FR2612082A1

FR2612082A1 - Procede de separation d'un melange gazeux par psa

Info

Publication number: FR2612082A1
Application number: FR8703311A
Authority: FR
Inventors: Leon Hay
Original assignee: Air Liquide SA
Current assignee: Air Liquide SA
Priority date: 1987-03-11
Filing date: 1987-03-11
Publication date: 1988-09-16
Also published as: JPS63242316A; FR2612082B1

Abstract

CE PROCEDE, DANS SON APPLICATION A LA PRODUCTION D'OXYGENE A PARTIR D'AIR, MET EN OEUVRE DEUX LIGNES D'ADSORPTION 1, 2 CONSTITUEES CHACUNE DE DEUX ADSORBEURS POUVANT ETRE BRANCHES EN SERIE, A SAVOIR UN PREMIER ADSORBEUR Z, Z QUI CONTIENT DU TAMIS MOLECULAIRE ZEOLITIQUE ET UN SECOND ADSORBEUR C, C QUI CONTIENT DU TAMIS MOLECULAIRE CARBONE. LE CYCLE COMPREND UNE PHASE D'ADSORPTION A COCOURANT SUR LES DEUX ADSORBEURS EN SERIE; UNE PHASE DE DECOMPRESSION SIMULTANEE COMPRENANT UNE ETAPE D'EQUILIBRAGE DE PRESSION; UNE PHASE DE DESORPTION A CONTRE-COURANT COMPRENANT UNE PHASE DE PRODUCTION D'OXYGENE PAR LE SECOND ADSORBEUR C, C; ET UNE PHASE DE RECOMPRESSION PARTIELLE DES ADSORBEURS PAR EQUILIBRAGE.

Description

DESCRIPTION
La présente invention est relative à un procéde de production à l'état enrichi d'un premier constituant d'un mélange gazeux contenant un second et un troisième constituants, par adsorption à variation de pression (Pressure Swing Adsorption ou PSA). L'invention s'applique par exemple à la production d'oxygène à pureté élevée à partir d'un mélange constitué essentiellement d'oxygène, d'azote et d'argon, en pratique à partir d'air atmosphérique ou d'air déjà enrichi en oxygène. Par "pureté élevée", on entend une pureté supérieure à 96 % environ pour les raisons indiquées ci-dessous.

Il est bien connu que la production d'oxygène par PSA à partir d'air atmosphérique sur un lit d'adsorbant constitué de tamis moléculaire zéolitique (IMZ), par exemple de type SA ou 13X, ne permet pas d'obtenir de l'oxygène à teneur supérieure à 95,7 %. Ers effet, la teneur en oxygène est limitée par l'argon qui, présent dans l'air à une teneur de 0,93 %, se trouve enrichi d'un facteur sensiblement identique à celui de l'oxygène dans le procédé PSA de séparation de l'air sur zéolite.

Pour obtenir une teneur en oxygène supérieure à 95,7 % par deux solutions sont actuellement proposées. Ces deux solutions, décrites dans les demandes de brevet EP-A-163 242 et EP-A-157 939, sont relativement compliquées car elles utilisent deux installations PSA séparées et en cascade, chacune ayant son propre cycle. Il en résulte un grand nombre de vannes et de machines, la nécessité d'avoir recours à des réservoirs de stockage interéédiaires entre les deux installations, et un encombrement important de ltensemble. Par suite, bien que ces solutions connues permettent d'obtenir de l'oxygène à pureté élevée, elles ne sont pas satisfaisantes sur le plan industriel.

