Brevet FR2824060A1 — publié le 20021031

et, le cas échéant, l'effet d'amortissement hydraulique. L' invention concerne un procédé et un dispositif permettant de produire un gaz riche en hydrogène à partir d'un gaz contenant de l'H2S. L'H2S est un composé hautement toxique présent dans de nombreux gaz naturels. On le s rencontre également dans les gaz de raffineries, o il est généralement issu de réactions de décomposition des composés organiques soufrés naturellement présents dans les pétroles bruts. L'H2S est en particulier produit en quantités importantes lors des opérations d' hydrodésulfuration. Ces opérations permettent d' abaisser la teneur en soufre des coupes pétrolières par un traitement à l'hydrogène en présence de catalyseurs appropriés. Il est classique, aussi bien en raffinerie, qu'en production de gaz naturel, d' extraire l'H2S présent dans les gaz par un lavage avec un solvant approprié, par exemple une solution à base d'amines. Ce solvant est ensuite régénéré, généralement par chauffage, ce qui produit alors un gaz, dit acide, riche en H2S. En raffinerie un tel gaz acide contient habituellement plus de 90 % d' H2S avec des teneurs minoritaires en C02, vapeur d' eau et hydrocarbures (méthane et autres hydrocarbures plus lourds). Compte tenu de la toxicité de l'H2S ce gaz ne peut pas être émis à l'atmosphère. Sa combustion génèrerait des quantités considérables de S02 et S03, composés polluants dont on cherche également à minimiser les rejets à l'atmosphère. La méthode la plus généralement employée pour traiter ces gaz acides, consiste à les admettre dans une unité, dite Claus, permettant de convertir l'H2S en soutre élémentaire, composé non polluant et pouvant aisément être transporté et commercialisé, par exemple pour la production d'acide sulfurique. Les unités Claus comprennent un étage thermique dans lequel on oxyde environ un tiers de l'H2S présent en S02 par combustion à l'air (réaction (1)), voire dans certains cas avec de l'air enrichi en oxygène. Au cours de cette combustion partielle une partie du S02 formé réagit avec l'H2S pour former du soufre élémentaire suivant la réaction de Claus (2): H2S + 312 02 S02 + H20 (1) 2H2S +S02 3/x Sx+2H20 (2) 3 H2S + 3/2 02 3/x Sx + 3 H20 (3) 3s Le gaz chaud ainsi obtenu est alors refroidi dans une chaudière à vapeur jusqu'à une température permettant la condensation du soufre élémentaire. Après séparation du soufre élémentaire condensé, le gaz contenant le S02 et l'H2S résiduel est envoyé vers un ou plusieurs (généralement 2 à 3) étages catalytiques o la réaction de Claus est poursuivie. Chaque étage catalytique est schématiquement constitué d'une étape de réchauffage du gaz suivie d'une étape réactionnelle en présence d'un catalyseur approprié et enfin d'une étape de refroidissement du gaz pour séparer par condensation le soufre élémentaire formé dans le réacteur. Le procédé Claus habituellement utilisé ne permet de convertir en soufre élémentaire qu'environ 95 à 97 % de l'H2S traité. Pour limiter les rejets de gaz soufrés à l'atmosphère on traite habituellement le gaz sortant du procédé Claus dans une unité, dite de traitement de gaz de queue de Claus. Il existe une grande variété d'unités de ce type, généralement complexes et presqu'aussi coûteuses en investissement que l'unité Claus elle - même. so 2 2824060 On voit donc que la conversion de l'H2S en soufre élémentaire par cette voie, bien qu'efficace, reste une opération complexe et coûteuse. En outre le bilan global de l'opération revient à former pour chaque mole d'H2S une mole de s soufre élémentaire et une mole d'eau (réaction de bilan (3)). La dissociation de l'H2S en soufre élémentaire et hydrogène (réaction (4)) , permettrait non seulement de convertir l'H2S en soufre élémentaire, mais également de produire de l'hydrogène, gaz à haute valeur ajouté, qui est en outre fortement demandé par diverses opérations de raffinage des pétroles bruts (hydrotraitements). H2S 1/x Sx + H2 (4) C'est pourquoi de nombreux auteurs ont tenté de développer des procédés permettant d'effectuer de manière économique une telle dissociation. Une revue des différentes voies explorées peut être trouvée par exemple dans " H2S a potental source of hydrogen " publié par Sulphur N 244, May - June 1996, pp37 - 47. Cependant à ce jour aucun procédé n'a semble-t-il fait l' objet d' une mise en _uvre industrielle à grande échelle, généralement en raison de taux de conversions insuffisants ou de coûts opératoires élevés. La dissociation d'H2S par voie électrolytique, telle que celle développée par la société Idemistsu Kosan, permet certes d'obtenir une conversion quasi totale de l'H2S en soufre élémentaire et hydrogène, mais l'utilisation d'électricité comme seule source d'énergie conduit à un coût opératoire élevé. C'est également l'utilisation d'électricité comme seule source d'énergie, qui pénalise le procédé par plasmalyse développé par l'Institut russe Kurchatov. Le procédé " Hysulf " développé par la société Marathon Oil permet d'obtenir de l'hydrogène en n'utilisant que de l'énergie thermique, grâce à la mise en _uvre de composés organiques hydrogénés par l'H2S dans un premier temps, puis déshydrogénés par reformage catalytique dans un second temps. Il est cependant généralement admis que lors de tels cycles de réduction - oxydation les composés organiques tendent à se dégrader et que par conséquent les procédés basés sur ce type de réactions conduisent le plus souvent aussi à des coûts opératoires relativement élevés en raison de l' appoint de produits chimiques nécessaires pour compenser les réactions secondaires de dégradations. La voie de craquage thermique développée par l'Alberta Sulphur Research Laboratory (ASRL) permet également de n'employer que de l'énergie thermique pour dissocier l'H2S, cette énergie étant directement fournie par la flamme d'un étage thermique du procédé Claus. Les rendements de conversions obtenus sont cependant relativement faibles (limités aux environs de 35 %) et ce principalement pour deux raisons: les limitations théoriques dues à l'équilibre thermodynamique entre H2S, H2 et le soufre élémentaire, la dissociation de l'H2S ne devenant importante qu'à très haute température (1100 C et au delà), - la difficulté à refroidir très rapidement le mélange à haute température contenant l' hydrogène. En effet lors du refroidissement l' hydrogène et le soufre élémentaire formés à haute température ont tendance à se recombiner en H2S très rapidement. 3 2824060 Ce dernier phénomène est particulièrement important si on souhaite obtenir un rendement en hydrogène élevé par voie thermique, qui nocessite donc l'emploi de très hautes températures. Ce phénomène a été étudié notamment à l'intérieur des fours des unités Claus (voir par exemple " What happens to Hydrogen in a Claus Plant " publié par Sulphur n 214, May s June 1991, pp 53 - 60). On s'aperçoit qu'avec un temps de séjour, tel qu'il est typiquement rencontré dans les chaudières en aval des unités Claus, compris entre 0,5 et 1,5 s, la majeure partie de l'hydrogène formé dans un four de Claus est recombinée en H2S. Même avec un temps de refroidissement jusqu'à 600 C de 50 ms, on ne récupèrerait que 80 % de l'hydrogène formé à l'équilibre à 1300 C dans un four de Claus. Dans "Production of 0 Hydrogen and Sulphur from Hydrogen Sulfide in Refineries and Processing Plants" publié par P.D. Clark & al. au congrès Sulphur 95, est indiqué l'impact sur le rendement final en hydrogène, du temps de refroidissement jusqu'à 500 C, d'un mélange d'hydrogène, d'H2S et de soufre élémentaire à l'équilibre à 1200 C. On voit que pour limiter les pertes de rendement en hydrogène un temps de refroidissement inférieur à 10 ms est nécessaire et des temps plus courts, de l'ordre d'1 ms sont même souhaitables. Cependant des temps de refroidissement aussi courts ne sont pratiquement pas réalisables par échange de chaleur externe. On est alors amené à envisager un refroidissement par mélange avec un fluide plus froid (quench), mais là encore il est techniquement difficile d'atteindre des temps de mélanges suffisamment courts pour éviter une recombinaison significative de l'hydrogène en