CA1166596A - Procede pour regenerer une solution absorbante chargee d'un ou plusieurs composes gazeux susceptibles d'etre liberes par chauffage et/ou entraines par stripage, et installation pour sa mise en oeuvre - Google Patents
Procede pour regenerer une solution absorbante chargee d'un ou plusieurs composes gazeux susceptibles d'etre liberes par chauffage et/ou entraines par stripage, et installation pour sa mise en oeuvreInfo
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Abstract
Procédé pour régénérer une solution absorbante, par exemple une solution aqueuse d'une alcanolamine, chargée de composés acides tels que CO2 et/ou H2S, dans lequel lesdits composés sont libérés par chauffage et/ou entraînés par stripage. La solution absorbante régénérée, soutirée de la zone de régénération, subit une pluralité de détentes successives avec formation d'une phase vapeur au cours de chaque détente, et les phases vapeur ainsi formées sont recomprimées de proche en proche pour former une phase vapeur globale comprimée, qui est introduite dans la zone de régénération. Un tel procédé de régénération avec détente de la solution régénérée est utilisable dans les processus régénératifs d'épuration de gaz renfermant des composés acides et permet de réaliser une économie globale d'énergie appréciable.
Description
L'invention a pour obje-t un procede pour reyenerer une solution absorbante chargée d'un ou plusieurs composes normalement gazeux susceptibles d'être liberes par chauffage et/ou entraînes par stripage. Elle se rapporte, notamment, à la regeneration d'une solution absorbante, et en particulier d'une solution aqueuse absorbante, chargee de composes gazeux acides tels que H2S et/ou CO2, ladite solution char-gee provenant, par exemple, d'une etape d'absorption au cours de laquelle la solution absorbante, neuve ou venant d'être soumise a une regeneration, est mise en contact avec un gaz renfermant un ou plus:icurs composcs acides tels que H2S et Co2. Ulle concerne encore une installation pour la mise en oeuvre dudit procede.
L'élimination des composes acides, notamment H2S
et/ou CO2, contenus dans des gaz est generalement réalisée par lavage desdits gaz a l'aide d'une solution absorbante qui retient les composes acides par simple dissolution physi-que ou/et par dissolution après formation d'un sel ou d'un complexe, instable thermiquement, par reaction desdits composes aci.des avec un compose basique présent dans la solution absorbdnte. En pratique, le gaz a traiter, renfermant les composes acides a éliminer, est mis en contact, dans une zone d'absorption, avec la solution absorbante choisie dans des conditions de pression et de temperature telles que la solution absorban-te fixe la quasi totalite des composes acides. Le gaz epure sort en tête de la zone d'absorption et, si besoin est, il est ensuite dirige vers un laveur a soude dans lequel sont retenues les dernières traces de composes acides qu'il pouvait encore eontenir. En fond de la zone d'absorption, on soutire la solution absorbante chargée des composés acides pour la soumettre a un traitement de régénération, c'est-a-dire pour la debarrasser des 1~', ~l~;ti~9~
composes acides fixes et restaurer ainsi son pouvoir absorbant vis-a-~is desdits composés acides. Pour ef~ectuer cette regeneration, on introduit la solution absorbante à regene-rer, c'est-à-dire la solution absorbante chargee soutiree de la zone d'absorption, dans la moitie superieure d'une zone de regeneration et on maintient la solution absorbante à r~générer à l'ebullition et sous pression dans cette zone.
