qui ne contiennent pas de métaux de transition

introduits de l'extérieur, comme composants d'hydrogénation.

Le catalyseur de dissolution, lorsqu'on l'utilise, peut être l'une quelconque des matières bien connues disponibles dans l'art antérieur et il contient un composant catalytique actif sous la forme élémentaire ou la forme combinée On mentionne à titre d'exemples des particules finement divisées, des sels ou d'autres composés d'étain, de plomb ou des ëllments de transition, notamment des groupes IV-B, V-B, Vr-3 ou VIII du Tableau Périodique des Elé:,ents, tel qu'il figure dans le Handbook of Chemistry

and Phvsics, 45 ème ëi{it Jionú Che-mi cal Rubber Comipanyf '1964.

Aux fins du présent mémoire, la composition du catalyseur de dissolution est définie comme étant la composition de la matière catalytique introduite dans le procédé, quelle que soit la forme des éléments catalytiques en solution ou en suspension. Le catalyseur de dissolution dispersé peut être dissous ou autrement mis en suspension dans la phase liquide par exemple en fines particules, sous la forme de gouttelettes émulsionnées, etc, et il est entraîné du premier étage dans l'effluent liquide Le catalyseur dispersé peut être ajouté au charbon avant son contact avec le solvant, il

peut être ajouté au solvant avant son contact avec le char-

bon, ou bien il peut être ajouté à la supension de charbon dans le solvant Un mode particulièrement appréciable d'addition du catalyseur dispersé consiste à l'ajouter sous la forme d'une émulsion huile/solution aqueuse d'un composé

hydrosoluble du composant d'hydrogénation du catalyseur.

L'utilisation de tels catalyseurs dans l'émulsion pour la liquéfaction de charbon est décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 136 013 Le sel hydrosoluble du métal catalytique peut être essentiellement tout sel hydrosoluble de catalyseurs métalliques tels que ceux du groupe du fer, l'étain ou le zinc Le nitrate ou acétate

peut être la forme la plus convenable de certains métaux.

Pour le molybdène, le tungstène ou le vanadium, on peut utiliser avantageusement un sel complexe tel qu'un molybdate, tungstate ou vanadate de métal alcalin ou d'ammonium On peut aussi utiliser des mélanges d'au moins deux sels métalliques Des sels particuliers sont l'heptamolybdate d'ammonium tétrahydraté /_(NH 4)6 Mo 7024 EH 2 O_/, le dinitrate de nickel hexahydré /-Ni(NO 3)2 6 H 20 7 et le tungstate de sodium dihydraté / Na WO 4 2 H 20/_ On peut utiliser tout moyen convenable de mise en émulsion de la solution de sel dans le milieu hydrocarboné Un mode particulier de formation de l'émulsion phase aqueusé- huile est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 136 013 précité.

2518113.

Si des catalyseurs de dissolution sont ajoutés sous la forme de matières solides finement divisées, on peut les ajouter à l'état de métaux en particules, sous la forme de leurs oxydes, sulfures, etc, par exemple Fe S; sous la forme de fines résiduaires résultant d'opé- x rations d'affinage de métaux, par exemple fer, molybdène et nickel; sous la forme de catalyseurs usés broyés, par

exemple des fines de catalyseurs usés de craquage catalyti-

que fluide, des fines de traitement catalytique à l'hydro-

gène, des cendres de charbon récupérées et des résidus solides de liquéfaction du charbon On considère que le catalyseur de dissolution finement divisé ajouté au premier étage consiste généralement en un catalyseur sans support cela veut dire qu'il n'est pas nécessairement fixé dur des supports inorganiques tels que silice, alumine, magnésie, etc Toutefois, des fines de catalyseurs résiduaires peu coûteux contenant des métaux catalytiques peuvent être

utilisées le cas échéant.

Le catalyseur de dissolution dispersé peut aussi être un composé soluble dans l'huile contenant un métal catalytique, par exemple l'acide phosphomolybdique, des naphténates de molybdène, chrome et vanadium, etc Des composés solubles dans l'huile convenables peuvent être

convertis in situ en catalyseurs de dissolution.

De tels catalyseurs et leur utilisation sont

décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 077 867.

Zone d'hydrogénation (second étage) L'effluent de la zone de dissolution contient des composants normalement gazeux, normalement liquides et solides non dissous, comprenant du charbon non dissous, des cendres de charbon et dans quelques cas des particules de catalyseurs dispersés L'effluent entier sortant de la zone de premier étage peut être envoyé directement à la zone d'hydrogénation 30 du second étage Le cas échéant, des gaz légers, par exemple C 4-, H 20, NH 3, H 2 S, etc, peuvent être séparés du produit du premier étage avant le passage de la totalité, de préférence, de l'effluent normalement liquide et de la fraction de matières solides au second étage La charge introduite dans le second étage doit contenir au moins une portion dominante (plus de 50 % en poids) du produit normalement liquide du premier étage de même que les matières solides formées de charbon non dissous et le catalyseur d'hydrogénation dispersé, le cas échéant La charge liquide introduite dans le second étage doit contenir au moins la portion liquide la plus lourde du produit liquide du premier étage, par exemple des fractions de 2000 C+ ou 3500 C+, qui renferment des composants non distillables Dans la zone d'hydrogénation du second étage, la charge liquide-solides entre en contact avec de l'hydrogène L'hydrogène peut être présent dans l'effluent sortant du premier étage ou bien il peut être

ajouté comme hydrogène supplémentaire-ou hydrogène recyclé.