L'invention a pour but de fournir un procédé permettant de produire ledit premier constituant à l'état enrichi avec un investissement et une consommation d'énergie relativement faibles.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de production à l'état enrichi d'un premier constituant d'un mélange gazeux contenant un second et un troisième constituants par adsorption à variation de pression (PSA), caractérisé en ce qu'il met en oeuvre deux lignes d'adsorption constituées chacune de deux adsorbeurs différents pouvant être soit isolés l'un de l'autre soit branchés en série avec la sortie du premier adsorbeur, vis-à-vis de la phase d'adsorption, reliée à 1 'entrée du second adsorbeur, vis-à-vis de cette même phase, dont un premier adsorbeur contenant un adsorbant qui adsorbe préférentiellement ledit second constituant, et un second adsorbeur contenant un adsorbant qui adsorbe préférentiellement ledit premier constituant par rapport audit troisième constituant, et en ce que l'on met en oeuvre le 1L#L# cycle suivant sur chaque ligne, le cycle sur la seconde ligne étant décalé d'une demi-période par rapport au cycle sur la première ligne
(a) une phase d'adsorption simultanée dans un sens dit co-courant sur les deux adsorbeurs branchés en série, par admission du mélange par l'entree du premier adsorbeur
(b) une phase de décompression simultanée des deux adsorbeurs coMprenant, au moins dans sa partie finale, une étape d'équilibrage de pressions des adsorbeurs d'une ligne avec ceux de l'autre ligne
(c) une phase de désorption de chaque adsorbeur à contre-courant par décompression et/ou mise sous vide et/ou élution, cette phase comprenant, pendant au ricins sa partie finale, une étape de production dans laquelle les deux adsorbeurs sont isolés l'un de l'autre et le gaz de désorption du second adsorbeur constitue le gaz de production ; et
(d) une phase de reccpression partielle de chaque adsorbeur par équilibrage de pressions des adsorbeurs d'une ligne avec ceux de l'autre ligne.

Quelques exemples de mise en oeuvre de l'invention vont maintenant être décrits en regard des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est un schéma d'une installation destinée à la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention ; - la figure 2 est un diagramme illustrant le fonctionnement de cette installation ; et - les figures 3 à 6 illustrent de façon analogue à la figure 2 plusieurs variantes du procédé suivant l'invention.

L'installation représentée à la figure 1 est destinée à la production d'oxygène à pureté élevée, c'est-à-dire supérieure à 96 % environ et de préférence supérieure à 98 %, à partir d'air atmospherique non épuré. Elle est symétrique et apprend deux lignes d'adsorption identiques 1 et 2 comportant chacune deux adsorbeurs différents : un premier adsorbeur Z1, Z2 contenant un adsorbant qui adsorbe préférentiellement l'azote de l'air, et un second adsorbeur C1, C2 contenant un adsorbant qui adsorbe préférentiellement l'oxygène par rapport à l'argon. Dans cet exemple, le adsorbant est du tamis moléculaire zéolitique (TMZ), par exemple du type SA ou 13X, tandis que le second adsorbant est du tamis moléculaire carboné (#), par exemple du charbon CASH2 de BERGBAU FORSCHUNG.Le TMZ, à l'équilibre, adsorbe plus d'azote que d'oxygène et d'argon, tandis que le TMC assure 1'adsorption préférentielle de 1'oxygène grâce à une cinétique d'adsorption plus rapide pour ce constituant que pour l'argon (et également que pour 1 'azote).

Chaque adsorbeur comporte à son extrémité inférieure une entrée et à son extrémité supérieure une sortie. Pendant les phases d'adsorption, le gaz traité circule de 1 'entrée à la sortie, ce qui définit un sens de circulation dit co-courant. Le sens de circulation opposé est dit contre-courant.

Les entrées des adsorbeurs Z1 et Z2 sont reliées entre elles par deux conduites en parallèle 3 et 4. Dans la conduite 3 aboutit une conduite 5 d'air à traiter pourvue d'une soufflante ou d'un cccpresseur 6, tandis qu'une conduite 7 de mise à l'air part de la conduite 4. Des vannes telles que 8 sont prévues sur chaque conduite 3, 4, de part et d'autre des conduites 5 et 7.

Les sorties des adsorbeurs Z1 et Z2 sont reliées par deux conduites 9, 10 en parallèle, l'une 9 étant pourvue d'une vanne d'équilibrage à fort débit 11 et l'autre d'une vanne d'élution à faible débit 12.