La chaleur necessaire au maintien de cette ebullition est fournie par rebouillage de la solution absorbante contenue dans la zone de regeneration, c'est-a-dire par echange de chaleur indirect entre une partie de la solution a regenerer se trouvant dans la moitie inferieure de la zone de regenera-tion et un fluide chaud a temperature appropriee, generale-ment de la vapeur d'eau saturee. Au cours de la regeneration, les composes acides contenus dans la solution absorbante a regenerer maintenue à l'ebullition sont liberes et strippes par les vapeurs de la solution absorbante. Lesdits composes gazeux acides sortent en tête de la zone de regeneration et sont evacues a travers un systeme condenseur qui rameme dans la zone de regeneration la phase liquide resultant de la condensation des vapeurs de la solution absorbante entraînees hors de la zone de regeneration avec les composes gazeux acides. ~n fond de la zone de régeneration, on soutire la solution absorbante regeneree chaude et recycle ladite solution regeneree vers la zone d'absorption apres avoir utilise une partie des calories de ladite solution pour rechauffer, par echange indirect de chaleur, la solu-tion a regenérer soutiree de la zone d'absorption avant sont introduction dans la zone de regeneration.
L'echange indirect de chaleur entre la solution absorbante a regenerer et la solution regeneree chaude permet bien de recuperer une partie de la chaleur sensible de cette dernière solution, toutefois l'economie d'energie resultant d'une telle recuperation est peur conséquente.
En effet, une partie importante des calories recupérées, lors dudit échange indirect de chaleur, sert a vaporiser une fraction de la solution absorbante a regenerer, qui sort directement en tête de la zone de regeneration avec les composes gazeux acides liberes lorsque la solution à
regenerer rechauffee est introduite dans la zone de regene-ration. De ce fait ladite fraction vaporisee ne participe pas au stripage des composes gazeux acides dans la zone de regeneration, mais elle necessite cependant une consommation de fluide refrigerant pour sa condensation dans le systeme condenseur a travers lequel passent les composes acides liberes. De plus, l'echange indirect de chaleur entre la solution absorbante regeneree chaude et la solution absorbante a regenerer ne permet de recuperer qu'une partie relativement faible de la chaleur sensible de la solution absorbante regeneree chaude et il est necessaire, apres cet echange de chaleur, de soumettre la solution absorbante regenérée a un refroidissement indirect subsequent au moyen d'un fluide froid comme par exemple l'eau, pour l'amener a la température appropriée pour sa mise en contact, dans la zone d'absorp-tion, avec le gaz a épurer renfermant les composés acides a eliminer. Cette etape additionnelle de refroidissement indirect conso~ne egalement une quantite appreciable de fluide de refroidissement.
Dans le brevet americain 3.823.222 concernant un proccdc dc scparation dcs gaz acidcs CO2 ct 112S contcnus dans des gaz chauds renfermant egalemen-t de la vapeur d'cau, dans lequel on lave lesdits gaz a l'aide d'une solu-tion absorbante alcaline, cn particulicr d'unc solution aqueuse de carbonate de potassium, dans une zone d'absorption 116~
pour fixer les composés acides, puis on régénère la solution absorba~te alcaline chargée des composés acides par stripage à la vapeur dans une zone de régénération dans laquelle la solution en cours de regeneration est chauffee par rebouil-lage à la vapeur d'eau, et l'on recycle la solution absorbante regénérée vers la zone d'absorption, on a propose d'ameliorer la recuperation de la chaleur sensible contenue d'une part dans les gaz chauds à epurer de leur contenu de gaz acides et d'autre part, dans la solution absorbante regeneree au niveau de la phase regeneration. Pour ce faire les gaz chauds à epurer passent tou-t d'abord en échange de chaleur indirect avec de l'eau bouillante avec production d'un premier courant de vapeur d'eau sous pression et refroidissement partiel desdits gaz. Les gaz partiellement refroidis sont alors amenes en echange de chaleur indirect avec une partie de la solution absorbante contenue dans la moitie inferieure de la zone de régeneration, avec production d'un second cou-rant de vapeur d'eau ayant une pression plus faible que celle du premier courant et nouveau refroidissement des gaz à
epurer. Les gaz ayant subi ce nouveau refroidissement sont alors diriges vers la zone d'absorption tandis que le second courant de vapeur d'eau est introduit dans la zone de régene-ration comme vapeur d'eau de s-tripage. Enfin la solution absorbante regenérée soutirée de la zone de régénération est dirigée vers une zone de détente maintenue sous une pression réduite par un éjecteur à vapeur, de manière a former une certaine quantité de vapeur d'eau sous ladite pression reduite et a refroidir partiellement la solution absorbante régeneree, ladite solution partiellement refroidie etant alors dirigee vers la zone d'absorption après un refroidissement supplementaire pour l'amener à la temperature appropriee pour sa mise en contact avec les gaz à epurer.
