Brevet FR3143019A1 — publié le 20240614

L’ invention concerne un procédé d’hydrogénation d’un hydrocarbure insaturé (103) par de l’hydrogène (102): - a) on traite l’hydrogène (101) dans une section de traitement (3a, 3b) afin d’en retirer au moins une partie d’impuretés par mise en contact de l’hydrogène avec un matériau d’adsorption de ladite impureté, pour obtenir un hydrogène traité (102), - b) on fait réagir l’hydrocarbure insaturé (103) avec l’hydrogène traité (102) en présence d’un catalyseur dans une section réactionnelle (2), afin d’obtenir un effluent (104) comprenant l’hydrocarbure hydrogéné, - c) on prélève une première portion (106) de l’effluent comprenant l’hydrocarbure hydrogéné, - d) on chauffe (9) ladite première portion d’effluent (106) jusqu’à au moins une température de désorption du matériau d’adsorption, - e) on régénère ledit matériau d’adsorption, en le mettant en contact avec la première portion de l’effluent (106) portée jusqu’à au moins la température de désorption dudit matériau d’adsorption. Figure pour l’abrégé : Fig 1 Procédé d’hydrogénation d’un hydrocarbure insaturé par de l’hydrogène La présente invention concerne un procédé d’hydrogénation d’un hydrocarbure insaturé par de l’hydrogène, notamment en vue de stocker de façon réversible et transporter plus aisément de l’hydrogène, sous forme liquide et dans des conditions, notamment de température et de pression, raisonnables, le plus souvent à température ambiante et pression atmosphérique. Le stockage et le transport de l’hydrogène s’en trouvent facilités, si on les compare à ceux d’hydrogène à l’état liquide (à maintenir à très basse température) ou à l’état gazeux (à comprimer à des pressions élevées). Cette technique de stockage réversible d’hydrogène par association chimique avec un composé organique fait appel à des porteurs d’hydrogène, qu’on peut désigner sous leur acronyme LOHC pour l’expression anglo-saxonne « Liquid Organic Hydrogen Carrier». Une description sommaire de cette technique est décrite dans la publication « Panorama des solutions hydrogène » publiée par France Hydrogène en novembre 2021. Un couple de composé organique hydrogéné/déshydrogéné peut par exemple être le couple méthyl cyclohexane/toluène : L’hydrogène est stocké en réalisant l’hydrogénation du toluène en méthylcyclohexane. La réaction inverse de déshydrogénation du méthylcyclohexane en toluène permet de récupérer l’hydrogène. On connait des techniques d’hydrogénation d’hydrocarbures insaturés : ainsi, le brevet FR2375160 décrit un procédé d’hydrogénation d’un hydrocarbure insaturé en phase liquide au moyen d’hydrogène et d’un catalyseur soluble (on parle alors de catalyse homogène). Ce catalyseur est le produit résultant de l’action d’un réducteur choisi parmi les dérivés organométalliques et les hydrures de métaux sur (a) un carboxylate d’un métal de transition (notamment un carboxylate de nickel et/ou de cobalt) et (b) un acide organique carboxylique (notamment de 6 à 25 atomes de carbone) de pKa dans l‘eau à 25°C inférieur à 7. On connaît également du brevet EP0668257 un procédé d’hydrogénation du benzène en cyclohexane, avec un catalyseur à base de nickel. Le brevet EP0663238 propose également une préparation d’un catalyseur en catalyse homogène liquide. Si la réaction d’hydrogénation d’hydrocarbure est donc connue et maitrisée, elle n’est pas sans poser des contraintes sur le plan industriel, notamment quand on veut recourir à une conversion en catalyse homogène, où les catalyseurs solubles peuvent être sensibles à des impuretés des réactifs en présence, et plus particulièrement des impuretés contenant de l’oxygène contenues dans l’hydrogène, notamment des traces d’eau. . Une première solution a été proposée dans la demande de brevet EP0031209 : l’hydrogène est purifié en le faisant circuler à travers un tamis moléculaire, un matériau régénérable qui va donc adsorber l’eau, avant de mettre l’hydrogène en contact avec l’hydrocarbure. Une fois le matériau adsorbant saturé en eau, on peut le régénérer, et le gaz ayant servi à la régénération est recyclé en amont de l’étape de purification. Cette solution n’est pas dénuée d’inconvénient, ne serait-ce que parce qu’elle nécessite d’utiliser un compresseur pour pouvoir réinjecter le gaz en question dans le procédé. Un but de l’invention est la mise au point d’un procédé d’hydrogénation d’un hydrocarbure insaturé en présence d’hydrogène et d’un catalyseur, qui puisse inclure un traitement préalable de purification d’hydrogène qui soit à la fois efficace et plus économe en matériel et/ou en consommation énergétique. L’invention a tout d’abord pour objet un procédé d’hydrogénation d’un hydrocarbure insaturé par de l’hydrogène en présence d’un catalyseur afin de produire un hydrocarbure hydrogéné, qui comprend les étapes suivantes : - a) on traite l’hydrogène dans une première section de traitement afin d’en retirer au moins une partie d’au moins une des impuretés, par mise en contact de l’hydrogène avec un matériau d’adsorption de ladite ou desdites impuretés, pour obtenir un hydrogène traité, - b) on fait réagir l’hydrocarbure insaturé avec l’hydrogène traité en présence du catalyseur dans une section réactionnelle, afin d’obtenir un effluent comprenant l’hydrocarbure hydrogéné, - c) on prélève une première portion de l’effluent comprenant l’hydrocarbure hydrogéné issu de la section réactionnelle, - d) on chauffe ladite première portion d’effluent jusqu’à au moins une température de désorption du matériau d’adsorption, - e) on régénère ledit matériau d’adsorption de ladite section de traitement, en le mettant en contact avec la première portion de l’effluent comprenant l’hydrocarbure hydrogéné issu de la section réactionnelle et portée jusqu’à au moins la température de désorption dudit matériau d’adsorption selon l’étape d), pour obtenir un matériau d’adsorption régénéré et une première portion d’effluent chargée en impureté(s). Au sens de l’invention, l’effluent comprenant l’hydrocarbure hydrogéné peut être celui issu directement de la section réactionnelle, généralement à l’état gazeux. Mais