FR 3099710 A1 20210212 FR 1909063 A 20190808 Description Titre de l'invention : Procédé de traitement de gaz par absorption utilisant une régénération du solvant par flash chaud optimisée ther- miquement Domaine technique 100011 La présente invention concerne le domaine du traitement de gaz, plus particu- lièrement la présente invention concerne un procédé de traitement de gaz par absorption (chimique, physique ou hybride) utilisant une régénération du solvant par flash chaud. Ce type de régénération se limite habituellement aux applications pour lesquelles une régénération partielle du solvant est jugée suffisante pour atteindre les spécifications du gaz traité. 100021 Les domaines visés sont alors essentiellement les cas de décarbonatation (gaz naturel, biogaz, syngaz, captage CO2 de fumées industrielles issues d'incinérateurs, de centrales charbon, de haut-fourneaux, ...). 100031 Les cas impliquant des spécifications dites sévères (H2S, COS, mercaptans, SQ' NO. , ...) nécessitent généralement la mise en place d'une régénération plus poussée du solvant par effet d'entraînement à la vapeur (plus communément appelé « stripping » ou stripage à la vapeur, c'est-à-dire un procédé d'extraction des composés volatils par entraînement à l'aide d'un gaz inerte) dans un régénérateur pour atteindre la qualité de solvant pauvre requise. Le mode de régénération par flash chaud s'avère généralement inadapté pour ces cas. Technique antérieure [0004] Une installation de traitement de gaz par absorption par un solvant, de préférence par les amines, est constituée, classiquement, de deux réacteurs chimiques, l'absorbeur et le régénérateur. Dans l'absorbeur, le flux descendant. de solvant rencontre le flux ascendant d'un mélange gazeux, et se combine avec les gaz acides qu'il contient. Le mélange gazeux « adouci » sort de l'absorbeur débarrassé de ses composés à éliminer, le solvant « riche » entraîne avec lui les gaz acides. Dans le régénérateur, le solvant riche peut être régénéré par stripage, c'est-à-dire chauffé successivement dans un strippcur (évaporateur) et un bouilleur pour que s'évacuent des vapeurs riches en acides ou âtre régénéré par flash chaud, c'est à dire passer directement dans le rebouilleur, puis subir un flash chaud pour être débarrassé des composés gazeux désorbés. Lc solvant, devenu « pauvre » en gaz acides, est refroidi par le solvant riche issu de l'absorbeur. Lc solvant pauvre froid peut alors retourner dans l'absorbeur afin de laver le gaz. [0005] Comme tout procédé, les défis des procédés de traitement de gaz par absorption sont 2 le coût d'investissement de l'installation (CAPEX) ainsi que les coûts d'exploitation (OPEX). Les procédés d'absorption utilisant une simple régénération par flash chaud sont connus de l'homme du métier et répondent en partie à ces défis : en comparaison au procédé avec régénération par stripage, le coût d'investissement est limité (pas de colonne de régénération entre autres) et la consommation énergétique du procédé (puissance du rebouilleur) peut être sensiblement réduite (cc qui constitue le principal poste des coûts d'exploitation du procédé). [0006] Le mode de régénération par flash chaud se limite généralement aux domaines d'applications pour lesquels une régénération non poussée du solvant est suffisante. Autrement dit, de très faibles teneurs résiduelles en gaz acides (CO,, H2S) dans le solvant pauvre ne sont pas requises pour atteindre les spécifications visées dans le gaz traité (cas de décarbonatation avec une spécification non contraignante : gaz naturel, biogaz, captage CO, dans les fumées industrielles ...). [0007] L'intégration thermique associée à ce mode de régénération par flash chaud est géné- ralement limitée. Elle se traduit par l'installation d'un échangeur thermique de type charge/effluent permettant de réchauffer le solvant riche froid provenant de la section d'absorption à partir du solvant pauvre chaud sortant de la section de régénération. Un exemple est donné sur la Figure 2 (détaillée dans la suite de la description) pour le cas d'une décarbonatation d'un gaz naturel visant une spécification gazoduc (généralement 2.5%vol CO2). Sur cet exemple, les calories de l'effluent CO, chaud et saturé en eau provenant de la section de régénération ne sont pas valorisées. La chaleur de refroidissement de l'effluent gazeux est habituellement dissipée à l'aide d'aéroréfrigérants ou de refroidisseurs à eau. [0008] La société Hitachi Zosen Inova (HZI) propose pour les applications d'épuration de biogaz de récupérer la chaleur de l'effluent CO2 en plus de la chaleur du solvant pauvre chaud (voir Figure 3, décrit en détail dans la suite de la description). Néanmoins l'agencement proposé des échangeurs n'est pas jugé optimal. En effet, l'emplacement de l'échangeur CO2/solvant riche tel que décrit (i.e. en amont de l'échangeur solvant riche/solvant pauvre) réduit la récupération de chaleur du solvant pauvre et pénalise par conséquent l'intégration thermique du procédé. [0009] Le document WO 2019/053367 (Air Liquide) propose de son côté, également pour les applications d'épuration de biogaz, l'utilisation d'une pompe à chaleur (PAC) pour réduire la consommation thermique du procédé. Néanmoins la consommation électrique du procédé et le coût d'investissement de l'installation sont sensiblement augmentés (via le compresseur de la pompe à