Le but de la présente invention est de proposer un procédé de régénération incomplète de particules d'adsorbant, en particulier de particules de zéolite, sur lesquelles sont adsorbées au moins des impuretés de type vapeur d'eau et éventuellement de type dioxyde de carbone, lesdites particules d'adsorbant pouvant tre ensuite réutilisées dans un procédé de prétraitement ou de purification de gaz, en particulier d'air atmosphérique avant séparation par distillation cryogénique. The object of the present invention is to provide a process for the incomplete regeneration of adsorbent particles, in particular zeolite particles, on which at least impurities of the water vapor and possibly carbon dioxide type are adsorbed. adsorbent particles that can then be reused in a process for pretreatment or purification of gas, in particular atmospheric air before separation by cryogenic distillation.
II est connu que l'air atmosphérique contient des composés devant tre éliminées avant l'introduction dudit air dans les échangeurs thermiques de la boite froide d'une unité de séparation d'air, notamment les composés dioxyde de carbone (C02) et/ou vapeur d'eau (H20). It is known that the atmospheric air contains compounds to be removed before the introduction of said air into the heat exchangers of the cold box of an air separation unit, in particular the carbon dioxide (CO 2) compounds and / or water vapor (H20).
En effet, en l'absence d'un tel pré traitement de I'air, on assiste à une condensation et à une solidification en glace de ces impuretés C02 et/ou vapeur d'eau lors du refroidissement de I'air à température cryogénique, ce qui peut engendrer des problèmes de colmatage de t'équipement, notamment les échangeurs thermiques, des colonnes de distillation... et par, là-mme, une détérioration de celui-ci. Indeed, in the absence of such pre-air treatment, there is condensation and ice solidification of these C02 impurities and / or water vapor during the cooling of the air at cryogenic temperature This can lead to clogging problems of the equipment, in particular the heat exchangers, distillation columns ... and, by that, a deterioration thereof.
Actuellement, le prétraitement de I'air est effectué, selon le cas, par procédé TSA (Température Swing Adsorption) ou par procédé PSA (Pressure Swing Adsorption). At present, pretreatment of the air is carried out, as the case may be, by TSA (Temperature Swing Adsorption) or by PSA (Pressure Swing Adsorption).
Classiquement, un-cycle de procédé TSA comporte les étapes suivantes :
a) purification de l'air par adsorption des impuretés à pression superatmosphérique et à température ambiante,
b) dépressurisation de I'adsorbeur jusqu'à la pression atmosphérique ou en-dessous de la pression atmosphérique,
c) régénération complète de I'adsorbant à pression atmosphérique avec un gaz chaud, notamment par les gaz résiduaires ou gaz déchets, typiquement de I'azote impur provenant d'une unité de séparation d'air et réchauffé au moyen d'un ou plusieurs échangeurs thermiques,
d) refroidissement de I'adsorbant, notamment en continuant à y introduire ledit gaz résiduaire issu de l'unité de séparation d'air, mais non réchauffé,
e) repressurisation de I'adsorbeur avec de l'air purifié issu, par exemple, d'un autre adsorbeur se trouvant en phase de production.Conventionally, a TSA process cycle comprises the following steps:
a) purification of the air by adsorption of impurities at superatmospheric pressure and at ambient temperature,
b) depressurizing the adsorber to atmospheric pressure or below atmospheric pressure,
c) complete regeneration of the adsorbent at atmospheric pressure with a hot gas, in particular waste gases or waste gases, typically impure nitrogen from an air separation unit and reheated by means of one or more heat exchangers,
d) cooling the adsorbent, in particular by continuing to introduce said waste gas from the air separation unit, but not reheated,
e) repressurization of the adsorber with purified air from, for example, another adsorber in the production phase.
