Brevet FR2807504A1 — publié le 20011012

L'invention concerne les colonnes pour la séparation cryogénique des mélanges gazeux. Plus précisément, elle concerne notamment les colonnes dans lesquelles on peut séparer l'hydrogène du CO et du méthane contenus dans un gaz de synthèse, en exécutant un lavage de l'hydrogène par du méthane liquide pour le purifier. On notera que dans la suite, toutes les pressions dont il sera question sont des pressions absolues. L'un des principaux procédés de production d'hydrogène à l'échelle industrielle consiste à exécuter un reformage à la vapeur d'eau d'un hydrocarbure léger tel que le méthane. On obtient un mélange hydrogène/CO contenant du méthane résiduel, qui peut ensuite être traité selon diverses méthodes pour en extraire l'hydrogène à l'état pur. Selon l'une de ces méthodes, on introduit le gaz de synthèse contenant environ % d'hydrogène, 25% de CO et 5% de méthane dans une colonne de séparation cryogénique sous haute pression (de l'ordre de 15 à 45 bars) par lavage au méthane. Le gaz de synthèse se trouve alors à une température de -180 C. Le CO et le méthane, contenant un peu d'hydrogène dissous, sont entraînés en bas de la colonne à l'état liquide et en sont extraits, alors que l'hydrogène est extrait en tête de colonne à l'état gazeux. Le mélange liquide CO/méthane/hydrogène dissous est introduit dans une deuxième colonne pour être soumis à un strippage sous moyenne pression (de l'ordre de 10 bars). L'hydrogène est recueilli à l'état gazeux en tête de colonne, et le mélange liquide CO/méthane est recueilli en bas de colonne. Ce mélange est ensuite introduit dans une colonne sous basse pression (de l'ordre de 2,5 bars). Le CO gazeux est recueilli en tête de colonne et le méthane liquide est recueilli en pied de colonne. Le méthane liquide recueilli en troisième colonne est pompé et introduit à l'état liquide en tête de la première colonne, afin de procéder à un lavage au méthane de l'hydrogène pour purifier celui-ci. Cette opération est d'autant plus efficace qu'elle est effectuée à plus basse température. En l'occurrence, on cherche à maintenir la température dans l'ensemble de la première colonne aussi proche que possible de - 180 C, cette limite étant imposée par la température de solidification du méthane qui est de 182,5 C. A cet effet, le lavage étant exothermique, il faut extraire des calories des matières en circulation à différents niveaux de la colonne. Pour cela, il est judicieux d'utiliser du CO liquide, produit dans un cycle frigorifique. Certains dispositifs actuellement utilisés à cet effet fonctionnent selon le principe suivant. Le gaz de synthèse hydrogène/CO/méthane est introduit à un niveau donné dans la partie inférieure de la colonne, à une température de - 180 C. Il traverse, en montant à l'intérieur de la colonne, une zone active de la colonne, telle qu'un premier garnissage, o il s'appauvrit en CO et se réchauffe jusqu'à - 175,4 C. Le mélange gazeux est une première fois extrait de la colonne au-dessus de ce premier garnissage; il est introduit dans un premier passage d'un échangeur à plaques o sa température est ramenée à - 180,9 C, et il est réintroduit dans la colonne au-dessus de son premier point d'extraction. Il poursuit son ascension dans la colonne en traversant un deuxième garnissage o il s'appauvrit en CO et se réchauffe à - 176,1 C. Le mélange gazeux est à nouveau extrait de la colonne au-dessus de ce deuxième garnissage, et envoyé dans, un deuxième passage de l'échangeur à plaques, o il est refroidi à -180,9 C, puis il est réintroduit dans la colonne au-dessus de son deuxième point d'extraction. En poursuivant son ascension, il traverse un troisième garnissage, après lequel il est à nouveau extrait de la colonne pour être refroidi dans un troisième passage de l'échangeur à plaques, et est réintroduit à -180,9 C dans la colonne au-dessus de son troisième point d'extraction. En poursuivant son ascension, le gaz traverse un quatrième et dernier garnissage, au-dessus duquel est introduit le méthane liquide de lavage. Comme on