FR2969009A1 - Procede de sechage d'un flux gazeux - Google Patents

Abstract

Procédé de séchage d'un flux gazeux saturé ou sursaturé en eau, comprenant : a) une unique étape de séchage dans laquelle on introduit le flux gazeux dans un adsorbeur radial comportant un lit unique d'un matériau adsorbant résistant à l'eau liquide choisi parmi les gels de silice résistants à l'eau liquide, les charbons actifs, les résines polymères ou un mélange de ces adsorbants; et b) une étape de récupération d'un flux gazeux séché comprenant moins de 1000 ppm d'eau en sortie de l'adsorbeur radial.

Description

La présente invention concerne un procédé de séchage d'un gaz au moyen d'un adsorbeur radial monolit. Il est connu de nombreux procédés de séchage de gaz. Suivant les conditions opératoires, il est utilisé des zéolites, de l'alumine activée, du silica gel (gel de silice micro poreux). De façon générale, les zéolites sont beaucoup plus efficaces à faible humidité relative et les gels de silice à pression partielle en eau élevée. Les zéolites sont par contre plus difficiles à régénérer et demandent un niveau de température et/ou un débit de régénération plus élevés.

Les alumines activées peuvent être un bon compromis. Elles sont recommandées en particulier lorsqu'il s'agit de sécher à moyenne température. Le séchage de gaz contenant d'autres impuretés pouvant réagir avec l'adsorbant principal est également connu. Par réagir, on entend avoir une interaction telle que l'adsorbant principal n'est plus susceptible d'accomplir de façon satisfaisante sa fonction de séchage. Il peut s'agir d'une destruction chimique de la structure même de l'adsorbant, d'un blocage des pores par des constituants de diamètre trop important, d'adsorption irréversible... Dans ce cas, on utilise généralement un lit de garde. Ce lit peut être à charge perdue - c'est-à-dire que l'on met en place une nouvelle charge lorsque celle qui est en place est saturée ou ne 20 peut plus jouer son rôle de protection de manière suffisante- ou régénérable. Dans le cas d'un lit de garde régénérable, on intègre si possible ce lit dans le même adsorbeur que le lit de séchage pour diminuer l'investissement, les pertes de charge liées aux entrées/sorties d'équipement.... Comme exemple de lit de garde à charge perdue, on peut citer la présence dans le gaz à sécher 25 de traces d'acides « forts » comme HC1. On a utilisé un premier lit d'alumine activée ou de tamis 5A qui arrête HC1 par réaction chimique entre l'acide et l'adsorbant puis un sécheur avec du tamis 5A pour atteindre un taux résiduel en eau de 0.lppm mole nécessaire avant une boîte froide séparant des gaz de raffinerie (H2, hydrocarbures). Il existe également des adsorbants dopés qui peuvent être plus efficaces. 30 Comme exemple de lit de garde intégré dans l'adsorbeur principal, on peut citer l'arrêt de traces d'hydrocarbures insaturés dans du gaz de synthèse. Un lit de charbon actif peut être avantageusement utilisé par exemple en amont d'un lit de zéolite 5A. Un tel système a été utilisé sur un gaz de synthèse également devant une unité de séparation cryogénique destinée à fournir du CO. Un cas particulier est celui de la présence comme impureté de traces d'eau liquide dès lors que l'on souhaite utiliser comme adsorbant principal du gel de silice microporeux. Le gel de silice microporeux est effectivement un adsorbant couramment employé dans l'industrie. C'est essentiellement du dioxyde de silice (SiO2) avec une teneur comprise généralement entre 95 et 100% poids, préférentiellement entre 97 et 99.7%. Les autres constituants mineurs sont généralement également des oxydes dont Al2O3 dont la teneur peut varier de 4 à 0% poids , Fe2O3, TiO2, CaO, ZrO2, Na2O....dont les teneurs varient de 1 à 0% poids et sont comprises généralement entre 0.2 et 0.001 % poids. Du fait de la teneur un peu plus élevée en oxyde d'aluminium que pour les autres oxydes de fer, titane, calcium..., certains utilisent le terme de Silica Alumina Gel au lieu de Silica Gel dès lors qu'il y a plus de quelques pourcents d'oxyde d'aluminium.

