Brevet FR3013817A1 — publié le 20150529

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de refroidissement/liquéfaction à basse température. L'invention concerne en particulier un procédé et un dispositif de liquéfaction et un procédé et un dispositif de réfrigération fonctionnant à l'hélium. L'invention concerne plus particulièrement un procédé de refroidissement/liquéfaction à basse température d'un fluide de travail comprenant de l'hélium ou constitué d'hélium pur, le procédé utilisant un réfrigérateur/liquéfacteur comprenant un circuit de travail pourvu d'une station de compression et d'une boite froide, le réfrigérateur/liquéfacteur soumettant le gaz de travail dans le circuit de travail à un cycle comprenant en série: une compression du fluide de travail dans la station de compression, un refroidissement du fluide de travail dans la boite froide puis un réchauffement du fluide de travail en vue de son retour vers la station de compression, la station de compression comprenant un ou plusieurs étages de compression utilisant chacun un ou plusieurs compresseurs monté(s) sur des paliers, le réfrigérateur comprenant un dispositif d'injection d'un gaz de barrage distinct du fluide de travail au niveau d'au moins un palier du ou des compresseurs pour former un barrage gazeux guidant les fuites de fluide de travail provenant du circuit de travail vers une zone de recyclage, le gaz de barrage contenant de l'azote ou étant constitué d'azote pur, le dispositif d'injection de gaz de barrage comprenant au moins un point d'injection du gaz de barrage et au moins une sortie destinée à recueillir du mélange de gaz comprenant le gaz de barrage injecté et le fluide de travail provenant de la ou des fuites, le réfrigérateur/liquéfacteur comprenant un dispositif de purification de gaz ayant une entrée de gaz à purifier et une sortie de gaz purifié, au moins une partie du mélange de gaz de barrage et de fluide de travail recueilli par la au moins une sortie étant envoyé à l'entrée du dispositif de purification en vue de sa purification. Les réfrigérateurs ou liquéfacteurs fonctionnant à basse température (par exemple entre 80K et 4K, notamment 20K et 4K) utilisent classiquement un fluide de travail (par exemple de l'hélium) soumis à un cycle de travail comprenant une compression, éventuellement une détente, un refroidissement, un réchauffage. Ces appareils nécessitent en général plusieurs étages de compression du gaz de travail. Chaque étage de compression utilise une ou plusieurs roues de compresseur. Par exemple des compresseurs du type centrifuge. Les fuites de gaz de travail dans la station de compression au niveau de l'interface entre les parties tournantes et les parties fixes sont inévitables. En particulier, lorsque le gaz de travail est de l'hélium, on constate des fuites de gaz relativement importantes au niveau des paliers qui sustentent les arbres des roues des compresseurs. Pour limiter cette perte de gaz de travail relativement coûteux, il est connu de limiter la fuite au niveau de chaque palier de chaque étage de compression via des organes tels que des garnitures formant des labyrinthes pour gaz, des garnitures à huile, des garnitures à anneau flottant, des garnitures à gaz... Le document FR2953913A1 décrit une solution pour limiter/récupérer ces fuites d'hélium via l'injection d'un gaz de barrage tel que de l'azote (cf. figure 2). Comme représenté schématiquement à la figure 2, des fuites de gaz de travail (He) se produisent au niveau notamment des paliers 5 de l'arbre 25 des roues 12 de compression. De préférence un ou plusieurs dispositif 125 d'étanchéité sont disposés autour de l'arbre 25 au niveau de chaque palier 5, pour limiter les fuites de gaz de travail provenant du circuit de travail (dispositifs d'étanchéité du type « labyrinthe » par exemple). Un gaz de barrage (par exemple de l'azote N2 et/ou de l'hélium) est injecté au niveau des paliers 5 et de l'arbre 25 pour notamment isoler le circuit de travail de la partie mécanique contenant l'huile O (mécanisme d'engrenages et moteur(s) de la station de compression). C'est-à-dire que le gaz de barrage est prévu pour guider les fuites de gaz de travail vers une sortie. Par exemple, deux points 14 d'injection de gaz de barrage N2 peuvent encadrer un chemin de sortie 13 pour le mélange comprenant le gaz de barrage injecté N2 et le gaz de travail He recueilli. Par exemple, seul le gaz de barrage N2 transite dans la partie en contact avec l'huile O ou l'atmosphère. Selon les emplacements dans le dispositif, cette technologie peut présenter alors une à deux fuites de gaz vers l'extérieure à savoir : - une fuite d'hélium pur, - une fuite composée d'un mélange azote/hélium. La première fuite composée uniquement d'hélium, peut être directement recyclée et renvoyée dans le circuit si les niveaux de pression le permettent. En revanche, la seconde fuite est composée d'un mélange azote/hélium qui, selon la teneur en hélium, ne peut pas être directement rejetée à l'atmosphère. En effet, dans le cas d'une trop grande perte d'hélium cela pénalise le coût et le fonctionnement du dispositif. Il est donc nécessaire de traiter la fuite et ainsi de recycler l'hélium récupéré avec le gaz barrage. La composition du mélange azote/hélium de cette fuite diffère selon la technologie de pallier de compresseur (par exemple de 50% à 80% en volume d'azote environ). Bien entendu, les débits de fuites sont réduits au maximum afin de limiter la taille des équipements d'épuration et de traitement. Les équipements standards d'épuration cryogénique d'hélium (par exemple ceux commercialisés par la demanderesse sous la marque ULTRAL®) ne peuvent généralement pas traiter en continue une grande quantité d'azote en entrée (procédé par adsorption « TSA » pour « Temperature Swing Adsorption » c'est-à-dire adsorption par variation de température et de pression). Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus. A cette fin, le procédé selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que le dispositif de purification comprend deux organes de purification disposés en série sur le trajet du mélange de gaz, un premier organe de purification réalisant une pré-purification par refroidissement du mélange de gaz et séparation du gaz de travail dans au moins un pot séparateur et en ce que le second organe de purification comprend un épurateur cryogénique à adsorption. Le procédé propose donc un système de traitement préliminaire de la fuite avant de pouvoir utiliser une épuration cryogénique classique. Ceci permet de récupérer le maximum d'hélium tout en minimisant la quantité résiduelle d'azote. Par ailleurs, des modes de réalisation de l'invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le premier organe de purification réalise un refroidissement du mélange de 30 gaz par échange thermique avec de l'azote liquide puis par décantation du mélange refroidi dans un pot séparateur, - le premier organe de purification réalise un refroidissement du mélange de gaz par échange thermique avec de l'azote liquide d'une part dans un échangeur de chaleur et, d'autre part dans un bain d'azote liquide, - le bain d'azote liquide est mis sous vide c'est-à-dire à une pression inférieure à la pression atmosphérique, - le gaz de barrage est injecté au niveau d'au moins un palier à une pression comprise entre 1.5 barA (bar absolu) et 10 barA, le mélange de gaz envoyé à l'entrée du premier l'organe de purification ayant une pression comprise entre un et neuf barA (bar absolu) par exemple entre un et trois barA, - avant son échange thermique avec de l'azote liquide, le mélange de gaz est comprimé à une pression comprise entre 10 et 80 barA et de préférence à une pression comprise entre 20 et 60 barA, le mélange de gaz comprimé étant refroidi à une température comprise entre 65K et 100 K et de préférence à une température de 80K, - le second organe de purification comprend un système de compression en amont de l'épurateur cryogénique à adsorption et éventuellement un stockage en amont du système de compression, - le cycle du circuit de travail comprend une détente du fluide de travail dans la boîte froide, - la sortie de l'organe de purification est reliée fluidiquement au circuit de travail directement ou via au moins un stockage tampon, - le gaz de barrage est injecté au niveau d'au moins un palier et à une pression inferieure à la pression du fluide de travail dans le circuit de travail au niveau du compresseur monté sur ledit palier, - l'entrée de l'organe de purification peut être alimentée en gaz par un gaz distinct du fluide de travail du circuit, c'est-a-dire que le circuit de travail est du type « ouvert », - le cycle de travail est dit « fermé » c'est-à-dire que le dispositif comprend un organe de purification de gaz ayant une entrée de gaz à purifier alimentée uniquement par du gaz de travail provenant du circuit de travail et une sortie de gaz purifie qui alimente la boite froide directement ou via un stockage tampon, - au moins une partie du mélange de gaz recueilli et purifié est réinjecté dans le circuit de travail au niveau de l'entrée de la station de compression et/ou au niveau d'un étage de compression intermédiaire et/ou au niveau de la sortie de la station de compression. L'invention