l'a dit, le lavage de l'hydrogène par le méthane liquide qui entramîne la condensation de CO et son mélange au méthane liquide produit une augmentation de température des gaz ascendants, nécessitant leur extraction pour refroidissement après chaque passage dans une zone active telle qu'un garnissage. C'est de l'hydrogène purifié de son CO sous haute pression qui est recueilli en tête de colonne. Des gardes hydrauliques à fond perforé placées entre les différents garnissages ont pour fonction de collecter le liquide descendant sortant d'un garnissage, et de le répartir sur la surface supérieure du garnissage qui lui est immédiatement inférieur. Elles permettent également de compenser les pertes de charge des circuits de refroidissement précités. Le nombre de garnissages, le nombre de niveaux o les gaz sont extraits de la colonne et o ils sont renvoyés après refroidissement, et le nombre de passages de l'échangeur sont indicatifs. Ils peuvent être supérieurs ou inférieurs à ce qui vient d'être exposé. Le fonctionnement de l'échangeur à plaques est optimalement assuré par le CO recueilli en tête de la troisième colonne, qui se trouve à l'état liquide à une température de -182 C et est vaporisé à 2,6 bars sous l'effet des transferts thermiques qui ont lieu entre lui et les gaz extraits de la première colonne. L'alimentation de l'échangeur en CO liquide est assurée par un thermosiphon, dans lequel on introduit le CO liquide provenant de la troisième colonne, et o on ramène le CO gazeux après son passage dans l'échangeur avant de l'en extraire. Cette première colonne, et l'échangeur thermique et le thermosiphon qui lui sont annexés, constituent un ensemble encombrant. En particulier, les tuyauteries conduisant les gaz de synthèse de la colonne à l'échangeur et de l'échangeur à la colonne constituent un circuit complexe qu'il serait désirable de supprimer. Le but de l'invention est de proposer une colonne pour séparation cryogénique, pouvant être utilisée dans un procédé de production d'hydrogène à partir d'un mélange contenant de l'hydrogène et du CO utilisant un lavage des gaz au moyen de méthane liquide, notablement moins encombrante et moins complexe que les colonnes et leurs annexes habituellement utilisés pour la mise en oeuvre de ce procédé. A cet effet l'invention a pour objet une colonne pour séparation cryogénique de mélanges gazeux, caractérisée en ce qu'elle comporte - une paroi cylindrique; - des moyens d'introduction du mélange gazeux dans ladite colonne; - au moins un ensemble constitué par: * deux zones actives espacées échelonnées sur la hauteur de la colonne et remplissant toute la section de celle-ci; * une garde hydraulique disposée entre lesdites zones actives, constituée par un récipient cylindrique à fond perforé, et dont la paroi latérale externe définit avec la paroi cylindrique de la colonne un espace annulaire dans lequel peuvent passer les gaz en circulation ascendante à l'intérieur de la colonne après qu'ils ont traversé la zone active au-dessus de laquelle est placée ladite garde hydraulique; * un chemisage interne de la paroi cylindrique de la colonne, ayant son extrémité inférieure située au niveau du bord supérieur d'une garde hydraulique, des moyens pour faire passer à l'intérieur dudit chemisage interne les gaz sortant de la zone active située en-dessous de ladite garde hydraulique et des moyens pour faire sortir dudit chemisage interne lesdits gaz et le liquide condensé qu'ils renferment en les renvoyant à l'intérieur de la colonne au-dessus de ladite garde hydraulique; * un chemisage externe de la paroi cylindrique de la colonne situé face audit chemisage interne, comportant des moyens d'introduction d'un fluide refroidissant dans sa partie inférieure et des moyens d'extraction dudit fluide dans sa partie supérieure, ledit chemisage externe autorisant des transferts thermiques entre ledit fluide refroidissant et les matières gazeuses et liquides circulant dans le chemisage interne, par l'intermédiaire de la paroi cylindrique de la colonne; - des moyens pour introduire