CA2002826C - Procede de decarbonatation et de degazolinage simultanes d'un melange gazeux constitue principalement d'hydrocarbures consistant en methane et hydrocarbures en c2 et plus et renfermant egalement co2 - Google Patents

Abstract

Le mélange gazeux à traiter (1) est lavé (5) entre 0.degree.C et -45.degree.C au moyen d'un solvant (6) du CO2 et des hydrocarbures en C3 et plus pour produire un courant de méthane (8) renfermant au plus 2% molaire de CO2 et une phase liquide (11) riche en CO2 et renfermant au moins 80% molaire des hydrocarbures en C3 et plus du mélange gazeux (1). La phase liquide (11) est soumise à une déméthanisation (12,17) produisant un solvant riche déméthanisé (27) et une phase gazeuse riche en méthane (22), puis le solvant riche (27) est traité pour produire un courant de gaz acide (44) riche en CO2 et renfermant, exprimé en équivalent méthane, moins de 10% molaire d'hydrocarbures, une coupe d'hydrocarbures en C2 et plus (48) renfermant plus de 80% molaire des hydrocarbures en C3 et plus présents dans le mélange gazeux (1) et un solvant régénéré (34), que l'on recycle dans la zone (5) de lavage.

Description

Procédé de décarbonatation et de dégazolinage simultanés d'un mélange gazeux constitué principalement d'hydrocarbures consistant en méthane et hydrocarbures en C2 et plus et renfermant également C02.
L'invention concerne un procédé de décarbonatation et de dégazolinage simultanés d'un mélange gazeux constitué
principalement d'hydrocarbures consistant en méthane et hydrocarbures en C2 et plus et renfermant également C02 et éventuellement un ou plusieurs composés non sulfurés à bas point d'ébullition tels que H2, CO, N2 et argon.
Le procédé selon l'invention permet de séparer directement un mélange gazeux du type précité en trois composantes, à savoir:
- un gaz traité consistant principalement en méthane et hydrocarbures en C2 et dont la teneur molaire en C02 est au plus égale à 2~, - une coupe d'hydrocarbures contenant au moins 80~ molaire des hydrocarbures en C3 et plus présents dans le mélange gazeux à traiter, et - un courant de gaz acide consistant en C02 renfermant moins de 10$ molaire d'hydrocarbures, exprimés en équivalent méthane, par rapport au C02.
On connaît plusieurs procédés, utilisés industriellement, pour le traitement de mélanges gazeux tels que définis plus haut et dont les principaux exemples sont représentés par les divers gaz naturels, qui comportent une opération de décarbonatation, c'est-à-dire une élimination du C02, et une opération de dégazolinage, c'est-à-dire une séparation des hydrocarbures lourds par

2 exemple en C3 et plus, du mélange gazeux et permettent de réaliser le fractionnement dudit mélange gazeux en les trois composantes mentionnées ci-dessus.
Ces opérations de décarbonatation et de dégazolinage sont généralement mises en oeuvre de manière séparée et font partie d'une succession d'opérations réalisées sur le mélange gazeux à traiter et comportant principalement une élimination du gaz acide C02, un séchage, une adsorption de l'eau sur un solide approprié
tel qu'un tamis moléculaire, une séparation par distillation cryogénique entre -30°C et -90°C associée ou non à une extraction par un solvant afin d'obtenir la coupe de liquide de gaz naturel, et enfin un réchauffage du gaz traité jusqu'à la température ambiante pour, généralement, alimenter le réseau de gaz commercial.
Dans un tel schéma de traitement d'un mélange gazeux du type gaz naturel renfermant les constituants précités, l'abaissement de la température du mélange gazeux est imposé par la seule production de la coupe de liquide de gaz naturel, aucune autre opération n'étant effectuée à
ce niveau de température.
Dans ce type de schéma de traitement, la réalisation en série d'opérations, qui s'appuient sur des principes très différents et sont conduites à des niveaux de température divers, présente de sérieux inconvénients.
Il n'y a que peu de possibilité d'intégration thermique, ce qui rend ledit schéma de traitement extrêmement onéreux au plan énergétique et au plan des investissements.
On connaît également des procédés de traitement de mélanges gazeux du type des gaz naturels, qui permettent de réaliser simultanément l'élimination du C02 contenu dans le ", CA 02002826 1999-03-23

3 mélange gazeux et la production d'hydrocarbures gazeux et d'hydrocarbures liquides et dont le type est le procédé
connu sous le nom de procédé RYAN-HOLMES et décrit, notamment, par J. RYAN et F. SCHAFFERT dans la revue CHEMICAL ENGINEERING PROGRESS, Octobre 1984, pages 53 à 56.
Dans un tel procédé, le gaz naturel â traiter, aprês avoir été déshydraté de manière conventionnelle puis réfrigéré, est soumis à une distillation à base température mise en oeuvre en trois ou quatre étapes successives.
Dans le mode de réalisation en trois étapes, le gaz naturel déshydraté et réfrigéré est séparé, dans une première colonne (déméthaniseur) en tête de laquelle est injecté un additif consistant en une fraction liquide d'hydrocarbures en C4 et plus, en une phase gazeuse renfermant le méthane et les composés plus légers et une fraction liquide contenant les hydrocarbures en C2 et plus et le C02. Cette fraction liquide est séparée, dans une deuxiême colonne (dé-êthaniseur) dans laquelle on introduit également une certaine quantité de l'additif, en une fraction de tête consistant en C02 et en une fraction de queue renfermant les hydrocarbures en C2 et plus.
Ladite fraction de queue est ensuite séparée, dans une troisième colonne, en une fraction de tête consistant en une coupe liquide d'hydrocarbures en C2 à C4 et en une fraction de queue consistant en une coupe liquide d'hydrocarbures en C4 et plus, qui contient la majeure partie des butanes et des hydrocarbures supérieurs présents dans le gaz naturel traité et dont on prélève la quantité
appropriée pour constituer l'additif injecté dans les première et seconde colonnes. L'utilisation de cet additif

4 évite la cristallisation de C02 en tête du déméthaniseur et assure la rupture de l'azéotrope qui se forme entre l'éthane et C02 et facilite la séparation de ces composés dans le dé-éthaniseur. Le procêdé précité repose dont pour l'essentiel sur des opérations de distillation en série.
L'invention propose un procédé de décarbonatation et de dégazolinage simultanés de mélanges gazeux, qui sont disponibles sous une pression absolue supérieure à 0,5 MPa et sont constitués principalement d'hydrocarbures consis-tant en méthane et hydrocarbures en C2 et plus et renferment également C02 et éventuellement un ou plusieurs composés non sulfurés à bas point d'ébullition tels que H2, CO, N2 et argon, de tels mélanges gazeux étant par exemple du type des gaz naturels, ledit procédé permettant d'atteindre plus facilement et à moindre coût, en comparaison aux procédés connus, l'objectif d'une séparation du mélange gazeux en les trois composantes, à
savoir gaz traité consistant principalement en méthane, coupe liquide d'hydrocarbures â majorité d'hydrocarbures en C3 et plus .et renfermant selon les besoins une quantité
plus au moins importante d'éthane et courant de C02, gui ont les spécifications définies plus haut.
Le procédé selon l'invention est du type du procédé qui est décrit dans la citation US-A-3770622 et dans lequel on met le mélange gazeux en contact, dans une zone de lavage, avec un solvant consistant en un liquide qui dissout C02 et les hydrocarbures en C2 et plus et qui possêde d'une part, à la pression atmosphérique, une température d'ébullition supérieure à 40°C et d'autre part, à -30°C, une viscosité inférieure à 0, 1 Pa. s, en opérant à