Le premier courant de vapeur d'eau sous pression est utilise comme vapeur d'eau motrice dans l'éjecteur à vapeur pour reduite la pression dans la zone de détente et comprimer la vapeur d'eau sous pression reduite formee dans cette zone, et le melange de vapeur d'eau motrice et de vapeur d'eau issue de la detente, qui sort de l'ejecteur a une pression voisine de la pression en fond de zone de regeneration, est introduit dans ladite zone en tant que vapeur d'eau addition-nelle de stripage.
Bien qu'il permette un recupération de chaleur ameliorée, un tel procede presente cependant certains incon-venients. Tout d'abord il s'applique a des gaz epurer, dont la temperature est relativement elevee, par exemple 150 à
200~C, ce qui ne constitue pas la majorite des cas. Ensuite l'utilisation d'un ejecteur à vapeur pour maintenir la zone de detente sous pression reduite et comprimer la vapeur d'eau formee dans cette zone de detente, necessite, pour l'entraine-ment de cet ejecteur, de faire appel à une quantite de vapeur d'eau motrice superieure à la quantite de vapeur d'eau produite au cours de la detente de la solution absorbante regéneree, ce qui oblige, dans le cas où la vapeur d'eau motrice ne peut etre produite directemen-t par refroidissemcnt du gaz à epurer, de disposer d'une source de vapeur d'eau en plus de la source de vapeur d'eau utilisee pour le rebou:illage de la solution absorbante en cours de régéneration. Enfin, la quanti-té de va~cur d'cau motrice utilisec pour faire fonctionner 1'6jec-teur doit etre éliminee en permanence de la zone de réyenera-~iOII pour rcsl)ccLer lc ~Llan cau dc la solutLon a~sorl~alltc, et cette vapeur d'eau excédentaire donne, après condensation, une eau polluée par les gaz acides, et notamment par 1l2S, dont le rejet pose des problèmes.
L'invention propose un procéde de regeneration 1~66596 d'une solution absorbante chargée d'un ou plusieurs composes normalement gazeux, notamment H2S et CO2, susceptibles d'etre liberes par rebouillage de la solution absorbante, dans lequel on realise egalement une detente de la solution ab-sorbante regeneree avec formation d'une phase vapeur que l'on reinjecte dans la zone de regeneration, ledit procede de regeneration étant d'une application générale et permettant de remedier aux inconvénients du procede anterieur precite utilisan-t une détente de la solu-tion absorbante régénérée.
Dans un processus d'epuration de gaz renfermant des composes gazeux acides comme H2S et/ou CO2 et comportant une etape d'absorption au cours de laquelle le gaz a epurer est lave par une solution absorbante retenant les composes gazeux acides, une etape de regeneration de la solution absorbante chargee des composes acides, et un recyclage de la solution absorbante régénérée vers l'étape d'absorption, la mise en oeuvre de la régénération comme le propose l'invention permet de réaliser une économie d'énergie globale qui s'avère appréciable par rapport a une mise en oeuvre de la regénera-tion realisee de manière classique ou en suivant la technique employant un ejecteur a vapeur d'eau comme enseigne par le brevet americain precité.