dans la partie supérieure de la colonne un gaz liquéfié pour le lavage du gaz extrait en tête de colonne; - des moyens d'extraction du gaz le plus volatil dudit mélange gazeux en tête de ladite colonne, - et des moyens d'extraction, à l'état liquide, du ou des gaz les moins volatils dudit mélange gazeux en pied de ladite colonne. Selon une réalisation préférée, lesdits chemisages internes comportent, réparties alternativement selon la circonférence interne de la colonne, des premières portions débouchant à leur partie inférieure par des orifices dans ledit espace annulaire et o peuvent passer les gaz en circulation ascendante à l'intérieur de la colonne, et des secondes portions débouchant dans leur partie inférieure par des orifices audessus du bord supérieur de ladite garde hydraulique, de manière à amener à l'intérieur de la colonne les gaz en circulation et le liquide qui est condensé dans lesdites secondes portions, lesdites premières et secondes portions étant mises en communication dans l'extrémité supérieure dudit chemisage interne. Lesdites portions des chemisages internes sont de préférence garnies par des ondes d'échange thermique, du type " ondes droites "pour les premières portions, du type "ondes à décalage latéral partiel "pour les secondes portions. L'invention a également pour objet un procédé de séparation cryogénique d'un mélange contenant de l'hydrogène et du CO, du type comportant une étape de lavage par un gaz liquéfié de l'hydrogène présent en tête de colonne avant son extraction, caractérisé en ce que: - il est exécuté au moyen d'une colonne o on introduit ledit mélange; - le fluide refroidissant introduit dans les chemisages externes de la paroi de la colonne est du CO liquide; et - le gaz liquéfié de lavage introduit dans la partie supérieure de la colonnlme est un hydrocarbure. Comme on l'aura compris, l'invention consiste à réaliser le refroidissement du mélange gazeux ascendant non plus à l'extérieur de la colonne dans un échangeur séparé, mais à l'intérieur de la colonne ellemême. Cela est réalisé au moyen d'une série de chemisages externes à la paroi de la colonne, dans lesquels on fait circuler le fluide refroidissant, tel que du CO liquide, nécessaire au refroidissement des gaz. Des gardes hydrauliques de configuration adéquate et des chemisages internes de la paroi de la colonne orientent les gaz ascendants le long de la paroi de la colonne, face aux zones o se trouvent les chemisages externes, de manière à réaliser l'échange thermique désiré. Les chemisages internes assurent également la réintroduction des matières refroidies dans la partie centrale de la colonne. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnmlée en référence aux Figures annexées suivantes: - la Figure 1 qui montre, en coupe longitudinale, une colonne pour séparation cryogénique selon l'invention; - les Figures 2A et 2B qui montrent en coupe et en perspective deux portions de la colonne selon l'invention, vues de manière agrandie selon le cadre II de la Figure 1, les deux portions étant décalées angulairement selon les plans de coupe IIA-IIA et IIB-IIB de la Figure 3; - la Figure 3 qui montre une section transversale selon 1- EII de la colonne; - la Figure 4 qui montre schématiquement en vue de face développée selon IV-IV une portion de l'intérieur du chemisage interne de la colonne. L'exemple de mise en oeuvre de l'invention qui va être à présent décrit en détail se rapporte précisément à la séparation cryogénique de l'hydrogène d'un mélange hydrogène/CO/méthane résiduel, avec lavage de l'hydrogène par du méthane liquide, effectué dans un exemple de colonne selon l'invention. La colonne pour séparation cryogénique représentée sur la figure 1 comporte classiquement une paroi ou virole cylindrique 1, constituant son ossature principale. Elle est réalisée au moins partiellement en un métal bon conducteur de la chaleur, tel que de l'aluminium ou un de ses alliages (de préférence à l'acier inoxydable), de manière à autoriser sur au moins certaines portions de sa hauteur des transferts thermiques