FR2921372A1 - Procede de recuperation d'un polymere a partir d'une solution - Google Patents

Abstract

Procédé de récupération d'un polymère, par injection de vapeur d'eau et éventuellement d'eau liquide dans une solution de ce polymère comprenant un solvant organique aprotique polaire (SOAP) présentant un azéotrope avec l'eau et un composé organique apolaire miscible avec le SOAP et non miscible avec l'eau qui joue le rôle d'agent de séparation de phases (ASP) et dont la température d'ébullition est inférieure à celle de l'azéotrope eau/SOAP, la quantité de vapeur injectée étant suffisante pour provoquer l'élimination substantielle de l'ASP par stripping et celle du SOAP par distillation azéotropique, et la quantité totale d'eau étant suffisante pour provoquer la précipitation du polymère, ce procédé étant caractérisé en ce que la solution de polymère comprend également un alcool au moins lors de la précipitation du polymère.

Description

Procédé de récupération d'un polymère à partir d'une solution La présente invention concerne un procédé de récupération d'un polymère à partir d'une solution le contenant ainsi qu'un procédé de recyclage impliquant un tel procédé. Les polymères sont abondamment utilisés sous des formes diverses, principalement à l'état solide. Toutefois, il arrive qu'à l'une ou l'autre étape de leur existence, ils soient présents dans un milieu liquide, le plus souvent sous la forme d'une solution dans un solvant dont il faut alors les extraire. Ainsi, on est confronté à des solutions de polymère à la fin de certains procédés de polymérisation (dits "en solution"), au cours de certains procédés de recyclage, lors du nettoyage de certaines installations de fabrication d'objets ou de peintures à base de polymère. La récupération du polymère à l'état solide au départ d'une solution implique généralement au moins une étape d'évaporation du solvant. Ainsi, la demande WO 01/70865 au nom de la demanderesse décrit un procédé de recyclage d'un polymère selon lequel le polymère est mise en contact avec un solvant capable de la dissoudre et présentant un azéotrope avec l'eau de sorte à pouvoir être éliminé du milieu de précipitation par distillation azéotropique en injectant de la vapeur d'eau dans ledit milieu. Dans ce procédé, un agent de séparation de phases (ASP ou Phase Separation Agent) est également présent lors de la mise en contact du polymère avec le solvant et il a pour effet d'améliorer la dissolution du polymère par le solvant. De préférence, le solvant est un solvant organique polaire, plus particulièrement une cétone, et l'ASP est un hydrocarbure aliphatique ayant de 5 à 7 atomes de carbone. L'invention objet de cette demande est basée sur la constatation surprenante que l'addition de certains agents de séparation de phases au mélange solvant û non solvant d'un polymère permet non seulement de faciliter la décantation de ce mélange (ce qui est utile notamment dans le cadre d'un procédé de recyclage en boucle, où le solvant et le non solvant sont recyclés soit en continu soit d'un batch à l'autre), mais aussi, d'augmenter le pouvoir de dissolution de la phase riche en solvant vis-à-vis du polymère en question. En conséquence, le procédé devient plus souple, moins consommateur d'énergie et moins coûteux. Toutefois, la demande WO 05/100461 également au nom de la -2

demanderesse, recommande d'éliminer substantiellement tout l'ASP avant la précipitation complète du polymère. En effet, celui-ci semble avoir un effet agglomérant sur les particules de polymère. Dès lors, de préférence, soit l'ASP a une température d'ébullition inférieure à celle de l'azéotrope eau/solvant, soit il présente un azéotrope avec l'eau ayant un point d'ébullition inférieur à celui de l'azéotrope eau/solvant de sorte à ce qu'il puisse entièrement être éliminé du milieu liquide avant la précipitation du polymère. Or, le fait de devoir entièrement éliminer l'ASP est grevant d'un point de vue économique car consommant beaucoup de vapeur.

En outre, toujours en vue d'éviter l'agglomération des grains de polymère (et donc, de pouvoir travailler avec des solutions plus concentrées), la demande WO 05/017010 également au nom de la demanderesse préconise le recours à deux agents de suspension différents ayant des affinités différentes vis-à-vis du solvant et du non solvant et étant introduits à des moments différents du procédé. Or, ces agents dispersants sont coûteux. Enfin, les demandes susmentionnées recommandent de provoquer la précipitation sous vide également en vue de pallier à l'agglomération et donc, d'améliorer la granulométrie. Ceci est pénalisant du point de vue appareillage et sécurité du procédé.