Le procédé suivant l'invcntion pour la régénération d'une solution absorbante chargee d'un ou plusieurs composés normalement gazeux susceptibles d'ctrc ll~cres ~ar c~lauffayc et/ou entralnés par stripage, est du type dans leyuel on injecte la solution a régenerer dans une zone de régénération, on maintient la solu-tion a regénércr dans ladite zone dans des conditions assurant une pression absolue en fond de zone supérieure a 1,2 bars, et comprise de preference entre 1,3 et 5 bars, et permettant une liberation et/ou un entraînement par stripage des composes gazeux absorbes, on evacue les composés gazeux liberes en tête de la zone de regeneration et soutire la solution regénerée en fond de ladite zone, et, à partir de ladite solution regeneree soutiree, on effectue une serie d'operations consistant a detendre cette solution regenerée avec liberation d'une phase vapeur, à former une phase vapeur recomprimee à une pression sensiblement egale à la pression en fond de zone de régenération et incluarlt ladite phase vapeur liberee, et à introduire la phase vapeur recomprimee obtenue dans la moitié inferieure de la zone de regeneration, et il se caracterise en ce qu'on effectue ladite serie d'operations à partir de la solution régéneree soutirée de telle sorte que le débi-t massique de la phase vapeur recomprimée introduite dans la moitie inferieure de la zone de regeneration soit sensiblement egal au débit massique de la phase vapeur liberee au cours de la detente de la solution regeneree soutiree de la zone de regeneration.
Pour realiser cette condition, on opere avantageu-sement en effec-tuant la detente de la solution absorbante regenerée en une pluralité d'étapes successives de detente, à savoir une étape initiale, eventuellement une ou plusieurs étapes intermédiaires, et une étapc finale, et en formant la phase vapeur recomprimee, qui est introduite dans la moitie inferieure de la zone de regeneration, par recompres-sion de proche en proche des phases vapeurs liberees au cours des etapes successives de dctente de telle sorte que la phasc vapeur liberee au cours cl'unc ctape quelconquc clc détente faisan-t sui-te à l'étape initiale de détente soit recornprimcc a une prcssion sensiblemcnt c~alc à la prcssion de la phase vapeur libérée au cours de l'etape de détente précédant immédiatement ladite étape quelconque, cette recompression etant realisée soit seulement sur la phase vapeur liberee au cours de l'etape quelconque de detente si cette derniere est l'étape finale ou sur une phase vapeur obtenue par réunion, lors de ladite recompression, de la phase vapeur libérée au cours de ladite étape quelconque de détente et d'une phase vapeur de pression sensiblement égale constituée de proche en proche par toutes les phases vapeurs libérees au cours des étapes de détente suivant l'etape quelconque de detente, et que la phase vapeur liberée au cours de l'étape initiale de detente soi-t reunie a la phase vapeur de pression sensiblement egale constituée a partir de toutes les phases vapeurs libérees au cours des étapes de détente faisant suite a l'étape initiale de détente et l'ensemble amené à une pression sensiblement égale a la pression en fond de zone de régénération, chaque recompression étant réalisée avec conservation du débit massique entre fluide recomprimé et fluide a comprimer.
En particulier la détente de la solution régénérée soutirée de la zone de régénération est effectuee en n étapes de détente successives, a savoir une étape initiale, (n-2) étapes intermédiaires, et une étape finale, n étant un nombre entier allant de 2 a 4.
Dans une forme de mise en oeuvre préferée du procédé de regélleration suivant l'invcntion, on effectue la détente de la solution régénérée, sout.i.rée de la zonc de régénération, en deux étapes, on eleve la pression de la phase vapeur l:ibérée dans l'étape finale de détente a une valeur sensiblement egale a celle de la pression de la phase vapeur libérée au cours de l'étape initiale de détente, on reunit lesdites phases de pressions sensiblement egales et comprime l'ensemble à une pression sensiblement égale a la pression en fond de la zone de régeneration pour former la phase vapeur comprimée, que l'on introduit dans la moitié
inférieure de la zone de régénération, chaque recompression -~6~
étant realisée de telle sprte que le débit massique du ~luide a comprimer soit sensiblement égal au débit massique du fluide comprimé résultant de cette recompression.
