 |
 |
|
 |
 |
|
Les utilisations du charbon |
|
|
 |
|
Après son extraction, le charbon est lavé et trié. Selon ses caractéristiques, il sera brûlé (chauffage domestique, chaudières industrielles, centrales électriques à charbon) ou transformé en coke.
Le coke est du charbon concentré d’où on a éliminé la plupart des matières volatiles. La cokéfaction consiste à porter un mélange de charbons de bonne qualité, la pâte à coke, à une température de 1 000° C. La cokéfaction libère des produits, principalement des gaz de pyrolyse, que l’on traite par refroidissement et avec des solvants. On récupère ainsi à partir de ces gaz :
- des goudrons ;
- des essences d’où l’on extrait le benzol, mélange d’hydrocarbures aromatiques (benzène, toluène et xylènes) ;
- du méthane, qu’on envoie dans le réseau de gaz après l’avoir débarrassé de ses impuretés (hydrogène sulfuré, ammoniac).
Pour 1 million de tonnes de charbon, on récupère ainsi 50 000 t de goudrons, 15 000 t de benzol et 500 millions de m3 de gaz.
|
|
 |
| Mines de Forzando (Witbank - Afrique du Sud). |
|
 |
|
|
|
Le coke, charbon concentré en carbone quasi pur, est utilisé dans les hauts-fourneaux où, mélangé à du minerai de fer, il donne de la fonte (alliage de fer et de carbone, précurseur de l’acier) par réduction des oxydes de fer.
Les unités de cokéfaction sont des batteries de plusieurs dizaines de fours de 8 m de haut, destinées à produire rapidement de grandes quantités de coke.
Il existe aussi des unités de pyrolyse plus petites, adaptées à divers
types de charbons. Elles produisent des cokes spéciaux, comme les cokes
de lignite qui peuvent remplacer le charbon de bois. Et, à température
inférieure à celle de la cokéfaction, à environ 700° C,
la pyrolyse permet de conserver des molécules aromatiques lourdes, les
goudrons phénolés regorgeant de phénols et de xylénols.
Après traitement, ces alcools aromatiques serviront à fabriquer
des insecticides, des fongicides, des anti-oxydants et des résines formophénoliques
qu’on utilise pour accélérer le séchage (siccatifs)
de vernis ou d’encres.
Enfin, le charbon peut être gazéifié par oxydation partielle en présence d’oxygène et de vapeur d’eau pour donner du gaz de synthèse, mélange de monoxyde de carbone et d’hydrogène. Ce gaz est un intermédiaire réactionnel pouvant conduire selon la voie de synthèse à différents produits (méthanol, urée, hydrogène pur, diméthyléther) et surtout des carburants synthétiques par la réaction de Fischer-Tropsch, du nom de ses deux inventeurs allemands (années 1920). Dans ce cas, le produit obtenu est une cire contenant une multitude d’hydrocarbures paraffiniques au nombre d’atomes de carbone très variable. Cette cire doit subir un hydrocraquage pour fournir majoritairement un gazole de très bonne qualité et, en quantités moindres, des GPL et de l’essence. Des bases lubrifiantes de qualité très élevée peuvent également être obtenues selon l’opération de l’hydrocraqueur.
Mais ce procédé a un coût très élevé et la production de gaz de synthèse à partir du charbon est très gourmande en énergie. |
| |
|
|
|
|