En résumé donc: pour éviter l'agglomération des particules de polymère, la demanderesse pensait à ce jour qu'il fallait à la fois éliminer tout l'ASP, utiliser des agents de suspension coûteux et précipiter sous vide. Or, elle a depuis trouvé que la présence d'un alcool dans le milieu de précipitation pouvait pallier au phénomène d'agglomération des grains induits par la présence de l'ASP et ce même au point de pouvoir se passer des précautions évoquées ci-dessus. En outre, de nombreux alcools présentant un azéotrope avec l'eau, les appareillages et procédés actuels de la demanderesse (basés sur l'élimination des organiques par des distillations azéotropiques) peuvent être utilisés sans investissements supplémentaires à condition de choisir un alcool dont l'azéotrope avec l'eau a une température d'ébullition plus élevée que celle de l'azéotrope eau/solvant (puisque l'alcool doit être présent lors de la précipitation du polymère qui a lieu par distillation azéotropique du solvant). La présente invention concerne dès lors un procédé de récupération d'un polymère, par injection de vapeur d'eau et éventuellement d'eau liquide dans une solution de ce polymère comprenant un solvant organique aprotique polaire -3

(SOAP) présentant un azéotrope avec l'eau et un composé organique apolaire miscible avec le SOAP et non miscible avec l'eau qui joue le rôle d'agent de séparation de phases (ASP) et dont la température d'ébullition est inférieure à celle de l'azéotrope eau/SOAP, la quantité de vapeur injectée étant suffisante pour provoquer l'élimination substantielle de l'ASP par stripping et celle du SOAP par distillation azéotropique, et la quantité totale d'eau étant suffisante pour provoquer la précipitation du polymère, ce procédé étant caractérisé en ce que la solution de polymère comprend également un alcool au moins lors de la précipitation du polymère.

De préférence, pour les raisons expliquées ci-dessus, il s'agit d'un alcool présentant un azéotrope avec l'eau dont la température d'ébullition est plus élevée que celle de l'azéotrope eau/SOAP. De manière tout particulièrement préférée, l'azéotrope eau/alcool a une température d'ébullition inférieure à la température d'ébullition de l'eau de sorte à pouvoir pousser la distillation azéotropique du milieu jusqu'à en éliminer substantiellement tous les liquides organiques et à ne laisser subsister que des particules de polymère dans de l'eau. Le polymère dont la récupération est visée par le procédé selon la présente invention peut être de toute nature. Il peut s'agir d'une résine thermoplastique ou d'un élastomère, mais en tout cas d'une résine que l'on peut dissoudre dans un solvant et qui donc, n'est pas ou peu réticulée. Il peut s'agir d'une résine non usagée (ou vierge), qui n'a subi aucune mise en forme par fusion excepté une éventuelle granulation, ou d'une résine usagée (déchets de production ou résine recyclée). Il peut s'agir de polymères apolaires, tel que les polymères de l'éthylène (PE) ou du propylène (PP). Il peut également s'agir de polymères polaires tels que les polymères dérivés de monomères styréniques, de monomères acryliques et de monomères éthyléniquement insaturés halogénés ou encore de copolymères d'éthylène et d'alcool vinylique (EVOH) ou d'acétate de vinyle (EVA, EBA...). Il peut s'agir aussi de polymères thermoplastiques résultant de réactions de condensation tels que les polycarbonates obtenus par réaction de bisphénol A et de phosgène par exemple. Il peut également s'agir de polyamides. Parmi tous les polymères et mélanges de polymères mentionnés ci-dessus, de bons résultats ont été obtenus avec les polymères dérivés du chlorure de vinyle soit homopolymères (PVC) soit copolymères (avec l'acétate de vinyle par exemple ou copolymères VC-VAC) mais ayant de préférence au moins 50 % en poids de chlorure de vinyle; ou avec des polymères ayant un paramètre de solubilité voisin -4