Les gels de silice sont disponibles industriellement sous forme de granulés ou de billes de dimension allant de 0.1 à 10 mm. Une majorité se trouvant entre 0.5 et 6mm. Dans le cas du gaz naturel par exemple, il permet de désaturer le gaz en eau afin d'éviter des problèmes de corrosion liée à la présence de condensats liquides acides, la formation d'hydrates, la formation de glace lors de réfrigération ultérieure comme dans le cas de détente ou de traitement cryogénique. Il permet aussi d'extraire du gaz naturel les hydrocarbures les plus lourds comme les aromatiques C6 à C8 en particulier, ce qui permet également de baisser la température de rosée du gaz naturel et limite les risques de condensation. Etant ininflammable, on l'utilisera préférentiellement au charbon actif pour traiter des gaz contenant des oxydants...

Etant insensible à une majorité d'acides, on l'utilisera préférentiellement à l'alumine activée ou aux zéolites par exemple en cas de milieux acides. C'est donc un bon candidat pour des gaz contenant d'une part de l'eau et d'autre part des NOx et/ou des SOx susceptibles de former des acides nitrique et/ou sulfuriques. Dans certaines applications, on utilise le fait qu'il est peu réactif et qu'il ne catalyse pas certaines réactions de polymérisation comme pourraient le faire d'autres adsorbants comme l'alumine activée, les zéolites ou les charbons actifs.

A 100% d'humidité relative, les silica gels peuvent atteindre, voire dépasser, une capacité en eau de 40%, c'est-à-dire que 100 grammes de silica gel pourront piéger 40 grammes d'eau. Cette eau pourra être désorbée en chauffant le silica gel dans une plage de 50 à 250°C, préférentiellement entre 80 et 150°C. Il est particulièrement connu pour être régénérable à température modérée par rapport à d'autres adsorbants (zéolites...) Du fait de ses propriétés, le gel de silice a été utilisé pour sécher des gaz riches en CO2 et contenant soit des NOx et/ou des SOx, soit des gaz riches en CO2 et contenant des traces d'acides (HCN, HC1, HBr...). Il s'agit de gaz issus de combustion, en particulier d'oxycombustion, ou de gaz issus de procédés métallurgiques. Pour le premier groupe, on citera par exemple les fumées d'une centrale électrique à charbon, pour le second groupe, les gaz de hauts fourneaux. Le gel de silice présente cependant un inconvénient bien connu. Il perd sa résistance mécanique en présence d'eau liquide. Un test simple consiste à prendre quelques grains, à les passer sous l'eau et à les rouler entre les doigts. Le gel de silice standard se désagrège en petites particules.

La pression interne exercée par l'eau dans le réseau de pores que constitue la particule brise les interconnections les plus fragiles. Le séchage de grande quantité de gaz est également connu L'adsorbant est mis en oeuvre de façon générale dans un adsorbeur que va traverser le gaz à sécher.

Les adsorbeurs sont classiquement en forme de cylindre à axe vertical, en forme de cylindre à axe horizontal pour des débits supérieurs. Dès lors que les débits réels à purifier deviennent très importants, il est connu d'utiliser des adsorbeurs radiaux. Les adsorbeurs radiaux permettent en effet de réaliser de façon fiable l'épuration ou la séparation de grandes quantités de fluide en permettant du fait de leur géométrie une grande liberté de choix pour les vitesses de circulation desdits fluides, en particulier pour les rendre compatibles avec les propriétés mécaniques des particules d'adsorbant utilisées, tout en assurant une bonne distribution gazeuse à travers les masses adsorbantes. Cette flexibilité provient du fait que les sections de passage du gaz est fonction du diamètre et de la hauteur des grilles et non pas du seul diamètre comme pour un adsorbeur standard.

Le séchage de gaz de combustion ou d'oxycombustion, de gazéification -en particulier de charbon- de gaz issus de la sidérurgie, des cimenteries conduit à traiter des débits énormes de plusieurs centaines de mille de Nm3/h. Il peut être intéressant en outre dans un certain nombre de cas de sécher ces gaz en basse ou moyenne pression. Cela conduit à des débits réels tels que l'on veuille utiliser des adsorbeurs radiaux. L'utilisation de deux ou plusieurs couches d'adsorbants dans un lit radial est possible mais conduit à des problèmes importants de fabrication dès lors que l'on va vers les très grosses tailles.

