Brevet FR2879595A1 — publié le 20060623

La production de monoxyde de carbone à partir d'hydrocarbures se décompose en plusieurs étapes. La première consiste à former le gaz de synthèse, la dernière à séparer par voie cryogénique le monoxyde de carbone des autres constituants. Sans traitement adéquat, les molécules d'azote contenues dans l'hydrocarbure se retrouveront en majorité dans le monoxyde de carbone produit. Cette impureté peut ne pas être acceptable pour le client utilisateur du monoxyde de carbone, il faut donc la retirer. L'état de l'art propose des solutions intégrées de déazotation et des solutions où il est possible d'investir l'unité de déazotation uniquement lorsque le besoin s'en fait sentir. La première formule, par définition, ne permet pas de différer l'investissement, ce qui peut être préjudiciable lorsque la teneur en azote dans le gaz de synthèse ne grimpe qu'au bout de plusieurs années (changement de gaz naturel d'alimentation ou encore enrichissement progressif de celui-ci, etc...). L'état de l'art courant des unités de déazotation indépendantes propose une déazotation du monoxyde de carbone à température ambiante, ce qui ne permet pas d'optimiser finement l'énergie. Selon la présente invention, il est prévu un procédé d'intégration d'une unité de déazotation sur une boîte froide produisant du monoxyde de carbone dans lequel une première boîte froide produisant du monoxyde de carbone comprend une simple lyre de dilatation installée sur une tuyauterie de monoxyde de carbone gazeux, basse pression et à son point de rosée, un caisson en acier permettant d'avoir accès à cette tuyauterie et dans lequel lorsque l'on souhaite y raccorder la seconde boîte froide pour la déazotation, on découpe le bout de cette lyre, on traite le monoxyde de carbone gazeux impur dans une colonne de distillation dans la seconde boîte froide et on renvoie le monoxyde de carbone épuré en azote vers la première boite froide. De préférence, la première boîte froide comprend une colonne de lavage au méthane, une colonne d'épuisement et une colonne CO/CH4, la tuyauterie étant rattaché à la colonne CO/CH4. Dans la présente invention, une simple lyre de dilatation installée sur une tuyauterie de monoxyde de carbone gazeux, basse pression et à son point de rosée (typiquement à la sortie de la dernière séparation, dans le cas d'un lavage au méthane, ce sera en tête de colonne CO/CH4) permet de rapprocher la tuyauterie d'une paroi de la boite froide. Un caisson en acier permettra d'avoir accès à cette tuyauterie lorsque l'on souhaitera y raccorder la seconde boîte froide pour la déazotation sans avoir à retirer la perlite de la boite, ce qui nécessite un arrêt prolongé. Lorsque l'on souhaite éliminer de l'azote du monoxyde de carbone, il suffit de découper le bout de cette lyre, de traiter le monoxyde de carbone gazeux impur dans une colonne de distillation et de le renvoyer vers la première boite froide. Il sera possible de rattraper les pertes de charge du circuit de déazotation en prévoyant une hauteur de liquide de monoxyde de carbone suffisante avant vaporisation de celui-ci (en effet, dans une séparation COIN2, le monoxyde de carbone est produit sous forme liquide en cuve). Un cycle azote indépendant satisfera aux besoins de rebouillage et de condensation, tout en permettant de vaporiser le monoxyde de carbone liquide. De cette manière, une boite froide peut se greffer sur une première boîte froide indépendante permettant la production de monoxyde de carbone sans séparation COIN2; cette nouvelle boite froide permet d'éliminer de l'azote d'un débit de monoxyde de carbone CO prélevé sur la première, de l'épurer à la teneur désirée en azote, puis de le renvoyer vers la boite principale sans différence de pression. Les pertes de charge du circuit de monoxyde de carbone CO de déazotation sont rattrapées sous la forme d'une hauteur de liquide en amont d'un échangeur où est vaporisé ce monoxyde de carbone CO avant renvoi vers la boite froide principale. En installant un moyen de contournement au niveau de la sortie du monoxyde de carbone CO vers la seconde boite, il est possible de faire fonctionner la première boite en cas de trip de la seconde, ce qui limite les désavantages d'une intégration classique ou la défaillance d'un équipement entraîne l'arrêt de toute l'unité. L'intérêt de prélever le monoxyde de carbone à une pression compatible avec sa distillation et d'utiliser un compresseur indépendant pour les services de la distillation (compresseur d'azote) est que la liberté est totale dans le choix des pressions de fonctionnement dudit compresseur. Si la déazotation se fait sur le monoxyde de carbone chaud, il faudra recomprimer celui-ci après sa distillation, ce qui impose d'utiliser le monoxyde de carbone comme fluide alimentant le rebouilleur et le condenseur (pour n'utiliser qu'un seul compresseur pour la boite froide de déazotation). L'utilisation d'une machine commune est alors souvent pénalisante dans le choix des pressions d'aspiration et de refoulement des différentes sorties. En outre le site sera alors équipé de deux compresseurs de monoxyde de carbone ce qui est moins préférable qu'un compresseur de monoxyde de carbone et un petit compresseur d'azote, en termes de sécurité et d'investissement. REVENDICATIONS 1. Procédé d'intégration d'une unité de déazotation sur une boîte froide produisant du monoxyde de carbone dans lequel une première boîte froide produisant du monoxyde de carbone comprend une simple lyre de dilatation installée sur une tuyauterie de monoxyde de carbone gazeux, basse pression et à son point de rosée, un caisson en acier permettant d'avoir accès à cette tuyauterie et dans lequel lorsque l'on souhaite y raccorder la seconde boîte froide pour la déazotation, on découpe le bout de cette lyre, on traite le monoxyde de carbone gazeux impur dans une colonne de distillation dans la seconde boîte froide et on renvoie le monoxyde de carbone épuré en azote vers la première boite froide. 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la première boîte froide comprend une colonne de lavage au méthane, une colonne d'épuisement et une colonne CO/CH4, la tuyauterie étant rattaché à la colonne CO/CH4.