Les entrées des adsorbeurs C1 et C2 sont reliées entre elles par trois conduites en parallèle 13 à 15. Deux conduites 16 et 17 de gaz de production partent des conduites 13 et 14 respectivement, la conduite 16 étant munie d'une pompe à vide 18. Des vannes sont prévues dans les conduites 13 et 14 de part et d'autre des conduites 16 et 17, et une vanne est prévue dans la conduite 15.

Les sorties des adsorbeurs C1 et C2 sont reliées par deux conduites 19 et 20 parallèles. Une conduite 21 demise à l'air part de la conduite 19. Des vannes sont prévues dans la conduite 19 de part et d'autre de la conduite 21, et une vanne est prévue dans la conduite 20.

Enfin, la sortie de chaque adsorbeur Z1, Z2 est reliée à l'entrée de l'adsorbeur C1, C2 de la meme ligne par une conduite 2, équipée d'une vanne.

Au moyen de cette installation, on réalise pour chaque adsorbeur un cycle que l'on a illustré à la figure 2 en référence à la ligne d'adsorption 1. Si T désigne la durée du cycle, le fonctionnement de la ligne d'adsorption 2 s'en déduit par décalage dans le temps de T/2.

Dans l'exemple illustré, on peut choisir par exemple une durée de cycle comprise entre quelques dizaines de secondes et quelques minutes, par exemple 2 minutes, et des durées d'équilibrage de quelques secondes.

Sur la figure 2, où les temps t sont portés en abscisses et les pressions absolues P en ordonnées, les traits orientés par des flèches indiquent les mouvements et destinations des courants gazeux ; lorsque les flèches sont parallèles à l'axe des ordonnées, elles indiquent, en outre, le sens de circulation dans un adsorbeur : lorsqu'une flèche est dans le sens des ordonnées croissantes (vers le haut du diagramme), le sens du courant dans l'adsorbeur est à co-courant ; si la flèche dirigée vers le haut est située au-dessous du trait indiquant la pression dans l'adsorbeur, le courant pénètre dans l'adsorbeur par l'extrémité d'entrée de l'adsorbeur ; si la flèche, dirigée vers le haut, est située au-dessus du trait indiquant la pression, le courant sort de l'adsorbeur par 1 extreni-#'te de sortie de l'adsorbeur, les extrémités d'entrée et de sortie étant respectivement celles du gaz à traiter et du gaz soutiré en phase d'adsorption ; lorsqu'une flèche est dans le sens des ordonnées décroissantes (vers le bas du diagrammle), le sens du courant dans l'adsorbeur est à contre-courant. Si la flèche dirigée vers le bas est située au-dessous du trait indiquant la pression de 1' adsorbeur, le courant sort de l'adsorbeur par l'extrémité d'entrée de l'adsorbeur ; Si la flèche dirigée vers le bas est située au-dessus du trait indiquant la pression, le courant pénètre dans l'adsorbeur par l'extrémité de sortie de l'adsorbeur, les extrémités d'entrée et de sortie étant toujours celles du gaz à traiter et du gaz soutiré en phase d'adsorption.D'autre part, on a indiqué en traits pleins les courants gazeux qui concernent exclusivement un adsorbeur et en traits pointillés les courants gazeux en provenance ou en direction d'autres adsorbeurs.

Le cycle complet sera maintenant décrit pour une ligne d'adsorption, par exemple la ligne 1, en référence aux figures 1 et 2. Il comporte les différentes étapes successives suivantes
(a) De t=0 à t=t1 < T/2, une phase d'adsorption simultanée à co-courant sur les deux adsorbeurs Z1, C1 branchés en série par la conduite 22. Au cours de cette phase, l'air est introduit à l'extrémité d'entrée de Z1, avec une pression qui croit depuis une pression intermédiaire PI jusqu'à la pression haute du cycle PM ; l'essentiel de l'azote est adsorbé par Z11 et le gaz restant pénètre dans C1, de l'extrémité de sortie duquel le gaz non adsorbé est soutiré. La pression PM est par exemple camprise entre 1,5 et 5 bars.

Ce soutirage peut-être réalisé soit durant toute la phase (a), campe représenté à la figure 2, soit seulement après un début de recompression des deux adsorbeurs, c'est-à-dire à partir d'un instant
t0 < t1.

