Brevet FR2001135A1 — publié le 19690926

i 2001135 Cette invention concerne un procédé pour sécher les courants d'hydrogène, notamment ceux qui contiennent des gaz acides tels que le gaz chlorhydrique. Une application spécifique du procédé est le séchage de l'hydrogène de réformage recyclé -dans un procédé de 5 réformage des hydrocarbures. Le Brevet E.U.A. 3.024.868 révèle l'emploi de tamis du type "à petits orifices" , c'est-à-dire de tamis ayant des orifices de O taille inférieure à 5A, pour éliminer l'eau d'un courant d'hydrogène de réformage recyclé contenant de la vapeur d'eau, du E^S, 10 et des hydrocarbures en plus de l'hydrogène. Les tamis "à grands orifices", c'est-à-dire les tamis capables d'adsorber les molécules O de plus de 5A, sont jugés inappropriés à cause de leur faible capacité de rétention d'eau dans le courant gazeux particulier considéré, et à cause de la forte adsorption des constituants en C^. 15 Un problème supplémentaire associé dans les courants d'hydro gène aux agents de réformage catalytiques, est la présence de plusieurs parties par million de HCl dans les courants provenant de catalyseurs de réformage chlorurés. De tels gaz contenant des acides O détruisent les zéolithes à faible teneur en silice, de 4A par exem-20 pie. Dans de tels cas, une "présorption" du HCl, par exemple dans un bain de lavage caustique, est nécessaire pour empêcher la détérioration de l'adsorbant. Selon 1'invention il est fourni un procédé pour sécher 1'hydrogène gazeux humide, en présence de gaz chlorhydrique et d'hydrocar-25 bures gazeux, dans lequel on emploie de la mordénite à grands orifices comme déshydratant. Le procédé constitue une méthode d'élimination de l'eau, à des pressions partielles d'H20 très faibles,de courants d'hydrogène, en présence de HCl, avec un très bon rendement, en employant un 30 tamis moléculaire à grands orifices considéré par la technique antérieure comme inapproprié pour cette application. De tels gaz dont la teneur en eau peut atteindre la saturation, sont séchés jusqu'à une teneur en eau de moins de 10 parties par million, par le procédé de cette invention. 35 On emploie de la mordénite synthétique capable d'effectuer une O adsorption intercristalline de molécules de plus de 5A, de préférence sous la forme substituée par l'hydrogène, dans un lit d'adsorption sous la forme de granules agglomérés contenant jusqu'à 20 % de substance agglomérante. Un produit particulièrement appro-40 prié à cette application est le granule de mordénite décrit dans 69 02122 2 2001135 le Brevet Britannique 979.398, où la cristallisation de la mordénite a lieu au-dessous de 190° C, en donnant de la mordénite à grands orifices. Les granules peuvent typiquement être de courts granules cylindriques ayant un diamètre de 1,6 à 3,2 mm. Le modèle de lit 5 sera déterminé par la durée du cycle voulu, et par les caractéristiques de débit et de perte de charge du modèle de fabrication. Dans un modèle typique montrant 1'effet de la mordénite hydrogénée pour sécher l'hydrogène, comparativement à des granules agglomérés à petits orifices naturels, on a chargé des poids égaux 10 des deux produits, sous la forme de granules de 1,6 mm, dans des récipients ayant un rapport L/D de 5, et c>n les a exposés à un courant d'hydrogène contenant 85 % d'hydrogène, 5.000 ppm de H20, 10 ppm de HCl, le reste étant constitué par des hydrocarbures légers en C^ - Cj. 15 Pour un débit de 30,48 cm par seconde à travers les lits, le gaz a été séché jusqu'à moins de 10 ppm par les deux adsorbants, jusqu'à affleurement (effluent ascendant au-delà de 10 ppm de 1^0) pour une charge de 4 % en poids d'eau sur la mordénite à pores ouverts, et de 2 % en poids d'eau sur la mordénite à petits pores. 20 La régénération par traitement avec de l'azote sec à 288° C est efficace pour sécher les deux adsorbants, et on ne note aucune diminution de capacité après des cycles répétés d'adsorption -désorption pour les deux zéolithes. On peut effectuer la désorption dans la gamme de 450 à 550° C. Tout gaz sec qui ne se décompose pas 25 de façon à obstruer le lit, convient pour la désorption. On peut substituer de la mordénite sodique à grands orifices à la mordénite hydrogénée en obtenant des résultats analogues, mais à cause de la possibilité de formation de chlorure de sodium en présence de HCl et de H^O, on préfère la forme hydrogénée. 69 02122 3 2001135 REVENDICATIONS 1. Un procédé pour sécher l'hydrogène gazeux humide en présence de gaz chlorhydrique et d'hydrocarbures gazeux, dans lequel on emploie de la mordénite à grands orifices comme déshydratant. 2. Un procédé selon la revendication 1, dans lequel la mordénite 5 est sous forme substituée par l'hydrogène. 3. Un procédé selon la revendication 1 pour sécher l'hydrogène gazeux, sensiblement tel qu'il est décrit ci-dessus. 4. L'hydrogène gazeux quand il est séché par un procédé conforme à n'importe laquelle des revendications 1 à 3.