FR2970184A1 - Composition zeolitique adaptee a l'epuration d'air - Google Patents

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Abstract

Matériau adsorbant zéolitique constitué par un mélange de zéolite X ou LSX et de zéolite échangée par des cations.

Description

Le but de la présente invention est de proposer un procédé de prétraitement ou purification d'un flux gazeux constitué d'air atmosphérique, préalablement â la séparation cryogénique dudit air, en particulier par distillation cryogénique. Il est connu que l'air atmosphérique contient des composés devant être éliminés avant l'introduction dudit air dans les échangeurs thermiques de la boîte froide d'une unité de séparation d'air, notamment les composés dioxyde de carbone (CO2), vapeur d'eau (H2O), hydrocarbures (CnHm) et oxydes d'azote. En effet, en l'absence d'un tel prétraitement de l'air pour en éliminer ses impuretés CO2 et vapeur d'eau, on assiste â une condensation et â une solidification en glace de ces impuretés lors du refroidissement de l'air â température cryogénique, d'où il peut résulter des problèmes de colmatage de l'équipement, notamment les échangeurs thermiques, des colonnes de distillation... En outre, il est également d'usage d'éliminer les impuretés hydrocarbures susceptibles d'être présentes dans l'air afin d'éviter tout risque de détérioration de l'équipement, en particulier de la ou des colonnes de distillation situées en aval de la boîte froide. Actuellement, ce prétraitement de l'air est effectué, selon le cas, par procédé TSA (Temperature Swing Adsorption), c'est-à-dire un procédé d'adsorption â variation de température, ou par procédé PSA (Pressure Swing Adsorption), c'est-à-dire un procédé d'adsorption â variation de pression ; par procédé PSA, on entend les procédés PSA proprement-dits, les procédés VSA (Vacuum Swing Adsorption), les procédés VPSA (Vacuum/Pressure Swing Adsorption), c'est-à-dire les procédés d'adsorption avec mise sous vide lors de la régénération. L'invention concerne essentiellement le procédé TSA. Classiquement, un cycle de procédé TSA de purification d'air comporte les étapes suivantes : a) purification d'air par adsorption des impuretés â pression super-atmosphérique (3 â 35 bar abs) et â température ambiante (de 5 â 50°C), b) dépressurisation de l'adsorbeur jusqu'à la pression atmosphérique (voire en dessous de la pression atmosphérique), c) régénération de l'adsorbant à pression atmosphérique, notamment par les gaz résiduaires ou gaz déchets, typiquement de l'azote impur provenant d'une unité de séparation d'air et réchauffé jusqu'à une température supérieure à 70°C au moyen d'un ou plusieurs échangeurs thermiques, d) refroidissement à température ambiante ou sub-ambiante de l'adsorbant, notamment en continuant à y introduire ledit gaz résiduaire issu de l'unité de séparation d'air, mais non réchauffé, e) repressurisation de l'adsorbeur avec de l'air purifié issu, par exemple, d'un autre adsorbeur se trouvant en phase de production. De nombreuses variantes peuvent exister en fonction du procédé aval et/ou des conditions opératoires ; par exemple, l'étape de refroidissement peut être sautée, la repressurisation se faire à l'air humide, la régénération être effectuée en moyenne pression... Généralement, les dispositifs de prétraitement d'air comprennent deux adsorbeurs, fonctionnant de manière alternée, c'est-à-dire que l'un des adsorbeurs est en phase de production, pendant que l'autre est en phase de régénération. De tels procédés TSA de purification d'air sont notamment décrits dans les documents US-A-3,738,084 et FR-A-7725845. En général, l'élimination du COz et de la vapeur d'eau est effectuée sur un ou plusieurs lits d'adsorbants, de préférence plusieurs lits d'adsorbants, à savoir généralement un premier adsorbant destiné à arrêter préférentiellement l'eau, par exemple un lit d'alumine activée, de gel de silice ou de zéolites, et un deuxième lit d'adsorbant pour arrêter préférentiellement le COz, par exemple une zéolite. A ce titre, on peut citer notamment les documents US-A-5,531,808, US-A-5,587,003 et US-A-4,233,038. Ainsi, il est usuel d'utiliser une zéolite de type 13X pour éliminer le COz puisque la zéolite 13X est réputée être particulièrement efficace pour arrêter de faibles quantités de COz et éventuellement d'eau, car elle présente une forte affinité et sélectivité pour ces molécules polaires. De plus, la zéolite X présente des diamètres de micropores parmi les plus larges, ce qui lui permet d'adsorber avec une bonne cinétique des molécules de diamètre cinétique jusqu'à 0,8 nm. Cependant, la zéolite 13X ne permet pas d'arrêter toutes les molécules néfastes susceptibles d'être présentes dans un flux gazeux.
