FR3011747A1 - Utilisation d'une solution absorbante dans un procede de desacidification d'un gaz pour limiter la corrosion d'equipements en acier faiblement allie - Google Patents
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Abstract
L'invention porte sur l'utilisation d'une solution absorbante dans un procédé de désacidification d'un effluent gazeux contenant des composés acides tels que le CO2 ou l'H2S pour limiter la corrosion d'équipements fabriqués en acier faiblement allié et pour absorber les composés acides de l'effluent gazeux par mise en contact de la solution absorbante avec l'effluent gazeux. La solution absorbante comprend de l'eau et au moins un composé azoté particulier répondant à la formule (I) ci-dessous, et présente un faible pouvoir corrosif vis-à-vis des aciers faiblement alliés composant les surfaces des équipements de désacidification.
Description
Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine de la désacidification d'un effluent gazeux comprenant des composés acides, tel que la décarbonatation des fumées de combustion ou la désacidification d'un gaz naturel. En particulier, l'invention porte sur la limitation de la corrosion dans les installations de désacidification de tels effluents gazeux. Contexte général On utilise couramment des procédés d'absorption mettant en oeuvre une solution aqueuse d'amines, par exemple des alcanolamines comme la monoéthanolamine (MEA), la diethanolamine (DEA) ou la N-méthyldiéthanolamine(MDEA), pour retirer les composés acides, notamment le 002, l'H2S, le COS, le CS2, le SO2 et les mercaptans, présents dans un gaz. Le gaz est désacidifié par mise en contact avec la solution absorbante, puis la solution absorbante est régénérée thermiquement.
De tels procédés de désacidification sont par exemple décrits dans le document "Amine plant troubleshooting and optimization" (R.G.F. Abry and M.S. DuPart, "Amine plant troubleshooting and optimization", Hydrocarbon Processing p 3-11, April 1995). Un inconvénient majeur rencontré dans ces procédés de désacidification réside dans la corrosion des équipements en acier par réaction avec la solution absorbante, par exemple les équipements de mise en contact gaz/liquide. Les solutions absorbantes à base d'alcanolamines telles que la MEA, la DEA ou la MDEA sont en effet sont connues pour être corrosives. En général, les types d'acier qui présentent des problèmes de tenue à la corrosion dans ces procédés de désacidification appartiennent à la famille des aciers faiblement alliés (composés en général de plus de 90% poids de fer, de carbone entre 0.01 et 2.5 % poids, et de divers éléments d'alliage à une teneur individuelle inférieure à 5 (3/0 poids). Ces risques de corrosion imposent de prendre des mesures assez contraignantes, comme par exemple la réalisation d'équipements en alliages résistants à la corrosion ou l'emploi d'additifs anti-corrosion dont il convient de surveiller en continu la présence aux bonnes teneurs. L'utilisation de nuances d'acier inoxydable, qui se distinguent des aciers faiblement alliés par une teneur en chrome supérieure à 11,5 % poids, permet une plus grande résistance à la corrosion comparativement aux aciers faiblement alliés. En contrepartie, les aciers inoxydables présentent un coût largement supérieur et des propriétés mécaniques moindres par rapport aux aciers faiblement alliés. Le brevet FR 2.9380.453 décrit l'usage d'aciers inoxydables dans les procédés de désacidification d'effluents gazeux, et propose de réduire la dégradation d'une solution absorbante mise en oeuvre dans une installation de désacidification en évitant le contact entre la solution absorbante et des surfaces en acier faiblement allié. Les produits de corrosion de l'acier faiblement allié (cations métalliques dissous) favorisent en effet, au contact de la solution absorbante, la dégradation de l'amine par l'oxygène, notamment par catalyse. Le principal désavantage à réaliser des équipements en alliages résistants à la corrosion de ce type est le surcoût important causé par l'utilisation de nuances inoxydables. Par ailleurs, certaines situations où le taux de charge en amine est élevé et où la température est élevée peuvent malgré tout conduire à des risques de corrosion sur les nuances inoxydables les plus courantes (M.Bonis et al., A Critical Look at Amines: A Practical Review of Corrosion Experience Over Four Decades, 83rd Annual GPA convention, New-Orleans, 14-17 March, 2004), rendant nécessaire le recours à des nuances encore plus onéreuses, ou imposant de limiter la plage de fonctionnement du procédé (diminution des taux de charge ou des débits de circulation par exemple). L'utilisation d'additifs inhibiteurs de corrosion constitue une autre solution connue 20 pour lutter contre la corrosion dans les procédés de désacidifications par solution absorbante à base d'amines. Les inhibiteurs de corrosion les plus efficaces appartiennent à la famille des composés inorganiques. L'utilisation d'additifs à base d'antimoine ou de vanadium est par exemple proposée dans la demande de brevet GB 1 393 302 ou le brevet US 3 959 170. 25 Des additifs à base de cuivre sont par exemple décrits dans les brevets US 4 071 470 et US 4 477 419. Le brevet US 4 477 419 cite par exemple une méthode permettant de diminuer la corrosion et la dégradation par oxydation des amines grâce à la présence d'ions cuivre en solution. Pour le bon fonctionnement de la méthode, il est toutefois nécessaire d'ajouter dans le procédé de désacidification des étapes d'élimination 30 continue du fer dissous et des produits de dégradation de l'amine au moyen de filtration mécanique et traitements chimiques sur charbons actifs et résines échangeuses d'ions. Il est également nécessaire de prendre des mesures spécifiques pour éviter des dépôts de cuivre métallique sur les équipements en acier, pouvant conduire localement à une aggravation de la corrosion par effet de couplage galvanique. Ces étapes compliquent sensiblement l'opération du procédé de désacidification et augmentent les coûts d'investissement et d'opération. D'autres sels de métaux lourds présentent également des bonnes propriétés inhibitrices de la corrosion, comme décrit dans le brevet US 4 452 764.