H2S. La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif permettant de générer de l'hydrogène à partir d'H2S par voie thermique en remédiant aux inconvénients de l' art antérieur, notamment en minimisant la recombinaison en H2S de l'hydrogène avec le soufre 2s élémentaire formés lors du refroidissement du gaz à haute température et ce, grâce à l'utilisation de mélangeurs permettant d'obtenir par mélange avec un fluide froid des temps de refroidissement très courts, généralement inférieurs à 20 ms et de préférence inférieurs à 2 ms, de façon à récupérer au moins 80 % de l'hydrogène formé à l'équilibre à la température T1 et de préférence au moins 90 %. Plus précisément l'invention concerne un procédé de production d'un gaz contenant de l'hydrogène à partir d'une charge contenant au moins de 1'H2S, comportant au moins les étapes suivantes: 3s À étape 1: génération d'un effluent gazeux contenant au moins de l'hydrogène et du soufre élémentaire à partir de la charge, À étape 2: séparation de l'effluent du soufre élémentaire et récupération d'un gaz contenant de l'hydrogène, caractérisé en ce que l'Etape 1 comporte: - une étape de chauffage de la charge contenant de l'H2S dans au moins une zone de chauffage jusqu'à une température T1, de manière à produire un gaz chaud contenant au moins de l'hydrogène et du soufre élémentaire, obtenus par dissociation de 1'H2S, ce chauffage étant réalisé au moins en partie par une source externe de chaleur, - une étape de refroidissement rapide du gaz chaud ainsi obtenu, par mélange avec un fluide FQ à une température appropriée T2 au moyen d'au moins un mélangeur, de préférence un éjecteur, de manière à obtenir l'effluent gazeux à une température T3 appropriée, dans des conditions telles que le temps de mélange soit inférieur à 20 millisecondes. so On peut utiliser avantageusement comme mélangeur un éjecteur classique liquide - gaz ou un éjecteur gaz - gaz, de préférence un éjecteur gaz gaz adapté à bien mélanger les gaz et dont la vitesse du fluide moteur est avantageusement supersonique. s Un autre objet de l' invention est de proposer un mode de chanffage du gaz contenant de l'H2S permettant à la fois d'atteindre des températures très élevoes favorisant la dissociation de 1'H2S et la production d'hydrogène, tout en évitant le recours à une source de chaleur externe onéreuse telle que l'électricité. 0 Plus particulièrement sous cet objet, l'invention concerne un procédé dans lequel l'étape de chauffage du gaz contenant de l'H2S peut être réalisée en 2 sous-étapes consécutives: - chauffage du gaz contenant de 1'H2S jusqu'à une température T4 par une source externe de chaleur, chauffage du gaz ainsi obtenu de la température T4 à la température T1 par réaction avec un gaz contenant de l'oxygène, tel que l' air ou préférentiellement de l'oxygène pur. Enfin l'invention a pour dernier objet un procédé combinant le procédé de l' invention avec un procédé d'hydrodésulfuration, ce qui permet de minimiser les équipements nécessaires à la purification et d'utiliser l'hydrogène produit par le procédé de l'invention. Sous cet objet l'invention concerne un procédé dans lequel le mélange gazeux issu de l'étape 2 et débarrassé du soufre élémentaire et de la majeure partie de l'eau, peut être comprimé pour être envoyé vers une unité d'hydrodésulfuration comportant une étape de lavage aux amines 2s de l'hydrogène qui est recyclé ensuite vers la section réactionnelle d'hydrodésulfuration, en amont de ladite étape de lavage. L'invention concerne aussi un dispositif pour la mise en _uvre du procédé. En particulier, elle concerne une unité de production d'un gaz contenant de l'hydrogène, comprenant au moins un four en matière céramique, une alimentation en une charge contenant au moins de l'hydrogène sulfuré, une sortie d'un effluent contenant de l'hydrogène, du soufre élémentaire et de 1'H2S, des moyens de séparati on des constitu ants de l 'effluent et des moyens de collecte du gaz c ontenant de l 'hydro gène, c onnectés aux mo yens de s éparati on des c onstituants de l'effluent, ladite unité étant caractérisée en ce qu'elle comporte: 3s - le four connecté au moins en partie à une source de chaleur externe, - au moins un moyen de mélange de l'effluent avec un fluide de refroidissement, connecté à la sortie du four, de fa,con à refroidir à une température T3 le mélange ainsi obtenu, dans des conditions telles que le temps de mélange soit inférieur à 20 millisecondes, ledit moyen de mélange étant connecté aux moyens de séparation. Selon une caractéristique du dispositif, le four peut comporter dans une première partie, côté alimentation en la charge, des moyens adaptés à chauffer la charge grâce à une source de chaleur externe et dans une deuxième partie contigue, des moyens de combustion d'un 4s effluent produit dans la première partie, connectés à un moyen d'entrce d'un gaz contenant de l'oxygène, ledit four ayant la sortie de l'effluent de combustion connecté aux moyens de mélange. Selon une variante, les moyens de séparation des constituants de l'effluent peuvent so comprendre au moins un moyen (10) de condensation du soufre élémentaire ayant une entrée s 2824060 connectée au moyen (7) de mélange et une sortie d'effluent relice à un réchauffeur (13), ledit réchauffeur étant connecté à un réacteur (15) d'hydrogénation catalytique des constituants de l'effluent, le réacteur ayant une sortie connectée à un condenseur (18) d'eau, le condenseur d'eau ayant deux sorties, l'une étant reliée via un moyen de pompage (25) de l'eau et un s réchauffeur (26) à une entrce du moyen de mélange (7), l'autre sortie du condenseur d'eau étant connoctée à une unité (20) de séparation des constituants H2S/H2, ladite unité de séparation étant relice par une de ses sorties contenant l'H2S au four (2) et par l'autre sortie aux moyens (21) de collecte de l'hydrogène. Il peut étre interposé entre le moyen (10) de condensation du soufre et le réchauffeur (13) en amont du réacteur d'hydrogénation catalytique, une unité Claus comprenant un réchauffeur (33) connocté à un réacteur (35) Claus contenant un catalyseur approprié, qui est connecté à son tour à un condenseur de soufre(38), ledit condenseur ayant une première sortie de soufre et une seconde sortie connectée au réchauffeur (13) en amont du réacteur d'hydrogénation catalytique. L'invention sera mieux comprise au vu des figures suivantes illustrant de manière schématique le procédé et le dispositif, parmi lesquelles: - la figure 1 illustre le principe de l'invention; - la figure 2 représente un mode préféré dans lequel on montre de manière détaillée l'étape de chauffage de la charge, le refroidissement très rapide de l'effluent et les diverses étapes de séparation du soufre, de la vapeur d'eau et des constituants de l'effluent; - la figure 3 montre une étape de réaction de Claus interposce entre l'élimination du soufre 2s élémentaire et la réaction d'hydrogénation des composés soufrés résiduels; - la figure 4 illustre l'étape de chauffage dans laquelle des zones de chauffage externe alternent avec des zones catalytiques; - la figure 5 représente la combinaison d'une étape d'hydrodésulfuration d'une coupe pétrolière avec le procédé de l'invention. La figure 1 illustre le principe de l'invention et les deux principales étapes qu'elle comporte. L'Etape Z1 consiste à générer un gaz contenant de l'hydrogène obtenu par dissociation thermique d'H2S. L'H2S provenant d'une unité en amont de l' invention, par exemple une 3s unité de lavage aux amines, est admis par une ligne 1. Il est à noter que cet H2S peut contenir en proportions variables diverses impuretés telles que le méthane ou d'autres hydrocarbures plus lourds, et du C02, sans que cela nuise au fonctionnement du procédé de l' invention. Si l'Etape Z2 de séparation/conversion des constituants du gaz généré par l'Etape Z1 comprend une étape d' extraction de l'H2S résiduel, par exemple par lavage aux amines, cet H2S résiduel peut alors également être recyclé en amont de l'Etape Z1 et mélangé avec celui provenant de la ligne 1. L'Etape Z1 comprend une première étape de chauffage de l'H2S jusqu'à une température T1 au cours de laquelle s'effectue la dissociation de l'H2S. Cette étape de chauffage peut étre 4s réalisée uniquement par une source de chaleur externe, symbolisée par une ligne 200, telle que la combustion d'un produit combustible (gaz naturel, hydrocarbures, H2S, ou autres), voire même l' utilisation d' électricité, ou une combinaison de différentes sources, par exemple gaz et électricité. Le choix de la source d'énergie la plus appropriée dépend en fait du niveau de température que l'on souhaite atteindre. so 6 2824060 Elle peut également et préférentiellement être réalisée en deux étapes distinctes: une première étape de chauffage par une source de chaleur externe jusqu'à une température T4, suivie d'une étape de chauffage jusqu'à la température T1, par réaction avec un gaz contenant de l'oxygène (par exemple de l'air ou préférentiellement de l'oxygène), dont l'injection est représentée par une ligne 300. Dans le cas de l'utilisation d'un gaz contenant de l'oxygène, il est également possible d'injecter, soit avec ce gaz, soit avec la charge, une quantité relativement faible, par exemple de 1 à 5 % du débit d'H2S, d'un gaz contenant des hydrocarbures (par exemple du gaz naturel). On réalise ainsi une combustion partielle de ces hydrocarbures en mélange avec l'H2S, ce qui permet d'accroître la production d'hydrogène, 0 mais au détriment du taux de dissociation de l'H2S. La présence habituelle d'une faible quantité d'hydrocarbures (quelques % vol) dans les gaz riches en H2S rencontrés dans les raffineries, fait qu'il n'est en général pas nécessaire d'effectuer un tel appoint en hydrocarbures. Pour obtenir un taux de dissociation élevé de l'H2S, il est nécessaire de chauffer le gaz jusqu'à une température T1 élevée, au moins comprise entre 1000 et 1700 C (des températures trop élevoes n'étant pas technologiquement réalisables), de préférence comprise entre 1200 et 1600 C, plus préférentiellement encore comprise entre 1300 et 1500 C, cette dernière valeur représentant en fait la limite supérieure pour les matériaux réfractaires habituellement utilisés en présence d'H2S. En présence d'H2S, de telles températures ne sont atteignables que si on emploie des matériaux céramiques. On sera donc amené à utiliser pour chauffer 1'H2S, des fours céramiques tels que ceux décrits dans les brevets FR 2662158, FR 2616518, FR 2616520 et FR 2715583. La dissociation de l'H2S en hydrogène et soufre élémentaire est favorisée thermodynamiquement par les basses pressions. On a donc intérêt, du point de vue du taux de dissociation à effectuer cette étape de chauffage sous une pression la plus basse possible. Cependant travailler sous vide peut être défavorable en terme de taille et donc de coût des équipements, ainsi que du point de vue de la sécurité de l'installation (risque de fuite d' air). Cette étape de chauffage sera donc effectuée de préférence sous une pression inférieure à 2 bar abs., plus préférentiellement sous une pression sensiblement égale à la pression atmosphérique. Après l'étape de chauffage, l'Etape Z1 comprend une seconde étape de refroidissement rapide 3s par mélange du gaz à la température T1 avec un fluide FQ à une température T2 de manière à obtenir une température de mélange T3, telle que la recombinaison entre l'hydrogène et le soufre élémentaire ne puisse plus être obtenue rapidement (c'est à dire qu'on ne puisse obtenir des taux de recombinaison notables, d'au moins plusieurs %, qu'avec des temps de séjours élevés d'au moins ls). Une telle température peut être au plus égale à 900 C. Dans le procédé suivant l'invention elle sera comprise préférentiellement entre 500 et 700 C. La température T2 pourra étre aussi basse que possible, en fonction des conditions (nature, pression, état liquide ou gazeux) du fluide FQ, par exemple inférieure d'au moins 200 C à la température T3. Le débit de fluide FQ sera défini par le débit de gaz chaud et les conditions 4s de température (T1,T2, T3) qui auront été fixces. Le fluide FQ sera choisi de manière à être aisément séparé des constituants du mélange ainsi obtenu lors de l'étape Z2. Il peut ainsi être recyclé de l'étape Z2 vers l'étape de refroidissement rapide de l'étape Z1 par une ligne 70. On pourra choisir par exemple de l'eau 7 2824060 sous forme liquide ou gazeuse. D'autres composés, et notamment les constituants du mélange comme par exemple l'H2S, voire l'hydrogène, peuvent également être utilisés. Le fluide FR est habituellement le fluide moteur et le gaz à la température T1 est le fluide aspiré. Il a été découvert qu'en réalisant le mélange entre le gaz chaud et le fluide FQ au moyen d' au moins un éjecteur gaz - gaz on peut obtenir des temps de mélange extrêmement courts, de l'ordre de 1 ms, voire moins, si le fluide FQ est de la vapeur d'eau. Il est alors possible de " figer " la composition du gaz telle qu'elle est obtenue à la température T1. En évitant 0 presque entièrement la recombinaison de l'hydrogène avec le soufre élémentaire, on peut alors maximiser la quantité d'hydrogène produite. On peut aussi disposer d'un éjecteur gaz-liquide. Le gaz ainsi refroidi à la température T3 est alors admis par une ligne 40 vers l'Etape Z2 de séparation/conversion. Cette Etape Z2 comprend au moins une étape de séparation du soufre élémentaire formé, qui est récupéré via une ligne 60, ainsi qu'une étape de séparation du fluide FQ qui peut alors étre recyclée vers l'Etape Z1 via la ligne 70. Un gaz contenant de l'hydrogène est récupéré par une ligne 50. D'autres étapes peuvent être également nécessaires, selon la nature des fluides utilisés. Ainsi il est possible d'avoir une étape de séparation H2S/H2 qui permet alors de récupérer 1'H2S non réagi présent dans l'effluent de l'Etape Z1 et de le recycler vers cette méme Etape Z1, via une ligne 80. Des exemples de telles étapes, sont décrits plus en détail et de manière non exhaustive, en relation avec les figures 2 et 3. Un mode de réalisation du procédé selon l' invention est décrit de manière plus détaillée en relation avec la figure 2. Le gaz contenant de l'H2S est admis dans la section de chauffage 2 du four par la ligne 1. Il s'agit de préférence d'un gaz majoritairement constitué d'H2S, par exemple les gaz des unités d'amines en raffineries contiennent typiquement plus de 90 % vol d'H2S, le reste étant constitué de proportions variables de C02, de méthane et d'hydrocarbures plus lourds que le méthane, ainsi que de vapeur d'eau. D'autres gaz riches en H2S ou des mélanges de tels gaz, peuvent également étre traités par le procédé de l' invention. Ainsi les gaz de tête des strippeurs d'eaux acides, habituellement rencontrés en raffinerie peuvent contenir des proportions équivalentes d'H2S de vapeur d'eau et d' ammoniac. Dans le procédé de l'invention l' ammoniac sera presque entièrement dissocié en azote et en hydrogène. Il est à noter que ce type de gaz, s'il est admis dans une unité Claus, peut être à l'origine de divers problèmes opératoires (bouchages, corrosion). C'est un avantage du procédé de l' invention de pouvoir aisément traiter de tels gaz en générant de l'hydrogène. L'H2S non converti et finalement récupéré sous forme concentrce au niveau de l'unité d'amines 20 est également admis, via une ligne 22, à l'entrée du four. La section 2 est constituée d' une enceinte revêtue d' un matériau réfractaire à l' intérieur de laquelle circule le gaz et o sont disposés des éléments chauffants 3. Des modes de réalisation de tels ensembles sont décrits dans les brevets FR 2662158, FR 2616518, FR 261 6520 et FR 271 5583. Le brevet FR 2662158 décrit un ensemble dans lequel les éléments chauffants sont constitués de gaines céramiques dans lesquelles sont disposées des résistances électriques. Les 8 2824060 brevets F7R 2616518, F 261 6520 et FR 271 5583, décrivent des ensembles dans lesquels les éléments chauffants sont constitués de tubes céramiques permettant d'échanger de la chaleur entre le gaz à chanffer circulant à l'intérieur de l'enceinte 2 et un gaz plus chaud obtenu par combustion d'un gaz combustible, par exemple du gaz naturel. s Le chanffage par gaz combustible est préférentiellement utilisé dans cette section 2, au moins jusqu'à une certaine température, compte tenu de son coût plus faible que celui de l'électricité, pour une même quantité de chaleur. La limite technologique dans l'état de l' art actuel de ce mode de chanffage se situe aux environs de 1100 - 1200 C dans le gaz chauffé. 0 Il est alors possible d'atteindre des températures plus élevées dans cette section 2 en employant un chanffage électrique une fois que cette température limite est atteinte. I1 est cependant préférable pour éviter d'avoir recours à l'énergie électrique comme source de chaleur, de ne chauffer le gaz dans la section 2 que jusqu'à une température T4, la plus élevée possible avec des réchauffeurs au gaz, préférentiellement comprise entre 1000 et 1200 C. L'H2S présent dans le gaz ainsi chauffé est alors partiellement dissocié, le taux de dissociation étant de l'ordre de 29 % à 1100 C. I1 est également possible dans cette section 2 de mettre le gaz en contact, simultanément ou alternativement, avec les éléments de chanffe et avec un catalyseur approprié favorisant la dissociation de l'H2S. Une telle variante est décrite plus en détail ci après, en relation avec la figure 4. Le gaz passe alors dans la section de chauffage réactionnel 5 du four. Cette section, en 2s communication directe avec la section 2, est constituée d' une enceinte revêtue d' un matériau réfractaire et d'un dispositif permettant l'injection dans le gaz chaud d'un gaz contenant de l'oxygène, typiquement de l' air et préférentiellement de l' oxygène pur, via une ligne 4, ce qui évite d'introduire de l'azote et donc d'avoir à effectuer en aval une séparation hydrogène azote. La quantité d'oxygène introduite est ajustée en fonction de la température requise en sortie de cette section 5, elle est de préférence inférieure à 0,2 mole par mole d'H2S traité, plus préférentiellement comprise entre 0,1 et 0,15 mole par mole d'H2S traité. L'introduction d'oxygène au niveau de la section 5 permet, par réaction avec 1'H2S, d'élever la température jusqu'à la valeur T1 requise, et de ce fait d'accro^tre la dissociation de 1'H2S et 3s donc la production d'hydrogène (par rapport à ce qui est obtenu à la température T4 en sortie de section 2). L'oxygène introduit va en fait, réagir avec 1'H2S pour former essentiellement du soufre élémentaire et de la vapeur d'eau, en libérant de la chaleur. On verra dans l'exemple comparatif qu'on obtientalors, pour une même température T1 en sortie de four, un taux de conversion de 1'H2S en soufre élémentaire supérieur, à celui obtenu par l'emploi de moyens de chauffage externes uniquement, avec cependant un taux de formation d'hydrogène (en mole H2 par mole de soufre élémentaire formé) qui est bien sûr légèrement inférieur, mais reste néanmoins élevé. On obtient alors en sortie du four un gaz à la température T1, essentiellement constitué 4s d'hydrogène, de soufre élémentaire (principalement sous forme S2), et d'H2S non réagi. Les proportions de ces divers constituants dépendent des conditions spécifiques de mise en _uvre du procédé et plus particulièrement de la température. Ce gaz contiendra également de la vapeur d' eau en proportion de la quantité d' oxygène introduite et de l' eau éventuellement présente à l'entrée du four. Enfin lorsque le gaz introduit dans le four contient du C02 ou des so hydrocarbures, ces composés se trouveront en sortie du four majoritairement sous la forme de 9 2824060 CO et C02, dans des proportions respectives dépendant principalement de la température. Des réactions secondaires conduiront alors aussi à la formation des espèces soufrces COS et CS2, qu'on retrouve en faibles proportions, typiquement moins de 0,1 % vol au total, dans le gaz en sortie du four. L'injection d'oxygène conduit également à la formation de faibles quantités de S02, typiquement moins de 0,5 % mol dans le gaz de sortie. Ce gaz est alors amené, via une ligne 6 au voisinage du col d'un éjecteur gaz - gaz 7 o il est aspiré par le fluide de refroidissement FQ, qui est injecté via une ligne 8 en amont du col de l'éjecteur. FQ est injecté sous une pression supérieure à la pression qui sera obtenue en sortie o de l'éjecteur, préférentiellement supérieure à 2 bar abs., plus préférentiellement au moins égale à 10 bar abs.. Le fluide FQ utilisé en rapport avec la figure 2 sera de préférence de l'eau sous forrne vapeur ou liquide. L'utilisation d'eau liquide conduit à utiliser un débit molaire d'eau moindre que la vapeur (la quantité d'eau à fournir étant définie par la température T3 recherchée en sortie de l'éjecteur et par le bilan enthalpique qui en découle. En revanche le temps de mélange sera plus élevé qu'avec de l'eau vapeur. On préfèrera donc cette dernière de manière à éviter toute recombinaison de l'hydrogène avec le soufre élémentaire. La température de la vapeur d'eau injectée sera au moins supérieure à la température de condensation à la pression considérée. Selon les pressions et températures considérées le rapport entre le débit molaire du fluide FQ, en particulier de vapeur d'eau et celui du gaz chaud, pourra être compris entre 0,5 et 10, préférentiellement compris entre 1 et 3. L' obtention, grâce à l' éjecteur, d'un temps de mélange très court entre le gaz chaud et le fluide FQ permet d'éviter presque entièrement la recombinaison de l'hydrogène avec le soufre (on aura typiquement moins de 5% de l'hydrogène formé dans le four qui se recombinera avec 2s le soufre) , mais également que ne se produisent d'autres réactions, en particulier lorsque le fluide FQ est de l'eau, la réaction inverse de la réaction de Claus (2), pouvant conduire à former du S02 et de 1'H2S à partir du soufre élémentaire et de l'eau. Le mélange gazeux obtenu en aval de l'éjecteur aura donc une composition sensiblement égale à celle du gaz chaud en sortie du four, additionné des constituants du fluide FQ. Enfin un autre avantage lié à l'utilisation d'un éjecteur est l'obtention au niveau d'une ligne 9 en sortie de l'éjecteur 7, d'un mélange sous une pression supérieure à celle du gaz chaud aspiré par l'éjecteur. On peut ainsi réaliser la dissociation de l'H2S à une pression très proche de la pression atmosphérique et disposer néanmoins en aval de l' éjecteur d' une pression 3s suffisante pour vaincre les pertes de charge des différents équipements de l'Etape Z2, sans avoir à recomprimer le gaz. Même dans les cas o une étape de recompression du gaz s'avérerait nécessaire en aval de l'éjecteur, le coût de cette étape serait sensiblement réduit du fait du gain de pression obtenu grâce à l' éjecteur. La pression en aval de l' éjecteur sera majorée, par rapport à celle du gaz aspiré par la ligne 6, d'une valeur, fonction de la quantité et de la pression du fluide FQ, généralement inférieure à 1 bar, préférentiellement comprise entre 0,05 et 0,5 bar. Le mélange obtenu en sortie d'éjecteur est alors envoyé via une ligne 9 vers un échangeur de chaleur 10. Sa température y est abaissée jusqu'à une valeur permettant la condensation du soufre élémentaire qui est alors séparé et extrait, via une ligne 11. Cette température sera généralement comprise entre 120 (température de fusion du soufre élémentaire) et 180 C, préférentiellement entre 120 et 150 C. Le mélange gazeux refroidi, dont on a ainsi extrait le soufre, est alors amené, via une ligne 12, vers un réchanffeur 13, qui permet d'élever sa température jusqu'à une valeur suffisante pour 2824060 pouvoir effectuer une hydrogénation catalytique des constituants soufrés résiduels du mélange, autres que l'H2S, c' est à dire les traces de S02, COS, CS2 et soufre élémentaire résiduel, qui vont réagir avec l'hydrogène présent dans le gaz. Des températures au moins égales à 200 C, comprises par exemple entre 200 et 400 C, sont préférentiellement choisies. s Cette hydrogénation catalytique est effectuée dans un réacteur 15, connecté par une ligne 14 au réchauffeur 13, en présence d'un catalyseur approprié 16. Les catalyseurs à base de cobalt et de molybdène sont habituellement utilisés pour une telle opération. Cette étape d'hydrogénation permet de n' avoir dans l' effluent de sortie du réacteur 1 5 que de l'H2S lO comme seul composé soufré, sans pour autant consommer des quantités importantes d'hydrogène, les composés à hydrogéner n'étant présents qu'à l'état de traces. Le gaz récupéré par une ligne 17 en sortie du réacteur 15 ne contient ainsi plus que de l'H2S, de l'hydrogène et de la vapeur d'eau comme constituants majoritaires. Les composés carbonés présents dans le gaz à l'entrée de l'étape d'hydrogénation, sous forme de CO et C02, se retrouveront en sortie de cette étape sous forme de C02, CO ou CH4, dans des proportions respectives dépendant à la fois de la température à laquelle est effectuée l'étape d'hydrogénation, ainsi que du type de catalyseur utilisé. On pourra par exemple, afin de maximiser la production d'hydrogène, se placer dans des conditions favorisant la conversion du CO en C02 et hydrogène par réaction avec la vapeur d'eau, suivant la réaction (5): CO + H20 C02 + H2 (5) Ce gaz est alors refroidi dans l'échangeur 18 jusqu'à une température permettant de séparer par condensation la majeure partie de la vapeur d'eau qu'il contient. Cette température peu être préférentiellement comprise entre 20 et 80 C, plus préférentiellement entre 40 et 70 C. L'eau liquide ainsi séparée ne contient que de très faibles teneurs des autres constituants du gaz, vu leur faible solubilité dans l'eau pure. Elle peut ensuite être recyclée, au moins en partie via une ligne 23, vers l'éjecteur 7 o elle sera injectée après avoir été portée à la pression requise par une pompe 25, puis vaporisée et chauffée dans un échangeur 26. La chaleur à fournir par l'échangeur 27 peut en totalité ou en partie être apportée par la celle qui est cédée par le gaz chaud qui est refroidi dans l'échangeur 10, on limite ainsi l'apport externe de chaleur nocessaire au procédé. L'excédent d'eau qui aura éventuellement été condensé dans l'échangeur 18 (eau formée par la réaction dans la section 5 du four) peut être évacué par une ligne 24, vers un éventuel traitement permettant son rejet dans l'environnement. Enfin le gaz refroidi et ne contenant plus qu'une faible quantité de vapeur d'eau, peut être amené, via une ligne 19, vers une unité de lavage aux amines 20 permettant d'extraire sélectivement l'H2S présent dans ce gaz. On récupère alors d'une part, par une ligne 21 un gaz essentiellement constitué d'hydrogène avec éventuellement des faibles quantités de C02 et / ou de CO, voire de méthane, qui pourra être utilisé, après purification éventuelle si 4s nécessaire, dans d'autres procédés, et d'autre part un gaz essentiellement constitué d'H2S avec éventuellement, une faible quantité de C02. Ce gaz pourra être recyclé, via une ligne 22, à l'entrée de la première section 2, du four. On peut noter que l'étape de chauffage dans le four 2 étant opérée à une pression voisine de la pression atmosphérique il ne sera en général pas nécessaire de prévoir un moyen de compression de l'H2S entre l'unité d'amines 20 (qui 1 1 2824060 peut produire un gaz acide sous une pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique) et le four 2. Le choix d'un procédé de lavage aux amines pour séparer l'H2S de l'hydrogène formé correspond ici uniquement à la pratique la plus courante dans l'industrie. Il ne s'agit bien entendu pas d'un choix exclusif et tout autre procédé de séparation adéquat pourrait étre utilisé (par exemple solvant physique, adsorLants,). lo La figure 3 représente un étage catalytique Claus et son insertion au cours de l'Etape Z2 du procédé de l'invention, comme une variante de réalisation de cette Etape Z2. Les éléments 9 à 14 de cette figure sont ceux de la figure 2 précédente. En effet, selon un mode de mise en _uvre du procédé de l'invention il peut arriver que la quantité de S02 présente dans le gaz, après la séparation du soufre par condensation dans l'échangeur 10, soit supérieure aux faibles valeurs, inférieures à 0,5 % vol. habituellement obtenues. Cela peut notamment être le cas si une quantité importante d'oxygène (supérieure aux valeurs préférentiellement utilisées) est utilisée lors de l'étape de chanffage réactionnel, dans la section 5 du four. Cela peut aussi être le cas lorsque, du fait des caractéristiques de réalisation des équipements entre la sortie de l'éjecteur 7 et l'échangeur 10, le gaz reste à une température T3, pendant une durée suffisante pour que l' inverse de la réaction de Claus (2) puisse se produire. En effet cette température T3, préférentiellement comprise entre 500 et 700 C, correspond à une zone o l'équilibre de Claus est défavorable à la formation de soufre élémentaire. 2s Dans tous ces cas il peut alors être intéressant de convertir le S02 en soufre élémentaire par la réaction de Claus avec l'H2S, plutôt que par hydrogénation dans le réacteur 15. Cette conversion sera possible à condition de se placer dans des conditions de température favorables à la formation de soufre par la réaction de Claus, et bien entendu après avoir séparé au niveau de l'échangeur 10 le soufre élémentaire présent dans le gaz. A cet effet le gaz issu de l'échangeur 10 par la ligne 12 est alors admis dans un réchauffeur 33 o il est porté à une température adéquate pour la réaction de Claus, préférentiellement comprise entre 180 et 330 C, plus préférentiellement comprise entre 180 et 250 C. Le gaz 3s ainsi réchauffé est alors admis par une ligne 34 dans un réacteur 35 qui contient un catalyseur approprié 36. Les catalyseurs habituellement utilisés pour ce type de réaction sont essentiellement constitués d'alumine. Il est également possible d'utiliser des catalyseurs à base d'oxyde de titane et d'alumine. Ces catalyseurs sont connus pour favoriser non seulement la réaction de Claus (2), mais aussi les réactions d'hydrolyse des composés COS et CS2 (6) et (7): COS + H20 C02 + H2S (6) CS2 + H20 COS + H2S (7) 4s En sortie du réacteur 35 le gaz dont la majeure partie du S02 a été convertie en soufre élémentaire peut alors être admis via une ligne 37 dans un échangeur 38 o il est refroidi jusqu'à une température, par exemple de 120 à 180 C, permettant la condensation du soufre élémentaire. Ce soufre est alors évacué via une ligne 39. Le gaz débarrassé de la majeure partie du soufre élémentaire, peut alors être envoyé, via une ligne 30, vers le réchauffeur 13 so en amont du réacteur d'hydrogénation 15. 12 2824060 Cette variante du procédé permet de minimiser la consommation d'hydrogène et la formation d'H2S au niveau de l'étape d'hydrogénation. s La figure 4 représente une variante du procédé de l' invention dans laquelle on utilise un catalyseur, favorisant la dissociation de l'H2S en soufre élémentaire et en hydrogène, au niveau de l'étape de chauffage de l'H2S par une source de chaleur externe, dans la section 2 du four. Les éléments de la figure 2 sont représentés avec les mêmes références dans la figure 4. En effet cette section opère jusqu'à une température comprise entre 1000 et 1200 C. Au-delà de 1000 C l' équilibre de dissociation de l' H2S est atteint très rapidement et sans catalyseur. Cependant en dessous de cette température, si le temps de séjour est insuffisant il se peut que l'équilibre de dissociation ne soit pas atteint. En absence de catalyseur on peut donc être amené à dissocier ultérieurement et en particulier dans la section de chauffage réactionnel 5, de l'H2S, certes en relativement faible quantité, qui aurait pu être dissocié dans la section 2. Pour cela on sera donc amené à augmenter la consommation d'oxygène au niveau de cette section 5. L' utilisation d' un catalyseur au niveau de la section 2 peut donc permettre de minimiser la consommation d' oxygène dans le procédé de l' invention. A cet effet un catalyseur approprié, préférentiellement un catalyseur métallique, peut être 2s disposé soit dans des zones catalytiques distinctes alternant avec les zones de chauffage par les éléments chauffants 3, soit dans les volumes morts présents entre ces éléments chauffants, dans la section 2 du four. Le brevet EP-A-794150 décrit divers modes de réalisation de fours catalytiques, pouvant être utilisés dans le procédé de l' invention. A titre d' illustration on a représenté sur la figure 4 un four o une première section de chauffage 2 est suivie d'une première section catalytique 28a. La réaction de dissociation de l'H2S étant endothermique, la température va chuter dans cette section 