En effet, les molécules gazeuses adsorbées par la zéolite 13X sont pour l'essentiel et par affinité croissante : méthane, éthane, propane, protoxyde d'azote, éthylène, dioxyde de carbone, butane, propylène (C3H6), acétylène (C2H2), toluène et méthylcyclohexane. Il s'en suit qu'une unité industrielle strictement dimensionnée pour l'arrêt du dioxyde de carbone avec une zéolite 13X standard n'arrête que partiellement l'éthylène, le propane et le protoxyde d'azote. La commercialisation de LSX avec un ratio Si/Al de 1 a permis d'améliorer sensiblement l'arrêt du CO2 mais beaucoup moins l'arrêt des autres impuretés citées ci-dessus. L'utilisation de zéolite échangée au calcium et/ou au baryum a quant â elle permis d'améliorer l'arrêt de l'éthylène et/ou du propane et/ou protoxyde d'azote mais au détriment de l'arrêt du CO2. Par la suite on utilisera le terme de zéolite X (ou NaX ou 13X) pour parler d'une zéolite X dont l'essentiel des cations sont des cations sodium et de zéolite LSX pour parler comme explicité plus haut d'une zéolite X avec un ratio Si/Al de 1 ou proche de 1 et dont l'essentiel des cations sont des cations sodium et/ou potassium. Trois types de solution sont utilisés aujourd'hui pour atteindre les niveaux d'impuretés résiduels recherchés : - Utilisation d'un lit de NaX (13X standard) ou de LSX surdimensionné par rapport â l'arrêt du CO2 - Utilisation d'un double lit de NaX ou de LSX suivi d'un lit de zéolite échangée au calcium ou au baryum - Utilisation d'un lit de zéolite partiellement échangée au calcium et/ou baryum destiné â arrêter jusqu'aux seuils requis le CO2, le C2H4, le N2O et le C3Hg. Ce dernier procédé est illustré par WO 03/041858.
L'intérêt principal d'utiliser un lit unique au lieu de multi lits est lié en grande partie â l'utilisation d'adsorbeur radial. En effet, chaque type d'adsorbant supplémentaire entraîne la présence d'une grille de séparation supplémentaire pour maintenir en place les adsorbants, ce qui complexifie la fabrication des dits adsorbeurs.
De la sorte, il est possible d'obtenir une teneur résiduelle en CO2 de l'ordre de 500 â 100 ppb avec des taux d'arrêt d'éthylène de 75 â 99%, de propane de 50 â 99% et de N2O de 65 â 97%-98% environ suivant le type de solution retenu. Compte tenu des teneurs dans l'air des impuretés secondaires, de quelques dizaines â quelques centaines de ppb, la quantité résiduelle de ces impuretés est en absolu très faible, de l'ordre du ppb. De nouveaux procédés cryogéniques basse pression ou la prise en compte de niveau de sécurité ou de fiabilité plus élevés conduisent â vouloir limiter la quantité totale d'impuretés introduites dans l'unité cryogénique.