Habituellement, un cycle de procédé PSA comporte, quant à lui, sensiblement les mmes étapes a), b) et e), mais se distingue d'un procédé
TSA par une absence de réchauffement du ou des gaz-résiduaires lors de l'étape de régénération (étape c)), donc l'absence de l'étape d) et, en général, un temps de cycle plus court qu'en procédé TSA.Usually, a PSA process cycle comprises, in turn, substantially the same steps a), b) and e), but differs from a process
TSA by no heating of the waste gas or gases during the regeneration step (step c)), therefore the absence of step d) and, in general, a shorter cycle time than in the process ASD.
Généralement, les dispositifs de prétraitement de I'air comprennent deux adsorbeurs, fonctionnant de manière alternée, c'est-à-dire que l'un des adsorbeurs est en phase de production, pendant que I'autre est en phase de régénération. Generally, the air pretreatment devices comprise two adsorbers, operating alternately, that is to say that one of the adsorbers is in the production phase, while the other is in the regeneration phase.
De tels procédés TSA ou PSA de purification d'air sont notamment décrit dans les documents US-A-3738084 et FR-A-7725845. Such methods TSA or PSA air purification are described in particular in US-A-3738084 and FR-A-7725845.
L'élimination du C02 et de la vapeur d'eau peut tre effectuée sur un ou plusieurs lits d'adsorbant, mais généralement au moins deux lits d'adsorbant, à savoir un premier adsorbant destiné à arrter préférentiellement l'eau, par exemple un lit d'alumine activée, de gel de silice ou de zéolite, et un deuxième lit d'adsorbant pour arrter préférentiellement le CO2, par exemple une zeolite. The removal of CO 2 and water vapor can be carried out on one or more adsorbent beds, but generally at least two adsorbent beds, namely a first adsorbent intended to preferentially stop the water, for example a activated alumina bed, silica gel or zeolite, and a second adsorbent bed to preferentially stop CO2, for example a zeolite.
A ce titre, on peut citer les documents US-A-5531808, US-A-5587003 et US-A-4233038. As such, there may be mentioned US-A-5531808, US-A-5587003 and US-A-4233038.
En effet, obtenir une élimination efficace du COZ et de la vapeur d'eau contenus dans I'air sur un mme et unique lit d'adsorbant n'est pas chose aisée car l'eau présente une affinité pour les adsorbants nettement supérieure à celle du CO2. Indeed, obtaining effective removal of the COZ and water vapor contained in the air on the same single bed of adsorbent is not easy because the water has an affinity for adsorbents significantly greater than that CO2.
En général, un adsorbant arrte donc plus facilement l'eau que le C02, c'est-à-dire que la sélectivité des adsorbants classiques est plus favorable à l'eau qu'au CO2. In general, an adsorbent therefore more easily stops water than CO2, that is to say that the selectivity of conventional adsorbents is more favorable to water than CO2.
Donc, plus la quantité d'eau adsorbée sur un adsorbant est importante, plus la quantité de CO2 pouvant tre coadsorbé est faible. Therefore, the greater the amount of water adsorbed on an adsorbent, the greater the amount of CO2 that can be coadsorbed is low.
Or, pour pouvoir régénérer un adsorbant saturé en eau, il est usuel de porter cet adsorbant à une température de régénération supérieure à 100 C. However, in order to regenerate a saturated adsorbent in water, it is customary to bring this adsorbent to a regeneration temperature greater than 100 C.
La régénération de I'adsorbant vise surtout à éliminer l'intégralité de 1'eau adsorbée sur cet adsorbant, puisque que l'eau adsorbé a une influence négative sur les performances d'adsorption du COZ par cet adsorbant. Regeneration of the adsorbent is mainly aimed at eliminating all the water adsorbed on this adsorbent, since the adsorbed water has a negative influence on the adsorption performance of COZ by this adsorbent.
Par ailleurs, en vue d'une utilisation à l'échelle industrielle, un adsorbant doit aussi pouvoir subir plusieurs régénérations successives et donc posséder une structure physico-chimique susceptible de lui conférer une résistance suffisante aux traitements hydrothermiques que sont les phases de régénération. Moreover, for use on an industrial scale, an adsorbent must also be able to undergo several successive regenerations and therefore have a physicochemical structure likely to give it sufficient resistance to hydrothermal treatments that are the regeneration phases.