peut concerner également un dispositif de refroidissement/liquéfaction à basse température d'un fluide de travail comprenant de l'hélium ou constitué d'hélium pur, le dispositif comprenant un circuit de travail pourvu d'une station de compression et d'une boite froide, le circuit de travail soumettant le gaz de travail à un cycle comprenant en série: une compression du fluide de travail dans la station de compression, un refroidissement du fluide de travail dans la boite froide et un réchauffement du fluide de travail en vue de son retour vers la station de compression, la station de compression comprenant un ou plusieurs étages de compression utilisant chacun un ou plusieurs compresseurs monté(s) sur paliers, le dispositif de refroidissement/liquéfaction comprenant un dispositif d'injection d'un gaz de barrage distinct du fluide de travail et comprenant de l'azote au niveau d'au moins un palier du ou des compresseurs pour former un barrage gazeux guidant les fuites de fluide de travail provenant du circuit de travail vers une zone de recyclage, le dispositif d'injection de gaz de barrage comprenant un point d'injection du gaz de barrage et au moins une sortie prévue pour recueillir du mélange de gaz comprenant du gaz de barrage injecté et de gaz de travail provenant des fuites, le dispositif comprenant un dispositif de purification du mélange recueilli à la au moins une sortie pour séparer des impuretés du gaz de travail et notamment pour retirer le gaz de barrage du mélange de gaz, dans lequel le dispositif de purification comprend deux organes de purification disposés en série sur le trajet du mélange de gaz, un premier organe de purification comprenant un au moins échangeur de chaleur assurant un 25 échange entre le mélange de gaz et une source de froid et un pot séparateur, le second organe de purification comprenant un épurateur cryogénique à adsorption. Par ailleurs, des modes de réalisation de l'invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le premier organe de purification comprend, disposés en série, un premier 30 échangeur de chaleur assurant un échange entre le mélange de gaz et un fluide de refroidissement formant la source de froid, notamment de l'azote liquide, et le pot séparateur, - le dispositif comprend un second échangeur de chaleur disposé entre le premier échangeur de chaleur et le pot séparateur, ledit second échangeur de chaleur comprenant un serpentin véhiculant le mélange de gaz dans un bain de fluide de refroidissement, - le dispositif comprend un circuit de fluide de refroidissement relié au bain d'azote pour alimenter ce dernier en fluide de refroidissement, le circuit de fluide de refroidissement comprenant une conduite de récupération de fluide de refroidissement issu du pot séparateur et une branche aval reliant le bain de fluide au premier échangeur de refroidissement pour alimenter ce dernier en fluide de refroidissement issu du bain de fluide de refroidissement, - le dispositif comprend un organe de pompage tel qu'une pompe à vide reliée au volume intérieur du bain de fluide de refroidissement pour abaisser la pression interne du bain de fluide de refroidissement et ainsi abaisser le point d'ébullition des fluides contenus dans ce dernier, - le dispositif comprend un compresseur de compression du mélange de gaz en amont du premier échangeur de chaleur, - le dispositif comprend un stockage tampon de récupération du gaz de travail purifié issu du dispositif de purification, ledit stockage tampon étant relié à une sortie de gaz purifié du dispositif de purification, - le dispositif comprend une conduite de réinjection de gaz de travail purifié issu du dispositif de purification dans le circuit de travail, - le dispositif comprend une conduite dérivation d'une partie du gaz purifié sortant du pot séparateur, la conduite de dérivation étant en échange thermique avec le premier échangeur de chaleur. L'invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous. D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles : - la figure 1 représente une vue schématique et partielle illustrant la structure et le fonctionnement d'un exemple de réalisation possible d'un dispositif de réfrigération et/ou de liquéfaction mettant en oeuvre l'invention, - la figure 2 représente une vue en coupe, schématique et partielle, illustrant un exemple de roue de compresseur montée sur paliers comprenant un dispositif de collecte des fuites du gaz de travail susceptible de mettre en oeuvre l'invention, - la figure 3 représente une vue schématique et partielle illustrant la structure et le fonctionnement d'un détail du dispositif de