D'autres sels de métaux lourds présentent également des bonnes propriétés inhibitrices de la corrosion, comme décrit dans le brevet US 4 452 764. Des inhibiteurs de corrosion organiques sont également proposés, comme par exemple dans le brevet US 5 643 534 qui décrit une solution d'inhibiteur à base d'acide salicylique, d'acide gras et d'hydroxyde d'ammonium ou de potassium. La demande de brevet US 201 1/0300044 décrit par exemple l'utilisation d'imidazole, de dodécylamine ou de morpholine. L'emploi d'additifs inhibiteurs de corrosion dans la solution absorbante à base d'amines présente toutefois plusieurs inconvénients majeurs. Les inhibiteurs inorganiques contiennent très généralement des sels de métaux lourds qui présentent souvent un niveau élevé de toxicité vis-à-vis de l'environnement. D'autre part, ils ont tendance à favoriser la dégradation de l'amine. Les inhibiteurs organiques ont généralement un effet plus neutre vis-à-vis de la dégradation de l'amine, mais leur efficacité contre la corrosion est également moindre. Que l'additif inhibiteur de corrosion soit organique ou inorganique, son utilisation contribue à complexifier le procédé de désacidification et les coûts opératoires, notamment parce qu'il est devient nécessaire de procéder à des analyses régulières de la teneur en inhibiteur et de procéder à des ajouts lorsqu'on passe en dessous d'une teneur limite. Il existe donc un besoin industriel concernant des compositions de solutions absorbantes non corrosives permettant d'absorber les contaminants acides comme l'H2S, le CO2 ou encore le COS par exemple dans des gaz à basse et haute pression. Un besoin particulier d'un tel développement porte sur les environnements sous faible pression partielle de gaz acide, comme par exemple dans le captage du CO2 en postcombustion, nécessitant une solution absorbante très réactive et donc généralement très corrosive, par exemple les environnements sous faible pression partielle de gaz acide tel que dans le captage du CO2 en post-combustion.
Objectifs et résumé de l'invention La présente invention a pour objectif de surmonter, au moins en partie, les problèmes liés à la corrosion rencontrés dans le domaine de la désacidification de gaz utilisant des solutions absorbantes aux amines et de répondre aux besoins décrits ci-5 dessus. La présente invention vise de manière générale à simplifier la mise en oeuvre du procédé de désacidification et à minimiser les couts d'investissements et d'opération. Un objectif est notamment de fournir une installation de désacidification d'effluents gazeux qui utilise un matériau peu onéreux pour la fabrication des surfaces en contact avec la 10 solution absorbante dans les équipements de l'installation, ainsi que de fournir une solution absorbante faiblement corrosive vis-à-vis des aciers faiblement alliés sans avoir recours à l'ajout dans la solution absorbante de composés inhibiteurs de corrosion tels qu'utilisés dans l'état de l'art actuel. Les inventeurs ont mis en évidence que, de façon surprenante, certains 15 composés azotés en solution aqueuse, y compris lorsque leur concentration est élevée, permettent de limiter les phénomènes de corrosion d'aciers de type faiblement allié pouvant être utilisés dans les équipements de désacidification d'un gaz, dans les conditions opératoires de mise en oeuvre de la désacidification, tout en permettant l'absorption des composés acides du gaz. 20 Dans la solution absorbante selon l'invention, ce ou ces composés particuliers constituent le composant, ou le groupe de composants, actif principal pour l'absorption des composés acides de l'effluent gazeux, en terme de capacité d'absorption et de quantité, et présentent en outre un faible pouvoir corrosif, c'est-à-dire qu'ils sont de nature à limiter la corrosion des aciers de type faiblement alliés. 25 La présente invention propose ainsi, pour atteindre au moins l'un des objectifs susvisés, parmi d'autres, d'utiliser une solution absorbante dans un procédé de désacidification d'un effluent gazeux contenant des composés acides, pour limiter la corrosion d'équipements dont les surfaces en contact avec la solution absorbante comprennent un acier faiblement allié, et pour absorber les composés acides par mise en 30 contact de la solution absorbante avec l'effluent gazeux, l'acier faiblement allié étant composé d'au moins 90 % massique de fer, de 0,01 % à 2,5 % massique de carbone, et d'au moins un élément d'addition choisi parmi l'aluminium, le chrome, le cobalt, le cuivre, le manganèse, le molybdène, le nickel, le niobium, le phosphore, le silicium, le titane, le tungstène, le vanadium, la teneur individuelle dudit au moins un élément d'addition étant inférieure à 5% massique, ladite solution comprenant de l'eau et un composé azoté répondant à la formule (I) suivante: R1 RY (I) dans laquelle : - R1 est choisi parmi un atome d'hydrogène et un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, R2 est choisi parmi : un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, un radical (CH2)tC(R7)2(CHIOH, un radical (CH2)t(CR7R8)v(CH2)'OH, avec R7 étant un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, t, u étant égal à 0 ou 1, v étant égal à 1 ou 2, et R8 étant choisi parmi un atome d'hydrogène et un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, avec la condition selon laquelle si t = 1 alors R8 est un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, et un radical -(CH2)w-O-R9, R9 étant un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone et w allant de 0 à 4. R4 et R6 sont choisi indépendamment parmi : - un atome d'hydrogène, - un groupe hydroxyle OH, - un groupe hydroxyméthyle CH2OH, - un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, - un radical de formule (CH2),, N/ \0 \ / avec n allant de 0 à 4, R4 K( __....--R5 R6 R3 - un radical de formule / N (CH2)n / \N(CH2)p CH3 \ avec n allant de 0 à 4 et p étant égal à 0 ou 1, - un radical de formule 0 (CH2)q-0-(CH2)q avec R10 et R11 étant choisi indépendamment égal à un radical alkyle à une atome de carbone ou un radical alkyle à deux atomes de carbone, et q étant égal à 2 ou 3, et - un radical -CH2-0-(CH2)r-N(CH3)2 avec r étant égal à 2 ou 3 - R3 et R5 sont choisi indépendamment parmi un atome d'hydrogène et un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone. Selon un mode de réalisation de l'invention, le composé azoté est choisi : - dans le groupe constitué par les di-(hydroxyalkyl)-monoamines répondant à la formule (II) suivante : R13\ /R14 R12 CH 3\ /CH3 CH3 HO(CH2)6 C-(CH2)/\(CH2)/ cICH 2bDOH dans laquelle : R12, R13, et R14 sont choisis de manière indépendante parmi un atome d'hydrogène et un groupement alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, et a, b, d, e sont égaux à 0 ou 1, la condition selon laquelle si a = 0 alors b = 1, et si d = 0 alors e = 1 étant respectée ; ou - dans le groupe constitué par les diamines répondant à la formule (III) suivante : N(R161:116)-(0H2)2-0-(CH2)r-0-(CH2)r-N(R17R18) (III) dans laquelle: - f est égal à 2 ou 3, - R15 et R16 sont choisis indépendamment comme