au sens de l’invention, il peut aussi être celui issu indirectement de la section réactionnelle, à savoir avoir été d’abord traité, une fois sorti de la section réactionnelle, notamment par une étape de séparation (du type séparation liquide/gaz), et l’effluent ainsi traité peut alors se trouver en sortie de traitement en phase liquide, et pas en phase gazeuse. Il sera alors nécessaire de vaporiser la portion de cet effluent prélevé à l’étape c), notamment par une étape d) de chauffage adapté ou par une étape préliminaire de vaporisation puis de chauffage jusqu’à la température voulue. Selon un mode de réalisation préféré, l’effluent comprenant l’hydrocarbure hydrogéné issu de la section réactionnelle est à l’état gazeux. On comprend que l’étape e) de régénération est opérée, de préférence, et comme illustré de façon plus détaillée plus loin dans le présent texte, de façon périodique, et donc également pour les étapes c) de prélèvement et d) de chauffage du flux utilisé pour la régénération : quand le matériau adsorbant est saturé en impuretés, il peut être régénéré, tandis que la réaction de déshydrogénation se poursuit avec un autre matériau adsorbant qui vient le remplacer. L’invention prévoit donc de régénérer ce matériau avec une portion du flux d’effluent issu de l’hydrogénation, un flux interne au procédé d’hydrogénation donc, ce qui procure toute une série d’avantages : L’avantage le plus significatif est qu’on parvient ainsi à régénérer le matériau adsorbant sans faire intervenir un fluide externe au procédé, qui serait compliqué à stocker et à gérer/nettoyer une fois saturé en impuretés. L’effluent sur lequel la première portion est prélevée en vue de régénérer le matériau adsorbant se trouve de préférence à l’état gazeux, cette première portion d’effluent est maintenue donc à l’état gazeux quand on vient la chauffer, ce qui minimise la consommation énergétique requise pour atteindre la température voulue pour la désorption des impuretés captées par le matériau adsorbant. On évite aussi d’avoir recours à un compresseur pour recycler le gaz une fois nettoyé, qui est un dispositif généralement couteux et d’une maintenance importante. Enfin, le fait qu’on choisisse comme fluide de régénération un effluent d’hydrogénation contenant a priori pas/peu d’impuretés avant sa mise en contact avec le matériau adsorbant permet d’utiliser la quantité juste nécessaire de matériau adsorbant pour traiter l’hydrogène, il n’est pas besoin de prévoir une quantité supérieure pour traiter aussi le fluide de régénération avant utilisation. On peut également noter, bien sûr, que l’invention permet une régénération du matériau adsorbant in situ, c’est-à-dire dans l’installation industrielle elle-même, sans avoir à extraire le dispositif contenant le matériau adsorbant de l’installation ou à extraire le matériau adsorbant du dispositif dans lequel il est disposé. Avantageusement, le procédé selon l’invention comprend aussi l’étape suivante : - f) on sépare, dans une section de séparation, notamment par refroidissement, le reste de l’effluent après prélèvement de la première portion, ou une deuxième portion de l’effluent, afin d’obtenir une deuxième phase gazeuse riche en hydrogène, une deuxième phase liquide riche en hydrocarbure hydrogéné et éventuellement une deuxième phase liquide. Cette phase liquide est aqueuse lorsque l’impureté est de l’eau. Toujours dans le cas où l’impureté est de l’eau, le refroidissement peut être suivi d’une décantation. Cette opération permet donc de récupérer, d’une part, un flux liquide en hydrocarbures hydrogénés, qui est le produit visé par l’invention, et d’autre part, l’hydrogène gazeux qui n’a pas réagi et qui va pouvoir être recyclé (même si, bien sûr, ces deux flux peuvent ne pas être purs à 100%). A noter, comme évoqué plus haut, qu’on peut aussi, selon l’invention, séparer tout ou partie de l’effluent gazeux riche en hydrocarbure hydrogéné, notamment de cette façon (refroidissement), et utiliser la deuxième phase liquide riche en hydrocarbure hydrogéné pour en prélever une portion en vue de régénérer le matériau d’adsorption, plutôt que d’utiliser directement l’effluent gazeux en sortie de section réactionnelle. Dans ce cas, il faudra opérer une vaporisation de la portion liquide prélevée. Avantageusement, le procédé selon l’invention comprend aussi l’étape suivante : - g) on refroidit le matériau régénéré à l’étape e) jusqu’à une température inférieure à sa température de désorption, notamment par mise en contact dudit matériau régénéré avec la première portion d’effluent gazeux qui n’est plus chauffée/qui est refroidie ou/puis par mise en contact dudit matériau régénéré avec une portion de la phase liquide riche en hydrocarbure hydrogéné obtenue dans l’étape f) de séparation. Dans cette opération, on vise donc à refroidir le matériau adsorbant régénéré : en effet, il est préférable qu’il retombe au plus vite à sa température d’utilisation, pour reprendre sa fonction de purification de l’hydrogène. Pour ce faire, on peut ainsi, selon l’invention, continuer à le mettre en contact avec la portion d’effluent, mais en arrêtant de la chauffer préalablement : ladite portion d’effluent continue à être prélevée selon l’étape c) mais ne passe plus par l’étape d), elle est alors par exemple sous forme gazeuse, mais à une température inférieure à la température de désorption, et peut donc avoir un effet d’accélération du refroidissement du matériau d’adsorption. Alternativement, ou après ce premier refroidissement, on peut refroidir/accélérer le refroidissement du matériau d’adsorption en le mettant en contact, cette fois, avec une portion de la phase liquide issue de la section de séparation et qui présente une température bien moindre que l’effluent issu de la section réactionnelle. Cette phase liquide riche en hydrocarbure hydrogéné peut ensuite être récupérée dans le procédé, puisqu’elle constitue de fait le produit visé par l’invention. Avantageusement, le procédé selon l’invention comprend aussi l’étape suivante : - h) on sépare, dans une section de séparation, notamment par