Brevet FR3151770A1 — publié le 20250207

La présente invention concerne un procédé pour éliminer au moins un contaminant contenu dans un gaz à traiter au moyen d’une unité de traitement par adsorption par modulation de température et régénération, l’unité de traitement comprenant au moins un premier adsorbeur, un deuxième adsorbeur et un troisième adsorbeur contenant respectivement un premier ensemble de lits d’adsorbant régénéré, un deuxième ensemble de lits d’adsorbant régénéré et un troisième ensemble de lits d’adsorbant chargé en contaminant, ledit procédé permettant de mettre en œuvre une meilleure intégration énergétique et d’améliorer la purification. L’invention concerne également l’unité de traitement d’un gaz associée. Figure 2 à publier Procédé de traitement d’un gaz contenant un contaminant La présente invention concerne un procédé de traitement d’un gaz contenant au moins un contaminant en vue de sa purification au moyen d’une unité de traitement par modulation de température mettant en œuvre des adsorbants. Dans le cadre de l’invention, le gaz à traiter est notamment du gaz naturel, du CO 2 ou de l’hydrogène, de préférence l’hydrogène, et le contaminant à éliminer est de préférence de l’eau. Le procédé selon l’invention se caractérise par le fait qu’il ne met pas en œuvre de compresseur de recirculation (également appelé « compresseur de recycle ») pour conduire l’étape de régénération de l’adsorbant et répond aux objectifs d’optimisation énergétique. Le procédé est en particulier adapté pour sécher de l’hydrogène de manière poussée, par exemple pour des spécifications inférieures à 1 ppmv (parties par million en volume) pour la liquéfaction, ou allant jusqu’à 5 ppmv, notamment pour l’hydrogène utilisé pour la mobilité. Dans l’ensemble du présent texte, on entend par : TSA (« Temperature Swing Adsorption ») un adsorbeur mettant en œuvre une adsorption par modulation thermique. PSA (« Pressure Swing Adsorption ») un adsorbeur mettant en œuvre une adsorption par modulation de pression. Une méthode connue de séchage poussé de gaz saturé en eau dans l’industrie du gaz naturel mais applicable à l’hydrogène et au CO2 consiste à utiliser un procédé TSA (de l’anglais « thermal switch adsorption », adsorption par modulation thermique) avec un adsorbant (par exemple de type tamis moléculaires 3A, 4A ou autre, zéolithes, ou pour des spécifications moins contraignantes alumine ou gel de silice) afin d’obtenir des teneurs en eau résiduelle inférieure ou égale à, à 500 ppmv, à 100 ppmv, à 5 ppmv voire à 1 ppmv. Le schéma de traitement comporte, le plus souvent, deux adsorbeurs : un adsorbeur en phase d’adsorption et un adsorbeur en phase de régénération (qui nécessite de procéder à une étape de chauffage, puis de refroidissement du lit d’adsorbant). La régénération de l’adsorbant est primordiale dans ce cas et afin d’atteindre les spécifications requises, il est d’usage de régénérer les tamis saturés en eau en fin de cycle d’adsorption en utilisant un gaz de régénération sec lorsque l’on cherche à atteindre une teneur en eau inférieure ou égale à 10 ppmv. Alors que l'adsorption des composants contenus dans un mélange gazeux par des adsorbants solides est un processus exothermique, le processus de désorption est endothermique. Ce processus de désorption du composant est obtenu en appliquant de la chaleur à l'adsorbant et à la phase adsorbée. Ainsi lorsque la chaleur appliquée est suffisante, les composants adsorbés se désorbent de l'adsorbant. Pour achever la régénération, l'adsorbant doit être refroidi à une température proche de sa température initiale. Ces étapes de chauffage et de refroidissement de l’adsorbant solide constituent l’étape appelée « régénération ». La phase de mise en attente (‘’standby’’) qui fait partie intégrante d’une fin de régénération n’est pas décrite par souci de simplification, mais elle doit être ajoutée aux étapes de chauffage et refroidissement pour répondre au critère selon laquelle la durée de régénération est égale à la durée d’adsorption. La figure 1a montre un schéma de principe d’un séchage par procédé TSA avec régénération par gaz sec mettant en œuvre un compresseur de recirculation. Dans ce cas, un pourcentage du flux de gaz séché issu de la phase d’adsorption dans l’adsorbeur B1 est utilisé pour régénérer le second adsorbeur B2 en phase de régénération et nécessite l’emploi d’un compresseur pour envoyer le gaz séché dans l’adsorbeur B2. Cependant, ce flux doit alors être recyclé à l’entrée du tamis en phase d’adsorption. Ce procédé de l’art antérieur a pour inconvénients d’augmenter le coût capacitif (CAPEX) de l’unité : - la mise en œuvre d’un compresseur de recirculation implique que le volume d’adsorbant requis est augmenté proportionnellement au débit de gaz de régénération. - Le procédé nécessite l’installation d’au minimum un compresseur de recirculation souvent avec un second compresseur en secours. L’utilisation d’un compresseur a également une répercussion sur le coût opératoire (OPEX): - un volume additionnel d’adsorbant par adsorbeur signifie plus de calories à fournir en phase de régénération-chauffage ; - la consommation d’énergie pour faire fonctionner le compresseur. Ceci augmente donc l’empreinte carbone globale du procédé. Selon un autre procédé connu du document EP 2809752, qui met en œuvre une unité de traitement comprenant trois adsorbeurs d'adsorption, on réalise l’étape d’adsorption dans un premier adsorbeur et de façon concomitante on procède à l’étape de régénération des deuxième et troisième adsorbeurs dans lequel l'un d'entre eux est en phase de désorption par le passage d'un courant de gaz traité chauffé à une température requise de sorte que les contaminants adsorbés sont éliminés du lit, tandis que l’autre adsorbeur qui a déjà subi la phase de désorption est en phase de refroidissement par passage d’une partie du gaz non traité froid. En référence à la figure 1b, le procédé de traitement de gaz naturel met en œuvre une unité TSA à trois adsorbeurs (premier adsorbeur en adsorption (14), un second adsorbeur (18) en mode régénération/refroidissement (« cooling ») et troisième adsorbeur (16) en mode régénération/ chauffage (« heating »). Une portion (« slip stream ») de gaz à traiter (13) est utilisée pour refroidir l’adsorbeur (18) duquel on soutire l’effluent (20) traité qui est chauffé et envoyé pour régénérer l’adsorbeur (16). L’effluent gazeux (26) issu de l’adsorbeur (16) en régénération est refroidi et traité dans une unité PSA (40). La présente invention permet d’améliorer les procédés selon l’art antérieur en termes de coûts capacitifs et opératoires (CAPEX et OPEX) en proposant une méthode alternative de régénération des lits d’adsorbants dans un procédé d’adsorption par modulation thermique tout en permettant d’assurer une décontamination poussée du gaz à traiter lors de la phase d’adsorption. L’invention concerne un procédé pour éliminer au moins un contaminant contenu dans un gaz à traiter au moyen d’une unité de traitement par adsorption par modulation de température et régénération, l’unité de traitement comprenant au moins un premier adsorbeur, un