une température suffisamment basse et avec un rapport des débits de mélange gazeux à traiter et de solvant tel que l'on produise, d'une part, un gaz traité consistant principalement en méthane et présentant une teneur molaire en C02 au plus égale à 2% et, d'autre part, une phase liquide appelée solvant riche et formée du solvant enrichi en C02 et en une fraction d'hydrocarbures en C2 et plus renfermant au moins 80ô molaire des hydrocarbures en C3 et plus présents dans le mélange gazeux à traiter, on soumet le solvant riche à un traitement de déméthanisation au moins partielle pour produire une phase liquide appauvrie en méthane et appelée solvant riche déméthanisé et une phase gazeuse riche en méthane, qui peut être éventuellement réunie au mélange gazeux à traiter avant la mise en contact de ce dernier avec le solvant, on soumet le solvant riche déméthanisé à un traitement produisant un courant de gaz acide, qui renferme la quasi-totalité du C02 présent dans le solvant riche déméthanisé, produisant également un mélange d'hydrocarbures appelé coupe d'hydrocarbures et produisant enfin un solvant régénéré, qui est recyclé vers la zone de lavage.
Le procédé selon l'invention se distingue du procédé de la citation US-A-3770622, et se caractérise donc, en ce que le traitement du solvant riche déméthanisé
est réalisé de telle sorte que le courant de gaz acide qu'il produit contienne, exprimé en équivalent méthane, moins de 10~ molaire d'hydrocarbures par rapport au C02 et que la coupe d'hydrocarbures obtenue consiste en un mélange d'hydrocarbures en C2 et plus renfermant au moins 80~
molaire des hydrocarbures en C3 et plus présents dans le mélange gazeux à traiter, ledit traitement du solvant riche déméthanisé consistant en l'un ou l'autre des traitements a), b), c) suivants:
a) régénération du solvant riche déméthanisé
produisant le solvant régénéré et un mélange gazeux contenant le C02 ainsi que les hydrocarbures en C2 et plus présents dans le solvant riche déméthanisé et traitement dudit mélange gazeux pour produire le courant de gaz acide riche en C02 et la coupe d'hydrocarbures, b) extraction sous forme liquide des hydrocarbures en C2 et plus par mise en contact, dans une zone d'extraction, du solvant riche déméthanisé, soumis préalablement à une réfrigération, avec un solvant hydrocarboné, de manière à produire un solvant purifié
renfermant la quasi-totalité du C02 présent dans le solvant riche déméthanisé et ayant une teneur en hydrocarbure, exprimée en équivalent méthane, inférieure à 10°s molaire par rapport au C02 ainsi qu'un solvant hydrocarboné enrichi en hydrocarbures en C2 et plus, puis régénération du solvant purifié pour produire d'une part le solvant régénéré et d'autre part le courant de gaz acide riche en C02 et fractionnement du solvant hydrocarboné enrichi par distillation en une fraction d'hydrocarbures en C2 et plus constituant la coupe d'hydrocarbures et en le solvant hydrocarboné régénéré, qui est recyclé, après réfrigération, vers la zone d'extraction, et c) refroidissement du solvant riche déméthanisé à
une température suffisamment inférieure à la température règnant dans la zone de lavage pour provoquer une démixtion dudit solvant riche déméthanisé en deux fractions, à savoir une fraction liquide inférieure, qui renferme la quasi-totalité du C02 présent dâns le solvant riche déméthanisé
et possède une teneur en hydrocarbure, exprimée en équivalent méthane, inférieure à 10% molaire par rapport au C02 et qui constitue un solvant purifié, et une fraction liquide supérieure, qui constitue la coupe d'hydrocarbures en C2 et plus, et régénération du solvant purifié pour produire d'une part le solvant régénéré et d'autre part le courant de gaz acide riche en C02.
Par "équivalent méthane", on désigne suivant l'invention autant de pseudo-molécules â un seul atome de carbone qu'il y a d'atomes de carbone dans la molécule considérée d'hydrocarbure.
Le solvant, qui est défini généralement ci-dessus pour la mise en contact avec le mélange gazeux â traiter aux fins d' absorption du C02 et des hydrocarbures en C2 et plus, possède de préférence une viscosité inférieure â
0,05 Pa.s.
Le solvant suivant l'invention peut consister en particulier en un ou plusieurs absorbants liquides sélectifs du C02 et utilisés sous forme anhydre ou en mélange avec de l'eau, le ou lesdits solvants étant choisis parmi les amides de formules:
~ R1 ~ H3 ~ O
H-CON et CH3-CON , les aldéhydes de formule R3-C , O // O
les esters de formules H-C\ et CH3- //\ , les alcanols en C1 à C4, les diéthers de formule CH3-O ~ C2H40-~-CH3, les diéthers alcools de formule R90-C2Hç-O-C2H,ç-OH, /O~
les lactones de formule O=C (CpH2p) et le carbonate t de propylène, avec dans ces formules R1 et R2, identiques ou différents, désignant un atome d'hydrogène ou un radical alcoyle en C1 ou C2, R3 étant un radical alcoyle en C3 ou C4, R6 étant un radical alcoyle en C2 à Cç ou un radical -f-C2H40-~-Rg avec Rg désignant un radical alcoyle en C1 ou C2 et n étant égal à 1 ou 2, R~ étant un radical alcoyle en C1 ou C2 ou un radical -~-C2H40-~-p~Rg, Rg désignant un radical alcoyle en C1 à C4 et p étant un nombre entier allant de 2 à 4.
Des exemples non limitatifs d'absorbants organiques liquides répondant aux formules ci-dessus sont tels que N,N-diméthylformamide, N,N-diméthylacétamide, diméthoxyméthane, diéthoxyméthane, diméthoxy-1,1 éthane, méthanol, éthanol, diméthyléther de l'éthylène glycol, diméthyléther du diéthylèneglycol, monométhyléther de l'éthylèneglycol, butyrolactone, propiolactone et carbonate de propylène.
La température de mise en contact du mélange gazeux à traiter avec le solvant, dans la zone de lavage, est de préférence comprise entre 0°C et -45°C.
La zone de lavage consiste avantageusement en une ou plusieurs colonnes de lavage renfermant le nombre approprié d'étages théoriques de lavage, lesdites colonnes étant, par exemple, du type des colonnes à plateaux ou encore des colonnes à garnissage. Avantageusement on maintient substantiellement constante la température dans chacune des colonnes de lavage par échange indirect de chaleur, effectué en un ou plusieurs points de la colonne considérée, entre le milieu fluide contenu dans cette colonne et un fluide réfrigérant.
Le traitement de déméthanisation appliqué au solvant riche est réalisé, en particulier, en deux étapes, à savoir une première étape dans laquelle ledit solvant riche est soumis à une première détente à une pression intermédiaire propre à libérer une fraction importante du méthane dissous dans ledit solvant à déméthaniser et à
produire un premier gaz riche en méthane et un fluide prédéméthanisé et une seconde étape dans laquelle le fluide prédéméthanisé est soumis à une seconde détente puis à une distillation de manière à produire un second gaz riche en méthane et le solvant riche déméthanisé, le second gaz riche en méthane étant comprimé jusqu'à la pression du premier gaz riche en méthane puis mélangé à ce dernier pour constituer la phase gazeuse riche en méthane..
La phase gazeuse riche en méthane, résultant du traitement de déméthanisation appliqué au solvant riche, est avantageusement comprimée jusqu'à la pression du mélange gazeux à traiter, puis elle est refroidie et mélangée au mélange gazeux à traiter avant la mise en contact de ce dernier avec le 'solvant dans la zone de lavage.
En particulier, lorsque l'on applique le traitement a) au solvant riche déméthanisé, le traitement du mélange gazeux contenant le C02 et les hydrocarbures en C2 et plus, qui est produit lors de l'étape de régénération dudit traitement a), consiste en un lavage dudit mélange gazeux par mise en contact de ce mélange gazeux avec un ~