Par ailleurs, au cours de cette phase (a), une partie du gaz issu de Z1 est prélevée entre les deux adsorbeurs, par l'extrémité de sortie de Z1, et envoyée sur l'adsorbeur Z2 à contre-courant pour le purger, comme il sera décrit plus loin en (c).

(b) De t=tl à T/2, une phase de décompression avec équilibrage simultané des pressions entre adsorbeurs de rrerrE nature, Z1 et Z2 d'une part, C1 et C2 d'autre part, selon les modalités suivantes
* la cummunication entre adsorbeurs d'une même ligne est interrompue ;;
* l'adsorbeur Z1 est décomprimé à co-courant et le gaz résultant est introduit à contre-courant dans l'adsorbeur Z2 en cours de la phase (d) décrite ci-dessous, jusqu'à l'égalisation des pressions à la valeur PI
* l'adsorbeur C1 est décomprimé simultanément à co-courant et à contre-courant, le gaz issu de la décompression à co-courant étant introduit à contre-courant dans l'adsorbeur C2 en phase (d) et le gaz issu de la décompression à contre-courant étant introduit à co-courant dans l'adsorbeur C2, jusqu'à ltégaîisation des pressions à la valeur PI.

(c) De T/2 à t-t3 ( T, une phase de désorption simultanée de chacun des adsorbeurs Z1 et C1, séparément et à contre-courant, en utilisant les techniques connues de régénération, prises séparément ou en association, c'est-à-dire la déccnpression, si l'adsorbeur est initialement à une pression supérieure à la pression atmospherique, l'élution (ou purge), la mise sous vide partielle.

Dans 1 exemple de la figure 2, les modalités retenues sont les suivantes
* la cannunication entre Z1 et C1 est interrcmpue
* l'adsorbeur Z1 est décomprimé à contre-courant jusqu'à une pression basse Pm au moins égale à la pression atmosphérique, puis élué à contre-courant à cette pression basse Pm par un gaz de purge issu de l'adsorbeur Z2 en phase d'adsorption (a)
*l'adsorbeur C1 est décamprimé à contre-courant jusqu'à la pression atmosphérique Pa, puis mis sous vide partiel à contre-courant par pompage jusqu'à la pression basse P'm, qui est par exemple 50 à 200 mb.La fraction de gaz extraite de l'adsorbeur C1 au cours de cette double opération est l'oxygène à pureté élevée constituant le gaz de production.

Cammle présenté à la figure 2, le début de ltélution de Z1 peut ooincider avec celui du pompage de C1, à t = t2 < t3
(d) Une étape de recompression partielle simultanée par équilibrage des pressions entre adsorbeurs de même nature
* la comnunication entre Z1 et C1 est interrompue
* l'adsorbeur Z1 est recomprimé à contre-courant par du gaz transféré de l'adsorbeur Z2 en phase (b)
* l'adsorbeur C1 est recomprimé simultanément à co-courant et à contre-courant par du gaz transféré de l'adsorbeur C2 en phase (b).

Il est à noter que les volumes de chacun des adsorbeurs d'une même ligne sont différents dans une proportion qui peut être très grande.

En effet, l'adsorbeur Z1 (TMZ) a pour fonction d'arrêter l'azote dont la concentration dans l'air est de 78 %, tandis que 1' adsorbeur C1 (TMC) ne traite que la fraction enrichie en oxygène et en argon produite en sortie de Z11 pour en extraire l'azote résiduel et l'argon, dont la concentration dans l'air n'est que de 0,93 %.

Par ailleurs, comme le IMZ a également pour propriété d'adsorber l'humidité et les impuretés telles que le CO2, on peut se passer d'épuration préalable de l'air. Cependant, on peut éventuellement effectuer une telle épuration en disposant une charge d'alumine devant le
TMZ de chaque adsorbeur Z1, Z2, par exemple sous la forme d'une couche d'alumine disposée à la partie inférieure de chacun de ces adsorbeurs.

Il est également à noter que le gaz soutiré en sortie des adsorbeurs Cl ou C2 pendant la phase (a) est un gaz enrichi en argon, qui constitue un sous-produit valorisable de l'installation.