refroidissement, la première portion d’effluent chargée en impureté(s) obtenue à l’étape e), afin d’obtenir un premier flux gazeux riche en hydrogène, un premier flux liquide riche en hydrocarbure hydrogéné, et éventuellement un premier flux liquide aqueux lorsque l’impureté à éliminer est l’eau. Dans le cadre de la présente invention, en fonction de la nature de l’impureté, celle-ci peut rester présente dans le premier flux liquide riche en hydrocarbure hydrogéné après l’étape h) de séparation. La présente invention est particulièrement adaptée quand l’impureté que l’on cherche à éliminer de l’hydrogène est de l’eau en proposant donc de récupérer et de traiter la première portion d’effluent chargée en impuretés par séparation et éventuelle décantation (comme le reste de l’effluent n’ayant pas servi à régénérer le matériau adsorbant) de manière à fournir un flux liquide aqueux séparé. La section de séparation traitant le reste de l’effluent gazeux selon l’étape f) et la section de séparation traitant la première portion d’effluent chargée en impureté(s) selon l’étape h) peuvent être distinctes ou être une seule et même section de séparation, qui est donc commune aux étapes f) et h). En effet, l’invention propose deux options : soit on utilise deux sections de séparation différentes, dont les dimensions respectives sont adaptées en fonction du volume des flux à traiter, soit on utilise une seule section de séparation, qui va donc être mutualisée pour traiter les deux flux. Avantageusement, le procédé selon l’invention comprend aussi l’étape suivante : - i) on mélange le premier flux liquide riche en hydrocarbure hydrogéné et le deuxième flux liquide riche en hydrocarbure hydrogéné obtenus dans deux sections de séparation distinctes, pour constituer un flux commun d’hydrocarbure hydrogéné. On est ici dans la configuration où on a eu recours à deux sections de séparation différentes. Avantageusement, le procédé selon l’invention comprend aussi les étapes suivantes : - j) on mélange la première portion d’effluent chargée en impureté(s) obtenue à l’étape g) de régénération avec le reste de l’effluent issu de la section réactionnelle pour obtenir un effluent commun, puis - k) on traite dans une section de séparation, notamment par refroidissement puis décantation, ledit effluent commun, afin d’obtenir un troisième flux gazeux riche en hydrogène, un troisième flux liquide riche en hydrocarbure hydrogéné et éventuellement un troisième flux liquide aqueux. On est ici dans la configuration où on a eu recours à une section de séparation commune/mutualisée, avec mélange des deux flux en entrée de ladite section de séparation commune. De préférence, on peut recycler au moins un des flux gazeux enrichi en hydrogène obtenus dans la ou les sections de séparation vers la section réactionnelle ou vers la section de traitement. Le choix se fera, notamment, en prenant en compte la teneur en impuretés des flux considérés. Avantageusement, le procédé selon l’invention comprend aussi l’étape suivante : - l) on poursuit l’hydrogénation de l’effluent comprenant l’hydrocarbure hydrogéné obtenu dans la section réactionnelle à l’étape b) avec de l’hydrogène en présence de catalyseur dans une deuxième section réactionnelle secondaire avant de procéder au prélèvement de la première portion de l’effluent selon l’étape c). Il s’agit ici de pousser la conversion de l’hydrocarbure insaturé, et, notamment, quand il s’agit d’un hydrocarbure à noyau(x) aromatique(s), pour atteindre une teneur en aromatique(s) inférieure ou égale à un seuil fixé. Quand on cherche plutôt à produire un hydrocarbure saturé en vue de stocker puis de déstocker de l’hydrogène, cette teneur résiduelle en produit non réagi peut-être plus importante que quand on cherche à obtenir un hydrocarbure saturé pour l’utiliser en tant que tel, ou pour le transformer ensuite, sans chercher à récupérer l’hydrogène. Cette section réactionnelle secondaire est également appelée section d’affinage. Avantageusement, le procédé selon l’invention comprend aussi l’étape suivante : - m) dans laquelle on poursuit l’hydrogénation de la première portion de l’effluent prélevée selon l’étape c) avec de l’hydrogène en présence de catalyseur dans une première section réactionnelle secondaire avant de la chauffer selon l’étape d). Dans ce mode de réalisation, on peut donc avoir deux sections réactionnelles secondaires (deux sections d’affinage), dont le dimensionnement sera différent pour s’adapter aux volumes des flux à traiter. Alternativement, on peut n’avoir qu’une seule section réactionnelle secondaire qui ne traite que la fraction prélevée de l’effluent. Avantageusement, le procédé selon l’invention comprend aussi l’étape suivante : - a’) on traite l’hydrocarbure insaturé dans une deuxième section de traitement afin d’en retirer au moins une partie d’au moins une de ses impuretés, par mise en contact de l’hydrocarbure insaturé avec un matériau d’adsorption de ladite ou desdites impuretés, pour obtenir un l’hydrocarbure insaturé traité, avant de le faire réagir avec l’hydrogène traité en présence du catalyseur dans la section réactionnelle à l’étape b). On est ici dans le cas où l’hydrocarbure insaturé présente lui aussi une / des impuretés dont il est préférable de réduire la teneur avant introduction dans la section réactionnelle. Il peut s’agir de la même impureté que celle présente dans l’hydrogène et qui nécessite un traitement, ou d’une autre impureté. On peut traiter l’hydrocarbure insaturé également avec un matériau adsorbant (le même ou un autre, selon les impuretés visées) mais dans des sections de traitement distinctes. De préférence, l’hydrocarbure insaturé est introduit sous forme liquide dans la section réactionnelle à l’étape b), et le catalyseur opère en catalyse homogène. L’invention peut cependant s’appliquer de façon analogue à un catalyseur fonctionnant en catalyse hétérogène (un catalyseur sous forme solide donc). De préférence, l’hydrocarbure insaturé est choisi parmi les hydrocarbures de type oléfine, linéaires, ramifiés ou cycliques, ou parmi les hydrocarbures à au