La pression de la phase vapeur liberee au cours de l'étape finale de dé~ente peur atteindre des valeurs, qui suivant les cas peuvent etre voisines de la pression atmos-phérique ou meme très inférieures a la pression atmosphé-rique. ~vantageusement on effec-tue la détente de la solution absorbante régénéree, soutiree de la zone de régéneration, de telle sorte que la pression de la phase vapeur liberee au cours de l'etape finale de detente ait une valeur allant de 0,5 a 2 bars absolus, cette pression etant bien entendu inférieure a la pression en fond de zone de regénération.
Au cours desetapes successives de détente, la chute de pression pour chaque étape de détente peut varier d'une étape de détente a l'autre ou conserver une valeur sensiblement constante.
Dans la zone de regeneration la liberation et l'entralnement par stripage des composes gazeux absorbés par la solution absorbante a régenérer peuvent etre réalisés par apport, a la solution a régénerer contenue dans ladite zone, des calories necessaires a la liberatiorl dcs composés gazeux absorbés et a la production, a partir de cette solution, d'un fluide gazeux de stripage. On peut égalemcnt libérer et striper les composes gazeux absorbes uniquement par injection d'un fluide gazeux de stripage dans la zone de régénération, ou encore en combinant un chauffage de la solution a regénérer a une injection d'un fluide gazeux de stripage.
La solution absorbante a régénérer chargee d'un ou plusieurs composés gazeux susceptibles d'être liberes par chauffage de ladite solution et/ou entralnes par stripage g 5;~~~
hors de cette solution, est en particuliPr une solution absorbante qui renferme des composes acides tels que CO2, H2S, et éventuellement COS.
Une telle solution absorbante chargee de composes acides est par exemple obtenue, lors de la purification de gaz divers, notamment gaz naturel, renfermant un ou plusieurs composes gazeux acides tels que CO2, H2S, COS, par mise en contact du gaz à epurer abec la solution absorbante clloisie en operant dans des conditions appropriees de pression et de température, par exemple sous des pressions absolues allant de 1 à 120 bars et à des temperatures de l'ordre de 30 à
.10 ~C .
La solution absorbante utilisee pour fixer les com-poses gazeux absorbables, et en particulier les composes gazeux acides tels que CO2, H2S, COS, peut être l'une quel-conque des solutions absorbantes connues dans l'art à cet effet. Cette solution absorbante peut être notamment cons-tituee par un solvant de type organique, par exemple ester phosphorique ou sulfolane, renfermant eventuellement des additifs tels que des amines. Le plus souvent, la solution absorbante consiste en une solution aqueuse d'un compose basique fixant les composes acidcs à absorber, notammen-t C~2 et H2S, sous la forme de complexes decomposables par chauffage, cette solution aqueuse basique etant par exemple une solution aqueuse de phosphate de potassium ou de carbonate de potassium, une solution aqueuse dlun aminoacide tel que glycine, et en particulier une solution aqueuse d'une a]cano-lamine primaire, secondaire, ou tertiaire telle que notamment monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, methyl-diethanolamine, di isopropanolamine.
~ n particulier la solution absorbante à regenererintroduite dans la moitie superieure de la zone de regene-ration, pro~ient d'une zone d'absorption dans laquelle un gaz, par exemple un gaz naturel, renfermant des composés absorbables, et notamment un ou plusieurs composés gazeu~
acides tels que CO2, H2S, COS, est lavé, de préférence a contre-courant, par la solution absorbante régéneree issue de l'etape finale de detente faisant suite a la regénération, ladite solution regeneree détendue etant utilisee, avant son injection dans la ~one d'absorption, pour rechauffer, par echange de chaleur indirect, la solution absorbante à
regenerer issue de la zone d'absorption avant son introduction dans la zone de regeneration.