On décrira maintenant les différences entre chaque variante des figures 3 à 6 et le cycle de base de la figure 2.

- figure 3 : la pression intermédiaire PI, en fin d'équilibrage, est au plus égale à la pression atmosphérique. La désorption (phase (c)) de Z1 s'effectue par pompage, avec éventuellement, comme représenté, une élution ocoplémentaire à contre-courant en fin de pompage, à la pression basse Pm, au moyen de gaz prélevé à la sortie de Z2, lequel se trouve en fin de phase d'adsorption (phase (a)). De plus, la désorption de C1 s'effectue exclusivement par pompage.

Cette variante convient à des cas où la pression PM est de l'ordre de 1 à 2 bars absolus.

On remarque également que la phase d'adsorption (a) comporte une étape finale (al) d'adsorption isobare simultanée sur Z1 et C1 à la pression haute PM. Cette modification peut s'appliquer à toutes les variantes du procédé suivant l'invention.

- figure 4 : dans cette variante, la phase de désorption (c) se décompose en deux étapes successives
(c1) De T/2 à t2 une étape de décompression simultanée à contre-courant de Z1 et C1 branchés en série par la conduite 22. Ainsi, le gaz issu de l'entrée de C1 traverse Z1 à contre-courant, en contribuant à la régénération de ce dernier, jusqu'à l'instant t2 où les deux adsorbeurs sont à la pression atmosphérique.

(c2) De t2 à t3, une étape de désorption séparée à contre-courant des deux adsorbeurs isolés l'un de l'autre. Z1 est désorbé par élution au moyen de gaz issu de Z2 en phase d'adsorption (a), et C1 est désorbé par mise sous vide. Le gaz de production est uniquement le gaz récupéré de Cl pendant cette étape (c2), ce qui permet d'obtenir de l'oxygène à pureté accrue.

- figure 5 : la modification porte sur les phases (b) d'équilibrage et (d) de recompression partielle : au cours de la phase (b), Z1 et C1 d'une part, Z2 et C2 d'autre part sont reliés en série. Le gaz issu de C1 à contre courant et celui issu de Z1 à co-courant sont réunis et transférés mélangés pour reccopriir#r à la fois C2 à co-courant et Z2 à contre-courant, C2 et Z2 étant en phase (d), tandis qu'est maintenu le transfert cooeurant/oontre-courant entre C1 et C2 comme précédemment.

Cette disposition permet la suppression de la conduite 15 dans le schéma de la figure 1.

figure 6 : dans cette variante, on ne soutire pas de gaz de l'adsorbeur C1 pendant la phase d'adsorption (a). Après interruption de l'alimentation en air, la phase de déccopression (b) comprend une étape initiale, de tl à t4 < T/2, pendant laquelle C1 est décomprimé à co-courant uniquement par mise à l'air. De t4 à T/2, C1 est ensuite décomprimé à co-courant et à contre-courant par équilibrage avec C2 gamme précédemment. L'adsorbeur Z1 est décomprime à co-courant par équilibrage avec Z2 comme précédemment.

Une autre possibilité (non représentée) consiste à relier en série Z1 et Z2 et t1 à t4.

Cette variante de la figure 6 permet de contrôler la quantité de gaz soutirée avant la phase d'équilibrage et d'obtenir de l'oxygène à pureté accrue.

La description de l'installation de la figure 1 permet de coMprendre facilement cccment les différents organes (vannes, pompes à vide) doivent être manoeuvrés pour mettre en oeuvre le procédé de la figure 2, et l'homme de métier comprendra aisément comment cette installation et les manoeuvres doivent être modifiées pour mettre en oeuvre les variantes des figures 3 à 6. De plus, les modifications du procédé décrites en regard des différentes figures peuvent bien entendu être combinées de différentes manières dans la mesure où elles sont coppatibles entre elles.