La zone de réaction du second étage contient le second catalyseur d'hydrogénation qui est normalement différent des catalyseurs de dissolution qui peuvent être utilisés dans le premier étage Le catalyseur d'hydrogénation du second étage est avantageusement l'un des catalyseurs d'hydrogénation fixés sur un support que l'on trouve dans le commerce, par exemple un catalyseur d'hydrotraitement ou d'hydrocraquage du commerce Des catalyseurs convenables

pour le second étage comprennent de préférence un compo-

sant d'hydrogénation et un composant de craquage Le composant d'hydrogénation est avantageusement fixé sur un support réfractaire de craquage, très avantageusement

un support de craquage faiblement acide tel que l'alumine.

D'autres supports de craquage convenables comprennent, par exemple, deux ou plus de deux oxydes réfractaires tels que silice-alumine, silicemagnésie, silice-oxyde de zirconium, alumine-oxyde de bore, silice-oxyde de titane, des argiles et les argiles traitées avec un acide, telles que l'atappulgite, la séipiolite, l'alloysite, le chrysotile, la palygorskite, la kaolinite, l'imogolite, etc Des composants d'hydrogénation convenables sont avantageusement choisis parmi les métaux du Groupe VI-B, les métaux du Groupe VIII ou leurs oxydes, leurs sulfures, et des mélanges Des associations particulièrement utiles consistent en cobalt- molybdène, nickel-molybdène ou nickel-tungstène, sur des supports formés d'alumine Un catalyseur apprécié est formé d'une matrice d'alumine contenant environ 8 % de nickel, 20 % de molybdène, 6 % de titane et 2 à 8 % de phosphore, commle on peut en préparer en utilisant les procédés généraux de co-gélification décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 3 401 125, o l'acide

phosphorique est utilisé comme source de phosphore.

Il est important, dans le procédé de la présente invention, que les températures utilisées dans la zone d'hydrogénation du second étage ne soient pas trop hautes, parce qu'on a trouvé que des catalyseurs du second-étage s'encrassaient rapidement à de hautes températures Cela est particulièrement important lorsqu'on utilise des lits

fixes ou garnis qui ne permettent pas le remplacement fré-

quent du catalyseur Les températures utilisées dans la seconde zone d'hydrogénation doivent normalement être maintenues au-dessous d'environ 425 C, de préférence à un niveau supérieur à 310 C et notamment dans une plage de 340 à 400 C; toutefois, de plus hautes températures de fin

d'opération peuvent être admises dans quelques cas Généra-

lemrent, la température utilisée dans 1 a seconde zone d'hydro-

génation est toujours inférieure d'au moins environ 15 C à la température de la première zone d'hydrogénation,

et notamment inférieure dans un intervalle de 55 à 85 C.

D'autres conditions représentatives d'hydrogénation dans la seconde zone d'hydrogénation comprennent une pression de 7 à 70 M Pa, de préférence de 7 à 20 M Pa et notamment de à 17 M Pa;ds vitesses d'hydrogène de 350 à 3500 m 3/m 3

de suspension, de préférence de 500 à 1740 m 3/m 3 de suspen-

sion; et une vitesse spatiale horaire de la suspension comprise dans une plage de 0,1 à 2 et notamment de 0,1 à

0,5 h 1 La pression dans la zone d'hydrogénation catalyti-

que peut être essentiellement la même que la pression

régnant dans la zone de dissolution, le cas échéant.

La z Gne{ d'hydrogénation catalytique est avanta- geusement conduite en i c garni ou ie a cou ant ascendant toutefois, on

peur utiiiser un lit bouillonnan& Le lit

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garni peut se mouvoir en continu ou par intermittence, de préférence à contre-courant avec la charge de suspension, de manière à permettre le remplacement périodique de portions du catalyseur Il peut être souhaitable d'éliminer les gaz légers engendrés dans le premier étage et de réapprovisionner la charge en hydrogène dans le second étage Ainsi,

une plus haute pression partielle d'hydrogène tend à pro-

longer la vie du catalyseur.