réfrigération et/ou de liquéfaction conforme l'invention et notamment de son dispositif purification, - la figure 4 représente une vue schématique et partielle illustrant la structure et le fonctionnement d'un détail d'un premier exemple de réalisation du dispositif purification du dispositif de réfrigération de la figure 3, - la figure 5 représente une vue schématique et partielle illustrant la structure et le fonctionnement d'un détail d'un second exemple de réalisation du dispositif purification du dispositif de réfrigération de la figure 3, - la figure 6 représente une vue schématique et partielle illustrant la structure et le fonctionnement d'un détail d'un troisième exemple de réalisation du dispositif purification du dispositif de réfrigération de la figure 3. Le dispositif de refroidissement/liquéfaction à basse température d'un fluide de travail représenté schématiquement à la figure 1 utilise de préférence l'hélium comme gaz de travail. C'est-à-dire que le dispositif refroidit et le cas échéant liquéfie de l'hélium. Ce dispositif comprend classiquement un circuit de travail pourvu d'une station 2 de compression et d'une boite 3 froide. Le circuit de travail soumet le gaz de travail à un cycle comprenant en série: une compression du fluide de travail dans la station 2 de compression, un refroidissement du fluide de travail dans la boite froide 3 et/ou de l'équipement à refroidir et un réchauffement du fluide de travail en vue de son retour vers la station 2 de compression. Le refroidissement du fluide de travail dans la boîte froide 3 peut comprendre un refroidissement avec de l'azote liquide. Le circuit de travail peut comprendre éventuellement une détente du fluide de travail dans la boite froide 3. A cet effet, (refroidissement/réchauffement du fluide de travail), le circuit de 30 travail comprend classiquement des échangeurs de chaleur (non représentés par soucis de simplification). La station 2 de compression comprend un ou plusieurs étages de compression utilisant chacun un ou plusieurs compresseurs 12 monté(s) sur paliers 5 (cf. figure 2). Comme illustré à la figure 2 et décrit ci-dessus, le réfrigérateur/liquéfacteur comprend un dispositif 14 d'injection d'un gaz de barrage distinct du fluide de travail et comprenant de l'azote au niveau d'au moins un palier 5 du ou des compresseurs pour former un barrage gazeux guidant les fuites de fluide de travail provenant du circuit de travail vers une zone de recyclage. Le dispositif 14 d'injection de gaz de barrage comprenant un point d'injection du gaz de barrage et au moins une sortie 24 (cf. figure 1) prévue pour recueillir le mélange de gaz de barrage injecté et de gaz de travail provenant des fuites. L'installation comprend un dispositif 1 de purification du mélange recueilli pour séparer des impuretés du gaz de travail et notamment pour extraire le gaz de travail du mélange de gaz. Comme illustré à la figure 1, un stockage 22 tampon peut être prévu facultativement pour la récupération du gaz de travail purifié issu du dispositif 1 de purification. Ce stockage 22 tampon est par exemple relié à une sortie 21 de gaz purifié du dispositif 1 de purification. Une conduite 23 de réinjection de gaz de travail purifié peut être prévue pour réinjecter l'hélium dans le circuit de travail à partir du stockage 22 tampon. Bien entendu, il est possible d'envisager de relier fluidiquement la sortie 21 de l'organe 1 de purification directement au circuit de travail, c'est-à-dire sans passer par un stockage 22 tampon. Comme illustré schématiquement à la figure 3, le dispositif de refroidissement/liquéfaction récupère via au moins une conduite 13 le mélange de gaz hélium/azote à la sortie du dispositif de compression 12 vers un dispositif 1 de purification. Comme illustré à la figure 3, le dispositif 1 de purification comprend deux organes de purification 4, 6 disposés en série sur le trajet du mélange de gaz recueilli. Le premier organe 4 de purification sera décrit en détail ci-après. Le second organe 6 de purification comprend un épurateur cryogénique notamment un épurateur cryogénique connu en soit et de préférence une station de compression du gaz à purifié. Plus précisément, le second organe 6 de purification peut comprendre en série d'amont en aval : un système de stockage de gaz à basse pression (par exemple entre 1 barA et 2 barA, un ou plusieurs compresseurs et le système dépuration classique (cryogénique de préférence). Comme illustré à la figure 3, le second organe 6 de purification peut recevoir également du gaz à purifier d'un autre utilisateur ou d'une autre partie de l'installation, par exemple