de celui du PVC (tels que le PMMA (poly métacrylate de méthyle), le PVA (alcool polyvinylique) et le PUR (polyuréthane)). Par le terme voisin , on entend définir des paramètres de solubilité (exprimés en Mpal/2) qui ne diffèrent généralement pas entre eux de plus de 1,8 environ. Peuvent également convenir, des polymères tels que les polycarbonates (PC), les polyesters, les polyamides, les ABS (terpolymères acrylonitrile, butadiène styrène), les SAN (copolymères styrène acrylonitrile), les SMA (copolymères styrènes-co-anhydride maléique), les T-PUR (polyuréthane thermoplastiques) et les polyesters amorphes. Le procédé selon la présente invention s'applique aussi à des mélanges des polymères mentionnés ci-dessus, qu'ils soient de même nature ou de natures différentes. Le polymère peut se présenter sous une forme quelconque. Il peut par exemple s'agir de déchets de polymérisation, de compoundage ou de mise en oeuvre, éventuellement à l'état liquide ou pâteux, éventuellement même en solution dans un solvant. Il peut également s'agir d'articles solides comprenant un ou plusieurs additifs usuels tels que par exemple plastifiants, stabilisants, antioxydants, agents ignifugeants, pigments, matières de charge, etc., y compris des fibres de renforcement. Ces fibres peuvent être de toute nature, naturelles ou synthétiques; on peut notamment utiliser des fibres de verre, de cellulose ou de matière plastique. Il s'agit souvent de fibres de matière plastique, et en particulier de fibres de polyester. Le procédé selon la présente invention s'applique à la récupération de tout polymère en solution c.à.d. dissous dans un milieu liquide contenant un solvant dudit polymère qui est un solvant organique aprotique polaire. Selon l'invention, ce solvant, dans lequel le polymère est au moins partiellement soluble et le plus souvent totalement soluble, est en général un liquide ayant un paramètre de solubilité (dont une définition et des valeurs expérimentales figurent dans "Properties of Polymers", D.W. Van Krevelen, Edition de 1990, pp.200-202, ainsi que dans "Polymer Handbook", J. Brandrup and E.H. Immergut, Editors, Second Edition, p.IV-337 à IV-359) voisin du paramètre de solubilité du polymère. Par le terme voisin , on entend définir des paramètres de solubilité du polymère et du solvant (exprimés en Mpal/2) qui ne diffèrent généralement pas entre eux de plus de 1,8 environ. Selon l'invention, ce solvant est aprotique (c.à.d. dénué d'atomes d'hydrogène susceptibles de créer de liens d'hydrogène, et ce par opposition aux alcools par exemple) et polaire (c.à.d. possédant un moment dipolaire non nul). -5

Il peut s'agir de DMSO (diméthyl sulfoxyde), de THF (tétrahydrofurane) ou de cétones. Les cétones, et en particulier, la MEK (méthyl éthyl cétone) ou la DEK (di éthyl cétone), donnent de bons résultats avec de nombreux polymères et en particulier, avec les polymères susmentionnés (PVC ou polymères ayant un paramètre de solubilité voisin de celui du PVC). Il est entendu que par solvant, on entend aussi bien des substances simples que des mélanges de substances. Selon l'invention, la solution de polymère comprend également un ASP dont le rôle est expliqué ci-dessus et qui est un composé organique apolaire miscible avec le SOAP et non miscible avec l'eau. Il s'agit de préférence d'un hydrocarbure aliphatique ayant de 5 à 7 atomes de carbone. En particulier avec la MEK ou la DEK comme solvant, d'excellents résultats ont été obtenus en choisissant le n-hexane ou l'iso hexane (ou 2-méthyl-pentane) comme agent de séparation de phases. Ce dernier convient particulièrement bien compte tenu de sa température d'ébullition peu élevée (60°C à pression atmosphérique par rapport à 69°C pour le n-hexane). Enfin, la solution de polymère comprend, au moins lors de la précipitation du polymère (et de préférence, avant toute injection d'eau), un alcool et de préférence, un alcool présentant un azéotrope avec l'eau dont la température d'ébullition est supérieure à celle de l'azéotrope eau/SOAP. La plupart des alcools aliphatiques linéaires excepté le méthanol conviennent de ce point de vue. En particulier, les alcools aliphatiques linéaires en C2-C6 conviennent bien et tout particulièrement, ceux en C3-05. Des alcools avec un nombre de C plus élevés risquent en fait de ne pas être facilement éliminés lors du stripping final et de rester piégé dans les grains de PVC récupérés.