deuxième adsorbeur et un troisième adsorbeur contenant respectivement un premier ensemble de lits d’adsorbant régénéré, un deuxième ensemble de lits d’adsorbant régénéré et un troisième ensemble de lits d’adsorbant chargé en contaminant, le procédé comprenant les étapes suivantes opérées de façon concomitante : a) on met en contact, dans le premier adsorbeur, un premier flux de gaz à traiter avec le premier ensemble de lits d’adsorbant régénéré adapté pour capter ledit contaminant et obtenir un premier flux de gaz purifié ; b) on met en contact, dans le deuxième adsorbeur, un deuxième flux de gaz à traiter avec le deuxième ensemble de lits d’adsorbant régénéré de manière à refroidir le deuxième ensemble de lits d’absorbant régénéré et obtenir un deuxième flux de gaz purifié ; c) on chauffe ledit deuxième flux de gaz purifié à une température suffisante pour réaliser une désorption du contaminant ; d) on met en contact, dans le troisième adsorbeur, le deuxième flux de gaz purifié chauffé à l’étape c) avec le troisième ensemble de lits d’adsorbants chargés en contaminant de manière à désorber le contaminant adsorbé par le troisième ensemble de lits d’adsorbant et obtenir un troisième flux de gaz contenant le contaminant ; e) on réalise en amont de l’étape c) un transfert de chaleur entre le troisième flux de gaz et le deuxième flux de gaz purifié issu de l’étape b), la pression dans le deuxième adsorbeur (P3) étant supérieure à la pression dans le premier adsorbeur (P1) et la pression dans le premier adsorbeur (P1) étant inférieure à la pression dans le troisième adsorbeur (P2). Pendant une durée spécifique au cours de l’étape de régénération, on peut isoler le deuxième adsorbeur (en refroidissement) et remplacer les étapes b), c), d), e) par les étapes b’), c’), d’) et: a) on met en contact, dans le premier adsorbeur, un premier flux de gaz à traiter avec le premier ensemble de lits d’adsorbant pour capter le contaminant et obtenir un gaz purifié ; b’) on chauffe un deuxième flux de gaz à traiter à une température suffisante pour réaliser une désorption du contaminant ; c’) on met en contact, dans le troisième adsorbeur, le deuxième flux de gaz à traiter chauffé avec le troisième ensemble de lits d’adsorbant chargé en contaminant de manière à désorber le contaminant adsorbé par le troisième ensemble de lits d’adsorbant et obtenir un deuxième flux de gaz contenant le contaminant; d’) on réalise en amont de l’étape b’) un transfert de chaleur entre le deuxième flux de gaz contenant le contaminant et le deuxième flux de gaz à traiter. La durée spécifique correspond avantageusement à la durée de chauffage nécessaire pour désorber le contaminant dans le troisième adsorbeur. On peut remettre en ligne le deuxième adsorbeur à l’issue de ladite durée spécifique et réaliser de nouveau les étapes a), b), c), d), e). Dans un mode de réalisation, lorsque la température du deuxième flux de gaz purifié issu du deuxième adsorbeur est supérieure ou égale à la température du troisième flux de gaz contenant le contaminant issu du troisième adsorbeur, on peut envoyer tout ou partie du deuxième flux de gaz purifié dans le troisième adsorbeur sans réaliser un transfert de chaleur avec le troisième flux de gaz. On peut renvoyer le troisième flux de gaz issu de l’étape d) dans le premier adsorbeur. Le sens de circulation du premier flux de gaz à traiter dans le premier adsorbeur en adsorption et du deuxième flux de gaz à traiter dans le deuxième adsorbeur en refroidissement peut avantageusement être à co-courant. Avantageusement, le sens de circulation peut être du haut vers le bas des adsorbeurs en adsorption et en refroidissement. Le gaz à traiter peut être choisi parmi le CO 2 , le gaz naturel, l’hydrogène produit par électrolyse de l’eau ou par traitement de gaz naturel par reformage à la vapeur. Le contaminant peut être l’eau. L’étape e) d’échange de chaleur peut être réalisée de manière directe ou indirecte. L’adsorbant peut comprendre au moins un matériau choisi parmi silice, gel de silice, alumine, silice-alumine et zéolite. L’invention concerne également une unité de traitement d’un gaz par adsorption par modulation de température pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des variantes décrites, comprenant : - au moins un premier absorbeur, un deuxième absorbeur et un troisième adsorbeur contenant respectivement un premier ensemble, un deuxième ensemble et un troisième ensemble de lits d’adsorbant, chaque ensemble contenant un ou plusieurs lits d’un adsorbant de même nature ou plusieurs lits d’adsorbants de nature différente ; - une première ligne d’alimentation en un gaz à traiter connectée au premier adsorbeur pour alimenter le premier absorbeur en gaz à traiter ; - une première ligne d’évacuation connectée au premier adsorbeur pour évacuer un gaz purifié ; - une deuxième ligne d’alimentation en gaz à traiter connectée au deuxième adsorbeur pour alimenter le deuxième absorbeur en gaz à traiter ; - une deuxième ligne d’évacuation connectée au deuxième adsorbeur pour évacuer un gaz purifié dudit deuxième adsorbeur, ladite deuxième ligne d’évacuation étant connectée au troisième adsorbeur pour alimenter ledit troisième adsorbeur ; - un dispositif de chauffage pour chauffer le gaz contenu dans la deuxième ligne d’évacuation avant alimentation du troisième adsorbeur ; - une troisième ligne d’évacuation pour évacuer un gaz chaud du troisième adsorbeur - un dispositif d’échange de chaleur apte à réaliser un transfert de chaleur du gaz contenu dans la troisième ligne d’évacuation vers le gaz purifié contenu dans la deuxième ligne d’évacuation, - une vanne de détente du gaz à traiter en amont de l’unité et configurée pour abaisser la pression du gaz à traiter dans la première ligne d’alimentation par rapport à la pression du gaz à traiter dans la deuxième ligne d’alimentation. La troisième ligne d’évacuation peut être connectée, en aval du dispositif d’échange de chaleur, à la première ligne d’alimentation. L’unité peut comprendre une conduite de dérivation du deuxième adsorbeur (en refroidissement), ladite conduite de dérivation étant disposée en amont de la vanne de détente et connectée au dispositif d’échange de chaleur de manière à permettre un transfert de chaleur du gaz contenu dans la troisième ligne d’évacuation vers le gaz contenu dans ladite conduite de dérivation. L’unité peut comprendre une conduite de contournement du dispositif d’échange de chaleur, ladite conduite de contournement étant disposée en amont dudit dispositif d’échange de chaleur et connectée de manière fluidique au deuxième adsorbeur et à la deuxième ligne d’évacuation qui alimente le troisième adsorbeur. Liste des figures [Fig 1] La présente les schémas de procédé selon l’art antérieur : figure 1a : schéma de principe d’un séchage par procédé TSA avec régénération par gaz sec mettant en œuvre un compresseur de recirculation. figure 1b : schéma de procédé de traitement de gaz naturel met en œuvre une unité TSA à trois adsorbeurs du document EP 2809752. [Fig 2] La représente le schéma de principe du procédé selon l’invention avec régénération par gaz sec sans compresseur