étant chacun un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, et - R17 et R18 sont choisis indépendamment parmi un radical alkyle à une atome de carbone et un radical alkyle à deux atomes de carbone ; ou R10 R11 - dans le groupe constitué par les diamines répondant à la formule (IV) suivante : N(CH3)2-(CH2)g- O -( CH2)3 -N(R13R20) (IV) dans laquelle: - g est égal à 2 ou 3, et - R19 et R20 sont choisis indépendamment parmi un radical alkyle à une atome de carbone et un radical alkyle à deux atomes de carbone ; ou - dans le groupe constitué par les alkylaminopipérazines suivantes : o la N,4-triéthy1-1-pipérazineéthanamine r /N/\N/ \N\/ o la N,N,4-triméthy1-1-pipérazinepropanamine /N\/N N / \/ ; ou - dans le groupe constitué par les 4-(aminoéthyl)-morpholines tertiaires suivantes : o la N-méthyl-N-isopropyl-4-morpholinoéthanamine Omo/ , et o la méthyl-N-terbutyl-4-morpholinoéthanamine ; OU - comme étant la 3-[(2-hydroxyéthyl)méthylamino]-2-butanol Hozi'l0H ; ou - comme étant la 2-[(3-méthoxypropyl)méthylamino]-éthanol 0 N OH De préférence, le composé azoté est choisi dans le groupe constitué par : la N,N,4-triméthy1-1-pipérazinepropanamine ; la 1,2-Bis(diméthylaminoéthoxy)éthane ; la 2-[(2-hydroxyéthyl)amino]-2-méthy1-1-propanol ; la 2-[(2-hydroxypropyl)amino]-2-méthy1-1-propanol. Selon l'invention, la solution peut comporter une fraction massique dudit au moins un composé azoté comprise entre 10 % et 60 % en poids de la solution absorbante, et une fraction massique d'eau comprise entre 10 % et 90 % poids de la solution absorbante, la somme des fractions massiques d'eau et dudit au moins un composé azoté étant supérieure ou égale à 50 `Vo. Selon un mode de réalisation de l'invention, la solution absorbante comporte en outre une quantité non nulle et inférieure ou égale à 15 % poids, de préférence entre 0,5 (3/0 poids et 10 % poids, bornes comprises, d'au moins un composé azoté supplémentaire comprenant une fonction amine primaire ou secondaire utilisé en tant que composé activateur. De préférence, ledit au moins un composé activateur est choisi dans le groupe 20 constitué par : - la Monoéthanolamine ; - la N-butyléthanolamine ; - l'aminoéthyléthanolamine ; - la diglycolamine ; 25 - la pipérazine ; - la 1-Méthylpipérazine ; - la 2-Méthylpipérazine ; - la N-(2-hydroxyéthyl)pipérazine ; - la N-(2-aminoéthyl)Pipérazine ; 30 - la morpholine ; - la 3-(méthylamino)propylamine ; - la 1,6-hexanediamine et tous ses dérivés diversement N-alkylés tels par exemple la N,N'-diméthy1-1,6-hexanediamine, la N-méthy1-1,6-hexanediamine ou la N,N,N'-triméthyl-1 ,6-hexanediamine.
L'absorption des composés acides est de préférence réalisée à une pression comprise entre 1 bar et 120 bar, et à une température comprise entre 20°C et 100°C. L'effluent gazeux peut être choisi parmi le gaz naturel, les gaz de synthèse, les fumées de combustion, les gaz de raffinerie, les gaz acides issus d'une unité aux amines, les gaz issus d'une unité de réduction en queue du procédé Claus, les gaz de 10 fermentation de biomasse, les gaz de cimenterie, les fumées d'incinérateur. L'utilisation selon l'invention peut permettre d'éliminer le CO2 contenu dans une fumée de combustion. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la 15 description qui suit d'exemples de réalisations particuliers de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, la description étant faite en référence à la figure annexée décrite ci-après. La figure 1 représente un schéma de principe d'un procédé de désacidification 20 d'un effluent gazeux permettant la mise en oeuvre de l'invention. Description de l'invention La présente invention propose d'utiliser une solution absorbante comprenant de l'eau et au moins un composé azoté répondant à la formule (I) ci-dessous pour limiter la 25 corrosion d'équipements dont les surfaces en contact avec ladite solution absorbante comprennent un acier faiblement allié, et pour absorber les composés acides d'un effluent gazeux par mise en contact de la solution absorbante avec l'effluent gazeux. Les composés acides de l'effluent gazeux appartiennent à un groupe comportant le CO2 et l'H2S. 30 La formule (I) est la suivante: RY R6 R3 R1 R4 1\1'............______,....--R5 (I) Dans cette formule (I) : - R1 est choisi parmi un atome d'hydrogène et un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, R2 est choisi parmi : un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone , un radical (CH2)tC(R7)2(CH2)'OH, un radical (CH2)t(CR7R8),(CH2)'OH, avec R7 étant un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, t, u étant égal à 0 ou 1, v étant égal à 1 ou 2, et R8 étant choisi parmi un atome d'hydrogène et un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, avec la condition selon laquelle si t = 1 alors R8 est un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, un radical -(CH2)w-O-R9, R9 étant un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone et w allant de 0 à 4. R4 et R6 sont choisi indépendamment parmi : - un atome d'hydrogène, - un groupe hydroxyle OH, - un groupe hydroxyméthyle CH2OH, - un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, - un radical de formule (CH2)n N/ \0 \ / avec n allant de 0 à 4, - un radical de formule (CH2)n N/ \ \N (CH2)p CH325 avec n allant de 0 à 4 et p étant égal à 0 ou 1, - un radical de formule 0 (CH2)q0(CH2)q avec R10 et R11 étant choisi indépendamment égal à un radical alkyle à un atome de carbone ou un radical alkyle à deux atomes de carbone, et q étant égal à 2 ou 3, un radical -CH2-0-(CH2)r-N(CH3)2 avec r étant égal à 2 ou 3 - R3 et R5 sont choisi indépendamment parmi un atome d'hydrogène et un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone.
Composition des surfaces des équipements en contact avec la solution absorbante Selon l'invention, les équipements dont les surfaces sont amenées à être en contact avec la solution absorbante sont composées principalement d'acier de type faiblement allié. Dans la présente description, on entend par un acier faiblement allié un acier composé majoritairement de fer, en particulier d'au moins 90 % massique de fer, de 0,01 (3/0 à 2,5 % massique de carbone, et d'au moins un élément d'addition choisi parmi l'aluminium, le chrome, le cobalt, le cuivre, le manganèse, le molybdène, le nickel, le niobium, le phosphore, le silicium, le titane, le tungstène, le vanadium, la teneur individuelle dudit au moins un élément d'addition étant inférieure à 5% massique. Cette définition n'exclue pas la présence d'autres éléments dans la limite de 1 % massique. On peut par exemple citer les aciers faiblement alliés référencés AISI 1020, 1018, 1038 comme pouvant être mis en oeuvre dans l'invention. Les aciers référencés avec le sigle AISI correspondent à des aciers dont la composition est définie par l'American Iran and Steel Institute, les valeurs des éléments pouvant légèrement varier autour des gammes de valeurs généralement définies par l'AISI et inclure d'autres éléments en traces. De manière générale, les aciers sont des alliages de fer comportant moins de 2,5% massique de carbone.