Or, certains des adsorbants utilisés à l'échelle industrielle dans les procédés de séparation et de purification de gaz, en particulier des gaz de I'air, pour leurs performances et leur efficacité d'adsorption présentent une stabilité thermique et hydrothermique relativement faible. However, some of the adsorbents used on an industrial scale in gas separation and purification processes, in particular air gases, for their performance and their adsorption efficiency have a relatively low thermal and hydrothermal stability.
Ainsi, les zéolites de type X ayant un rapport Si/AI : 1. 15, de préférence de l'ordre de 1, encore appelées zéolites LSX (Low Silica X), sont particulièrement sensibles à la chaleur et à la présence d'eau qui accélèrent leur vieillissement et donc altère leur capacité d'adsorption et sélectivité d'adsorption. II est donc classiquement reconnu que la quantité de CO2 et surtout d'eau dans une zéolite, en particulier une zéolite LSX, après régénération, doit tre aussi faible que possible, c'est-à-dire habituellement totalement éliminée. Thus, type X zeolites having an Si / Al ratio: 1. 15, preferably of the order of 1, also called LSX zeolites (Low Silica X), are particularly sensitive to heat and to the presence of water which accelerate their aging and thus alter their adsorption capacity and adsorption selectivity. It is therefore conventionally recognized that the amount of CO2 and especially water in a zeolite, in particular an LSX zeolite, after regeneration, must be as low as possible, that is to say usually completely eliminated.
Ainsi, le document US-A-5,531,808 préconise d'éliminer totalement l'eau et le C02 contenus dans une zéolite LSX en procédant à une régénération complète de la zéolite à une température de régénération de 350 C pendant une durée de 1 h 30. Thus, US-A-5,531,808 recommends the complete elimination of water and CO 2 contained in an LSX zeolite by carrying out a complete regeneration of the zeolite at a regeneration temperature of 350 ° C. for a duration of 1 h 30 min.
Or, éliminer l'intégralité des impuretés de type vapeur d'eau adsorbées sur une zéolite LSX par régénération complète à haute température de cette zéolite engendre une consommation énergétique très importante et un surcoût de l'installation, qui est nuisible à l'intért industriel du procédé. However, eliminating all the impurities of the water vapor type adsorbed on an LSX zeolite by complete regeneration at high temperature of this zeolite generates a very significant energy consumption and an additional cost of the installation, which is detrimental to the industrial interest. of the process.
Le but de la présente invention est donc de pallier les problèmes susmentionnés en proposant un procédé de régénération incomplète d'une zéolite LSX saturée par des impuretés eau et/ou dioxyde de carbone. The object of the present invention is therefore to overcome the above-mentioned problems by proposing an incomplete regeneration process of an LSX zeolite saturated with water and / or carbon dioxide impurities.
En effet, les inventeurs de la présente invention ont mis en évidence qu'une régénération incomplète des particules de zéolites, c'est-à-dire en maintenant un taux en eau résiduelle donné, permet, d'une part, d'obtenir une zéolite ayant une capacité d'adsorption du C02 acceptable du point de vue industriel et, d'autre part, de réduire considérablement les coûts énergétiques et en matériels. Indeed, the inventors of the present invention have demonstrated that an incomplete regeneration of the zeolite particles, that is to say by maintaining a given residual water content, makes it possible, on the one hand, to obtain a zeolite having an industrially acceptable CO2 adsorption capacity and, on the other hand, significantly reducing energy and material costs.