Une installation pour la regeneration suivant l'invention d'une solution absorbante chargee d'un ou plusieurs composes normalement gazeux susceptibles d'être liberes par chauffage et/ou entraines par stripage, est du type comportant d'une part une colonne de régeneration associee à un système de chauffage et/ou d'injection d'un gaz de stripage, ladite colonne etant pourvue en outre d'un concluit de soutirage cn fond de colonne pour la solution regénerée, d'un conduit d'amenéed'une pllase vapeur comprimée debouchant dans sa moitie inferieure, d'un conduit d'amenee de la solution à
regénerer, et d'un condu.i-t d'evacuation des gaz en tête de colonne, et d'autre part un ensemble de détente de la solu-tion régénéree comportant une entree connectee au conduit de soutirage de la colonne de régeneration et une sortie pour la solution regénérée detendue cons-tituant la sortie de l'installation de regeneration pour la solution absorbante regeneree, ledit ensemble de detente produisant une phase vapeur, et un ensemble de recompression de la phase vapeur ainsi produite presentant une sortie reliee au conduit pour l'amenee de la phase vapeur comprimee de la colonne de rege-neration, et se caracterise en ce que l'ensemble de detente \
est constitue par une pluralité de chambres de détente comportant chacune une entrée et une sortie pour la solution absorbante régénérée et une sortie pour une phase v,apeur, lesdites chambres étant connectées en serie de telle sorte que l'entrée de la premiere chambre de la série soit reliée au conduit de soutirage de la colonne de regeneration, consti-tuant ainsi l'entree de l'ensemble de detente, et que l'entree de chacune des chambres suivantes soit reliée à la sortie pour la solution regeneree de la chambre immcdiatemen-t en amont, la sortie pour la solution régeneree de la chambre de detente la plus en aval de la colonne de régénération constituant la sortie de l'ensemble de detente, et que l'ensemble de recom-pression consiste en une pluralite d'etages compresseurs du type à conservation du débit massique entre fluide à compri-mer et fluide comprimé, chaque étage compresseur étant associé
à une chambre de détente, lesdits étages compresseurs étant disposés en série de telle sorte que chaque étage compresseur ait son orifice d'aspiration connecté à la sortie pour la phase vapeur de la chambre de détente correspondante et son orifice de refoulement relié à l'aspi.ration de l'étage compresseur correspondant à la chambre de detente située immédiatement en amont~ l'or:ificc dc reLoulcmcnt de l'étagc compresseur associc à la chambrc de dctcnte reliée au fond de la colonne de regénération étant connecté au conduit de la colonne de régeneration pour l'amenee de la phase vapeur comprimée, constituant ainsi la sortie de l'ensemble de recompression.
Comme indiqué préccdemmen-t, l'ensemble de détente de l'installation suivant l'invention comporte une pluralité
de chambres de détente, c'est-à-dire une chambre initiale de détente, éventuellement une ou plusieures chambres interme-diaires de detente, et une chambre finale de detente. L'en-semble de recompression associé renferme 1~ même nombre d'etages compresseurs, chaque etage compresseur pouvant comporter un ou plusieurs compresseurs. En particulier l'installation renferme n chambres de détente et n étages compresseurs associes, n ëtant un nombre entier allant de
L'élimination des composes acides, notamment H2S
et/ou CO2, contenus dans des gaz est generalement réalisée par lavage desdits gaz a l'aide d'une solution absorbante qui retient les composes acides par simple dissolution physi-que ou/et par dissolution après formation d'un sel ou d'un complexe, instable thermiquement, par reaction desdits composes aci.des avec un compose basique présent dans la solution absorbdnte. En pratique, le gaz a traiter, renfermant les composes acides a éliminer, est mis en contact, dans une zone d'absorption, avec la solution absorbante choisie dans des conditions de pression et de temperature telles que la solution absorban-te fixe la quasi totalite des composes acides. Le gaz epure sort en tête de la zone d'absorption et, si besoin est, il est ensuite dirige vers un laveur a soude dans lequel sont retenues les dernières traces de composes acides qu'il pouvait encore eontenir. En fond de la zone d'absorption, on soutire la solution absorbante chargée des composés acides pour la soumettre a un traitement de régénération, c'est-a-dire pour la debarrasser des 1~', ~l~;ti~9~
composes acides fixes et restaurer ainsi son pouvoir absorbant vis-a-~is desdits composés acides. Pour ef~ectuer cette regeneration, on introduit la solution absorbante à regene-rer, c'est-à-dire la solution absorbante chargee soutiree de la zone d'absorption, dans la moitie superieure d'une zone de regeneration et on maintient la solution absorbante à r~générer à l'ebullition et sous pression dans cette zone.