chaleur). [0010] On constate alors qu'à ce jour, il n'existe pas de solution totalement satisfaisante aux problèmes suivants : réduire sensiblement la consommation thermique d'un procédé d'absorption sans pour autant augmenter la consommation électrique et le coût 3 d'investissement de l'installation. [0011] La présente invention répond à cc problème technique en proposant une régénération du solvant par flash chaud associée à une intégration thermique adaptée. L'invention est décrite de manière détaillée ci-après. [0012] Dans la suite de la description, on entend par « échangeur thermique » ou « échangeur de chaleur » ou plus simplement « échangeur » tout dispositif permettant de transférer de l'énergie thermique d'un fluide vers un autre sans les mélanger. L'échange thermique peut être réalisé de manière indirecte, au moyen d'une surface d'échange séparant les fluides. Dans ce cas, le flux thermique traverse la surface d'échange qui sépare les fluides. [0013] Dans la suite de la description, sauf indication contraire, la pression est une pression absolue exprimée en bars. Résumé de l'invention [0014] L'invention concerne un procédé de traitement de gaz par absorption chimique, physique ou hybride de composés à éliminer comprenant au moins : [0015] a) Une étape d'absorption desdits composés à éliminer dans un ahsorbeur 1 par mise en contact d'un flux de gaz à traiter 101 et d'un flux de solvant à une température de préférence comprise entre 20 et 60°C, dit « solvant pauvre » 117 pour obtenir un gaz traité 102 et un solvant enrichi en composés à éliminer dit « solvant riche » 103 ; [0016] h) Unc étape de séparation optionnelle du solvant riche 103 dans un ballon de flash à moyenne pression 2 pour désorber les composés co-absorbés 106 et obtenir un solvant riche froid 104 à une température de préférence comprise entre 40 et 80°C ; [0017] c) Une étape d'échange de chaleur entre une fraction 104A du flux de solvant riche froid 104 et le flux de solvant pauvre chaud 110 dans un échangeur thermique 3A pour obtenir un flux de solvant riche réchauffé 105A, à une température de préférence comprise entre 60 et 170°C, de manière très préférée entre 100 et 130°C, et un flux de solvant pauvre refroidi 115 à une température de préférence comprise entre 45 et 90°C, de manière très préférée entre 60 et 90°C [0018] d) Unc étape d'échange de chaleur entre la fraction complémentaire 104B du flux de solvant riche froid 104 et l'effluent de gaz désorbés chaud 112 correspondant au flux de gaz désorbés 111 issu de la séparation par flash de l'étape g) et au flux de composés gazeux 107 issus de la séparation par flash optionnelle de l'étape e) dans un échangeur thermique 3B pour obtenir un flux de solvant riche réchauffé 105B à une température de préférence comprise entre 60 et 170°C, de manière très préférée entre 100 et 130°C,et un flux de gaz désorbés refroidis 113 à une température de préférence comprise entre 45 et 90°C, de manière très préférée entre 60 et 90°C [0019] e) Une étape de séparation optionnelle dans un ballon de flash à basse pression 4 des flux de solvant riche réchauffé 105A et 105B à la sortie des étapes d'intégration thermique permettant la séparation des composés gazeux 107 à une température de préférence comprise entre 60 et 170°C, de manière très préférée entre 100 et 130°C et d'un flux de solvant riche 108, à une température de préférence comprise entre 60 et 170°C, de manière très préférée entre 100 et 130°C ; [0020] f) Une étape de régénération du solvant riche 108 par chauffage dans un rebouilleur 5 à une température comprise de préférence entre 70 et 180°C pour obtenir un solvant régénéré hiphasique 109 [0021] g) Unc étape de séparation dans un ballon de flash à basse pression 6 du solvant régénéré hiphasique 109 permettant de séparer un flux de solvant pauvre chaud 110 à une température de préférence comprise entre 70 et 180°C, de manière très préférée entre 110 et 140°C et un flux gazeux comprenant les composés à éliminer sous forme de gaz désorbés 111 à une température de préférence comprise entre 70 et 180°C, de manière très préférée entre 110 et 140°C. [0022] h) Un refroidissement final du solvant pauvre refroidi 115 pour obtenir un flux de solvant pauvre complètement refroidi 116 à une température de préférence comprise entre 20 et 60°C prêt à alimenter de nouveau l'ahsorheur 1 sous forme d'un flux de solvant pauvre 117. [0023] La fraction 104A du flux de solvant riche froid envoyée dans l'échangeur thermique 3A peut représenter entre 0,5% et 50% poids, de préférence entre 5 et 40% poids du flux total de solvant riche. [0024] La séparation dans le ballon de flash moyenne pression de l'étape b) peut être effectuée à une pression supérieure à celle de la séparation dans le ballon de flash basse pression, comprise entre 3 et 10 bar, de préférence entre 5 et 10 bar, de manière très préférée entre 5 et 7 bar. [0025] La séparation dans le ballon de flash basse pression des étapes e) et g) peut être effectuée à une pression comprise entre 0 et 9 bar, de préférence entre 1 et 4 bar. [0026] Dans un mode de réalisation, la séparation dans les ballons de flash basse pression des étapes e) et g) est effectuée à la même pression comprise entre 1 et 4 bar et la séparation dans le ballon de flash moyenne pression de l'étape b) est effectuée à une pression comprise entre 5 et 10 bar. [0027] Dans