Brevet FR2990881A1 — publié le 20131129

Procédé de transport d'un gaz humide contenant du dioxyde de carbone et appareil d'épuration et/ou de refroidissement La présente invention est relative à un procédé de transport d'un gaz humide contenant du dioxyde de carbone. Elle est également relative à un appareil d'épuration et/ou de refroidissement. Les pourcentages concernant des puretés dans ce document sont des pourcentages volumiques. Les gaz issus de procédés de type oxycombustion ont une teneur en CO2 élevée, la combustion avec de l'oxygène ayant transformé le CO en CO2. De plus, ils contiennent un pourcentage de NOx et SOx issus de la combustion. Les gaz sont parfois refroidis par un lavage à l'eau suivis d'un lavage à la soude dans une colonne de lavage pour retirer les SOx. Les gaz peuvent alternativement être lavés à l'eau sous pression pour effectuer une épuration en NOx et/ou en SOx comme décrit dans EP-A-1790614. Les gaz entrant dans le procédé de purification contiennent de la vapeur d'eau sous forme saturée ainsi qu'une présence de NOx et de composés de type NO2 et NO3. Dans des conditions de température chaudes, ces éléments ont un pouvoir corrosif accru, même sur des aciers inoxydables. Dans les phases de fonctionnement transitoires ou d'arrêt, des variations de températures peuvent apparaître dans les conduits. La concentration de l'eau en CO2 va entraîner une augmentation de la teneur acide jusqu'à un pH de 1. Les conditions précitées entraîneraient d'orienter le choix des matériaux pour les tuyauteries vers l'acier carbone avec revêtement ou des matériaux de type acier inoxydable Duplex. Cependant, suite à la capitalisation d'installation en fonctionnement, la présence de poussière crée une forte possibilité d'érosion des revêtements L'innovation consiste à utiliser des matériaux qui sont un mélange de type résine époxy ou vinyle ester avec de la fibre de verre pour des tuyauteries procédés contenant des mélanges très corrosifs et à faible pression. La pression du gaz transporté peut varier entre -0.3 barg et 2 barg. Cette utilisation est appropriée pour des gaz contenant du CO2 pour des valeurs allant de 65 % à 95 % volumique. Les gaz peuvent être saturés voire sursaturés jusqu'à 20°C au dessus du point de rosée avec un pourcentage d'eau variant de 4 % à 34 %. Les gaz peuvent avoir des teneurs devant excéder 0.2% de NOx et environ 10 ppm de SOx. Les gaz peuvent contenir du NO2 et/ou du NO3. Les gaz peuvent contenir plus que 0.2% de NO2, plus que 0.2% de NO3 ou plus que 0.2% de NO2 et NO3 mis ensemble. De même les gaz peuvent contenir du SO2 et/ou du S03. Les gaz peuvent contenir plus que lOppm de S02, plus que lOppm de SO3 ou plus que lOppm de SO2 et SO3 mis ensemble. Les gaz peuvent également contenir de l'oxygène et/ou de l'azote et/ou du monoxyde de carbone. Ces tuyauteries sont constituées de plusieurs couches offrant, en fonction de leur constitution, différents types de résistances mécaniques et chimiques. La limite supérieure pour la température du gaz transporté peut être de 90°C. Selon un objet de l'invention, il est prévu un procédé de transport d'un gaz humide contenant entre 4 et 33 % d'eau et entre 65 et 95 % de dioxyde de carbone à une température supérieure à 0°C dans une tuyauterie formée de résine synthétique mélangée avec de la fibre de verre. Selon d'autres aspects facultatifs : - le gaz contient au moins 0.2% de NOx; - le gaz contient au moins 10 ppm de SOx; - la résine est une résine époxy ; - la résine est une résine vinylique, par exemple une résine en ester vinylique ; - la température dans la tuyauterie est supérieure à 35°C, voire à 45°C ; - le gaz humide contient des particules solides ; - le gaz humide est à une pression entre -0.3 barg et 2 barg ; - le gaz humide contient de l'oxygène et/ou du monoxyde de carbone ; - le gaz humide provient d'un appareil d'oxycombustion alimenté par de l'oxygène gazeux et du carburant. Selon un autre objet de l'invention, il est prévu un appareil de refroidissement et/ou d'épuration d'un gaz humide entre 4 et 33 % d'eau et entre 65 et 95 % de dioxyde de carbone contenant du SOx et/ou du NO' comprenant une tour de lavage à la soude ou à l'eau et au moins une tuyauterie pour transporter le gaz humide vers la tour, la tuyauterie étant en résine synthétique mélangée avec de la fibre de verre. L'invention sera décrite de façon plus détaillée en se référant à la figure qui illustre un appareil selon l'invention. De l'oxygène 1 et du carburant 5, par exemple du charbon, est envoyé à un appareil d'oxycombustion 3 qui produit du gaz contenant 4 et 33 % d'eau et entre 65 et 95 % de dioxyde de carbone, au moins 0.2% de NO' et au moins 10 ppm de SO'. Le gaz contient également de l'oxygène et de l'azote et éventuellement du monoxyde de carbone. Le gaz, à une pression entre -0.3 barg et 2 barg, circule dans une tuyauterie 7 en résine synthétique mélangée avec des fibres de verre. La résine peut être une résine époxy ou une résine vinylique, par exemple une résine en ester vinylique. Ce matériau a l'avantage de résister à la corrosion et d'être particulièrement léger, facilitant la construction de l'appareil. La tuyauterie 7 amène le gaz jusqu'à une tour de lavage 9 alimentée en haut par un liquide 13 pouvant être de la soude ou de l'eau. Le gaz refroidi ou épuré sort en tête de la tour comme gaz 11 et le liquide 15 sort en cuve de la tour 9. La tuyauterie peut également avoir un revêtement inférieur pour la protéger contre les agressions. Le gaz peut provenir d'une source autre qu'une unité d'oxycombustion. 25 30 REVENDICATIONS1. Procédé de transport d'un gaz humide contenant entre 4 et 33 % d'eau et entre 65 et 95 % de dioxyde de carbone à une température supérieure à 0°C dans une tuyauterie (7) formée de résine synthétique mélangée avec de la fibre de verre. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le gaz contient au moins 0.2% de NON. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le gaz contient au moins 10 ppm de SOx. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la résine est une résine époxy. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la résine est une résine vinylique, par exemple une résine en ester vinylique. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la température dans la tuyauterie est supérieure à 45°C. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le gaz humide contient des particules solides. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le gaz humide est à une pression entre -0.3 barg et 2 barg . 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le gaz humide contient de l'oxygène et/ou du monoxyde de carbone. 10. Appareil de refroidissement et/ou d'épuration d'un gaz humide entre 4 et 33 % d'eau et entre 65 et 95 % de dioxyde de carbone contenant du SOx et/ou du NON comprenant une tour de lavage (9) à la soude ou à l'eau et au moins une tuyauterie (7) pour transporter le gaz humide vers la tour, la tuyauterie étant en résine synthétique mélangée avec de la fibre de verre.