INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
En fonction de la teneur en composés chlorés dans la charge initiale à traiter, un flux contenant un composé azoté telle qu’une amine, par exemple la monoéthanolamine, la diéthanolamine et/ou la monodiéthanolamine peut être injecté en amont de l’étape d’hydrogénation sélective du prétraitement a0) et/ou en amont de l’étape a) d’hydrogénation et/ou entre l’étape a) d’hydrogénation et l’étape b) d’hydrotraitement et/ou entre l’étape g) d’hydrocraquage et l’étape c) de séparation, de préférence en amont de l’étape a) d’hydrogénation afin d’assurer une quantité suffisante en ions ammonium pour combiner les ions chlorure formés lors de l’étape d’hydrotraitement, permettant ainsi de limiter la formation d’acide chlorhydrique et ainsi de limiter la corrosion en aval de la section de séparation.
Selon une variante, ladite phase gazeuse contenant le NH 3 issue de l’étape e) peut également être utilisée en tant que composé azoté.
Avantageusement, l’étape c) de séparation comprend une injection d’une solution aqueuse, de préférence une injection d’eau, dans l’effluent hydrotraité issu de l’étape b), ou l’effluent hydrocraqué issu de l’étape g) optionnelle, en amont de la section de lavage/séparation, de manière à dissoudre au moins en partie des sels de chlorure d’ammonium et/ou de l’acide chlorhydrique et améliorer ainsi l’élimination des impuretés chlorées et réduire les risques de bouchages dus à une accumulation des sels de chlorure d’ammonium.
Les segments durs et mous sont réticulés avec une polyamine (par exemple, une diamine). Les groupes amine réagissent avec les groupes isocyanate du segment dur (par exemple, le prépolymère) et le segment mou (par exemple, le prépolymère) formant les liaisons urée de la polyurée.
La phase molle peut être formée à partir d'un segment mou ayant une ou plusieurs espèces aliphatiques exemptes de fluor (par exemple, un monomère, un dimère, un trimère ou un oligomère supérieur) et au moins une espèce fluorée (par exemple, un monomère ou une macromolécule tel qu’un oligomère) ayant chacun deux groupes terminaux réactifs. Les espèces fluorées peuvent avoir une longueur d'au moins 6, d’au moins 8, jusqu'à 20, ou 16 atomes de carbone. Par exemple, l'espèce fluorée peut inclure une macromolécule (par exemple, un oligomère) d'un oxyde d'alkylène fluoré et d'un oxyde d'alkylène non fluoré. Les groupes polymères aliphatiques exempts de fluor sont liés aux groupes terminaux réactifs d'au moins une espèce fluorée. La liaison peut être une liaison contenant de l'azote. Des exemples de liaisons contenant de l'azote incluent les groupes urée et uréthane. Les groupes polymères aliphatiques exempts de fluor ont une extrémité attachée à au moins une liaison contenant de l'azote d'espèce fluorée. Un groupe isocyanate peut coiffer les extrémités réactives des groupes polymères aliphatiques exempts de fluor. Typiquement, les espèces polymères aliphatiques exemptes de fluor qui réagissent peuvent avoir une masse moléculaire moyenne en nombre de 200 à 7500, ou de 250 à 5000, par exemple, telle que mesurée par chromatographie par perméation de gel (GPC) ou spécifiée dans la documentation du produit. A des fins de clarté, la masse moléculaire moyenne en nombre de l'extrémité des groupes polymères aliphatiques exempts de fluor n'inclut aucun des éléments suivants : les groupes terminaux isocyanates, les liaisons contenant de l'azote ou l’agent de durcissement à base d’amine. Le segment mou forme une phase molle dans la matrice de polyurée. Le groupe polymère aliphatique sans fluor peut être un éther de polytétraméthylène qui se lie avec l'espèce fluorée. L'espèce fluorée peut comprendre au moins un éther fluoré. Les espèces fluorées peuvent comprendre le produit de réaction d'oxyde d'éthylène fluoré, d'oxyméthylène fluoré et d'oxyde d'éthylène. Le rapport atomique des groupes éther fluorés tels que l'oxyde d'éthylène fluoré et l'oxyméthylène fluoré à l'oxyde d'éthylène peut être inférieur à 3.