un mode de réalisation, le chauffage dans le rebouilleur de l'étape f) et la sé- paration dans le ballon de flash basse pression de l'étape g) sont effectués à une pression strictement comprise entre 0 et 1 bar. La température dans le rebouilleur est alors comprise entre 70 et 100°C. [0028] Dans un autre mode de réalisation, la pression opératoire dans le rebouilleur est comprise entre 1 et 9 bar, de préférence entre 1 et 4 bar, et la température dans le rebouilleur est comprise entre 100 et 140°C, de préférence entre 110 et 140°C. 100291 Le solvant peut être un solvant chimique comprenant au moins une amine. [0030] De préférence, le solvant comprend un mélange d'amines tertiaires et secondaires. [0031] Le procédé peut comprendre une étape i) de condensation finale du flux de gaz désorbés 113 visant à limiter les pertes en eau du procédé permettant d'obtenir un flux 114 de composés désorbés refroidis, à une température de préférence comprise entre 20 et 60°C. [0032] Dans l'étape d'absorption a) la pression opératoire peut être comprise entre 1 et 80 bar. [0033] Le gaz à traiter peut être choisi parmi un biogaz, un gaz naturel, un gaz de synthèse (syngas), ou des fumées industrielles, par exemple des fumées de centrale à charbon, d'incinérateur ou de hauts fourneaux. [0034] L'invention concerne également une installation de traitement de gaz permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comprenant au moins : - Un absorbeur 1 permettant la mise en contact du gaz à traiter et d'un solvant dit « solvant pauvre » pour obtenir un gaz traité et solvant enrichi en composés à éliminer dit « solvant riche » - Un ballon 2 optionnel de flash à moyenne pression du solvant riche pour désorber les composés co-absorbés - Un échangeur thermique solvant riche froid / solvant pauvre chaud 3A - Un échangeur thermique solvant riche froid / effluent de gaz chaud 3B - Une conduite de court-circuit d'une fraction du solvant riche froid alimentant l'échangeur thermique solvant riche froid / solvant riche chaud 3A vers l'échangeur thermique solvant riche froid / effluent de gaz chaud 3B - Un ballon de flash à faible pression 4 optionnel à la sortie des étapes d'intégration thermique permettant le dégazage du solvant riche - Un rebouilleur 5 permettant de chauffer le solvant riche - Un ballon de flash à faible pression 6 permettant de séparer le solvant régénéré et les composés à éliminer sous forme de gaz désorbés - Un condenseur final 7 optionnel des gaz désorbés visant à limiter les pertes en eau et en solvant du procédé - Un refroidisseur final 8 du solvant pauvre - Un ensemble de pompes de solvant (pauvre et/ou riche) 9 permettant la circulation du solvant. L'échangeur thermique 3A et l'échangeur thermique 3B peuvent être constitués par un seul et même appareil. Liste des figures [0035] D'autres caractéristiques et avantages du procédé et de l'installation selon l'invention, apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'exemples non limitatifs de réa- 6 lisations, en se référant aux figures 1 et 4 annexées et décrites ci-après. [0036] La Figure 1 représente le schéma de principe du procédé selon l'invention (exemple d'application de décarbonatation d'un gaz naturel). [0037] Le procédé proposé selon l'invention (Figure 1) consiste à traiter un gaz par ab- sorption dans un solvant physique, chimique ou hybride-c 'est-à-dire un mélange de solvant physique et chimique-, utilisant une régénération du solvant par flash chaud et comprenant au moins les étapes suivantes : - Une étape d'absorption des composés à éliminer dans un absorbeur 1 permettant la mise en contact du gaz à traiter et du solvant pauvre - Une étape de séparation par flash à moyenne pression MP optionnelle du solvant riche dans un ballon 2 visant à désorber les composés co-absorbés (typiquement les hydrocarbures dans les applications de traitement de gaz naturel) - Une étape d'intégration thermique mettant en oeuvre un échangeur thermique solvant riche froid / solvant pauvre chaud 3A - Une étape d'intégration thermique mettant en oeuvre un échangeur thermique solvant riche froid / effluent de gaz chaud 3B - Un prélèvement d'une fraction de flux de solvant riche froid de l'échangeur thermique solvant riche froid / solvant pauvre chaud - Une séparation dans un ballon de flash à basse pression LP 4 optionnelle à la sortie des étapes d'intégration thermique permettant le dégazage du solvant riche - Une étape de régénération par passage du solvant riche dans un rebouilleur 5 visant à chauffer le solvant pour régénérer le solvant à la qualité requise, suivie d'une séparation dans un ballon de flash à basse pression LP 6 permettant de séparer le solvant régénéré et les composés à éliminer sous forme de gaz désorbés - Une condensation finale optionnelle des gaz désorbés dans un condenseur final 7 visant à limiter les pertes en eau et en solvant du procédé - Un refroidissement final du solvant pauvre dans un refroidisseur 8 - la circulation du solvant entre les section d'absorption et de régénération, étant permise par un ensemble de pompes de solvant (pauvre et/ou riche) 9. Le nombre et la localisation des pompes sur la boucle de solvant peuvent varier selon le type d'application (fonction des pressions opératoires des sections d'absorption et de régénération). [0038] La figure 2 représente un procédé d'absorption avec régénération