et avec une double intégration énergétique en deux étapes séquencées. Fig. 2a : séchage par procédé TSA avec régénération par gaz sec sans compresseur et avec intégration énergétique – étape de régénération 1 Fig. 2b : séchage par procédé TSA avec régénération par gaz sec sans compresseur et avec intégration énergétique – étape de régénération 2 [Fig 3] La présente une variante du schéma de procédé selon l’invention avec régénération hybride se décomposant en trois étapes séquencées : - Fig. 3a : séchage par procédé TSA avec régénération hybride par gaz humide avec double intégration thermique – étape de régénération 1. - Fig. 3b : séchage par procédé TSA avec régénération hybride par gaz sec sans compresseur et double intégration énergétique - étape de régénération 2. - c : séchage par procédé TSA avec régénération hybride par gaz sec sans compresseur et double intégration énergétique – étape de régénération 3. [Fig 4] La présente une variante du schéma de procédé selon l’invention avec régénération et refroidissement avec le gaz à traiter (par exemple un gaz humide) : Fig. 4a : séchage par procédé TSA sans compresseur avec régénération par chauffage d’un gaz humide avec simple intégration thermique - étape de régénération 1 b : séchage par procédé TSA avec refroidissement par gaz humide sans compresseur et simple intégration énergétique - étape de régénération 2 Les figures 2, 3 et 4 montrent une unité de séchage de gaz selon l’invention, dans le cas où le contaminant est l’eau. Cependant il est à noter que le procédé selon l’invention peut être appliqué pour retirer tout autre contaminant que l’eau. La présente invention permet d’améliorer les procédés selon l’art antérieur en termes de coûts capacitifs et opératoires (CAPEX et OPEX) avec un procédé d’adsorption par modulation thermique permettant d’assurer un séchage poussé du gaz à traiter lors de la phase d’adsorption et optimisé énergétiquement. La présente le schéma de principe du séchage par procédé TSA avec régénération par gaz sec sans compresseur et avec double intégration énergétique selon l’invention. Le compresseur de recirculation est supprimé en ajoutant une vanne de détente de pression V1 en amont de l’unité de séchage. En amont de la vanne est tiré un flux qui est utilisé pour effectuer le refroidissement de l’adsorbant déjà régénéré par chauffage au cours d’une étape antérieure. Ce flux de refroidissement peut donc être saturé ou sous-saturé en eau (gaz humide). Un adsorbeur supplémentaire (B3) est ajouté sur le circuit de régénération en série du précédent. Ainsi un adsorbeur B1 est en phase d’adsorption tandis que, de façon concomitante, deux adsorbeurs sont en phase de régénération dont un est en phase de chauffage (désorption) (B2) et le second en phase de refroidissement (B3). Les adsorbeurs B2 et B3 sont en série dans le circuit de régénération. L’objectif de l’adsorbeur supplémentaire B3 est de sécher le gaz de régénération humide venant de l’amont de la vanne de détente V1 pour être utilisé comme gaz de régénération sec pour l’adsorbeur B2. La circulation du gaz humide dans le lit en phase de refroidissement se fait à co-courant du sens de circulation du gaz à traiter au cours de l’adsorption afin de ne pas saturer prématurément l’adsorbant en sortie du lit, ce qui conduirait à une fuite en eau lors de la phase d’adsorption subséquente (c’est à dire à la prochaine mise en service de l’adsorbeur après son refroidissement). La circulation du gaz dans le lit en adsorption est de préférence faite de haut en bas et la circulation du gaz sec dans le lit en phase de désorption (chauffage) est faite de bas en haut pour limiter le vieillissement hydrothermal. L’invention permet une double récupération énergétique qui permet d’améliorer les coûts opératoires. Dans un premier temps, au début de la phase de refroidissement de l’adsorbeur B3 et au début de la régénération/chauffage de l’adsorbeur B2, le gaz chaud sortant du lit en refroidissement peut être utilisé pour préchauffer le lit en phase de régénération via une conduite de contournement de l’échangeur de chaleur (gaz/gaz) équipée d’une vanne (V3). Un organe de restriction de pression ou équivalent peut être installé sur cette ligne de contournement permettant de forcer une partie du flux dans l’échangeur de chaleur afin d’ajuster la température du gaz entrant dans le dispositif de chauffage puis dans le lit en phase de chauffage. L’homme du métier peut ainsi configurer la ligne de contournement afin de garantir une montée graduelle en température dans le lit de l’adsorbant en régénération. Il s’agit ici d’une récupération « indirecte » des calories stockées dans l’adsorbeur qui vient de subir une étape antérieure de régénération par chauffage : cette intégration énergétique est rendue possible uniquement par la présence de trois adsorbeurs (un adsorbeur en adsorption, un adsorbeur en chauffage et un adsorbeur en refroidissement). Il est à noter qu’au cours de cette phase opératoire, l’échangeur de chaleur gaz/gaz peut aussi être utilisé pour céder une partie des calories du gaz sortant de l’adsorbeur en refroidissement au gaz issu de l’adsorbeur en chauffe, c’est-à-dire refroidir le gaz chaud issu de l’adsorbeur en refroidissement pour contrôler le chauffage de l’adsorbeur (B2). Dans un second temps, lorsque le gaz sortant de l’adsorbeur en refroidissement est plus froid que le gaz sortant du lit en chauffage, le contournement est arrêté et la vanne (V3) est fermée afin d’intégrer thermiquement le gaz froid en sortie de l’absorbeur B3 avec le gaz chaud issu de l’absorbeur B2 au travers uniquement du dispositif d’échange de chaleur. Le gaz ainsi préchauffé est ensuite envoyé vers un dispositif de chauffage. Au cours de cette phase opératoire, l’échangeur récupérateur de chaleur est utilisé pour récupérer des calories du flux sortant de l’adsorbeur en phase de chauffage, c’est-à-dire préchauffer cette fois-ci le gaz froid venant de l’adsorbeur en refroidissement. L’invention prévoit que cette intégration énergétique, de type direct, puisse être faite grâce à un échangeur de type calandre et tubes (S&T) ou de type compact (PHE, PCHE) ou autres selon homme du métier, mais qu’elle puisse être également indirecte via par exemple des lits de céramiques. Lorsque l’échange thermique se fait de manière indirecte grâce à deux lits de céramiques, l’un des lits de céramiques libère les calories captées lors d’une étape de désorption précédente (ex B3), l’autre lit céramique récupère les calories du cycle en cours venant de l’adsorbeur en phase de désorption (chauffage) via le gaz de régénération (ex B2). L’invention permet ainsi la réalisation d’un séchage par procédé TSA avec régénération par gaz sec sans compresseur de recirculation et avec double intégration énergétique. Selon l’invention, la pression opératoire P1 de l’adsorbeur en adsorption est inférieure à celle de l’adsorbeur en régénération en phase de refroidissement P3 qui est elle-même supérieure à la pression opératoire P2 de l’adsorbeur en phase de chauffage de sorte que l’on a relation suivante : P1 Dans un mode de réalisation (voir ), en prenant en