Lorsqu'on utilise un it fixe ou garni dans le second étage d'hydrogénation, il est préconisé de limiter la sevérité du second étage afin d'éviter une précipitation indésirable d'asphaltène qui conduit à une obturation et à des chutes de pression indésirables Ce mode de conduite est décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N 278 976 déposée le 29 juin 1981 La charge envoyée au

second étage est introduite de préférence par l'intermé-

diaire d'un dispositif répartiteur du type décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N 160 793 précitée. Traitement en aval L'effluent 35 de produit sortant de la zone d'hydrogénation 30 est divisé, dans un premier séparateur à haute pression, en une fraction gazeuse 41 et en une fraction 45 liquide-solides La fraction gazeuse 41 est envoyée à un second séparateur 43 à haute pression o elle est divisée en un courant d'hydrogène, un courant C 1-C 3, un courant H 20/NH 3/H 2 S et un courant de naphta en C 4-C 6 Le cas échéant, un solvant épurateur peut être

ajouté par une conduite 42 L'hydrogène H 2 est avantageu-

sement séparé des autres composants gazeux et recyclé le cas échéant dans l'opération d'hydrogénation dans le second étage ou dans les opérations de dissolution dans le premier étage Une fraction liquide-solides 45 est envoyée dans une zone 50 de détente o un courant gazeux contenant H 20 et du naphta est recueilli et une fraction liquide-solides poursuit son passage vers-une autre séparation La zone de détente 50 peut être une zone de détente atmosphérique fonctionnant à 90-400 C, par exemple à 1500 C Le cas échéant, des queues dont les points d'ébullition sont élevés dans une mesure correspondante

peuvent être obtenus en conduisant la zone 50 sous vide.

La fraction 55 liquide-solides sortant de la zone de détente 50 contient la quasi-totalité des composants bouillant au-dessus de la température de fonctionnement de la zone de détente 50, y compris la quasi-totalité des matières insolubles dans l'Et Ac La fraction liquide-solides 55 est ensuite

transférée dans une zone de partage des matières solides.

Zone de partage des matières solides Les matières insolubles dans l'Et Ac qui sont présentes dans le courant liquide-solides sortant du réacteur du second étage contiennent à la fois des composants organiques et des composants inorganiques Les composants inorganiques sont normalement formés par la fraction de cendres du charbon Les composants organiques comprennent des composés polyaromatiques condensés et d'autres matières solides organiques réfractaires qui renferment aussi des composants inorganiques La fonction de la zone de partage des matières solides est de séparer partiellement les matières insolubles dans l'Et Ac Ce résultat est obtenu par division de la fraction liquide-solides ou d'une portion de cette fraction en au moins deux fractions: une fraction riche en matières solides contenant les matières insolubles dans l'Et Ac qui sont enrichies en composants inorganiques, et une fraction pauvre en matières solides contenant les matières insolubles dans l'Et Ac qui sont enrichies en composants organiques La fraction pauvre en matières solides est recyclée dans la zone de dissolution en vue de sa transformation subséquente en composants solubles dans l'Et Ac Il est admis que des matières insolubles dans l'Et Ac riches en substances organiques pourraient être recyclées en un point quelconque dans le procédé; toutefois, le recyclage dans l'étape de dissolution permet l'exposition maximale aux conditions d'hydrogénation et il en résulterait par conséquent la conversion la plus forte en matières

solubles dans l'Et Ac L'étape de partage des matières inso-

lubles dans l'Et Ac peut impliquer un traitement avec un solvant sélectif qui est efficace pour le partage des

matières insolubles dans l'Et Ac comme décrit ci-après.

A titre de variante, ou en même temps, l'étape de partage peut aussi comprendre une étape de refroidissement réglé dans laquelle le partage est effectué par une précipitation sélective des matières insolubles dans l'Et Ac riches en substances inorganiques On estime que d'autres techniques pour un partage efficace peuvent être imaginées en-vue d'être utilisées conformément à l'invention On considère que l'étape de partage implique également une opération de séparation des matières solides par exemple au moyen d'un filtre, d'un appareil de sédimentation, d'un hydrocyclone ou d'une centrifugeuse et que les matières insolubles dans l'Et Ac riches en substances inorganiques sont concentrées dans

la phase riche en matières solides -

La figure unique illustre un système de partage particulièrement apprécié qui implique l'addition d'un solvant sélectif ou d'un diluant, suivie d'une sédimentation en vue de produire une huile en suspension pauvre en matières solides, enrichie en matières organiques insolubles dans l'Et Ac Un solvant sélectif est ajouté par une conduite 57 au courant 55 de liquide-solides Le solvant est recyclé dans le procédé comme décrit ciaprès et un diluant d'appoint est ajouté,' suivant les besoins, par la conduite 58 La fraction liquide-solides diluée est mise sous pression et chauffée d'après les conditions établies pour l'appareil de sédimentation 60 Ce dernier peut fonctionner par exemple à la pression atmosphérique et à une température allant d'environ 350 C à environ 1200 C ou à une pression élevée, avec des températures sensiblement plus hautes, allant jusqu'à environ 3000 C Des conditions opératoires appréciées pour l'appareil de sédimentation comprennent une pression de 0,1 à 7 M Pa, de préférence 3,5 M Pa et une température de 150 à 300 'C, de préférence 2000 C Le diluant peut être ajouté en toute proportion, de préférence dans un rapport en volume de 10:1 à 1:10, par exemple 1:1 par rapport à la fraction solides-liquide Le diluant est essentiellement miscible à la phase liquide Le contenu de l'appareil de sédimentation 60 se divise en une phase supérieure pauvre en matières solides et en une phase inférieure riche en matières solides Les matières organiques insolubles dans l'Et Ac se répartissent préférentiellement dans la phase supérieure et les matières