via une entrée 34 distincte. D'éventuelles fuites d'hélium « pur » (cf. la description de la figure 2 ci-10 dessus) peuvent être renvoyées directement à l'entrée du second organe 6 de purification via une conduite 8 de dérivation facultative (c'est-à-dire sans passer par le premier organe 4 de purification). Dans l'exemple de la figure 4, le premier organe 4 de purification comprend, disposés en série, au moins un échangeur 7, 9 de chaleur assurant un échange 15 entre le mélange de gaz et une source de froid et un pot 10 séparateur. Plus précisément, le premier organe 4 de purification comprend, disposés en série, un premier échangeur 7 de chaleur assurant un échange entre le mélange de gaz et un fluide de refroidissement formant la source de froid (azote liquide de préférence à une température comprise entre 65K et 320K, et le pot 10 20 séparateur. De plus, le circuit de refroidissement du mélange de gaz comprend un second échangeur de chaleur disposé en série entre le premier échangeur 7 de chaleur et le pot 10 séparateur. Ce second échangeur de chaleur comprend un serpentin 17 véhiculant le mélange de gaz dans un bain 9 de fluide de refroidissement (azote à une température comprise entre 65K et 100K). C'est-à- 25 dire que le mélange de gaz à purifier est refroidi successivement par le premier échangeur 7 (par exemple du type à plaque) puis par échange thermique dans le bain 9 d'azote puis enfin entre dans le pot 10 séparateur où l'hélium est séparé de façon connue en soit. L'hélium peut être récupéré via une conduite 29 en vue d'une seconde purification dans le second organe 6 de purification. 30 Comme illustré, un circuit 16 de fluide de refroidissement (azote) peut être relié au bain 9 d'azote pour alimenter ce dernier en fluide de refroidissement. De plus, le circuit 16 de fluide de refroidissement peut comprendre une conduite 18 de récupération de fluide de refroidissement issu du pot 10 séparateur et une branche 28 aval reliant le bain 9 de fluide au premier échangeur 7 de refroidissement. C'est-à-dire que l'azote issu du bain d'azote 9 échange thermiquement avec le mélange dans le premier échangeur 7 de chaleur. Le mélange de gaz à purifier peut avoir par exemple une pression de 1.5 barA (bar absolu) et peut être traité à une température inférieure à 80K. Le gaz de barrage peut être injecté à basse pression, la fuite est alors disponible à environ 1.5 barA. Ce mélange de fuite est refroidi à une température inférieure à 80K au travers du premier échangeur 7 (de préférence à plaque et à deux ou trois passages selon la température de l'hélium requise en sortie). En sortie du premier échangeur 7 et du bain 9 d'azote, la séparation de l'hélium de l'azote se fait dans un pot 10 séparateur, par exemple à basse pression et à une température inférieure à 80K par exemple 70K, L'azote liquide en sortie du pot 10 séparateur peut être utilisé comme source froide. Les équipements sont isolés de préférence via de la perlite et/ou tout autre matériau approprié. Cette solution peut nécessiter un pompage (pompe 20) de l'azote du bain 9 afin d'atteindre un taux de récupération et une pureté suffisamment acceptables. De ce fait, un apport en azote liquide relativement important peut être nécessaire (via le circuit 16). Le niveau d'azote liquide dans le bain 9 et le contrôle de la vitesse de la pompe 20 à vide pour maintenir la pression sub-atmosphérique requise dans le bain 9 peuvent être contrôlés pour atteindre le rendement souhaité. L'architecture de la figure 4 peut également être utilisée pour purifier un mélange recueilli à une pression plus haute (par exemple entre 1.5 barA et 10 barA). Dans ce cas, le traitement est de préférence réalisé à une température de 80K environ. Cependant, selon la pression de la fuite la température du bain d'azote peut être supérieure à 80K. C'est-à-dire qu'une pompe à vide dans le circuit du fluide de refroidissement peut être omise. Cette solution améliore la séparation entre l'hélium et l'azote par la pression relativement plus haute que dans la solution précédente. Une fuite récupérée sous pression permet ainsi de limiter le taux résiduel d'azote dans l'hélium avant traitement final par le second organe 6 de purification. Cette récupération sous pression peut cependant impacter négativement le rendement de l'ensemble. Les performances du second organe 6 de purification sont ainsi améliorées. Du fait de la pression relativement élevée du mélange, le pompage sur le bain d'azote peut être moins important que dans la solution de la figure 4. En effet, la température du bain peut alors être relativement plus chaude. Une récupération