28a. En aval de cette section 28a se trouve une seconde section de chauffage 2a contenant les éléments chauffants 3a, elle-même suivie d' une seconde section catalytique 28b, puis d' une troisième section de 3s chauffage 2b avec ses éléments chauffants 3b. Le nombre de sections catalytiques et de chauffage indiqué sur cette figure n'est bien entendu pas limitatif et peut être adapté aux conditions spécifiques du procédé. La figure 5 illustre l'intégration du procédé de l' invention avec une unité conventionnelle d'hydrodésulfuration habituellement rencontrce en raffinerie. Les Etapes Z1 et Z2 du procédé de l'invention, sont représentées de manière schématique comme sur la figure 1, les éléments de la figure 1 étant identiques à ceux de la figure 5. L'Etape Z2 en particulier ne comporte cette fois que les étapes de séparation du soufre élémentaire, évacué via la ligne 60, et du 4s fluide de refroidissement FQ, recyclé via la ligne 70, ainsi qu'éventuellement l'étape d'hydrogénation des composés soufrés. L'étape de séparation entre H2S et hydrogène ne figure cependant pas dans l'Etape Z2. L'unité hydrodésulfuration comporte la section d'hydrodésulturation proprement dite (HDS) qui inclut notamment la section réactionnelle, o l' on fait réagir avec un gaz contenant de 13 2824060 l'hydrogène une coupe pétrolière contenant des composés soufrés de manière à convertir ces composés en H2S, et la séparation gaz - liquide en sortie de section réactionnelle. Cette unité HDS est alimentée en coupe pétrolière à désulfurer via une ligne 81. La coupe pétrolière désulfurée est évacuée via une ligne 85. Le gaz, riche en hydrogène et contenant de l'H2S, sortant de la section HDS via une ligne 83 est admis vers une unité d'amines 20 (ou tout autre procédé permettant de séparer l'H2S de l'hydrogène). Cette unité produit d'une part, un gaz riche en H2S, qui peut alors alimenter le procédé de l'invention via une ligne 22, et d'autre part un gaz riche en hydrogène et appauvri 0 en H2S qui peut être recyclé vers l'unité d'HDS via des lignes 21 et 83, et grâce à un compresseur de recyclage 82. On a fait figurer en pointillé une ligne 84 d' appoint en hydrogène frais. Cet appoint est habituellement nécessaire pour compenser l'hydrogène consommé au niveau de la section réactionnelle de l'HDS. Dans le cadre du procédé représenté sur cette figure cet appoint peut être considérablement réduit, voire éliminé, l'hydrogène nécessaire étant produit par le procédé de l' invention, sous la forme d'un mélange contenant essentiellement de l'hydrogène et de l'H2S. Ce mélange est comprimé par un compresseur 16 à la pression du gaz quittant l'unité d'HDS, typiquement de quelques bars à quelques dizaines de bars, pour être admis via une ligne 17, en mélange avec le gaz d'HDS, dans l'unité d'amines. L'avantage du procédé ainsi décrit est de permettre la séparation entre 1'H2S et l'hydrogène produit par le procédé de l'invention, dans une unité d'amines existant par ailleurs. I1 n'est donc pas nécessaire dans ce cas de réaliser une seconde unité d'amines spécifique du procédé 2s de l'invention, ce qui réduit considérablement les coûts d'investissement de l'ensemble. On peut d' ailleurs ainsi de manière générale combiner le procédé de l' invention avec tout procédé faisant appel à une opération de séparation sélective de 1'H2S et autorisant le mélange de l'hydrogène produit avec le gaz désulfuré: traitement du gaz naturel pour produire un gaz naturel enrichi en hydrogène, par exemple. Exemples L'exemple 1 suivant illustre une mise en _uvre du procédé de l'invention en relation avec la figure 2. 64,7 moles par heure d'un gaz contenant 94,11 % mol d'H2S, 2.01 % mol de C02, 3,09 % mol de CH4 et 0,79 % mol de vapeur d'eau, sont amenées par la ligne 1. ,3 moles par heure d'un gaz contenant 96,63 % mol d'H2S, 1,98 % mol de C02 et 1,39 % mol de vapeur d'eau, sont recyclées depuis l'unité d'amines 20, via la ligne 22. Ces deux flux gazeux sont mélangés, réchauffés à une température de 200 C, dans un échangeur de chaleur non représenté sur la figure, puis admis à la pression atmosphérique dans le four céramique 2. Ce flux gazeux total G1, alimentant ainsi le four 2, représente donc moles par heure d'un gaz contenant 95 % mol d'H2S, 2 % mol de C02, 2 % mol de CH4 et 1% mol de vapeur d'eau. 14 2824060 Le four céramique 2 est équipé d'éléments chauffants en céramique 3, comprenant un brûleur de gaz naturel et un tube céramique d'échange de chaleur entre la flamme produite par la combustion du gaz naturel et le mélange gazeux G1 circulant dans l'enceinte céramique du four. On transfère ainsi au mélange G1 une quantité de chaleur représentant 6721 KJoules par heure. Ce mélange est ainsi porté en sortie du four 2 à une température de 1100 C. A cette température les réactions de dissociation de 1'H2S et de décomposition du méthane conduisent à la composition G2, indiquée dans le tableau 1. Le mélange G2 passe alors dans l'enceinte céramique réactionnelle 5 o il est mélangé à un flux de 12 moles par heure d'oxygène pur, injecté à température ambiante via la ligne 4, et un dispositif d' injection. La réaction avec l' oxygène, produit, en sortie de l'enceinte réactionnelle un flux de 136 moles par heure d'un gaz G3 porté à 1450 C, dont la composition est indiquée dans le tableau 1. Les pertes de charges observées dans le four 2 et la section réactionnelle 5 sont presque nulles et les gaz G2 et G3 sont donc à la pression atmosphérique. Le gaz chaud G3 est aspiré, via la ligne 6 dans l'éjecteur gaz - gaz 7, par un flux de 336 moles par heure de vapeur d'eau. Cette vapeur d'eau alimente l'éjecteur 7, par la ligne 8,sous une pression de 10 bar abs. et une température de 220 C. On obtient alors par la ligne 9, en sortie d'éjecteur, un mélange de 471 moles par heure d'un gaz G4 refroidi à 579 C,sous une pression de 1,3 bar abs.. Le temps de mélange dans l' éjecteur étant de l' ordre de 1 ms, on peut constater sur le tableau 1 que la composition du gaz G4, fait apparâître un faible taux de recombinaison de l'hydrogène présent dans le gaz G3 avec le soufre élémentaire, égal à 4%. Ce gaz G4 est ensuite refroidi en deux temps dans l'échangeur - condenseur 10. Dans un premier temps il est refroidi jusqu'à une température de l'ordre de 220 C, par échange avec les 336 moles par heure d'eau liquide sous pression sortant de la pompe 25. Par échange avec le gaz chaud cette eau liquide est partiellement vaporisée, à une température de C,souslO bar abs. La quantité de chaleur récupérée par refroidissement du gaz G4 de 579 à 220 C permet de vaporiser 272 moles par heure d'eau liquide, soit 81 % du débit total 3s d'eau liquide à vaporiser. L'eau ainsi partiellement vaporisée est ensuite vaporisce entièrement puis surchauffée jusqu'à 220 C par une source de chaleur externe (par exemple de la vapeur haute pression) dans une seconde section du méme échangeur. La vapeur ainsi produite pourra alors alimenter l'éjecteur 7 par la ligne 8. La quantité de chaleur externe à apporter est alors de 2383 Kjoules par heure. Dans cette configuration l'échange de chaleur entre le gaz G4 et l'eau liquide à vaporiser ne représente aussi que le premier étage de l'échangeur 10. La quantité de chaleur ainsi échangée représente 9426 KJoules par heure. Dans un deuxième temps le gaz est refroidi de 250 C à C, par échange avec de l'air ou tout autre fluide de refroidissement convenable. Il est ainsi possible de condenser l'essentiel du soufre élémentaire présent dans le gaz G4. On obtient alors en sortie du condenseur 10, un flux de 1.947 kglh de soufre élémentaire liquide, par la ligne 11, et par la ligne 12,440,3 moles par heure d'un mélange gazeux G5, sous une pression de 1,25 bar abs., dont la composition est indiquée dans le tableau 1. Ce gaz débarrassé du soufre élémentaire est alors réchauffé dans le réchauffeur 13 jusqu'à une température de 300 C, puis admis dans le réacteur 15. Ce réacteur contient 4 l d'un catalyseur à base de cobalt et de molybdène, déposés sur un support en alumine. s On obtient en sortie du réacteur 15, par la ligne 17,439,7 moles par heure d'un mélange G6, dont la composition est donnée dans le tableau 1, à une température de 316 C, sous une pression de 1,15 bar abs..