La phase dure peut être formée à partir d'un segment dur contenant un diisocyanate exempt de groupe fluor et d'un agent de durcissement contenant une amine. Le segment dur peut inclure un groupe urée formé à partir du groupe isocyanate coiffant les extrémités externes des groupes polymères aliphatiques exempts de fluor ayant réagi avec un agent de durcissement contenant une amine. Les segments durs peuvent s'agglomérer en une phase dure dans la phase molle. Cette morphologie fournit une phase riche en fluor (qui peut améliorer les interactions avec l'oxyde de cérium) et une phase dure pour renforcer la phase molle afin d'améliorer l'intégrité des aspérités de polissage pour une durée de vie et une stabilité améliorées du tampon lors du polissage de plusieurs galettes. Le segment dur (par exemple la partie isocyanate ou urée) et le segment mou peuvent former un prépolymère avant la réaction de ce prépolymère avec l'agent de durcissement contenant une amine pour former la matrice de polyurée. La présence de fragments contenant du fluor dans le segment mou augmente la température de transition vitreuse (Tg) du segment mou de la phase molle. Cette augmentation inattendue de la température de transition vitreuse augmente la stabilité thermique du polymère.
A la surface supérieure du polymère dans l'air, un enrichissement des composants du segment mou fluoré peut se produire pendant le polissage. Cette génération in situ et continue de phase riche en fluor à la surface améliore encore l'impact bénéfique d'une quantité mineure de fluoropolymère. À des concentrations relativement faibles de segments mous fluorés (par exemple, inférieures à 20 % en masse de la teneur totale en segments mous), la quantité d'espèces fluorées est insuffisante pour empêcher le réarrangement du dipôle moléculaire de l'eau lorsque le polymère est ensuite exposé à l'eau, en particulier sous cisaillement. Il en résulte un comportement de mouillage complexe lorsque la goutte est exposée au cisaillement. Plus spécifiquement, on pense que la surface de l'eau se réarrange, donnant lieu à une interaction accrue de l'eau avec les parties hydrophiles du polymère. Il en résulte une réduction de l'angle de contact sortant de la gouttelette et une augmentation correspondante de l'énergie de surface pendant le polissage. Le résultat est que, sous cisaillement, le tampon de polissage décrit ici peut être encore plus hydrophile que son analogue sans fluor.
Les polyurées utilisées dans la couche de polissage des tampons de polissage décrits ici sont des copolymères à blocs. Un prépolymère uréthane terminé par un isocyanate qui peut être utilisé dans la formation de la couche de polissage du tampon de polissage mécano-chimique décrit ici peut comprendre : un produit de réaction d'ingrédients, comprenant : un isocyanate polyfonctionnel et un mélange de prépolymères contenant deux composants ou plus, dont l'un est fluoré.
L'isocyanate est polyfonctionnel, par exemple un diisocyanate. Parmi les diisocyanates, on peut citer le 2,4 - diisocyanate de toluène ; le 2,6 - diisocyanate de toluène ; le 4,4' diisocyanate de diphénylméthane ; le 1,5 - diisocyanate de naphtalène ; le diisocyanate de toluidine ; le diisocyanate de para - phénylène ; le diisocyanate de xylylène ; le diisocyanate d'isophorone ; le diisocyanate d'hexaméthylène ; le diisocyanate de 4,4' - dicyclohexylméthane ; le diisocyanate de cyclohexane ; et leurs mélanges. Le diisocyanate peut être le diisocyanate de toluène.
