INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un procédé de séparation d’une espèce chimique sous forme gazeuse mélangé dans un réseau de gaz, qui comporte : - une étape d’entrée d’un mélange gazeux, ladite conduite d’entrée comportant un débitmètre pour capter le débit du mélange gazeux entrant, - une étape de sortie d’un premier mélange gazeux enrichi en espèce chimique sous forme gazeuse, - une étape de sortie d’un deuxième mélange gazeux appauvri en espèce chimique sous forme gazeuse, ladite deuxième conduite comportant un capteur d’un taux représentatif de la concentration en espèce chimique, - une étape de séparation par perméation membranaire par au moins deux modules de séparation par perméation membranaire montés en parallèle, chaque dit module étant configuré pour produire un rétentat et un perméat, chaque dit module étant connecté à la conduite générale d’entrée par un connecteur comportant une vanne, et à chaque conduite de sortie, le perméat s’évacuant par la première sortie et le rétentat s’évacuant par la deuxième sortie et - une étape de détermination d’un nombre de vannes en position ouverte en fonction du débit du mélange gazeux et du taux représentatif de la concentration en espèce chimique et - une étape d’actionnement de tout ou partie des vannes en fonction du nombre déterminé.
Les buts, avantages et caractéristiques particulières du procédé objet de la présente invention étant similaires à ceux du dispositif objet de l’invention, ils ne sont pas rappelés ici.
Le premier problème est celui dit de « protection des usages sensibles à la présence d’hydrogène ». Pour y répondre, il est nécessaire d’appauvrir en hydrogène le mélange d’alimentation jusqu’à un niveau de concentration non préjudiciable aux usages ne le tolérant pas. En général, la teneur maximale en hydrogène tolérée est de l’ordre de 2% pour les usages « légèrement » sensibles et peut atteindre 1% voire 0,5% pour les usages les plus sensibles.
Le second problème est celui dit de « récupération et d’épuration du dihydrogène ». Pour y répondre, il faut récupérer l’hydrogène dilué dans le mélange d’alimentation et de le concentrer jusqu’à des valeurs supérieures à 80%, voire jusqu’à des valeurs d’ultra-pureté pour des applications en pile à combustible.
Ces opérations de séparation gazeuse peuvent être réalisées par de nombreuses familles de technologies, mais les plus efficaces, et notamment celles présentant le meilleur ratio performances sur coûts, sont vraisemblablement les technologies de perméation gazeuse de nature polymérique ou encore appelée « perméation membranaire ». Il s’agit de membranes permettant la perméation préférentielle de certaines molécules par rapport à d’autres : les molécules présentant les meilleures perméances sont enrichies au niveau du flux transmembranaire, appelé « perméat » et appauvri au niveau du flux qui longe la membrane sans la traverser, appelé « rétentat ».
Un module membranaire comporte une alimentation et deux sorties : un flux transmembranaire (le perméat) enrichi en composés les plus perméables et un flux retenu (le rétentat) alors appauvri en ces composés.
Aujourd’hui, ces problèmes de séparation du dihydrogène du gaz naturel n’ont pas lieu d’être, car le marché associé n’est pas prêt. Il n’existe que très peu d’applications nécessitant la séparation d’hydrogène d’un gaz à la composition proche du gaz naturel.
Les applications les plus proches concernent la récupération de l’hélium du gaz naturel sur les têtes de puits de forage ainsi que l’épuration du dihydrogène en sortie d’unités de reformage du méthane à la vapeur, mais ces applications n’utilisent pas de procédé de séparation par perméation.
La récupération de l’hélium sur les têtes de puits est réalisée par cryogénie : en effet, le gaz naturel « brut » contient également de l’azote qu’il est nécessaire d’éliminer par cryogénie : cette méthode est la plus efficace pour les débits considérés. Une fois le méthane et l’azote condensés, un gaz riche en hélium est obtenu et purifié par PSA (pour « Pressure Swing Adsorption » ou Séparation par Pressurisation Alternée). Le recours aux procédés membranaires n’est pas intéressant ici en raison des débits considérés, très importants, qui justifient les investissements colossaux des usines cryogéniques.
La séparation du dihydrogène d’un gaz de synthèse, est réalisée par des technologies de type PSA, car ces technologies sont compétitives pour des teneurs en hydrogène supérieures à 60 – 70% directement compatibles avec les procédés de reformages du gaz naturel. Une unité PSA ne serait, par ailleurs, pas du tout compétitive pour des teneurs en hydrogène inférieures à 40% avec des rendements de récupération qui seraient particulièrement dégradés.