compte que la phase de refroidissement est plus courte que la phase de chauffage, il est possible selon l’invention de mettre en œuvre un contournement de l’adsorbeur en phase de refroidissement B3, grâce à une ligne (conduite de dérivation) équipée d’une vanne de contournement (V2), pour une durée spécifique pendant la régénération du lit de l’adsorbeur B2 en chauffage et ceci afin de réduire potentiellement le volume requis en adsorbant par adsorbeurs (économie de CAPEX) ou de rallonger les phases d’adsorption de chaque lit (économie OPEX)). Lorsque le contournement est mis en place temporairement, il s’agit alors d’un procédé de séchage par un procédé TSA avec régénération hybride (c’est-à-dire d’abord avec un gaz humide, puis avec un gaz sec) sans compresseur de recirculation et avec double intégration thermique. L’implémentation de ce contournement (« by-pass ») permet d’opérer la phase de régénération en deux temps : • dans un premier temps, la régénération par chauffage est conduite avec un gaz humide (Fig. 3a) : lors de cette première étape l’adsorbeur B3 (phase de refroidissement) est mis en attente (« stand-by »), c’est-à-dire qu’il n’est pas traversé par un gaz puis ; • dans un second temps, la régénération par chauffage est conduite avec un gaz sec issu de l’adsorbeur régénéré en phase de refroidissement (Fig. 3b) : lors de cette seconde étape les adsorbeurs B3 et B2 sont en série comme expliqué précédemment. On peut opérer cette seconde étape en mettant en œuvre l’intégration thermique décrite plus haut, à savoir : le début de cette seconde étape peut comprendre un contournement de l’échangeur de chaleur par tout ou partie du gaz sec issu de l’adsorbeur en refroidissement, puis ; lorsque le gaz sortant de l’adsorbeur en refroidissement est plus froid que le gaz sortant du lit en chauffage, le contournement de l’échangeur de chaleur est arrêté afin d’intégrer thermiquement le gaz froid en sortie de l’absorbeur B3 avec le gaz chaud issu de l’absorbeur B2 au travers de l’échangeur de chaleur uniquement. Il appartient à l’homme du métier de déterminer la durée maximale possible du contournement du lit en phase de refroidissement dans la séquence afin de respecter les contraintes suivantes : à la fin de la séquence, le lit en refroidissement doit avoir atteint la température de la charge d’entrée, avec éventuellement quelques degrés résiduels de plus. le lit en phase de chauffage doit avoir été régénéré pour un gaz sec sur une durée minimale qui est fixée par l’homme du métier en prenant notamment en compte le fait que le séchage du gaz humide au travers du lit en phase de refroidissement va varier au cours de la séquence ; la capacité d’adsorption de l’adsorbant régénéré en phase de refroidissement est initialement faible lorsque la température du lit d’adsorbant est encore élevée, mais augmente au fur et à mesure que la température du lit baisse au cours du refroidissement. Dans une variante de ce mode de réalisation, un contournement (« bypass ») du lit d’adsorbant en phase de refroidissement B3 peut être mise en place pendant plusieurs cycles permettant ainsi un mode de fonctionnement avec régénération (chauffage et refroidissement) par gaz humide lorsque les spécifications en contaminants pour le gaz traité sont moins strictes (par exemple changement de campagne de production de gaz purifié). Ce mode de réalisation avec contournement d’un des adsorbeurs offre ainsi une flexibilité supplémentaire d’opération permettant de passer d’un mode d’opération avec trois adsorbeurs : un adsorbeur en adsorption, un adsorbeur en régénération/chauffage et un adsorbeur en régénération/refroidissement, à un mode avec trois adsorbeurs : un adsorbeur en adsorption, un adsorbeur en régénération (chauffage puis refroidissement) et un adsorbeur à l’arrêt à tout instant. Dans cette configuration, les durées d’adsorption sont augmentées et les coûts opératoires réduits. La modularité de l’unité de purification selon l’invention permet de mettre en œuvre de manière temporaire ou permanente un ou plusieurs de modes de fonctionnement de l’unité afin d’adapter la conduite de l’unité au regard des spécifications de purification recherchées. Dans les différents modes de réalisation de l’invention, le séquençage des vannes est effectué avantageusement par asservissement : les autorisations d’ouverture ou fermeture des vannes sont données selon un ou plusieurs indicateurs de position et en fonction de la durée programmée de la séquence. Ceci permet notamment d’éviter les risques de contamination croisée. Une variété d'adsorbants peut être utilisée dans le procédé selon l’invention. Les adsorbants appropriés peuvent inclure, sans limitation, un ou plusieurs adsorbants de silice amorphe (éventuellement avec d'autres composants tels que des cations adsorbés), un adsorbant de silice-alumine amorphe (éventuellement avec d'autres composants tels que des cations adsorbés), un adsorbant zéolitique à haute teneur en silice (tel que la zéolite bêta, ZSM-5, la zéolite Y, ou des combinaisons de celles-ci), la zéolite A (par ex, zéolithe 3 A, zéolithe 4A, zéolithe 5A, ou une combinaison de celles-ci), zéolithe X (par exemple, zéolithe 13X, qui est la zéolithe X qui a été échangée avec des ions sodium), zéolithe Y, alumine, ou une combinaison de celles-ci. Dans certains cas, la zéolithe est échangée avec n'importe quel élément des colonnes I et II du tableau périodique, comme Li, Na, K, Mg, Ca, Sr ou Ba. Dans le présent document, l'expression "zéolithe à haute teneur en silice" désigne un matériau dont le rapport silice/alumine, sur une base molaire, est, sur une base molaire, d'au moins 5, d'au moins 10, d'au moins 20, d'au moins 30, d'au moins 50, d'au moins 100, d'au moins 150, d'au moins 200, d'au moins 250, d'au moins 300, d'au moins 350, d'au moins 400, d'au moins 450 ou d'au moins 500. Il est également à noter que les adsorbeurs mis en œuvre dans le procédé selon l’invention peuvent comprendre un ou plusieurs lits d’adsorbants, par exemple un, deux, trois ou quatre lits d’adsorbant, de même nature ou de nature différente selon le ou les contaminants à éliminer et selon la sévérité de la spécification de sortie pour le gaz purifié souhaitée. Par exemple, la température mise en œuvre pour la régénération de l’adsorbant (désorption par chauffage) est avantageusement comprise entre environ 100°C et environ 300°C. Dans certains modes de réalisation, l’adsorption est conduite à une température d’adsorption comprise entre la température ambiante et environ 50°C, la température étant bien entendu choisie en conformité avec la nature de l’adsorbant envisagé et de l’optimisation technico-économique. En cas de co-adsorption d’un contaminants (autres que l’eau) contenus dans le gaz à traiter, et qui s’accumulerait dans la boucle de régénération, une purification, par exemple par piégeage ou lavage, peut être mise en place sur la ligne d’alimentation en gaz à traiter ou sur le circuit de régénération (avant ou après le refroidissement). Description des figures dans le cas du t raitement d’un gaz contenant de l’eau (séchage) Sur les figures 2, 3 et 4 à titre illustratif