solvant hydrocarboné en C5 et plus dans un espace de lavage opérant à basse température de manière à produire le courant de gaz acide riche en C02 et un solvant hydrocarboné riche contenant la presque totalité des hydrocarbures en C2 et plus contenu dans ledit mélange gazeux et pratiquement exempt de C02, ledit lavage étant suivi d'une régénération du solvant hydrocarboné riche pour produire la coupe d'hydrocarbures en C2 et plus et un solvant hydrocarboné régénéré que l'on recycle vers 10 l'espace de lavage.
Avantageusement la régénération du solvant riche déméthanisé, réalisée au cours du traitement a), est mise en oeuvre en réchauffant ledit solvant jusqu'à une température proche de l'ambiante, en partageant le solvant réchauffé en un premier et un second courants, en dirigeant le premier courant directement vers une zone de régénération, en dirigeant le second courant vers ladite zone de régénération après l'avoir réchauffé par échange indirect de chaleur avec le solvant régénéré, et en soumettant le solvant â une distillation dans la zone de régénération. Ladite distillation peut être effectuée en présence d'un courant de gaz inerte, par exemple azote, injecté dans la zone de régénération.
Avantageusement, lorsque l'on applique le traitement c) au solvant riche déméthanisé, la température, inférieure à la température régnant dans la zone de lavage, à laquelle on refroidit ledit solvant riche déméthanisé
pour réaliser sa démixtion est plus particulièrement comprise entre -25°C et -80°C.
La régénération du solvant purifié produit dans l'un ou l'autre des traitements b) et c), qui conduit à la production du courant de gaz acide riche en C02 et présentant, exprimée en équivalent méthane, une teneur en hydrocarbures inférieure à lOs molaire par rapport au C02, peut être réalisée par tout traitement permettant de libérer les composés gazeux dissous dans un liquide. En particulier, la régénération du solvant purifié peut être effectuée par détente dudit solvant purifié jusqu'à une pression supérieure à 100 kPa et par exemple comprise entre 150 kPa et 300 kPa et par stripage au moyen d'un gaz inerte tel que l'azote associé éventuellement à un réchauffage du solvant purifié dans la zone de régénération.
La régénération du solvant purifié peut encore être réalisée en réchauffant ledit solvant purifié jûsqu'à
une température proche de l'ambiante, en partagent le solvant réchauffé en un premier et un second courants, en dirigeant le premier courant directement vers une zone de régénération, en dirigeant le second courant vers cette zone de régénération après l'avoir réchauffé par échange indirect de chaleur avec le solvant purifié régénéré, et en soumettant le solvant à une distillation dans la zone de régénération aux fins de produire le solvant régénéré et le courant de gaz acide riche en C02 fourni par le procédé.
Lorsque le mélange gazeux à traiter renferme de l'eau et/ou des hydrocarbures en C5 et plus, il est avantageusement soumis à un prétraitement destiné à
éliminer tout ou partie de ces composés avant d'être mis en contact avec le solvant dans la zone de lavage.
Ce prétraitement peut consister en une distillation réalisée éventuellement en présence de solvant, prélevé sur le solvant injecté dans la zone de lavage, pour produire le mélange gazeux prétraité

présentant une teneur en hydrocarbures en C6 et plus inférieure à O,lô en poids, une fraction d'hydrocarbures dits lourds renfermant la quasi-totalité des hydrocarbures en C6 et plus et tout ou partie des hydrocarbures en C5 et, éventuellement, un liquide consistant en un mélange de solvant et d'eau. Ladite distillation du mélange gazeux est effectuée à une température au moins égale à la température régnant dans la zone de lavage.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description donnée ci-après de plusieurs de ses formes de mise en oeuvre faisant appel aux installations schématisées sur les figures 1 à 3 du dessin annexé.
En se référant à la figure 1, le mélange gazeux à
traiter arrivant par le conduit 1 est introduit dans la partie inférieure d'une colonne 2 de distillation, dans laquelle ledit mélange gazeux est distillé éventuellement en présence de solvant prélevé, par un conduit 41 débouchant dans la partie supérieure de la colonne 2, sur le solvant régénéré 38 amené à la colonne 5 de lavage, avant passage dudit solvant dans une zone 39 de réfrigération montée sur le conduit 6 d'injection du solvant régénéré dans ladite colonne 5 de lavage, de manière à produire d'une part un mélange gazeux séché, évacué de la colonne 2 par un conduit 3 et dont la teneur en hydrocarbures en C6 et plus est inférieure à 0,1% en poids, et d'autre part une coupe hydrocarbonée renfermant la quasi-totalité des hydrocarbures en C6 et plus et éventuellement tout ou partie des hydrocarbures en C5, soutirée de la colonne 2 par un conduit 4 et éventuellement un liquide soutiré de la colonne 2 par un conduit 54 et consistant 'en un mélange de solvant et d'eau.

Le mélange gazeux séché sortant de la colonne 2 par le conduit 3 est introduit dans la partie inférieure d'une colonne 5 de lavage, par exemple du type colonne à
plateaux, dans laquelle il est mis en contact, à contre-courant, avec du solvant froid régénéré injecté dans la partie supérieure de la colonne 5 par le conduit 6, après passage dans le réfrigérant 39, cette mise en contact ëtant effectuée à une température comprise, par exemple, entre 0°C et -45°C, ladite température étant contrôlée par passage du milieu liquide contenu dans la colonne 5 dans des réfrigérants 7. En tête de la colonne 5 on évacue, par un conduit 8, un gaz traité consistant principalement en méthane et appauvri en C02, ledit gaz traité étant réchauffé dans un système 9 de réchauffage puis dirigé, par un conduit 10, vers une zone d'utilisation, tandis qu'en fond de ladite colonne 5 on soutire, par un conduit 11, une phase liquide constituée du solvant enrichi en C02 et autres composés absorbés et appelée solvant riche.
On réalise la mise en contact du mélange gazeux séché avec le solvant dans la colonne 5 de lavage à une température approriée dans l'intervalle 0°C à -45°C et avec un rapport des débits de mélange gazeux à traiter et de solvant tel que d'une part le gaz traité recueilli, par le conduit 8, en tête de la colonne 5 ait une teneur molaire en C02 au plus égale à 2~ et que d'autre part le solvant riche, s'écoulant par le conduit 11, renferme au moins 80~
molaire des hydrocarbures en C3 et plus présents dans le mélange gazeux séché introduit dans la colonne 5.
Le solvant riche circulant dans le conduit 11 est introduit, après passage à travers 1_a vanne 12 de détente, dans la partie supérieure d'un ballon. de détente 13 dans ~