inorganiques insolubles dans l'Et Ac se répartissent préfé-

rentiellement dans la phase inférieure Cette dernière

est transférée par une conduite 65 dans la colonne de recti-

fication 70 en vue de la récupération du diluant La

colonne de rectification 70 fonctionne de préférence sensi-

blement à la même température et à la même pression que le dispositif de détente 50 et le diluant est ainsi récupéré en vue de son recyclage par la conduite 57 La fraction sortant à la base de la colonne 70 de rectification est le produit liquide lourd non dilué, comprenant les matières

solides, qui est transféré en vue de la séparation subsé-

quente des matières solides par exemple par traitement dans un hydrocyclone, sédimentation, filtration, etc, en donnant comme produit un charbon liquéfié sensiblement dépourvu de matières solides A titre de variante, le diluant peut être récupéré après la séparation finale des matières solides Le trop-plein de l'appareil de sédimentation 60

est transféré par une conduite 68 dans la colonne de recti-

fication 80 qui est une colonne de rectification atmosphé-

rique que l'on peut faire fonctionner à la même température ou à une température plus haute que le dispositif de

détente 50, de préférence à 150-300 C et notamment à 200 C.

La fraction de tête est recyclée par une conduite 82 dans

la conduite 57 en vue de son utilisation comme diluant.

La fraction de queue de la colonne de rectification 80 contient des composants distillables et non distillables et est une huile en suspension de recyclage du solvant contenant des matières insolubles dans l'Et Ac qui sont enrichies en composants organiques Cette fraction de queue est recyclée dans le recuent de suspension par la conduite 85 L'huile en suspension recycclée contient 0,5 à 5 Y, de préférence environ l a 4 o en poids de matières totales insolubies dans I'E-Ac et elle renfernte aussi généralement plus de 0,5 %, habituellement environ 2 à % en poids de matières C 7-insolubles totales Le cas échéant, une certaine proportion des queues de la colonne de rectification 80 peut former une portion au moins du produit liquide net. Les quantités maximales admissibles de matières insolubles dans l'Et Ac et de matières C 7- insolubles dans

l'huile de mise en suspension sont en rapport avec les pro-

priétés du catalyseur dans le réacteur 30 Des catalyseurs qui sont particulièrement aptes à tolérer des matières C 7-insolubles peuvent tolérer de plus grandes quantités

de matières insolubles dans l'Et Ac et de matières C 7-

insolubles dans l'huile de mise en suspension Généralement, la quantité totale de matières C 7-insolubles et de matières insolubles dans l'Et Ac dans l'huile de mise en suspension ne doit pas être supérieure à la quantité qui entraînerait

une vitesse d'encrassement du catalyseur, en vue de l'hydro-

génation n'excédant pas 0,30 C par heure, c'est-à-dire que la température du réacteur catalytique ne doit pas croître de plus de 0,30 C par heure en vue de maintenir un rapport atomique hydrogène/carbone constant dans le produit total Des vitesses d'encrassement du catalyseur

bien plus basses peuvent être obtenues conformément à l'in-

vention; par exemple, on peut obtenir une vitesse de moins de 0,050 C par heure et même une vitesse s'abaissant à une valeur de l'ordre de 0,0050 C par heure Il est très avantageux que la vitesse d'encrassement du catalyseur

soit maintenue au-dessous de 0,050 C par heure.

Le diluant sélectif peut être issu du procédé.

La plage d'ébullition du diluant est déterminée par les conditions qui règnent dans le système de détente 50 et

dans la colonne de rectification 80, compte tenu de sépara-

tions incomplètes dues à une courte durée de contact, etc Le diluant sélectif, qui est un solvant, doit contenir

à la fois des composants aromatiques et paraffiniques.