La teneur résiduelle en eau étant de son côté très faible, il convient donc de baisser sensiblement la teneur résiduelle du CO2, d'un ordre de grandeur, voire plus. Les 3 solutions répertoriées plus haut peuvent être adaptées â cette nouvelle donne : - Surdimensionnement du lit de NaX ou LSX pour obtenir mettons 10 ppb de CO2, - Surdimensionnement du premier lit de NaX ou LSX - Surdimensionnement du lit de zéolite échangée Ces 3 solutions ont leur inconvénient : volume important pour les première et troisième solutions avec des teneurs résiduelles en impuretés secondaires (C2H4, C3H8, N2O) plus basses que nécessaires car le dimensionnement est effectué pour le CO2 ; double lit pour l'arrêt du CO2 et des impuretés secondaires dans la deuxième solution avec la complexité correspondante dans le cas d'adsorbeur radial. Partant de là, un problème qui se pose est de fournir un procédé d'épuration d'air amélioré c'est-à-dire permettant de minimiser le volume total d'adsorbant tout en conservant un nombre minimum de lits (1 ou 2 maximum) pour l'arrêt de toutes les impuretés, eau comprise au niveau requis par le procédé.
Une solution de la présente invention est un matériau adsorbant zéolitique constitué par un mélange de zéolite X ou LSX et de zéolite échangée par des cations. Dans le cadre de l'invention, par échangé par des cations, on entend que les cations considérés sont ceux associés â des motifs tétraédriques A1O2' de la zéolite (phase zéolitique), lesquels cations échangés jouent un rôle dans le mécanisme de l'adsorption des composés gazeux â éliminer.
De même, par cations échangeables, on entend des cations pouvant être substitués ou remplacés par d'autres cations par mise en oeuvre d'un procédé d'échange d'ions. Par taux d'échange d'un cation x, on entend le nombre de charges portées par les cations x présents dans la zéolithe rapporté au nombre total de charges de l'ensemble des cations. Le taux d'échange varie entre 0 et 100%. La charge totale positive portée par les cations est égale â la charge négative totale portée par les groupes A102'. La quantité stoechiométrique correspond â cette charge totale. Notons que les quantités de zéolites X ou LSX et de zéolites échangées sont déterminés en fonction du taux d'impuretés résiduels requis et de la composition de l'air â purifier.
Selon le cas, le matériau adsorbant selon l'invention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous : - le mélange est formé de particules constituées de cristaux de zéolite X ou LSX et de cristaux de zéolite échangée par des cations agglomérés ensemble ; - le mélange est formé de particules de zéolite X ou LSX et de particules de zéolite échangée par des cations ; Par particules, on entend des solides de dimension allant de quelques centaines de microns â quelques millimètres et de formes variées, préférentiellement des bâtonnets, des pastilles ou des billes essentiellement sphériques. - la zéolite échangée par des cations est une zéolite X ou LSX ; - la zéolite échangée par des cations est échangée par des cations calcium, baryum, magnésium, strontium et/ou lithium, préférentiellement par des cations calcium et baryum ; - la zéolite échangée par des cations est échangée de 10 â 90% par des cations calcium et de 10 â 90% par des cations baryum, de préférence de 10 â 50% par des cations calcium et de 10 â 50% par des cations baryum, encore plus préférentiellement de 15 â 40% par des cations calcium et de 15 â 40% par des cations baryum ; - les zéolites X ou LSX et les zéolites échangées par des cations sont réparties uniformément ou quasiment uniformément dans ledit matériau. La présente invention a également pour objet un adsorbeur comprenant un matériau adsorbant selon la présente invention. L'adsorbeur est de préférence un adsorbeur radial.