moins un noyau aromatique, notamment parmi un au moins des composés suivants : le butadiène, le cyclododécatriène, le vinylacétylène, le cyclopentadiène, le butène, le cyclopentène, le benzène, les alkylbenzènes, le phénol et ses dérivés, les alkyl diphényles, les alkylnaphtalènes, notamment le toluène, le dibenzyltoluène, les xylènes, le méthylnaphtalène, le N-éthylcarbazole, le benzonitrile, les huiles grasses insaturées et le linoléate d'éthyle. Il s’agit de préférence du toluène. Les impuretés peuvent notamment être parmi l’un au moins des composés suivants : eau, composé(s) oxygéné(s), dioxygène. Il s’agit de préférence de l’eau. Selon un mode préféré de réalisation de l’invention, dans l’étape b), on fait réagir l’hydrocarbure insaturé avec l’hydrogène traité en présence du catalyseur dans la section réactionnelle de façon continue. Selon un mode préféré de réalisation de l’invention, on opère l’étape e) de régénération de façon périodique. L’invention vise à produire de façon continue l’hydrocarbure hydrogéné, tout en régénérant en parallèle, quand cela est nécessaire, le matériau adsorbant. Plusieurs solutions existent pour y parvenir : - on peut choisir un mode de fonctionnement dit « swing » selon le terme anglo-saxon connu de l’homme du métier, avec plusieurs dispositifs contenant le matériau adsorbant, un plusieurs des dispositifs fonctionnant en mode adsorption, en étant connecté(s) au reste du procédé/de l’installation pour produire l’hydrocarbure hydrogéné visé, pendant que un ou plusieurs autres de ces dispositifs sont en réserve ou en phase de régénération, en n’étant plus traversés par le flux d’hydrogène à traiter mais par un effluent de régénération ou de refroidissement après régénération pour redevenir opérationnels, - on peut choisir aussi un mode de fonctionnement dit « lead-lag » selon le terme anglo-saxon connu de l’homme du métier, où cette fois deux dispositifs au moins sont en série et lorsque le matériau adsorbant du dispositif de tête est saturé en impuretés, ce dispositif est isolé pour passer en mode régénération, puis il est remis en ligne en dernière position dans la série de dispositifs. Avantageusement, le matériau d’adsorption peut être choisi parmi les tamis moléculaires, les alumines activées et les gels de silice. Selon une mise en œuvre préférée de l’invention, au moins une des sections de traitement comprend au moins deux dispositifs contenant du matériau adsorbant, le premier dispositif opérant en mode adsorption en connexion avec la section réactionnelle, et le deuxième dispositif opérant en mode régénération en étant déconnecté de la section réactionnelle. On comprend par « déconnecté » ou encore « isolé » le fait qu’il n’est plus alimenté en hydrogène à traiter. Le procédé selon l’invention peut ainsi stocker de façon réversible de l’hydrogène sous la forme d’un hydrocarbure hydrogéné liquide. L’invention a également pour objet un procédé de stockage de façon réversible de l’hydrogène sous la forme d’un hydrocarbure hydrogéné liquide, qui comprend le procédé d’hydrogénation d’un hydrocarbure insaturé tel que décrit plus haut. Au sens de l’invention, on comprend par le terme « section réactionnelle », une section pouvant comprendre un ou plusieurs réacteurs fonctionnant en série ou en parallèle. De même, on comprend par le terme « section de séparation » une section comprenant un ou plusieurs dispositifs, identiques ou différents, fonctionnant en série ou en parallèle. De même, on comprend par le terme de « section de traitement » une section pouvant comprendre un ou plusieurs dispositifs, comprenant du matériau adsorbant, lesdits dispositifs étant montés en série ou non, et pouvant opérer en même temps ou alternativement (celui du ou des dispositifs n’opérant pas étant alors en phase de régénération ou de mise en réserve). Liste des figures La représente une installation mettant en œuvre une hydrogénation d’un hydrocarbure insaturé, avec un traitement préalable de l’hydrogène avec un dispositif comprenant un matériau adsorbant pour piéger une/des impuretés de l’hydrogène, ledit matériau adsorbant, une fois saturé en impuretés, étant régénéré selon la méthode de l’invention. Cette figures représente une installation de façon extrêmement schématique, elle ne respecte donc pas nécessairement l’échelle entre les différents dispositifs représentés. Les flux représentés en pointillés représentent des circulations de flux optionnels, les dispositifs représentés en pointillés également. Description détaillée des modes de réalisation Le procédé selon l’invention est applicable à tout procédé d’hydrogénation qui nécessite qu’au moins un des réactifs mis en jeu dans la réaction présente une faible teneur en une impureté, laquelle peut être séparée du réactif par une technique d’adsorption au moyen d’un matériau adsorbant régénérable au travers d’un fluide gazeux chauffé. Par exemple, l’impureté peut être de l’eau qui peut devoir être éliminée de manière poussée, le réactif ayant à présenter une teneur en eau qui peut être inférieure ou égale à 1 ou quelques ppm en poids, et ceci par « séchage » au moyen du matériau adsorbant, notamment d’un tamis moléculaire. Le procédé d’hydrogénation qui rentre dans le cadre de l’invention est un procédé mettant en œuvre soit un catalyseur homogène (soluble dans le milieu réactionnel liquide) soit un catalyseur hétérogène. Le procédé d’hydrogénation est capable notamment d’hydrogéner des hydrocarbures possédant de 2 à 40, par exemple de 2 à 20, atomes de carbone, quels que soient le nombre et le type d'insaturation. Il peut s’agir notamment d’hydrocarbures acétyléniques, éthyléniques, poly-oléfiniques et aromatiques, ou encore de composés insaturés possédant, outre les atomes de carbone et d'hydrogène, un ou plusieurs atomes d'oxygène ou d'azote tels que les cétones saturées et insaturées, les esters insaturés, les aldéhydes saturés et insaturés, les alcools et éthers insaturés, les nitriles saturés et insaturés, les sulfones insaturées, les amines insaturées, les imines, les dérivés nitrés saturés ou insaturés, les phénols… Des