La présente invention concerne alors un procédé régénération incomplète de particules de zéolite ayant un rapport Si/AI < 5, de préférence un rapport Si/AI < 2.5, et contenant au moins de l'eau en tant qu'impuretés, dans lequel :
(a) on chauffe les particules de zéolite à une température de régénération comprise-e-ntre 80 C et 400 C, et
(b) on récupère des particules de zéolite régénérées contenant 0,05% en poids à 4% en poids d'eau résiduelle.The present invention thus relates to an incomplete regeneration process of zeolite particles having an Si / Al <5 ratio, preferably an Si / Al <2.5 ratio, and containing at least water as impurities, wherein:
(a) the zeolite particles are heated to a regeneration temperature of between 80 ° C. and 400 ° C., and
(b) regenerated zeolite particles containing 0.05% by weight to 4% by weight of residual water are recovered.
Dans le cadre de la présente invention, on appelle quantité d'eau résiduelle, la proportion ou quantité d'eau libérée par un matériau zéolitique chauffé à 575 C en étant soumis à un balayage par un flux d'azote gazeux chaud. In the context of the present invention, the amount or the quantity of water released by a zeolite material heated to 575 ° C. is subjected to being scanned by a flow of hot nitrogen gas.
Selon le cas, le procédé de régénération selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
-particules de zéolite sont de type faujasite, X, LSX, A, mordénite ou leurs mélanges, de préférence les particules de zéolite sont de type X ou
LSX.Depending on the case, the regeneration method according to the invention may comprise one or more of the following characteristics:
zeolite particles are of the faujasite, X, LSX, A, mordenite or their mixtures, preferably the zeolite particles are of type X or
LSX.
-la zéolite a un rapport Si/AI < 1. 15, de préférence d'environ 1. the zeolite has a Si / Al ratio of 1 to 15, preferably about 1.
-la température de régénération est comprise entre 80 C et 350 C, de préférence entre 100 C et 280 C. the regeneration temperature is between 80 ° C. and 350 ° C., preferably between 100 ° C. and 280 ° C.
-les particules de zéolite à régénérer contiennent, en outre, au moins du dioxyde de carbone (CO2) en tant qu'impuretés. the zeolite particles to be regenerated contain, in addition, at least carbon dioxide (CO2) as impurities.
-après régénération, les particules de zéolite régénérées contiennent de 0,10 % à 3,5% d'eau résiduelle, de préférence de 0,12% à 2, 5%, de préférence moins de 2%. after regeneration, the regenerated zeolite particles contain from 0.10% to 3.5% residual water, preferably from 0.12% to 2.5%, preferably less than 2%.
-le chauffage de régénération est effectuée par balayage des particules de zéolites avec un gaz à la température de régénération, de préférence un gaz choisi parmi I'azote ou un mélange d'azote et d'oxygène. the regeneration heating is carried out by scanning the zeolite particles with a gas at the regeneration temperature, preferably a gas chosen from nitrogen or a mixture of nitrogen and oxygen.
L'invention concerne, en outre, un procédé de purification d'un flux gazeux contenant des impuretés choisies parmi le dioxyde de carbone (C02) et la vapeur d'eau (H20), dans lequel on élimine au moins une partie des impuretés dioxyde de carbone et/ou vapeur d'eau par adsorption d'au moins une partie desdites impuretés sur au moins un premier adsorbant contenant des particules de zéolite susceptibles d'avoir subi une régénération incomplète selon un procédé de régénération incomplète selon l'invention. The invention furthermore relates to a process for purifying a gaseous flow containing impurities selected from carbon dioxide (CO 2) and water vapor (H 2 O), in which at least a portion of the dioxide impurities are removed. carbon and / or water vapor by adsorption of at least a portion of said impurities on at least a first adsorbent containing zeolite particles may have undergone incomplete regeneration according to an incomplete regeneration method according to the invention.
De préférence, le flux gazeux est de I'air ou de I'azote. Preferably, the gas stream is air or nitrogen.
Lorsque le flux gazeux est de I'air, celui-ci est ensuite soumis à une séparation par distillation cryogénique. When the gas stream is air, it is then separated by cryogenic distillation.