Par ailleurs, soit le matériau adsorbant selon la présente invention est placé dans un lit unique ; soit ledit adsorbeur comprend un premier lit permettant d'éliminer au moins en partie l'eau d'un flux gazeux et un second lit comprenant le matériau adsorbant selon l'invention. Si la deuxième alternative est choisie, le premier lit peut comprendre de l'alumine activée, du gel de silice ou un tamis (zéolite). La présente invention a également pour objet un procédé de purification ou de séparation d'un gaz ou d'un mélange gazeux utilisant un matériau adsorbant zéolitique constitué par un mélange de zéolite X ou LSX et de zéolite échangée par des cations selon l'invention. Selon le cas, le procédé de purification ou de séparation selon l'invention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le gaz est de l'air, de préférence de l'air destiné â être fractionné par une unité cryogénique ; - on élimine au moins une première impureté choisie parmi le CO2, l'éthylène, le propane et le N2O ; - on élimine au moins une seconde impureté choisie parmi l'eau, le butane et l'acétylène ; - ledit procédé est un procédé TSA ; - la pression d'adsorption est comprise entre 3 et 35 bar abs, préférentiellement entre 3 et 10 bar abs, la température d'adsorption est comprise entre 5 et 50°C, la durée d'adsorption est comprise entre 30 et 480 minutes, préférentiellement entre 60 et 180 minutes, et encore plus préférentiellement entre 90 et 150 minutes ; - la température de régénération est comprise entre 70°C et 200°C, préférentiellement entre 100 et 160 °C, la pression de régénération est inférieure â 5 bar abs, préférentiellement voisine de la pression atmosphérique ; - le gaz de régénération de l'adsorbant est de l'azote ou un mélange d'azote et d'oxygène contenant une faible proportion d'oxygène (quelques % en vol ;), de préférence le mélange azote/oxygène utilisé pour régénérer l'adsorbant est un gaz résiduaire ou un gaz déchet issu d'une unité de séparation cryogénique de l'air; - le procédé de l'invention est mis en oeuvre dans au moins un adsorbeur, de préférence dans au moins deux adsorbeurs fonctionnant de manière alternée. L'invention porte aussi sur un premier procédé de fabrication d'un matériau adsorbant zéolitique constitué par un mélange formé de particules constituées de cristaux de zéolite X ou LSX et de cristaux de zéolite X ou LSX échangée par des cations calcium et baryum agglomérés ensemble, dans lequel : (a) on soumet une zéolite X ou LSX contenant des cations sodium et/ou potassium â au moins un échange d'ions par mise en contact avec une solution contenant des ions calcium et/ou baryum, (b) si nécessaire, on répète l'étape (a) jusqu'à atteindre le taux d'échange souhaité pour chacun desdits cations baryum et calcium, (c) on récupère des cristaux de zéolite X ou LSX échangée par des cations calcium et baryum ; (d) on agglomère les cristaux de zéolite X ou LSX échangée par des cations calcium et baryum issus de l'étape (c) et des cristaux de zéolite X ou LSX pour former des particules agglomérées, et (e) on opère un traitement thermique pour sécher et activer les dites particules Par activation, on entend essentiellement enlever par chauffage les molécules d'eau qui occultent les sites actifs sans endommager la structure cristalline de la zéolite. La vitesse de chauffage, le temps de chauffage, la température maximale sont fonction de la nature de la zéolite A l'étape (a), pour réaliser les échanges d'ions, on utilise de préférence une solution de sels de calcium et/ou baryum, telle qu'une solution de chlorure, à un pH inférieur à environ 6. La mise en contact entre la zéolite et la solution saline a lieu par exemple par immersion de l'ensemble de la zéolite dans un temps aussi court que possible, ceci pour assurer un échange d'ions homogène dans la zéolite.
En variante, on peut mettre la zéolite en poudre en suspension agitée dans l'eau, puis ajouter lentement la solution de sels de calcium et/ou baryum, en réalisant une agitation suffisant pour répartir la solution dans tout le volume en suspension. Dans tous tes cas, il faut réaliser la mise en contact dans des conditions où le sel de calcium et/ou baryum se répartira dans J'ensemble du volume de zéolite, avant que l'échange ait eu le temps de se faire, ceci pour assurer que le calcium et/ou baryum sera réparti de manière homogène dans toute la masse de la zéolite. Les molarités en sel sont comprises entre 1 M et 0. 01 M, la température entre 20 C et 100 C, et le temps de contact entre 20 min et 3 heures. A l'étape (d) d'agglomération, on peut mélanger la zéolite avec un liant, tel de l'argile, du gel de silice ou similaires.