lequel se sépare un premier gaz riche en méthane, que l'on évacue en tête du ballon 13 par un conduit 14, et un solvant riche prédéméthanisé, que l'on soutire en fond du ballon 13 par un conduit 15. Ledit solvant riche prédéméthanisé est soumis à une seconde détente à travers une vanne de détente 16 suivie d'une distillation dans une colonne 17 de distillation pourvue d'un rebouilleur 18, de manière à produire un second gaz riche en méthane, que l'on évacue en tête de la colonne 17 par un conduit 19, et une 10' phase liquide appauvrie en méthane, appelée solvant riche déméthanisé, qui est soutirée en fond de la colonne 17 par un conduit 2?. Le second gaz riche en méthane circulant dans le conduit 19 est amené à passer dans un compresseur 20 d'où il sort, par un conduit 21, à une pression sensiblement égale à celle du premier gaz riche en méthane passant dans le conduit 14, puis ces deux gaz riches en méthane sont mélangés dans le conduit 22 et la phase gazeuse résultant de ce mélange est recyclée, par l'intermédiaire d'un compresseur 23 dont la sortie est 20 prolongée par un conduit 24, un réfrigérant 25 et un conduit 26, dans le conduit 3 d'amenée du mélange gazeux séché à la colonne 5 de lavage.
Le solvant riche déméthanisé, soutiré de la colonne 17 par le conduit 27, traverse une vanne de détente 29 puis un système 28 de réchauffage, dans lequel il est amené à une température proche de l'ambiante, pûis il est amené â une colonne 33 de régénération pourvue d'un rebouilleur 40 après avoir été partagé en un premier courant 30, qui est introduit directement dans la colonne 30 33 de régénération, et un second courant 31, qui est introduit dans ladite colonne de régénération après avoir J. 5 été réchauffé dans un échangeur indirect de chaleur 35. La régénération peut être réalisée en présence d'un courant de gaz inerte, notamment un courant d'azote, injecté dans la partie inférieure de la colonne 33 par un conduit 43.
Ladite régénération produit, d'une part, un solvant régénéré soutiré en fond de la colonne 33, par un conduit 34, et utilisé dans l'échangeur de chaleur 35, pour réchauffer le second courant 31 de solvant riche déméthanisé à régénérer, avant d'être recyclé, par la pompe 37 et le conduit 38, vers la colonne 5 de lavage, et d'autre part un mélange gazeux évacué en tête de la colonne 33, par un conduit 42, et contenant le C02 ainsi que les hydrocarbures en C2 et plus présents dans le solvant riche déméthanisé.
Le mélange gazeux passant dans le conduit 42 est lavé à contre-courant, dans une tour de lavage 47 munie d'un réfrigérant 46 en tête et d'un rebouilleur 70 en fond et opérant à basse température, au moyen d'un solvant hydrocarboné en C5 et plus amené à la tour de lavage 47 par un conduit 53, ledit lavage produisant, d'une part, un courant 44 de gaz acide riche en C02, qui renferme la quasi-totalité du C02 présent dans le solvant riche déméthanisé et possède, exprimée en équivalent méthane, une teneur en hydrocarbures inférieure à 10$ molaire par rapport au C02, et, d'autre part, un solvant hydrocarboné
riche 45 pratiquement exempt de C02 et contenant la presque totalité des hydrocarbures en C2 et plus présents dans le mélange gazeux arrivant par le conduit 42.
Le solvant hydrocarboné riche 45 est amené à une colonne 49 de régénération dans laquelle ledit solvant 45 est soumis à une distillation pour produire, d'une part, une fraction d'hydrocarbures 48 constituant la coupe d'hydrocarbures en C2 et plus renfermant au moins 80ô
molaire des hydrocarbures en C3 et plus contenus dans le gaz à traiter amené à la colonne 5 de lavage par le conduit 3, et, d'autre part, un solvant hydrocarboné 50 régénéré, qui est recyclé, par la pompe 51, à la colonne 47 de régénération après réfrigération dans le système 52 et passage dans le conduit 53.
Le mode de réalisation du procédé selon l'invention, qui est illustré par la figure 2, diffère du mode de réalisation illustré par la figure 1 uniquement par le traitement du solvant riche déméthanisé disponible à la sortie de la vanne de détente 29 montée sur le conduit 27 par lequel le solvant riche déméthanisé est soutiré de 1a colonne 17 de déméthanisation. Les opérations réalisées dans la colonne 2, de même que les opérations de mise en contact du gaz à traiter avec le solvant dans la colonne 5 de lavage et de déméthanisation du solvant riche sont donc identiques à celles décrites en référence à la figure 1.
Le solvant riche déméthanisé, détendu par passage dans la vanne 29 de détente, est réfrigéré dans le système réfrigérant 40 avec comme résultat la démixtion dudit solvant en deux phases liquides, à savoir une phase supérieure hydrocarbonée et une phase inférieure constituée du solvant renfermant la majorité du C02 et une certaine quantité d'hydrocarbures. L'ensemble est introduit dans une tour d'extraction 56, dans laquelle il est mis en contact, à contre-courant, avec un solvant hydrocarboné réfrigéré
injecté, par un conduit 57, dans la partie inférieure de la tour d'extraction et avec un courant de solvant régénéré

introduit dans la tour 56 par un conduit 63, de manière à
produire, d'une part, un solvant purifié renfermant la quasi-totalité du -C02 présent dans le solvant riche déméthanisé, ledit solvant purifié étant soutiré en fond de la tour d'extraction 56 par un conduit 58 sur lequel est monté une vanne de détente 60, et, d'autre part, un solvant hydrocarboné enrichi en hydrocarbures en C2 et plus renfermant peu de C02, ledit solvant étant évacué en tête de la tour d'extraction 56 par un conduit 59.
Le solvant hydrocarboné enrichi 59 est introduit dans une colonne 49 de régénération dans laquelle ledit solvant est fractionné par distillation en une fraction d'hydrocarbures en C2 et plus, qui est évacuée en tête de ladite colonne 49 par un conduit 48 et constitue la coupe d'hydrocarbures en C2 et plus renfermant au moins 80ô
molaire des hydrocarbures en C3 et plus contenus dans le gaz à traiter amené à la colonne 5 de lavage par le conduit 3, et en un solvant hydrocarboné régénéré soutiré de 1a colonne 49 par un conduit 50, lequel solvant hydrocarboné
régénéré est recyclé par la pompe 51, à travers le système réfrigérant 61 et le conduit 57, à la tour d'extraction 56.
A la sortie de la vanne de détente 60, le solvant purifié circulant dans le conduit 58 est introduit à la partie supérieure d'une colonne 62 de régénération pourvue d'un réchauffeur 69, dans laquelle ledit solvant purifié
est soumis à une régénération comportant un stripage à
l'aide d'un courant de gaz inerte, par exemple un courant d'azote, injecté à la partie inférieure de la colonne 62 par un conduit 43. Ladite régénération produit, d'une part, un solvant régénéré 34, qui est recyclé au moyen d'une pompe 37 et d'un conduit 38 à la colonne de lavage 5 à