Selon le cas, on élimine au moins une partie des impuretés dioxyde de carbone et/ou vapeur d'eau par adsorption desdites impuretés sur au moins un deuxième adsorbant contenant des particules d'alumine activité et/ou de gel de silice. Le deuxième adsorbant peut tre placé en amont et/ou en aval du premier adsorbant. Depending on the case, at least a portion of the impurities of carbon dioxide and / or water vapor are removed by adsorption of said impurities on at least a second adsorbent containing particles of alumina activity and / or silica gel. The second adsorbent may be placed upstream and / or downstream of the first adsorbent.
L'invention va maintenant tre mieux comprise à I'aide des exemples suivants et figures annexées données à titre illustratif, mais non limitatif. The invention will now be better understood with the aid of the following examples and accompanying figures given for illustrative purposes, but not limiting.
Exempte 1 : Effet du taux résiduel en eau sur la capacité d'adsorption enC02
La figure 1 représente la capacité d'adsorption relative (CR) en CO2, en ordonnées, de particules de zéolite de type 13X en fonction du taux résiduel (TR) en eau contenue dans lesdites particules de zéolite après régénération incomplète desdites particules.Exempt 1: Effect of the residual water level on the adsorption capacity in CO2
FIG. 1 represents the relative adsorption capacity (CR) in CO2, on the ordinate, of zeolite particles of 13X type as a function of the residual rate (TR) in water contained in said zeolite particles after incomplete regeneration of said particles.
La capacité d'adsorption relative (CR) est le rapport de la capacité d'adsorption en C02 des particules de zéolite 13X, après régénération incomplète, sur la capacité d'adsorption en C02 des mmes particules ayant subi une régénération complète, c'est-à-dire de particules totalement exemptes de toute eau résiduelle. The relative adsorption capacity (CR) is the ratio of the CO 2 adsorption capacity of the zeolite 13X particles, after incomplete regeneration, to the C02 adsorption capacity of the same particles having undergone complete regeneration, this is that is, particles totally free of any residual water.
On constate sur cette figure 1 que pour un taux résiduel (TR) en eau de 1,3% environ, la capacité relative (CR) d'adsorption est encore de ; ce qui est tout à fait acceptable du point de vue industriel. It can be seen from this FIG. 1 that for a residual rate (TR) in water of about 1.3%, the relative capacity (CR) of adsorption is still of; which is quite acceptable from an industrial point of view.
En d'autres termes, pour pouvoir garantir une élimination de 90% du
C02 compris dans le flux de gaz à purifier, tel un flux d'air, il est possible de régénérer incomplètement les particules de zéolites (température de régénération d'environ 250 C), cela nécessite cependant d'utiliser une quantité d'adsorbant légèrement supérieure, par exemple 10 % d'adsorbant supplémentaire.In other words, in order to guarantee a 90% elimination of the
CO2 included in the gas stream to be purified, such as a flow of air, it is possible to incompletely regenerate the zeolite particles (regeneration temperature of about 250 C), it however requires the use of a slightly adsorbent amount higher, for example 10% additional adsorbent.
Une telle régénération incomplète de particules de zéolites présente
I'avantage de permettre de diminuer de façon notable la consommation énergétique nécessaire à la phase de régénération, tout en conservant une efficacité d'adsorption des particules ainsi régénérées acceptable du point de vue industriel.Such incomplete regeneration of zeolite particles presents
The advantage of allowing to significantly reduce the energy consumption required for the regeneration phase, while maintaining an adsorption efficiency of the particles thus regenerated acceptable from an industrial point of view.
En effet, pour obtenir une régénération complète de la zéolite, c'est à-dire une élimination totale de l'eau qu'elle renferme, il serait nécessaire d'effectuer, dans ce cas, sa régénération à une température de 575 C, toutes conditions égales par ailleurs. Cela conduirait alors à une dépense énergétique supérieure et donc à une augmentation très pénalisante des coûts énergétiques. Indeed, to obtain a complete regeneration of the zeolite, that is to say a total elimination of the water it contains, it would be necessary to perform, in this case, its regeneration at a temperature of 575 C, all other conditions being equal. This would then lead to a higher energy expenditure and therefore a very penalizing increase in energy costs.