Le fait d'utiliser des adsorbeurs radiaux en série est une solution ne présentant pas de problèmes techniques particuliers mais elle conduit à des investissements importants et, via les pertes de charge additionnelles, à une consommation énergétique accrue. En basse ou moyenne pression, cette seule surconsommation peut être rédhibitoire. Partant de là, un problème qui se pose est de fournir un procédé amélioré permettant le séchage au moins partiel d'un débit important de gaz, c'est-à-dire un débit de gaz supérieur à 10 000 m3/h. Une solution de l'invention est un procédé de séchage d'un flux gazeux saturé ou sursaturé en eau, comprenant : a) une unique étape de séchage dans laquelle on introduit le flux gazeux dans un adsorbeur radial comportant un lit unique d'un matériau adsorbant résistant à l'eau liquide choisi parmi les gels de silice résistants à l'eau liquide, les charbons actifs, les résines polymères ou un mélange de ces adsorbants; et b) une étape de récupération d'un flux gazeux séché comprenant moins de 1000 ppm d'eau, de préférence moins de 100 ppm d'eau, en sortie de l'adsorbeur radial.

Par «sursaturé en eau », on entend un gaz contenant une concentration en eau supérieure à celle correspondant à la seule saturation thermodynamique, l'eau supplémentaire se trouvant sous forme vapeur, et/ou sous forme liquide (aérosols de type brouillard, gouttelettes...). Par «une unique étape de séchage » on entend que la fonction séchage s'effectue en une seule fois à travers cet adsorbeur et qu'il n'y a pas un deuxième sécheur à l'aval...De préférence, l'unique étape de séchage pourra comprendre un adsorbeur radial ou au moins deux adsorbeurs radiaux en parallèle. Le cycle de séchage complet comprenant une phase de régénération, aussi un adsorbeur se trouvera en séchage proprement dit tandis qu'au moins un autre adsorbeur se trouvera en chauffage et/ou refroidissement. Notons que dans le cadre de la présente invention, les matériaux résistants à l'eau liquide sont choisis parmi ceux qui ont en commun de résister à l'eau liquide et aux acides. A l'étape b), on récupère de préférence un flux gazeux séché comprenant moins de 100 ppm d'eau. Le flux gazeux séché et récupéré à l'étape b) comprend de préférence une humidité relative inférieure à 25%, de préférence inférieure à 10%.