exemples de composés hydrogénables sont le butadiène, le cyclododécatriène, le vinylacétylène, le cyclopentadiène, les butènes, le cyclopentène, le benzène, les alkylbenzènes, le phénol et ses dérivés, les alkyl diphényles, les alkylnaphtalènes, notamment le toluène, le dibenzyltoluène, les xylènes, le méthyl naphtalène, le benzonitrile, le N-éthylcarbazole, les huiles grasses insaturées et le linoléate d'éthyle. Dans une mise œuvre particulière de l’invention, le composé à hydrogéner est majoritairement constitué de molécules contenant au moins un noyau aromatique. En particulier, il peut s’agir de toluène. Le procédé selon l’invention peut être mis en œuvre dans le cadre de développement d’unités de stockage d’hydrogène au moyen d’un composé organique (Procédé « Liquid Organic Hydrogen Carrier ») tel que le toluène. Dans ce qui suit, la description détaillée se réfère à un procédé d’hydrogénation du toluène en méthylcyclohexane (MCH) en présence d’hydrogène en catalyse homogène, et l’impureté visée contenu dans l’hydrogène est l’eau, mais l’invention peut s’appliquer de façon analogue à tout autre composé insaturé tel que listé plus haut notamment, à une catalyse hétérogène, ou viser l’élimination d’une autre impureté que l’eau. La représente une installation d’hydrogénation mettant en œuvre le procédé selon l’invention pour hydrogéner par exemple du toluène en présence d’hydrogène et d’un catalyseur soluble et dans laquelle l’impureté à éliminer est l’eau. L’hydrogène humide est amené à un premier sécheur 3a via la ligne 101. L’hydrogène sec est ensuite dirigé par la ligne 102 vers l’unité d’hydrogénation 1 contenant au moins une section réactionnelle d’hydrogénation 2. L’hydrogène utilisé pourra provenir de toute d’installation connue de l’homme de l’art, comme de l’hydrogène issu d’un électrolyseur. On comprend par « hydrogène humide » de l’hydrogène contenant une certaine teneur en eau quelle que soit son mode d’association avec l’hydrogène. On comprend par « hydrogène sec » un hydrogène qui contient une teneur en eau inférieure à l’hydrogène humide. On comprend par « sécheur » un dispositif contenant un matériau adsorbant l’eau, notamment sous forme d’une colonne. Tout adsorbant connu de l’homme de l’art peut être utilisé dans les colonnes d’adsorption. En particulier, on peut choisir un tamis moléculaire de type 3A, 4A, 5A, et 13X, des alumines activées ou des gels de silice. Ces divers adsorbants peuvent être utilisés seuls ou en combinaison. L’installation selon l’invention comprend une section de traitement de l’hydrogène, appelée aussi section de séchage (car dans ce mode de réalisation non limitatif de l’invention, l’impureté à éliminer est de l’eau), et qui comprend au moins deux colonnes d’adsorbant(s) par exemple en lit fixe (sécheurs 3a et 3b) utilisées alternativement selon deux modes d’opération : - un mode d’opération dit normal, où l’on réalise l’adsorption de l’eau contenue dans l’hydrogène utilisé en aval pour l’hydrogénation d’un composé organique (ici le toluène), - un mode de régénération par désorption de l’eau captée, sous l’effet de la chaleur apportée par un fluide dit de régénération. Ce dernier entraîne avec lui l’eau désorbée hors de la colonne d’adsorbant. Un mode de fonctionnement possible de la section de traitement/séchage peut être un fonctionnement appelé « swing », selon le terme anglo-saxon connu, dans lequel l’une des colonnes est en ligne (c’est-à-dire opère pour traiter l’hydrogène) tandis que l’autre colonne est en réserve (c’est-à-dire qu’elle est isolée, qu’elle n’est plus alimentée en hydrogène à traiter). Lorsque l’adsorbant de la colonne en ligne est saturé en eau, cette colonne est isolée tandis que la colonne en réserve est mise en ligne. L’adsorbant peut être ensuite régénéré in-situ pour à nouveau être remis en ligne une fois que l’autre colonne a été isolée. Un autre mode de fonctionnement possible des colonnes d’adsorbants est d’avoir au moins deux colonnes fonctionnant en série : lorsque l’adsorbant de la colonne en tête (c’est-à-dire la première colonne de la série, la plus «amont » en considérant le sens d’écoulement de l’hydrogène dans les colonnes) est saturé en eau, cette première colonne est isolée et l’adsorbant saturé est régénéré in situ. La colonne est ensuite remise en ligne en dernière position dans la série de colonnes, et ainsi de suite. Ce fonctionnement est appelé « lead-lag», selon le terme anglo-saxon connu. Le réacteur 4 de la section réactionnelle est donc alimenté d’une part en hydrogène traité 102 sous forme gazeuse, et d’autre part en hydrocarbure insaturé (toluène) 103 sous forme liquide, en présence d’un catalyseur soluble : l’hydrogène vient donc buller dans un milieu réactionnel liquide, la réaction d’hydrogénation est exothermique. De façon à extraire la chaleur liée à l’exothermicité de la réaction, une boucle de recirculation avec refroidissement est implémentée sur le réacteur 4. Une fraction d’hydrocarbure liquide est prélevée du réacteur 4 via la ligne 123 par la pompe 5, dirigée via la ligne 121 vers un échangeur de chaleur 6 où elle est refroidie, puis réinjectée dans le réacteur via la ligne 122. L’effluent 104 « sec », c’est-à-dire avec une teneur en eau inférieure ou égale à, par exemple,1 ppm poids, contenant le produit hydrogéné, est soutiré du réacteur d’hydrogénation 4 de la section réactionnelle 2. Au moins une portion 106 de l’effluent 104 de la section réactionnelle 2 est chauffée dans au moins un dispositif de chauffage 9. Tout dispositif de chauffage 9 connu de l’homme de l’art, tel que par exemple un échangeur de chaleur, four (électrique ou non) peut être utilisé. Ici, il s’agit à titre d’exemple d’un four électrique. La portion d’effluent chauffée 109 par le dispositif de chauffage 9 est ensuite dirigée vers le deuxième sécheur 3b, qui a été isolé de l’alimentation en hydrogène, permettant ainsi de chauffer l’adsorbant saturé en eau et de réaliser la désorption des molécules d’eau. L’eau ainsi désorbée est entraînée avec l’effluent dit « de régénération », qui est la portion d’effluent chauffée puis