Enfin, l'invention porte sur un second procédé de fabrication d'un matériau adsorbant zéolitique constitué par un mélange formé de particules de zéolite X ou LSX et de particules de zéolite X ou LSX échangée par des cations calcium et baryum, réparties uniformément ou quasiment uniformément dans ledit matériau.
Le mélange des dites particules peut être fait de façon continue ou discontinue par passage dans un mélangeur. Préférentiellement, on utilisera - soit un procédé discontinu, dans lequel : (a) on place les particules de zéolite X ou LSX et les particules de zéolite X ou LSX échangée par des cations calcium et baryum dans un récipient comprenant un vide résiduel d'au moins 15%, et (b) on soumet le récipient â des mouvements de rotation suivant un axe différent de l'axe de symétrie du récipient. - soit un procédé continu, dans lequel les quantités respectives de particules de zéolite X ou LSX et les particules de zéolite X ou LSX échangée par des cations calcium et baryum sont introduites simultanément dans un mélangeur en ligne et le mélange ensuite envoyé vers un stockage intermédiaire (silo) ou vers les emballages de livraison (fûts, «big bags »). On va â présent décrire l'invention dans le cas d'un adsorbeur radial monolit, c'est-à-dire qu'un lit unique constitué d'un matériau adsorbant de composition homogène est utilisé pour arrêter l'eau, le CO2, l'acétylène, l'éthylène, le propane, le butane et le N2O jusqu'au taux résiduel requis. Cette charge pourra arrêter également des traces d'autres composés comme certains gaz acides ou autres composés facilement adsorbables éventuellement présents -même accidentellement- dans l'air (NH3, résidus de combustion, COV...). Sur une telle charge, parmi les impuretés normales citées, l'eau est adsorbée préférentiellement et l'acétylène et le butane sont également totalement arrêtés.
Les traces de méthane et d'éthane peuvent se retrouver dans le gaz séché et décarbonaté mais ne posent pas de problème particulier dans l'unité de séparation cryogénique. Le choix de la charge d'adsorbant va donc dépendre des teneurs respectives de CO2, C2H4, C3Hg et N2O dans l'air et des teneurs résiduelles requises â l'entrée de l'unité cryogénique pour opérer cette dernière en toute fiabilité et sécurité.
Le fonctionnement d'un adsorbeur radial comprenant une telle charge adsorbante est représenté sur la figure 1.
Le fluide â épurer 1 contenant les impuretés citées plus haut rentre en partie basse de l'adsorbeur radial 10, traverse la masse adsorbante 20 et le produit sort en partie supérieure 2. Lors de la régénération, le fluide de régénération 3 rentre â 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 20 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 gaz 1 circule verticalement â 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 â 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 â 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 â 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. Le matériau adsorbant relatif â l'invention 20 est constitué d'un mélange homogène constitué par moitié de particules de zéolithe de type LSX (Low Silica/ Alumina ratio) et par moitié de zéolite de type CaBaX. (Il s'agit de 50 %poids) Plus précisément, la LSX est sous forme de billes sphériques de diamètre compris entre 1.9 et 2.15 mm et de densité tassée comprise entre 650 et 665 kg/m3. La CaBaX est également sous forme de billes sphériques de diamètre compris entre 2 et 2.30 mm et de densité tassée autour de 700 kg/m3. Le taux d'échange â la fois en calcium et en baryum est de 20% des cations échangeables. Aux composés secondaires près, ce second adsorbant est donc une zéolite du type Na60 ; Ca20 ; Ba20 X. Ces caractéristiques ont été mesurées sur 5 échantillons