par flash chaud classiquement utilisée pour la décarbonatation d'un gaz naturel avec mise en oeuvre d'un échangeur solvant riche / solvant pauvre. [0039] Le procédé selon l'art antérieur comprend une étape d'absorption des composés à éliminer dudit gaz naturel dans un absorbeur 1 par mise en contact d'un flux de gaz naturel à traiter 201 et d'un flux de solvant dit « solvant pauvre » 217 pour obtenir un 7 gaz traité 202 et un solvant enrichi en composés à éliminer dit « solvant riche » 203, une étape de flash optionnelle du solvant riche 203 dans un ballon à moyenne pression 2 pour désorber les composés co-absorbés 206 et obtenir un solvant riche froid 204, une étape d'échange de chaleur entre le solvant riche froid 204 et le flux de solvant pauvre chaud 210 dans un échangeur 3 pour obtenir un flux de solvant riche réchauffé 205 et un flux de solvant pauvre refroidi 215 ; une séparation par flash 4 optionnelle permettant la séparation des composés gazeux 207 et d'un flux de solvant riche 208; Une régénération du solvant riche 208 dans un rebouilleur 5 pour obtenir un solvant régénéré sous forme hiphasique 209; Une séparation par flash à basse pression 6 sur le solvant régénéré permettant de séparer un flux de solvant régénéré débarrassé des gaz désorbés ou « solvant pauvre chaud » 210 et un flux de gaz désorbés 211 ; le « solvant pauvre chaud » 210 passe dans un échangeur de chaleur 8 pour son refroidissement, formant un solvant pauvre froid 216 unc pompe 9 pouvant éventuellement servir à alimenter le flux de solvant dit « solvant pauvre » 217 en entrée de l'ahsorheur 1. [0040] Une condensation finale des composés gazeux 207 et 211 qui forment un flux 212 envoyé dans un condenseur 7 pour former un flux de gaz 214.; Un refroidissement final du solvant pauvre refroidi 215 pour obtenir un flux de solvant pauvre complètement refroidi 216 prêt à alimenter de nouveau 1'absorlieur 1 sous forme d'un flux de solvant pauvre 217 à l'aide de la pompe de circulation de solvant 9. [0041] La Figure 3 représente un procédé d'absorption avec régénération par flash chaud de l'art antérieur proposé par Hitachi Zosen hiova (HZI) pour l'épuration d'un biogaz (élimination du CO2). [0042] Le procédé proposé selon l'art antérieur comprend ainsi une étape d'absorption des composés à éliminer dudit biogaz dans un absorbeur 1 par mise en contact d'un flux de biogaz à traiter 301 et d'un flux de solvant dit « solvant pauvre » 316 pour obtenir un gaz traité 302 (biométhane) et un solvant enrichi en composés à éliminer dit « solvant riche » 303. Le flux de solvant riche 303 est envoyé à l'aide d'une pompe de circulation de solvant 9 dans un échangeur thermique solvant riche/ effluent gaz 2 où il échange de la chaleur avec le flux de gaz 312 formé des flux gazeux 311 issu d'un ballon de flash basse pression et du flux gazeux 307 issu d'une étape optionnelle de flash à basse pression 4, pour donner un effluent gazeux refroidi 313 envoyé dans un condenseur 7 pour former le flux de sortie gaz 314 (effluent CO2), et un flux de solvant riche réchauffé 305 qui est envoyé vers un échangeur thermique solvant riche/ solvant pauvre 3. Il en sort un flux de solvant riche chaud 306 qui est envoyé vers une séparation par flash 4 permettant la séparation des composés gazeux 307 et d'un flux de solvant riche 308. [0043] Le flux de solvant riche 308 est envoyé dans un rebouilleur 5 permettant la régé- nération du solvant riche par chauffage pour obtenir un solvant régénéré biphasique 8 309. [0044] Le solvant régénéré 309 est ensuite soumis à une séparation par flash à basse pression 6 sur permettant de séparer un flux de solvant régénéré ou « solvant pauvre chaud » 310 et un flux de gaz désorbés 311 ; [0045] Les composés gazeux 307 et 311 forment le flux 312 qui alimente l'échangeur thermique solvant riche/effluent gaz 2. [0046] Un refroidissement final du solvant pauvre refroidi 315 a lieu dans un refroidisseur 8 pour obtenir un flux de solvant pauvre complètement refroidi 316 prêt à alimenter de nouveau Fabsorbeur 1. [0047] La Figure 4 représente les notions d'approches de température froide et chaude dans un échangeur solvant riche / solvant pauvre 1 avec (A) et sans (S) prélèvement d'une fraction de solvant (« by-pass ») côté froid. Description des modes de réalisation [0048] L'invention concerne une installation de traitement de gaz (Figure 1) permettant de mettre en oeuvre le procédé selon 1' invention, comprenant au moins : [0049] - Un ahsorheur 1 permettant la mise en contact du gaz à traiter et d'un solvant dit « solvant pauvre » pour obtenir un gaz traité et solvant enrichi en composés à éliminer dit « solvant riche » - Un ballon 2 optionnel de flash à moyenne pression du solvant riche pour désorber les composés co-absorbés - Un échangeur thermique solvant riche froid / solvant pauvre chaud 3A - Un échangeur thermique solvant riche froid / effluent de gaz chaud 3B - Une conduite de court-circuit (« by-pass ») d'une fraction du solvant riche froid alimentant l'échangeur thermique solvant riche froid / solvant riche chaud 3A vers l'échangeur thermique solvant riche froid / effluent de gaz chaud 3B - Un ballon de flash à faible pression 4 optionnel à la sortie des étapes d'intégration thermique permettant le dégazage du solvant riche - Un rebouilleur 5 visant à chauffer et régénérer le solvant à la qualité requise - Un