De même, de manière à ne pas devoir évaporer trop d'eau, il est préférable que l'azéotrope eau/alcool ait une faible teneur en eau. L'isopropanol et l'alcool terbutylique (2-méthyl-2-propanol) conviennent dès lors particulièrement bien (leurs azéotropes avec l'eau contenant environ 12% en poids d'eau). Le milieu liquide dans lequel est dissous le polymère peut également contenir û outre le SOAP et l'ASP - d'autres composés organiques ou inorganiques. En particulier, dans le cas d'un procédé de recyclage travaillant en boucle fermée (et qui sera explicité plus loin), le solvant peut être un flux de liquide recyclé et peut contenir une certaine quantité de non solvant (eau). Lorsque le polymère est le PVC, de bons résultats sont obtenus lorsque le milieu liquide de dissolution (I) contient entre 4 et 8% en poids d'alcool (isopropanol de préférence), entre 13 et 17% de ASP (iso hexane de préférence) -6

et entre 4 et 6% d'eau, le restant (soit entre 69 et 79% en poids) étant constitué de SOAP (MEK de préférence). Le fait d'avoir environ 15% d'ASP dans le milieu permet une décantation et une dissolution efficace de nombreux types de déchets de PVC (même contenant de l'eau) et il est préférable de ne pas dépasser 8% en alcool sous peine de réduire fortement le poids spécifique apparent (PSA) des particules de PVC mais aussi de diminuer le pouvoir séparant de l'ASP. La concentration, dans le milieu liquide, du polymère à récupérer, peut varier dans une large mesure. En général, la quantité de polymère représente plus de 5 % en poids par rapport au poids total du milieu liquide, de préférence plus de 10 % en poids, tout particulièrement plus de 15 % en poids. Cette quantité de polymère dissoute ne dépasse généralement pas 60 % en poids du poids total de solution, de préférence pas 40 % en poids et, tout particulièrement, pas 35 % en poids voire même 25% (voir plus loin). Une concentration trop faible en polymère engendre une dépense énergétique importante pour l'élimination du solvant. Une concentration trop élevée en polymère nuit à la fluidité de la solution et à sa manipulation. Selon l'invention, de la vapeur d'eau est injectée dans le milieu liquide en quantité suffisante pour provoquer l'élimination substantielle de l'ASP par stripping (évaporation) et du SOAP (voire même de l'alcool) par distillation azéotropique. Selon une variante particulièrement avantageuse de l'invention, objet de la demande WO 05/014705 au nom de la demanderesse, de l'eau liquide est également ajoutée au milieu pour approcher l'inversion de phases (c.à.d. le passage d'un milieu constitué d'une phase organique continue où est dispersée une phase aqueuse, à un milieu où la phase organique est dispersée dans la phase aqueuse (continue)) mais sans l'atteindre. Cette variante est avantageuse d'un point de vue économique car elle consomme moins de vapeur. Cette eau liquide ne doit pas nécessairement être pure; elle peut contenir du solvant et de l'alcool et, de manière plus spécifique: consister en une phase aqueuse récupérée d'un procédé similaire ayant eu lieu avant ou en parallèle (voir plus loin). Pour la même raison, de l'eau liquide et/ou de la phase aqueuse peut être ajoutée en sus de la vapeur d'eau pour aider à provoquer l'inversion de phases susmentionnée. Généralement, dans le cadre de l'invention, la solution de polymère consiste en une phase organique où est éventuellement dispersée une phase aqueuse. Dans une variante particulièrement avantageuse de l'invention, une phase aqueuse liquide est ajoutée à cette phase organique pour approcher son inversion de phases -7