travers l'échangeur de chaleur 39 et le conduit 6, et, d'autre part, un courant 44 de gaz acide riche en C02, qui renferme la quasi-totalité du C02 présent dans le solvant riche déméthanisé et possède, exprimée en équivalent méthane, une teneur en hydrocarbures inférieure à l0ô
molaire par rapport au C02.
Une partie du solvant régénéré froid passant dans le conduit 38 est dérivée par un conduit 63 pour être injectée dans la tour d'extraction 56 en un point de cette tour situé au-dessus du point d'injection du solvant riche déméthanisé circulant dans le conduit 27.
Dans le mode de réalisation du procédé selon l'invention, qui est illustré par la figure 3, le méJ_ange gazeux à traiter, arrivant par un conduit 1, est introduit à la partie inférieure d'une colonne 5 de lavage, par exemple du type colonne à plateaux, dans laquelle il est mis en contact, à contre-courant, avec un solvant injecté
dans la partie supérieure de la colonne 5 par un conduit 6, cette mise en contact étant effectuée à une température comprise, par exemple, entre 0°C et -45°C. En tête de la colonne 5 on recueille, par un conduit 8, un gaz traité
consistant principalement en méthane et appauvri en C02, tandis qu'en fond de ladite colonne on soutire, par un conduit 11, une phase liquide formée du solvant enrichi en C02 et autres composés absorbés et appelée solvant riche.
On réalise la mise en contact du mélange gazeux à traiter avec le solvant dans la colonne 5 à une température appropriée dans l'intervalle 0°C à -45°C et avec un rapport des débits de mélange gazeux à traiter et de solvant tel que d'une part le gaz traité recueilli, par le conduit 8, en tête de la colonne 5 ait une teneur molaire en C02 au plus égale à 2~ et que d'autre part le solvant riche, passant dans le conduit 11 renferme au moins 80~ molaire des hydrocarbures en C3 et plus présents dans le mélange gazeux à traiter.
Le gaz traité, recueilli par le conduit 8 à la température régnant dans la colonne de lavage 5, peut être livré à un réseau de distribution après réchauffage ou subir au préalable, le cas échéant, un ou plusieurs traitements additionnels pour parfaire sa purification. Le contrôle du profil de température dans la colonne 5 est réalisé par l'intermédiaire des réfrigérants 7 parcourus par le milieu liquide contenu dans la colonne 5.
Le solvant riche circulant dans le conduit 11 est introduit, après passage à travers une vanne 12 de détente, dans la partie supérieure de la colonne 17 de déméthanisation, consistant en une colonne de distillation à rebouillage 18 et dans laquelle le solvant riche est fractionné en une phase gazeuse riche en méthane, que l'on évacue en tête de la colonne 17 par un conduit 22, et en une phase liquide appauvrie en méthane, appelée solvant riche déméthanisé, qui est soutirée en fond de la colonne 17 par un conduit 27.
Le solvant riche déméthanisé est amené dans une zone 64 de réfrigération, dans laquelle il est refroidi à
une température comprise, par exemple, entre -25°C et -80°C
et suffisamment inférieure à la température régnant dans la zone 5 de lavage pour provoquer une démixtion dudit solvant riche déméthanisé en deux fractions, qui se séparent, dans un séparateur 65, en une fraction liquide inférieure soutirée du séparateur par un conduit 65, ladite fraction étant appelée solvant purifié et consistant en le solvant renfermant la quasi-totalité du C02 prêsent dans le solvant riche déméthanisé et ayant une teneur en hydrocarbures, exprimée en équivalent méthane, inférieure à 10% molaire par rapport au C02, et en une fraction liquide supérieure, appelée coupe d'hydrocarbures en C2 et plus et renfermant au moins 80% molaire des hydrocarbures en C3 et plus présents dans le mélange gazeux à traiter arrivant par le conduit 1, ladite coupe d'hydrocarbures étant évacuée du séparateur 65 par un conduit 48.
10 Le solvant purifié circulant dans le conduit 66 est introduit, après passage dans une vanne de détente 67, dans la partie supérieure d'une colonne 68 de régénération pourvue d'un réchauffeur 69, dans laquelle ledit solvant purifié est soumis à une régénération par stripage à l'aide d'un courant de gaz inerte, par exemple un courant d'azote, injecté à la partie inférieure de la colonne 68 par un conduit 43.
Ladite régénération produit, d'une part, un solvant régénéré 34, qui est recyclé au moyen d'une pompe 20 37 et d'un conduit 38 à la colonne de lavage 5 à travers un échangeur de chaleur 39 et le conduit 6, et, d' autre part, un courant 44 de gaz acide riche en C02, qui renferme la quasi-totalité du C02 présent dans le solvant riche déméthanisé et possède une teneur en hydrocarbures, exprimée en équivalent méthane, inférieure à 10% molaire par rapport au C02.
Le mode de réalisation illustré par la figure 3 pourrait être également adapté pour inclure les étapes de prétraitement du mélange gazeux â traiter et de déméthanisation en deux stades, que comportent les modes de réalisation illustrés par les figures 1 et 2.
Pour compléter la description qui précêde, on donne ci-après, à titre non limitatif, deux exemples de mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
EXEMPLE 1:
En faisant appel à une installation analogue à
celle schématisée sur la figure 1 du dessin annexé et fonctionnant comme décrit précédemment, on traitait un mélange gazeux ayant la composition molaire suivante:
~ C02 . 18 ~ Méthane . 71,5%
~ Ethane . 5,1%
~ Propane . 1,8%
~ Butane . 1,8%
~ Hexane . 1,8%.
Le mélange gazeux à traiter, arrivant par le conduit 1 avec un débit de 10 000 kmoles/h, une température de 30°C et une pression de 5 000 kPa était introduit dans la colonne 2 d'élimination des hydrocarbures en C6 et plus.
Dans cet exemple, le mélange gazeux à traiter étant sec, aucune addition de solvant n'était réalisée par le conduit 41.
Par le conduit 4 de la colonne 2, on évacuait 352 kmoles/h d'une coupe hydrocarbonée lourde ayant une pression de 5 000 kPa et une température égale à 30°C, ladite coupe ayant la composition suivante:

~ C02 . 9, 2 6 $
~ Méthane . 18 ô
~ Ethane . 5,01 ~
~ Propane . 4,71 $
~ Butane . 12,05 ~
~ Hexane . 50, 97 ô .
Par le conduit 3 en tête de la colonne 2 on évacuait 9648 kmoles/h d'un mélange gazeux prétraité ayant une température de -20°C et une pression de 4950 kPa, ledit mélange gazeux prétraité ayant la composition molaire suivante:
~ C02 . 18,32 ô
~ Méthane . 73,45 ~ Ethane . 5,10 ~ Propane . 1,69 ~ Butane . 1,43 ~ Hexane . 0,01 %.
Le mélange gazeux prétraité était mis en contact avec 6000 kmoles/h de solvant consistant en un mélange de méthanol et d'eau dans un rapport molaire égale à 95:5 et présentant üne pression de 5000 kPa et une température égale à -30°C, ladite mise en contact étant réalisée dans une colonne 5 de lavage comportant 14 plateaux et opérant à
-30°C sous une pression de 4900 kPa. Les réfrigérants 7 équipant la colonne 5 de lavage permettaient de maintenir la température dans ladite colonne à la valeur désirée.
En tête de la colonne 5, on évacuait, par le conduit 8, 7405 kmoles/h d'un gaz traité ayant une pression de 4900 kPa et une température de -30°C, ledit gaz traité
ayant la composition molaire suivante:

C02 . 1, 42 %

Mthane . 95,67 Ethane . 2,90 Mthanol . 0,01 En fond de la colonne 5 de lavage, on soutirait, par le conduit 11, 9182 kmoles/h de solvant riche ayant une température de -30°C et une pression de 4900 kPa, ledit solvant riche ayant la composition molaire ci-après:
~ C02 . 21,15 ~ Méthane . 6,11 ~ Ethane . 3, 99 ~ Propane . 1,88 ~ Butane . 1,52 ~ Méthanol . 62,07 ~ Eau . 3,27 %.
Le gaz traité, évacué par le conduit 8, était réchauffé jusqu'à température ambiante dans le système échangeur de chaleur 9, ce qui permet d'assurer la réfrigération du solvant dans le réfrigérant 39. Le gaz traité réchauffé est dirigé par le conduit 10 vers un gazoduc d'expédition.
La déméthanisation du solvant riche comportait tout d'abord une première détente dudit solvant â une pression de 3000 kPa, le solvant riche détendu alimentant le ballôn 13 de détente dans lequel on produisait 362 kmoles/h d'un premier gaz renfermant 68% molaire de méthane, que l'on évacuait en tête du ballon 13 par le conduit 14, et un solvant riche prédéméthanisé soutiré
dudit ballon par le conduit 15 et dont la teneur molaire en méthane a été réduite de 6,11% à 3,57%. Le solvant riche prédéméthanisé, dont la température était égale à -33,6°C, était détendu dans la vanne 16 et alimentait ensuite la colonne 17 de distillation comportant 10 plateaux et opérant à 1800 kPa. La colonne 17 produisait 577 kmoles/h d'un second gaz riche en méthane, évacué parle conduit 19 sous une pression de 1800 kPa et une température de -37°C, et un solvant riche déméthanisé soutiré de la colonne 17 par le conduit 27 avec un débit de 8243 kmoles/h, une pression de 1800 kPa et une température de -8,2°C.
Le solvant riche déméthanisé avait la composition molaire suivante:
C02 . 20.16 Mthane . 0,03 Ethane . 3,37 Propane . 1,98 Butane . 1,67 Mthanol . 69,13 ~ Eau . 3,64 %.
Le second gaz riche en méthane était comprimé, dans le compresseur 20, jusqu' à la pression du premier gaz riche en méthane, à savoir 3000 kPa. Le gaz comprimé
sortant du compresseur 20, par le conduit 21, était mélangé
au premier gaz riche en méthane pour constituer la phase gazeuse riche en méthane 22, qui était ensuite comprimée, dans le compresseur 23, jusqu'â la pression du mélange gazeux à traiter, à savoir 5000 kPa, ladite phase gazeuse comprimée étant ajoutée à travers le conduit 24, le réfrigérant 25 et le conduit 26, au mélange gazeux prétraité circulant dans le conduit 3.