ballon de flash à faible pression 6 permettant de séparer le solvant régénéré et les composés à éliminer sous forme de gaz désorbés - Un condenseur final optionnel des gaz désorbés 7 visant à limiter les pertes en eau et en solvant du procédé - Un refroidisseur final du solvant pauvre 8 - Un ensemble de pompes de solvant (pauvre et/ou riche) 9 permettant la circulation du solvant entre les section d'absorption et de régénération. [0050] La section de régénération par flash chaud de la présente invention comprend au moins le rebouilleur 5 et le ballon de flash à faible pression 6 et est intégrée ther- 9 iniquement avec la section d'absorption comprenant l'absorbeur 1 grâce aux échangeurs thermiques 3A et 3B. [0051] Le procédé de traitement de gaz selon l'invention (Figure 1) met en oeuvre une étape a) d'absorption des composés à éliminer dudit gaz dans un absorbcur 1 par mise en contact d'un flux de gaz à traiter 101 et d'un flux de solvant pur ou très appauvri en composés à éliminer dit « solvant pauvre » 117 pour obtenir un gaz traité 102 et un solvant enrichi en composés à éliminer dit « solvant riche » 103. Les conditions opératoires de l'étape d'absorption sont généralement les suivantes : la pression est généralement comprise entre 1 et 80 bar : pour une application de traitement de gaz naturel généralement entre 30 et 80 bar, et pour une application de purification de biogaz ou de captage de CO2 dans des fumées généralement entre 1 et 2 bar. [0052] La température du solvant pauvre est souvent fonction de la température du gaz à traiter et des utilités froides à disposition, elle est généralement comprise entre 20 et 60°C. [0053] Optionnellement, une étape h) de séparation par flash à moyenne pression (avantageusement conduite à une pression comprise entre 5 et 10 bar, en fonction de l'utilisation finale du gaz issu du flash moyenne pression) du solvant riche 103 dans un ballon 2 peut permettre de désorber les composés co-absorbés 106 et d'obtenir un flux de solvant riche froid 104. Dans le cas où cette étape n'existe pas, le flux de solvant riche froid 104 est identique au flux de solvant riche 103. La température du solvant riche froid 104 est avantageusement fonction de la quantité de gaz absorbé et de la température du solvant pauvre et du gaz à traiter et peut être comprise entre 40 et 80°C. [0054] Ensuite, un échange de chaleur c) entre une fraction 104A du flux de solvant riche froid 104 et le flux de solvant pauvre chaud 110 dans un échangeur 3A permet d'obtenir un flux de solvant riche réchauffé 105A et un flux de solvant pauvre refroidi 115. Le solvant riche réchauffé 105A a généralement une température comprise entre 60 et 170°C, de préférence entre 100 et 130 C; le solvant pauvre refroidi 115 a généralement une température comprise entre 45 et 90°C, de préférence entre 60 et 90°C. [0055] Dans le même temps, une étape d'échange de chaleur d) entre la fraction complé- mentaire 104B du flux de solvant riche froid et l'effluent de gaz désorbés chaud 112 correspondant au flux de gaz désorbés 111 issu de la séparation par flash de l'étape g) et au flux de composés gazeux 107 issus de la séparation par flash optionnelle de l'étape e) dans un échangeur 3B pour obtenir un flux de solvant riche réchauffé 105B (Le solvant riche réchauffé 105B a généralement une température comprise entre 60 et 170°C, de préférence entre 100 et 130 C) et un flux de gaz désorbés refroidis 113, à une température généralement comprise entre 45 et 90°C, de préférence entre 60 et 90°C. [0056] Une étape e) de séparation par flash à basse pression 4 peut optionnellement être conduite à la sortie des étapes d'intégration thermique permettant une première séparation des composés à éliminer. [0057] Dans le cas où cette étape n'existe pas, le flux de solvant riche 108 envoyé au re- bouilleur 5 est la somme des flux de solvant riche réchauffé 105A et 105B. [0058] Le procédé comprend également une étape de régénération f) du solvant riche 108 par chauffage dans un rebouilleur 5 à une température généralement comprise entre 70 et 180°C selon la pression opératoire choisie, de préférence entre 100 et 140°C, de manière très préférée entre 110 et 140°C, pour obtenir un solvant régénéré hiphasique 109 comprenant les composés à éliminer sous forme de gaz désorbés, suivie d'une étape g) de séparation par flash à basse pression 6 qui permet de séparer un flux de « solvant pauvre chaud » 110 à une température généralement comprise entre 70 et 180°C, de préférence entre 110 et 140°C, et un flux de gaz désorbés 111 à la même température généralement comprise entre 70 et 180°C, de préférence entre 110 et 140°C. Les étapes f) et g) permettent la régénération par flash chaud du solvant. [0059] Le procédé comprend également une étape h) de refroidissement final du solvant pauvre refroidi 115 pour obtenir un flux de solvant pauvre complètement refroidi 116 prêt à alimenter de nouveau l'absorbeur 1 sous forme d'un flux de solvant pauvre 117 à une température généralement comprise entre 20 et 60°C selon la température du gaz à traiter 101 et les utilités froides à disposition. De manière optionnelle, le procédé peut comprendre une étape i) de condensation finale du flux de gaz désorbés 113 issus de l'échangeur solvant riche/effluent gaz 3B visant à limiter les pertes en eau du procédé permet d'obtenir un flux 114 de composés à