chargée en impureté/eau en traversant le sécheur, à l’extérieur du sécheur 3b via la ligne 110 vers un dispositif de refroidissement 12. Lors du refroidissement, l’eau se condense et est récupérée par décantation dans un ballon séparateur 13 et évacuée via la ligne 114. Comme indiqué sur la , un gaz contenant de l’hydrogène est éventuellement extrait du ballon séparateur 13 via la ligne 111. L’effluent dit « de régénération » avec une teneur en eau réduite ou nulle, est évacué du ballon via la ligne 116. L’autre partie de l’effluent 104 issu de la section réactionnelle 2 et qui n’est pas utilisée pour la régénération est refroidie par un dispositif de refroidissement 10, par exemple un condenseur, et envoyée dans un ballon séparateur 11. On récupère du ballon séparateur 11 un gaz 130 constituée essentiellement par de l’hydrogène n’ayant pas réagi, une phase liquide organique 112 constituée essentiellement par le produit hydrogéné (par exemple ici le méthylcyclohexane) et éventuellement une partie du composé à hydrogéner n’ayant pas réagi. Selon la , selon l’invention donc, ce flux gazeux d’hydrogène 130, s’il est humide, peut être envoyé via un compresseur 14 au sécheur 3a, par exemple en mélange avec l’hydrogène de la ligne 101 via la ligne 133. Si le flux d’hydrogène 130 présente une humidité acceptable, il est avantageusement recyclé dans le réacteur d’hydrogénation 4 via le compresseur 14, par exemple en mélange avec l’hydrogène sec de la ligne 102 via la ligne 132. Selon la toujours, l’effluent dit « de régénération » refroidi et condensé 116 est avantageusement mélangé avec la phase organique 112 (c’est-à-dire le composé hydrogéné, ici le MCH) collecté au ballon séparateur 11 pour constituer le produit 113 de l’unité d’hydrogénation. Un avantage de l’invention apporté par l’utilisation de l’effluent « sec » de la section réactionnelle d’hydrogénation 2 comme fluide de régénération est de s‘affranchir de la mise en œuvre d’un fluide gazeux de régénération externe qui requiert des moyens de stockage, de transport et de séchage. Un autre avantage est d’éviter le recyclage d’un gaz au moyen d’un compresseur qui est un dispositif généralement couteux et nécessitant une maintenance importante. Enfin un autre avantage procuré par l’utilisation de l’effluent « sec » de la section réactionnelle comme fluide de régénération est de ne pas augmenter indument la quantité d’adsorbant utile pour faire fonctionner l’unité d’hydrogénation car il n’est plus nécessaire de sécher un fluide saturé en eau en vue de son utilisation comme fluide de régénération. Dans un autre mode possible de mise en œuvre de l’invention, qui permet de mutualiser les dispositifs 10 et 11 qui traitent déjà l’effluent 105 de la section réactionnelle d’hydrogénation 2, l’effluent dit « de régénération » chaud 110 chargé en eau est mélangé avec l’effluent 105 pour être refroidi et condensé par les dispositifs 10 et 11. On soutire du ballon séparateur 11 une phase aqueuse 115 en plus des phases gazeuse 130 et organique 112 décrites plus haut. Afin d’éviter la formation de coke sur l’adsorbant sous l’effet de la chaleur, il est préférable de maintenir la teneur en aromatique dans le flux hydrogéné servant à faire la régénération en deçà de 5000 ppm poids, et de façon préférée en deçà de 1000 ppm poids en molécules comprenant un noyau aromatique. Ainsi dans un mode de réalisation, on met en œuvre un premier réacteur optionnel dit « de finition » 8 qui, agencé sur le circuit 106-107-109, amène le fluide de régénération au sécheur à régénérer, comme représenté à la , de façon à poursuivre la conversion du toluène en MCH et à diminuer ainsi sa teneur en composés aromatiques. La représente aussi, alternativement, un autre réacteur « de finition » 7 optionnel, qui est agencé en aval de la section réactionnelle 2 afin de traiter tout l’effluent 104 de la section réactionnelle 2 afin d’abaisser sa teneur en composés aromatiques à une valeur souhaitée. Donc, optionnellement, soit on poursuit uniquement la conversion du flux d’effluent qui sert à la régénération du matériau adsorbant (réacteur 8), soit on poursuit la conversion de tout l’effluent sortant de la section réactionnelle 2 dans un réacteur « de finition » 7, et on vient ensuite prélever en aval du réacteur 7, via la ligne 108, la portion de l’effluent pour la régénération. De façon à minimiser la consommation énergétique du procédé, le produit hydrogéné 106 destiné à la régénération de l’adsorbant est de préférence prélevé sous forme vapeur lorsque les conditions opératoires de l’effluent de la section réactionnelle le permettent. A l’issue de la régénération de l’adsorbant, il est possible de prélever une partie de l’effluent de la section réactionnelle 2 sous forme liquide via la ligne 120 pour la faire traverser le matériau adsorbant régénéré. La circulation d’un fluide sous forme liquide dans l’adsorbant régénéré permet d’accélérer son refroidissement avant sa remise en opération normale. Toute unité d’hydrogénation connue de l’homme de l’art peut être utilisée, et en particulier celles mettant en œuvre des procédés en catalyse homogène, connus en soi. La régénération est réalisée en chauffant l’adsorbant de sa température d’opération (habituellement la température ambiante) à, au minimum, une température où l’eau se désorbe de l’absorbant. Par exemple et en fonction du type d’absorbant, la température de chauffage (la température à laquelle est amené le flux de régénération) est d’au moins 200°C et de façon préférée d’au moins 250°C. La température est par exemple comprise entre 200°C et 400°C et de préférence comprise entre 250°C et 350°C . L’adsorbant est maintenu à la température de régénération pendant, par exemple, une durée de minimum 6 heures et de façon préférée d’au moins 8 heures, par exemple entre 4 et 24 heures voire entre 8 et 15 heures. La pression opératoire de la régénération se situe par exemple entre 0,1 MPa et 10,0 MPa, et de façon préférée entre 0,1 MPa et 1 MPa. Le même système d’adsorption et le même mode de régénération selon l’invention peuvent être mis en œuvre