Les groupes de polymères aliphatiques exempts de fluor peuvent résulter de la réaction à partir du groupe constitué par les diols, les polyols, les polyols diols, leurs copolymères et leurs mélanges. Par exemple, il est possible de faire réagir les groupes de polymères aliphatiques exempts de fluor avec un diisocyanate, puis de lier les espèces fluorées au diisocyanate. Un polyol prépolymère peut être choisi dans le groupe constitué par les polyols de polyéther (par exemple, des polyakylèneglycols où l'alkylène comprend 2 à 5 atomes de carbone, tels que le poly(oxytétraméthylène) glycol, le poly(oxypropylène) glycol, le poly(oxyéthylène) glycol ; les polyols de polycarbonate ; les polyols de polyester ; les polyols de polycaprolactone ; leurs mélanges ; les mélanges d'un ou de plusieurs de ces polyols avec un ou plusieurs polyols de faible masse moléculaire choisis dans le groupe constitué par l'éthylène glycol ; 1,2-propylène glycol ; 1,3-propylène glycol ; 1,2-butanediol ; 1,3-butanediol ; 2-méthyl 1,3-propanediol ; 1,4-butanediol ; néopentyl glycol ; 1,5-pentanediol ; 3-méthyl-1,5-pentanediol ; 1,6-hexanediol ; diéthylène glycol ; dipropylène glycol ; et, tripropylène glycol. Le polyol prépolymère peut être du polytétraméthylène éther glycol (PTMEG), des polypropylènes éthers glycols (PPG), des polyéthylènes éthers glycols (PEG) ou des mélanges de ceux-ci, éventuellement mélangés à un ou plusieurs polyols de faible masse moléculaire tels que l'éthylène glycol ; 1,2-propylène glycol ; 1,3-propylène glycol ; 1,2-butanediol ; 1,3-butanediol ; 2-méthyl-1,3-propanediol ; 1,4-butanediol ; néopentyl glycol ; 1,5-pentanediol ; 3-méthyl-1,5-pentanediol ; 1,6-hexanediol ; diéthylène glycol ; dipropylène glycol ; et tripropylène glycol. Le polyol prépolymère peut être principalement (par exemple, ≥90 % en masse) de l'éther de polytétraméthylène. Le polyol fluoré peut être fabriqué à partir de n'importe lequel des polyols non fluorés cités ci-dessus, le fluor étant ajouté par remplacement. Cela crée une variation minimale dans les propriétés mécaniques finales.
Le prépolymère uréthane à terminaison isocyanate peut avoir une concentration d'isocyanate non réagi (NCO) de 8,5 à 9,5 % en masse. Parmi les exemples de prépolymères d'uréthane terminés par un isocyanate disponibles dans le commerce, on peut citer les prépolymères Imuthane™ (disponibles auprès de COIM USA, Inc, tels que PET-80A, PET-85A, PET-90A, PET-93A, PET-95A, PET-60D, PET-70D, PET-75D) ; Adiprene™ prepolymers (disponibles auprès de Chemtura, tels que LF-800A, LF-900A, LF-910A, LF-930A, LF-931A, LF-939A, LF-950A, LF-952A, LF-600D, LF-601D, LF-650D, LF-667, LF-700D, LF-750D, LF-751D, LF-752D, LF-753D et L325) ; Prépolymères Andur™ (disponibles auprès d'Anderson Development Company, tels que 70APLF, 80APLF, 85APLF, 90APLF, 95APLF, 60DPLF, 70APLF, 75APLF).
Le prépolymère uréthane à terminaison isocyanate peut être un prépolymère uréthane à terminaison isocyanate libre ayant une teneur en monomère de diisocyanate de toluène (TDI) libre inférieure à 0,1 % en masse.
Les inventeurs ont découvert que le choix de l'agent de durcissement utilisé dans la formation de la couche de polissage peut permettre la formation de cristallinité dans la phase dure et peut augmenter la température de fusion, Tf. En particulier, un agent de durcissement qui comprend un agent de durcissement de la formule I : (Formule I)
où, R 1 , R 2 et R 3 sont choisis parmi un atome d’hydrogène, un halogène (de préférence le fluor ou le chlore, de préférence encore le chlore) et des groupes alkyle de 1 à 3 atomes de carbone, de préférence 2 atomes de carbone, à la condition qu'au moins un des R 1 , R 2 et R 3 , de préférence de R 1 et R 2 soit un groupe alkyle de 1 à 3 atomes de carbone, de préférence 2 atomes de carbone, et à condition qu'il n'y ait pas plus d'un halogène par cycle aromatique.
Par exemple, l'agent de durcissement peut être le Bis(4-amino-2-chloro-3,5-diéthylphényl)méthane ("MCDEA").