d'un mélange de fuite à une pression supérieure à la pression atmosphérique peut engendrer une augmentation significative du débit de fuite et ainsi nécessiter une unité de prétraitement plus importante. La figure 5 illustre une variante de réalisation du premier organe 4 de purification. Les éléments identiques à ceux décrits ci-dessus sont désignés par 10 les mêmes références numériques. Le mode de réalisation de la figure 5 se distingue de celui de la figure 4 en ce que le mélange de gaz à basse pression (compris par exemple entre 1.5 barA et 10 barA) est comprimé via un compresseur 15 avant sont passage dans le premier échangeur 7 de chaleur. De préférence le mélange est comprimé à une 15 pression supérieure à 30barA (par exemple 40 barA). De plus, le mélange peut être traité à une température de l'ordre de 80K (par exemple entre 78 K et 100K). C'est-à-dire qu'on organe de pompage n'est pas forcément nécessaire sur le circuit du fluide de refroidissement. De plus, après passage dans le premier échangeur 7 de chaleur le mélange 20 refroidi entre dans le pot 10 séparateur à une température de l'ordre de 80K par exemple (pas de passage dans un bain d'azote à la figure 5). De plus, le circuit 16 de fluide de refroidissement (azote) est relié via deux branches parallèles respectivement au pot 10 séparateur et au premier échangeur 7 de chaleur. C'est-à-dire que le fluide de refroidissement est en échange thermique avec le premier 25 échangeur 7 de chaleur. Une vanne 25 pilotée peut être prévue pour contrôler le débit de fluide de refroidissement, en fonction notamment d'une mesure de débit ou de température du fluide de refroidissement au niveau du premier 7 échangeur de chaleur (notamment à la sortie de ce dernier). De plus, et comme représenté en pointillés, une conduite 19 dérivation peut 30 être prévue facultativement pour dévier une partie du gaz purifié (hélium) sortant du pot 10 séparateur pour échanger thermiquement avec le premier 7 échangeur de chaleur. Cette solution permet d'éviter un traitement à une pression subatmospherique. Il n'est donc pas nécessaire de prévoir et de gérer une pompe à vide. Selon la composition du mélange de gaz à purifier, le système peut être auto-suffisant en azote. En effet, la détente de l'azote liquide récupéré dans le pot 10 séparateur peut permettre d'apporter la quantité d'énergie nécessaire au refroidissement de la fuite jusqu'à la température cible (80K par exemple). Ce mode de réalisation permet ainsi de prétraiter le mélange de gaz sans modifier le standard du second organe 6 de purification situé en aval afin d'achever l'épuration. Ce mode de réalisation est relativement simple et fiable (gestion uniquement d'une machine tournante : le compresseur 15 en amont du premier échangeur 7 de chaleur) . De plus, ce mode de réalisation peut s'adapter relativement facilement à des changements de composition ou de débit du mélange de gaz à traiter. La figure 6 illustre une variante de réalisation du premier organe 4 de purification. Les éléments identiques à ceux décrits ci-dessus sont désignés par les mêmes références numériques. Le mode de réalisation de la figure 6 se distingue de celui de la figure 4 en ce que le mélange de gaz à basse pression est comprimé en amont du premier échangeur 7 de chaleur via un compresseur 15. Le mélange peut être comprimé par exemple à une pression compris entre 30 barA et 40 barA. De plus, le mélange est traité à une température inférieure à 80K par exemple entre 65K et 80 K. Comme pour le mode de réalisation de la figure 4, une pompe 20 vide est alors ajoutée afin de pomper sur le bain 9 d'azote liquide et ainsi abaisser sont point d'ébullition. La pompe 20 à vide peut être pilotée notamment en fonction d'une mesure 26 de pression dans le bain 9 d'azote. Le second échangeur 17 de chaleur est par exemple un serpentin immergé dans le bain d'azote liquide sous-refroidi. Comme illustré, un second pot 100 séparateur peut être prévu dans le circuit. Ce second pot 100 séparateur peut être alimenté en fluide via la conduite d'entrée du circuit de fluide de refroidissement 16 et via une conduite 18 de récupération de fluide de refroidissement issu d'un premier pot 10 séparateur. Une première vanne 128 peut être prévue sur la conduite d'entrée du circuit 16 de fluide de refroidissement. Cette première vanne 128 peut être pilotée par exemple en fonction d'une mesure 29 de pression et/ou de température sur le circuit entre le premier échangeur 7 de chaleur et la pompe 20. Une seconde vanne 27 peut être placée entre le second pot 100 séparateur et le bain 9 d'azote. Cette seconde vanne 27 peut