Brevet FR2611858A1 — publié le 19880909

DESCRIPTION La présente invention est relative à un procédé pour fournir de l'anhydride carbonique supercritique, utilisable par exemple dans l'industrie cosmetique en tant qu' agent solvant et propulseur. La technique courante pour fournir du CO2 supercritique consiste à utiliser un stockage de C02 liquide à -200C, 20 bars, une pompe haute pression à plusieurs étages et un groupe frigorifique, ce qui est coûteux et complique. L'invention a pour but de fournir un procédé beaucoup plus simule et économique A cet effet, le procécé suivant l'invention est caractérise en ce qu'on introduit une charge de C02 liquide dans un récipient résistant à la pression pourvu de moyens de soutirage de liquide, puis on introduit dans ce récipient une charge d'hélium, jusqu'à une pression supérieure à 135 bars environ. Pour maintenir pencar.t tout le soutirage du liquide une faible teneur du CC2 en hélium, de préférence, on arrête le soutirage du Co2 liquide lorsque la pression est descendue à une valeur limite non inférieure à 135 bars environ. Suivant un moae avantageux de renplissage du récipient, on utilise comme récipient une bouteille pourvue d'un tube plongeur et on introduit la charge de CO2 par le tube plongeur puis, la bouteille étant disposée tête en bas et après une période de stabilisation du C02, or. introduit la charge d'hélium par le tube plongeur, puis on dispose la bouteille tête en haut pour effectuer le soutirage du C02 L'invention a également pour objet un récipient destiné à la fourniture d'anhydride carbonique supercritique. Ce récipient est pourvu de moyens de soutirage de liquide et contient une charge qui se présente sous la forme d'une masse de C02 liquide contenant 3 à 6 % d'hélium dissous, surmontée d'un ciel gazeux constitué d'hélium sous une pression supérieure à 135 bars environ. Des exemples de mise en oeuvre de l'invention vant maintenant être décrits en regard du dessin annexé, sur lequel les figures 1 et 2 illustrent deux variantes du procédé suivant l'invention. On a représente à la figure 1, en coupe longitudinale, une bouteille 1 en acier dont le col est équipé d'un bouchon 2 traversé par un tube plongeur 3, lequel comporte à son extrémité inferieure un orifice calibré 4. Le tube 3 descend jusqu'à un niveau situé nettement au-dessus du fond de la bouteille et qui sera défini plus loin. A l'extérieur de la bouteille, le tube 3 est pourvu d'un robinet d'arrêt 5 et se termine par un raccord 6 pour le raccordement d'une conduite d'utilisation 7. La bouteille 1 est rerrplie de la façon suivante. Après avoir effectué un traitement préalable classique pour les bouteilles destinées à recevoir des gaz très purs, on introduit dans la bouteille par le tube 3 une charge de C02 liquide supercritique en provenance d'un stockage à -200C, 20 bars, au moyen d'une pape de circulation et d'un réchauffeur qui l'amène aux environs de 0 C, ce pour des raisons liées à la résilience de l'acier dont est oenstituée la bouteille 1. Le CO2 a une pureté de 99,998 % et, par pesée de la bouteille, on en mesure une quantité dcx^née. Cette quantité, qui doit être suffisante pour que l'orifice calibré 4 soit immergé, correspond par exemple à un volume de liquide égal à la moitié du volume de la bouteille. On laisse ensuite la bouteille revernir à la tespérature ambiante, ce qui constitue une phase de stabilisation du CO2 qui aure au moins deux heures. Puis on dispose la bouteille téte en bas, par tout moyen de manipulation approprié. L'orifice calibré 4 émerge alors du liquide, et on attend, pendant une nouvelle phase de stabilisation de 1 'ordre de que que le liquide se soit bien rassemble et que l'équilibre liquide-vapeur soit de nouveau atteint. On introduit alors par le tube 3 une charge d' hélium à haute pureté (moins de 5EslU d'eau, moins de Sppm d'oxygene), jusqu'à atteindre une pression de 160 bars environ. Cette pression est choisie aussi haute que possible mais telle que, pour la température ambiante maximale prévisible (par exemple pour +500C), elle reste au-dessous de la pression de service de la bouteille 1. Enfin, on remet la