Brevet FR2752174A1 — publié le 19980213

PROCEDE DE TRAITEMENT D'UN CATALYSEUR PRESENTANT UNE PHASE ACTIVE SOUFREE ET CONTAMINE PAR UN COMPOSE DU MERCURE La présente invention concerne un procédé de traitement de catalyseurs usagés contaminés par du mercure afin de les régénérer et les réutiliser. De nos jours, le traitement des produits usés, contaminés, est une activité prenant de plus en plus d'importance. Les contraintes en matière d'environnement conduisent à épurer tous types de liquides, solide ou gaz visant à abaisser leur taux de matières polluantes et éviter le rejet de ces dernières dans l'environnement. De nombreux catalyseurs ont été développés dans le but d'éliminer ces impuretés par absorption, adsorption ou réactions chimiques. Cependant, une fois que les produits contaminés ont été épurés, les impuretés se retrouvent à fortes concentrations dans ces catalyseurs que l'on doit stocker ou détruire. Actuellement, on tend à essayer de traiter ces catalyseurs usagés de manière à en éliminer les impuretés. Ce traitement vise, d'une part, à récupérer des impuretés pour les valoriser ou les transformer sous une forme facilement stockable, et vautre part, à régénérer les catalyseurs usagés afin de pouvoir les réutiliser. Ce deuxième aspect permet en outre de réaliser des économies puisqu'il n'est pas nécessaire de racheter un nouvelle charge de catalyseur neuf. Parmi les impuretés particulièrement néfastes pour l'environnement, le mercure tient une place importante. II est notamment présent dans le gaz naturel ou les coupes pétrolières. Un moyen d'éliminer le mercure de ces gaz est de les mettre en contact avec un catalyseur à base d'un composé du soufre par exemple un catalyseur supporté présentant une phase active à base d'un composé du soufre, par exemple du sulfure de cuivre. Le mercure présent dans les gaz réagit au contact de ces catalyseurs pour former un composé du mercure notamment du sulfure de mercure qui reste ad/absorbé sur íe catalyseur. Actuellement, les catalyseurs usagés comprenant ces composés du mercure sont détruits ou stockés. Et une nouvelle charge de catalyseur neuf doit hêtre utilisée pour continuer de traiter les gaz. Un but de la présente invention est de proposer un procédé de traitement des catalyseurs usagés de ce type permettant non seulement d'en éliminer le mercure mais de plus de régénérer la phase active initiale dudit catalyseur, de manière å pouvoir l'utiliser de nouveau dans la même application sans avoir à redéposer une phase active. Dans ce but, I'invention concerne un procédé de traitement d'un catalyseur supporté présentant un phase active à base d'un composé du soufre et contaminé par un composé du mercure, qui consiste å chauffer ledit catalyseur à une température comprise entre 300 et 1000 C sous une atmosphère inerte. D'autres avantages de í'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description et des exemples. L'invention concerne donc un procédé de traitement d'un catalyseur supporté présentant un phase active à base d'un composé du soufre et contaminé par un composé du mercure, qui consiste à chauffer ledit catalyseur à une température comprise entre 300 et 1000 C sous une atmosphère inerte. De préférence, la température peut être comprise entre 400 et 600 C. L'atmosphère inerte peut être composée d'au moins un des gaz suivants: Ar, Hes N2. II s'agit de préférence de í argon Le temps de séjour peut être variable. De préférence, il est compris entre 1 et 15 heures De même, le débit de balayage du mélange gazeux peut varier et est, de préférence, compris entre 0,1 et 10 litres de gaz par heure et par gramme de catalyseur. Le catalyseur peut être chauffé dans tout type de four, mais de préférence, on utilise un four tubulaire Le mercure est en généra! éliminé sous forme gazeuse au cours du traitement et est récupéré par condensation. Le mercure est récupéré sous forme de sulfure mercurique ou de mercure métallique. Le procédé selon l'invention est particulièrement rutile pour traiter un catalyseur supporté présentant une phase active à base de sulfure de cuivre. La quantité de ce composé dans le catalyseur à traiter peut être variable. Ce type de catalyseur capte le mercure sous forme de sulfure mercurique. Le catalyseur supporté peut présenter un support minéral å base d'alumine, de silice, de silice-alumine ou de charbon. II peut s'agir par exemple du CMG 273 commercialisé par Procatalyse. L'élimination du mercure est suivie par analyse au moyen des différentes techniques analytiques connues pour le dosage du mercure, notamment par spectrométrie d'émission à plasma (SEP). L'avantage du procédé selon l'invention est que non seulement le mercure est éliminé du catalyseur mais, de plus, que la phase active du catalyseur est régénérée et que le support présente les mêmes caractéristiques que lors de sa première utilisation. Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée. EXEMPLES Exemple 1 selon l'invention On part d'un catalyseur CMG 273 commercialisé par Procatalyse présentant les caractéristiques suivantes: support: alumine surface spécifique = 125 mCg . volume poreux total = 0,75 cm3/g - Phase active . CuS .taux: 15,3 % en poids par rapport au catalyseur (soit 10,2 % en poids de cuivre) Ce catalyseur est utilisé dans une unité pour éliminer du mercure d'un gaz naturel. A la fin du traitement du gaz, le catalyseur comprend 5,2 % en poids de sulfure mercurique par rapport au poids du catalyseur. Le catalyseur est vidé de l'unité pour être traité selon le procédé de l'invention. Mode opératoire On introduit 100 g de catalyseur usagé dans un four tubulaire. Puis, on met en oeuvre un balayage sous courant d'Argon du four dans lequel le catalyseur a été introduit. Le débit d'Argon est de 300 litre/heure. Le chauffage est mis en route à une vitesse de montée en température de 5 "C/minute jusqu'à l'obtention d'une température de 410 "C. Le catalyseur est maintenu à cette température pendant une heure. Résultats: - taux en Hg : inférieur à 0,2 % en poids par rapport au catalyseur - taux de Cu 10,2 % en poids par rapport au catalyseur, soit 15,3 96 en poids de CuS - surface spécifique: 130 m2/g - volume poreux total : 0,7 cm3/g REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement d'un catalyseur supporté présentant un phase active à base d'un composé du soufre et contaminé par un composé du mercure, caractérisé en ce qu'on chauffe ledit catalyseur à une température comprise entre 300 et 1000 "C en présence d'au moins un gaz inerte. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz inerte ets choisi parmi l'argon, I'hélium ou l'azote. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la température est comprise entre 400 et 600 OC. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le temps de séjour est compris entre 1 et 15 heures. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le catalyseur est balayé par le gaz inerte à un débit compris entre 0,1 et 10 litres/heure/gramme de catalyseur. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on chauffe le catalyseur dans un four tubulaire. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mercure éliminé sous forme gazeuse au cours du traitement est récupéré par condensation. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le catalyseur supporté présente un support minéral à base d'alumine, de silice, de silice-alumine ou de charbon. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le catalyseur supporté présente une phase active à base de sulfure de cuivre. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le catalyseur est contaminé par le sulfure de mercure.