Exempte 2 : Effet de la température sur l'élimination d'eau durant la
régénération
La figure 2 représente des courbes de régénération en eau d'une zéolite 13X à deux températures de régénération différentes, à : 205 C (courbe C3) et 255 C (courbe C5).Exempt 2: Effect of temperature on water removal during
regeneration
Figure 2 shows water regeneration curves of a 13X zeolite at two different regeneration temperatures, at 205 C (C3 curve) and 255 C (C5 curve).
Plus precisément, la courbe C3 représente le profil de température obtenu au cours du temps pour la zéolite 13X soumise à un chauffage à 205 C et la courbe C5 représente le profil de température obtenu au cours du temps pour la mme zéolite 13X soumise à un chauffage supplémentaire à 255 C
Dans les deux cas, le chauffage de la zéolite est réalisé par balayage des particules zéolitiques-avec un gaz chaud, ici de l'azote porté à la température de régénération souhaitée.More precisely, the curve C3 represents the temperature profile obtained over time for the zeolite 13X subjected to heating at 205 ° C. and the curve C5 represents the temperature profile obtained over time for the same heated zeolite 13X. additional at 255 C
In both cases, the heating of the zeolite is carried out by scanning the zeolitic particles with a hot gas, here nitrogen brought to the desired regeneration temperature.
En outre, les courbes C1 et C2 représentent, quant à elles, la quantité d'eau résiduelle dans les particules de zéolite 13X au cours du chauffage à 205 C (courbe C3) et à 255 C (courbe C5), respectivement. In addition, curves C1 and C2 represent, for their part, the amount of residual water in zeolite particles 13X during heating at 205 C (curve C3) and 255 C (curve C5), respectively.
On constate, au vu de la courbe C1, que la température de régénération à 205 C permet de désorber environ 3,2% dans les conditions de l'exemple. It can be seen from the curve C1 that the regeneration temperature at 205 ° C. makes it possible to desorb approximately 3.2% under the conditions of the example.
Après refroidissement des particules de zéolite jusqu'à une température d'environ 10 C sous balayage azote, la deuxième régénération est réalisée par chauffage des particules de zéolites jusqu'à 255 C. After cooling the zeolite particles to a temperature of about 10 ° C. under a nitrogen sweep, the second regeneration is carried out by heating the zeolite particles to 255 ° C.
Cette deuxième régénération à plus haute température (255 C) permet de désorber encore 0,5% d'eau résiduel de la zéolite (courbe C2). This second regeneration at a higher temperature (255 ° C.) makes it possible to desorb an additional 0.5% of residual water from the zeolite (curve C2).
De plus, on voit que la désorption de la zéolite chargée en eau commence à une température de régénération inférieure à 100 C (ici à partir d'environ 50 C) et que la désorption de 1'eau de ! a première régénération s'arrte à environ 170 C lors du refroidissement (courbe C3). In addition, it is seen that the desorption of the water-loaded zeolite begins at a regeneration temperature of less than 100 ° C. (here from about 50 ° C.) and that the desorption of The first regeneration stops at about 170 ° C during cooling (curve C3).
En d'autres termes, une désorption supplémentaire d'eau n'est pas possible pour un gaz chaud à une température inférieure à 170 C, c'est-à- dire à la température dite"d'amor, cage"
Durant la deuxième régénération (à 255 C), un chauffage supplémentaire du tamis moléculaire permet de désorber encore de !'eau pour une température de régénération d'au moins 170 C environ (courbe
C5).In other words, additional desorption of water is not possible for a hot gas at a temperature below 170 ° C., ie at the so-called "amor, cage" temperature.
During the second regeneration (at 255 ° C.), additional heating of the molecular sieve makes it possible to desorb further water for a regeneration temperature of at least about 170 ° C. (curve
C5).