L'agent de durcissement de formule I, par exemple le MCDEA, peut être utilisé dans des quantités allant de 30, 40, 45 à 100, 95, 90 ou 80 mol% par rapport à la quantité totale d'agent de durcissement pour obtenir la stabilité thermique souhaitée.
Outre l'agent de durcissement de formule I, par exemple le MCDEA, l'agent de durcissement peut comprendre une ou plusieurs amines aromatiques polyfonctionnelles supplémentaires. Des exemples de telles amines aromatiques polyfonctionnelles supplémentaires sont la diéthyltoluène-diamine (DETDA) ; la 3,5-diméthylthio-2,4-toluène-diamine et ses isomères ; la 3,5-diéthyltoluène-2,4-diamine et ses isomères (par exemple, la 3,5-diéthyltoluène-2,4-diamine et ses isomères) ; la 3,5-diéthyltoluène-2,6-diamine) ; le 4,4'-bis-(sec-butylamino) diphénylméthane ; le 1,4-bis-(sec-butylamino)-benzène, 4,4'-méthylène-bis-(2-chloroaniline) polytétraméthylèneoxyde-di-p-aminobenzoate ; le N,N-dialkyl diamino diphényl méthane ; la p,p'-méthylène dianiline (MDA) ; la m-phénylènediamine (MPDA) ; la 4,4'-méthylène-bis(2-chloroaniline) (MBOCA) ; la 4,4'-méthylène-bis-(2,6-diéthylaniline) (MDEA) ; la 4,4'-méthylène-bis-(2,3-dichloroaniline) (MDCA) ; le 4,4'-diamino-3,3'-diéthyl-5,5'-diméthyl diphénylméthane, 2,2',3,3-tétrachloro diamino diphénylméthane ; le triméthylène glycol di-p-aminobenzoate ; et leurs mélanges.
Les tampons de polissage divulgués ici peuvent être fabriqués par des méthodes comprenant les étapes suivantes : on fournit le prépolymère d'uréthane à terminaison isocyanate ; on fournit séparément le composant durcissant ; et on combine le prépolymère d'uréthane à terminaison isocyanate et le composant durcissant pour former une combinaison ; on laisse la combinaison réagir pour former un produit ; on forme une couche de polissage à partir du produit, par exemple en taillant le produit pour former une couche de polissage d'une épaisseur désirée et en rainurant la couche de polissage, par exemple en l'usinant et en formant le tampon de polissage mécano-chimique avec la couche de polissage.
La couche de polissage du tampon de polissage mécano-chimique présenté ici peut en outre contenir une pluralité de microéléments. Les microéléments peuvent être dispersés uniformément dans la couche de polissage ou peuvent être dispersés selon un gradient du haut vers le bas de la couche de polissage. Les microéléments peuvent être, par exemple, des bulles de gaz piégées, des matériaux polymères à cœur creux, des matériaux polymères à cœur creux remplis de liquide, des matériaux solubles dans l'eau et un matériau en phase insoluble (par exemple, de l'huile minérale). Plus particulièrement, la pluralité de microéléments peut être sélectionnée parmi les bulles de gaz piégées et les matériaux polymères à noyau creux uniformément répartis dans la couche de polissage. La pluralité de microéléments peut avoir un diamètre moyen en poids inférieur à 150 µm, ou égal ou inférieur à 50 µm ; et d’au moins 1 ou au moins 10 µm. Par exemple, la pluralité de microéléments peut être constituée de microballons polymères dont les parois sont constituées de polyacrylonitrile ou d'un copolymère de chlorure de vinylidène et de polyacrylonitrile (par exemple, les microsphères Expancel™ d'Akzo Nobel). La pluralité de microéléments qui assurent la porosité peut être incorporée dans la couche de polissage pour obtenir de 0 à 50 % en volume de porosité ou de 10 à 35 % en volume de porosité. Le pourcentage de porosité en volume peut être déterminé en divisant la différence entre la densité d'une couche de polissage non remplie et la densité de la couche de polissage contenant des microéléments par la densité de la couche de polissage non remplie.