faciles entre son milieu interne et le milieu extérieur, dans des conditions qui seront vues plus loin. La partie inférieure de cette colonne ne se distingue pas sensiblement de celle des colonnes de séparation cryogénique connues. Elle comporte des moyens 2 d'introduction dans la colonne du mélange hydrogène/CO/méthane qui fait l'objet du traitement de séparation cryogénique. Typiquement, ce mélange comporte 70% d'hydrogène et 25% de CO, ainsi que 5% de méthane résiduel, n'ayant pas réagi lors de l'opération de reformage à la vapeur d'eau du méthane utilisé comme composé de départ pour la production du mélange hydrogène/CO. Le mélange est introduit à une température de -180 C dans. la partie supérieure d'un pot séparateur 3. Les vapeurs issues de ce mélange traversent un distributeur hydraulique 4 à fond perforé, de conception classique, situé en dessous d'un premier garnissage 5. Ce distributeur hydraulique 4 s'étend sur toute la section interne de la colonnrme, de même que le garnissage 5. Des moyens d'extraction 6, 7 sont prévus pour recueillir respectivement les mélanges liquides CO/méthane qui se déposent d'une part dans le fond du pot séparateur 3, et également dans le fond 8 de la colonne pour la fraction de mélange CO/méthane qui provient du distributeur hydraulique 4. Après avoir traversé le premier garnissage 5, le mélange gazeux ascendant pénètre dans la portion de colonne conçue conformément à l'invention. Le mélange gazeux passe dans un espace annulaire 9 ménagé entre la paroi 1 de la colonne et une garde hydraulique 10 constituée par un récipient cylindrique unique à fond 11 perforé de trous de petit diamètre (4 mm environ par exemple). Le diamètre externe de la garde hydraulique 10 est inférieur au diamètre intérieur de la colonne de manière à définir l'espace annulaire 9 dont la largeur peut être de quelques cm. Le bord supérieur 12 de la garde hydraulique 10 repose sur un support 13 solidaire de la paroi 1 de la colonne, de manière à maintenir la garde hydraulique 10 en position à l'intérieur de la colonne. A un niveau sensiblement plus élevé que celui du bord supérieur 12 de la garde hydraulique 10 débute un deuxième garnissage 14 s'étendant sur une hauteur H donnée. La paroi de la colonne comporte un chemisage interne dont l'extrémité inférieure est située au même niveau que le bord supérieur 12 de la garde hydraulique 10 et dont l'extrémité supérieure se situe de préférence au même niveau ou (comme représenté) légèrement audessus de l'extrémité supérieure du deuxième garnissage 14. La configuration de ce chemisage interne diffère selon le secteur angulaire de la section transversale de la colonne que l'on considère. Deux types de configuration sont présents, disposés en alternance le long de la circonférence interne de la colonne qui est divisée en un nombre pair de secteurs angulaires, au nombre de douze dans l'exemple représenté (voir figure 3). Selon une première configuration, mise en évidence sur la figure 2A, le chemisage interne de la colonne comporte une portion à l'intérieur de laquelle le gaz, sortant du premier garnissage 5, pénètre à travers au moins un orifice 15 ménagé dans le bord inférieur du chemisage interne. Dans l'exemple représenté, ce bord inférieur se confond avec le support 13 sur lequel repose la garde hydraulique 10. De préférence, l'intérieur de cette portion du chemisage interne est garni par des ondes d'échange thermique 16. Dans l'exemple préféré représenté, ces ondes d'échange 16 sont du type classiquement appelé "ondes droites", définissant des "couloirs" sensiblement rectilignes dans lesquels le liquide qui se condense à l'intérieur du chemisage peut descendre sans difficultés pour retomber sur le premier garnissage 5. De même, le mélange gazeux ascendant peut progresser sans difficultés entre ces ondes d'échange, car il n'est pas gêné par le liquide descendant, celui-ci ne se trouvant pas en régime turbulent du fait de la configuration des ondes droites. Lorsque le mélange gazeux ascendant parvient à l'extrémité supérieure 17 du chemisage