Le fonctionnement d'un adsorbeur radial pour une telle application est représenté figure 1 Le fluide à épurer ou à séparer 1 rentre en partie basse de l'adsorbeur radial 10, traverse la masse adsorbante 20 et le fluide purifié sort en partie supérieure 2. Lors de la régénération, le fluide de régénération 3 rentre à contre-courant par la partie haute, désorbe les impuretés contenues dans la masse adsorbante 20 et le gaz résiduaire 4 sort en partie basse. L'adsorbeur lui-même 10 est constitué d'une virole cylindrique d'axe vertical AA et de 2 fonds. La masse adsorbante est maintenue en place au moyen d'une grille externe perforée 11 et d'une grille interne également perforée 12 fixées d'un côté sur le fond supérieur et de l'autre côté, sur une tôle pleine 13 en partie inférieure. Le fluide à épurer ou à séparer 1 circule verticalement à la périphérie dans la zone libre externe 14 entre la virole cylindrique et la grille externe, traverse radialement la masse adsorbante 20 puis circule verticalement dans la zone libre interne 15 avant de quitter l'adsorbeur par le haut. La régénération s'effectue en sens inverse. Dans la description ci-dessus, le gaz à épurer pendant la phase d'adsorption circule de la périphérie vers le centre : on parle alors de circulation centripète en adsorption. La régénération correspondante s'effectue alors de façon centrifuge, c'est-à-dire du centre vers l'extérieur. Ceci est la configuration la plus générale mais on peut utiliser de la même façon les adsorbeurs radiaux avec des sens de circulation inverses, c'est-à-dire qu'en adsorption par exemple le gaz à traiter ira de l'intérieur vers l'extérieur alors qu'en régénération, le gaz de régénération circulera de l'extérieur vers l'intérieur. Un autre arrangement possible consiste à rajouter un disque circulaire d'étanchéité pour fractionner en 2 parties la masse adsorbante. Il est alors possible dans un même adsorbeur radial d'avoir en phase d'adsorption par exemple une circulation centrifuge dans un premier volume d'adsorbant suivie d'une circulation centripète dans le volume supérieur d'adsorbant. Selon le cas le procédé selon l'invention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le matériau adsorbant résistant à l'eau liquide est un gel de silice résistant à l'eau liquide choisi parmi les adsorbants commerciaux suivants : SORBEAD® WS et WS+, SYLOBEAD SG W 127, SORBEAD AF125, ISG-D ; - le flux gazeux comprend moins de 5% molaire d'eau sous forme liquide, de préférence moins de 1% molaire d'eau sous forme liquide ; de préférence le flux gazeux introduit dans l'adsorbeur radial est issu d'un séparateur gaz/liquide. - le flux gazeux comprend un composé principal choisi parmi le dioxyde de carbone, le monoxyde de carbone, l'hydrogène, l'azote, l'argon, l'azote, l'oxygène et le méthane ; - le flux gazeux comprend au moins une impureté choisie parmi les NOx, les SOx, les hydrocarbures lourds, les composés organiques volatiles et les acides suivants : H2S, HC1, HCN, HBr, H2SO4, HNO3 et HF ; - le débit du flux gazeux à traiter est supérieure à 10 000 m3/h ; - la pression du flux gazeux à traiter est inférieure à 15 bar abs ; - au moins une partie un flux gazeux séché et récupéré à l'étape b) est utilisée pour régénérer l'adsorbeur radial. - la partie du flux gazeux séché utilisée pour régénérer l'adsorbeur radial est recyclé après régénération de l'adsorbeur radial dans le flux gazeux à sécher. Le charbon actif peut être produit à partir de toute matière organique végétale riche en carbone: bois, écorces, pâte de bois, coques de noix de coco, coques de cacahuètes, noyaux d'olives, ou bien de houille, tourbe, lignite, résidus pétroliers. La fabrication se décompose en deux étapes : - une première étape de calcination ou carbonisation (ou pyrolyse), à forte température, des produits constituants ; - une deuxième étape d'activation consiste à augmenter le pouvoir adsorbant, notamment en éliminant les goudrons qui obstruent les pores et ce selon deux procédés distincts : l'activation physique, nouvelle combustion avec choc thermique (à 900 à 1 000 °C), effectuée dans un courant d'air et de vapeur d'eau, injectés sous pression (procédé d'oxydation contrôlée), va créer des millions de microscopiques alvéoles sur la surface du charbon, augmentant de façon très importante sa surface et son pouvoir d'adsorption. Ce procédé donne un charbon à pores étroits ; ou l'activation chimique par de l'acide phosphorique entre 400 °C et 500 °C. Ce procédé donne un charbon à pores plus larges. Le diamètre des pores dépend également des pores existant dans la matière première utilisée. Les coques de noix de coco et de bois très denses donnent des micropores (< 2 nm), les bois moyens à blanc donne des mésopores (entre 2 et 50 nm) ou des macropores (> 50 nm). La surface développée par le charbon actif est énorme : un gramme de charbon actif a 10 une surface spécifique comprise entre 400 et 2 500 m2. Il est très généralement connu pour être hydrophobe mais peut néanmoins adsorber des quantités non négligeables d'eau. Cette capacité de retenir de l'eau va dépendre des traitements subis pendant sa fabrication ainsi que la procédure de régénération utilisée dans le procédé de séchage (par exemple, une régénération avec un gaz sec, en basse pression (pression 15 atmosphérique) et haute température 150 à 205°C sera plus favorable que des conditions opératoires contraires. Il n'est pas affecté par l'eau liquide (et est d'ailleurs essentiellement utilisé pour purifier l'eau) et est particulièrement résistant aux acides. Les résines polymères et plus particulièrement les résines échangeuses d'ions sont 20 constituées d'une charpente poreuse d'un polymère organique sur laquelle peuvent être greffés des groupements acides (carboxylique, sulfonique) ou basiques (amines) associés à des ions du genre des métaux alcalins pour les résines « acides » et du genre chlorure pour les résines «basiques ». Ces ions sont échangeables. On peut facilement modifier la densité de répartition des ces groupements, jusqu'à former des résines avec des capacités d'échange d'ion comprises 25 entre 0 et 10 meq/g de produit sec. Les pores de la résine ont des tailles comprises entre 0.01µm et 10 µm, et un volume poreux compris entre 0.1 cm3/g et 5 cm3/g, ce qui leur permet de retenir l'eau par capillarité. Les cations ont aussi un pouvoir hydrophile qui leur permet de capter l'eau à basse pression. La résine présente ainsi une capacité d'adsorption d'eau notable, jusqu'à 30 % en poids. Elle peut 30 ainsi être utilisée pour sécher au moins partiellement un gaz même si une telle application n'est pas répandue.