Par exemple, il doit contenir au moins environ 2 % de composants aromatiques, de préférence 5 à 50 % en poids, au moins 10 % de composants paraffiniques, de préférence environ 30 à 40 % en poids Des composants naphténiques peuvent éventuellement être présents, avec des quantités modérées éventuelles d'oléfines, etc La proportion maximale admissible de composants aromatiques dans le diluant sélectif dépend du catalyseur se trouvant dans le second étage La concentration en composants C 7insolubles recyclés dans le procédé est d'autant plus forte que le diluant est plus aromatique Le diluant sélectif particulièrement apprécié contient 30 à 40 % de paraffines, 40 à 50 %

de naphtènes et 5 à 15 % d'aromatiques, en poids Générale-

ment, le solvant sélectif contient au moins environ 75 % en poids de composants bouillant au-dessous de 2000 C Une plage d'ébullition représentative comprend environ 50 % de composants bouillant au-dessous de 100 'C, 30 % de composants bouillant de 100 à 1250 C, 15 % de composants bouillant de 125 à 200 'C et 5 % de composants bouillant au- dessus de 200 'C Une telle composition du solvant peut généralement être maintenue par conduite de l'installation représentée sur le dessin annexé en faisant fonctionner le dispositif de détente 50 à 1500 C et sous pression de 0,1 M Pa, la colonne de rectification 70 à 150 WC et sous pression de 0,1 M Pa et la colonne de rectification 80 à 2000 C et sous pression de 0,1 M Pa Du solvant d'appoint est ajouté, suivant les besoins, par la conduite 58 pour compenser les insuffisances de séparation Un solvant d'appoint convenable est le solvant appelé " 250 Thinner"

de la firme Chevron U S A Inc, de Richmond, Californie.

Lorsqu'on utilise comme diluant de tels solvants issus du procédé et contenant des composants aromatiques, les matières solides venant de l'opération de sédimentation dans le courant de tête contiennent normalement environ % de composants inorganiques et 90 % de composants organiques Après que les matières organiques insolubles dans l'Et Ac ont été préférentiellement extraites dans la phase liquide, les matières solides non dissoutes venant de l'étape de sédimentation contiennent normalement environ 60 % de composants inorganiques et 40 % de composants organiques Une portion au moins des matières insolubles dans l'Et Ac riches en composants organiques peut être formée de liquides dans les conditions utilisées dans

l'appareil de sédimentation.

Le tableau I reproduit les résultats d'opéra-

tions comparables de liquéfaction en deux étapes de charbon subbitumineux de Decker On a utilisé le même catalyseur

dans chaque réacteur et la totalité du produit du dissol-

veur a été transférée dans le réacteur Dans les essais 1, 2 et 3, des diluants différents ont été utilisés pour précipiter les matières C 7insolubles Dans l'essai 1, le diluant consistait en " 250 Thinner", qui est un mélange d'environ 50 % de paraffines et 50 % de naphtènes dans la plage de C 6 à C 10 Dans l'essai 2, le diluant est un diluant issu du procédé, ayant une plage d'ébullition

correspondant à environ 50 % de composants bouillant au-

dessous de 1000 C, 30 % bouillant de 100 à 1250 C, 15 % bouillant de 125 à 2000 C et 5 % bouillant au-dessus de 2000 C, obtenu en conduisant le procédé selon la figure

unique du dessin annexé Dans l'essai 3, le diluant consis-

tait en toluène Le catalyseur était dans chaque cas un catalyseur au nickel, au molybdène, au titane et au phosphore fixé sur un support d'alumine, de composition donnée ci-dessus L'appareil de sédimentation dans les essais 1, 2 et 3 a été conduit essentiellement dans les mêmes conditions, dans les limites de ses contraintes

de réglage.

TABLEAU I

N de l'essai _ 1 _ 2 3 Dissolveur température, (C) 440 440 440 Vitesse spatiale (h) 2 1 1 Pression (CM Pa) 16,0 16,0 16,0 Vitesse de H 2 (m 3/m 3) 1740 1740 1740 Réacteur catalytique Température, (C) 355 360 360 Vitesse spatiale, (h 1) 0,33 0,33 0,33 Pression (M Pa) 16,0 16,0 16,0 Diluant 250 Issu du Toluène "fhinner" procédé Matières insolubles dans l'Et Ac Dans le solvant recyclé (% en poids) O 1 8 Matières totales Cvinsolubles Dans le solvant recyclé (% en poids) i 3 4 a 5 13,5 Vitesse d'nacrassement du catalymeur ( C/h) u 0,0056 0,0083 0,078 Transformation du charbon (sans humidité et sans cendres) en matières solubles dans l'Et Ac 69,6 % 85,8 % 90,9 % Dans l'essai 1, dans lequel le diluant ne contenait essentiellement pas de composants aromatiques, le courant

recyclé ne contenait essentiellement pas de matières inso-

lubles dans l'Et Ac et ne renfermait qu'environ 1,3 % au total de matières C 7-insolubles Bien que la vitesse d'encrassement du catalyseur dans l'essai 1 ait été très faible ( 0,0056 C/h), la transformation du charbon n'a été

que d'environ 70 %.

Dans l'essai 2, le diluant était un diluant

issu du procédé, contenant à la fois des composants aroma-

tiques et paraffiniques, et il a été utilisé dans les mêmes conditions de sédimentation que dans l'essai 1 o La teneur en matières insolubles dans l'Et Ac du solvant recyclé a été d'enviroln 1 %, et la teneur totale en matières C 7-insolubles a été d;environ 4,5 % _La tansformati Cn a été notablement plus grande que dans essai avec ,8 %, la vitesse d'encrassement du catalyseur étant de

0,0083 C/h.