(1 bar = 105Pa). Ce mélange est refroidit dans l'échangeur 18, jusqu'à une température de 40 C, permettant la 0 condensation de 354 moles d'eau, dont 18 seront évacuées par une ligne 24. Les 336 moles d'eau restantes seront reprises par la pompe 25, qui les injectera sous une pression de 10 bar abs. dans l'échangeur 27 (dont la première section correspond à la première section de l'échangeur 10). On récupère alors par la ligne 19, 85,7 moles par heure d'un gaz sous une pression de 1,1 bar abs.; sa composition G7 est indiquée au tableau 1. Ce gaz est envoyé vers l'unité de lavage aux amines 20, qui permet d'extraire sélectivement l'H2S de ce gaz. On récupère ainsi de l'unité d'amines 20, d'une part 35,3 moles par heure d'un gaz contenant 96.63 % mol d'H2S, 1.98 % mol de C02 et 1.39 % mol de vapeur d'eau, qui est recyclé par la - ligne 22. On récupère d'autre part 46 moles par heure d'un gaz riche en hydrogène, à la pression 2s atmosphérique, contenant 90,43 % mol d'H2, 7,17 % mol de CO et 2,40 % mol de vapeur d'eau, avec éventuellement des traces de C02 ou de COS résiduels (selon l'efficacité de étapes de purifications qui viennent d'étre décrites. Ce gaz peut alors être utilisé dans d'autres procédés de raffinage, soit en l' état soit après avoir subi d' éventuelles opérations de purifications complémentaires. Tableau 1: caractéristiques de fluides mis en _uvre dans 1'exemple 1 Compo-G1G2 G3G4G5G6 G7 sition(1)(2) (6)(9)(12)(17) (19) (% mol) H2 25,38 33,069,169,819,46 48,53 H2S95,0059,44 22,786,967,457,76 39,80 CO 2,88 2,430,700,750,75 3,85 C022,000,06 0,440,130,140,16 0,82 H201,001,06 17,6876,4281,7781,87 7,00 CH42,00 COS 0,22 0,070,020,02 CS2 0,27 (29 ppm)(8 ppm)(9 ppm) S élém. r)10,69 (1)23,41(1)6,57(2)o,o3 S02 0,130,04O,04 Total (moles)100,00116,44 136,00471,00440,30439,7 85,7 T ( C)2001100 1450579150320 40 P (bar a.)1,001,00 1,001,301,251,15 1,10 16 2824060 * (1) S élémentaire principalement sous forme S2 aux températures supérieures à 570 C (2) S élémentaire sous forme S8 à 150 C Exemple 2 L'exemple 2 suivant permet de comparer les performances du procédé de l' invention selon qu'on utilise, comme dans l'exemple 1, de l'oxygène pur pour passer de 1100 à 1450 C, ou un chanffage électrique. Comme dans l'exemple 1, 100 moles par heure d'un gaz G1 alimentent la section 2 du four à une température de 200 C. Dans cette section 2 le gaz est chauffé jusqu'à 1100 C par des éléments chauffants utilisant la combustion du gaz naturel. En sortie de section 2 le gaz G2 (identique à celui de l'exemple 1) à 1100 C est admis dans une section 5bis (non représentée) comportant cette fois des éléments chauffants constitués de tubes d'échange de chaleur en céramiques, contenant cette fois des résistances électriques, permettant d'atteindre une température de 1450 C, sans injection d'oxygène. La chaleur électrique fournie à ce gaz représente 4535 KJoules par heure. On récupère alors par la ligne 6, 131,74 moles d'un gaz G3' à la pression atmosphérique - ayant la composition suivante (en % mol): H2: 45,39 H2S: 29,67 CO: 2,84 C02: 0,02 H20: 0,83 COS: 0,08 CS2: 0,10 S2: 21,07 n est possible en comparant les compositions des gaz G3 et G3' de comparer les performances des deux procédés, en termes de production de soufre, d'hydrogène ainsi qu'en termes de coût opératoire (énergie à fournir, consommation d'oxygène). Ces éléments de 3s comparaison sont rassemblés dans le tableau 2. Concernant l'énergie à fournir, on n'a pris en compte que celle apportée au niveau du four. L'énergie à fournir en aval du four, que ce soit pour les différentes opérati ons de séparati on / conversion de l'étape Z2, ou p our v apori ser l'eau utilisée comme fluide moteur dans l'éjecteur gaz - gaz, est sensiblement identique, quel que soit le mode de chauffage utilisé dans le four, il n'est donc pas utile de la prendre en compte si l'on veut uniquement comparer le chauffage électrique et le chauffage par réaction du gaz avec de l'oxygène. Tableau 2: comparaison chauffage électrique / réaction avec 02 Mode de chauffage de 1100 à 1450 C Oxygène Electrique Conversion par passe H2S en S2 (%) 67,05 58,44 Ratio moles H2 produit / moles S produit (en S1) 0, 706 1,077 Consommation d'énergie therrnique (gaz): - KWh / kg S produit 0, 93 1,05 - KWh / kg H2 produit 21,25 15,58 Consommation d'énergie électrique: - KWh / kg S produit 0,71 - KWh / kg H2 produit 10,5 Consommationd'oxygène pur: - kg 02/ kg S produit 0,19 - kg 02/ kg H2 produit 4,36 Coût opératoire section chauffage * - FF / kg S produit 0, 11 0,22 - FF / kg H2 produit 2,58 3,19 * le coût opératoire est la somme du coût de l'énergie thermique, sur une base de 0,07 FF / s KWh, de l'énergie électrique, sur une base de 0,2 FF / KWh, et de l'oxygène pur, sur une base de 0,25 FF / kg 02. On voit que le procédé électrique est bien entendu plus performant en termes de production spécifique d'hydrogène. Cela s'explique par le fait que tout 1'H2S converti est transformé en 0 hydrogène et soufre alors que dans la version à l'oxygène une fraction de 1'H2S est convertie en vapeur d'eau et soufre. La valeur supérieure à 1 mole H2 par mole de soufre, dans la version électrique provient de la décomposition du méthane présent dans le gaz traité. Cependant le procédé à l'oxygène présente un rendement de conversion de 1'H2S par passe très supérieur ce qui est avantageux du point de vue des investissements (en minimisant le volume de 1'H2S recyclé on minimise la taille des équipements). Enfin la comparaison économique, qui seule permet de comparer des coûts de nature différente (gaz, 02 et électricité), montre que non seulement la version à l'oxygène est 2 fois moins chère en termes de coût par kg de soufre produit, mais elle est même près de 20 % moins chère en termes de coût par kg d'hydrogène produit. 18 2824060 Revendications 1. Procédé de production d'un gaz contenant de l'hydrogène à partir d'une charge contenant s au moins de l'hydrogène sulfuré, comportant au moins les étapes suivantes: À étape 1: génération d'un effluent gazeux contenant au moins de l'hydrogène, du soufre élémentaire, à partir de la charge, À étape 2: séparation de l'effluent du soufre élémentaire et récupération d'un gaz contenant 0 de l'hydrogène, caractérisé en ce que l'étape 1 comporte: - une étape de chauffage de la charge contenant de l'H2S dans au moins une zone de chauffage jusqu'à une température T1, de manière à produire un gaz chaud contenant au moins de l'hydrogène et du soufre élémentaire, obtenus par dissociation de l'H2S, ce chauffage étant réalisé au moins en partie par une source externe de chaleur, - une étape de refroidissement rapide du gaz chaud ainsi obtenu, par mélange avec un fluide FQ à une température appropriée T2 au moyen d'au moins un mélangeur, de préférence un éjecteur, de manière à obtenir l'effluent gazeux à une température T3 appropriée, dans des conditions telles que le temps de mélange soit inférieur à 20 millisecondes. 2. Procédé suivant la revendication 1 dans lequel l'étape de chauffage de la charge contenant de l'H2S est réalisée en deux sous-étapes consécutives: - chanffage du gaz contenant de l'H2S jusqu'à une température T4 par une source externe de chaleur, - chauffage du gaz ainsi obtenu de la température T4 à la température T1 par réaction avec un gaz contenant de l'oxygène. 3. Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2 dans lequel la température T1 est comprise entre 1000 et 1700 QC, préférentiellement entre 1200 et 1600 C, préférentiellement entre 1300 et 1500 C. 3s 4. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3 dans lequel la température T3 est comprise entre la température ambiante et 900 C, préférentiellement entre 500 et 700 C. 5. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4 dans lequel la température T2 est inférieure à la température T3, préférentiellement inférieure d'au moins 200 C à la température T3. 6. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 5 dans lequel le fluide FQ est de la vapeur d'eau, de l'eau liquide ou leur mélange. 7. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 6 dans lequel le temps de mélange entre le gaz 4s chaud à la température T1 et le fluide FQ à la température T2 est inférieur à 5 millisecondes, préférentiellement inférieur à 2 millisecondes, de façon à récupérer au moins 80 % de l'hydrogène formé à l'équilibre à la température de réaction T1. 8. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 7 dans lequel l'étape de refroidissement rapide du gaz à la température T1 par mélange avec le fluide FQ, est réalisée au moyen d'un éjecteur, dans lequel le fluide FQ est le fluide moteur et le gaz à la température T1 est le fluide aspiré. s 9. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 8 dans lequel 1'étape de chauffage de la charge contenant de l'H2S est réalisée à une pression inférieure à 2 bar absolus. 10. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 9 dans lequel la source externe de chaleur résulte de la combustion d'un gaz ou d'un liquide combustible, tels les hydrocartures ou leurs 0 mélanges, ou de 1'H2S, ou elle résulte de l'utilisation de l'électricité ou de la combinaison de différentes sources de chaleur. 11. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 10 dans lequel l'effluent gazeux contient H2S non converti, on le sépare et on le recycle dans l'étape 1 de chauffage de la charge. 12. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 11 dans lequel l'Etape 2 de séparation comporte outre la séparation du soufre élémentaire par condensation, une séparation par condensation de la vapeur d'eau présente dans l'effluent gazeux. 13. Procédé suivant la revendication 12 dans lequel au moins une partie de l'eau obtenue par condensation est recyclée, après vaporisation éventuelle, en tant que fluide FQ dans l'éjecteur. 14. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 13 dans lequel l'effluent de la zone de chauffage contient des composés soufrés résiduels et dans lequel une étape d'hydrogénation 2s en H2S des composés soufrés est incluse entre la condensation du soufre élémentaire et la séparation de la vapeur d' eau par condensation, cette étape d' hydrogénation comportant les étapes suivantes: - chauffage du mélange gazeux issu du condenseur à soufre, à une température approprice pour effectuer les réactions d'hydrogénation, au moins égale à 200 C, - réaction des composés soufrés avec l'hydrogène présent dans l'effluent, de manière à former de 1'H2S, en présence d'un catalyseur approprié. 15. Procédé suivant la revendication 14 dans lequel au moins une étape de réaction de Claus est incluse entre l'étape de condensation du soufre élémentaire et l'étape d'hydrogénation, cette étape de réaction de Claus comportant au moins les étapes suivantes: - chauffage du gaz à une température appropriée pour effectuer la réaction de Claus, préférentiellement comprise entre 180 et 330 C, - réaction de Claus entre l'H2S et le S02 présents dans l'effluent de manière à former du soufre élémentaire, en présence d'un catalyseur approprié, - refroidissement du gaz issu de la réaction de Claus à une température permettant la condensation du soufre élémentaire formé, préférentiellement comprise entre 120 et 180 C puis séparation du soufre liquide. 16. Procédé suivant l'une des revendications là 15 dans lequel l'effluent, après séparation du soufre élémentaire, de l'eau et hydrogénation des composés soufrés est éventuellement comprimé, puis est traité dans une unité de séparation H2S/H2 et on récupère séparément le gaz contenant de l'hydrogène et 1'H2S non converti. so 2824060 17. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 15 dans lequel le mélange gazeux issu de l'Etape 2 et débarrassé du soufre élémentaire et de la majeure partie de l'eau est comprimé pour être envoyé vers une unité d'hydrodésulfuration comportant une étape de lavage aux amines de l'hydrogène qui est recyclé vers la section réactionnelle, en amont de ladite étape de lavage. 18. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 17 dans lequel la température T4, inférieure à T1, est comprise entre 800 et 1500 C, préférentiellement entre 1000 et 1200 C. 0 19. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 18 dans lequel le gaz contenant de l'oxygène est de l' air, préférentiellement de l' oxygène purifié. 20. Procédé suivant la revendication 1 dans lequel au cours du chauffage de la charge par une source externe de chaleur, la charge est mise en contact de manière alternce ou simultance avec ladite source de chaleur et avec un catalyseur approprié favorisant la dissociation de l'H2S en hydrogène et soufre élémentaire. 21. Procédé selon l'une des revendications 1 à 19, dans lequel le rapport entre le débit molaire du fluide FQ et celui du gaz chaud dans le mélangeur est compris entre 0, 5 et 10, de préférence entre 1 et 3. 22. Unité de production d'un gaz contenant de l'hydrogène, comprenant au moins un four (2) en matière céramique, une alimentation (1) en une charge contenant au moins de l'hydrogène sulfuré, une sortie (6) d'un effluent contenant de l'hydrogène, du soufre élémentaire et de l'H2S, des moyens de séparation des constituants de l'effluent et des moyens de collecte du gaz contenant de l'hydrogène, connectés aux moyens de séparation des constituants de l'effluent, ladite unité étant caractérisée en ce qu'elle comporte: - le four (2)connecté au moins en partie à une source de chaleur externe - au moins un moyen (7)de mélange de l'effluent avec un fluide de refroidissement, connocté à la sortie du four, de façon à refroidir à une température T3 le mélange ainsi obtenu, dans des conditions telles que le temps de mélange soit inférieur à 20 millisecondes, ledit moyen de mélange étant connecté aux moyens de séparation. 3s 23. Unité selon la revendication 22, dans laquelle le four comporte dans une première partie, côté alimentation en la charge, des moyens (3) adaptés à chauffer la charge grâce à une source de chaleur externe et dans une deuxième partie contigue, des moyens (5) de combustion d'un effluent produit dans la première partie, connectés à un moyen (4) d'entrée d'un gaz contenant de l'oxygène, ledit four ayant la sortie (6) de l'effluent de combustion connecté au moyen (7) de mélange. 24. Unité selon l'une des revendications 22 et 23, dans laquelle le moyen de mélange est un éjecteur gaz - gaz ou un éjecteur gaz - liquide. 4s 25. Unité selon l'une des revendications 22 à 24, dans laquelle les moyens de séparation des constituants de l'effluent comprennent au moins un moyen (10) de condensation du soufre élémentaire ayant une entrée connectée au moyen (7) de mélange et une sortie d'effluent reliée à un réchauffeur (13), ledit réchanffeur étant connecté à un réacteur (15) d'hydrogénation catalytique des constituants de l'effluent, le réacteur ayant une sortie connectée à un so condenseur (18) d'eau, le condenseur d'eau ayant deux sorties, l'une étant reliée via un moyen 21 2824060 de pompage (25) de l'eau et un réchanffeur (26) à une entrée du moyen de mélange (7), l'autre sortie du condenseur d'eau étant connectée à une unité (20) de séparation des constituants H2S/H2, ladite unité de séparation étant reliée par une de ses sorties contenant l'H2S au four (2) et par l'autre sortie aux moyens (21) de collecte de l'hydrogène. 26. Unité selon la revendication 25, dans laquelle est interposée entre le moyen (10) de condensation du soufre et le réchauffeur (13) en amont du réacteur d'hydrogénation catalytique, une unité Claus comprenant un réchauffeur (33) connecté à un réacteur (35) Claus contenant un catalyseur approprié, qui est connecté à son tour à un condenseur de soufre(38), lo ledit condenseur ayant une première sortie de soufre et une seconde sortie connectée au réchauffeur (13) en amont du réacteur d'hydrogénation catalytique. 27. Unité selon l'une des revendications 25 et 26, dans laquelle ladite unité de séparation H2S/H2 a la sortie contenant de l'hydrogène connectée à une unité d'hydrodésulfuration d'une charge pétrolière via un compresseur, ladite unité d'hydrodésulfuration ayant une sortie riche en hydrogène et H2S rattachée à l'unité de séparation H2S/H2. 28. Unité selon l'une des revendications 23 à 27, dans laquelle la première partie du four comporte un catalyseur disposé entre des éléments chauffants.