Le polymère ou l’oligomère selon la présente invention formant ledit au moins anti-oxydant selon l’invention peut notamment être préparé selon le procédé décrit dans la demande de brevet FR 2010199 déposée par la société Demanderesse, à savoir dans un réacteur en continu. L’homme du métier est à même d’ajuster les quantités de diphénylamine et de phényl α-naphtylamine à introduire dans le réacteur en fonction notamment de la structure souhaitée de l’oligomère ou du polymère à synthétiser et des caractéristiques thermiques recherchées. Le polymère ou l’oligomère selon la présente invention formant ledit au moins anti-oxydant selon l’invention peut notamment également être préparé selon le procédé décrit dans le document WO 2008/022028.
En particulier, l’oligomère et/ou le polymère comprenant au moins un motif de répétition diphénylamine de formule (I) et éventuellement au moins un motif de répétition phényl α-naphtylamine de formule (II) présente une valeur QSAR pour la mesure de chacune des toxicité suivantes : la neurotoxicité (QSAR neurotoxique), la reprotoxicité (QSAR reprotoxique), la mutagénicité (QSAR mutagène) et le caractère carcinogène (QSAR carcinogène), correspondant à une valeur seuil statistique (%) soustrait d’un delta d’au moins 30%, ladite valeur seuil statistique étant déterminée, pour chacune desdites toxicité, par la modélisation QSAR (relation structure-activité quantitative) (de l’anglais « Quantitative Structure Activity Relationship ») selon la méthode décrite ci-après dans la partie expérimentale,
Selon un mode de réalisation, la valeur seuil statistique (QSAR neurotoxique) en pourcentage est typiquement de 55%.
Selon un autre mode de réalisation, la valeur seuil statistique (QSAR reprotoxique) en pourcentage est typiquement de 90%.
Selon un autre mode de réalisation, la valeur seuil statistique (QSAR mutagène) en pourcentage est typiquement de 58%.
L’étape c) de séparation est avantageusement opérée à une température comprise entre 20 et 450°C, préférentiellement entre 100 et 440°C, de manière préférée entre 200 et 420°C. Il est important d’opérer dans cette gamme de température (et donc de ne pas trop refroidir l’effluent hydrotraité) au risque de bouchage dans les lignes dû à la précipitation des sels de chlorure d’ammonium. Avantageusement, l’étape c) de séparation est opérée à une pression proche de celle mise en œuvre dans les étapes a) et/ou b), de préférence entre 1,0 et 10,0 MPa, de manière à faciliter le recyclage d’hydrogène.
L'étape de séparation peut avantageusement être mise en œuvre par toute méthode connue de l'homme du métier telle que par exemple la combinaison d’un ou plusieurs séparateur(s) (ballon(s)), et/ou une ou plusieurs colonne(s) de stripage, ce ou ces séparateur(s) (ballon(s)) et/ou colonnes pouvant optionnellement être alimenté(s) par un gaz de stripage, par exemple un flux de gaz riche en hydrogène. La section de lavage/séparation de l’étape c) peut au moins en partie être réalisée dans des équipements de lavage et de séparation communs ou distincts.
Dans un mode de réalisation éventuel de l’invention, l’étape c) de séparation comprend l’injection d’une solution aqueuse dans l’effluent hydrotraité issu de l’étape b), suivi de la section de lavage/séparation comprenant avantageusement une phase de séparation permettant d’obtenir au moins un premier effluent aqueux chargé en sels d’ammonium, un effluent hydrocarboné liquide lavé et un effluent gazeux partiellement lavé. Ledit premier effluent aqueux chargé en sels d’ammonium et l’effluent hydrocarboné liquide lavé peuvent ensuite être séparés dans un ballon décanteur afin d’obtenir ledit effluent hydrocarboné et ledit premier effluent aqueux. Ledit effluent gazeux partiellement lavé peut parallèlement être introduit dans une colonne de lavage où il circule à contrecourant d’un flux aqueux, de préférence de même nature que la solution aqueuse injectée dans l’effluent hydrotraité, ce qui permet d’éliminer au moins en partie, de préférence en totalité, l’acide chlorhydrique contenu dans l’effluent gazeux partiellement lavé et d’obtenir ainsi ledit effluent gazeux, comprenant de préférence essentiellement de l’hydrogène, et un flux aqueux acide. Ledit premier effluent aqueux issu du ballon décanteur peut éventuellement être mélangé avec ledit flux aqueux acide, et être utilisé, éventuellement en mélange avec ledit flux aqueux acide dans un circuit de recyclage d’eau pour alimenter l’étape c) de séparation en ladite solution aqueuse en amont de la section de lavage/séparation et/ou en ledit flux aqueux dans la colonne de lavage. Ledit circuit de recyclage d’eau peut comporter un appoint d’eau et/ou d’une solution basique et/ou une purge permettant d’évacuer les sels dissous.
Dans un autre mode de réalisation éventuel de l’invention, l’étape c) de séparation peut comprendre avantageusement une section de lavage/séparation à « haute pression » qui opère à une pression proche de la pression de l’étape a) d’hydrogénation et/ou de l’étape b) d’hydrotraitement et/ou de l’étape g) d’hydrocraquage optionnelle, de préférence entre 1,0 et 10,0 MPa, afin de faciliter le recyclage d’hydrogène. Cette éventuelle section « haute pression » de l’étape c) peut être complétée par une section « basse pression », afin d’obtenir un effluent hydrocarboné dépourvu d’une partie des gaz dissous à haute pression et destinée à être traitée directement dans un procédé de vapocraquage ou optionnellement être envoyée dans l’étape f) de fractionnement.
Variante étape c) de séparation en deux étapes Dans un mode de réalisation éventuel de l’invention, l’étape c) de séparation comprend les étapes suivantes :
c1) une étape de séparation, alimentée par l’effluent hydrotraité issu de l’étape b), ladite étape étant opérée à une température comprise entre 200 et 450°C et à une pression sensiblement identique à la pression de l’étape b) pour obtenir au moins un effluent gazeux et un effluent liquide dont une partie peut être recyclée en amont de l’étape a) et/ou de l’étape b), c2) une étape de séparation, alimentée par l’effluent gazeux issu de l’étape c1) et une autre partie de l’effluent liquide issu de l’étape c1) et une solution aqueuse, ladite étape étant opérée à une température comprise entre 20 et inférieure à 200°C, et à une pression sensiblement identique ou inférieure à la pression de l’étape b), pour obtenir au moins un effluent gazeux, un premier effluent aqueux et un effluent hydrocarboné.
Etape c1) Selon l’invention, le procédé de traitement peut comprendre une étape c1) de séparation, alimentée par l’effluent hydrotraité issu de l’étape b), ladite étape étant opérée à une température comprise entre 200 et 450°C et à une pression sensiblement identique à la pression de l’étape b) pour obtenir au moins un effluent gazeux et un effluent liquide dont une partie peut être recyclée en amont de l’étape a) et/ou de l’étape b).
L’étape de séparation c1) est une étape de séparation dite haute pression ou moyenne pression à haute température, aussi connue de l’homme du métier sous le nom HHPS (pour « Hot High Pressure Separator » selon la terminologie anglo-saxonne). Ainsi, cette étape c1) met en œuvre de préférence un séparateur dit « chaud à haute pression », la pression étant sensiblement égale à la pression opératoire de l’étape b). On entend par « pression sensiblement égale la pression de l’étape b) » la pression de l’étape b) avec une différence de pression comprise entre 0 et 1 MPa, de préférence comprise entre 0,005 et 0,3 MPa, et de manière particulièrement préférée comprise entre 0,01 et 0,2 MPa par rapport à la pression de l’étape b). De préférence, la pression de l’étape c1) est la pression de l’étape b) diminuée des pertes de charges.
Cette étape c1) de séparation peut avantageusement être mise en œuvre par toute méthode connue de l'homme du métier telle que par exemple la combinaison d’un ou plusieurs séparateur(s) (ballon(s)), et/ou une ou plusieurs colonne(s) de stripage, ce ou ces séparateur(s) (ballon(s)) et/ou colonnes pouvant optionnellement être alimenté(s) par un gaz de stripage, par exemple un flux de gaz riche en hydrogène. De préférence, l’étape c) est mise en œuvre avec un seul séparateur (ballon).