Le taux résiduel (TR) en eau d'une zéolite est donc fonction de la température de régénération. Plus la température de régénération est élevée, moins le tamis moléculaire contient d'eau résiduelle. The residual rate (TR) in water of a zeolite is therefore a function of the regeneration temperature. The higher the regeneration temperature, the less residual molecular sieve is in the molecular sieve.
Exemple 3 : Influence du taux résiduel en eau sur la courbe de
percée de C02
Afin d'étudier l'influence du taux résiduel (TR) en eau contenue dans une zéolite 13X après régénération sur t'efficacité d'adsorption du C02 sur cette zéolite, on mesure le temps (en min) de percée du C02 sur un lit d'adsorption de 5 cm d'épaisseur constitué de particules de zéolites 13X régénérées et contenant d'environ 1.3% à 20% d'eau résiduelle.Example 3 Influence of the residual water level on the curve of
C02 breakthrough
In order to study the influence of the residual rate (TR) in water contained in a 13X zeolite after regeneration on the CO 2 adsorption efficiency on this zeolite, the time (in min) of the C02 breakthrough on a bed is measured. 5 cm thick adsorption composition consisting of 13X zeolite particles regenerated and containing from about 1.3% to 20% residual water.
Pour ce faire, un flux gazeux, tel un flux d'azote contenant 450 ppm de C02 (courbes C, n) est purifié par mise en contact avec le lit d'adsorption (particules de zéolite 13X) et on détermine, en aval du lit, la teneur en C02 du flux gazeux après purification (courbes x% H20). To do this, a gas stream, such as a nitrogen stream containing 450 ppm CO2 (C, n curves) is purified by contact with the adsorption bed (13X zeolite particles) and determined downstream of the reads the CO 2 content of the gas stream after purification (x% H 2 O curves).
On considère que la percée du C02 est obtenue lorsqu'on retrouve une teneur encode 450 ppm en aval du lit d'adsorption. It is considered that the breakthrough of CO2 is obtained when a content of 450 ppm is found downstream of the adsorption bed.
L'adsorption du CO2 sur les particules de zéolite 13X présentant des taux résiduels en eau différents est réalisée à une pression d'environ 6.105
Pa, à une température de l'ordre de 18 C et pour un débit d'adsorption de 8, 75 Nm3. h-'.The adsorption of CO2 on the 13X zeolite particles with different residual water levels is carried out at a pressure of approximately 6.105
Pa, at a temperature of the order of 18 C and for an adsorption rate of 8.75 Nm3. h- '.
Les différentes courbes de percée en COz obtenues sont schématisées sur la figure 3, où l'on constate que le temps de percée le plus long (environ 90 min) correspond aux particules de zéolites totalement exemptes d'eau résiduelle (courbe 1,3% H20), comme classiquement décrit dans l'art antérieur. The different COz breakthrough curves obtained are shown diagrammatically in FIG. 3, where it can be seen that the longest breakthrough time (approximately 90 min) corresponds to the zeolite particles totally free of residual water (1.3% curve). H20), as conventionally described in the prior art.
Cependant, on voit néanmoins qu'il est possible d'obtenir, dans ce cas, des temps de percée tout à fait acceptables du point de vue industriel pour des taux résiduels en eau non nul et allant jusqu'à environ 4 à 5%, ce qui correspond à des temps de percée d'environ 40 minutes à environ 80 minutes (courbes 1,8% H20 et 5,1 % H20). However, it is nevertheless seen that it is possible to obtain, in this case, breakthrough times which are entirely acceptable from the industrial point of view for residual levels of non-zero water and up to approximately 4 to 5%. which corresponds to breakthrough times of about 40 minutes to about 80 minutes (curves 1.8% H2O and 5.1% H2O).
Au-delà, le taux résiduel en eau est trop élevé pour garantir une adsorption efficace du C02 sur) a zéotite (courbes 11,90% H20 et 20% H20). Beyond this, the residual water content is too high to ensure effective adsorption of the CO 2 on zeotite (11.90% H2O and 20% H2O curves).