est décrite la mise en œuvre du procédé de traitement de gaz dans le cas du séchage, le contaminant étant l’eau, selon différents modes de réalisation de l’invention (2a, 2b, 3a, 3b, 3c, 4a et 4b). Les vannes permettant d’alimenter ou de cesser d’alimenter les différentes conduites y compris la vanne de détente V1 et les vannes de contournement V2 et V3 sont représentées, selon la configuration choisie, ouvertes (fond blanc) ou fermées (noircies). Sur la Fig. 2a, un flux de gaz à traiter est apporté via la ligne 1 (par exemple H 2 , CO 2 , gaz naturel ou autre gaz) saturé ou sous-saturé en eau venant par exemple d’un ballon de séparation où l’eau liquide a été préalablement séparée mécaniquement, et entre dans l’unité de purification selon l’invention. Une vanne de détente (ou détendeur ou contrôleur de pression) V1 divise le flux en un premier flux qui est envoyé (lignes 2 et 4) vers l’adsorbeur B3 en phase de refroidissement, qui vient d’être régénéré (dont le lit d’adsorbant est encore chaud) et un second flux qui est dirigé (ligne 3) vers l’adsorbeur B1 en phase d’adsorption afin de traiter (ici sécher) ledit second flux. L’étape d’adsorption dans l’adsorbeur B1 est effectuée de haut en bas. La pression est réduite à l’entrée du lit en phase d’adsorption de telle sorte que le débit résultant du flux (ligne 2) soit égal au débit de gaz de régénération déterminé durant le dimensionnement de l’unité. La différence de pression ou perte de charge dans la vanne V1 est égale à la perte de charge dans le circuit de régénération et est proportionnelle au carré du débit de gaz de régénération. Le premier flux (ligne 4) est dirigé vers l’adsorbeur B3 (préalablement régénéré et donc en fin de phase de désorption) pour effectuer la phase de refroidissement dudit adsorbeur B3. Ce premier flux saturé ou sous-saturé en eau est par ailleurs séché au travers de l’adsorbeur B3. Le flux soutiré à la sortie de l’adsorbeur B3 en phase de refroidissement (via la ligne 5) qui est un gaz dont la teneur en eau va diminuer au cours du refroidissement du lit, sert ainsi de gaz de régénération après chauffage dans le dispositif de chauffage (6) pour le lit d’adsorbant de l’adsorbeur B2 suivant ainsi un schéma de régénération thermique par gaz sec. L’étape de refroidissement est avantageusement effectuée de haut en bas afin d’éviter de saturer le bas du lit en eau par le gaz humide utilisé tandis que l’étape de régénération avec le gaz sec chauffé se fait avantageusement du bas vers le haut afin limiter le vieillissement hydrothermal du lit. Selon un mode opératoire de l’invention, dans un premier temps de la phase de refroidissement de l’adsorbeur B3 (Fig. 2a) et lorsque la température du gaz issu de l’adsorbeur en refroidissement B3 est supérieure à celle du gaz soutiré de l’adsorbeur B2 en chauffage, au moins une partie du gaz chaud (ligne 5) issu de l’absorbeur B3 en refroidissement peut contourner l’échangeur de chaleur utilisé pour réaliser un échange thermique (décrit après). Dans le but de contrôler la température du flux gazeux entrant dans l’adsorbeur B2 en phase de chauffage, une partie du gaz chaud est envoyée à l’adsorbeur B2 via une conduite de contournement du dispositif d’échange de chaleur (20) (équipée d’une vanne V3 ouverte), l’équipement de chauffage (6), les lignes (11), (12) et (13), tandis que la partie complémentaire de gaz chaud est envoyée (via la ligne 8) à l’échangeur de chaleur (7) équipée d’une vanne (V4, ouverte) puis mélangé au gaz chaud de la conduite de contournement (20). Le mélange est chauffé par le dispositif de chauffage (6). Selon l’invention, un organe de restriction de pression ou équivalent peut être mis sur la conduite de contournement (20) pour moduler à souhait la température du flux dirigé vers le dispositif de chauffage (6) puis vers l’adsorbeur en phase de chauffage. Durant cette phase opératoire, le dispositif de chauffage (6) est: - soit éteint si la température résultante du mélange est supérieure à la température de consigne définie par la rampe de chauffage de l’adsorbeur B2 en chauffe. Dans ce cas, sur cette période la puissance requise par le dispositif de chauffage est nulle (gain en coûts opératoires). - soit en opération si la température résultante du mélange est inférieure à la température de consigne définie par la rampe de chauffage du ballon en régénération/chauffage. Toutefois, dans ce cas, la température du mélange en entrée du dispositif de chauffage est supérieure à celle prévue si la vanne V3 était fermée et donc permet de réduire la puissance requise par le dispositif de chauffage (6) sur cette période (gain en coûts opératoires). Selon l’invention et dans un second temps de la phase de refroidissement de l’adsorbeur B3 (Fig. 2b) lorsque la température du gaz issu de l’adsorbeur en refroidissement B3 est inférieure à celle du gaz soutiré de l’adsorbeur B2 en chauffage, on arrête le contournement de l’échangeur de chaleur (7) (la vanne V3 est fermée) et la totalité du flux (5) est ainsi envoyée (par la ligne 8) vers un échangeur récupérateur de chaleur gaz/gaz (7) (par exemple de type calandre et tube ou de type compact (PHE, PCHE)) afin de maximiser la récupération des calories contenues dans le gaz de régénération sortant de l’adsorbeur B2 par la ligne (9) qui alimente ledit échangeur. Le gaz de régénération préchauffé au travers de l’échangeur (7) est dirigé (ligne 10) vers l’équipement de chauffage principal (6) qui peut être un échangeur électrique alimenté par de l’électricité verte/propre ou autre technologie. Le flux chauffé (ligne 11), ayant une température compatible avec le type d’adsorbant (alumine ou tamis moléculaire ou gel de silice) et avec la rampe de température définie, est alors dirigé (via les lignes 11, 12) vers le bas de l’adsorbeur B2 en phase de régénération afin de désorber l’eau captée durant la phase d’adsorption. A la sortie de l’adsorbeur B2, le flux gazeux (9) chargé en eau et dont la température peut être inférieure ou égale à la température d’entrée du lit en phase de chauffe, alimente l’échangeur de chaleur (7). Le flux qui en ressort (14) passe au travers d’un système de refroidissement (15) qui est par exemple de type ventilateur à air ambiant ou échangeur à eau de refroidissement ou échangeur à fluide frigorifique. Le flux refroidi contenant de l’eau liquide passe au travers d’un ballon séparateur gaz/liquide (16) avec ou sans matelas dévésiculeur où l’eau est séparée de la phase gaz. Le ballon de séparation gaz/liquide (16) peut également être mis sur la conduite de la ligne 3. Le flux de tête du ballon saturé en eau est alors renvoyé (ligne 17) en aval de la vanne de détente V1 pour être mélangé avec le flux de gaz à traiter (3) pour finalement être séché au travers de l’adsorbeur B1 en phase d’adsorption. Le flux de gaz sec évacué de l’adsorbeur B1 par la ligne (18) peut alors alimenter un système aval par exemple de filtration particulaire et/ou de recompression ou autre. Dans un autre mode de réalisation du procédé selon l'invention représenté sur la (3a), la mise en œuvre de l'invention est identique à celle décrite à la Fig. 2a (les flux, conduites