La phase gazeuse comprimée riche en méthane passant dans le conduit 26 avait une température de -20°C, une pression de 5000 kPa et un débit de 938 kmoles/h.
La composition molaire de ladite phase gazeuse riche en méthane circulant dans le conduit 26 était la w suivante:
~ C02 . 29,80 ~ Méthane . 59,50 ~ Ethane . 9,45 10 ~ Propane . 0,97 ~ Butane . 0,26 ~ Méthanol . 0,02 %.
Le solvant riche déméthanisé, après détente dans la vanne 29 et réchauffage dans le système 28 de réchauffage, avait une température de 10°C et une pression de 800 kPa. Ledit solvant réchauffé était alors partagé en un premier courant 30 ayant un débit de 4533 kmoles/h, qui était dirigé directement vers la colonne 33 de régénération, et en un second courant 31, qui était 20 réchauffé à 70°C dans l'échangeur de chaleur 35 avant d'être acheminé vers la colonne de régénération 33. Cette colonne opérait sous une pression de 700 kPa et comportait 18 plateaux, les courants 30 et 31 étant injectés respectivement au niveau des plateaux 8 et 12, comptés à
partir du sommet de la colonne.
La colonne de régénération 33 produisait en tête un mélange gazeux renfermant C02 et les hydrocarbures en C2 et plus, qui était évacué par le conduit 42 avec une température de -14°C, une pression de 700 kPa et un débit de 2244 kmoles/h et en fond un solvant régênéré soutiré de la colonne de régénération 33 par le conduit 34.
Le mélange gazeux passant dans le conduit 42 avait la composition molaire suivante:
C02 . 74,07 Mthane . 0,12 Ethane . 12,36 %

Propane . 7,28 %

Butane . 6,13%

~ Hexane . 0,04%.
Le solvant régénéré est refroidi par passage dans l'échangeur de chaleur 35, puis recomprimé à une pression de 5000 kPa par la pompe 37, et il est ensuite dirigé par le conduit 38 d'une part en quantité majeure vers la colonne 5 de lavage, à travers le réfrigérant 39 et le conduit 6.
Le mélange gazeux passant dans le conduit 42 était lavé à contre courant dans la tour de lavage 47 à l'aide d'un solvant hydrocarboné consistant en majorité en hexane.
La tour 47 comportait 35 plateaux et opérait sous une pression de 700 kPa avec une température de -30°C en tête au niveau du réfrigérant 46.
L'alimentation de la tour 47 en solvant, par le conduit 53 , et en mélange gazeux, par le conduit 42 , était effectuêe respectivement sur le premier plateau et sur le plateau 21 de ladite tour. La tour de lavage 47 produisait en tête un courant de gaz acide 44 riche en C02 et ayant une teneur en hydrocarbures, exprimée en équivalent méthane, inférieure à 10% molaire par rapport au C02, ledit courant de gaz acide ayant une température de -30°C, une pression de 650 kPa et un débit de 1685 kmoles/h, et en fond un solvant hydrocarboné 45 à teneur réduite en C02 ayant une température de 95,8°C, une pression de 730 kPa et un débit de 5059 kmoles/h.
La composition molaire du courant de gaz acide 44 était la suivante:
~ C02 . 98,65 ~ Méthane . 0,15 ~ Ethane . 0,98 ~ Butane . 0,05 ~ Hexane . 0,17 %.
Le solvant riche hydrocarboné 45 avait la composition molaire suivante:
~ Ethane . 5,16 ~ Propane . 3,23 %
~ Butane . 3,69 ~ Hexane . 87,91 %.
Le fractionnement du solvant riche hydrocarboné 45 dans la colonne 49 pourvue de 28 plateaux et opérant sous une pression de 600 kPa produisait en tête 561 kmoles/h d'une coupe d'hydrocarbures 48 en C2 et plus ayant une température de 18°C et une pression de 600 kPa et en fond 4500 kmoles/h de solvant hydrocarboné régénéré ayant une température de 142,7°C et une pression de 670 kPa, ledit solvant renfermant, en mole, 98,89% d'hexane et 1,11% de butane.
La composition molaire de la coupe d'hydrocarbures 48 en C2 et plus êtait la suivante:
~ C02 . 0, 02 %

~ Ethane . 46,49 ~ Propane . 29,10 ~ Butane . 24,37 ~ Hexane . 0,02%.

En faisant appel à une installation analogue à
celle schématisée sur la figure 2 du dessin annexé et fonctionnant comme décrit précédemment, on traitait un mélange gazeux ayant les mêmes composition, température, pression et débit que le mélange gazeux de l'exemple 1.
Le prétraitement dudit mélange gazeux, dans la colonne 2, pour en éliminer les hydrocarbures en C6 et plus était réalisé dans les conditions de l'exemple 1 et l'on évacuait de ladite colonne 2 d'une part, par le conduit 3, un mélange gazeux prétraité et d'autre part, par le conduit 4, une coupe hydrocarbonée lourde présentant les mêmes caractéristiques de composition, température, pression et débit que celles du mélange gazeux prétraité et de la coupe hydrocarbonée lourde obtenus dans l'exemple 1.
Le mélange gazeux prétraité était mis en. contact avec 11500 kmoles/h de solvant ayant üne température de 20°C et une pression de 5000 kPa et renfermant, en mole, 82,34% de méthanol, 14,67% d'eau et 2,88 d'hexane, ladite mise en contact étant réalisée dans une colonne 5 de lavage comportant 14 plateaux et opérant à -20°C sous une pression de 4900 kPa. Les réfrigérants 7 équipant la colonne 5 de lavage permettaient de maintenir la température dans ladite colonne à la valeur désirée.

En tête de la colonne 5, on évacuait, par le conduit 8, 7499 kmoles/h d'un gaz traité ayant une pression de 4900 kPa et une tempêrature de -20°C, ledit gaz traité
ayant la composition molaire suivante:
~ C02 . 1,68 ~ Méthane . 94,44 %
~ Ethane . 3,78 ~ Méthanol . 0,02%.
Le gaz traité, évacué par le conduit 8, était réchauffé jusqu'à température ambiante dans le système échangeur de chaleur 9, le gaz traité réchauffé étant dirigé, par le conduit 10, vers un gazoduc d'expédition.
En fond de la colonne de lavage, on soutirait, par le conduit 11, 14655 kmoles/h de solvant riche ayant une température de -20°C et une pression de 4900 kPa, ledit solvant riche ayant la composition molaire ci-aprês:
~ C02 . 13,64 ~ Méthane . 3,70 ~ Ethane . 2,10 ~ Propane . 1,23 ~ Butane . 0,98 ~ Hexane . 2,24 ~ Méthanol . 64,61 ~ Eau . 11,51 %.
La déméthanisation du solvant riche comportait tout d'abord une première détente dudit solvant à une pression de 3000 kPa, le solvant riche détendu alimentant le ballon 13 de détente dans lequel on produisait 401 kmoles/h d'un premier gaz renfermant 64% molaire de méthane, que l'on évacuait en tête du ballon 13 par le conduit 14, et un solvant riche prédéméthanisé soutiré
dudit ballon par le conduit 15 et dont la teneur molaire en méthane a été réduite de 3,70 à 2,01%. Le solvant riche prédéméthanisé, dont la température était égale à -22,5°C, était détendu dans la vanne 16 et alimentait ensuite la colonne 17 de distillation comportant 10 plateaux et opérant à 1800 kPa.
La colonne 17 produisait 604 kmoles/h d'un second gaz riche en méthane, évacué par le conduit 19 sous une 10 pression de 1800 kPa et à une température de -25°C, et un solvant déméthanisé soutiré de la colonne 17, par le conduit 27, avec un débit de 13649 kmoles/h, une température de 1°C et une pression de 1800 kPa.
Le solvant riche déméthanisé passant dans le conduit 27 avait la composition molaire suivante:
C02 . 12,11 %

Mthane . 0,03 %

Ethane . 1,53 Propane . 1,20 20 Butane . 1,01 ~ Hexane . 2,39 %.
~ Méthanol . 69,37 ~ Eau . 12,36 Le second gaz riche en méthane était comprimé, dans le compresseur 20, jusqu'à la pression du premier gaz riche en méthane, à savoir 3000 kPa. Le gaz comprimé
sortant du compresseur 20, par le conduit 21, était mélangé
au premier gaz riche en méthane pour constituer la phase gazeuse riche en méthane 22, qui était ensuite comprimée, 30 dans le compresseur 23, jusqu'à la pression du mélange gazeux à traiter, à savoir 5000 kPa, ladite phase gazeuse comprimée étant ajoutée à travers le conduit 24, le réfrigérant 25 et le conduit 26, au mélange gazeux prétraité circulant dans le conduit 3.
La phase gazeuse comprimée riche en méthane passant dans le conduit 26 avait une température de -20°C, une pression de 5000 kPa et un débit de 1006 kmoles/h. La composition molaire de ladite phase gazeuse riche en méthane circulant dans le conduit 26 était la suivante:
C02 . 34,31 Mthane . 53,50 Ethane . 9,84 %

Propane . 1,70 Butane . 0,53 Hexane . 0,09 Mthanol . 0,03 %.