La situation est d’autant plus complexe lorsqu’il s’agit de satisfaire à la fois les deux problématiques au sein de la même installation : c’est-à-dire de fournir un flux suffisamment appauvrit en hydrogène pour une application sensible à sa présence tout en fournissant un flux enrichit en hydrogène pour une autre application nécessitant de l’H2 enrichit.
Mais un unique étage de séparation par perméation ne permet généralement pas d’obtenir un bon compromis entre un rendement de récupération acceptable et un taux d’enrichissement élevé.
À cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un dispositif de séparation d’une espèce chimique sous forme gazeuse mélangé dans un réseau de gaz, caractérisé en ce qu’il comporte : - une conduite générale d’entrée du mélange gazeux, ladite conduite d’entrée comportant un débitmètre pour capter le débit du mélange gazeux entrant, - une première conduite de sortie d’un premier mélange gazeux enrichi en espèce chimique sous forme gazeuse, - une deuxième conduite de sortie d’un deuxième mélange gazeux appauvri en espèce chimique sous forme gazeuse, ladite deuxième conduite comportant un capteur d’un taux représentatif de la concentration en espèce chimique, - au moins deux modules de séparation par perméation membranaire montés en parallèle, chaque dit module étant configuré pour produire un rétentat et un perméat, chaque dit module étant connecté à la conduite générale d’entrée par un connecteur comportant une vanne, et à chaque conduite de sortie, le perméat s’évacuant par la première conduite de sortie et le rétentat s’évacuant par la deuxième conduite de sortie et - un automate de commande de chaque vanne configuré pour déterminer un nombre de vannes en position ouverte en fonction du débit du mélange gazeux et du taux représentatif de la concentration en espèce chimique et pour commander l’actionnement de tout ou partie des vannes en fonction du nombre déterminé.
Grâce à ces dispositions, la différence de pression entre l’entrée de chaque module et les sorties peuvent être sensiblement constante, si bien que le dispositif fournit un rétentat à teneur en premier gaz constante au cours du temps, quelle que soit la consommation instantanée en sortie, mais également quelles que soient les fluctuations de la composition du mélange en entrée du dispositif de séparation.
Des modélisations ont montré que l’ajustement de la surface membranaire, c’est-à-dire du nombre de modules de séparation en fonctionnement simultané, constitue la meilleure variable d’ajustement permettant de réaliser cette régulation.
Le dispositif objet de l’invention fournit un flux suffisamment appauvri en premier gaz pour une application sensible à sa présence tout en fournissant un flux enrichi en premier gaz pour une autre application nécessitant du premier gaz enrichi.
Dans des modes de réalisation, l’espère chimique sous forme gazeuse est du dihydrogène et le réseau de gaz est un réseau de gaz naturel.
Selon un troisième aspect, la présente invention vise un programme d’ordinateur comportant un ensemble d'instructions qui, quand exécutées par un ordinateur, réalise les étapes du procédé objet de la présente invention.
Les buts, avantages et caractéristiques particulières du programme d’ordinateur objet de la présente invention étant similaires à ceux du dispositif objet de l’invention, ils ne sont pas rappelés ici.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de l’invention ressortiront de la description non limitative qui suit d’au moins un mode de réalisation particulier du dispositif et du procédé objets de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels :
représente, schématiquement, un premier mode de réalisation particulier du dispositif objet de l’invention,
représente, schématiquement et sous forme d’un logigramme, une succession d’étapes particulière du procédé objet de l’invention.
représente, la courbe de la concentration en dihydrogène du gaz issu de la deuxième sortie, en fonction de la pression du gaz en première sortie et d’un facteur de charge, lorsque le mélange gazeux en entrée est composé de dihydrogène et de gaz naturel,
représente, la courbe du ratio entre le débit du gaz issu de la deuxième sortie et du mélange gazeux entrant, en fonction de la pression du gaz en première sortie et d’un facteur de charge, lorsque le mélange gazeux en entrée est composé de dihydrogène et de gaz naturel,
représente, la courbe de la concentration en dihydrogène du gaz issu de la première sortie, en fonction de la pression du gaz en première sortie et d’un facteur de charge, lorsque le mélange gazeux en entrée est composé de dihydrogène et de gaz naturel,
représente, sous forme de courbe schématique, un séquencement de l’ouverture ou de la fermeture de vannes en fonction du temps.
représente, schématiquement, un troisième mode de réalisation particulier du dispositif objet de la présente invention,
représente, schématiquement, un quatrième mode de réalisation particulier du dispositif objet de la présente invention,
représente, schématiquement, les proportions et quantités de gaz circulant dans le quatrième mode de réalisation représenté en et
représente, schématiquement et sous forme de logigramme, une succession d’étapes particulière du procédé objet de la présente invention.