éliminer désorbés refroidis, généralement à une température comprise entre 20 et 60°C selon les utilités froides à disposition. [0060] Le coeur de la présente invention repose ainsi sur la mise en oeuvre d'un prélèvement d'une fraction 104B du flux de solvant riche du côté froid de l'échangeur thermique solvant riche froid / solvant pauvre chaud 3A combinée à une intégration thermique adaptée utilisant les calories des flux de gaz désorbés (107 et 111). [0061] Sans ce prélèvement d'une fraction du flux de solvant riche froid (« by-pass »), l'échangeur 3A solvant riche (froid RF, chaud RC) / solvant pauvre (chaud PC, froid PF) (Figure 4) présenterait un pincement de température côté froid : l'approche de température côté froid (notée ATf), généralement comprise entre 5 et 20°C selon les applications et les technologies d'échangeurs, serait plus faible que l'approche de température côté chaud (notée AL). Ceci s'explique simplement par le changement de phase du solvant riche s'écoulant dans la veine froide de l'échangeur (désorption des gaz absorbés et vaporisation du solvant). Le solvant pauvre s'écoulant dans la veine chaude de l'échangeur se refroidit en cédant uniquement sa chaleur sensible au solvant riche froid (pas de changement d'état). Sur la figure 4, la différence de température côté froid (An) est très inférieure à la différence de température côté chaud, sans in- 11 tégration thermique au moyen de la conduite de court-circuit (ATc, voir courbe S). La présence de la conduite de court-circuit qui envoie une fraction du solvant riche froid vers l'échangeur 3B permet de réduire ce déséquilibre entre côté froid et côté chaud (voir courbe A). [0062] En effet, le seul moyen de rééquilibrer les approches de température froide et chaude de l'échangeur solvant riche/solvant pauvre 3A est de dévier (« by-pass ») une fraction du débit de solvant froid envoyé vers ledit échangeur. Cette fraction de flux de solvant riche froid 104B peut en revanche être chauffée par les gaz désorbés chauds 111 et éventuellement 107 issus respectivement des étapes de séparation par flash 4 et 6. L'utilisation du flux 111, et éventuellement du flux 107, permet d'intégrer thermiquement le procédé. [0063] L'intégration thermique envisagée permet ainsi d'augmenter sensiblement la tem- pérature du solvant riche à la sortie des échangeurs 3A et 3B. Cette augmentation de température se traduit par une vaporisation plus importante du solvant riche et la conséquence directe est une réduction de la consommation énergétique du rebouilleur 5. Des gains substantiels sur la consommation énergétique de l'ordre de 20 à 40% peuvent être atteints selon les cas. [0064] La fraction de débit de solvant riche déviée 104B peut représenter 0,5 à 50%, de préférence de 5 à 40% du débit total de solvant riche selon les applications, le taux de charge du solvant riche (exprimé en mole de gaz acides / mole de solvant) et la technologie des échangeurs 3A et 3B. La fraction déviée est ajustée de manière à équilibrer les températures des deux flux de solvant riche 105A et 105B en sortie des échangeurs 3A et 3B. [0065] D'un point de vue technologique, les échangeurs thermiques 3A et 3B peuvent être deux échangeurs physiquement distincts ou un seul et unique échangeur avec une multitude d'alimentations et de sorties (de type échangeurs à plaques). [0066] La séparation par flash basse pression des étapes e) et g) est effectuée à une pression généralement comprise entre 0 et 9 bar, de préférence entre 1 et 4 bar. [0067] La séparation par flash moyenne pression de l'étape b) est effectuée à une pression supérieure à celle de la séparation à basse pression, à une pression généralement comprise entre 3 et 10 bar, de préférence entre 5 et 10 bar, de manière très préférée entre 5 et 7 bar. [0068] Selon un mode préféré du dispositif, les ballons de flash 4 et 6 opèrent à la même pression (aux pertes de charge près sur le circuit). La pression opératoire des ballons de flash LP 4 et 6 est avantageusement comprise entre 1 et 4 bar. La limite haute est généralement définie en fonction de la dégradation thermique du solvant utilisé. La pression opératoire du ballon de flash MP 2 est avantageusement comprise entre 5 et 10 bar [0069] La température requise dans le rebouilleur 5 est généralement comprise entre 70 et 12 180°C selon la pression opératoire. De manière avantageuse, lorsque la pression est supérieure à 1 bar, la température dans le rebouilleur est comprise entre 100 et 180°C, de préférence entre 100 et 140°C, de manière très préférée entre 110 et 140°C. [0070] La pression opératoire dans le rebouilleur 5 est généralement comprise entre 0 et 9 bar. [0071] Dans un mode de réalisation, l'étape de régénération par flash chaud peut être effectuée sous vide, c'est-à-dire que la pression opératoire de l'étape f) dans le rebouilleur 5 et la pression de la séparation par flash de l'étape g) est strictement comprise entre 0 et 1 bar. Dans ce cas, la température de chauffage dans le rebouilleur 5 peut être inférieure à 100°C, de préférence comprise entre 70 et 90°C. [0072] Dans un autre mode de réalisation, la pression opératoire dans le rebouilleur 5 peut être comprise entre 1 et 4 bar et la température dans le rebouilleur 5 est comprise entre 100 et 140°C, de préférence entre 110 et 140°C. [0073] Dans encore un autre mode de réalisation, la température