et unités sont identiques), à la différence qu’en début de séquence un contournement ("bypass") du lit en phase de refroidissement est mis en œuvre dans le circuit de régénération. Dans les premières heures de la phase de régénération, le flux de gaz humide (2) est dirigé vers l’adsorbeur B2 en phase de régénération (chauffage/désorption) suivant un schéma de régénération par gaz humide grâce à la mise en place d’une conduite de dérivation (21) équipée d’une vanne V2 (ouverte, en blanc) permettant de contourner l’adsorbeur B3 qui est mis en attente ("stand-by") pour une phase ultérieure de refroidissement. Le flux de la conduite de dérivation (21) est envoyé vers le dispositif d’échange de chaleur (7) afin de récupérer les calories du flux sortant par la ligne d’évacuation (9) de l’adsorbeur B2 en régénération/chauffage. Le gaz de régénération préchauffé au travers de l’échangeur (7) est dirigé vers le dispositif de chauffage principal (6). Le flux résultant chauffé ayant une température compatible avec le type d’adsorbant et avec la rampe de température définie, est alors dirigé vers le bas du lit d’adsorbeur B2 (par les lignes 11, 12 et 13) afin de désorber l’eau captée durant la phase d’adsorption de l’adsorbeur B2. Dans les dernières heures de la phase de régénération, on ferme la vanne de contournement V2 (en noir, sur les figures 3b et 3c) et l’on opère l’unité comme décrit auparavant (les Fig. 3b et 3c correspondent aux Fig. 2a et 2b). Le flux de gaz à traiter (1), prélevé en amont de la vanne V1 est dirigé (via les lignes 2 et 4) vers l’adsorbeur B3 (préalablement régénéré et donc en fin de phase de désorption) pour effectuer son refroidissement. Le flux humide est donc séché en passant au travers de l’adsorbeur B3. A la sortie de l’adsorbeur B3, est obtenu un gaz issu de l’absorbeur B3 (ligne 5), dont la teneur en eau va diminuer au cours du refroidissement du lit, qui va servir de gaz de régénération pour l’adsorbeur B2. Le flux de gaz issu de l’adsorbeur en refroidissement B3 est envoyé au moins en partie via la ligne (5) vers l’échangeur de chaleur gaz/gaz (7), afin de maximiser la récupération des calories du gaz de régénération (soutiré par la ligne 9) sortant de l’adsorbeur B2 en phase de chauffage. Le gaz de régénération préchauffé au travers de l’échangeur est dirigé (ligne 10) vers le dispositif de chauffage principal (6). Le flux résultant sortant (ligne 11) ayant une température compatible avec le type de d’adsorbant est alors dirigé vers le bas de l’adsorbeur B2 afin de désorber l’eau captée durant la phase d’adsorption. Dans le cadre de l’invention, l’isolation (« bypass ») via la vanne V2 et la conduite de dérivation (21) du lit d’adsorbant en phase de refroidissement B3 peut avoir lieu pendant plusieurs cycles, permettant ainsi un mode de fonctionnement avec régénération (chauffage et refroidissement) par gaz humide lorsque les spécifications en contaminants sont moins strictes (par exemple entre 30 et 50 ppmv). Ce mode de mise en œuvre est décrit sur la (Fig. 4a et 4b). En référence à la Fig. 4a, le gaz à traiter (1) est envoyé dans l’adsorbeur B1 duquel on soutire un effluent gazeux traité de l’adsorbeur B1 par la ligne (18). L’adsorbeur B2 est en phase de régénération (chauffage) tandis que l’adsorbeur B3 est isolé, dit en « stand by » ou en secours. Afin de réaliser la régénération de l’adsorbeur B2, on envoie une partie du gaz à traiter via la ligne (2), la conduite de dérivation (21) (la vanne V2 étant ouverte), et les lignes (8) et (10) dans le dispositif de chauffage principal (6) afin de porter le gaz à une température adéquate pour désorber l’eau captée dans l’adsorbeur B2. Le flux de gaz chaud est acheminé au travers des lignes (11), (12) et (13) dans l’adsorbeur B2. A la sortie de l’adsorbeur B2, le flux chargé en contaminant (eau) et dont la température peut être inférieure ou égale à la température d’entrée du lit en phase de chauffe, alimente (ligne 9) l’échangeur (7) afin de fournir sa chaleur au gaz de régénération. Le flux refroidi qui ressort de l’échangeur est envoyé (via la ligne 14) dans un système de refroidissement (15). Le flux refroidi contenant de l’eau liquide sortant du système de refroidissement (15) passe au travers d’un ballon séparateur gaz/liquide (16) où l’eau est séparée de la phase gaz. Le flux de tête du ballon saturé en eau est alors renvoyé (par la ligne 17) en aval de la vanne de détente V1 pour être mélangé avec le flux de gaz à traiter (3) pour être séché au travers de l’adsorbeur B1 en phase d’adsorption. Une fois que l’adsorbeur B2 est régénéré, on procède à son refroidissement avec un gaz humide en vue de son utilisation en adsorption. Cette étape est représentée à la Fig. 4b dans laquelle l’adsorbeur B1 continue à fonctionner en adsorption pour traiter le gaz apporté par la ligne (3). Comme indiqué sur la Fig. 4a, le gaz humide prélevé (ligne 2) en amont de la vanne de détente V1 est envoyé vers l’adsorbeur B2 par une ligne (22), la vanne V6 étant ouverte. La vanne V2 de la conduite de dérivation (21) est fermée. Comme indiqué sur la Fig. 4b, l’effluent gazeux (ligne 13) est renvoyé à l’adsorbeur B1 en contournant l’échangeur gaz/gaz (7). Ainsi la vanne en amont de l’échangeur (V4, ligne 8) est fermée et la vanne (V5) de la ligne de dérivation (19) est ouverte de manière à ce que le flux gazeux passe par cette ligne de dérivation pour rejoindre le flux sortant par la ligne (14). Il est à noter que dans les figures 2a, 2b, 3a, 3b, 3c, 4a et 4b, l’adsorption est réalisée en injectant le gaz à traiter dans l’adsorbeur à contre-courant du sens d’injection du gaz dans l’adsorbeur en régénération/chauffage tandis que l’injection du gaz dans l’absorbeur en refroidissement se fait à co-courant de l’adsorption. Exemples L‘objectif par cet exemple de procédé de traitement d’un gaz, ici le dihydrogène, comprenant un contaminant, l’eau, est de comparer le schéma de l’art antérieur (cas 1 dit de référence (figure 1a)) avec celui de l’invention (cas 2 ( )) de façon qualitative concernant le coût capacitif de l’unité (CAPEX) et quantitative concernant le coût opératoire de l’unité (OPEX). Pour les deux cas sont estimés le nombre d’équipements, la masse requise d’adsorbant (tamis moléculaire 4A dans cet exemple) et l’énergie requise pour la régénération. L’énergie requise est prise comme la somme des termes suivants : - A, l’énergie désorption de l’eau de l’adsorbant - B’, l’énergie transmise à l’enceinte de l’adsorbeur adsorbeur lors de la phase de chauffe (augmentation de la température de la masse du métal de l’enceinte de l’adsorbeur et de la masse de l’adsorbant) - B’’, l’énergie perdue par transferts thermiques vers l’extérieur lors de la phase de chauffe (déperdition énergétique) - C, l’énergie résiduelle perdue, c’est-à-dire les calories contenues dans le gaz de régénération à la sortie du lit qui vont être perdue au travers du refroidisseur - E, l’énergie fournie par le dispositif de chauffage (calories fournies au gaz de régénération) Le paramètre B’’ est essentiellement fixé par le type et l’épaisseur de calorifuge installé et ne dépend donc pas du schéma. Concernant