L'acier AISI 1018 comporte en pourcentage massique : C (carbone) entre 0,15% et 0,20%, Mn (Manganèse) entre 0,60% et 0,90%, R10 R11 P (Phosphore) inférieur à 0,04%, S (soufre) inférieur à 0,05%, le reste étant du Fe (fer). Un exemple de composition en pourcentage massique pour un acier faiblement allié de type 1018 tel que testé dans les exemples donnés ci-dessous est le suivant: C (carbone): 0,17%, Mn (manganèse): 0,75%, Cr (chrome): 0, 01% Si (silicium): 0, 01% Ni (nickel): 0, 01% S (soufre): 0,003%, Mo (molybdène) inférieur à 0,005%, le reste étant du Fe (fer). Les équipements concernés sont, de manière non limitative, les enceintes 15 (colonnes) d'absorption et de régénération où une mise en contact gaz/liquide est réalisée, les conduits reliant les différents éléments de l'installation, les éléments positionnés à l'intérieur des enceintes tels que des plateaux, des garnissages structurés ou vrac, les échangeurs, les corps de pompes et de vannes, les bacs de stockage. Selon l'invention, les équipements comportent des surfaces majoritairement 20 composées d'acier de ce type, ce qui n'exclut toutefois pas la présence d'autres matériaux utilisés pour la fabrication de tels équipements. Selon l'invention, il est ainsi possible de limiter la corrosion d'aciers faiblement alliés sans utiliser d'additifs inhibiteur de corrosion tels que proposés dans l'art antérieur, 25 qui sont employés uniquement pour inhiber la corrosion et qui viennent généralement complexifier la mise en oeuvre du procédé de désacidification et alourdir le coûts d'investissement et d'opération. L'utilisation d'une solution absorbante selon l'invention permet également d'éviter un surcoût lié à l'emploi d'acier inoxydable pour fabriquer les équipements de l'installation 30 de désacidification. Selon l'invention, la solution absorbante présente un faible pouvoir corrosif vis-à-vis des aciers faiblement alliés. L'utilisation d'une telle solution absorbante permet donc une limitation de la corrosion de ces types d'aciers, qui peut se traduire par une limitation de la vitesse de corrosion de l'acier faiblement allié. Les techniques électrochimiques permettant d'évaluer la corrosivité d'un électrolyte vis-à-vis d'un métal sont bien connues de l'homme du métier, et une vitesse de corrosion peut être calculée à partir de tests basés sur ces techniques. Des exemples de tests électrochimiques sont décrits plus loin et illustrent les faibles vitesses de corrosion atteintes sur certains aciers de type faiblement allié grâce à l'utilisation de solution absorbante selon l'invention. Selon l'invention, la vitesse de corrosion de l'acier faiblement allié est par exemple inférieure ou égale à 100 µm/an, de préférence inférieure ou égale à 50 µm/an, plus préférentiellement inférieure ou égale à 30 µm/an, encore plus préférentiellement inférieure ou égale à 20 µm/an, et encore plus préférentiellement inférieure ou égale à 10 µm/an, dans les conditions opératoires du procédé de désacidification. Composition de la solution absorbante La solution absorbante comprend de l'eau et au moins un composé azoté selon la formule (I) ci-dessus. Les composés azotés selon cette formule (I) permettent de fournir, lorsqu'il sont mis en solution avec de l'eau, une solution absorbante qui présente étonnamment un pouvoir corrosif très faible vis-à-vis des aciers faiblement alliés. Ce caractère faiblement corrosif permet à ces composés particuliers, constituant l'agent absorbant principal de la solution, de limiter la corrosion des surfaces en acier faiblement allié avec lesquelles la solution est mise en contact lors du procédé de désacidification. Le ou les composé(s) azoté(s) selon la formule générale (I) peuvent être en concentration variable dans la solution absorbante, par exemple comprise entre 10 % et 60 % poids, de préférence entre 20 % et 60 % poids, encore plus préférentiellement entre 25 % et 60 % poids, et encore plus préférentiellement entre 30 % et 60 % poids, bornes incluses. La solution absorbante peut contenir entre 10 % et 90 % poids d'eau, de préférence entre 25 % et 80 % poids d'eau, plus préférentiellement entre 30 % et 70 (3/0 30 poids d'eau, et encore plus préférentiellement entre 40 % et 70 % poids d'eau, bornes incluses.
La solution absorbante peut en outre comprendre d'autres composés, par exemple un composé ou plusieurs composés activateurs tels que décrits plus loin, ou un solvant physique. La somme des fractions massiques exprimées en % poids des différents 5 composés de la solution absorbante est égale à 100 % en poids de la solution absorbante. L'eau et le ou les composés azotés selon la formule (I) constituent avantageusement la majeure partie en poids de la solution absorbante. La somme des fractions massiques d'eau et des composé azotés selon la formule (I) peut être 10 supérieure ou égale à 50 %, de manière préférée être supérieure ou égale à 85 %, et encore plus préférentiellement être supérieure ou égale à 90 `Vo. La présente invention a pour avantage d'autoriser une concentration élevée du composé azoté selon la formule (I) dans la solution absorbante, ce qui peut être particulièrement utile dans les applications où les effluents gazeux comprennent un part 15 importante de CO2 nécessitant une solution absorbante très réactive, comme dans le cas du captage de CO2 dans une fumée de combustion ou d'un gaz naturel riche en 002. Parmi les composés azotés répondant à la formule (I), on peut choisir un composé azoté dans le groupe constitué par les composés et les familles de composés 20 répondant aux formules (II), (III) et (IV) ci- après. Le composé azoté selon l'invention peut répondre à la formule (II) suivante: R13, R14 R12 CH3\ /CH3 1\ç(r.1.4 - \ irp n14 HO(CH2,, 25 (Il) dans laquelle : R12, R13, et R14 sont choisis de manière indépendante parmi un atome d'hydrogène et un groupement alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, et a, b, d, e étant égal à 0 ou 1, avec la condition selon laquelle si a = 0 alors b = 1, 30 et si d = 0 alors e = 1.