pris dans 5 lots de fabrication différents pour chacun des adsorbants. La couleur des deux adsorbants s est légèrement différente permettant visuellement de repérer chacun des produits. Le mélange a été effectué avant remplissage dans des fûts remplis successivement de 50% de LSX puis de 50% de CaBaX. Les fûts sont ainsi remplis â environ 80% de leur contenance maximale puis le mélange est effectué dans un mélangeur de fâts industriel qui impose aux fûts des mouvements de rotation excentrés... De petits échantillons prélevés avant remplissage et au cours du remplissage montre la stabilité du mélange. Visuellement, il n'est mis en évidence aucune ségrégation. Cela confirme les résultats de tests effectués en laboratoire. Des particules pouvant avoir au maximum un ratio de diamètre de 1.21 et un ratio de densité 1.08 forment un mélange stable dès lors que le transport des fûts, le remplissage de l'adsorbeur et les conditions opératoires de l'unité sont effectuées suivant les règles de l'Art. L'utilisation d'un mélange 50/50 permet de viser un taux résiduel en COz très faible, inférieur â 10 ppb et des taux d'arrêt de l'ordre de 95% pour les autres impuretés. L'utilisation d'un seul de ces adsorbants permettrait d'obtenir les spécifications requises mais au prix d'un investissement plus élevé : volume d'adsorbant supérieur, adsorbeur plus gros. L'utilisation d'un double lit permettrait également d'optimiser l'unité d'épuration mais au prix d'une complexification de l'adsorbeur. L'adjonction d'une grille supplémentaire entraîne en particulier pour les adsorbeurs radiaux les plus grands des problèmes cruciaux de réalisation, en particulier d'enfilage successif des grilles maintenant les adsorbants. Le choix de la répartition optimale LSX/ CaBaX peut se faire â partir d'essais en laboratoire dans les conditions opératoires mais il peut également se faire préférentiellement via un logiciel de simulation d'adsorption comme disponible commercialement ou comme 25 décrit abondamment dans la littérature. La figure 1 décrit l'adsorbeur radial le plus simple avec un matériau adsorbant unique constitué â part massique égale de particules de LSX et de CaBaX. Avec le même mélange zéolitique, il est possible d'utiliser un double lit, préférentiellement dans ce cas un lit d'alumine activée destiné â arrêter l'eau et le lit zéolitique composite. En variante du cas de base ou du cas 30 double lit, le matériau zéolitique peut consister en des billes de zéolite agglomérer â partir d'un mélange de poudre de LSX et de CaBaX. Un tel mélange doit â priori être effectué chez le fournisseur d'adsorbant, qui doit préférentiellement produire lui-même les deux espèces d'adsorbants. Le mélange de particules d'adsorbants de composition différentes nécessite l'étape de mélange final supplémentaire mais offre une souplesse de réalisation plus grande. Il peut s'agir de deux adsorbants provenant de fournisseurs différents, le mélange peut être effectué â partir de produits commerciaux en stock et ce en toute proportion.

Claims (18)

  1. REVENDICATIONS1. Matériau adsorbant zéolitique constitué par un mélange de zéolite X ou LSX et de zéolite échangée par des cations.
  2. 2. Matériau adsorbant selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mélange est formé de particules constituées de cristaux de zéolite X ou LSX et de cristaux de zéolite échangée par des cations agglomérés ensemble. 10
  3. 3. Matériau adsorbant selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mélange est formé de particules de zéolite X ou LSX et de particules de zéolite échangée par des cations.
  4. 4. Matériau adsorbant selon l'une des revendications 1 â 3, caractérisé en ce que la zéolite échangée par des cations est une zéolite X ou LSX.