Le solvant riche déméthanisé, détendu dans la vanne 29 et réfrigéré à -40°C dans le systëme réfrigérant 40, était mis en contact, à contre-courant, dans la tour 56 d'extraction liquide/liquide avec un solvant hydrocarboné
réfrigéré à teneur majoritaire en hexane, ledit solvant hydrocarboné étant constitué, en mole, de 95,77 % d'hexane, 1,11% de butane et 3,12% de méthanol. La tour 56 d'extraction comportait 31 plateaux et était alimentée sur le premier plateau par 5000 kmoles/h de solvant régénéré
amené par le conduit 63 avec une température de -40°C, sur le plateau 21 par le solvant riche déméthanisé issu du systême de réfrigération 40 et sur le plateau 31 par le solvant hydrocarboné réfrigéré à base d'hexane amené par le conduit 57 avec un débit de 1600 kmoles/h. Cette extraction produisait 2079 kmoles/h d'un solvant hydrocarboné riche ayant une température de -40°C et une pression de 1200 kPa, ledit solvant hydrocarboné riche étant évacué en tête de la tour 56 par le conduit 59, et 18069 kmoles/h de solvant épuré soutiré en fond de ladite tour, par le conduit 58, à
une température de -40°C et sous une pression de 1200 kPa.
La composition molaire du solvant hydrocarboné
riche passant dans le conduit 59 était la suivante:
~ C02 . 0 , 14 %
~ Méthane . 0,13 ~ Ethane . 9,19 ~ Propane . 7,79 ~ Butane . 6,62 ~ Hexane . 73,72 ~ Méthanol . 2,40 %.
La composition molaire du solvant purifié passant dans le conduit 58 était la suivante:
~ C02 . 9,16 ~ Méthane . 0,01 ~ Ethane . 0,10 ~ Propane . 0,01 ~ Hexane . 2,42 ~ Méthanol . 74,91 ~ Eau . 13,40 %.
Par fractionnement du solvant hydrocarboné enrichi 59 dans la colonne 49 de régénération comportant 28 plateaux et opérant à 700 kPa, on produisait d'une part, en tête de la colonne 49, 497 kmoles/h d'une coupe d'hydrocarbures en C2 et plus ayant une température de 28°C

et une pression de 700 kPa, que l'on évacuait par le conduit 48, et d'autre part, en fond de ladite colonne, 1600 kmoles/h de solvant hydrocarboné régénéré ayant une température de 142,7°C et une pression de 670 kPa, que l'on soutirait par le conduit 50.
La coupe d'hydrocarbures en C2 et plus, évacuée par le conduit 48, avait la composition molaire suivante:
~ C02 . 0,59 ~ Méthane . 0,54 ~ Ethane . 38,40 ~ Propane . 32,58 ~ Butane . 27,67 %
~ Hexane . 0,20 ~ Méthanol . 0,02 %.
Le solvant hydrocarboné régénéré passant dans le conduit 50 renfermait, en mole, 95,77% d'hexane, 1,11% de butane et 3,12% de méthanol. Ledit solvant était amené, dans la pompe 51, jusqu'à une pression de 1200 kPa, puis réfrigéré à -40°C dans le système réfrigérant 61 avant d'être recyclé, par le conduit 57, à la tour 56 d'extraction.
Le solvant purifié issu, par le conduit 58, de la tour 56 d' extraction est détendu à une pression de 200 kPa dans la vanne de détente 60, puis il est introduit dans la colonne de régénération 62 aux fins de régénération. Ladite colonne 62, comportant 14 plateaux et opérant sous une pression de 200 kPa, est alimentée sur le premier plateau par le solvant purifié à régénérer et sur le dernier plateau par un courant d'azote amené, par le conduit 43, avec un débit de 650 kmoles/h. Le réchauffeur 69, dont est munie ladite colonne 62, était situé sur le septième plateau.
La régénération du solvant purifié produisait, d'une part, 2289 kmoles/h d'un courant de gaz acide riche en C02, ledit courant étant évacué par le conduit 44 en tête de la colonne 62 et, d'autre part, un solvant régénéré
soutiré en fond de la colonne 62 par le conduit 34.
Le courant de gaz acide riche en C02 évacué par le conduit 44 avait une pression de 200 kPa et une température de -47,5°C et il présentait la composition molaire suivante:
~ C02 . 71,64 ~ Méthane . 0,05 ~ Ethane . 0,77 ~ Propane . 0,04 ~ Hexane . 0,40 ~ Méthanol . 0,06 ~ Azote . 27,04 %.
Le solvant régénéré circulant dans le conduit 34 était porté à la pression de 5000 kPa par passage dans la pompe 37, puis partagé en deux parties, â savoir une majeure partie recyclée vers la colonne de lavage 5 après passage dans le système échangeur de chaleur 39 et le conduit 6 et une partie amenée dans la tour 56 d'extraction par le conduit 63.

Claims (13)