Selon l'invention, un composé azoté préféré répondant à cette formule (II) peut - le 2-[(2-hydroxyéthyl)amino]-2-méthy1-1 -propanol H HO N OH le 2-[(2-hydroxypropyl)amino]-2-méthy1-1 -propanol H H0 N OH Le composé azoté selon l'invention peut répondre à la formule (III) suivante: N(R15R16)-(CH2)2-0-(CH2)f-0-(CH2)f-N(R17R18) (III) 10 dans laquelle: - f est égal à 2 ou 3, - R15 et R16 sont choisis indépendamment comme étant chacun un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, et - R17 et R18 sont choisis indépendamment parmi un radical alkyle à une atome de 15 carbone et un radical alkyle à deux atomes de carbone. Selon l'invention, un composé azoté préféré répondant à cette formule (III) est la la 1,2-Bis(diméthylaminoéthoxy)éthane. Le composé azoté selon l'invention peut répondre à la formule (IV) suivante: N(CH3)2-(CH2)g- O -( CH2)3 -N(R13R20) (IV) dans laquelle: - g est égal à 2 ou 3, et - R19 et R20 sont choisis indépendamment parmi un radical alkyle à une atome de carbone et un radical alkyle à deux atomes de carbone. Le composé azoté selon l'invention peut également être l'une des deux alkylaminopipérazines suivantes : - la N,N,4-triéthy1-1-pipérazineéthanamine 20 25 être :5 r Nom/ N\/ ................,...N...............'. - la N,N,4-triméthy1-1-pipérazinepropanamine rNN N, I / v Le composé azoté selon l'invention peut également être l'une des deux 4- (aminoéthyl)-morpholines tertiaires encombrées suivantes : - la N-méthyl-N-isopropyl-4-morpholinoéthanamine , et - la -méthyl-N-terbutyl-4-morpholinoéthanamine 0 Le composé azoté selon l'invention peut également être la 3-[(215 hydroxyéthyl)méthylamino]-2-butanol qui est être une monoamine di-(hydroxyalkyl) tertiaire. H V/N OH Le composé azoté selon l'invention peut également être la 2-[(320 méthoxypropyl)méthylamino]-éthanol appartenant à la famille des famille des 3- alcoxypropylam ines. 0 OH Selon l'invention, le composé azoté est de préférence choisi parmi les composés suivants, cités à titre d'exemple non limitatifs de la formule générale (I) : la N,N,4-triméthy1-1-pipérazinepropanamine; la 1,2-Bis(diméthylaminoéthoxy)éthane; la 2-[(2-hydroxyéthyl)amino]-2-méthy1-1-propanol ; la 2-[(2-hydroxypropyl)amino]-2-méthy1-1-propanol.
Dans un mode de réalisation préféré, la solution absorbante comporte en outre, en plus du composé azoté selon la formule générale (I), au moins un composé azoté supplémentaire utilisé en tant que composé activateur jusqu'à une concentration inférieure ou égale à 15 % poids, de préférence inférieure ou égale à 10 % poids, de préférence inférieure ou égale à 8 % poids dudit composé activateur. De préférence, la solution absorbante comporte au moins 0,5 % poids dudit composé activateur, et de manière plus préférée au moins 2 % poids, voire au moins 3% poids. Ce composé azoté activateur contient au moins une fonction amine primaire ou secondaire. Ledit composé permet d'accélérer la cinétique réactionnelle, en particulier la cinétique d'absorption du COS et du CO2 contenu dans le gaz à traiter.
Le composé activateur et sa concentration dans la solution absorbante sont tels qu'ils n'augmentent pas significativement le pouvoir de corrosion de la solution absorbante, c'est-à-dire qu'ils ne modifient pas le comportement faiblement corrosif de la solution absorbante. Une liste non exhaustive de composés contenant au moins une fonction amine 25 primaire ou secondaire qui peuvent être utilisés comme composé activateur est donnée ci-dessous : - la Monoéthanolamine ; - la N-butyléthanolamine ; - l'aminoéthyléthanolamine ; 30 - la diglycolamine ; - la pipérazine ; - la 1-Méthylpipérazine ; - la 2-Méthylpipérazine ; - la N-(2-hydroxyéthyl)pipérazine ; - la N-(2-aminoéthyl)Pipérazine ; - la morpholine ; - la 3-(méthylamino)propylamine ; - la 1,6-hexanediamine et tous ses dérivés diversement N-alkylés tels par exemple la N,N'-diméthyl-1,6-hexanediamine, la N-méthy1-1,6-hexanediamine ou la N,N,N'-triméthyl-1 ,6-hexanediamine.
Plus préférentiellement, la solution absorbante comprend un composé activateur choisi dans le groupe constitué par: - la pipérazine ; - la 1-Méthylpipérazine ; - la 2-Méthylpipérazine ; - la N-(2-hydroxyéthyl)pipérazine ; - la 1,6-hexanediamine et tous ses dérivés diversement N-alkylés tels par exemple la N,N'-diméthy1-1,6-hexanediamine, la N-méthy1-1,6-hexanediamine ou la N,N,N'-triméthyl-1 ,6-hexanediamine.
Selon l'invention, les diverses proportions massiques mentionnées des composés azotés dans la solution absorbante ne modifient pas le comportement faiblement corrosif de la solution absorbante vis-à-vis des aciers faiblement alliés des surfaces avec lesquelles elle est en contact.
Procédé de désacidification d'un effluent gazeux La désacidification d'un effluent gazeux mettant en oeuvre l'invention est réalisée de façon schématique en effectuant une étape d'absorption suivie d'une étape de régénération, par exemple tel que représenté par la figure 1. En référence à la figure 1, l'installation de désacidification comprend une colonne d'absorption Cl munie de moyen de mise en contact entre gaz et liquide, par exemple un garnissage vrac, un garnissage structuré ou des plateaux. L'effluent gazeux à traiter est acheminé par une conduite 1 débouchant au fond de la colonne Cl. Une conduite 4 permet l'introduction de la solution absorbante en tête de la colonne Cl. Une conduite 2 permet l'évacuation du gaz traité (désacidifié), et une conduite 3 permet d'acheminer la solution absorbante enrichie en composés acides suite à l'absorption vers une colonne de régénération C2. Cette colonne de régénération C2 est équipée d'internes de mise en contact entre gaz et liquide, par exemple des plateaux, des garnissages vrac ou structurés. Le fond de la colonne C2 est équipée d'un rebouilleur R1 qui apporte la chaleur nécessaire à la régénération en vaporisant une fraction de la solution absorbante. La solution enrichie en composés acides est introduite en tête de la colonne de régénération C2 par une conduite 5. Une conduite 7 permet d'évacuer au sommet de la colonne C2 le gaz enrichi en composés acides libérés lors de la régénération, et une conduite 6 disposée au fond de la colonne C2 permet d'envoyer la solution absorbante régénérée vers la colonne d'absorption C1. Un échangeur de chaleur El permet de récupérer la chaleur de la solution absorbante régénérée issue de la colonne C2 pour chauffer la solution absorbante enrichie en composés acides sortant de la colonne d'absorption C1.