On note dès à présent que les figures 1, 2, et 7 à 9 ne sont pas à l’échelle.
On note que dans le cas de la séparation d’un mélange d’hydrogène et de gaz naturel par perméation membranaire, l’hydrogène est enrichi au perméat et appauvri de façon complémentaire au niveau du rétentat.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation, le manchon 192 et le guide 200, en combinaison, amortissent la vitesse d’actionnement de l’outil de fond de trou 100 dans la direction 123a, la direction 123b ou les deux, assurant ainsi un actionnement correct de l’outil de fond de trou 100 sans endommager l’outil de fond de trou 100 ou d’autres systèmes/dispositifs associés à l’outil de fond de trou 100.
Bien que décrite comme étant formée extérieurement dans le manchon 192, la fente hélicoïdale 195 peut à la place être formée intérieurement dans le manchon 192 ; dans de tels modes de réalisation, plutôt que d’être relié ou autrement associé de manière fonctionnelle à la paroi externe 146 de l’outil de fond de trou 100, le composant fixe 212 de l’ensemble palier 210 est relié ou autrement associé de manière fonctionnelle à la paroi interne 130 de l’outil de fond de trou 100, de sorte que la goupille 215 du composant rotatif 211 s’étende radialement vers l’intérieur dans la fente hélicoïdale 195 formée intérieurement dans le manchon 192.
En référence à la , dans un mode de réalisation, l’amortisseur 115 est ou comporte un manchon 220 ayant une fente telle que, par exemple, une fente en J 225 formée dans celui-ci, et un guide 230 adapté pour s’engager dans la fente en J 225. La fente en J 225 comporte une partie droite 231a, une partie de transition 231b et une partie hélicoïdale 231c. La partie hélicoïdale 231c de la fente en J 225 définit un angle d’attaque 235. Le manchon 220 s’étend dans l’espace interne 120b (représenté aux figures 2A, 2B et 3) de l’outil de fond de trou 100 et définit des parties d’extrémités opposées 236a et 236b. La partie d’extrémité 236b du manchon 220 est reliée à l’accessoire 121 (représenté aux figures 2A et 2B) de l’ensemble d’actionnement 110 de sorte que, lorsque l’accessoire 121 se déplace dans la direction 123a, le manchon 220 se déplace également dans la direction 123a et, lorsque l’accessoire 121 se déplace dans la direction 123b, le manchon 220 se déplace également dans la direction 123b. La fente en J 225 est formée extérieurement dans le manchon 220. Le guide 230 est sensiblement identique au guide 200 et ne sera donc pas décrit plus en détail ; plus particulièrement, le guide 230 comporte un ou des article(s)/composant(s) sensiblement identique(s) à un ou des article(s)/composant(s) correspondant(s) du guide 200, le(s)quel(s) article(s)/composant(s) sensiblement identique(s) ont la même référence numérique. La goupille 215 du guide 230 s’étend dans la fente en J 225 du manchon 220 et est conçue pour rouler le long de celle-ci.
En fonctionnement, lorsque l’accessoire 121 (et donc le manchon 220) est déplacé dans la direction 123a, la goupille 215 roule le long de la partie droite 231a de la fente en J 225, de sorte que le composant rotatif 211 de l’ensemble palier 210 ne tourne pas par rapport au composant fixe 212, via le composant de palier 213, et la vitesse d’actionnement de l’outil de fond de trou 100 dans la direction 123a n’est pas ralentie. La partie de transition 231b de la fente en J 225 relie la partie droite 231a à la partie hélicoïdale 231c, définissant un angle d’attaque 237. À mesure que la goupille 215 se rapproche de la partie d’extrémité 236a du manchon 220, la goupille 215 sort de la partie droite 231a de la fente en J 225 et passe à travers la partie de transition 231b, dans la partie hélicoïdale 231c. L’angle d’attaque 237 de la partie de transition 231b ralentit la vitesse d’actionnement de l’outil de fond de trou dans la direction 123a, au moins lorsque la goupille 215 s’étend dans la partie de transition 231b, provoquant la rotation du composant rotatif 211 de l’ensemble palier 210 par rapport au composant fixe 212, via le composant de palier 213. L’angle d’attaque 237 de la partie de transition 231b peut être adapté pour différentes applications afin de fournir différentes quantités de « ralentissement » lorsque l’outil