la masse totale d’adsorbant contenu par lit dans chacun des cas, celle-ci est définie ainsi : m1 est la masse requise pour sécher le débit de gaz donné sans prendre en compte les recirculations. m1 est donc indépendant du schéma considéré. m2 est la masse requise additionnelle pour traiter la recirculation du gaz de régénération Q (gaz à traiter) est le débit de gaz à traiter Q (gaz de régénération) est le débit de gaz de régénération. Les caractéristiques du gaz à traiter et les conditions opératoires de l’unité sont données dans le tableau 1 ci-dessous : [Table 1] : Type de gaz Hydrogène Unité Teneur en dihydrogène (H 2 ) Mol% 99,78 (base humide) Teneur en eau ppmv 2200 Débit de gaz de charge Nm 3 /h 52 000 Débit de régénération Nm 3 /h 16 000 Température d’adsorption °C 42 Température de régénération °C 280 Pression barg 44 Spécification ciblée en eau ppmv ≤ 1 Les tableaux 2 et 3 ci-dessous présentent les séquences considérées pour cet exemple pour chacun des cas. Il est à noter que dans le cas de référence avec deux adsorbeurs (tableau 2), la régénération doit se faire sur le temps d’adsorption. Autrement dit, sur un cycle, le temps d’adsorption dans l’adsorbeur B1 doit être égal au temps de chauffage plus le temps de refroidissement pour le processus de régénération de l’adsorbeur B2, soit : Durée d’adsorption = Durée de chauffage + Durée de refroidissement = Durée de régénération Pour les tableaux 2 à 3, le temps de pause (stand-by) est considéré par simplification comme nul dans cet exemple. Le tableau 2 présente une séquence de régénération dans le cas 1 avec deux adsorbeurs sur la base de 12h d’adsorption. Référence (comparatif) Adsorbeur 1 Adsorbeur 2 Séquence 1 0-6h Adsorption Chauffage Séquence 2 6-12h Adsorption Refroidissement Séquence 3 12-18h Chauffage Adsorption Séquence 4 18-24h Refroidissement Adsorption Dans le cas 2, schéma selon l’invention ; l’ajout d’un troisième lit modifie la séquence décrite dans le cas de référence. Dans le nouveau schéma proposé, deux lits en régénération étant en série, mais l’un étant en refroidissement et l’autre en chauffage, sur une même étape, le temps d’adsorption est supérieur ou égal au temps d’une phase de chauffage et d’une phase de refroidissement. Le tableau 3 présente une séquence de régénération dans le cas 2 avec trois adsorbeurs sur la base de 12h d’adsorption. Dans la séquence du tableau 3 ci-dessous, le temps d’adsorption est égal au temps de chauffage et au temps de refroidissement. Pour les deux cas, le temps d’adsorption est fixé à 12heures. Cas de référence Adsorbeur 1 Adsorbeur 2 Adsorbeur 3 Séquence 1 0-12h Adsorption Chauffage Refroidissement Séquence 2 12-24h Chauffage Refroidissement Adsorption Séquence 3 24-36h Refroidissement Adsorption Chauffage La mise en œuvre de la séquence selon l’invention a pour conséquences : 1- Les étapes respectives de refroidissement et de chauffage des adsorbeurs B3 et B2 sont simultanées ; 2- La durée de la séquence de régénération est donc augmentée du double comparé au schéma de base (avec 2 adsorbeurs, cas de référence) permettant ainsi de réduire le débit de régénération. On considèrera dans cet exemple que la masse m2 est inchangée entre le cas 1 de référence et le cas 2, selon l’invention. Cependant, il est à noter qu’une optimisation de la masse m2 est possible lors du dimensionnement de l’unité. Le tableau 4 donne pour un schéma de séchage avec compresseur de recirculation (figure 1a) et pour un schéma de séchage selon l’invention (Fig. 2a) : - La liste des équipements principaux requis (CAPACITES) - Les paramètres de design principaux des lits d adsorbants et consommation énergétique associée sur un cycle (COUTS OPERATOIRES) Gaz type REFERENCE SCHEMA SELON L’INVENTION SCHEMA Régénération par gaz sec avec compresseur de recirculation Fig. 1a Régénération par gaz sec sans compresseur de recirculation Fig 2a CAPACITES Ballon de séparation (KO drum) 1 1 Dispositif de chauffage/refroidissement (échangeur de chaleur) 1 / 1 1 / 1 Compresseur 1 + (1 de rechange) - Compresseur (auxiliaires) 1 - Nombre d’adsorbeurs 2 3 Vannes de séquences 4 / adsorbeur 6 / adsorbeur Intégrateur de chaleur na 1 Paramètres de design du lit Nombres de cycles/an 365 247 Durée d’adsorption h 12 12 Durée de régénération Chauffage h 6 11 Durée de régénération Refroidissement h 6 11 Durée d’attente ("standby") h 0 1 Adsorbant Tamis moléculaire 4A Tamis moléculaire 4A Masse d’adsorbant Unité de masse en base 100 par adsorbeur 124 124 Masse requise pour sécher la charge Unité de masse en basse 100 par adsorbeur 100 100 Masse additionnelle pour sécher le gaz de régénération recyclé Unité de masse en base 100 par adsorbeur 24 24 COUTS OPERATOIRES Énergie fournie au gaz de régénération, E Unité de chaleur en base 100 100 60 A 18 % de l’énergie fournie E 36 % de l’énergie fournie E B’ 18 % de l’énergie fournie E 35 % de l’énergie fournie E B’’ 1 % de l’énergie fournie E 1 % de l’énergie fournie E C 63 % de l’énergie fournie E 28 % de l’énergie fournie E L’énergie fournie au gaz de régénération entre le cas de référence et le schéma selon l’invention a été réduite d’un tiers. L’intégration énergétique a permis de récupérer près des trois quarts de calories contenues dans le gaz de régénération à la sortie du lit en cours de chauffage. Par ailleurs, dans cet exemple, seules les calories récupérées par l’échangeur de chaleur récupérateur Gaz/Gaz (7), comme décrit dans les différents modes de fonctionnement de l’invention Fig. 2a-2 / 3b-2 ont été quantifiées. L’utilisation des calories sortant du lit en refroidissement comme décrite dans les différents modes de fonctionnement de l’invention Fig. 2a / 3b pour préchauffer directement le lit B2 en début de phase de régénération à partir des calories stockées dans le lit B3 permettent de baisser de 60 (base 100 cas 1/de référence) à près de 45 la consommation du dispositif de chauffage pour cet exemple. L’énergie consommée lors de la séquence de régénération entre le cas de référence et selon l’invention a pu être au final réduite de plus de la moitié. L’augmentation du volume d’adsorbant à installer (lié au passage de deux à trois adsorbeurs) , qui présente un impact négatif sur les couts capacitifs (CAPEX), est compensée par la réduction du nombre de cycles par an effectués retardant ainsi la campagne de remplacement d’adsorbant (impact annuel positif sur les coûts opératoires OPEX). Par rapport aux schémas avec compresseur de recirculation, l’invention permet de supprimer le compresseur et éventuellement un compresseur de secours, mais ajoute un adsorbeur avec ses vannes de séquençage associées. Par rapport aux schémas avec un recyclage du gaz régénéré vers un compresseur sur la ligne principale, l’invention permet de réduire la puissance consommée par ce compresseur et donc d’obtenir un gain sur les coûts opératoires (OPEX). Procédé pour éliminer au moins un contaminant contenu dans un gaz à traiter au moyen d’une unité de traitement par adsorption par modulation de température et régénération, l’unité de traitement comprenant au moins un premier adsorbeur, un deuxième adsorbeur et un troisième adsorbeur