et la pression étant di- rectement liées par l'équilibre thermodynamique, on peut envisager des pressions plus élevées dans les ballons de flash et le rebouilleur (pression supérieure à 4 bar, notamment comprise entre 6 et-8 bar par exemple) si le solvant est stable thermiquement ou si la dégradation du solvant est du second ordre (le remplacement plus fréquent de l'inventaire de solvant de l'installation n'est pas une contrainte économique). [0074] 11 est à noter que le coût d'investissement de l'installation selon l'invention est également limité voire réduit : - Par rapport à un schéma avec régénération par flash conventionnel (sans intégration thermique), quelques équipements supplémentaires sont à considérer (un échangeur et un ballon) - Par rapport à un schéma avec régénération par stripage à la vapeur, la colonne de régénération est remplacée par un simple ballon. Exemples [0075] Pour illustrer les avantages de l'invention en termes de consommation énergétique, un exemple est donné ci-après pour un cas d'épuration de biogaz. [0076] Le tableau 1 ci-dessous illustre les avantages de la présente invention pour l'épuration d'un biogaz en biométhane (décarbonatation) avec un solvant chimique appelé AE Amine constitué d'un mélange d'une polyamine tertiaire, d'une amine tertiaire et d'une polyamine secondaire, comprenant notamment 25% poids de PMDPTA, 11% poids de MDEA, 4% poids de pipérazine. Pour ce type d'application, une régénération poussée par stripage à la vapeur n'est pas requise étant donné la spécification sur la teneur CO., visée (généralement 2.5%vol). 13 [0077] La contrepartie d'une régénération partielle du solvant est une augmentation du débit de solvant requis pour assurer la spécification (dans le cas présent, +23% par rapport à une régénération poussée par stripage à la vapeur). Le coût d'investissement reste malgré tout limité car la colonne de stripage est remplacée par un simple ballon et les unités d'épuration de hiogaz sont de petites tailles. [0078] Le mode de régénération par flash chaud selon l'invention et l'intégration thermique associée permettent une réduction substantielle de la puissance requise au rebouilleur pour régénérer le solvant: - 44% par rapport au mode de régénération par flash chaud conventionnel - 30% par rapport au mode de régénération par stripage à la vapeur [0079] Cette réduction de consommation énergétique permet d'accroitre la productivité en hiométhane du site de méthanisation, car la réglementation impose que les besoins en chaleur du procédé d'épuration soient assurés par une autoconsommation du biogaz produit. [0080] 14 [Tableauxl] Mode régénération Stripping à la vapeur (comparatif, référence 1) Flash chaud classique (comparatif, référence 2) Selon l'invention Solvant AE-Aminc AE-Aminc AE-Aminc Débit solvant (Snie/h) exprimé en conditions standard (T= 15,6°C) 16.2 20.0 20.0 +23% +23% Alpha pauvre = taux de charge du solvant pauvre (mol gaz acides/ mol amines) 0.03 0.20 0.20 Alpha riche = taux de charge du solvant riche (mol gaz acides/mol amines) 0.46 0.55 0.55 Puissance requise au rebouilleur (l REVENDICATIONSProcédé dc traitement dc gaz par absorption chimique, physique ou hybride de composés à éliminer comprenant au moins : a) Une étape d'absorption desdits composés à éliminer dans un absorbeur 1 par mise en contact d'un flux de gaz à traiter 101 et d'un flux de solvant à une température de préférence comprise entre 20 et 60°C, dit « solvant pauvre » 117 pour obtenir un gaz traité 102 et un solvant enrichi en composés à éliminer dit « solvant riche » 103 ; 1)) Une étape de séparation optionnelle du solvant riche 103 dans un ballon de flash à moyenne pression 2 pour désorber les composés coabsorbés 106 et obtenir un solvant riche froid 104 à une température de préférence comprise entre 40 et 80°C ; c) Une étape d'échange de chaleur entre une fraction 104A du flux de solvant riche froid 104 et le flux de solvant pauvre chaud 110 dans un échangeur thermique 3A pour obtenir un flux de solvant riche réchauffé 105A, à une température de préférence comprise entre 60 et 170°C, de manière très préférée entre 100 et 130°C, et un flux de solvant pauvre refroidi 115 à une température de préférence comprise entre 45 et 90°C, de manière très préférée entre 60 et 90°C d) Une étape d'échange de chaleur entre la fi-action complémentaire 104B du flux de solvant riche froid 104 et l'effluent de gaz désorbés chaud 112 correspondant au flux de gaz désorbés 111 issu de la séparation par flash de l'étape g) et au flux de composés gazeux 107 issus de la séparation par flash optionnelle de l'étape e) dans un échangeur thermique 3B pour obtenir un flux de solvant riche réchauffé 105B à une température de préférence comprise entre 60 et 170°C, de manière très préférée entre 100 et 130°C,et un flux de gaz désorbés refroidis 113 à une température de préférence comprise entre 45 et 90°C, de manière très préférée entre 60 et 90°C e) Une étape de séparation optionnelle dans un ballon de flash à basse pression 4 des flux de solvant riche réchauffé 105A et 105B à la sortie des étapes d'intégration thermique permettant la séparation des composés gazeux 107 à une température de préférence comprise entre 60 et 170°C, de manière très préférée entre 100 et. 130°C et d'un flux de solvant riche 108, à une température de préférence comprise entre 60 et 170°C, de manière