de fond de trou 100 est actionné dans la direction 123a et que la goupille 215 s’étend dans la partie de transition 231b de la fente en J 225. Une fois que la goupille 215 entre dans la partie hélicoïdale 231c de la fente en J 225, l’accessoire 121 (et donc le manchon 220) peut être déplacé dans la direction 123b, amenant la goupille 215 à rouler le long de la partie hélicoïdale 231c de la fente en J 225 dans la direction opposée. À mesure que la goupille 215 roule le long de la partie hélicoïdale 231c de la fente en J 225 dans la direction opposée, le composant rotatif 211 de l’ensemble palier 210 tourne par rapport au composant fixe 212, via le composant de palier 213, ralentissant la vitesse d’actionnement de l’outil de fond de trou 100 dans la direction 123b, au moins jusqu’à ce que la goupille 215 entre de nouveau dans la partie droite 231a de la fente en J 225 à une intersection 240 entre la partie hélicoïdale 231c et la partie droite 231a, moment auquel la vitesse d’actionnement de l’outil de fond de trou 100 dans la direction 123b n’est plus ralentie. L’angle d’attaque 235 de la partie hélicoïdale 231c de la fente en J 225 peut être adapté pour différentes applications afin de fournir différentes quantités de « ralentissement » lorsque l’outil de fond de trou est actionné dans la direction 123b et que la goupille 215 s’étend dans la partie hélicoïdale 231c de la fente J 225.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation, le manchon 220 et le guide 230, en combinaison, amortissent la vitesse d’actionnement de l’outil de fond de trou 100 dans la direction 123a, la direction 123b, ou les deux, assurant ainsi un actionnement correct de l’outil de fond de trou 100 sans endommager l’outil de fond de trou 100 ou d’autres systèmes/dispositifs associés à l’outil de fond de trou 100.
Bien que décrite comme étant formée extérieurement dans le manchon 220, la fente en J 225 peut à la place être formée intérieurement dans le manchon 220 ; dans de tels modes de réalisation, plutôt que d’être relié ou autrement associé de manière fonctionnelle à la paroi externe 146 de l’outil de fond de trou 100, le composant fixe 212 de l’ensemble palier 210 est relié ou autrement associé de manière fonctionnelle à la paroi interne 130 de l’outil de fond de trou 100, de sorte que la goupille 215 du composant rotatif 211 s’étende radialement vers l’intérieur dans la fente en J 225 formée intérieurement dans le manchon 220.
Un procédé a également été décrit. Le procédé comporte généralement : l’actionnement, à l’aide d’un actionneur d’un outil de fond de trou, d’un premier accessoire dans une première direction ; l’actionnement, à l’aide d’un dispositif de sollicitation de l’outil de fond de trou, du premier accessoire dans une seconde direction, opposée à la première direction ; et le ralentissement, à l’aide d’un amortisseur de l’outil de fond de trou, d’une vitesse d’actionnement du premier accessoire dans la première direction, la seconde direction ou les deux. Dans un ou plusieurs modes de réalisation, l’actionnement du premier accessoire dans la première direction actionne également un second accessoire d’un dispositif de régulation de débit (« FCD ») de l’outil de fond de trou, auquel le premier accessoire est relié, dans la première direction, plaçant un organe d’écoulement du FCD, auquel le second accessoire est relié, dans une première configuration ; et l’actionnement du premier accessoire dans la seconde direction actionne également le second accessoire du FCD dans la seconde direction, plaçant l’organe d’écoulement dans une seconde configuration. Dans un ou plusieurs modes de réalisation, la première configuration dans laquelle l’organe d’écoulement est placé lorsque le second accessoire est actionné dans la première direction est ou comporte une configuration ouverte dans laquelle l’organe d’écoulement permet un écoulement de fluide à travers l’outil de fond de trou ; et la seconde configuration dans laquelle l’organe d’écoulement est placé lorsque le second accessoire est actionné dans la seconde direction est ou comporte une configuration fermée dans laquelle l’organe d’écoulement empêche, ou au moins réduit, un écoulement de fluide à travers l’outil de fond de trou.