contenant respectivement un premier ensemble de lits d’adsorbant régénéré, un deuxième ensemble de lits d’adsorbant régénéré et un troisième ensemble de lits d’adsorbant chargé en contaminant, le procédé comprenant les étapes suivantes opérées de façon concomitante : a) on met en contact, dans le premier adsorbeur, un premier flux de gaz à traiter avec le premier ensemble de lits d’adsorbant régénéré adapté pour capter ledit contaminant et obtenir un premier flux de gaz purifié ; b) on met en contact, dans le deuxième adsorbeur, un deuxième flux de gaz à traiter avec le deuxième ensemble de lits d’adsorbant régénéré de manière à refroidir le deuxième ensemble de lits d’absorbant régénéré et obtenir un deuxième flux de gaz purifié ; c) on chauffe ledit deuxième flux de gaz purifié à une température suffisante pour réaliser une désorption du contaminant ; d) on met en contact, dans le troisième adsorbeur, le deuxième flux de gaz purifié chauffé à l’étape c) avec le troisième ensemble de lits d’adsorbants chargés en contaminant de manière à désorber le contaminant adsorbé par le troisième ensemble de lits d’adsorbant et obtenir un troisième flux de gaz contenant le contaminant ; e) on réalise en amont de l’étape c) un transfert de chaleur entre le troisième flux de gaz et le deuxième flux de gaz purifié issu de l’étape b), la pression dans le deuxième adsorbeur (P3) étant supérieure à la pression dans le premier adsorbeur (P1) et la pression dans le premier adsorbeur (P1) étant inférieure à la pression dans le troisième adsorbeur (P2). Procédé selon la revendication 1, dans lequel pendant une durée spécifique au cours d’une étape de régénération , on isole le deuxième adsorbeur (en refroidissement) et on remplace les étapes b), c), d), e) par les étapes b’), c’), d’) et dans lequel : a) on met en contact, dans le premier adsorbeur, un premier flux de gaz à traiter avec le premier ensemble de lits d’adsorbant pour capter le contaminant et obtenir un gaz purifié ; b’) on chauffe un deuxième flux de gaz à traiter à une température suffisante pour réaliser une désorption du contaminant ; c’) on met en contact, dans le troisième adsorbeur, le deuxième flux de gaz à traiter chauffé avec le troisième ensemble de lits d’adsorbant chargé en contaminant de manière à désorber le contaminant adsorbé par le troisième ensemble de lits d’adsorbant et obtenir un deuxième flux de gaz contenant le contaminant; d’) on réalise en amont de l’étape b’) un transfert de chaleur entre le deuxième flux de gaz contenant le contaminant et le deuxième flux de gaz à traiter. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la durée spécifique correspond à la durée de chauffage nécessaire pour désorber le contaminant dans le troisième adsorbeur. Procédé selon l’une des revendications 2 ou 3, dans lequel on remet en ligne le deuxième adsorbeur à l’issue de ladite durée spécifique et on réalise les étapes a), b) , c), d), e). Procédé selon l’une des revendications 1 ou 4, dans lequel lorsque la température du deuxième flux de gaz purifié issu du deuxième adsorbeur est supérieure ou égale à la température du troisième flux de gaz contenant le contaminant issu du troisième adsorbeur, on envoie tout ou partie du deuxième flux de gaz purifié dans le troisième adsorbeur sans réaliser un transfert de chaleur avec le troisième flux de gaz. Procédé selon l’une des revendications 1 et 4 à 5, dans lequel on renvoie le troisième flux de gaz issu de l’étape d) dans le premier adsorbeur. Procédé selon l’une des revendications 1 et 4 à 6, dans lequel le sens de circulation du premier flux de gaz à traiter dans le premier adsorbeur en adsorption et du deuxième flux de gaz à traiter dans le deuxième adsorbeur en refroidissement est à co-courant. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le sens de circulation est du haut vers le bas des adsorbeurs en adsorption et en refroidissement. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le gaz à traiter est choisi parmi le CO 2 , le gaz naturel, l’hydrogène produit par électrolyse de l’eau ou par traitement de gaz naturel par reformage à la vapeur. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le contaminant est l’eau. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’étape e) d’échange de chaleur est réalisée de manière directe ou indirecte. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’adsorbant comprend au moins un matériau choisi parmi silice, gel de silice, alumine, silice-alumine et zéolite. Unité de traitement d’un gaz par adsorption par modulation de température pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, comprenant : - au moins un premier absorbeur, un deuxième absorbeur et un troisième adsorbeur contenant respectivement un premier ensemble, un deuxième ensemble et un troisième ensemble de lits d’adsorbant, chaque ensemble contenant un ou plusieurs lits d’un adsorbant de même nature ou plusieurs lits d’adsorbants de nature différente ; - une première ligne d’alimentation en un gaz à traiter connectée au premier adsorbeur pour alimenter le premier absorbeur en gaz à traiter ; - une première ligne d’évacuation connectée au premier adsorbeur pour évacuer un gaz purifié ; - une deuxième ligne d’alimentation en gaz à traiter connectée au deuxième adsorbeur pour alimenter le deuxième absorbeur en gaz à traiter ; - une deuxième ligne d’évacuation connectée au deuxième adsorbeur pour évacuer un gaz purifié dudit deuxième adsorbeur, ladite deuxième ligne d’évacuation étant connectée au troisième adsorbeur pour alimenter ledit troisième adsorbeur ; - un dispositif de chauffage pour chauffer le gaz contenu dans la deuxième ligne d’évacuation avant alimentation du troisième adsorbeur ; - une troisième ligne d’évacuation pour évacuer un gaz chaud du troisième adsorbeur - un dispositif d’échange de chaleur apte à réaliser un transfert de chaleur du gaz contenu dans la troisième ligne d’évacuation vers le gaz purifié contenu dans la deuxième ligne d’évacuation, - une vanne de détente du gaz à traiter en amont de l’unité et configurée pour abaisser la pression du gaz à traiter dans la première ligne d’alimentation par rapport à la pression du gaz à traiter dans la deuxième ligne d’alimentation. Unité selon la revendication 13, dans laquelle la troisième ligne d’évacuation est connectée, en aval du dispositif d’échange de chaleur, à la première ligne d’alimentation. Unité selon l’une des revendications 13 ou 14 comprenant une conduite de dérivation du deuxième adsorbeur (en refroidissement), ladite conduite de dérivation étant disposée en amont de la vanne de détente et connectée au dispositif d’échange de chaleur de manière à permettre un transfert de chaleur du gaz contenu dans la troisième ligne d’évacuation vers le gaz contenu dans ladite conduite de dérivation. Unité selon l’une des revendications 13 à 15, comprenant une conduite de contournement du dispositif d’échange de chaleur, ladite conduite de contournement étant disposée en amont dudit dispositif d’échange de chaleur et connectée de manière fluidique au deuxième adsorbeur et à la deuxième ligne d’évacuation qui alimente le troisième adsorbeur.