dans le cadre du séchage du produit destiné à être hydrogéné, ici le toluène qui est apporté à l’unité d’hydrogénation par la ligne 103. Exemple 1 L’unité d’hydrogénation 1 de toluène est dimensionnée afin de stocker 1500 kg/heure d’hydrogène par hydrogénation de toluène en méthylcyclohexane (MCH). Elle est conforme à la . Le produit 113 de l’hydrogénation du toluène est majoritairement constitué de MCH (teneur supérieure ou égale à 98% poids). Le MCH produit peut être facilement stocké ou transporté à l’état liquide, à température ambiante et dans des conditions de pression non contraignantes. L’hydrogène ainsi stocké/transporté peut ensuite être récupéré par déshydrogénation du MCH. Deux sécheurs 3a et 3b sont mis en œuvre en amont de l’unité d’hydrogénation 1. Ces colonnes d’adsorption 3a et 3b sont opérées alternativement en conditions - d’adsorption, de façon à sécher l’hydrogène, - de régénération, de façon à désorber l’eau sous l’action de la chaleur apportée par un fluide de régénération. L’adsorbant utilisé est un tamis moléculaire de type 4A, commercialisé sous le nom commercial Axsorb 543 (1,6-2,5mm) par la société AXENS. Les dimensions du lit d’adsorbant dans les colonnes sont de 1,4 mètre de diamètre pour une hauteur de 4 mètres. Lors de la phase d’adsorption, la colonne d’adsorption 3a est alimentée par 1500kg/heure d’hydrogène de pureté supérieure à 99,9% poids, saturée en eau (pureté mesurée hors teneur en eau). La colonne est opérée à 2,0M Pa et à température ambiante. Considérant un tamis exempt d’eau en début de phase d’adsorption, la colonne permet de sécher l’hydrogène saturé en eau de façon à obtenir de l’hydrogène dont la teneur en eau est inférieure à 1ppm volume. Pendant cette adsorption, le tamis se charge progressivement en eau, nécessitant de basculer sur une deuxième colonne après une durée de 24 heures. L’hydrogène sec issu de la colonne 3a est dirigé ensuite via la ligne 102 vers la section réactionnelle d’hydrogénation 2. Cette section réactionnelle est constituée d’un réacteur 4 de type continu agité (CSTR , pour l’acronyme anglais du terme « Continuous Stirred-Tank Reactor »). L’agitation et le refroidissement du réacteur sont réalisés par une boucle de recirculation (lignes 121, 122, 123), comprenant une pompe 5 et un échangeur de chaleur 6 permettant d’évacuer la chaleur de réaction (réaction exothermique). Le réacteur est alimenté en toluène ayant la composition suivante (en % poids) : - Toluène 99.5% - Autres aromatiques (benzène, xylènes) : 0.4% - Composés non aromatiques (méthylcyclohexane) 0.1% Le toluène est dirigé à un débit de 23 tonnes/heure vers le réacteur 4 via la ligne 103. Le catalyseur utilisé est un complexe organométallique de nickel dans un solvant (disponible commercialement sous le nom « HC 1025 » auprès de la société AXENS). Tout autre catalyseur analogue peut être utilisé, notamment un de ceux décrits dans les brevets cités au préambule de la présente demande. Le réacteur est opéré à une température de 180°C et sous une pression de 1.5 MPa. L’effluent du réacteur est soutiré sous forme vapeur via la ligne 104. L’analyse de l’effluent 104 permet d’obtenir par calcul un rendement de conversion du toluène supérieur à 95% en masse. La teneur en eau de l’effluent 104 est très peu élevée, de fait indétectable. Un flux 106 d’un débit de 2235 kg/heure est prélevé de l’effluent 104 du réacteur 4. Le reste de l’effluent est dirigé vers un condenseur 10 et un ballon séparateur 11 où seront récupérée une phase vapeur 130 comprenant la majorité l’hydrogène n’ayant pas réagi et une phase liquide comprenant la majorité du méthylcyclohexane produit. Le flux 106 est dirigé vers un réacteur d’hydrogénation 8, dit de finition, en lit fixe. Le catalyseur est à base de Nickel supporté sur une alumine (disponible commercialement sous le nom « LD143» auprès de la société AXENS). Le réacteur est opéré directement aux conditions de température et de pression du flux 106 en sortie de réacteur. Un exotherme de 10°C est observé sur le lit catalytique du réacteur 8. La teneur en toluène et autres composés aromatique en sortie du réacteur 8 est inférieure à 1000 ppm poids. L’effluent 107 du réacteur d’hydrogénation 8 en lit fixe est ensuite chauffé progressivement dans un four électrique 9. La température de sortie du four 9 est progressivement augmentée de 190°C (température du flux 107 issu du réacteur 8) à 300°C en 2 heures. Le flux 107 ainsi chauffé est ensuite dirigé vers la colonne d’adsorption 3b, permettant ainsi d’augmenter la température du tamis moléculaire de la colonne de la température ambiante à 280°C en 8 heures. Sous l’effet de la température, l’eau adsorbée par le tamis est désorbée et entraînée par le fluide chaud dans la ligne 110. Ce flux est ensuite refroidi à température ambiante dans l’échangeur 12 et dirigé vers le ballon séparateur 13 où l’eau libre apparue lors de la décantation est récupérée (ligne 114). Le flux hydrocarbures 116 issu du ballon 12, majoritairement composé de MCH et de composition sensiblement identique au flux 112 issu du ballon séparateur 11 sont mélangés et constituent le produit final 113 de l’unité d’hydrogénation 1. A l’issue de la période de chauffe, le tamis de la colonne d’adsorption est refroidi en maintenant la circulation décrite ci-dessus sans la chauffe par le four 9. Procédé d’hydrogénation d’un hydrocarbure insaturé (103) par de l’hydrogène (102) en présence d’un catalyseur afin de produire un hydrocarbure hydrogéné, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : - a) on traite l’hydrogène (101) dans une première section de traitement (3a, 3b) afin d’en retirer au moins une partie d’au moins une des impuretés, par mise en contact de l’hydrogène avec un matériau d’adsorption de ladite ou desdites impuretés, pour obtenir un hydrogène traité (102), - b) on fait réagir l’hydrocarbure insaturé (103) avec l’hydrogène traité (102) en présence du catalyseur dans une section réactionnelle (2), afin d’obtenir un effluent (104) comprenant l’hydrocarbure hydrogéné, - c) on prélève une première portion (106) de l’effluent comprenant l’hydrocarbure hydrogéné issu de la section réactionnelle (2), - d) on chauffe (9) ladite première portion d’effluent (106) jusqu’à au moins une température de désorption du matériau d’adsorption, - e) on régénère ledit matériau d’adsorption de ladite section de traitement (3a, 3b), en le mettant en contact avec la première portion de l’effluent (106) comprenant l’hydrocarbure hydrogéné issu de la section réactionnelle (2) et portée jusqu’à au moins la température de désorption dudit matériau d’adsorption selon l’étape d), pour obtenir un matériau d’adsorption régénéré et une première portion d’effluent (110) chargée en impureté(s). Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première portion de l’effluent (106) est à l’état gazeux. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que : - h) on sépare, dans une section de séparation (12 ;13), notamment par refroidissement, la première portion d’effluent (110) chargée en impureté(s) obtenue à l’étape e), afin d’obtenir un premier flux gazeux riche en hydrogène, un premier flux liquide riche en hydrocarbure hydrogéné, et éventuellement un premier flux liquide aqueux lorsque l’impureté à éliminer est l’eau. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que : - f) on sépare, dans une section de séparation (10 ;11), notamment par refroidissement, le reste de l’effluent après prélèvement de la première portion, ou une deuxième portion de l’effluent gazeux, afin d’obtenir une deuxième phase gazeuse riche en hydrogène (130), une deuxième phase liquide riche en hydrocarbure hydrogénés (112) et éventuellement une deuxième phase contenant les impuretés (115). Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que : - g) on refroidit le matériau régénéré à l’étape e) jusqu’à une température inférieure à sa température de désorption, notamment par mise en contact dudit matériau régénéré avec la première portion d’effluent (106) qui n’est plus chauffée/qui est refroidie ou/puis par mise en contact dudit matériau régénéré avec une portion (120) de la phase liquide riche en hydrocarbure hydrogéné obtenue dans l’étape f) de séparation. Procédé selon la revendication 3 et la revendication 4, caractérisé en ce que la section de séparation traitant le reste de l’effluent selon l’étape f) et la section de séparation traitant la première portion d’effluent chargée en impureté(s) selon l’étape h) sont une seule section de séparation (10 ;11) qui est commune aux étapes f) et h). Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que : - i) on mélange la première phase liquide riche en hydrocarbure hydrogéné (116) et la deuxième phase liquide riche en hydrocarbure hydrogéné (112) obtenus dans deux sections de séparation distinctes, pour constituer un flux commun d’hydrocarbure hydrogéné (113). Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que : - j) on mélange la première portion d’effluent (110) chargée en impureté(s) obtenue à l’étape g) de régénération avec le reste de l’effluent gazeux issu de la section réactionnelle pour obtenir un effluent commun, puis - k) on traite dans une section de séparation, notamment par refroidissement, ledit effluent commun, afin d’obtenir une troisième phase gazeuse riche en hydrogène, une troisième phase liquide riche en hydrocarbure hydrogéné et éventuellement une troisième phase contenant les impuretés. Procédé selon l’une des revendications 3, 5, 6, 7 ou 8, caractérisé en ce qu’on recycle au moins un des flux gazeux (130) enrichi en hydrogène obtenus dans la ou les sections de séparation vers la section réactionnelle (2) ou vers la section de traitement (3a ;3b). Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que : - l) on poursuit l’hydrogénation de l’effluent (104) comprenant l’hydrocarbure hydrogéné obtenu dans la section réactionnelle (2) à l’étape b) avec de l’hydrogène en présence de catalyseur dans une deuxième section réactionnelle secondaire (7) avant de procéder au prélèvement de la première portion de l’effluent gazeux (106) selon l’étape c). Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que : - m) on poursuit l’hydrogénation de la première portion (106) de l’effluent prélevée selon l’étape c) avec de l’hydrogène en présence de catalyseur dans une première section réactionnelle secondaire (8) avant de la chauffer selon l’étape d). Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’hydrocarbure insaturé (103) est introduit sous forme liquide dans la section réactionnelle (2) à l’étape b), et en ce que le catalyseur opère en catalyse homogène. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’hydrocarbure insaturé est choisi parmi les hydrocarbures de type oléfine, linéaires, ramifiés ou cycliques, ou parmi les hydrocarbures à au moins un noyau aromatique, notamment parmi un au moins des composés suivants : le butadiène, le cyclododécatriène, le vinylacétylène, le cyclopentadiène, le butène, le cyclopentène, le benzène, les alkylbenzènes, le phénol et ses dérivés, les alkyl diphényles, les alkylnaphtalènes, notamment le toluène, le dibenzyltoluène, les xylènes, le méthyl naphtalène, le N-éthylcarbazole, le benzonitrile, les huiles grasses insaturées et le linoléate d'éthyle, et de préférence le toluène. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les impuretés sont parmi l’un au moins des composés suivants : eau, composé(s) oxygéné(s), dioxygène, et de préférence l’eau. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on opère l’étape e) de régénération de façon périodique. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou au moins une des sections de traitement (3a,3b) comprend/comprennent au moins deux dispositifs contenant du matériau adsorbant, le premier dispositif opérant en mode adsorption en connexion avec la section réactionnelle, et le deuxième dispositif opérant en mode régénération en étant déconnecté de la section réactionnelle. Procédé de stockage de façon réversible de l’hydrogène sous la forme d’un hydrocarbure hydrogéné liquide, caractérisé en qu’il comprend le procédé d’hydrogénation d’un hydrocarbure insaturé selon l’une des revendications 1 à 16.