  5. 5. Matériau adsorbant selon l'une des revendications 1 â 4, caractérisé en ce que la zéolite échangée par des cations est échangée par des cations calcium, baryum, magnésium, strontium et/ou lithium, préférentiellement par des cations calcium et baryum. 20
  6. 6. Matériau adsorbant selon l'une des revendications 1 â 4, caractérisé en ce que la zéolite échangée par des cations est échangée de 10 â 90% par des cations calcium et de 10 â 90% par des cations baryum, de préférence de 10 â 50% par des cations calcium et de 10 â 50% par des cations baryum. 25
  7. 7. Matériau adsorbant selon l'une des revendications 1 â 6, caractérisé en ce que les zéolites X ou LSX et les zéolites échangées par des cations sont réparties uniformément ou quasiment uniformément dans ledit matériau.
  8. 8. Adsorbeur comprenant un matériau adsorbant selon l'une des revendications 1 â 7. 15 30
  9. 9. Adsorbeur selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit adsorbeur est un adsorbeur radial.
  10. 10. Adsorbeur selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que ledit adsorbeur 5 comprend un lit unique de matériau adsorbant.
  11. 11. Adsorbeur selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que ledit adsorbeur comprend un premier lit permettant d'éliminer au moins en partie l'eau d'un flux gazeux et un second lit comprenant le matériau adsorbant selon l'une des revendications 1 â 7.
  12. 12. Procédé de purification ou de séparation d'un gaz ou d'un mélange gazeux utilisant un matériau adsorbant zéolitique constitué par un mélange de zéolite X ou LSX et de zéolite échangée par des cations selon l'une des revendications 1 â 7. 15
  13. 13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel le gaz est de l'air.
  14. 14. Procédé selon l'une des revendications 12 ou 13, dans lequel on élimine au moins une impureté choisie parmi le COz, l'éthylène, le propane et le N2O. 20
  15. 15. Procédé selon l'une des revendications 12 â 14, caractérisé en ce que ledit procédé est un procédé TSA.
  16. 16. Procédé de fabrication d'un matériau adsorbant zéolitique constitué par un mélange formé de particules constituées de cristaux de zéolite X ou LSX et de cristaux de zéolite X ou LSX 25 échangée par des cations calcium et baryum agglomérés ensemble, dans lequel : (a) on soumet une zéolite X ou LSX contenant des cations sodium et/ou potassium â au moins un échange d'ions par mise en contact avec une solution contenant des ions calcium et/ou baryum, (b) si nécessaire, on répète l'étape (a) jusqu'à atteindre le taux d'échange souhaité pour chacun 30 desdits cations baryum et calcium, (c) on récupère des cristaux de zéolite X ou LSX échangée par des cations calcium et baryum ; 10(d) on agglomère les cristaux de zéolite X ou LSX échangée par des cations calcium et baryum issus de l'étape (c) et des cristaux de zéolite X ou LSX pour former des particules agglomérées, et (e) on opère un traitement thermique pour sécher et activer les dites particules
  17. 17. Procédé de fabrication d'un matériau adsorbant zéolitique constitué par un mélange formé de particules de zéolite X ou LSX et de particules de zéolite X ou LSX échangée par des cations calcium et baryum, réparties uniformément ou quasiment uniformément dans ledit matériau, dans lequel : (a) on place les particules de zéolite X ou LSX et les particules de zéolite X ou LSX échangée par des cations calcium et baryum dans un récipient comprenant un vide résiduel d'au moins 15%, et (b) on soumet le récipient â des mouvements de rotation suivant un axe différent de l'axe de symétrie du récipient.
  18. 18. Procédé de fabrication d'un matériau adsorbant zéolitique constitué par un mélange formé de particules de zéolite X ou LSX et de particules de zéolite X ou LSX échangée par des cations calcium et baryum, réparties uniformément ou quasiment uniformément dans ledit matériau, dans lequel : (a) les particules de zéolite X ou LSX et les particules de zéolite X ou LSX échangée par des cations calcium et baryum sont introduites simultanément dans un mélangeur en ligne, et (b) ledit mélange est ensuite envoyé vers un stockage intermédiaire ou vers les emballages de livraison.
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