bouteille tête en haut et, après un nouveau temps de stabilisation de l'ordre de une heure, elle est prête à fourrier du CO2 supercritique par simple ouverture du robinet 5. La bouteille se trouve alors dans l'état représente à la figure 1, c'est-à-dire qu'elle contient une charge constituée - d'une masse de C02 liquide supercritique contenant une certaine quantité d'hélium dissous, et - d'un ciel gazeux sous 160 bars environ, constitué uniquement d'hélium. Les analyses ont montré que lorsque la pression de l'hélium décroît de 160 bars à 135 bars environ, la teneur en helium dissous du CO2 liquide est faible et se maintien à une valeur sensiblement constante comprise entre 3 et 4 S, alors que cette teneur croit brusquement lorsque la pression descend au-dessous de 135 bars environ. Par conséquent, si l'on veut ne soutirer que du C02 à faible teneur en hélium, on arrêtera le soutirage lorsque la pression, qui décroît au fur et à mesure de la baisse du niveau du liquide, atteint une valeur limite non inférieure à cette valeur de 135 bars environ. Pour celà, cn peut, comme représenté à la figure 1, ne faire descendre le tube 3 que jusqu un niveau correspondant au volume du ciel gazeux qui fournit la pression de 135 bars environ. Si le volume de remplissage du oe2 liquide est choisi à l'avance, par exemple égal à peu près à la moitie de la capacité de la bouteille carte indiqué plus haut, on en déduit par calcul le niveau en question. En variante, si l'on préfère soutirer la quasi-totalite du liquide, le tube 3 descendra presque jusqu'au fond de la bouteille, et l'on calculera le volume initial du CO2 liquide de façon correspondante. Cependant, dans ces deux cas, la conduite 7 vehiculera un mélange gazeux C02-hélium, ou de l'hélium pur, en fin de soutirage. Pour éviter ceci, on peut faire appel au mode de mise en oeuvre illustré à la figure 2 : la bouteille contenant initialement à peu près la moitie de son volume en CO2 liquide, le tube 3 descend presque jusqu'au fond de la bouteille, et la conduite 7 d'utilisation est équipée d'une vanne pressostatique 8 qui se ferme lorsque la pression descend à la valeur limite de 135 bars environ. Le soutirage s'arrête ainsi automatiquement, et l'on change alors de bouteille. REVENDICATIONS 1. Procédé pour fournir de l'anhydride carbonique supercritique, caractérisé en ce qu'on introduit une charge de C02 liquide dans un récipient (1) résistant à la pression pourvu de moyens (3) de soutirage de liquide, puis on introduit dans ce récipient une charge d'hélium, jusqu'à une pression supërieure à 135 bars environ. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on arrête le soutirage du CO2 liquide lorsque la pression est descendue à une valeur limite non inférieure à 135 bars environ. 3. Procédé suivant la revendication 2, caracterisé en ce que, pour limiter la pression de soutirage, on soutire le C02 liquide au moyen a'un tube plongeur (3), le volume de la charge de CO2 liquide et la longueur de ce tube étant choisis de façcn que la pression de l'hélium ne descende pas au-dessous de 135 bars environ en fin de soutirage du CO2. 4. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on soutire le CO2 liquide à travers une conduite (7) munie d'une vanne pressostatique (8). 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le récipient (1) est une bouteille pourvue d'un tube plongeur (3) et en ce qu'on introduit la charge de CO2 par le tube plongeur puis, la bouteille étant disposée tête en bas et après une période de stabilisation du CO2, cn introduit la charge d' hélium par le tube plongeur, puis on dispose la bouteille tête en haut pour effectuer le soutirage du CO2. 6. Récipient pour la fourniture d'anhydride carbonique supercritique, pourvu de moyens (3) de soutirage de liquide, caractérisé en ce qu'il contient une charge qui se présente sous la forme d'une masse de C02 liquide contenant 3 à 6 % environ d'hélium dissous, surmontée d'un ciel gazeux constitué d'hélium sous une pression superieure à 135 bars environ, 7. récipient suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la pression de l'hélium à +200C est d'environ 160 bars.