L'invention peut également s'appliquer au fractionnement d'autres mélanges gazeux à au moins trois constituants, par exemple aux opérations suivantes
(1) Production de CO très enrichi à partir de mélanges gazeux contenant
CO2, CO, N2, O2, H2 tels les gaz d'aciéries suivants : - les gaz de convertisseur de composition moyenne suivante
. CO2 (3 à 20 %), CO (60 à 87 %), N2 (3 à 20 %), H2 (1 à 10 %).

- les gaz de haut-fourneau de composition moyenne suivante :
. CO2 (20 à 30 %) , CO (20 à 30 %), N2 (40 à 60 %), H2 (1 à 10 %).

Les adsorbants à utiliser préférentiellement dans ce cas, sont - pour le premier adsorbeur de chaque ligne, un charbon actif dont le râle sera d'arrêter le C02 - pour le second adsorbeur de chaque ligne, un tamis moléculaire zéolitique dont le rôle sera de concentrer le oe en le séparant des constituants moins adsorbables que sont N2 et H2, le oe étant récupéré très enrichi, comme produit de désorption.

(2) Production de CH4 très enrichi à partir de mélanges gazeux contenant par exemple 2 CH4, N2, H2, tels les gaz de décharge, produits de fermentation ou résiduaires organiques, qui contiennent en outre quelques impuretés secondaires, comme NH3 et des composés soufrés.

Après traitement préalable pour éliminer les impuretés secondaires, une composition type de cette sorte de gaz est par exemple
. CO2 30 à 50 %
. O2 2%
N2 8%
H2 3%
. CH4 40 à 60 %.

Pour l'application du procédé, on utilise préférentiellement - pour le premier adsorbeur de chaque ligne, un charbon actif qui concentre le CO2. Le C02 est récupéré enrichi par désorption de cet adsorbant et peut constituer un premier produit de la séparation - pour le second adsorbeur de chaque ligne, un tamis moléculaire, ou également un charbon actif, qui concentre le CH4 en le séparant des constituants moins adsorbables que sont N2, 02 et H2, le CH4 étant récupéré très enrichi, comme produit de désorption de cet adsorbeur.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de production à l'état enrichi d'un premier constituant d'un mélange gazeux contenant un second et un troisième constituants, par adsorption à variation de pression (PSA), caractérisé en ce qu'il met en oeuvre deux lignes d'adsorption (1, 2) constituées chacune de deux adsorbeurs différents (Z1, Cl ou Z2' C2) pouvant être soit isolés l'un de l'autre soit branchés en série avec la sortie du premier adsorbeur, vis-à-vis de la phase d'adsorption, reliée à 1 'entrée du second adsorbeur, vis-à-vis de cette méme phase, dont un premier adsorbeur (Z1, Z2) contenant un adsorbant qui adsorbe préférentiellement ledit second constituant, et un second adsorbeur (C1, C2) contenant un adsorbant qui adsorbe préférentiellement ledit premier constituant par rapport audit troisième constituant, et en ce que l'on met en oeuvre le même cycle suivant sur chaque ligne (1, 2), le cycle sur la seconde ligne (2) étant de calé d'une demi-période par rapport au cycle sur la première ligne (1) (a) une phase d'adsorption simultanée dans un sens dit co-courant sur les deux adsorbeurs (z1, C1 ou Z21 C2) branchés en série, par admission du mélange par l'entrée du premier adsorbeur (b) une phase de décompression simultanée des deux adsorbeurs comprenant, au moins dans sa partie finale, une étape d'équilibrage de pressions des adsorbeurs (Z11 C1 ou Z2 C2) d'une ligne (1 ou 2) avec ceux (Z2 C2 ou Z1, C1) de l'autre ligne (2 ou 1) (c) une phase de désorption de chaque adsorbeur à contre-courant par décompression et/ou mise sous vide et/ou élution cette phase comprenant, pendant au moins sa partie finale, une étape de production dans laquelle les deux adsorbeurs (Z11 Cl ou Z21 C2) sont isolés l'un de l'autre et le gaz de désorption du second adsorbeur (C1 ou C2) constitue le gaz de production ; et (d) une phase de reccopression partielle de chaque adsorbeur par équilibrage de pressions des adsorbeurs d'une ligne avec ceux de l'autre ligne ;

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les phases de désorption (c) et de reccopression partielle (b) sont simultanées pour les deux adsorbeurs (Z11 C1 ou Z2 C2) d'une meme ligne (figures 2, 3, 4, 5).

3. Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on soutire à co-courant du gaz du deuxième adsorbeur (C1 ou

C2) pendant toute la phase d'adsorption (a) (figures 2, 3, 4, 5).

4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ne soutire pas de gaz du second adsorbeur (C1 ou C2) pendant la phase d'adsorption (a), et en ce que la phase de décompression (b)comprend une partie initiale dans laquelle les deux adsorbeurs (Z11 Cl ou Z2' C2) de la ligne (1 ou 2) sont isolés l'un de l'autre et du gaz est soutiré à co-courant du second adsorbeur (Cl ou C2) (figure 6).

5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, pendant l'étape d'équilibrage de la phase (b), les deux adsorbeurs (Z1, C1 ou Z2' C2) de la ligne (1 ou 2) sont isolés l'un de l'autre, le premier adsorbeur (Z1 ou Z2) étant décomprime à co-courant par équilibrage avec le premier adsorbeur (Z2 ou Z1) de l'autre ligne (2 ou 1) en cours de phase de recompression (d), la reccopression de ce premier adsorbeur s'effectuant à contre-courant, tandis que chaque extrémité du second adsorbeur (C1 ou C2) est reliée à l'extrémité correspondante du second adsorbeur (C2 ou C1) de l'autre ligne (figures 2, #3, 4, 6).

6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, pendant l'étape d'équilibrage (b), le premier adsorbeur (Z1 ou Z2) est décomprime à co-courant et le second adsorbeur (C1 ou C2) est décomprime à la fois à co-courant et à contre-courant, le gaz issu du premier et le gaz issu du second à contre-courant étant réunis et le mélange étant transféré pour reccoprimer les deux adsorbeurs (Z2 C2 ou Z11 C1) de l'autre ligne en phase (d) ; et en ce que, pendant cette phase I (d), le premier adsorbeur (Z1 ou Z2) est reccoprimé à contre-courant et le second adsorbeur (C1 ou C2) à co-courant par ledit mélange, le second adsorbeur étant également reccoprimé à contre-courant par le gaz issu à co-courant du second adsorbeur (C2 ou C1) de l'autre ligne en phase (b) (figure 5).

7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la phase de désorption (c) comprend, pour le premier adsorbeur (Z1 ou Z2), une étape d'élution par une partie du gaz issu du premier adsorbeur (Z2 ou Z1) de l'autre ligne en phase d'adsorption (a).

8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, pendant la phase de désorption (c) mais avant l'étape de production, les deux adsorbeurs (Z1, C1 ou Z2' C2) de la ligne (1 ou 2) sont branchés en série et déccoprimés simultanémént à contre-courant, le gaz issu du second adsorbeur (C1 ou C2) traversant le premier adsorbeur (Z1 ou Z2) (figure 4).

9. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, pour la production d'oxygène à pureté élevée à partir d'un mélange constitué essentiellement d'oxygène, d'azote et d'argon à titre de premier, second et troisième constituants respectivement, caractérisé en ce que le premier adsorbeur (Z1 ou Z2) contient du tamis moléculaire zéolitique (?mu) tandis que le second adsorbeur (C1 ou C2) contient du tamis moléculaire carboné (T'C).

10. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, pour la production de CO très enrichi à partir d'un mélange gazeux contenant du CO, du C02 et de 1'azote à titre de premier, second et troisième constituants respectivement, caractérisé en ce que le premier adsorbeur (Z1 ou Z2) contient du charbon actif tandis que le second adsorbeur (C1 ou C2) contient du tamis moléculaire zéolitique (TMZ).

11. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, pour la production de CH4 très enrichi à partir d'un mélange gazeux contenant du CH4, du oe2 et de l'azote à titre de premier, second et troisième constituants respectivement, caractérisé en ce que le premier adsorbeur (Z1 ou Z2) contient du charbon actif tandis que le second adsorbeur (C1 ou C2) contient du tamis moléculaire zéolitique (IMZ) ou du charbon actif.