L'étape d'absorption consiste à mettre en contact l'effluent gazeux arrivant par la conduite 1 avec la solution absorbante arrivant par la conduite 4. Lors du contact, les fonctions amines des composés azotés selon la formule générale (I) de la solution absorbante réagissent avec les composés acides contenus dans l'effluent de manière à obtenir un effluent gazeux appauvri en composés acides qui est évacué par la conduite 2 en tête de la colonne Cl et une solution absorbante enrichie en composés acides évacuée par la conduite 3 en fond de la colonne Cl pour être régénérée. L'étape d'absorption des composés acides peut être réalisée à une pression dans la colonne Cl comprise entre 1 bar et 120 bar, de préférence entre 20 bar et 100 bar pour le traitement d'un gaz naturel, de préférence entre 1 bar et 3 bar pour le traitement des fumées industrielles, et à une température dans la colonne Cl comprise entre 20 °C et 100 °C, préférentiellement comprise entre 30 °C et 90 °C. L'étape de régénération consiste notamment à chauffer et, éventuellement à détendre, la solution absorbante enrichie en composés acides afin de libérer les composés acides sous forme gazeuse. La solution absorbante enrichie en composés acides sortant de la colonne Cl est introduite dans l'échangeur de chaleur E1, où elle est réchauffée par le flux circulant dans la conduite 6 en provenance de la colonne de régénération C2. La solution réchauffée en sortie de El est introduite dans la colonne de régénération C2 par la conduite 5.
Dans la colonne de régénération C2, sous l'effet de la mise en contact de la solution absorbante arrivant par la conduite 5 avec la vapeur produite par le rebouilleur, les composés acides sont libérés sous forme gazeuse et évacués en tête de colonne C2 par la conduite 7. La solution absorbante régénérée, c'est-à-dire appauvrie en composés acides, est évacuée par la conduite 6 et est refroidie dans E1, puis recyclée dans la colonne d'absorption Cl par la conduite 4. L'étape de régénération du procédé selon l'invention peut être réalisée par régénération thermique, éventuellement complétée par une ou plusieurs étapes de détente.
La régénération peut être effectuée à une pression dans la colonne C2 comprise entre 1 bar et 5 bar, voire jusqu'à 10 bar et à une température dans la colonne C2 comprise entre 100°C et 180°C, de préférence comprise entre 110°C et 170°C, plus préférentiellement entre 120°C et 140°C.
Nature des effluents gazeux à traiter par le procédé selon l'invention Les solutions absorbantes faiblement corrosives selon l'invention peuvent être mises en oeuvre pour désacidifier les effluents gazeux suivants : le gaz naturel, les gaz de synthèse, les fumées de combustion, les gaz de raffinerie, les gaz acides issus d'une unité aux amines, les gaz issus d'une unité de réduction en queue du procédé Claus, les gaz de fermentation de biomasse, les gaz de cimenterie, les fumées d'incinérateur. Ces effluents gazeux contiennent un ou plusieurs des composés acides suivants : le 002, l'H2S, des mercaptans, du COS, du CS2, le SO2. L'utilisation de la solution absorbante selon l'invention peut par exemple être mise en oeuvre pour traiter des effluents gazeux comprenant entre 0,1 % et 70 % en 25 volume de 002. La pression des effluents gazeux desquels on souhaite éliminer les composés acides peut être comprise entre 1 bar et 120 bar. Les effluents gazeux à traiter peuvent contenir de l'H2S, par exemple dans une teneur comprise entre 10 ppm et 40 % en volume. 30 L'utilisation de solutions absorbantes selon l'invention est particulièrement bien adaptée à la désacidification d'effluents gazeux avec des faibles pressions partielles de gaz acides, comme le captage de CO2 contenu dans les fumées de combustion. En effet, la présente invention permet d'utiliser les composés azotés décrits à de fortes concentrations dans la solution absorbante, ce qui est généralement requis dans les applications de captage de CO2 dans les fumées de combustion nécessitant un solvant très réactif. Les fumées de combustion sont produites notamment par la combustion d'hydrocarbures, de biogaz, de charbon dans une chaudière ou pour une turbine à gaz de combustion, par exemple dans le but de produire de l'électricité. Ces fumées ont généralement une température comprise entre 20 et 60°C, une pression comprise entre 1 et 5 bar et peuvent comporter entre 50 et 80 % d'azote, entre 5 et 40 % de dioxyde de carbone, entre 1 et 20 % d'oxygène, et quelques impuretés comme des SOx et des NOx, s'ils n'ont pas été éliminés en aval du procédé de désacidification. L'utilisation d'une solution absorbante selon l'invention est en particulier bien adaptée pour absorber le CO2 contenu dans des fumées de combustion comportant une faible pression partielle de 002, par exemple une pression partielle de CO2 inférieure à 200 mbar. L'utilisation de solutions absorbantes selon l'invention peut également s'appliquer à la désacidification d'un gaz naturel, notamment pour l'élimination sélective de l'H2S d'un effluent gazeux comportant de l'H2S et du 002. Le gaz naturel est constitué majoritairement d'hydrocarbures gazeux, mais peut contenir plusieurs des composés acides suivants : le 002, l'H2S, des mercaptans, du COS, du CS2. La teneur de ces composés acides est très variable et peut aller jusqu'à 70 % en volume pour le CO2 et 40 (3/0 en volume pour l'H2S. La température du gaz naturel peut être comprise entre 20°C et 100°C. La pression du gaz naturel à traiter peut être comprise entre 10 et 120 bar. L'invention peut être mise en oeuvre pour atteindre des spécifications généralement imposées sur le gaz désacidifié, qui sont moins de 2% de 002, voire moins de 50 ppm de CO2 pour réaliser ensuite une liquéfaction du gaz naturel et moins de 4 ppm d'H2S, et moins de 50 ppm , voire moins de 10 ppm , volume de soufre total.
Exemples Les exemples suivants illustrent le faible pouvoir corrosif des solutions absorbantes comprenant les composés azotés décrits, utilisées pour limiter la corrosion des aciers faiblement alliés dans un procédé de désacidification d'un gaz.
Les techniques électrochimiques permettent d'évaluer la corrosivité d'un électrolyte vis-à-vis d'un métal. Un première série d'essais selon une première séquence de réalisation décrite ci-après est réalisée dans le cas où l'effluent gazeux ne contient que du 002. Les exemples 1 à 3 ci-dessous correspondent à trois solutions absorbantes testées dans cette première série d'essais. Une deuxième série d'essais selon une deuxième séquence de réalisation est réalisée pour le cas où l'effluent gazeux contient du CO2 et de l'H2S. Les exemples 5 à 11 5 ci-dessous correspondent à 7 solutions absorbantes testées dans cette deuxième série d'essais. Pour chaque série d'essais, on teste des solutions absorbantes selon l'invention et selon l'art antérieur à titre comparatif. 10 Exemples pour un effluent gazeux ne contenant que du CO2 Pour la première série d'essais, on équipe un réacteur en verre double paroi de 500 ml d'un réfrigérant, d'une arrivée de CO2 constituée d'un tube de verre équipé d'un fritté, d'une sortie de gaz, d'une électrode de référence Ag-AgCI et d'une contre électrode de platine. On introduit ensuite 400 ml de solution absorbante qui va constituer le 15 mélange de désacidification. On fixe un débit de CO2 à 10 ml/min qui vient barboter dans la solution jusqu'à saturation en gaz. On porte la solution à 80 °C. On met en place dans le milieu un barreau d'acier de type AISI 1018 préalablement poli, rincé à l'acétone et séché à l'air chaud d'une surface de 10,2 cm2 qui constitue l'électrode de travail. La caractérisation électrochimique est effectuée à l'aide d'un appareil BIOLOGIC de type 20 VMP2. La séquence d'analyse comprend une phase d'abandon pendant laquelle on va enregistrer la variation du potentiel de corrosion, également désigné potentiel d'abandon (Eoc), qui se stabilise après 1 heure. La séquence de polarisation anodique (de 0 V/Eoc à +1 V/Ag-AgCI à une vitesse de balayage de 10 mV/min) permet ensuite de déterminer un courant et une vitesse de corrosion après le tracé des courbes de Tafel comme décrit par 25 exemple dans le document ASTM G3-89 (2004). La composition en pourcentage massique de l'acier faiblement allié de type 1018 testé est le suivant: C (carbone): 0,17%, Mn (manganèse): 0,75%, 30 Cr (chrome): 0, 01% Si (silicium): 0, 01% Ni (nickel): 0, 01% S (soufre): 0,003%, Mo (molybdène) inférieur à 0,005%, le reste étant du Fe (fer). Exemple 1 On prépare une solution constituée de 180 g de MDEA (Méthyl diéthanolamine- 99 % Acros Organics), et de 220 g d'eau désionsisée. La solution est introduite dans le réacteur et étudiée par électrochimie. Exemple 2 On prépare une solution constituée de 160 g MDEA (Méthyl diéthanolamine- 99 (3/0 Acros Organics), 26,8 g de pipérazine (99 % Acros Organics) et de 213,2 g d'eau désionsisée. La solution est introduite dans le réacteur et étudiée par électrochimie. Exemple 3 On prépare une solution constituée de 156 g de DMAE (1,2- bis(diméthylaminoéthoxy)éthane), 26,8g de pipérazine ( 99 % Acros Organics) et de 217,2 g d'eau désionsisée. La solution est introduite dans le réacteur et étudiée par électrochimie.
Le tableau 1 détaille les résultats des analyses de la première série d'essais effectués pour comparer le pouvoir corrosif des différentes solutions d'amines en contact avec l'acier faiblement allié AISI 1018. Exemple Amine 1 Amine 2 Potentiel de Vitesse de corrosion corrosion (Eoc / V) Vcorr(gm/an) 1 MDEA -0,829 350 (à titre comparatif) 2 MDEA pipérazine -0,811 530 (à titre comparatif) 3 DMAE pipérazine -0,342 4 Tableau 1 Les résultats du tableau 1 montrent le faible pouvoir de corrosion de la solution absorbante selon l'exemple 3 vis-à-vis de l'acier AISI 1018, se traduisant par une très faible vitesse de corrosion, comparativement aux autres solutions absorbantes.
Exem les -our un effluent -azeux contenant du CO et de l'H2S Pour la deuxième série d'essais, on équipe un réacteur en verre double paroi de 500 ml d'un réfrigérant, d'une arrivée de mélange de gaz contenant du CO2 et 500 ppm en volume d'H2S constituée d'un tube de verre équipé d'un fritté, d'une sortie de gaz, d'une électrode de référence Ag-AgCI et d'une contre électrode de platine. On introduit ensuite 400 ml de solution absorbante qui va constituer le mélange de désacidification. On fixe le débit d'un mélange de gaz constitué de CO2 et de 500 ppm d'H2S à 10 ml/min qui vient barboter dans la solution jusqu'à saturation en gaz. On porte la solution à 80 °C. On met en place dans le milieu un barreau d'acier de type AISI 1018 préalablement poli, rincé à l'acétone et séché à l'air chaud d'une surface de 10,2 cm2 qui constitue l'électrode de travail. La caractérisation électrochimique est effectuée comme indiqué dans les exemples précédents. La composition de l'acier testé est également la même que dans la première série d'essais. Le tableau 2 ci-dessous indique les proportions massiques des composés 20 utilisés dans les solutions absorbantes des exemples 4 à 10. Exemple Fraction massique (%) des constituants de la solution absorbante Eau DEA MEA Pz Ami Am2 Am3 Am4 désionisée 4 55 45 0 0 0 0 0 0 5 55 0 45 0 0 0 0 0 6 53 0 40 7 0 0 0 0 7 54,3 0 0 6,7 0 0 0 39 8 54 0 0 7 0 39 0 0 9 54,3 0 0 6,7 0 0 39 0 10 63,3 0 0 6,7 30 0 0 0 Tableau 2 Dans le tableau 2 : Pz est la pipérazine, Am1 est la N,N,4-triméthy1-1-pipérazinepropanamine, Am2 est la 1,2-Bis(diméthylaminoéthoxy)éthane, Am3 est la 2-[(2-hydroxyéthyl)amino]-2-méthy1-1-propanol, et Am4 est la 2-[(2-hydroxpropyl)amino]-2-méthy1-1-propanol. Le tableau 3 ci-dessous détaille les résultats des analyses de la deuxième série d'essais effectués pour comparer le pouvoir corrosif des différentes solutions d'amines en contact avec l'acier faiblement allié AISI 1018. Exemple Potentiel de Vitesse de corrosion corrosion (Eoc / V) Vcorr(gm/an) 4 -0,825 198 -0,829 175 6 -0,820 116 7 -0,780 23 8 -0,680 9 9 -0,697 6 -0,517 2 Tableau 3 Les résultats du tableau 3 montrent encore une fois le faible pouvoir de corrosif des solutions absorbantes selon l'invention (exemples 7 à 10) vis-à-vis de l'acier AISI 15 1018 dans le cadre de l'absorption de CO2 et d'H2S, se traduisant par une très faible vitesse de corrosion, comparativement aux autres solutions absorbantes. 5 10
Claims (9)
- REVENDICATIONS1. Utilisation d'une solution absorbante dans un procédé de désacidification d'un effluent gazeux contenant des composés acides, pour limiter la corrosion d'équipements dont les surfaces en contact avec ladite solution absorbante comprennent un acier faiblement allié, et pour absorber les composés acides par mise en contact de ladite solution absorbante avec ledit effluent gazeux, l'acier faiblement allié étant composé d'au moins 90 % massique de fer, de 0,01 % à 2,5 % massique de carbone, et d'au moins un élément d'addition choisi parmi l'aluminium, le chrome, le cobalt, le cuivre, le manganèse, le molybdène, le nickel, le niobium, le phosphore, le silicium, le titane, le tungstène, le vanadium, la teneur individuelle dudit au moins un élément d'addition étant inférieure à 5% massique, et ladite solution comprenant de l'eau et un composé azoté répondant à la formule générale (I ) suivante: R1 R4 RY NI _...--R5 R6 R3 (I) dans laquelle : - R1 est choisi parmi un atome d'hydrogène et un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, R2 est choisi parmi : 20 - un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, - un radical (CH2)tC(R7)2(CH2)'OH, - un radical (CH2)t(CR,R$),(CH2)'OH, avec R7 étant un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, 25 t, u étant égal à 0 ou 1, v étant égal à 1 ou 2, et R8 étant choisi parmi un atome d'hydrogène et un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, avec la condition selon laquelle si t = 1 alors R8 est un radical alkyle comportant de 1 à 4 30 atomes de carbone, et15- un radical -(CH2)w-O-R3, R9 étant un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone et w allant de 0 à 4. - R4 et R6 sont choisi indépendamment parmi : - un atome d'hydrogène, - un groupe hydroxyle OH, - un groupe hydroxyméthyle CH2OH, - un radical alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, - un radical de formule (CH2)n N/ / avec n allant de 0 à 4, - un radical de formule (CHOn \N (CH2)p CH3 N avec n allant de 0 à 4 et p étant égal à 0 ou 1, - un radical de formule 0 (CH2)q-0-(CH2)q avec R10 et R11 étant choisi indépendamment égal à un radical alkyle à une atome de carbone ou un radical alkyle à deux atomes de carbone, et q étant égal à 2 ou 3, et - un radical -CH2-0-(CH2)r-N(CH3)2 avec r étant égal à 2 ou 3 - R3 et R5 sont choisi indépendamment parmi un atome d'hydrogène et un radical 20 alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone.
- 2. Utilisation selon la revendication 1, dans laquelle le composé azoté est choisi : - dans le groupe constitué par les di-(hydroxyalkyl)-monoamines répondant à la 25 formule (Il) suivante : R13. R14 R12CH3,; / CH3 HO(CH2)6 (CE12)d I\Ç C (CH2)a (CH2)b0H dans laquelle : R10 R11R12, R13, et R14 sont choisis de manière indépendante parmi un atome d'hydrogène et un groupement alkyle comportant de 1 à 4 atomes de carbone, et a, b, d, e sont égaux à 0 ou 1, la condition selon laquelle si a = 0 alors b = 1, et si d = 0 alors e = 1 étant respectée ; ou - dans le groupe constitué par les diamines répondant à la formule (III) suivante : N(R15R16)-(CH2)2-0-(CH2),-0-(CH2)f-N(R17R18) (III) dans laquelle: - f est égal à 2 ou 3, - R15 et R16 sont choisis indépendamment comme étant chacun un radical alkyle 10 comportant de 1 à 4 atomes de carbone, et - R17 et R18 sont choisis indépendamment parmi un radical alkyle à une atome de carbone et un radical alkyle à deux atomes de carbone ; ou - dans le groupe constitué par les diamines répondant à la formule (IV) suivante : N(CH3)2-(CH2)g- O -( CH2)3 -N(R19R20) (IV) 15 dans laquelle: - g est égal à 2 ou 3, et - R19 et R20 sont choisis indépendamment parmi un radical alkyle à une atome de carbone et un radical alkyle à deux atomes de carbone ; ou - dans le groupe constitué par les alkylaminopipérazines suivantes : 20 o la N,4-triéthyl-1-pipérazineéthanamine r Nom/ N\/ ....,.......,,'N'...........,... o la N,N,4-triméthy1-1-pipérazinepropanamine NN N_ / v - dans le groupe constitué par les 4-(aminoéthyl)-morpholines tertiaires suivantes : 25 o la N-méthyl-N-isopropyl-4-morpholinoéthanamine Omo/ , et ; ouo la méthyl-N-terbutyl-4-morpholinoéthanamine /1\1\/ ; 0 U 0/ - comme étant la
- 3-[(2-hydroxyéthyl)méthylamino]-2-butanol H 0,1'10H ; ou - comme étant a 2-[(3-méthoxypropyl)méthylamino]-éthanol N '94::$ OH 3. Utilisation selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le composé azoté est choisi dans le groupe constitué par : la N,N,4-triméthy1-1-pipérazinepropanamine; la 1,2-Bis(diméthylaminoéthoxy)éthane; la 2-[(2-hydroxyéthyl)amino]-2-méthy1-1-propanol ; la 2-[(2-hydroxypropyl)amino]-2-méthy1-1-propanol.
- 4. Utilisation selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la solution absorbante comporte une fraction massique dudit au moins un composé azoté comprise entre 10 % et 60 % en poids de la solution absorbante, et une fraction massique d'eau comprise entre 10 % et 90 % poids de la solution absorbante, la somme des fractions massiques d'eau et dudit au moins un composé azoté étant supérieure ou égale à 50 `Vo.
- 5. Utilisation selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la solution absorbante comporte en outre une quantité non nulle et inférieure ou égale à 15 % poids, de préférence entre 0,5 % poids et 10 % poids, bornes comprises, d'au moins un composé azoté supplémentaire comprenant une fonction amine primaire ou secondaire utilisé en tant que composé activateur.
- 6. Utilisation selon la revendication 5, dans laquelle ledit au moins un composé activateur est choisi dans le groupe constitué par: - la Monoéthanolamine ; 5 - la N-butyléthanolamine ; - l'aminoéthyléthanolamine ; - la diglycolamine ; - la pipérazine ; - la 1-Méthylpipérazine ; 10 - la 2-Méthylpipérazine ; - la N-(2-hydroxyéthyl)pipérazine ; - la N-(2-aminoéthyl)Pipérazine ; - la morpholine ; - la 3-(méthylamino)propylamine ; 15 - la 1,6-hexanediamine et tous ses dérivés diversement N-alkylés tels par exemple la N,N'-diméthy1-1,6-hexanediamine, la N-méthy1-1,6-hexanediamine ou la N,N,N'-triméthyl1,6-hexanediamine.
- 7. Utilisation selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle 20 l'absorption des composés acides est réalisée à une pression comprise entre 1 bar et 120 bar, et à une température comprise entre 20°C et 100°C.
- 8. Utilisation selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'effluent gazeux est choisi parmi le gaz naturel, les gaz de synthèse, les fumées de 25 combustion, les gaz de raffinerie, les gaz acides issus d'une unité aux amines, les gaz issus d'une unité de réduction en queue du procédé Claus, les gaz de fermentation de biomasse, les gaz de cimenterie, les fumées d'incinérateur.
- 9. Utilisation selon l'une des revendications précédentes pour éliminer le CO2 30 contenu dans une fumée de combustion.
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