très préférée entre 100 et 130°C ; f) Une étape de régénération du solvant riche 108 par chauffage dans un 16 rebouilleur 5 à une température comprise de préférence entre 70 et 180°C pour obtenir un solvant régénéré hiphasique 109 g) Une étape de séparation dans un ballon de flash à basse pression 6 du solvant régénéré hiphasique 109 permettant de séparer un flux de solvant pauvre chaud 110 à une température de préférence comprise entre 70 et 180°C, de manière très préférée entre 110 et 140°C et un flux gazeux comprenant les composés à éliminer sous forme de gaz désorbés Ill à une température de préférence comprise entre 70 et 180°C, de manière très préférée entre 110 et 140°C. h) Un refroidissement final du solvant pauvre refroidi 115 pour obtenir un flux de solvant pauvre complètement refroidi 116 à une température de préférence comprise entre 20 et 60°C prêt à alimenter de nouveau l'absorbeur 1 sous forme d'un flux de solvant pauvre 117. [Revendication 2] Procédé selon la revendication 1 dans lequel la fraction 104A du flux de solvant riche froid envoyée dans l'échangeur thermique 3A représente entre 0,5% et 50% poids, de préférence entre 5 et 40% poids du flux total de solvant riche. [Revendication 3] Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel la sé- paration dans le ballon de flash moyenne pression de l'étape h) est effectuée à une pression supérieure à celle de la séparation dans le ballon de flash basse pression, comprise entre 3 et 10 bar, de préférence entre 5 et 10 bar, de manière très préférée entre 5 et 7 bar. [Revendication 4] Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel la sé- paration dans le ballon de flash basse pression des étapes e) et g) est effectuée à une pression comprise entre 0 et 9 bar, de préférence entre 1 et 4 bar. [Revendication 5] Procédé selon la revendication 4 dans lequel la séparation dans les ballons de flash basse pression des étapes e) et g) est effectuée à la même pression comprise entre 1 et 4 bar et la séparation dans le ballon de flash moyenne pression de l'étape b) est effectuée à une pression comprise entre 5 et 10 bar. [Revendication 6] Procédé selon la revendication 4 dans lequel le chauffage dans le re- bouilleur de l'étape f) et la séparation dans le ballon de flash basse pression de l'étape g) sont effectués à une pression strictement comprise entre 0 et 1 bar. [Revendication 7] Procédé selon la revendication 6 dans lequel la température dans le re- bouilleur est comprise entre 70 et 100°C. [Revendication 8] Procédé selon l'une des revendications 4 ou 5 dans lequel la pression 17 opératoire dans le rebouilleur est comprise entre 1 et 9 bar, de préférence entre 1 et 4 bar, et dans lequel la température dans le rebouilleur est comprise entre 100 et 140°C, de préférence entre 110 et 140°C. [Revendication 9] Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le solvant est un solvant chimique comprenant au moins une amine. [Revendication 10] Procédé selon la revendication 9 dans lequel le solvant comprend un mélange d'amines tertiaires et secondaires. [Revendication 11] Procédé selon l'une des revendications précédentes comprenant une étape i) de condensation finale du flux de gaz désorbés 113 visant à limiter les pertes en eau du procédé permettant d'obtenir un flux 114 de composés désorbés refroidis, à une température de préférence comprise entre 20 et 60°C. [Revendication 12] Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel dans l'étape d'absorption a) la pression opératoire est comprise entre 1 et 80 bar. [Revendication 13] Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le gaz à traiter est choisi parmi un hiogaz, un gaz naturel, un gaz de synthèse (syngas), ou des fumées industrielles, par exemple des fumées de centrale à charbon, d'incinérateur ou de hauts fourneaux. [Revendication 14] Installation de traitement de gaz permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes comprenant au moins : - Un absorbeur 1 permettant la mise en contact du gaz à traiter et d'un solvant dit « solvant pauvre » pour obtenir un gaz traité et solvant enrichi en composés à éliminer dit « solvant riche » - Un ballon 2 optionnel de flash à moyenne pression du solvant riche pour désorber les composés co-absorbés - Un échangeur thermique solvant riche froid / solvant pauvre chaud 3A - Un échangeur thermique solvant riche froid / effluent de gaz chaud 3B - Une conduite de court-circuit d'une fraction du solvant riche froid alimentant l'échangeur thermique solvant riche froid / solvant riche chaud 3A vers l'échangeur thermique solvant riche froid / effluent de gaz chaud 3B - Un ballon de flash à faible pression 4 optionnel à la sortie des étapes d'intégration thermique permettant le dégazage du solvant riche - Un rebouilleur 5 permettant de chauffer le solvant riche - Un ballon de flash à faible pression 6 permettant de séparer le solvant régénéré et les composés à éliminer sous forme de gaz désorbés 18 [Revendication 15] - Un condenseur final 7 optionnel des gaz désorbés visant à limiter les pertes en eau et en solvant du procédé - Un refroidisseur final 8 du solvant pauvre - Un ensemble de pompes de solvant (pauvre et/ou riche) 9 permettant la circulation du solvant. Installation selon la revendication 14 dans laquelle l'échangeur thermique 3A et l'échangeur thermique 3B sont constitués par un seul et même appareil.