Dans l'essai 3, la transformation a été de presque 91 % lorsqu'il y avait 8 % en poids de matières insolubles dans l'Et Ac dans le courant -recyclé; toutefois, la vitesse d'encrassement du catalyseur a été de 0,078 C/h ce qui est généralement considéré comme une valeur trop élevée pour des réacteurs tels que des réacteurs à lit

fixe qui ne permettent pas un remplacement partiel du cata-

lyseur Ces grandes vitesses d'encrassement peuvent être tolérées par exemple dans des réacteurs à lit mobile ou

à lit bouillonnant.

Le tableau II est un tableau comparatif illus-

trant l'utilisation d'un charbon bitumineux n 6 de l'Illinois.

Le catalyseur a été le même que celui qui a été utilisé dans les essais 13 La séparation des matières solides a été effectuée dans un dispositif de sédimentation

fonctionnant à 200 C et sous pzession de 3,5 M Pa.

TABLEAU II

de l'essai 5 6 Dissolveur (température, O C) 446 446 Vitesse spatiale (h 1) 2 2 Pression (M Pa) 16,0 16,0 Vitesse de H 2 (m 3/m 3) 1740 1740 Réacteur catalytique (température, OC) 365 365 Vitesse spatiale (h 1) 0, 33 0,33 Pression (M Pa) 16,0 16,0

Diluant issu du 250 -

procédé "Thinner" Matières insolubles dans l'Et Ac Dans le solvant recyclé (% en poids) 2,5 O Matières totales C 7-insolubles dans le solvant recyclé (% en poids) 4,1 2,4 Vitesse d'encrassement du catalyseur (C/h) 0,0083 0,0056 Transformation du charbon (sans humidité ni cendres) en matières solubles dans l'Et Ac 94,3 % 92,6 % Il y a lieu de remarquer que l'accroissement graduel de la transformation globale du charbon résultant d'un recyclage sélectif de matières insolubles dans l'Et Ac est beaucoup plus spectaculaire lorsqu'on traite des

charbons de bas rang, par exemple des charbons sub-

bitumineux Toutefois, un accroissement m 9 me relativement

faible du pourcentage de transformation se traduit annuelle-

ment par des millions de dollars dans une opération à

l'échelle industrielle Conformément à la présente inven-

tion, il suffit simplement de recycler dans le dissolveur une quantité suffisante de matières insolubles dans l'Et Ac riches en composants organiques, par exemple dans l'huile de mise en suspension, pour accroître notablement le taux de transformation en produits solubles dans l'Et Ac, c'est-à-dire d'au moins 0,3 % et de préférence d'au moins 0,5 %, par rapport au taux de transformation obtenu dans

les mêmes conditions, sans étape de partage.

Il est évident pour l'homme de l'art, en matière de traitement du charbon, que le procédé de l'in- vention utilisant volontairement le recyclage de matières insolubles dans l'Et Ac riches en composants organiques peut être mis en oeuvre selon des formes de réalisation très diverses, comprenant l'utilisation d'étapes de partage notablement différentes de celles qui sont décrites en

particulier dans le présent mémoire et ces formes de réali-

sation sont considérées comme des équivalents de la présente invention.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1 Procédé pour accroître la transformation de charbon en produits solubles dans l'acétate d'éthyle dans une opération de liquéfaction de charbon, caractérisé en ce qu'il consiste: (a) à chauffer une suspension comprenant un solvant et du charbon en particules dans une zone de dissolution ( 20) pour produire comme premier effluent une suspension formée de composants liquides solubles dans l'acétate d'éthyle et de composants insolubles dans l'acetate d'éthyle; (b) à faire entrer au moins une portion de ladite suspension constituant le premier effluent en contact

avec de l'hydrogène dans une zone de réaction ( 30) en pré-

sence d'un catalyseur d'hydrogénation introduit de l'exté-

rieur, dans des conditions d'hydrogénation pour produire comme second effluent une suspension qui comprend des composants liquides solubles dans l'acétate d'éthyle et des composants insolubles dans l'acétate d'éthyle, lesdits composants insolubles dans l'acétate diéthyle comprenant des composants organiques et des composants inorganiques (c) à partager lesdits composants insolubles dans l'acétate d'éthyle dans une portion au moins de la suspension constituant le second effluent pour obtenir une fraction riche en matières solides contenant des matières insolubles dans l'acétate d'ethyle enrichies en composants inorganiques et une fraction pauvre en matières solides contenant des matières insolubles dans l'acétate d'éthyle qui sont enrichies en composants organiques; et (d) à recycler au moins une partie de ladite fraction pauvre en matières solides dans ladite zone

de dissolution ( 20), le courant recyclé contenant des ma-

tières insolubles dans l'acétate d'éthyle en une quantité

( 1) suffisante pour accroître notablement le taux de trans-

formation du charbon en composants solubles dans l'acétate

d'éthyle et ( 2) insuffisante pour que la vitesse d'encrasse-

ment par hydrogénation dudit catalyseur dépasse 0,3 a C

par heure.