La taille de billes de résine peut être choisie à façon, entre 0.1 mm et 10 mm, suivant les critères du procédé : cinétique ou perte de charge. Les résines présentent une élasticité qui leur permet de bien résister aux contraintes, sans fracturation. Ceci peut être important, notamment parce qu'elles peuvent gonfler au cours de l'adsorption de composés condensables. L'adsorbant utilisé préférentiellement dans le cadre de l'invention est le gel de silice résistant à l'eau liquide, correspondant généralement à un gel de silice dit macroporeux. Ce gel de silice est bien distinct du gel de silice standard utilisé classiquement pour le séchage des gaz.

En particulier sa surface spécifique (BET) est généralement moindre que celle du produit standard équivalent, par exemple de l'ordre de 650 m2/g au lieu de 750/850 m2/g dans le meilleur des cas mais généralement beaucoup moins (de 250 à 400m2/g). On appelle ici produit équivalent, le produit standard du même fournisseur présentant la même composition chimique et généralement destiné aux mêmes applications mais non considéré comme résistant à l'eau. La capacité en eau pourra être sensiblement inférieure aux faibles humidités relatives, par exemple 3 à 4% poids à 10% d'humidité relative (10%RH) contre 6 à 8% poids pour le produit standard équivalent. A 80% d'humidité relative, on aura classiquement 40% poids de capacité pour le produit «résistant à l'eau liquide» et 44/45 % pour le produit standard équivalent. Par opposition à produit standard, on appelle gel de silice «résistant à l'eau liquide » les gels de silice caractérisé par cette propriété dans leur fiche technique fournisseur. A titre d'exemple et de façon non exhaustive ni préférentielle, on peut citer : - SYLOBEAD SG W 127 de GRACE DAVISON qui «maintient ses propriétés mécaniques et son intégrité lors il est mouillé ...et de ce fait est utilisé comme couche de protection vis-à-vis de zéolite ou gel de silice en cas d'entraînement de liquide ; - SORBEAD WS et WS+ de BASF caractérisés de « 100% résistant à l'eau liquide » et utilisé comme couche de protection ; et - SORBEAD AF125 de BASF également, caractérisé de «résistant à l'eau liquide » et utilisé pour protéger les adsorbants. - ISG-D de la société International Silica Gel Co, Ltd préconisé pour être utilisé comme couche de protection en présence d'eau liquide. Cet adsorbant contient 17% d'Al2O3 et présente une surface spécifique de 500m2/g. Il est précisé qu'il peut être utilisé seul en présence de grande quantité d'eau liquide, ce qui est hors du cadre de l'invention qui se rapporte à des gaz saturé (sans eau liquide à l'entrée du sécheur) ou sursaturé , avec seulement de faible quantité d'eau liquide correspondant aux déperditions thermiques entre un séparateur liquide situé à l'amont du sécheur et le dit sécheur et/ou à l'entraînement par le gaz de fines gouttelettes résiduelles non arrêtées au niveau du séparateur.. Ces gels de silice spéciaux sont donc utilisés essentiellement, selon les recommandations des fournisseurs, comme couche de protection placée à l'amont du lit principal qui lui est constitué de gel de silice standard. Il est recommandé d'utiliser une couche représentant de 5 à 25% du volume total installé, préférentiellement 15 à 20%. Etant moins performant et plus cher, le gel de silice «résistant à l'eau » n'est utilisé que là où c'est nécessaire et l'essentiel du séchage est effectué avec le produit standard plus efficace et moins cher. Une solution de l'invention consiste à utiliser comme seul adsorbant le produit du lit de garde. L'invention va à présent être décrite plus en détail à l'aide des figures 2, et 3 et de l'exemple ci-dessous : Exemple :