sans la dépasser et ensuite, de la vapeur est injectée pour qu'au moins une partie de l'ASP soit éliminé de la solution avant l'inversion de phases. En effet, la quantité de ASP requise dans la solution de départ pour qu'il soit efficace tant à l'aide à la dissolution du polymère qu' à une décantation éventuelle entre phases aqueuse et organique (et qui est d'environ 15% dans le cas du PVC: voir ci-dessus), est généralement trop élevée pour que l'alcool puisse rendre la phase organique suffisamment hydrophile lors de l'inversion de phases provoquant la précipitation définitive du polymère. Dans une première variante, l'ASP est substantiellement éliminé (c.à.d. réduit à une concentration inférieure au % en poids) du milieu liquide avant la précipitation du polymère (c.à.d. avant l'inversion de phases) et ce par injection de vapeur. Dans cette variante, il est possible de travailler à une concentration relativement élevée de polymère dans la solution (par ex. jusque 35% en poids de PVC avec le milieu (I) décrit ci-dessus) à condition d'ajuster la composition du milieu en y ajoutant du liquide ou de la vapeur de composition azéotropique comme décrit dans la demande WO 05/100461 au nom de la demanderesse. Dans cette variante, au cours de l'élimination de l'ASP, on assiste généralement à la pré-précipitation du polymère (c.à.d. à la formation de petits grains de polymère ayant un diamètre de l'ordre du m et qui sont dispersés dans la phase organique), la précipitation proprement dite (pour former des particules de grains agglomérés ayant un diamètre de l'ordre des 100aines de m) ayant de préférence lieu par injection de vapeur d'eau et d'eau liquide additionnelle pour atteindre et dépasser l'inversion de phases, et ce de préférence sous une agitation adéquate. Celle-ci peut être assurée par tout dispositif connu, par exemple par un agitateur mécanique, par insufflation d'un gaz... De préférence, il s'agit d'une agitation mécanique intense, par exemple à l'aide d'un agitateur mécanique. Un agitateur avec une hélice tournant à au moins 500 tours/minute (voire même, plusieurs milliers de tours/minute) donne de bons résultats. Dans l'autre variante (c.à.d. si l'ASP n'est pas substantiellement éliminé et qu'il en reste au moins quelques % dans le milieu liquide lors de l'inversion de phases), on peut distinguer 2 sous-variantes: - soit on injecte de la vapeur en ajustant la composition du milieu avec du liquide ou de la vapeur de composition azéotropique comme expliqué ci-dessus et on évapore une fraction importante (au moins la moitié) de l'ASP avant de provoquer l'inversion de phases; dans ce cas, on peut également travailler avec - 8

une concentration relativement élevée de polymère dans la solution (par ex. jusque 35% en poids de PVC avec le milieu (I) décrit ci-dessus) - soit on injecte de la vapeur pure (ce qui a également pour effet d'éliminer partiellement l'ASP) mais sans ajuster la composition du milieu et dans ce cas, il vaut mieux limiter la concentration en polymère de la solution (par ex. à 25% en poids de PVC avec le milieu (I)). Cette 2ème sous-variante (avec élimination partielle de l'ASP) présente toutefois comme avantage le fait qu'il ne faut plus vaporiser une grande quantité d'azéotrope, ce qui la rend en fait équivalente à l'autre variante d'un point de vue gain énergétique. Dans cette sous-variante, la pré-précipitation du polymère est provoquée par injection de vapeur d'eau, ce qui a également comme effet de diminuer la teneur en ASP du milieu. De manière tout particulièrement préférée, la quantité de vapeur injectée à cet effet est suffisante pour réduire au moins de la moitié, voire des 2/3 la teneur en ASP de la solution (par ex. à une valeur proche des 4% en poids dans le cas du milieu (I)), après quoi on provoque l'inversion de phases (de préférence à la fois par injection de vapeur supplémentaire et d'eau liquide) pour précipiter définitivement le polymère, et ce de préférence sous forte agitation (voir ci-dessus). Dans ces 2 variantes préférées, la pré-précipitation a donc lieu lors de l'injection de la vapeur pour éliminer au moins une partie de l'ASP, alors que la précipitation finale (inversion de phases) a lieu en injectant à la fois de l'eau sous forme liquide et sous forme vapeur. Ces variantes comportent donc dans l'ordre les étapes suivantes: - ajout d'eau liquide (ou, de manière plus générale: de phase aqueuse - voir ci- dessus) à la solution de départ en une quantité insuffisante pour provoquer la pré- précipitation du polymère; - ajout de vapeur en une quantité suffisante pour pré-précipiter le polymère sans provoquer l'inversion de phases et pour évaporer au moins partiellement l'ASP; et - ajout de vapeur et d'eau liquide pour provoquer l'inversion de phases et précipiter définitivement le polymère. La pré-précipitation peut s'observer visuellement, par l'apparition d'un trouble lié à la présence des grains de polymère en formation, ou par toute mesure appropriée (par ex. turbidimétrique).