2 Procédé pou accroi re la transformation de charbon en produits solubles dans Ldacétate déthyle dans une opération de liquéfaction de charbon, caractérisé en ce qu'il consiste: (a) à chauffer une suspension comprenant un

solvant et du charbon en particules dans une zone de disso-

lution pour produire comme premier effluent une suspension comprenant des composants solubles dans l'acétate d'éthyle et des composants insolubles dans 1 acétate d'éthyle; (b) à faire passer au moins une portion de la suspension constituant le premier effluent en courant ascendant à travers une zone de réaction contenant un lit

garni formé d'un catalyseur d'hydrogénation dans des condi-

tions d'hydrogénation pour produire comme second effluent une suspension comprenant des composants liquides solubles dans l'acétate d'éthyle et des composants insolubles dans l'acétate d'éthyle, ces derniers comportant des composants organiques et des composants inorganiques; (c) à partager lesdites matières insolubles dans l'acétate d'éthyle dans une portion au moins dudit second effluent pour obtenir une fraction riche en matières solides contenant des matières insolubles dans l'acétate d'éthyle enrichies en composants inorganiques et une fraction pauvre en matières solides contenant des

matières insolubles dans l'acétate d'éthyle qui sont enri-

chies en composants organiques; et (d) à recycler au moins une portion de ladite

fraction pauvre en matières solides dans la zone de disso-

lution, le courant recyclé contenant des matières insolubles dans l'acétate d'éthyle en une quantité ( 1) suffisante pour accroître notablement le taux de transformation du charbon en composants solubles dans l'acétate d'éthyle et

( 2) insuffisante pour que la vitesse d'encrasse-

ment par hydrogénation dudit catalyseur dépasse 0,30 C

par heure.

3 Procédé pour accroître la transformation de charbon en produits solubles dans l'acétate d'éthyle dans une opération de liquéfaction du charbon, caractérisé en ce qu'il consiste: (a) à chauffer une suspension comprenant un premier solvant et du charbon en particules dans une zone de dissolution pour produire comme premier effluent une suspension comprenant un composant soluble dans l'acétate d'éthyle et des matières insolubles dans l'acétate d'éthyle (b) à faire entrer au moins une portion de la suspension constituant le premier effluent en contact avec de l'hydrogène dans une zone de réaction en présence d'un catalyseur d'hydrogénation introduit de l'extérieur dans des conditions d'hydrogénation pour produire comme second effluent une suspension comprenant des composants liquides solubles dans l'acétate d'éthyle et des matières insolubles dans l'acétate d'éthyle qui sont constituées par des composants organiques et des composants inorganiques (c) à faire entrer une portion au moins du second effluent en contact avec un second solvant contenant

au moins 2 % en poids de composants aromatiques pour préci-

piter préférentiellement les composants inorganiques inso-

lubles dans-l'acétate d'éthyle et à recueillir une fraction pauvre en matières solides contenant des matières insolubles dans l'acétate d'éthyle enrichies en composants organiques; et (d) à recycler au moins une portion de ladite fraction pauvre en matières solides dans ladite zone de dissolution.

4 Procédé suivant l'une des revendications 1

et 2, caractérisé en ce que la fraction recyclée pauvre

en matières solides contient environ 0,5 à 5 %, de préfé-

rence environ 1 à 4 % en poids de matières insolubles

dans l'acétate d'éthyle.

Procédé suivant l'une des revendications 1

et 2, caractérisé en ce que la fraction recyclée pauvre en matières solides contient environ 2 à 10 % en poids

de matières insolubles dans le n-heptane.

6 Procédé suivant la revendication 3, caracté-

risé en ce que la portion recyclée de ladite fraction pauvre en matières solides contient des matières insolubles dans l'acétate d'éthyle en une quantité ( 1) suffisante pour accroître notablement le taux de transformation du charbon en composants solubles dans l'acétate d'éthyle; et ( 2) insuffisante pour que la vitesse d'encrasse- ment par hydrogénation dudit catalyseur dépasse 0,30 C

par heure.

7 Procédé suivant l'une quelconque des reven-

dications 1 à 3, caractérisé en ce que la portion recyclée de ladite fraction pauvre en matières solides contient des matières insolubles dans l'acétate d'éthyle en une quantité insuffisante pour que la vitesse d'encrassement par hydrogénation dudit catalyseur dépasse 0,050 C par

heure -

8 Procédé suivant l'une quelconque des reven-

dications 3, 6 et 7 subordonnée à 3, caractérisé en ce que le second solvant contient au moins 10 % en poids, de préférence 30 à 40 % en poids de paraffines, environ 40 à 50 % d'hydrocarbures naphténiques et 5 à 50 % en poids, de préférence environ 5 à 15 % en poids d'hydrocarbures aromatiques, et au moins 75 % en poids dudit second solvant ont un point d'ébullition inférieur à 2000 C. 9 Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les matières inorganiques précipitées insolubles dans l'acétate d'éthyle sont enlevées par sédimentation par gravité à une température élevée, de préférence 35-300 'C

et à une pression élevée, de préférence 0,1 à 7 M Pa.

Procédé suivant la revendication 8, caracté-

risé en ce que le catalyseur d'hydrogénation comprend au moins un composant d'hydrogénation choisi dans le groupe

VI-B et dans le groupe VIII, fixé sur un support d'alumine.

11 Procédé suivant l'une quelconque des

revendications 1, 2 et 6, caractérisé en ce que le charbon

est un charbon de bas rang

12 Procédé de liquéfaction de charbon, caracté-

risé en ce qu'il consiste (a) à chauffer une suspension comprenant un premier solvant et du charbon en particules dans une zone de dissolution à une température de 400 à 480 C, à une pression de 7 à 70 M Pa, pendant une durée de contact de 0,1 à 3 heures et à une vitesse d'hydrogène de 170 à 3500 m 3//m 3 de suspension pour dissoudre en grande partie le charbon et pour former, comme premier effluent, une suspension ayant une portion normalement liquide comprenant du solvant et

du charbon dissous et contenant des matières solides inso-

lubles et des composants liquides bouillant au-dessus de 3500 C; (b) à faire passer au moins une partie de la portion normalement liquide contenant des matières solides insolubles et des composants liquides bouillant au-dessus de 3500 C, en courant ascendant à travers une zone de réaction contenant un lit garni formé d'un catalyseur d'hydrogénation,

dans des conditions d'hydrogénation comprenant une tempéra-

ture de 310 à 4250 C, une pression de 7 à 70 M Pa, une vitesse

d'écoulement de l'hydrogène de 350 à 3500 m 3/m 3 de suspen-

sion et une vitesse spatiale horaire de la suspension de 0,1 à 2 heures pour produire comme second effluent une

suspension ayant une portion normalement liquide et conte-

nant des matières insolubles dans l'acétate d'éthyle,

lesdites matières insolubles dans l'acétate d'éthyle compre-

nant des composants organiques et des composants inorgani-

ques; (c) à séparer les gaz légers dans une fraction de naphta de ladite suspension constituant le second effluent pour obtenir un effluent liquide-solides et à faire entrer ce dernier en contact avec un second solvant comprenant au moins 10 % en poids de composantsparaffiniques et au moins 2 % en poids de composants aromatiques pour précipiter sélectivement les matières inorganiques insolubles dans l'acétate d'éthyle et pour obtenir un courant liquide carboné pauvre en matières solides renfermant des composants

liquides non distillables et contenant des matières inso-

lubles dans l'acétate d'éthyle enrichies en composants organiques; et (d) à recueillir une seconde fraction de solvant dudit courant pauvre en matières solides et à Jo Lecycler une partie au moins du reste du courant pauvre en matières solides, contenant des composants liquides non

distillables, dans ladite étape de dissolution.

13 Procédé suivant la revendication 12, caracté-

risé en ce que le courant recyclé pauvre en matières solides

contient environ 0,5 à 5 % en poids et de préférence envi-

ron 1 à 4 % en poids de matières insolubles dans l'acétate d'éthyle.

14 Procédé suivant la revendication 12, caracté-

risé en ce que le courant recyclé pauvre en matières solides contient environ 2 à 10 % en poids de matières

insolubles dans le n-heptane.

Procédé suivant la revendication 12, caracté-

risé en ce que le courant pauvre en matières solides est

recyclé dans l'étape de dissolution sans étapes intermé-

diaires d'hydrogénation.

16 Procédé suivant la revendication 12, caracté-

risé en ce que le second solvant contient, en poids, envi-

ron 30 à 40 % de paraffines, environ 40 à 50 % d'hydrocar-

bures naphténiques et environ 5 à 15 % en poids d'hydro-

carbures aromatiques, et une proportion d'au moins 75 % en poids de ce second solvant a un point d'ébullition

inférieur à 200 C.

17 Procédé suivant l'une quelconque des reven-

dications 12 à 16, caractérisé en ce que le courant recyclé pauvre en matières solides contient des matières insolubles dans l'acétate d'éthyle en une quantité: ( 1) suffisante pour accroître notablement le taux de transformation du charbon en composants solubles dans l'acétate d'éthyle et

( 2) insuffisante pour que la vitesse d'encrasse-

ment par hydrogénation du catalyseur dépasse 0,3 C et

de préférence 0,005 C par heure, le charbon étant de préfé-

rence un charbon de bas rang.