être pilotée par exemple en fonction d'une mesure 30 de pression et/ou de température et/ou de niveau dans le second pot 100 séparateur. Une troisième vanne 31 peut être placée sur la conduite 18 de récupération reliant les deux pots 10, 100 séparateurs. Cette troisième vanne 31 peut être pilotée par exemple en fonction d'une mesure 32, 33 de pression et/ou de température et/ou de niveau dans le premier pot 10 séparateur et/ou dans la conduite 18 de récupération. La température optimum du bain 9 d'azote liquide est définie par le rendement et la pureté requise de la purification. Cette solution utilise deux machines tournantes (pompe 20 et compresseur 15). Le contrôle de la vitesse de la pompe 20 à vide pour maintenir la pression sub-atmosphérique requise dans le bain d'azote liquide est critique. Ce mode de réalisation présente les mêmes avantages que le mode de réalisation de la figure 4. L'utilisation d'un second pot 100 séparateur permet notamment d'augmenter le rendement du système au détriment d'une perte en pureté dans le gaz obtenu. Ainsi tout en étant de structure simple et peu coûteuse, l'invention permet de réaliser une purification d'un mélange de gaz (gaz de travail et gaz de barrage) permettant de récupérer efficacement les fuites d'hélium. REVENDICATIONS1. Procédé de refroidissement/liquéfaction à basse température d'un fluide de travail comprenant de l'hélium ou constitué d'hélium pur, le procédé utilisant un réfrigérateur/liquéfacteur comprenant un circuit de travail pourvu d'une station (2) de compression et d'une boite (3) froide, le réfrigérateur/liquéfacteur soumettant le gaz de travail dans le circuit de travail à un cycle comprenant en série: une compression du fluide de travail dans la station (2) de compression, un refroidissement du fluide de travail dans la boite froide (3) puis un réchauffement du fluide de travail en vue de son retour vers la station (2) de compression, la station (2) de compression comprenant un ou plusieurs étages de compression utilisant chacun un ou plusieurs compresseurs (12) monté(s) sur des paliers (5), le réfrigérateur comprenant un dispositif (14) d'injection d'un gaz de barrage distinct du fluide de travail au niveau d'au moins un palier (5) du ou des compresseurs (12) pour former un barrage gazeux guidant les fuites de fluide de travail provenant du circuit de travail vers une zone de recyclage, le gaz de barrage contenant de l'azote ou étant constitué d'azote pur, le dispositif (14) d'injection de gaz de barrage comprenant au moins un point d'injection du gaz de barrage et au moins une sortie (24) destinée à recueillir du mélange de gaz comprenant le gaz de barrage injecté et le fluide de travail provenant de la ou des fuites, le réfrigérateur/liquéfacteur comprenant un dispositif (1) de purification de gaz ayant une entrée (11) de gaz à purifier et une sortie (21) de gaz purifié, au moins une partie du mélange de gaz de barrage et de fluide de travail recueilli par la au moins une sortie (24) étant envoyé à l'entrée (11) du dispositif (1) de purification en vue de sa purification, caractérisé en ce que le dispositif (1) de purification comprend deux organes de purification (4, 6) disposés en série sur le trajet du mélange de gaz, un premier organe (4) de purification réalisant une pré-purification par refroidissement (7, 9) du mélange de gaz et séparation du gaz de travail dans au moins un pot (10) séparateur et en ce que le second organe (6) de purification comprend un épurateur cryogénique à adsorption. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier organe (4) de purification réalise un refroidissement du mélange de gaz par échange thermique (7, 9) avec de l'azote liquide puis par décantation du mélange refroidi dans un pot (10) séparateur. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier organe (4) de purification réalise un refroidissement du mélange de gaz par échange thermique (7, 9) avec de l'azote liquide d'une part dans un échangeur de chaleur (7) et, d'autre part dans un bain (9) d'azote liquide. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le bain (9) d'azote liquide est mis sous vide c'est-à-dire à une pression inférieure à la pression atmosphérique. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le gaz de barrage est injecté au niveau d'au moins un palier (5) à une pression comprise entre 1.5 barA (bar absolu) et 10 barA, le mélange de gaz envoyé à l'entrée du premier l'organe (4) de purification ayant une pression comprise entre un et neuf barA (bar absolu) par exemple entre un et trois barA. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que, avant son échange thermique (7, 9) avec de l'azote liquide, le mélange de gaz est comprimé (15) à une pression comprise entre 10 et 80 barA et de préférence à une pression comprise entre 20 et 60 barA, et en ce que le mélange de gaz comprimé est refroidi à une température comprise entre 65K et 100 K et de préférence à une température de 80K. 7. Dispositif de refroidissement/liquéfaction à basse température d'un fluide de travail comprenant de l'hélium ou constitué d'hélium pur, le dispositif comprenant un circuit de travail pourvu d'une station (2) de compression et d'une boite (3) froide, le circuit de travail soumettant le gaz de travail à un cycle comprenant en série: une compression du fluide de travail dans la station (2) de compression, un refroidissement du fluide de travail dans la boite froide (3) et un réchauffement du fluide de travail en vue de son retour vers la station (2) de compression, la station (2) de compression comprenant un ou plusieurs étages de compression utilisant chacun un ou plusieurs compresseurs (12) monté(s) sur paliers (5), le dispositif derefroidissement/liquéfaction comprenant un dispositif (14) d'injection d'un gaz de barrage distinct du fluide de travail et comprenant de l'azote au niveau d'au moins un palier (5) du ou des compresseurs pour former un barrage gazeux guidant les fuites de fluide de travail provenant du circuit de travail vers une zone (13, 1) de recyclage, le dispositif (14) d'injection de gaz de barrage comprenant un point d'injection du gaz de barrage et au moins une sortie (24) prévue pour recueillir du mélange de gaz comprenant du gaz de barrage injecté et de gaz de travail provenant des fuites, le dispositif comprenant un dispositif (1) de purification du mélange recueilli à la au moins une sortie (24) pour séparer des impuretés du gaz de travail et notamment pour retirer le gaz de barrage du mélange de gaz, caractérisé en ce que le dispositif (1) de purification comprend deux organes de purification (4, 6) disposés en série sur le trajet du mélange de gaz, un premier organe (4) de purification comprenant un au moins échangeur (7, 9) de chaleur assurant un échange entre le mélange de gaz et une source de froid et un pot (10) séparateur et en ce que le second organe (6) de purification comprend un épurateur cryogénique à adsorption. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le premier organe (4) de purification comprend, disposés en série, un premier échangeur (7) de chaleur assurant un échange entre le mélange de gaz et un fluide de refroidissement formant la source de froid, notamment de l'azote liquide, et le pot (10) séparateur. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un second échangeur de chaleur disposé entre le premier échangeur (7) de chaleur et le pot (10) séparateur, ledit second échangeur de chaleur comprenant un serpentin (17) véhiculant le mélange de gaz dans un bain (9) de fluide de refroidissement. 10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit (16) de fluide de refroidissement relié au bain (9) d'azote pour alimenter ce dernier en fluide de refroidissement, le circuit (16) de fluide de refroidissement comprenant une conduite (18) de récupération de fluide de refroidissement issu du pot (10) séparateur et une branche (28) aval reliant le bain (9) de fluide au premier échangeur (7) de refroidissement pouralimenter ce dernier en fluide de refroidissement issu du bain (9) de fluide de refroidissement. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comprend un organe (20) de pompage tel qu'une pompe à vide reliée au volume intérieur du bain (9) de fluide de refroidissement pour abaisser la pression interne du bain (9) de fluide de refroidissement et ainsi abaisser le point d'ébullition des fluides contenus dans ce dernier. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend un compresseur (15) de compression du mélange de gaz en amont du premier échangeur (7) de chaleur. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend un stockage (22) tampon de récupération du gaz de travail purifié issu du dispositif (1) de purification, ledit stockage (22) tampon étant relié à une sortie (21) de gaz purifié du dispositif (1) de purification. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend une conduite (23) de réinjection de gaz de travail purifié issu du dispositif (1) de purification dans le circuit de travail. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend une conduite (19) dérivation d'une partie du gaz purifié sortant du pot (10) séparateur, la conduite (19) de dérivation étant en échange thermique avec le premier (7) échangeur de chaleur.