Dans le cas où le procédé selon l'invention est un procédé de recyclage d'un polymère par dissolution/précipitation travaillant en discontinu (ou par - 9

batchs dans le jargon du métier) et en boucle (c.à.d. avec récupération des vapeurs, condensation de celles-ci et réutilisation des phases (organique et aqueuse) après décantation à l'aide de l'ASP), la deuxième variante (avec élimination partielle de l'ASP) présente toutefois comme avantage additionnel une plus grande souplesse au niveau du procédé. On ne doit en effet plus disposer d'une composition azéotropique eau/solvant pure (exempte d'ASP) pour pouvoir effectuer le stripping complet de l'ASP. Dès lors, on peut faire travailler plusieurs batchs en parallèle (ce qui est avantageux car l'étape de dissolution étant plus rapide que la précipitation, on peut n'utiliser qu'un seul réacteur de dissolution avec plusieurs réacteurs de précipitation fonctionnant en parallèle et de manière séquencée) et alimenter toutes les vapeurs issues des différents réacteurs de précipitation à seul condenseur et une seule cuve de décantation. Cette cuve peut alors servir de réserve à solvant (phase organique) et eau (phase aqueuse).

Dès lors, la présente invention concerne également un procédé de recyclage d'un polymère comprenant les étapes suivantes: - dissolution du polymère dans un milieu liquide comprenant un SOAP, un ASP et un alcool tels que définis ci-dessus; - récupération du polymère à l'aide d'un procédé tel que décrit ci-dessus - condensation des vapeurs issues de ce procédé pour obtenir un liquide - décantation du liquide de manière à obtenir une phase organique comprenant l'ASP, une fraction majeure du SOAP et de l'alcool et une fraction mineure d'eau, et une phase aqueuse comprenant une fraction majoritaire d'eau et des fractions minoritaires de SOAP et de l'alcool; -éventuellement, répétition en boucle des étapes précédentes en utilisant au moins une partie de la phase organique comme milieu liquide de dissolution. Dans ce procédé, lorsque le polymère est du PVC, la composition de la phase organique est de préférence la composition (I) décrite ci-dessus. Quant à la composition de la phase aqueuse en équilibre de décantation avec celle-ci, elle est de préférence la suivante: Eau/Propanol/MEK dans les proportions massiques suivantes: 80.5/2/17.5. Selon une variante avantageuse, une partie de la phase aqueuse est également prélevée et utilisée pour approcher la pré-précipitation tel qu'expliqué ci-avant. Et selon une variante particulièrement avantageuse déjà évoquée ci- dessus, la précipitation finale (l'inversion de phases) est de préférence provoquée en utilisant de l'eau à la fois sous forme liquide et sous forme vapeur, de - 10 -

préférence sous forte agitation. Généralement, cette eau est de l'eau récupérée à la fin du batch précédent (notamment: il peut s'agir de l'eau dont on a récupéré les particules de PVC après stripping final). Dans cette variante, il est avantageux de piloter les différents batchs (répétition des étapes décrites ci-dessus) de manière à ce que le volume et la composition du milieu liquide dans la cuve soient substantiellement constants de sorte à pouvoir mettre le procédé en régime. Une manière de procéder qui donne de bons résultats en pratique consiste à prélever au moins une partie de la phase aqueuse pour approcher la pré-précipitation tel qu'expliqué ci-avant; à utiliser de l'eau d'appoint et de la vapeur pour provoquer l'inversion de phases et ensuite, pousser le stripping et les distillations azéotropiques à terme pour obtenir des particules bien formées de polymère en suspension dans un milieu essentiellement constitué d'eau; à séparer ces particules de l'eau; De préférence, au moins une partie de cette eau est stockée afin de pouvoir l'utiliser pour provoquer l'inversion de phase du batch (suivant voir ci-dessus) et le surplus (le cas échéant) est éliminé de la boucle. Les particules peuvent être récupérées (séparées de l'eau après stripping final) par n'importe quel moyen conventionnel de séparation d'un solide et d'un fluide, tel qu'une décantation, centrifugation (essorage), filtration, etc....