Un appareil a également été décrit. L’appareil comporte généralement : un accessoire ; un actionneur adapté pour actionner l’accessoire dans une première direction ; un dispositif de sollicitation adapté pour actionner l’accessoire dans une seconde direction, opposée à la première direction ; et un amortisseur adapté pour ralentir une vitesse d’actionnement de l’accessoire dans la première direction, la seconde direction ou les deux. Dans un ou plusieurs modes de réalisation, l’amortisseur est ou comporte un joint à labyrinthe. Dans un ou plusieurs modes de réalisation, l’amortisseur est ou comporte un ensemble de tige de guidage, l’ensemble de tige de guidage comportant une tige de guidage et : un orifice ; ou un organe de décompression intégré. Dans un ou plusieurs modes de réalisation, l’ensemble de tige de guidage comporte : la tige de guidage ; l’organe de décompression intégré ; et une soupape de décharge miniature secondaire. Dans un ou plusieurs modes de réalisation, l’amortisseur est ou comporte un manchon ayant une fente et formée dans celui-ci, et un guide adapté pour s’engager dans la fente. Dans un ou plusieurs modes de réalisation, au moins une partie de la fente est hélicoïdale. Dans un ou plusieurs modes de réalisation, la fente est ou comporte une fente en J.
Il est entendu que des variations peuvent être apportées à ce qui précède sans s’écarter de l’étendue de la présente divulgation.
Dans plusieurs modes de réalisation, les éléments et les enseignements des divers modes de réalisation peuvent être combinés en totalité ou en partie dans certains (ou la totalité) des modes de réalisation. De plus, un ou plusieurs des éléments et des enseignements des divers modes de réalisation peuvent être omis, au moins en partie, et/ou combinés, au moins en partie, avec un ou plusieurs des autres éléments et enseignements des divers modes de réalisation.
Toutes les références spatiales, telles que, par exemple, « supérieur(e) », « inférieur(e) », « au-dessus », « en dessous », « entre », « bas », « vertical(e) », « horizontal(e) », « angulaire », « vers le haut », « vers le bas », « d’un côté à l’autre », « de gauche à droite », « de droite à gauche », « de haut en bas », « de bas en haut », « haut », « bas », « ascendant », « descendant », etc., sont uniquement à des fins d’illustration et ne limitent pas l’orientation ou l’emplacement spécifique de la structure décrite ci-dessus.
Dans plusieurs modes de réalisation, alors que différentes étapes, processus et procédures sont décrits comme apparaissant comme des actes distincts, une ou plusieurs des étapes, un ou plusieurs des processus et/ou une ou plusieurs des procédures peuvent également être exécutés dans des ordres différents, simultanément et/ou séquentiellement. Dans plusieurs modes de réalisation, les étapes, processus et/ou procédures peuvent être fusionnés en une ou plusieurs étapes, processus et/ou procédures.
Dans plusieurs modes de réalisation, une ou plusieurs des étapes opérationnelles de chaque mode de réalisation peut/peuvent être omise(s). En outre, dans certains cas, certains articles de la présente divulgation peuvent être employés sans une utilisation correspondante des autres articles. En outre, un ou plusieurs des modes de réalisation et/ou une ou plusieurs des variantes décrits ci-dessus peuvent être combinés en totalité ou en partie avec l’un(e) quelconque ou plusieurs des autres modes de réalisation et/ou variantes décrits ci-dessus.
Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits en détail ci-dessus, les modes de réalisation décrits sont uniquement illustratifs et ne sont pas limitatifs, et l’homme du métier appréciera facilement que plusieurs autres modifications, changements et/ou substitutions sont possibles dans les modes de réalisation sans s’écarter matériellement des nouveaux enseignements et avantages de la présente divulgation. Par conséquent, toutes ces modifications, tous ces changements et/ou toutes ces substitutions sont destiné(e)s à être inclus(es) dans l’étendue de cette divulgation telle que définie dans les revendications suivantes. Dans les revendications, toutes les clauses moyen-plus-fonction sont destinées à couvrir les structures décrites ici comme exécutant la fonction citée et non seulement les équivalents structurels, mais également les structures équivalentes. En outre, le demandeur a expressément l’intention de ne pas invoquer l’article 35 U.S.C § 112(f) pour toute limitation de l’une quelconque des revendications ici, à l’exception de celles dans lesquelles la revendication utilise expressément le mot « moyen » avec une fonction associée.
Procédé d’exploitation d’un site d’extraction à ciel ouvert L’invention concerne en général l’exploitation d’un site d’extraction à ciel ouvert, tel qu’une mine à ciel ouvert ou une carrière à ciel ouvert.
Avantageusement, la quantité totale du ou des composé (poly)carbodiimide va de 0,01 à 30% en poids, de préférence de 0,1 à 25% en poids, plus préférentiellement de 0,2 à 20% en poids, mieux de 1 à 12% en poids par rapport au poids total de la composition de coloration selon l’invention.
Protéine La composition de coloration selon l’invention comprend en outre au moins une protéine.
Ladite protéine peut être d’origine animale ou végétale, hydrolysée ou non hydrolysée.