1. Procédé de décarbonatation et de dégazolinage simultanés d'un mélange gazeux, qui possède une pression absolue supérieure à 0,5 MPa et renferme principalement des hydrocarbures consistant en méthane et hydrocarbures en C2 et plus et comporte également CO2 et éventuellement un ou plusieurs composés non sulfurés à bas point d'ébullition tels que H2, CO, N2 et Ar, dans lequel on met le mélange gazeux en contact, dans une zone de lavage (5), avec un solvant (6) consistant en un liquide, qui dissout préférentiellement CO2 et les hydrocarbures en C2 et plus et qui possède d'une part, à la pression atmosphérique, une température d'ébullition supérieure à 40°C et d'autre part, à -30°C, une viscosité inférieure à 0,1 Pa.s, en opérant à
une température suffisamment basse et avec un rapport des débits de mélange gazeux à traiter et de solvant tel que l'on produise, d'une part, un gaz traité (8) consistant principalement en méthane et présentant une teneur molaire en CO2 au plus égale à 2% et, d'autre part, une phase liquide appelée solvant riche (11) et formée du solvant enrichi en CO2 et en une fraction d'hydrocarbures en C2 et plus renfermant au moins 80% molaire des hydrocarbures en C3 et plus présents dans le mélange gazeux à traiter, on soumet le solvant riche à un traitement de déméthanisation au moins partielle (12,17) pour produire une phase liquide appauvrie en méthane et appelée solvant riche déméthanisé
(27) et une phase gazeuse riche en méthane (22) et on soumet le solvant riche déméthanisé à un traitement (55) produisant un courant de gaz acide (44), qui renferme le CO2 présent dans le solvant riche déméthanisé, produisant également un mélange d'hydrocarbures appelé coupe d'hydrocarbures (48) et produisant enfin un solvant régénéré (34), qui est recyclé vers la zone (5) de lavage, ledit procédé
se caractérisant en ce que le traitement du solvant riche déméthanisé est réalisé de telle sorte que le courant de gaz acide qu'il produit contienne, exprimé en équivalent méthane, moins de 10% molaire d'hydrocarbures par rapport au CO2 et que la coupe d'hydrocarbures obtenue consiste en un mélange d'hydrocarbures en C2 et plus renfermant au moins 80% molaire des hydrocarbures en C3 et plus présents dans le mélange gazeux à traiter, ledit traitement auquel on soumet le solvant riche déméthanisé consistant en l'un ou l'autre des traitements a), b), c) suivants:
a) régénération (33) du solvant riche déméthanisé
produisant le solvant régénéré (34) et un mélange gazeux (42) contenant le CO2 ainsi que les hydrocarbures en C2 et plus présents dans le solvant riche déméthanisé (27) et traitement (47, 49) dudit mélange gazeux (42) pour produire le courant de gaz acide (44) riche en CO2 et la coupe d'hydrocarbures (48), b) extraction sous forme liquide des hydrocarbures en C2 et plus par mise en contact, dans une zone d'extraction (56), du solvant riche déméthanisé (27), soumis préalablement à une réfrigération (40), avec un solvant hydrocarboné (57), de manière à produire un solvant purifié (58) renfermant la quasi-totalité du CO2 présent dans le solvant riche déméthanisé et ayant une teneur en hydrocarbures, exprimée en équivalent méthane, inférieure à
10% molaire par rapport au CO2 ainsi qu'un solvant hydrocarboné enrichi (59) en hydrocarbures en C2 et plus, puis régénération (62) du solvant purifié pour produire d'une part le solvant régénéré (34) et d'autre part le courant de gaz acide (44) riche en CO2 et fractionnement du solvant hydrocarboné enrichi (59) par distillation (49) en une fraction d'hydrocarbures en C2 et plus constituant la coupe d'hydrocarbures (48) et en le solvant hydrocarboné
régénéré (50), qui est recyclé, après réfrigération (61), vers la zone (56) d'extraction, et c) refroidissement du solvant riche déméthanisé à
une température suffisamment inférieure à la température régnant dans la zone de lavage (5) pour provoquer une démixtion (64,65) dudit solvant riche déméthanisé en deux fractions, à savoir une fraction liquide inférieure (66), qui renferme la quasi-totalité du CO2 présent dans le solvant riche déméthanisé et possède une teneur en hydrocarbure, exprimée en équivalent méthane, inférieure à
10% molaire par rapport au CO2 et qui constitue un solvant purifié, et une fraction liquide supérieure, qui constitue la coupe d'hydrocarbures (48) en C2 et plus, et régénération (68) du solvant purifié (66) pour produire d'une part le solvant régénéré (34) et d'autre part le courant de gaz acide (44) riche en CO2.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le solvant mis en contact avec le mélange gazeux à
traiter a une viscosité, à -30°C, inférieure à 0,05 Pa.s.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le solvant mis en contact avec le mélange gazeux à
traiter dans la zone (5) de lavage consiste en un ou plusieurs absorbants organiques liquides, utilisés sous forme anhydre ou en mélange avec l'eau, le ou lesdits absorbants étant choisis parmi les amides de formules et , les aldéhydes de formule , les esters de formules et , les alcanols en C1 à C4, les diéthers de formule , les diéthers alcools de formule , les lactones de formule et le carbonate de propylène, avec dans ces formules R1 et R2, identiques ou différents, désignant un atome d'hydrogène ou un radical alcoyle en C1 ou C2, R3 étant un radical alcoyle en C3 ou C4, R6 étant un radical alcoyle en C2 à C4 ou un radical -[-C2H4O-]n-R8 avec R8 désignant un radical alcoyle en C1 ou C2 et n représentant 1 ou 2, R7 étant un radical alcoyle en C1 ou C2 ou un radical -[-C2H4O-]n-R8, R9 désignant un radical alcoyle en C1 à C4 et p étant un nombre entier allant de 2 à 4.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la température de mise en contact du mélange gazeux à traiter avec le solvant, dans la zone (5) de lavage, est comprise entre 0°C et -45°C.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le traitement de déméthanisation appliqué au solvant riche (11) est réalisé en deux étapes, à savoir une première étape dans laquelle ledit solvant riche est soumis à une première détente (12,13) propre à
libérer une fraction importante du méthane dissous dans ledit solvant et à produire un premier gaz riche en méthane (14) et un fluide prédéméthanisé (15) et une seconde étape dans laquelle le fluide prédéméthanisé est soumis à une seconde détente (16) puis à une distillation (17) de manière à produire un second gaz riche en méthane (19) et le solvant riche déméthanisé (27), le second gaz riche en méthane étant comprimé jusqu'à la pression du premier gaz riche en méthane puis mélangé à ce dernier pour constituer la phase gazeuse (22) riche en méthane.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la phase gazeuse (22) riche en méthane est comprimée jusqu'à la pression du mélange gazeux à traiter, puis elle est refroidie (25) et mélangée au mélange gazeux à traiter avant la mise en contact de ce dernier avec le solvant dans la zone de lavage (5).

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on applique le traitement a) au solvant riche déméthanisé (27) et l'on soumet le mélange gazeux (42) résultant de l'étape de régénération dudit traitement a) à un lavage par mise en contact de ce mélange gazeux avec un solvant hydrocarboné en C5 et plus dans un espace de lavage (47) opérant à basse température de manière à produire le courant de gaz acide (44) riche en CO2 et un solvant hydrocarboné riche (45) contenant la presque totalité des hydrocarbures en C2 et plus contenu dans le mélange gazeux (42), ledit lavage étant suivi d'une régénération (49) du solvant hydrocarboné riche pour produire la coupe d'hydrocarbures (48) en C2 et plus et un solvant hydrocarboné régénéré (50) que l'on recycle vers l'espace de lavage après l'avoir réfrigéré (52).

8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on applique le traitement a) au solvant riche déméthanisé (27) et l'on effectue la régénération dudit solvant riche déméthanisé, constituant la première étape de ce traitement, en réchauffant (28) ledit solvant jusqu'à une température proche de l'ambiante, puis en partageant le solvant réchauffé en un premier (30) et un second (31) courants, en dirigeant le premier courant (30) directement vers une zone de régénération (33), en dirigeant le second courant (31) vers ladite zone de régénération après l'avoir réchauffé par échange indirect de chaleur (35) avec le solvant régénéré (34) et en soumettant le solvant à une distillation dans la zone (33) de régénération.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la distillation du solvant dans la zone (33) de régénération s'effectue en présence d'un courant de gaz inerte (43), par exemple azote, injecté dans ladite zone.

10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on applique le traitement c) au solvant riche déméthanisé (27) et en ce que la température, inférieure à la température régnant dans la zone de lavage, à laquelle on refroidit le solvant riche déméthanisé pour provoquer sa démixtion est comprise entre -25°C et -80°C.

11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on applique le traitement b) ou c) au solvant riche déméthanisé et en ce que la régénération du solvant purifié est réalisée par détente dudit solvant jusqu'à une pression supérieure à 100 kPa, en particulier entre 150 kPa et 300 kPa et par stripage (43) au moyen d'un gaz inerte tel que l'azote associé éventuellement à un réchauffage (69) du solvant purifié dans la colonne de régénération.

12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on applique le traitement b) ou c) au solvant riche déméthanisé et en ce que la régénération du solvant purifié (58) consiste à réchauffer (28) ledit solvant jusqu'à une température proche de l'ambiante, à
partager le solvant réchauffé en un premier (30) et un second (31) courants, à diriger le premier courant (30) directement vers une zone de régénération (33), à diriger le second courant (31) vers cette zone de régénération après l'avoir réchauffé par échange indirect de chaleur (35) avec le solvant purifié régénéré (34) et à soumettre le solvant purifié à une distillation dans la zone de régénération (33) aux fins de produire le courant de gaz acide (44) riche en CO2 et le solvant régénéré (34).

13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que, le mélange gazeux à traiter renfermant de l'eau et/ou des hydrocarbures en C5 et plus, ledit mélange gazeux est soumis à un prétraitement consistant en une distillation (2) effectuée à une température au moins égale à celle régnant dans la zone (5) de lavage et, éventuellement, en présence de solvant, prélevé sur le solvant amené à la zone (5) de lavage, pour produire une fraction (4) d'hydrocarbures dits lourds et renfermant la quasi-totalité des hydrocarbures en C6 et plus et éventuellement tout ou partie des hydrocarbures en C5, un mélange gazeux prétraité (3) présentant une teneur en hydrocarbures en C6 et plus inférieure à 0,1% en poids et, éventuellement, un liquide (54) consistant en un mélange de solvant et d'eau.