Dans un tel procédé, la dissolution s'effectue généralement sous une pression au moins égale à la pression atmosphérique, voire au moins égale à 1.5 bars. Avantageusement, cette pression n'excède pas 10 bars, de préférence 5 bars. Etant donné que la précipitation a elle généralement lieu à une pression qui est maximum la pression atmosphérique (voir ci-dessus), il est généralement avantageux de détendre la solution (c.à.d. de la soumettre à une évaporation flash ) avant précipitation. Dans un tel procédé, la température de dissolution est généralement d'au moins 85°C, voire 110°C; elle n'excède généralement pas 125°C, voire 115 C. Il peut en outre s' avérer avantageux de travailler sous atmosphère inerte, par exemple sous azote, pour éviter tout risque d'explosion et de dégradation du solvant, du non solvant et/ou de l'agent de séparation de phases. La présente invention est illustrée de manière non limitative par les exemples 1 et 2. Dans chacun d'eux, plusieurs essais ont été conduits en boucle (avec condensation des vapeurs générées, décantation dans une cuve et réutilisation des phases organiques (solvant) et inorganique (aqueuse) obtenues après introduction de quantités croissantes d'isopropanol (voir les figures)), et ce -11-

au départ d'un solvant comprenant (en poids) 15 % d'isohexane, 5% d'eau et 80% de MEK. Lors de ces introductions d'isopropanol, une quantité d'ASP (isohexane) a été ajoutée afin de maintenir la concentration en ASP à la valeur de 15%.

Dans chacun de ces essais, on a dissous 45 kg de PVC issus de déchets de câbles (FO001 = grade standard; FO005: grade sur-plastifié; ces grades ont une composition variable autour d'une moyenne d'environ 50% de résine PVC, 25% de plastifiant et 25 % de charge, le grade FC 005 contenant en moyenne un peu plus de plastifiant soit 27 à 30 %) dans 180 kg de solvant tel que décrit ci-dessus.

La dissolution à été effectuée à 100°C et sous 3 bars. On a filtré la solution ainsi obtenue et on l'a soumise à une évaporation flash jusqu'à 1 bar. On y a introduit 65 kg de la phase aqueuse en équilibre avec la phase organique dans la cuve de décantation. Une campagne (série d'essais) a été réalisée pour chaque grade de PVC dans chacun des exemples. Exemple 1 On a introduit dans la solution, 65 kg de phase aqueuse et de l'azéotrope eau/MEK (de rapport pondéral 11/89) sous forme liquide et sous forme vapeur dans un ratio (225 kg/h) / (70 kg/h) jusqu'à l'évaporation complète de l'isohexane (dont on s'est assuré par une stabilisation de la température (à pression constante) à celle de l'ébullition de l'azéotrope). On a alors introduit de l'eau de précipitation (45 litres) et de la vapeur (à un débit de 120 kg/h) en une quantité suffisante pour provoquer l'inversion de phases du milieu et on a poursuivi l'injection de vapeur jusqu'à ce que le milieu de précipitation atteigne 100°C. On a recueilli d'une part, des particules de PVC dont on a mesuré le PSA et la granulométrie (diamètre moyen) et d'autre part, les vapeurs générées que l'on a condensées pour pouvoir effectuer l'essai suivant. Les essais réalisés avec un solvant de dissolution contenant 0 et 1% d'isopropanol ont été réalisés sous dépression (0 ,6 bar) et avec du dispersant primaire (alcool polyvinylique hydrolysé à 72,5% introduit avec la phase aqueuse) et secondaire (alcool polyvinylique hydrolysé à 40% introduit après l'eau secondaire). Les autres essais ont été réalisés à pression atmosphérique sans dispersant. Exemple 2 On a introduit dans la solution, 65 kg de phase aqueuse et de la vapeur en une quantité suffisante pour observer la pré-précipitation du PVC. - 12 -

On a alors introduit de l'eau de précipitation (105 litres) et de la vapeur (à un débit de 120 kg /h) en une quantité suffisante pour provoquer l'inversion de phases du milieu et on a poursuivi l'injection de vapeur jusqu'à ce que le milieu de précipitation atteigne 100°C.