De préférence, on régénère donc les particules de zéolite X de manière à obtenir des particules incomplètement régénérées contenant de 0,05% à 4% en poids d'eau résiduelle. Preferably, the zeolite X particles are regenerated so as to obtain incompletely regenerated particles containing from 0.05% to 4% by weight of residual water.
Exemple 4 : Détermination de la masse perdue par chauffage
L'exemple 4 est analogue à l'exemple 2. Une zéolite de type 13X est d'abord régénérée à une première température de régénération de 250 C pendant 900 minutes, puis à une deuxième température de régénération de 575 C pendant 700 minutes.Example 4 Determination of Mass Lost by Heating
Example 4 is similar to Example 2. A 13X type zeolite is first regenerated at a first regeneration temperature of 250 ° C. for 900 minutes and then at a second regeneration temperature of 575 ° C. for 700 minutes.
Durant toute l'expérience, on détermine la masse perdue (MP en %) qui représente la quantité d'eau éliminée par chauffage. Throughout the experiment, the lost mass (MP in%), which represents the amount of water removed by heating, is determined.
Les résultats obtenus sont consignés sur la Figure 4, où l'on voit qu'après la régénération à 250 C, les particules de zéolite contiennent encore 1,3% d'eau environ ( > 3% avant régénération) et que le chauffage supplémentaire à 575 C permet d'éliminer la quasi-totalité de 1'eau résiduelle. The results obtained are shown in FIG. 4, where it can be seen that after the regeneration at 250 ° C., the zeolite particles still contain about 1.3% of water (> 3% before regeneration) and that the additional heating at 575 C, virtually all of the residual water is removed.
Cependant, ainsi qu'expliqué ci-avant, un tel chauffage supplémentaire n'est pas admissible d'un point de vue industriel car trop coûteux en énergie. However, as explained above, such additional heating is not acceptable from an industrial point of view because too expensive energy.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9813139AFR2784604A1 (en) | 1998-10-20 | 1998-10-20 | Incomplete regeneration of adsorbing particles |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9813139AFR2784604A1 (en) | 1998-10-20 | 1998-10-20 | Incomplete regeneration of adsorbing particles |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2784604A1true FR2784604A1 (en) | 2000-04-21 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9813139AWithdrawnFR2784604A1 (en) | 1998-10-20 | 1998-10-20 | Incomplete regeneration of adsorbing particles |
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2784604A1 (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3078635A (en)* | 1960-01-06 | 1963-02-26 | Union Carbide Corp | Water separation from a vapor mixture |
| US3808773A (en)* | 1970-12-28 | 1974-05-07 | Linde Ag | Process and apparatus for the adsorptive purification of gases |
| US4627856A (en)* | 1983-12-15 | 1986-12-09 | Linde Aktiengesellschaft | Process for the adsorptive separation of steam and a less readily adsorbable component from a gaseous stream |
| EP0284850A2 (en)* | 1987-03-09 | 1988-10-05 | Uop | Improved adsorptive purification process |
| US5531808A (en)* | 1994-12-23 | 1996-07-02 | The Boc Group, Inc. | Removal of carbon dioxide from gas streams |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3078635A (en)* | 1960-01-06 | 1963-02-26 | Union Carbide Corp | Water separation from a vapor mixture |
| US3808773A (en)* | 1970-12-28 | 1974-05-07 | Linde Ag | Process and apparatus for the adsorptive purification of gases |
| US4627856A (en)* | 1983-12-15 | 1986-12-09 | Linde Aktiengesellschaft | Process for the adsorptive separation of steam and a less readily adsorbable component from a gaseous stream |
| EP0284850A2 (en)* | 1987-03-09 | 1988-10-05 | Uop | Improved adsorptive purification process |
| US5531808A (en)* | 1994-12-23 | 1996-07-02 | The Boc Group, Inc. | Removal of carbon dioxide from gas streams |
| Publication | Publication Date | Title |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |