FR3143019A1 - Process for hydrogenating an unsaturated hydrocarbon with hydrogen - Google Patents
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Abstract
L’ invention concerne un procédé d’hydrogénation d’un hydrocarbure insaturé (103) par de l’hydrogène (102):- a) on traite l’hydrogène (101) dans une section de traitement (3a, 3b) afin d’en retirer au moins une partie d’impuretés par mise en contact de l’hydrogène avec un matériau d’adsorption de ladite impureté, pour obtenir un hydrogène traité (102),- b) on fait réagir l’hydrocarbure insaturé (103) avec l’hydrogène traité (102) en présence d’un catalyseur dans une section réactionnelle (2), afin d’obtenir un effluent (104) comprenant l’hydrocarbure hydrogéné,- c) on prélève une première portion (106) de l’effluent comprenant l’hydrocarbure hydrogéné,- d) on chauffe (9) ladite première portion d’effluent (106) jusqu’à au moins une température de désorption du matériau d’adsorption,- e) on régénère ledit matériau d’adsorption, en le mettant en contact avec la première portion de l’effluent (106) portée jusqu’à au moins la température de désorption dudit matériau d’adsorption. Figure pour l’abrégé : Fig 1The invention relates to a process for hydrogenating an unsaturated hydrocarbon (103) with hydrogen (102):- a) the hydrogen (101) is treated in a treatment section (3a, 3b) in order to remove at least a portion of impurities by bringing the hydrogen into contact with an adsorption material for said impurity, to obtain a treated hydrogen (102), - b) the unsaturated hydrocarbon (103) is reacted with the treated hydrogen (102) in the presence of a catalyst in a reaction section (2), in order to obtain an effluent (104) comprising the hydrogenated hydrocarbon, - c) a first portion (106) of the effluent comprising the hydrogenated hydrocarbon, - d) heating (9) said first portion of effluent (106) up to at least one desorption temperature of the adsorption material, - e) regenerating said adsorption material, by placing it in contact with the first portion of the effluent (106) brought up to at least the desorption temperature of said adsorption material. Figure for abstract: Fig 1
Description
La présente invention concerne un procédé d’hydrogénation d’un hydrocarbure insaturé par de l’hydrogène, notamment en vue de stocker de façon réversible et transporter plus aisément de l’hydrogène, sous forme liquide et dans des conditions, notamment de température et de pression, raisonnables, le plus souvent à température ambiante et pression atmosphérique.
Le stockage et le transport de l’hydrogène s’en trouvent facilités, si on les compare à ceux d’hydrogène à l’état liquide (à maintenir à très basse température) ou à l’état gazeux (à comprimer à des pressions élevées).
Cette technique de stockage réversible d’hydrogène par association chimique avec un composé organique fait appel à des porteurs d’hydrogène, qu’on peut désigner sous leur acronyme LOHC pour l’expression anglo-saxonne « Liquid Organic Hydrogen Carrier». Une description sommaire de cette technique est décrite dans la publication « Panorama des solutions hydrogène » publiée par France Hydrogène en novembre 2021.
Un couple de composé organique hydrogéné/déshydrogéné peut par exemple être le couple méthyl cyclohexane/toluène : L’hydrogène est stocké en réalisant l’hydrogénation du toluène en méthylcyclohexane. La réaction inverse de déshydrogénation du méthylcyclohexane en toluène permet de récupérer l’hydrogène.The present invention relates to a process for hydrogenating an unsaturated hydrocarbon with hydrogen, in particular with a view to reversibly storing and transporting hydrogen more easily, in liquid form and under conditions, in particular temperature and pressure, reasonable, most often at room temperature and atmospheric pressure.
The storage and transport of hydrogen are made easier, if we compare them to those of hydrogen in the liquid state (to be maintained at very low temperature) or in the gaseous state (to be compressed at high pressures ).
This technique for reversible storage of hydrogen by chemical association with an organic compound uses hydrogen carriers, which can be designated by their acronym LOHC for the Anglo-Saxon expression “Liquid Organic Hydrogen Carrier”. A summary description of this technique is described in the publication “Panorama of hydrogen solutions” published by France Hydrogène in November 2021.
A pair of hydrogenated/dehydrogenated organic compound can for example be the methyl cyclohexane/toluene pair: The hydrogen is stored by hydrogenating toluene into methylcyclohexane. The reverse reaction of dehydrogenation of methylcyclohexane to toluene allows hydrogen to be recovered.
On connait des techniques d’hydrogénation d’hydrocarbures insaturés : ainsi, le brevet FR2375160 décrit un procédé d’hydrogénation d’un hydrocarbure insaturé en phase liquide au moyen d’hydrogène et d’un catalyseur soluble (on parle alors de catalyse homogène). Ce catalyseur est le produit résultant de l’action d’un réducteur choisi parmi les dérivés organométalliques et les hydrures de métaux sur (a) un carboxylate d’un métal de transition (notamment un carboxylate de nickel et/ou de cobalt) et (b) un acide organique carboxylique (notamment de 6 à 25 atomes de carbone) de pKa dans l‘eau à 25°C inférieur à 7.
On connaît également du brevet EP0668257 un procédé d’hydrogénation du benzène en cyclohexane, avec un catalyseur à base de nickel.
Le brevet EP0663238 propose également une préparation d’un catalyseur en catalyse homogène liquide.
Si la réaction d’hydrogénation d’hydrocarbure est donc connue et maitrisée, elle n’est pas sans poser des contraintes sur le plan industriel, notamment quand on veut recourir à une conversion en catalyse homogène, où les catalyseurs solubles peuvent être sensibles à des impuretés des réactifs en présence, et plus particulièrement des impuretés contenant de l’oxygène contenues dans l’hydrogène, notamment des traces d’eau.
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Une première solution a été proposée dans la demande de brevet EP0031209 : l’hydrogène est purifié en le faisant circuler à travers un tamis moléculaire, un matériau régénérable qui va donc adsorber l’eau, avant de mettre l’hydrogène en contact avec l’hydrocarbure. Une fois le matériau adsorbant saturé en eau, on peut le régénérer, et le gaz ayant servi à la régénération est recyclé en amont de l’étape de purification. Cette solution n’est pas dénuée d’inconvénient, ne serait-ce que parce qu’elle nécessite d’utiliser un compresseur pour pouvoir réinjecter le gaz en question dans le procédé.
Un but de l’invention est la mise au point d’un procédé d’hydrogénation d’un hydrocarbure insaturé en présence d’hydrogène et d’un catalyseur, qui puisse inclure un traitement préalable de purification d’hydrogène qui soit à la fois efficace et plus économe en matériel et/ou en consommation énergétique.We know techniques for hydrogenating unsaturated hydrocarbons: thus, patent FR2375160 describes a process for hydrogenating an unsaturated hydrocarbon in the liquid phase using hydrogen and a soluble catalyst (we then speak of homogeneous catalysis) . This catalyst is the product resulting from the action of a reducing agent chosen from organometallic derivatives and metal hydrides on (a) a carboxylate of a transition metal (in particular a carboxylate of nickel and/or cobalt) and ( b) an organic carboxylic acid (in particular from 6 to 25 carbon atoms) with a pKa in water at 25°C less than 7.
We also know from patent EP0668257 a process for hydrogenating benzene to cyclohexane, with a nickel-based catalyst.
Patent EP0663238 also proposes a preparation of a catalyst in liquid homogeneous catalysis.
If the hydrocarbon hydrogenation reaction is therefore known and controlled, it is not without constraints on an industrial level, particularly when one wants to resort to a conversion in homogeneous catalysis, where the soluble catalysts can be sensitive to impurities of the reagents present, and more particularly impurities containing oxygen contained in the hydrogen, in particular traces of water.
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A first solution was proposed in patent application EP0031209: the hydrogen is purified by circulating it through a molecular sieve, a regenerable material which will therefore adsorb the water, before putting the hydrogen in contact with the hydrocarbon. Once the adsorbent material is saturated with water, it can be regenerated, and the gas used for the regeneration is recycled upstream of the purification step. This solution is not without its drawbacks, if only because it requires the use of a compressor to be able to reinject the gas in question into the process.
An aim of the invention is the development of a process for the hydrogenation of an unsaturated hydrocarbon in the presence of hydrogen and a catalyst, which can include a prior hydrogen purification treatment which is both efficient and more economical in terms of material and/or energy consumption.
L’invention a tout d’abord pour objet un procédé d’hydrogénation d’un hydrocarbure insaturé par de l’hydrogène en présence d’un catalyseur afin de produire un hydrocarbure hydrogéné, qui comprend les étapes suivantes :
- a) on traite l’hydrogène dans une première section de traitement afin d’en retirer au moins une partie d’au moins une des impuretés, par mise en contact de l’hydrogène avec un matériau d’adsorption de ladite ou desdites impuretés, pour obtenir un hydrogène traité,
- b) on fait réagir l’hydrocarbure insaturé avec l’hydrogène traité en présence du catalyseur dans une section réactionnelle, afin d’obtenir un effluent comprenant l’hydrocarbure hydrogéné,
- c) on prélève une première portion de l’effluent comprenant l’hydrocarbure hydrogéné issu de la section réactionnelle,
- d) on chauffe ladite première portion d’effluent jusqu’à au moins une température de désorption du matériau d’adsorption,
- e) on régénère ledit matériau d’adsorption de ladite section de traitement, en le mettant en contact avec la première portion de l’effluent comprenant l’hydrocarbure hydrogéné issu de la section réactionnelle et portée jusqu’à au moins la température de désorption dudit matériau d’adsorption selon l’étape d), pour obtenir un matériau d’adsorption régénéré et une première portion d’effluent chargée en impureté(s).The invention firstly relates to a process for hydrogenating an unsaturated hydrocarbon with hydrogen in the presence of a catalyst in order to produce a hydrogenated hydrocarbon, which comprises the following steps:
- a) the hydrogen is treated in a first treatment section in order to remove at least a portion of at least one of the impurities, by bringing the hydrogen into contact with an adsorption material for said impurity(s) , to obtain treated hydrogen,
- b) the unsaturated hydrocarbon is reacted with the treated hydrogen in the presence of the catalyst in a reaction section, in order to obtain an effluent comprising the hydrogenated hydrocarbon,
- c) a first portion of the effluent comprising the hydrogenated hydrocarbon from the reaction section is taken,
- d) said first portion of effluent is heated to at least one desorption temperature of the adsorption material,
- e) said adsorption material is regenerated from said treatment section, by bringing it into contact with the first portion of the effluent comprising the hydrogenated hydrocarbon coming from the reaction section and brought up to at least the desorption temperature of said adsorption material according to step d), to obtain a regenerated adsorption material and a first portion of effluent loaded with impurity(s).
Au sens de l’invention, l’effluent comprenant l’hydrocarbure hydrogéné peut être celui issu directement de la section réactionnelle, généralement à l’état gazeux.
Mais au sens de l’invention, il peut aussi être celui issu indirectement de la section réactionnelle, à savoir avoir été d’abord traité, une fois sorti de la section réactionnelle, notamment par une étape de séparation (du type séparation liquide/gaz), et l’effluent ainsi traité peut alors se trouver en sortie de traitement en phase liquide, et pas en phase gazeuse. Il sera alors nécessaire de vaporiser la portion de cet effluent prélevé à l’étape c), notamment par une étape d) de chauffage adapté ou par une étape préliminaire de vaporisation puis de chauffage jusqu’à la température voulue.For the purposes of the invention, the effluent comprising the hydrogenated hydrocarbon can be that coming directly from the reaction section, generally in the gaseous state.
But within the meaning of the invention, it can also be that resulting indirectly from the reaction section, namely having been first treated, once leaving the reaction section, in particular by a separation step (of the liquid/gas separation type ), and the effluent thus treated can then be found at the treatment outlet in the liquid phase, and not in the gas phase. It will then be necessary to vaporize the portion of this effluent taken in step c), in particular by a step d) of suitable heating or by a preliminary step of vaporization then heating to the desired temperature.
Selon un mode de réalisation préféré, l’effluent comprenant l’hydrocarbure hydrogéné issu de la section réactionnelle est à l’état gazeux.According to a preferred embodiment, the effluent comprising the hydrogenated hydrocarbon from the reaction section is in the gaseous state.
On comprend que l’étape e) de régénération est opérée, de préférence, et comme illustré de façon plus détaillée plus loin dans le présent texte, de façon périodique, et donc également pour les étapes c) de prélèvement et d) de chauffage du flux utilisé pour la régénération : quand le matériau adsorbant est saturé en impuretés, il peut être régénéré, tandis que la réaction de déshydrogénation se poursuit avec un autre matériau adsorbant qui vient le remplacer.It is understood that step e) of regeneration is carried out, preferably, and as illustrated in more detail later in this text, periodically, and therefore also for steps c) of sampling and d) of heating the flow used for regeneration: when the adsorbent material is saturated with impurities, it can be regenerated, while the dehydrogenation reaction continues with another adsorbent material which replaces it.
L’invention prévoit donc de régénérer ce matériau avec une portion du flux d’effluent issu de l’hydrogénation, un flux interne au procédé d’hydrogénation donc, ce qui procure toute une série d’avantages : L’avantage le plus significatif est qu’on parvient ainsi à régénérer le matériau adsorbant sans faire intervenir un fluide externe au procédé, qui serait compliqué à stocker et à gérer/nettoyer une fois saturé en impuretés. L’effluent sur lequel la première portion est prélevée en vue de régénérer le matériau adsorbant se trouve de préférence à l’état gazeux, cette première portion d’effluent est maintenue donc à l’état gazeux quand on vient la chauffer, ce qui minimise la consommation énergétique requise pour atteindre la température voulue pour la désorption des impuretés captées par le matériau adsorbant. On évite aussi d’avoir recours à un compresseur pour recycler le gaz une fois nettoyé, qui est un dispositif généralement couteux et d’une maintenance importante.
Enfin, le fait qu’on choisisse comme fluide de régénération un effluent d’hydrogénation contenant a priori pas/peu d’impuretés avant sa mise en contact avec le matériau adsorbant permet d’utiliser la quantité juste nécessaire de matériau adsorbant pour traiter l’hydrogène, il n’est pas besoin de prévoir une quantité supérieure pour traiter aussi le fluide de régénération avant utilisation.
On peut également noter, bien sûr, que l’invention permet une régénération du matériau adsorbant in situ, c’est-à-dire dans l’installation industrielle elle-même, sans avoir à extraire le dispositif contenant le matériau adsorbant de l’installation ou à extraire le matériau adsorbant du dispositif dans lequel il est disposé.The invention therefore provides for regenerating this material with a portion of the effluent flow resulting from the hydrogenation, a flow internal to the hydrogenation process therefore, which provides a whole series of advantages: The most significant advantage is that it is thus possible to regenerate the adsorbent material without involving a fluid external to the process, which would be complicated to store and manage/clean once saturated with impurities. The effluent from which the first portion is taken in order to regenerate the adsorbent material is preferably in the gaseous state, this first portion of effluent is therefore maintained in the gaseous state when it is heated, which minimizes the energy consumption required to reach the desired temperature for the desorption of impurities captured by the adsorbent material. We also avoid having to use a compressor to recycle the gas once cleaned, which is a device that is generally expensive and requires significant maintenance.
Finally, the fact that we choose as regeneration fluid a hydrogenation effluent containing a priori no/few impurities before it comes into contact with the adsorbent material makes it possible to use the just necessary quantity of adsorbent material to treat the hydrogen, it is not necessary to provide a greater quantity to also treat the regeneration fluid before use.
It can also be noted, of course, that the invention allows regeneration of the adsorbent material in situ, that is to say in the industrial installation itself, without having to extract the device containing the adsorbent material from the installation or to extract the adsorbent material from the device in which it is placed.
Avantageusement, le procédé selon l’invention comprend aussi l’étape suivante :
- f) on sépare, dans une section de séparation, notamment par refroidissement, le reste de l’effluent après prélèvement de la première portion, ou une deuxième portion de l’effluent, afin d’obtenir une deuxième phase gazeuse riche en hydrogène, une deuxième phase liquide riche en hydrocarbure hydrogéné et éventuellement une deuxième phase liquide.
Cette phase liquide est aqueuse lorsque l’impureté est de l’eau.
Toujours dans le cas où l’impureté est de l’eau, le refroidissement peut être suivi d’une décantation.
Cette opération permet donc de récupérer, d’une part, un flux liquide en hydrocarbures hydrogénés, qui est le produit visé par l’invention, et d’autre part, l’hydrogène gazeux qui n’a pas réagi et qui va pouvoir être recyclé (même si, bien sûr, ces deux flux peuvent ne pas être purs à 100%).Advantageously, the method according to the invention also comprises the following step:
- f) we separate, in a separation section, in particular by cooling, the remainder of the effluent after sampling the first portion, or a second portion of the effluent, in order to obtain a second gaseous phase rich in hydrogen, a second liquid phase rich in hydrogenated hydrocarbon and possibly a second liquid phase.
This liquid phase is aqueous when the impurity is water.
Still in the case where the impurity is water, cooling can be followed by decantation.
This operation therefore makes it possible to recover, on the one hand, a liquid flow of hydrogenated hydrocarbons, which is the product targeted by the invention, and on the other hand, the gaseous hydrogen which has not reacted and which will be able to be recycled (although, of course, these two streams may not be 100% pure).
A noter, comme évoqué plus haut, qu’on peut aussi, selon l’invention, séparer tout ou partie de l’effluent gazeux riche en hydrocarbure hydrogéné, notamment de cette façon (refroidissement), et utiliser la deuxième phase liquide riche en hydrocarbure hydrogéné pour en prélever une portion en vue de régénérer le matériau d’adsorption, plutôt que d’utiliser directement l’effluent gazeux en sortie de section réactionnelle. Dans ce cas, il faudra opérer une vaporisation de la portion liquide prélevée.Note, as mentioned above, that it is also possible, according to the invention, to separate all or part of the gaseous effluent rich in hydrogenated hydrocarbon, in particular in this way (cooling), and use the second liquid phase rich in hydrocarbon hydrogenated to take a portion with a view to regenerating the adsorption material, rather than directly using the gaseous effluent at the outlet of the reaction section. In this case, it will be necessary to vaporize the liquid portion taken.
Avantageusement, le procédé selon l’invention comprend aussi l’étape suivante :
- g) on refroidit le matériau régénéré à l’étape e) jusqu’à une température inférieure à sa température de désorption, notamment par mise en contact dudit matériau régénéré avec la première portion d’effluent gazeux qui n’est plus chauffée/qui est refroidie ou/puis par mise en contact dudit matériau régénéré avec une portion de la phase liquide riche en hydrocarbure hydrogéné obtenue dans l’étape f) de séparation.Advantageously, the method according to the invention also comprises the following step:
- g) the material regenerated in step e) is cooled to a temperature lower than its desorption temperature, in particular by bringing said regenerated material into contact with the first portion of gaseous effluent which is no longer heated/which is cooled or/then by bringing said regenerated material into contact with a portion of the liquid phase rich in hydrogenated hydrocarbon obtained in separation step f).
Dans cette opération, on vise donc à refroidir le matériau adsorbant régénéré : en effet, il est préférable qu’il retombe au plus vite à sa température d’utilisation, pour reprendre sa fonction de purification de l’hydrogène. Pour ce faire, on peut ainsi, selon l’invention, continuer à le mettre en contact avec la portion d’effluent, mais en arrêtant de la chauffer préalablement : ladite portion d’effluent continue à être prélevée selon l’étape c) mais ne passe plus par l’étape d), elle est alors par exemple sous forme gazeuse, mais à une température inférieure à la température de désorption, et peut donc avoir un effet d’accélération du refroidissement du matériau d’adsorption.In this operation, we therefore aim to cool the regenerated adsorbent material: in fact, it is preferable for it to return to its use temperature as quickly as possible, to resume its hydrogen purification function. To do this, it is thus possible, according to the invention, to continue to put it in contact with the portion of effluent, but by stopping heating it beforehand: said portion of effluent continues to be taken according to step c) but no longer goes through step d), it is then for example in gaseous form, but at a temperature lower than the desorption temperature, and can therefore have an effect of accelerating the cooling of the adsorption material.
Alternativement, ou après ce premier refroidissement, on peut refroidir/accélérer le refroidissement du matériau d’adsorption en le mettant en contact, cette fois, avec une portion de la phase liquide issue de la section de séparation et qui présente une température bien moindre que l’effluent issu de la section réactionnelle. Cette phase liquide riche en hydrocarbure hydrogéné peut ensuite être récupérée dans le procédé, puisqu’elle constitue de fait le produit visé par l’invention.Alternatively, or after this first cooling, it is possible to cool/accelerate the cooling of the adsorption material by bringing it into contact, this time, with a portion of the liquid phase coming from the separation section and which has a much lower temperature than the effluent from the reaction section. This liquid phase rich in hydrogenated hydrocarbon can then be recovered in the process, since it in fact constitutes the product targeted by the invention.
Avantageusement, le procédé selon l’invention comprend aussi l’étape suivante :
- h) on sépare, dans une section de séparation, notamment par refroidissement, la première portion d’effluent chargée en impureté(s) obtenue à l’étape e), afin d’obtenir un premier flux gazeux riche en hydrogène, un premier flux liquide riche en hydrocarbure hydrogéné, et éventuellement un premier flux liquide aqueux lorsque l’impureté à éliminer est l’eau.Advantageously, the method according to the invention also comprises the following step:
- h) we separate, in a separation section, in particular by cooling, the first portion of effluent loaded with impurity(s) obtained in step e), in order to obtain a first gas flow rich in hydrogen, a first liquid flow rich in hydrogenated hydrocarbon, and possibly a first aqueous liquid flow when the impurity to be eliminated is water.
Dans le cadre de la présente invention, en fonction de la nature de l’impureté, celle-ci peut rester présente dans le premier flux liquide riche en hydrocarbure hydrogéné après l’étape h) de séparation.In the context of the present invention, depending on the nature of the impurity, it may remain present in the first liquid stream rich in hydrogenated hydrocarbon after separation step h).
La présente invention est particulièrement adaptée quand l’impureté que l’on cherche à éliminer de l’hydrogène est de l’eau en proposant donc de récupérer et de traiter la première portion d’effluent chargée en impuretés par séparation et éventuelle décantation (comme le reste de l’effluent n’ayant pas servi à régénérer le matériau adsorbant) de manière à fournir un flux liquide aqueux séparé.The present invention is particularly suitable when the impurity that one seeks to eliminate from the hydrogen is water by therefore proposing to recover and treat the first portion of effluent loaded with impurities by separation and possible decantation (such as the remainder of the effluent having not been used to regenerate the adsorbent material) so as to provide a separate aqueous liquid stream.
La section de séparation traitant le reste de l’effluent gazeux selon l’étape f) et la section de séparation traitant la première portion d’effluent chargée en impureté(s) selon l’étape h) peuvent être distinctes ou être une seule et même section de séparation, qui est donc commune aux étapes f) et h).
En effet, l’invention propose deux options : soit on utilise deux sections de séparation différentes, dont les dimensions respectives sont adaptées en fonction du volume des flux à traiter, soit on utilise une seule section de séparation, qui va donc être mutualisée pour traiter les deux flux.The separation section treating the rest of the gaseous effluent according to step f) and the separation section treating the first portion of effluent loaded with impurity(s) according to step h) may be distinct or be one and the same. same separation section, which is therefore common to steps f) and h).
Indeed, the invention offers two options: either we use two different separation sections, whose respective dimensions are adapted according to the volume of the flows to be processed, or we use a single separation section, which will therefore be shared to process both streams.
Avantageusement, le procédé selon l’invention comprend aussi l’étape suivante :
- i) on mélange le premier flux liquide riche en hydrocarbure hydrogéné et le deuxième flux liquide riche en hydrocarbure hydrogéné obtenus dans deux sections de séparation distinctes, pour constituer un flux commun d’hydrocarbure hydrogéné.
On est ici dans la configuration où on a eu recours à deux sections de séparation différentes.Advantageously, the method according to the invention also comprises the following step:
- i) the first liquid stream rich in hydrogenated hydrocarbon and the second liquid stream rich in hydrogenated hydrocarbon obtained in two separate separation sections are mixed, to constitute a common stream of hydrogenated hydrocarbon.
Here we are in the configuration where we used two different separation sections.
Avantageusement, le procédé selon l’invention comprend aussi les étapes suivantes :
- j) on mélange la première portion d’effluent chargée en impureté(s) obtenue à l’étape g) de régénération avec le reste de l’effluent issu de la section réactionnelle pour obtenir un effluent commun, puis
- k) on traite dans une section de séparation, notamment par refroidissement puis décantation, ledit effluent commun, afin d’obtenir un troisième flux gazeux riche en hydrogène, un troisième flux liquide riche en hydrocarbure hydrogéné et éventuellement un troisième flux liquide aqueux.
On est ici dans la configuration où on a eu recours à une section de séparation commune/mutualisée, avec mélange des deux flux en entrée de ladite section de séparation commune.Advantageously, the method according to the invention also comprises the following steps:
- j) the first portion of effluent loaded with impurity(s) obtained in step g) of regeneration is mixed with the rest of the effluent from the reaction section to obtain a common effluent, then
- k) we treat in a separation section, in particular by cooling then decantation, said common effluent, in order to obtain a third gaseous flow rich in hydrogen, a third liquid flow rich in hydrogenated hydrocarbon and possibly a third aqueous liquid flow.
Here we are in the configuration where we have used a common/shared separation section, with mixing of the two flows at the inlet of said common separation section.
De préférence, on peut recycler au moins un des flux gazeux enrichi en hydrogène obtenus dans la ou les sections de séparation vers la section réactionnelle ou vers la section de traitement.
Le choix se fera, notamment, en prenant en compte la teneur en impuretés des flux considérés.Preferably, at least one of the hydrogen-enriched gas streams obtained in the separation section(s) can be recycled to the reaction section or to the treatment section.
The choice will be made, in particular, by taking into account the impurity content of the flows considered.
Avantageusement, le procédé selon l’invention comprend aussi l’étape suivante :
- l) on poursuit l’hydrogénation de l’effluent comprenant l’hydrocarbure hydrogéné obtenu dans la section réactionnelle à l’étape b) avec de l’hydrogène en présence de catalyseur dans une deuxième section réactionnelle secondaire avant de procéder au prélèvement de la première portion de l’effluent selon l’étape c).
Il s’agit ici de pousser la conversion de l’hydrocarbure insaturé, et, notamment, quand il s’agit d’un hydrocarbure à noyau(x) aromatique(s), pour atteindre une teneur en aromatique(s) inférieure ou égale à un seuil fixé. Quand on cherche plutôt à produire un hydrocarbure saturé en vue de stocker puis de déstocker de l’hydrogène, cette teneur résiduelle en produit non réagi peut-être plus importante que quand on cherche à obtenir un hydrocarbure saturé pour l’utiliser en tant que tel, ou pour le transformer ensuite, sans chercher à récupérer l’hydrogène. Cette section réactionnelle secondaire est également appelée section d’affinage.Advantageously, the method according to the invention also comprises the following step:
- l) we continue the hydrogenation of the effluent comprising the hydrogenated hydrocarbon obtained in the reaction section in step b) with hydrogen in the presence of catalyst in a second secondary reaction section before proceeding to sample the first portion of the effluent according to step c).
This involves pushing the conversion of the unsaturated hydrocarbon, and, in particular, when it is a hydrocarbon with aromatic ring(s), to achieve an aromatic content(s) less than or equal to at a fixed threshold. When we rather seek to produce a saturated hydrocarbon with a view to storing and then releasing hydrogen, this residual content of unreacted product may be greater than when we seek to obtain a saturated hydrocarbon to use it as such. , or to then transform it, without trying to recover the hydrogen. This secondary reaction section is also called refining section.
Avantageusement, le procédé selon l’invention comprend aussi l’étape suivante :
- m) dans laquelle on poursuit l’hydrogénation de la première portion de l’effluent prélevée selon l’étape c) avec de l’hydrogène en présence de catalyseur dans une première section réactionnelle secondaire avant de la chauffer selon l’étape d).
Dans ce mode de réalisation, on peut donc avoir deux sections réactionnelles secondaires (deux sections d’affinage), dont le dimensionnement sera différent pour s’adapter aux volumes des flux à traiter.
Alternativement, on peut n’avoir qu’une seule section réactionnelle secondaire qui ne traite que la fraction prélevée de l’effluent.Advantageously, the method according to the invention also comprises the following step:
- m) in which the hydrogenation of the first portion of the effluent taken according to step c) is continued with hydrogen in the presence of catalyst in a first secondary reaction section before heating it according to step d) .
In this embodiment, we can therefore have two secondary reaction sections (two refining sections), the dimensioning of which will be different to adapt to the volumes of the flows to be treated.
Alternatively, we can have only one secondary reaction section which only treats the fraction taken from the effluent.
Avantageusement, le procédé selon l’invention comprend aussi l’étape suivante :
- a’) on traite l’hydrocarbure insaturé dans une deuxième section de traitement afin d’en retirer au moins une partie d’au moins une de ses impuretés, par mise en contact de l’hydrocarbure insaturé avec un matériau d’adsorption de ladite ou desdites impuretés, pour obtenir un l’hydrocarbure insaturé traité, avant de le faire réagir avec l’hydrogène traité en présence du catalyseur dans la section réactionnelle à l’étape b).
On est ici dans le cas où l’hydrocarbure insaturé présente lui aussi une / des impuretés dont il est préférable de réduire la teneur avant introduction dans la section réactionnelle. Il peut s’agir de la même impureté que celle présente dans l’hydrogène et qui nécessite un traitement, ou d’une autre impureté. On peut traiter l’hydrocarbure insaturé également avec un matériau adsorbant (le même ou un autre, selon les impuretés visées) mais dans des sections de traitement distinctes.Advantageously, the method according to the invention also comprises the following step:
- a') the unsaturated hydrocarbon is treated in a second treatment section in order to remove at least part of at least one of its impurities, by bringing the unsaturated hydrocarbon into contact with an adsorption material of said impurity(ies), to obtain a treated unsaturated hydrocarbon, before reacting it with the treated hydrogen in the presence of the catalyst in the reaction section in step b).
Here we are in the case where the unsaturated hydrocarbon also presents one or more impurities whose content it is preferable to reduce before introduction into the reaction section. It may be the same impurity that is present in hydrogen and requires treatment, or it may be another impurity. The unsaturated hydrocarbon can also be treated with an adsorbent material (the same or another, depending on the impurities targeted) but in separate treatment sections.
De préférence, l’hydrocarbure insaturé est introduit sous forme liquide dans la section réactionnelle à l’étape b), et le catalyseur opère en catalyse homogène. L’invention peut cependant s’appliquer de façon analogue à un catalyseur fonctionnant en catalyse hétérogène (un catalyseur sous forme solide donc).Preferably, the unsaturated hydrocarbon is introduced in liquid form into the reaction section in step b), and the catalyst operates in homogeneous catalysis. The invention can, however, be applied in an analogous manner to a catalyst operating in heterogeneous catalysis (a catalyst in solid form therefore).
De préférence, l’hydrocarbure insaturé est choisi parmi les hydrocarbures de type oléfine, linéaires, ramifiés ou cycliques, ou parmi les hydrocarbures à au moins un noyau aromatique, notamment parmi un au moins des composés suivants : le butadiène, le cyclododécatriène, le vinylacétylène, le cyclopentadiène, le butène, le cyclopentène, le benzène, les alkylbenzènes, le phénol et ses dérivés, les alkyl diphényles, les alkylnaphtalènes, notamment le toluène, le dibenzyltoluène, les xylènes, le méthylnaphtalène, le N-éthylcarbazole, le benzonitrile, les huiles grasses insaturées et le linoléate d'éthyle.
Il s’agit de préférence du toluène.Preferably, the unsaturated hydrocarbon is chosen from hydrocarbons of the olefin type, linear, branched or cyclic, or from hydrocarbons with at least one aromatic ring, in particular from at least one of the following compounds: butadiene, cyclododecatriene, vinylacetylene , cyclopentadiene, butene, cyclopentene, benzene, alkylbenzenes, phenol and its derivatives, alkyl diphenyls, alkylnaphthalenes, in particular toluene, dibenzyltoluene, xylenes, methylnaphthalene, N-ethylcarbazole, benzonitrile, unsaturated fatty oils and ethyl linoleate.
It is preferably toluene.
Les impuretés peuvent notamment être parmi l’un au moins des composés suivants : eau, composé(s) oxygéné(s), dioxygène.
Il s’agit de préférence de l’eau.The impurities may in particular be among at least one of the following compounds: water, oxygenated compound(s), dioxygen.
It is preferably water.
Selon un mode préféré de réalisation de l’invention, dans l’étape b), on fait réagir l’hydrocarbure insaturé avec l’hydrogène traité en présence du catalyseur dans la section réactionnelle de façon continue.According to a preferred embodiment of the invention, in step b), the unsaturated hydrocarbon is reacted with the treated hydrogen in the presence of the catalyst in the reaction section continuously.
Selon un mode préféré de réalisation de l’invention, on opère l’étape e) de régénération de façon périodique.According to a preferred embodiment of the invention, regeneration step e) is carried out periodically.
L’invention vise à produire de façon continue l’hydrocarbure hydrogéné, tout en régénérant en parallèle, quand cela est nécessaire, le matériau adsorbant. Plusieurs solutions existent pour y parvenir :
- on peut choisir un mode de fonctionnement dit « swing » selon le terme anglo-saxon connu de l’homme du métier, avec plusieurs dispositifs contenant le matériau adsorbant, un plusieurs des dispositifs fonctionnant en mode adsorption, en étant connecté(s) au reste du procédé/de l’installation pour produire l’hydrocarbure hydrogéné visé, pendant que un ou plusieurs autres de ces dispositifs sont en réserve ou en phase de régénération, en n’étant plus traversés par le flux d’hydrogène à traiter mais par un effluent de régénération ou de refroidissement après régénération pour redevenir opérationnels,
- on peut choisir aussi un mode de fonctionnement dit « lead-lag » selon le terme anglo-saxon connu de l’homme du métier, où cette fois deux dispositifs au moins sont en série et lorsque le matériau adsorbant du dispositif de tête est saturé en impuretés, ce dispositif est isolé pour passer en mode régénération, puis il est remis en ligne en dernière position dans la série de dispositifs.The invention aims to continuously produce the hydrogenated hydrocarbon, while regenerating in parallel, when necessary, the adsorbent material. Several solutions exist to achieve this:
- we can choose a so-called “swing” operating mode according to the Anglo-Saxon term known to those skilled in the art, with several devices containing the adsorbent material, one or more of the devices operating in adsorption mode, being connected to the remainder of the process/installation for producing the targeted hydrogenated hydrocarbon, while one or more other of these devices are in reserve or in the regeneration phase, no longer being crossed by the flow of hydrogen to be treated but by a regeneration or cooling effluent after regeneration to become operational again,
- we can also choose a mode of operation called "lead-lag" according to the Anglo-Saxon term known to those skilled in the art, where this time at least two devices are in series and when the adsorbent material of the head device is saturated in impurities, this device is isolated to switch to regeneration mode, then it is put back online in the last position in the series of devices.
Avantageusement, le matériau d’adsorption peut être choisi parmi les tamis moléculaires, les alumines activées et les gels de silice.Advantageously, the adsorption material can be chosen from molecular sieves, activated aluminas and silica gels.
Selon une mise en œuvre préférée de l’invention, au moins une des sections de traitement comprend au moins deux dispositifs contenant du matériau adsorbant, le premier dispositif opérant en mode adsorption en connexion avec la section réactionnelle, et le deuxième dispositif opérant en mode régénération en étant déconnecté de la section réactionnelle. On comprend par « déconnecté » ou encore « isolé » le fait qu’il n’est plus alimenté en hydrogène à traiter.According to a preferred implementation of the invention, at least one of the treatment sections comprises at least two devices containing adsorbent material, the first device operating in adsorption mode in connection with the reaction section, and the second device operating in regeneration mode while being disconnected from the reaction section. By “disconnected” or even “isolated” we understand the fact that it is no longer supplied with hydrogen to be treated.
Le procédé selon l’invention peut ainsi stocker de façon réversible de l’hydrogène sous la forme d’un hydrocarbure hydrogéné liquide.The process according to the invention can thus reversibly store hydrogen in the form of a liquid hydrogenated hydrocarbon.
L’invention a également pour objet un procédé de stockage de façon réversible de l’hydrogène sous la forme d’un hydrocarbure hydrogéné liquide, qui comprend le procédé d’hydrogénation d’un hydrocarbure insaturé tel que décrit plus haut.The invention also relates to a process for reversibly storing hydrogen in the form of a liquid hydrogenated hydrocarbon, which comprises the process of hydrogenating an unsaturated hydrocarbon as described above.
Au sens de l’invention, on comprend par le terme « section réactionnelle », une section pouvant comprendre un ou plusieurs réacteurs fonctionnant en série ou en parallèle.
De même, on comprend par le terme « section de séparation » une section comprenant un ou plusieurs dispositifs, identiques ou différents, fonctionnant en série ou en parallèle.For the purposes of the invention, the term “reaction section” means a section which may comprise one or more reactors operating in series or in parallel.
Likewise, the term “separation section” means a section comprising one or more devices, identical or different, operating in series or in parallel.
De même, on comprend par le terme de « section de traitement » une section pouvant comprendre un ou plusieurs dispositifs, comprenant du matériau adsorbant, lesdits dispositifs étant montés en série ou non, et pouvant opérer en même temps ou alternativement (celui du ou des dispositifs n’opérant pas étant alors en phase de régénération ou de mise en réserve).Likewise, the term "treatment section" is understood to mean a section which may comprise one or more devices, comprising adsorbent material, said devices being connected in series or not, and which may operate at the same time or alternately (that of the one or more devices not operating being then in the regeneration or reserve phase).
Liste des figures
La
Les flux représentés en pointillés représentent des circulations de flux optionnels, les dispositifs représentés en pointillés également. List of Figures
There
The flows represented in dotted lines represent circulations of optional flows, the devices also represented in dotted lines.
Le procédé selon l’invention est applicable à tout procédé d’hydrogénation qui nécessite qu’au moins un des réactifs mis en jeu dans la réaction présente une faible teneur en une impureté, laquelle peut être séparée du réactif par une technique d’adsorption au moyen d’un matériau adsorbant régénérable au travers d’un fluide gazeux chauffé.The process according to the invention is applicable to any hydrogenation process which requires that at least one of the reagents involved in the reaction has a low content of an impurity, which can be separated from the reagent by an adsorption technique with by means of an adsorbent material regenerable through a heated gaseous fluid.
Par exemple, l’impureté peut être de l’eau qui peut devoir être éliminée de manière poussée, le réactif ayant à présenter une teneur en eau qui peut être inférieure ou égale à 1 ou quelques ppm en poids, et ceci par « séchage » au moyen du matériau adsorbant, notamment d’un tamis moléculaire.For example, the impurity may be water which may have to be removed extensively, the reagent having to have a water content which may be less than or equal to 1 or a few ppm by weight, and this by "drying" by means of the adsorbent material, in particular a molecular sieve.
Le procédé d’hydrogénation qui rentre dans le cadre de l’invention est un procédé mettant en œuvre soit un catalyseur homogène (soluble dans le milieu réactionnel liquide) soit un catalyseur hétérogène.The hydrogenation process which falls within the scope of the invention is a process using either a homogeneous catalyst (soluble in the liquid reaction medium) or a heterogeneous catalyst.
Le procédé d’hydrogénation est capable notamment d’hydrogéner des hydrocarbures possédant de 2 à 40, par exemple de 2 à 20, atomes de carbone, quels que soient le nombre et le type d'insaturation. Il peut s’agir notamment d’hydrocarbures acétyléniques, éthyléniques, poly-oléfiniques et aromatiques, ou encore de composés insaturés possédant, outre les atomes de carbone et d'hydrogène, un ou plusieurs atomes d'oxygène ou d'azote tels que les cétones saturées et insaturées, les esters insaturés, les aldéhydes saturés et insaturés, les alcools et éthers insaturés, les nitriles saturés et insaturés, les sulfones insaturées, les amines insaturées, les imines, les dérivés nitrés saturés ou insaturés, les phénols…The hydrogenation process is capable in particular of hydrogenating hydrocarbons having from 2 to 40, for example from 2 to 20, carbon atoms, whatever the number and type of unsaturation. These may in particular be acetylenic, ethylenic, poly-olefinic and aromatic hydrocarbons, or even unsaturated compounds possessing, in addition to carbon and hydrogen atoms, one or more oxygen or nitrogen atoms such as saturated and unsaturated ketones, unsaturated esters, saturated and unsaturated aldehydes, unsaturated alcohols and ethers, saturated and unsaturated nitriles, unsaturated sulfones, unsaturated amines, imines, saturated or unsaturated nitrate derivatives, phenols, etc.
Des exemples de composés hydrogénables sont le butadiène, le cyclododécatriène, le vinylacétylène, le cyclopentadiène, les butènes, le cyclopentène, le benzène, les alkylbenzènes, le phénol et ses dérivés, les alkyl diphényles, les alkylnaphtalènes, notamment le toluène, le dibenzyltoluène, les xylènes, le méthyl naphtalène, le benzonitrile, le N-éthylcarbazole, les huiles grasses insaturées et le linoléate d'éthyle.Examples of hydrogenable compounds are butadiene, cyclododecatriene, vinylacetylene, cyclopentadiene, butenes, cyclopentene, benzene, alkylbenzenes, phenol and its derivatives, alkyl diphenyls, alkylnaphthalenes, in particular toluene, dibenzyltoluene, xylenes, methyl naphthalene, benzonitrile, N-ethylcarbazole, unsaturated fatty oils and ethyl linoleate.
Dans une mise œuvre particulière de l’invention, le composé à hydrogéner est majoritairement constitué de molécules contenant au moins un noyau aromatique. En particulier, il peut s’agir de toluène.In a particular implementation of the invention, the compound to be hydrogenated is mainly made up of molecules containing at least one aromatic ring. In particular, it may be toluene.
Le procédé selon l’invention peut être mis en œuvre dans le cadre de développement d’unités de stockage d’hydrogène au moyen d’un composé organique (Procédé « Liquid Organic Hydrogen Carrier ») tel que le toluène.The process according to the invention can be implemented in the context of developing hydrogen storage units using an organic compound (“Liquid Organic Hydrogen Carrier” process) such as toluene.
Dans ce qui suit, la description détaillée se réfère à un procédé d’hydrogénation du toluène en méthylcyclohexane (MCH) en présence d’hydrogène en catalyse homogène, et l’impureté visée contenu dans l’hydrogène est l’eau, mais l’invention peut s’appliquer de façon analogue à tout autre composé insaturé tel que listé plus haut notamment, à une catalyse hétérogène, ou viser l’élimination d’une autre impureté que l’eau.In the following, the detailed description refers to a process for the hydrogenation of toluene to methylcyclohexane (MCH) in the presence of hydrogen in homogeneous catalysis, and the targeted impurity contained in the hydrogen is water, but the invention can be applied in an analogous manner to any other unsaturated compound as listed above in particular, to heterogeneous catalysis, or aim at the elimination of an impurity other than water.
La
L’hydrogène humide est amené à un premier sécheur 3a via la ligne 101. L’hydrogène sec est ensuite dirigé par la ligne 102 vers l’unité d’hydrogénation 1 contenant au moins une section réactionnelle d’hydrogénation 2. L’hydrogène utilisé pourra provenir de toute d’installation connue de l’homme de l’art, comme de l’hydrogène issu d’un électrolyseur. On comprend par « hydrogène humide » de l’hydrogène contenant une certaine teneur en eau quelle que soit son mode d’association avec l’hydrogène. On comprend par « hydrogène sec » un hydrogène qui contient une teneur en eau inférieure à l’hydrogène humide. On comprend par « sécheur » un dispositif contenant un matériau adsorbant l’eau, notamment sous forme d’une colonne.There
The wet hydrogen is brought to a first dryer 3a via line 101. The dry hydrogen is then directed via line 102 to the hydrogenation unit 1 containing at least one hydrogenation reaction section 2. The hydrogen used could come from any installation known to those skilled in the art, such as hydrogen from an electrolyser. By “wet hydrogen” we understand hydrogen containing a certain water content whatever its mode of association with hydrogen. “Dry hydrogen” means hydrogen which contains a lower water content than wet hydrogen. By “dryer” we understand a device containing a water adsorbing material, in particular in the form of a column.
Tout adsorbant connu de l’homme de l’art peut être utilisé dans les colonnes d’adsorption. En particulier, on peut choisir un tamis moléculaire de type 3A, 4A, 5A, et 13X, des alumines activées ou des gels de silice. Ces divers adsorbants peuvent être utilisés seuls ou en combinaison.Any adsorbent known to those skilled in the art can be used in adsorption columns. In particular, we can choose a molecular sieve of type 3A, 4A, 5A, and 13X, activated aluminas or silica gels. These various adsorbents can be used alone or in combination.
L’installation selon l’invention comprend une section de traitement de l’hydrogène, appelée aussi section de séchage (car dans ce mode de réalisation non limitatif de l’invention, l’impureté à éliminer est de l’eau), et qui comprend au moins deux colonnes d’adsorbant(s) par exemple en lit fixe (sécheurs 3a et 3b) utilisées alternativement selon deux modes d’opération :
- un mode d’opération dit normal, où l’on réalise l’adsorption de l’eau contenue dans l’hydrogène utilisé en aval pour l’hydrogénation d’un composé organique (ici le toluène),
- un mode de régénération par désorption de l’eau captée, sous l’effet de la chaleur apportée par un fluide dit de régénération. Ce dernier entraîne avec lui l’eau désorbée hors de la colonne d’adsorbant.The installation according to the invention comprises a hydrogen treatment section, also called drying section (because in this non-limiting embodiment of the invention, the impurity to be eliminated is water), and which comprises at least two columns of adsorbent(s), for example in a fixed bed (dryers 3a and 3b) used alternately according to two modes of operation:
- a so-called normal mode of operation, where the adsorption of the water contained in the hydrogen used downstream for the hydrogenation of an organic compound (here toluene) is carried out,
- a mode of regeneration by desorption of the captured water, under the effect of the heat provided by a so-called regeneration fluid. The latter carries with it the desorbed water out of the adsorbent column.
Un mode de fonctionnement possible de la section de traitement/séchage peut être un fonctionnement appelé « swing », selon le terme anglo-saxon connu, dans lequel l’une des colonnes est en ligne (c’est-à-dire opère pour traiter l’hydrogène) tandis que l’autre colonne est en réserve (c’est-à-dire qu’elle est isolée, qu’elle n’est plus alimentée en hydrogène à traiter). Lorsque l’adsorbant de la colonne en ligne est saturé en eau, cette colonne est isolée tandis que la colonne en réserve est mise en ligne. L’adsorbant peut être ensuite régénéré in-situ pour à nouveau être remis en ligne une fois que l’autre colonne a été isolée.A possible mode of operation of the treatment/drying section can be an operation called "swing", according to the known Anglo-Saxon term, in which one of the columns is in line (that is to say operates to treat hydrogen) while the other column is in reserve (that is to say it is isolated, it is no longer supplied with hydrogen to be treated). When the adsorbent in the online column is saturated with water, this column is isolated while the reserve column is put online. The adsorbent can then be regenerated in-situ to be put back online once the other column has been isolated.
Un autre mode de fonctionnement possible des colonnes d’adsorbants est d’avoir au moins deux colonnes fonctionnant en série : lorsque l’adsorbant de la colonne en tête (c’est-à-dire la première colonne de la série, la plus «amont » en considérant le sens d’écoulement de l’hydrogène dans les colonnes) est saturé en eau, cette première colonne est isolée et l’adsorbant saturé est régénéré in situ. La colonne est ensuite remise en ligne en dernière position dans la série de colonnes, et ainsi de suite. Ce fonctionnement est appelé « lead-lag», selon le terme anglo-saxon connu.Another possible mode of operation of adsorbent columns is to have at least two columns operating in series: when the adsorbent of the column at the head (that is to say the first column of the series, the most " upstream" considering the direction of flow of hydrogen in the columns) is saturated with water, this first column is isolated and the saturated adsorbent is regenerated in situ. The column is then put back online at the last position in the series of columns, and so on. This operation is called “lead-lag”, according to the known Anglo-Saxon term.
Le réacteur 4 de la section réactionnelle est donc alimenté d’une part en hydrogène traité 102 sous forme gazeuse, et d’autre part en hydrocarbure insaturé (toluène) 103 sous forme liquide, en présence d’un catalyseur soluble : l’hydrogène vient donc buller dans un milieu réactionnel liquide, la réaction d’hydrogénation est exothermique.The reactor 4 of the reaction section is therefore supplied on the one hand with treated hydrogen 102 in gaseous form, and on the other hand with unsaturated hydrocarbon (toluene) 103 in liquid form, in the presence of a soluble catalyst: the hydrogen comes therefore bubble in a liquid reaction medium, the hydrogenation reaction is exothermic.
De façon à extraire la chaleur liée à l’exothermicité de la réaction, une boucle de recirculation avec refroidissement est implémentée sur le réacteur 4. Une fraction d’hydrocarbure liquide est prélevée du réacteur 4 via la ligne 123 par la pompe 5, dirigée via la ligne 121 vers un échangeur de chaleur 6 où elle est refroidie, puis réinjectée dans le réacteur via la ligne 122.In order to extract the heat linked to the exothermicity of the reaction, a recirculation loop with cooling is implemented on the reactor 4. A fraction of liquid hydrocarbon is taken from the reactor 4 via line 123 by the pump 5, directed via line 121 to a heat exchanger 6 where it is cooled, then reinjected into the reactor via line 122.
L’effluent 104 « sec », c’est-à-dire avec une teneur en eau inférieure ou égale à, par exemple,1 ppm poids, contenant le produit hydrogéné, est soutiré du réacteur d’hydrogénation 4 de la section réactionnelle 2.The “dry” effluent 104, that is to say with a water content less than or equal to, for example, 1 ppm by weight, containing the hydrogenated product, is withdrawn from the hydrogenation reactor 4 of the reaction section 2 .
Au moins une portion 106 de l’effluent 104 de la section réactionnelle 2 est chauffée dans au moins un dispositif de chauffage 9. Tout dispositif de chauffage 9 connu de l’homme de l’art, tel que par exemple un échangeur de chaleur, four (électrique ou non) peut être utilisé. Ici, il s’agit à titre d’exemple d’un four électrique.At least one portion 106 of the effluent 104 from the reaction section 2 is heated in at least one heating device 9. Any heating device 9 known to those skilled in the art, such as for example a heat exchanger, oven (electric or not) can be used. Here, for example, this is an electric oven.
La portion d’effluent chauffée 109 par le dispositif de chauffage 9 est ensuite dirigée vers le deuxième sécheur 3b, qui a été isolé de l’alimentation en hydrogène, permettant ainsi de chauffer l’adsorbant saturé en eau et de réaliser la désorption des molécules d’eau.The portion of effluent heated 109 by the heating device 9 is then directed towards the second dryer 3b, which has been isolated from the hydrogen supply, thus making it possible to heat the adsorbent saturated with water and to carry out the desorption of the molecules of water.
L’eau ainsi désorbée est entraînée avec l’effluent dit « de régénération », qui est la portion d’effluent chauffée puis chargée en impureté/eau en traversant le sécheur, à l’extérieur du sécheur 3b via la ligne 110 vers un dispositif de refroidissement 12. Lors du refroidissement, l’eau se condense et est récupérée par décantation dans un ballon séparateur 13 et évacuée via la ligne 114. Comme indiqué sur la
L’autre partie de l’effluent 104 issu de la section réactionnelle 2 et qui n’est pas utilisée pour la régénération est refroidie par un dispositif de refroidissement 10, par exemple un condenseur, et envoyée dans un ballon séparateur 11. On récupère du ballon séparateur 11 un gaz 130 constituée essentiellement par de l’hydrogène n’ayant pas réagi, une phase liquide organique 112 constituée essentiellement par le produit hydrogéné (par exemple ici le méthylcyclohexane) et éventuellement une partie du composé à hydrogéner n’ayant pas réagi.The other part of the effluent 104 coming from the reaction section 2 and which is not used for regeneration is cooled by a cooling device 10, for example a condenser, and sent to a separator flask 11. We recover the separator flask 11 a gas 130 consisting essentially of unreacted hydrogen, an organic liquid phase 112 consisting essentially of the hydrogenated product (for example here methylcyclohexane) and possibly a part of the compound to be hydrogenated not having reacted .
Selon la
Selon la
Un avantage de l’invention apporté par l’utilisation de l’effluent « sec » de la section réactionnelle d’hydrogénation 2 comme fluide de régénération est de s‘affranchir de la mise en œuvre d’un fluide gazeux de régénération externe qui requiert des moyens de stockage, de transport et de séchage. Un autre avantage est d’éviter le recyclage d’un gaz au moyen d’un compresseur qui est un dispositif généralement couteux et nécessitant une maintenance importante. Enfin un autre avantage procuré par l’utilisation de l’effluent « sec » de la section réactionnelle comme fluide de régénération est de ne pas augmenter indument la quantité d’adsorbant utile pour faire fonctionner l’unité d’hydrogénation car il n’est plus nécessaire de sécher un fluide saturé en eau en vue de son utilisation comme fluide de régénération.An advantage of the invention provided by the use of the “dry” effluent from the hydrogenation reaction section 2 as a regeneration fluid is to avoid the use of an external gaseous regeneration fluid which requires means of storage, transport and drying. Another advantage is to avoid recycling a gas by means of a compressor which is a generally expensive device and requires significant maintenance. Finally, another advantage provided by the use of the "dry" effluent from the reaction section as a regeneration fluid is not to unduly increase the quantity of adsorbent useful for operating the hydrogenation unit because it is not no longer necessary to dry a fluid saturated with water for its use as a regeneration fluid.
Dans un autre mode possible de mise en œuvre de l’invention, qui permet de mutualiser les dispositifs 10 et 11 qui traitent déjà l’effluent 105 de la section réactionnelle d’hydrogénation 2, l’effluent dit « de régénération » chaud 110 chargé en eau est mélangé avec l’effluent 105 pour être refroidi et condensé par les dispositifs 10 et 11. On soutire du ballon séparateur 11 une phase aqueuse 115 en plus des phases gazeuse 130 et organique 112 décrites plus haut.In another possible mode of implementation of the invention, which makes it possible to pool the devices 10 and 11 which already treat the effluent 105 from the hydrogenation reaction section 2, the so-called hot "regeneration" effluent 110 loaded in water is mixed with the effluent 105 to be cooled and condensed by the devices 10 and 11. An aqueous phase 115 is withdrawn from the separator flask 11 in addition to the gaseous phases 130 and organic phases 112 described above.
Afin d’éviter la formation de coke sur l’adsorbant sous l’effet de la chaleur, il est préférable de maintenir la teneur en aromatique dans le flux hydrogéné servant à faire la régénération en deçà de 5000 ppm poids, et de façon préférée en deçà de 1000 ppm poids en molécules comprenant un noyau aromatique.In order to avoid the formation of coke on the adsorbent under the effect of heat, it is preferable to maintain the aromatic content in the hydrogenated stream used to carry out the regeneration below 5000 ppm by weight, and preferably in below 1000 ppm weight of molecules comprising an aromatic ring.
Ainsi dans un mode de réalisation, on met en œuvre un premier réacteur optionnel dit « de finition » 8 qui, agencé sur le circuit 106-107-109, amène le fluide de régénération au sécheur à régénérer, comme représenté à la
La
Donc, optionnellement, soit on poursuit uniquement la conversion du flux d’effluent qui sert à la régénération du matériau adsorbant (réacteur 8), soit on poursuit la conversion de tout l’effluent sortant de la section réactionnelle 2 dans un réacteur « de finition » 7, et on vient ensuite prélever en aval du réacteur 7, via la ligne 108, la portion de l’effluent pour la régénération.Thus in one embodiment, a first optional so-called “finishing” reactor 8 is used which, arranged on the circuit 106-107-109, brings the regeneration fluid to the dryer to be regenerated, as shown in Figure 1.
There
So, optionally, either we continue only the conversion of the effluent flow which is used for the regeneration of the adsorbent material (reactor 8), or we continue the conversion of all the effluent leaving the reaction section 2 in a “finishing” reactor. » 7, and we then take off downstream of reactor 7, via line 108, the portion of the effluent for regeneration.
De façon à minimiser la consommation énergétique du procédé, le produit hydrogéné 106 destiné à la régénération de l’adsorbant est de préférence prélevé sous forme vapeur lorsque les conditions opératoires de l’effluent de la section réactionnelle le permettent.In order to minimize the energy consumption of the process, the hydrogenated product 106 intended for the regeneration of the adsorbent is preferably taken in vapor form when the operating conditions of the effluent from the reaction section allow it.
A l’issue de la régénération de l’adsorbant, il est possible de prélever une partie de l’effluent de la section réactionnelle 2 sous forme liquide via la ligne 120 pour la faire traverser le matériau adsorbant régénéré. La circulation d’un fluide sous forme liquide dans l’adsorbant régénéré permet d’accélérer son refroidissement avant sa remise en opération normale.At the end of the regeneration of the adsorbent, it is possible to take part of the effluent from reaction section 2 in liquid form via line 120 to pass it through the regenerated adsorbent material. The circulation of a fluid in liquid form in the regenerated adsorbent accelerates its cooling before returning it to normal operation.
Toute unité d’hydrogénation connue de l’homme de l’art peut être utilisée, et en particulier celles mettant en œuvre des procédés en catalyse homogène, connus en soi.Any hydrogenation unit known to those skilled in the art can be used, and in particular those implementing homogeneous catalysis processes, known per se.
La régénération est réalisée en chauffant l’adsorbant de sa température d’opération (habituellement la température ambiante) à, au minimum, une température où l’eau se désorbe de l’absorbant. Par exemple et en fonction du type d’absorbant, la température de chauffage (la température à laquelle est amené le flux de régénération) est d’au moins 200°C et de façon préférée d’au moins 250°C. La température est par exemple comprise entre 200°C et 400°C et de préférence comprise entre 250°C et 350°C.L’adsorbant est maintenu à la température de régénération pendant, par exemple, une durée de minimum 6 heures et de façon préférée d’au moins 8 heures, par exemple entre 4 et 24 heures voire entre 8 et 15 heures. La pression opératoire de la régénération se situe par exemple entre 0,1 MPa et 10,0 MPa, et de façon préférée entre 0,1 MPa et 1 MPa.Regeneration is accomplished by heating the adsorbent from its operating temperature (usually room temperature) to, at a minimum, a temperature where water desorbs from the absorbent. For example and depending on the type of absorbent, the heating temperature (the temperature to which the regeneration flow is brought) is at least 200°C and preferably at least 250°C. The temperature is for example between 200°C and 400°C and preferably between 250°C and 350°C . The adsorbent is maintained at the regeneration temperature for, for example, a minimum of 6 hours and preferably at least 8 hours, for example between 4 and 24 hours or even between 8 and 15 hours. The operating pressure of the regeneration is for example between 0.1 MPa and 10.0 MPa, and preferably between 0.1 MPa and 1 MPa.
Le même système d’adsorption et le même mode de régénération selon l’invention peuvent être mis en œuvre dans le cadre du séchage du produit destiné à être hydrogéné, ici le toluène qui est apporté à l’unité d’hydrogénation par la ligne 103.The same adsorption system and the same regeneration mode according to the invention can be implemented in the context of drying the product intended to be hydrogenated, here the toluene which is supplied to the hydrogenation unit via line 103 .
L’unité d’hydrogénation 1 de toluène est dimensionnée afin de stocker 1500 kg/heure d’hydrogène par hydrogénation de toluène en méthylcyclohexane (MCH). Elle est conforme à la
Le produit 113 de l’hydrogénation du toluène est majoritairement constitué de MCH (teneur supérieure ou égale à 98% poids). Le MCH produit peut être facilement stocké ou transporté à l’état liquide, à température ambiante et dans des conditions de pression non contraignantes. L’hydrogène ainsi stocké/transporté peut ensuite être récupéré par déshydrogénation du MCH.Product 113 from the hydrogenation of toluene is mainly made up of MCH (content greater than or equal to 98% by weight). The produced MCH can be easily stored or transported in the liquid state, at room temperature and under non-restrictive pressure conditions. The hydrogen thus stored/transported can then be recovered by dehydrogenation of the MCH.
Deux sécheurs 3a et 3b sont mis en œuvre en amont de l’unité d’hydrogénation 1. Ces colonnes d’adsorption 3a et 3b sont opérées alternativement en conditions
- d’adsorption, de façon à sécher l’hydrogène,
- de régénération, de façon à désorber l’eau sous l’action de la chaleur apportée par un fluide de régénération.Two dryers 3a and 3b are used upstream of the hydrogenation unit 1. These adsorption columns 3a and 3b are operated alternately under conditions
- adsorption, so as to dry the hydrogen,
- regeneration, so as to desorb the water under the action of the heat provided by a regeneration fluid.
L’adsorbant utilisé est un tamis moléculaire de type 4A, commercialisé sous le nom commercial Axsorb 543 (1,6-2,5mm) par la société AXENS.The adsorbent used is a type 4A molecular sieve, marketed under the trade name Axsorb 543 (1.6-2.5mm) by the company AXENS.
Les dimensions du lit d’adsorbant dans les colonnes sont de 1,4 mètre de diamètre pour une hauteur de 4 mètres.The dimensions of the adsorbent bed in the columns are 1.4 meters in diameter with a height of 4 meters.
Lors de la phase d’adsorption, la colonne d’adsorption 3a est alimentée par 1500kg/heure d’hydrogène de pureté supérieure à 99,9% poids, saturée en eau (pureté mesurée hors teneur en eau). La colonne est opérée à 2,0M Pa et à température ambiante.During the adsorption phase, the adsorption column 3a is supplied with 1500 kg/hour of hydrogen with a purity greater than 99.9% by weight, saturated with water (purity measured excluding water content). The column is operated at 2.0M Pa and at room temperature.
Considérant un tamis exempt d’eau en début de phase d’adsorption, la colonne permet de sécher l’hydrogène saturé en eau de façon à obtenir de l’hydrogène dont la teneur en eau est inférieure à 1ppm volume. Pendant cette adsorption, le tamis se charge progressivement en eau, nécessitant de basculer sur une deuxième colonne après une durée de 24 heures.Considering a sieve free of water at the start of the adsorption phase, the column makes it possible to dry the hydrogen saturated with water so as to obtain hydrogen whose water content is less than 1ppm volume. During this adsorption, the sieve gradually becomes loaded with water, requiring it to be switched to a second column after a period of 24 hours.
L’hydrogène sec issu de la colonne 3a est dirigé ensuite via la ligne 102 vers la section réactionnelle d’hydrogénation 2. Cette section réactionnelle est constituée d’un réacteur 4 de type continu agité (CSTR , pour l’acronyme anglais du terme « Continuous Stirred-Tank Reactor »). L’agitation et le refroidissement du réacteur sont réalisés par une boucle de recirculation (lignes 121, 122, 123), comprenant une pompe 5 et un échangeur de chaleur 6 permettant d’évacuer la chaleur de réaction (réaction exothermique).The dry hydrogen from column 3a is then directed via line 102 to the hydrogenation reaction section 2. This reaction section consists of a reactor 4 of the continuous stirred type (CSTR, for the English acronym of the term " Continuous Stirred-Tank Reactor"). Agitation and cooling of the reactor are carried out by a recirculation loop (lines 121, 122, 123), comprising a pump 5 and a heat exchanger 6 making it possible to evacuate the heat of reaction (exothermic reaction).
Le réacteur est alimenté en toluène ayant la composition suivante (en % poids) :
- Toluène 99.5%
- Autres aromatiques (benzène, xylènes) : 0.4%
- Composés non aromatiques (méthylcyclohexane) 0.1%
Le toluène est dirigé à un débit de 23 tonnes/heure vers le réacteur 4 via la ligne 103.The reactor is supplied with toluene having the following composition (in % by weight):
- Toluene 99.5%
- Other aromatics (benzene, xylenes): 0.4%
- Non-aromatic compounds (methylcyclohexane) 0.1%
The toluene is directed at a flow rate of 23 tonnes/hour to reactor 4 via line 103.
Le catalyseur utilisé est un complexe organométallique de nickel dans un solvant (disponible commercialement sous le nom « HC 1025 » auprès de la société AXENS). Tout autre catalyseur analogue peut être utilisé, notamment un de ceux décrits dans les brevets cités au préambule de la présente demande. Le réacteur est opéré à une température de 180°C et sous une pression de 1.5 MPa.The catalyst used is an organometallic complex of nickel in a solvent (available commercially under the name “HC 1025” from the company AXENS). Any other similar catalyst can be used, in particular one of those described in the patents cited in the preamble to the present application. The reactor is operated at a temperature of 180°C and under a pressure of 1.5 MPa.
L’effluent du réacteur est soutiré sous forme vapeur via la ligne 104. L’analyse de l’effluent 104 permet d’obtenir par calcul un rendement de conversion du toluène supérieur à 95% en masse. La teneur en eau de l’effluent 104 est très peu élevée, de fait indétectable.The reactor effluent is withdrawn in vapor form via line 104. The analysis of the effluent 104 makes it possible to obtain by calculation a toluene conversion efficiency greater than 95% by mass. The water content of effluent 104 is very low, in fact undetectable.
Un flux 106 d’un débit de 2235 kg/heure est prélevé de l’effluent 104 du réacteur 4. Le reste de l’effluent est dirigé vers un condenseur 10 et un ballon séparateur 11 où seront récupérée une phase vapeur 130 comprenant la majorité l’hydrogène n’ayant pas réagi et une phase liquide comprenant la majorité du méthylcyclohexane produit.A flow 106 with a flow rate of 2235 kg/hour is taken from the effluent 104 of reactor 4. The rest of the effluent is directed towards a condenser 10 and a separator flask 11 where a vapor phase 130 comprising the majority will be recovered. unreacted hydrogen and a liquid phase comprising the majority of the methylcyclohexane produced.
Le flux 106 est dirigé vers un réacteur d’hydrogénation 8, dit de finition, en lit fixe. Le catalyseur est à base de Nickel supporté sur une alumine (disponible commercialement sous le nom « LD143» auprès de la société AXENS). Le réacteur est opéré directement aux conditions de température et de pression du flux 106 en sortie de réacteur. Un exotherme de 10°C est observé sur le lit catalytique du réacteur 8. La teneur en toluène et autres composés aromatique en sortie du réacteur 8 est inférieure à 1000 ppm poids.The flow 106 is directed to a hydrogenation reactor 8, called finishing, in a fixed bed. The catalyst is based on Nickel supported on alumina (available commercially under the name “LD143” from the company AXENS). The reactor is operated directly at the temperature and pressure conditions of the flow 106 leaving the reactor. An exotherm of 10°C is observed on the catalytic bed of reactor 8. The content of toluene and other aromatic compounds at the outlet of reactor 8 is less than 1000 ppm by weight.
L’effluent 107 du réacteur d’hydrogénation 8 en lit fixe est ensuite chauffé progressivement dans un four électrique 9. La température de sortie du four 9 est progressivement augmentée de 190°C (température du flux 107 issu du réacteur 8) à 300°C en 2 heures.The effluent 107 from the hydrogenation reactor 8 in a fixed bed is then gradually heated in an electric oven 9. The outlet temperature of the oven 9 is gradually increased from 190°C (temperature of the stream 107 coming from the reactor 8) to 300° C in 2 hours.
Le flux 107 ainsi chauffé est ensuite dirigé vers la colonne d’adsorption 3b, permettant ainsi d’augmenter la température du tamis moléculaire de la colonne de la température ambiante à 280°C en 8 heures. Sous l’effet de la température, l’eau adsorbée par le tamis est désorbée et entraînée par le fluide chaud dans la ligne 110. Ce flux est ensuite refroidi à température ambiante dans l’échangeur 12 et dirigé vers le ballon séparateur 13 où l’eau libre apparue lors de la décantation est récupérée (ligne 114). Le flux hydrocarbures 116 issu du ballon 12, majoritairement composé de MCH et de composition sensiblement identique au flux 112 issu du ballon séparateur 11 sont mélangés et constituent le produit final 113 de l’unité d’hydrogénation 1.The flow 107 thus heated is then directed to the adsorption column 3b, thus making it possible to increase the temperature of the molecular sieve of the column from ambient temperature to 280°C in 8 hours. Under the effect of the temperature, the water adsorbed by the sieve is desorbed and entrained by the hot fluid in line 110. This flow is then cooled to ambient temperature in the exchanger 12 and directed towards the separator tank 13 where the The free water that appeared during decantation is recovered (line 114). The hydrocarbon stream 116 coming from the flask 12, mainly composed of MCH and of composition substantially identical to the stream 112 coming from the separator flask 11, are mixed and constitute the final product 113 of the hydrogenation unit 1.
A l’issue de la période de chauffe, le tamis de la colonne d’adsorption est refroidi en maintenant la circulation décrite ci-dessus sans la chauffe par le four 9.At the end of the heating period, the sieve of the adsorption column is cooled while maintaining the circulation described above without heating by the oven 9.
Claims (17)
- a) on traite l’hydrogène (101) dans une première section de traitement (3a, 3b) afin d’en retirer au moins une partie d’au moins une des impuretés, par mise en contact de l’hydrogène avec un matériau d’adsorption de ladite ou desdites impuretés, pour obtenir un hydrogène traité (102),
- b) on fait réagir l’hydrocarbure insaturé (103) avec l’hydrogène traité (102) en présence du catalyseur dans une section réactionnelle (2), afin d’obtenir un effluent (104) comprenant l’hydrocarbure hydrogéné,
- c) on prélève une première portion (106) de l’effluent comprenant l’hydrocarbure hydrogéné issu de la section réactionnelle (2),
- d) on chauffe (9) ladite première portion d’effluent (106) jusqu’à au moins une température de désorption du matériau d’adsorption,
- e) on régénère ledit matériau d’adsorption de ladite section de traitement (3a, 3b), en le mettant en contact avec la première portion de l’effluent (106) comprenant l’hydrocarbure hydrogéné issu de la section réactionnelle (2) et portée jusqu’à au moins la température de désorption dudit matériau d’adsorption selon l’étape d), pour obtenir un matériau d’adsorption régénéré et une première portion d’effluent (110) chargée en impureté(s).Process for hydrogenating an unsaturated hydrocarbon (103) with hydrogen (102) in the presence of a catalyst in order to produce a hydrogenated hydrocarbon, characterized in that it comprises the following steps:
- a) the hydrogen (101) is treated in a first treatment section (3a, 3b) in order to remove at least part of at least one of the impurities, by bringing the hydrogen into contact with a material adsorbing said impurity(s), to obtain treated hydrogen (102),
- b) the unsaturated hydrocarbon (103) is reacted with the treated hydrogen (102) in the presence of the catalyst in a reaction section (2), in order to obtain an effluent (104) comprising the hydrogenated hydrocarbon,
- c) a first portion (106) of the effluent comprising the hydrogenated hydrocarbon from the reaction section (2) is taken,
- d) heating (9) said first portion of effluent (106) to at least one desorption temperature of the adsorption material,
- e) said adsorption material is regenerated from said treatment section (3a, 3b), by bringing it into contact with the first portion of the effluent (106) comprising the hydrogenated hydrocarbon from the reaction section (2) and raised to at least the desorption temperature of said adsorption material according to step d), to obtain a regenerated adsorption material and a first portion of effluent (110) loaded with impurity(s).
- h) on sépare, dans une section de séparation (12 ;13), notamment par refroidissement, la première portion d’effluent (110) chargée en impureté(s) obtenue à l’étape e), afin d’obtenir un premier flux gazeux riche en hydrogène, un premier flux liquide riche en hydrocarbure hydrogéné, et éventuellement un premier flux liquide aqueux lorsque l’impureté à éliminer est l’eau.Method according to one of the preceding claims, characterized in that:
- h) we separate, in a separation section (12; 13), in particular by cooling, the first portion of effluent (110) loaded with impurity(s) obtained in step e), in order to obtain a first gaseous flow rich in hydrogen, a first liquid flow rich in hydrogenated hydrocarbon, and possibly a first aqueous liquid flow when the impurity to be eliminated is water.
- f) on sépare, dans une section de séparation (10 ;11), notamment par refroidissement, le reste de l’effluent après prélèvement de la première portion, ou une deuxième portion de l’effluent gazeux, afin d’obtenir une deuxième phase gazeuse riche en hydrogène (130), une deuxième phase liquide riche en hydrocarbure hydrogénés (112) et éventuellement une deuxième phase contenant les impuretés (115).Method according to one of the preceding claims, characterized in that:
- f) we separate, in a separation section (10; 11), in particular by cooling, the remainder of the effluent after sampling the first portion, or a second portion of the gaseous effluent, in order to obtain a second gas phase rich in hydrogen (130), a second liquid phase rich in hydrogenated hydrocarbons (112) and possibly a second phase containing the impurities (115).
- g) on refroidit le matériau régénéré à l’étape e) jusqu’à une température inférieure à sa température de désorption, notamment par mise en contact dudit matériau régénéré avec la première portion d’effluent (106) qui n’est plus chauffée/qui est refroidie ou/puis par mise en contact dudit matériau régénéré avec une portion (120) de la phase liquide riche en hydrocarbure hydrogéné obtenue dans l’étape f) de séparation.Method according to claim 4, characterized in that:
- g) the material regenerated in step e) is cooled to a temperature lower than its desorption temperature, in particular by bringing said regenerated material into contact with the first portion of effluent (106) which is no longer heated /which is cooled or/then by bringing said regenerated material into contact with a portion (120) of the liquid phase rich in hydrogenated hydrocarbon obtained in separation step f).
- i) on mélange la première phase liquide riche en hydrocarbure hydrogéné (116) et la deuxième phase liquide riche en hydrocarbure hydrogéné (112) obtenus dans deux sections de séparation distinctes, pour constituer un flux commun d’hydrocarbure hydrogéné (113).Method according to the preceding claim, characterized in that:
- i) the first liquid phase rich in hydrogenated hydrocarbon (116) and the second liquid phase rich in hydrogenated hydrocarbon (112) obtained in two separate separation sections are mixed, to constitute a common flow of hydrogenated hydrocarbon (113).
- j) on mélange la première portion d’effluent (110) chargée en impureté(s) obtenue à l’étape g) de régénération avec le reste de l’effluent gazeux issu de la section réactionnelle pour obtenir un effluent commun, puis
- k) on traite dans une section de séparation, notamment par refroidissement, ledit effluent commun, afin d’obtenir une troisième phase gazeuse riche en hydrogène, une troisième phase liquide riche en hydrocarbure hydrogéné et éventuellement une troisième phase contenant les impuretés.Method according to claim 2, characterized in that:
- j) the first portion of effluent (110) loaded with impurity(s) obtained in step g) of regeneration is mixed with the rest of the gaseous effluent from the reaction section to obtain a common effluent, then
- k) said common effluent is treated in a separation section, in particular by cooling, in order to obtain a third gaseous phase rich in hydrogen, a third liquid phase rich in hydrogenated hydrocarbon and possibly a third phase containing the impurities.
- l) on poursuit l’hydrogénation de l’effluent (104) comprenant l’hydrocarbure hydrogéné obtenu dans la section réactionnelle (2) à l’étape b) avec de l’hydrogène en présence de catalyseur dans une deuxième section réactionnelle secondaire (7) avant de procéder au prélèvement de la première portion de l’effluent gazeux (106) selon l’étape c).Method according to one of the preceding claims, characterized in that:
- l) we continue the hydrogenation of the effluent (104) comprising the hydrogenated hydrocarbon obtained in the reaction section (2) in step b) with hydrogen in the presence of catalyst in a second secondary reaction section ( 7) before proceeding to sample the first portion of the gaseous effluent (106) according to step c).
- m) on poursuit l’hydrogénation de la première portion (106) de l’effluent prélevée selon l’étape c) avec de l’hydrogène en présence de catalyseur dans une première section réactionnelle secondaire (8) avant de la chauffer selon l’étape d).Method according to one of the preceding claims, characterized in that:
- m) we continue the hydrogenation of the first portion (106) of the effluent taken according to step c) with hydrogen in the presence of catalyst in a first secondary reaction section (8) before heating it according to step d).
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