On a recueilli d'une part, des particules de PVC dont on a mesuré le PSA et la granulométrie (diamètre moyen) et d'autre part, les vapeurs générées que l'on a condensées pour pouvoir effectuer l'essai suivant. Les figures 1 à 4 illustrent graphiquement les résultats obtenus respectivement pour les mesures de PSA et granulométriques.

On peut y voir qu'effectivement, au moins à partir de 1.5% en poids d'isohexane, un travail sous dépression et en présence d'agents dispersants n'est pas nécessaire. De manière qualitative, on a constaté que la présence d'isopropanol diminuait l'apparition de dépôt de matière (communément appelé croûtage ) sur les parois du réacteur de précipitation.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1 - Procédé de récupération d'un polymère, par injection de vapeur d'eau et éventuellement d'eau liquide dans une solution de ce polymère comprenant un solvant organique aprotique polaire (SOAP) présentant un azéotrope avec l'eau et un composé organique apolaire miscible avec le SOAP et non miscible avec l'eau qui joue le rôle d'agent de séparation de phases (ASP) et dont la température d'ébullition est inférieure à celle de l'azéotrope eau/SOAP, la quantité de vapeur injectée étant suffisante pour provoquer l'élimination substantielle de l'ASP par stripping et celle du SOAP par distillation azéotropique, et la quantité totale d'eau étant suffisante pour provoquer la précipitation du polymère, ce procédé étant caractérisé en ce que la solution de polymère comprend également un alcool au moins lors de la précipitation du polymère.

2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alcool présente un azéotrope avec l'eau dont la température d'ébullition est plus élevée que celle de l'azéotrope eau/SOAP mais inférieure à la température d'ébullition de l'eau.

3 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le polymère est choisi parmi les polymères dérivés du chlorure de vinyle - soit homopolymères (PVC), soit copolymères - et les polymères ayant un paramètre de solubilité voisin de celui du PVC.

4 - Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le SOAP est la MEK (méthyl éthyl cétone) ou la DEK (di éthyl cétone).

5 - Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'ASP est l'iso hexane.

6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'alcool est un alcool aliphatique linéaire en C2-C6.

7 - Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce l'alcool est 1'isopropanol et/ou l'alcool terbutylique (2-méthyl-2-propanol).

8 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la solution de polymère consiste en une phase organique où est éventuellement dispersée une phase aqueuse; en ce qu'une phase aqueuse- 14 - liquide est ajoutée à cette phase organique mais en une quantité insuffisante pour provoquer une inversion de phases (c.à.d. le passage à une phase aqueuse continue où est dispersée une phase organique); et en ce que de la vapeur d'eau est injectée dans le milieu liquide ainsi obtenu pour qu'au moins une partie de l'ASP en soit éliminée avant son inversion de phases.

9 - Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'inversion de phases est provoquée par ajout de vapeur et d'eau liquide. - Procédé de recyclage d'un polymère comprenant les étapes suivantes: -dissolution du polymère dans un milieu liquide comprenant un SOAP, un 10 ASP et un alcool; - récupération du polymère à l'aide d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes; - condensation des vapeurs issues de ce procédé pour obtenir un liquide; - décantation du liquide de manière à obtenir une phase organique comprenant l'ASP, une fraction majeure du SOAP et de l'alcool et une fraction mineure d'eau, et une phase aqueuse comprenant une fraction majoritaire d'eau et des fractions minoritaires de SOAP et de l'alcool; - éventuellement, répétition en boucle des étapes précédentes en utilisant au moins une partie de la phase organique comme milieu liquide de dissolution. 11 û Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le polymère est du PVC et la phase organique comprend entre 4 et 8% en poids d'alcool, entre 13 et 17% d'ASP et entre 4 et 6% d'eau, le restant (soit entre 69 et 79% en poids) étant constitué de SOAP. 12 - Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'alcool est l'isopropanol, l'ASP est l'isohexane et le SOAP est la MEK. 13 û Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, selon lequel on prélève au moins une partie de la phase aqueuse et on l'ajoute à la solution de polymère en une quantité insuffisante pour provoquer une pré-précipitation du polymère ; on utilise de l'eau d'appoint et de la vapeur pour provoquer une inversion de phases ; on pousse le stripping et les distillations azéotropiques à- 15 - terme pour obtenir des particules bien formées de polymère en suspension dans un milieu essentiellement constitué d'eau; on sépare ces particules de l'eau.