Il s'agit de sécher 200 000 Nm3/h d'un gaz de composition (mole %) : CO 46 %, CO2 36%, N2 10%, H2 8 %, saturé en eau et contenant quelques ppm d'acides : HCN, HBr, H2S, HC1, des traces de HF et des hydrocarbures de type aromatiques essentiellement, à une pression de 1.7 bar abs et à une température de 14°C. L'eau résiduelle doit être inférieure à 10 ppm mole pour éviter tout problème de corrosion ou de bouchage par dépôt solide dans les équipements aval. La régénération s'effectue avec une fraction du gaz séché, environ 15%. On a retenu un cycle comportant 3 adsorbeurs radiaux, un en phase d'adsorption 10 et deux en phase de régénération 20 et 30. ( Figure 2) Le gaz à traiter 1 auquel est mélangé le gaz de régénération refroidi 9 dont la pression est légèrement remontée via la soufflante 70 constitue l'alimentation 2 de l'adsorbeur radial 10. Le gaz séché 3 est constitué par la production nette 4 et par la fraction servant à la régénération 5. Ce gaz refroidit en premier l'adsorbeur 30 qui a été précédemment régénéré par chauffage et le gaz sortant 6, dont la température est variable au cours de l'étape, d'environ 200°C jusqu'à l'ambiante, est réchauffé jusqu'à 200/210°C dans l'échangeur 40 avant d'être introduit 7 dans l'adsorbeur 20 à fin de régénération. Le gaz humide 8 et chargé en impuretés acides est refroidi dans l'échangeur 50, et les condensats 10 sont séparés dans le séparateur 60 et évacués. La fraction gazeuse 9 est recyclée dans le gaz à traiter après compression dans la soufflante 70. Le gaz à traiter étant saturé en eau, la régénération s'effectuant à température élevée, les risques d'eau liquide dans la zone d'entrée est élevée (gouttelettes entraînées, condensation sur les parties froides de l'eau désorbée...). La solution préconisée par l'art antérieur est celle de la Figure 3. L'adsorbeur radial est constitué par une enveloppe métallique 1 et renferme, maintenu en place par les grilles perforées concentriques 3, 4 et 5, un premier lit 6 de gel de silice résistant à l'eau liquide et un second lit 7 de gel de silice standard (adsorbant principal). Chaque adsorbeur contient de l'ordre de 70 m3 de gel de silice dont 10 m3 du type résistant à l'eau liquide. Ce dernier pourrait être par exemple le produit Sorbead WS ou WS + de BASF, «liquid resistant» alors que l'adsorbant principal pourrait être du Sorbead H ou du KC- Trokenperlen N classé « non résistant à l'eau liquide ». Il se trouve que la réalisation d'un tel adsorbeur pour cette application comporte des problèmes de réalisation peu classiques dans le domaine des lits radiaux. Les lits radiaux comportant des charges adsorbantes diversifiées sont communs pour l'épuration d'air à l'amont d'une séparation cryogénique. En particulier, l'eau est généralement arrêtée par de l'alumine activée et le CO2 par une zéolite. Pour cette application, il se trouve que les quantités d'alumine et de zéolite restent souvent dans le rapport 1/3-2/3 à 2/3-1/3. En effet, les conditions opératoires jouent dans le même sens. Une pression plus basse signifie à la fois plus d'eau et une pression partielle de CO2 plus faible. Les volumes nécessaires d'alumine activée et zéolite augmentent simultanément. Une température d'entrée plus chaude signifie également plus d'eau à arrêter mais la capacité d'adsorption du CO2 baisse aussi sensiblement.