interne, qui n'est pas garnie par les ondes d'échange thermique, il a la possibilité de redescendre en traversant une portion du chemisage interne adjacente à la précédente, qui est réalisée selon le second type de configuration mis en évidence sur la figure 2B. Lorsque le mélange gazeux, qui s'est entre-temps partiellement condensé, parvient dans la zone inférieure du chemisage interne, il retourne dans l'espace interne de la colonne en traversant un orifice 18 ménagé dans la paroi 19 du chemisage interne tournée vers l'intérieur de la colonne. Le liquide condensé, riche en CO et en méthane, peut s'écouler dans la garde hydraulique 10. Le gaz enrichi en hydrogène continue son ascension dans l'espace interne de la colonne et traverse le deuxième garnissage 14. Préférentiellement, comme représenté, cette portion du chemisage interne réalisée selon le second type de configuration est garnie par des ondes d'échange thermique 20 du type connu "ondes à décalage latéral partiel" (appelé communément " ondes serrated "), qui procurent une grande surface d'échange et d'intenses turbulences à l'intérieur du fluide traversant le chemisage. Les échanges thermiques destinés à ramener à -1 80 C environ la température du mélange gazeux enrichi en hydrogène, dans le but de favoriser le lavage de l'hydrogène par le méthane liquide introduit en tête de colonne, ont lieu entre le mélange présent à l'intérieur du chemisage précédemment décrit et un fluide refroidissant constitué préférentiellement par du CO liquide à -182 C. A cet effet, selon l'invention, face audit chemisage interne, la colonne comporte un chemisage externe 21, définissant un espace annulaire avec la paroi 1 de la colonne. Le chemisage externe 21 comporte, dans sa partie inférieure, des moyens 22 d'amenée de CO liquide 23. Dans sa partie supérieure, il comporte des moyens 24 d'extraction du CO gazeux 25 sous une pression de 2,6 bars qui se forme à la suite des échanges thermiques qui ont lieu entre les fluides présents dans les deux chemisages. Au cours de ces échanges, le CO liquide cède des frigories au mélange riche en hydrogène gazeux présent dans le chemisage interne, pour le ramener une température très proche de -180 C avant son passage dans le deuxième garnissage 14. Cette opération qui, dans l'art antérieur, avait lieu dans un échangeur séparé de la colonne et nécessitait une extraction du mélange gazeux hors de la colonne, est ici réalisée à l'intérieur même de la colonne. Cela réduit sensiblement l'encombrement global de l'installation et simplifie sa conception. Pour une meilleure efficacité de l'installation, il est avantageux que les chemisages interne et externe 21 de la colonne soient situés face à la totalité de la hauteur du deuxième garnissage 14. Autrement dit, le chemisage interne et le chemisage externe 21 ont leurs extrémités supérieures situées au niveau ou au-dessus de l'extrémité supérieure du deuxième garnissage 14. Ainsi, on peut compenser le réchauffement des gaz ascendants sur la totalité des niveaux o il se produit de manière privilégiée. Comme dans l'art antérieur, le CO liquide utilisé comme fluide refroidissant est avantageusement produit à partir du CO recueilli en tête de la colonne basse pression, o le CO initialement présent dans le gaz de synthèse, et recueilli au pied de la colonne de l'invention, est séparé du méthane qu'il renferme. Ce méthane est lui-même utilisé pour le lavage de l'hydrogène dans la colonne de l'invention. Dans l'exemple représenté sur la Figure 1, la colonne selon l'invention comporte deux autres étages semblables à celui qui vient d'être décrit, et qui comportent donc chacun: - une garde hydraulique 26, 27; - un garnissage 28, 29 (ou, de manière générale, une zone active); - un chemisage interne 30, 31; - un chemisage externe 32, 33; - des moyens 34, 35 d'amenée du CO liquide dans le chemisage externe 32, 33; - et des moyens 36, 37 d'extraction du CO gazeux hors du chemisage externe 32, 33. Il resterait conforme à l'invention de prévoir un nombre plus ou moins grand de tels étages. Un seul étage pourrait, dans certains, cas, être suffisant. Dans sa partie supérieure, au-dessus du dernier étage o est effectué l'apport de fiigories au fluide présent dans la colonne, on trouve des moyens 38 connus en eux- mêmes permettant l'introduction de méthane liquide dans la colonne, et sa mise au contact de l'hydrogène gazeux pour purifier celui-ci. On trouve enfin des moyens 39 pour recueillir l'hydrogène gazeux sous haute pression présent en tête de colonne à l'état pur. Il va de soi que la colonne comporte tous les autres éléments nécessaires ou utiles à son bon fonctionnement qu'il est connu d'installer dans les colonnes de séparation cryogénique. En particulier, elle comporte des moyens de soutien 40 des garnissages 5, 14, 28, 29 permettant de les maintenir en position. La hauteur du liquide 41 présent dans une garde hydraulique 10 correspond à la perte de charge subie par les gaz ascendants entre leur lieu de prélèvement et leur lieu de réintroduction dans la colonne. A titre indicatif, une colonne telle qu'elle vient d'être décrite, comportant trois ensembles gardes hydrauliques/garnissage/chemisages, peut procurer une réduction de la hauteur de la partie active de la colonne d'environ 20% par rapport au cas d'une colonne de type habituel équivalente o les étapes de refroidissement des gaz ascendants sont réalisées dans un échangeur externe. Si on considère également la suppression de l'échangeur extérieur à la colonne et des conduites qui le relient à la colonne, on voit que la colonne selon l'invention et ses annexes peuvent être notablement moins encombrants que les installations de l'art antérieur. L'exemple qui vient d'être décrit est un exemple préféré de mise en oeuvre de l'invention, et on peut y apporter des changements sans s'écarter de l'esprit de l'invention. En particulier, on pourrait simplifier la conception du chemisage interne de la colonne, l'essentiel étant que les échanges thermiques par apport de frigories au fluide présent dans la colonne s'effectuent à travers la paroi de la colonne elle-même, avec un fluide remplissant un chemisage ménagé sur la face externe de la colonne. Il va de soi que l'utilisation d'une colonne selon l'invention n'est pas limitée à l'application qui a été décrite, et qu'une telle colonne peut être utilisée pour d'autres types de séparations cryogéniques que l'extraction de l'hydrogène d'un mélange hydrogène/CO/méthane. De même, l'utilisation de méthane comme gaz de lavage dans cette opération n'est pas exclusive. Le propane, en particulier, peut aussi être utilisé. Enfin, d'autres fluides refroidissants que le CO liquide peuvent être utilisés pour apporter les frigories au gaz ascendant. On peut, par exemple, utiliser de l'azote liquide. REVENDICATIONS 1 - Colonne pour séparation cryogénique de mélanges gazeux, caractérisée en ce qu'elle comporte: - une paroi cylindrique (1); - des moyens (2) d'introduction du mélange gazeux dans ladite colonne; - au moins un ensemble constitué par: * deux zones actives (5, 14, 28, 29) espacées échelonnées sur la hauteur de la colonne et remplissant toute la section de celle-ci; * une garde hydraulique (10, 26, 27) disposée entre lesdites zones actives (5, 14, 28, 29), constituée par un récipient cylindrique à fond (11) perforé, et dont la paroi latérale externe définit avec la paroi cylindrique (1) de la colonne un espace annulaire (9) dans lequel peuvent passer les gaz en circulation ascendante à l'intérieur de la colonne après qu'ils ont traversé la zone active (5, 14, 28, 29) au- dessus de laquelle est placée ladite garde hydraulique (10, 26, 27); * un chemisage interne (30, 31) de la paroi cylindrique (1) de la colonne, ayant son extrémité inférieure (13) située au niveau du bord supérieur d'une garde hydraulique (10, 26, 27), des moyens (15) pour faire passer à l'intérieur dudit chemisage interne (30, 31) les gaz sortant de la zone active (5, 14, 28) située en-dessous de ladite garde hydraulique (10, 26, 27) et des moyens (18) pour faire sortir dudit chemisage interne (30, 31) lesdits gaz et le liquide condensé qu'ils renferment en les renvoyant à l'intérieur de la colonne au-dessus de ladite garde hydraulique (10, 26, 27); * un chemisage externe (21, 32, 33) de la paroi cylindrique (1) de la colonne, situé face audit chemisage interne, comportant des moyens d'introduction (22, 34, 35) d'un fluide refroidissant (23) dans sa partie inférieure et des moyens (24, 36, 37) d'extraction dudit fluide dans sa partie supérieure, ledit chemisage externe (21, 32, 33) autorisant des transferts thermiques entre ledit fluide refroidissant (23) et les matières gazeuses et liquides circulant dans le chemisage interne (30, 31) , par l'intermédiaire de la paroi cylindrique (1) de la colonne; - des moyens (38) pour introduire dans la partie supérieure de la colonne un gaz liquéfié pour le lavage du gaz extrait en tête de colonne; - des moyens (39) d'extraction du gaz le plus volatil dudit mélange gazeux en tête de ladite colonne, - et des moyens d'extraction (6, 7), à l'état liquide, du ou des gaz les moins volatils dudit mélange gazeux en pied de ladite colonne. 2 - Colonne selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit chemisage interne (30, 31) et ledit chemisage externe (21, 32, 33) ont leurs extrémités supérieures situées au niveau ou au-dessus de l'extrémité supérieure de la zone active (14, 28, 29) surplombant ladite garde hydraulique (10, 26, 27) 3 - Colonne selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdits chemisages internes (30, 31) comportent, réparties alternativement selon la circonférence interne de la colonne, des premières portions débouchant à leur partie inférieure par des orifices (15) dans ledit espace annulaire (9) et o peuvent passer les gaz en circulation ascendante à l'intérieur de la colonne, et des secondes portions débouchant dans leur partie inférieure par des orifices (18) au-dessus du bord supérieur de ladite garde hydraulique (10, 26, 27), de manière à amener à l'intérieur de la colonne les gaz en circulation et le liquide qui est condensé dans lesdites secondes portions, lesdites premières et secondes portions étant mises en communication dans l'extrémité supérieure (17) dudit chemisage interne. 4 - Colonne selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que lesdites portions des chemisages internes sont garnies par des ondes d'échange thermique. - Colonne selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdites ondes d'échange thermique sont du type "ondes droites" (16) pour lesdites premières portions, et sont du type" ondes à décalage latéral partiel "(20) pour lesdites secondes portions. 6 - Colonne selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que sa paroi cylindrique (1) est réalisée, au moins dans ses parties situées face auxdits chemisages externes (21, 32, 33), en un matériau bon conducteur de la chaleur, notamment en aluminium ou en alliage d'aluminium. 7 - Procédé de séparation cryogénique d'un mélange contenant de l'hydrogène et du CO, du type comportant une étape de lavage par un gaz liquéfié de l'hydrogène présent en tête de colonne avant son extraction, caractérisé en ce que: - il est exécuté au moyen d'une colonne selon l'une des revendications 1 à 6 o on introduit ledit mélange CO; - le fluide refroidissant (23) introduit dans les chemisages externes de la paroi de la colonne est du CO liquide; et - le gaz liquéfié de lavage introduit dans la partie supérieure de la colonne est un hydrocarbure. 8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit CO liquide (23) introduit dans les chemisages externes de la paroi de la colonne est constitué par du CO initialement présent dans le mélange qui avait été introduit dans ladite colomnne. 9 - Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que ledit hydrocarbure de lavage introduit dans la partie supérieure de la colonne est constitué par un hydrocarbure qui était initialement présent comme impureté dans le mélange qui avait été introduit dans ladite colonne. - Procédé selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que ledit hydrocarbure liquéfié de lavage est du méthane.