Le ratio 15/85 % que l'on souhaiterait utiliser conduit à un espace faible entre les deux grilles destinées à maintenir le gel de silice «résistant à l'eau liquide ». Cela implique pour conserver des tolérances satisfaisantes d'utiliser des entretoises maintenant l'écart le long de l'adsorbeur dès que les hauteurs mises en jeu deviennent importantes...

L'enfilage successif des différentes grilles perforées devient délicat. Comme l'on souhaite régénérer à température supérieure à 150°C et préférentiellement aux environs de 200°C compte tenu de la présence d'impuretés autres que l'eau, alors que les épurations d'air sont généralement régénérées à des températures entre 80 et 150°C maximum, on s'aperçoit que les contraintes mécaniques liées à la présence des grilles sont plus élevées que dans les applications classiques et conduisent à des renforcements (surépaisseur). On suppose que le fluide de régénération circule de l'extérieur vers l'intérieur. En cours de chauffage, il se trouvera une période de temps durant laquelle la grille intermédiaire 4 sera à la température ambiante alors que la grille externe 3 sera quant à elle à 200°C. On imagine que l'effet des dilatations différentielles sera d'autant plus important que les grilles seront rapprochées. Les contraintes décrites plus haut se retrouveront inversées lors du refroidissement compliquant un peu plus les calculs de résistance mécanique. Dans notre exemple, les constituants nécessitant une température élevée pour la désorption sont essentiellement les hydrocarbures lourds mais pour d'autres applications il s'agira d'évacuer des acides comme par exemple de l'acide sulfurique formé en présence de SOx et d'eau. Compte tenu du sur investissement lié à ces différentes contraintes, il apparaît qu'économiquement il devient plus intéressant d'utiliser un lit unique d'adsorbant « résistant à l'eau liquide » même s'il est moins performant et sensiblement plus cher à l'achat que le système classique lit de garde suivi d'un lit principal. La solution retenue est donc celle de la figure 1 où 20 est le lit unique de gel de silice «résistant à l'eau liquide » maintenu entre les deux seules grilles 11 et 12.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de séchage d'un flux gazeux saturé ou sursaturé en eau, comprenant : a) une unique étape de séchage dans laquelle on introduit le flux gazeux dans un adsorbeur radial comportant un lit unique d'un matériau adsorbant résistant à l'eau liquide choisi parmi les gels de silice résistants à l'eau liquide, les charbons actifs, les résines polymères ou un mélange de ces adsorbants; et b) une étape de récupération d'un flux gazeux séché comprenant moins de 1000 ppm d'eau en sortie de l'adsorbeur radial.
2. 2. Procédé de séchage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau adsorbant résistant à l'eau liquide est un gel de silice résistant à l'eau liquide choisi parmi les adsorbants commerciaux suivants : SORBEAD® WS et WS+, SYLOBEAD SG W 127 , SORBEAD AF125, et ISG-D.
3. 3. Procédé de séchage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le flux gazeux comprend moins de 5% molaire d'eau sous forme liquide, de préférence moins de 1% molaire d'eau sous forme liquide. 20
4. 4. Procédé de séchage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le flux gazeux est issu d'un séparateur gaz/liquide.
5. 5. Procédé de séchage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le flux gazeux comprend un composé principal choisi parmi le dioxyde de carbone, le monoxyde de carbone, 25 l'hydrogène, l'azote, l'argon, l'azote, l'oxygène et le méthane.
6. 6. Procédé de séchage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le flux gazeux comprend au moins une impureté choisie parmi les NOx, les SOx, les hydrocarbures lourds, les composés organiques volatiles et les acides suivants : H2S, HC1, HCN, HBr, H2SO4, HNO3 et 30 HF.15
7. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le débit du flux gazeux à traiter est supérieure à 10 000 m3/h.
8. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la pression du flux gazeux à traiter est inférieure à 15 bar abs.
9. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au moins une partie un flux gazeux séché et récupéré à l'étape b) est utilisée pour régénérer l'adsorbeur radial.
10. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la partie du flux gazeux séché utilisée pour régénérer l'adsorbeur radial est recyclé après régénération de l'unique adsorbeur radial dans le flux gazeux à sécher.