La chaleur necessaire au maintien de cette ebullition est fournie par rebouillage de la solution absorbante contenue dans la zone de regeneration, c'est-a-dire par echange de chaleur indirect entre une partie de la solution a regenerer se trouvant dans la moitie inferieure de la zone de regenera-tion et un fluide chaud a temperature appropriee, generale-ment de la vapeur d'eau saturee. Au cours de la regeneration, les composes acides contenus dans la solution absorbante a regenerer maintenue à l'ebullition sont liberes et strippes par les vapeurs de la solution absorbante. Lesdits composes gazeux acides sortent en tête de la zone de regeneration et sont evacues a travers un systeme condenseur qui rameme dans la zone de regeneration la phase liquide resultant de la condensation des vapeurs de la solution absorbante entraînees hors de la zone de regeneration avec les composes gazeux acides. ~n fond de la zone de régeneration, on soutire la solution absorbante regeneree chaude et recycle ladite solution regeneree vers la zone d'absorption apres avoir utilise une partie des calories de ladite solution pour rechauffer, par echange indirect de chaleur, la solu-tion a regenérer soutiree de la zone d'absorption avant sont introduction dans la zone de regeneration.
L'echange indirect de chaleur entre la solution absorbante a regenerer et la solution regeneree chaude permet bien de recuperer une partie de la chaleur sensible de cette dernière solution, toutefois l'economie d'energie resultant d'une telle recuperation est peur conséquente.
En effet, une partie importante des calories recupérées, lors dudit échange indirect de chaleur, sert a vaporiser une fraction de la solution absorbante a regenerer, qui sort directement en tête de la zone de regeneration avec les composes gazeux acides liberes lorsque la solution à
regenerer rechauffee est introduite dans la zone de regene-ration. De ce fait ladite fraction vaporisee ne participe pas au stripage des composes gazeux acides dans la zone de regeneration, mais elle necessite cependant une consommation de fluide refrigerant pour sa condensation dans le systeme condenseur a travers lequel passent les composes acides liberes. De plus, l'echange indirect de chaleur entre la solution absorbante regeneree chaude et la solution absorbante a regenerer ne permet de recuperer qu'une partie relativement faible de la chaleur sensible de la solution absorbante regeneree chaude et il est necessaire, apres cet echange de chaleur, de soumettre la solution absorbante regenérée a un refroidissement indirect subsequent au moyen d'un fluide froid comme par exemple l'eau, pour l'amener a la température appropriée pour sa mise en contact, dans la zone d'absorp-tion, avec le gaz a épurer renfermant les composés acides a eliminer. Cette etape additionnelle de refroidissement indirect conso~ne egalement une quantite appreciable de fluide de refroidissement.
Dans le brevet americain 3.823.222 concernant un proccdc dc scparation dcs gaz acidcs CO2 ct 112S contcnus dans des gaz chauds renfermant egalemen-t de la vapeur d'cau, dans lequel on lave lesdits gaz a l'aide d'une solu-tion absorbante alcaline, cn particulicr d'unc solution aqueuse de carbonate de potassium, dans une zone d'absorption 116~
pour fixer les composés acides, puis on régénère la solution absorba~te alcaline chargée des composés acides par stripage à la vapeur dans une zone de régénération dans laquelle la solution en cours de regeneration est chauffee par rebouil-lage à la vapeur d'eau, et l'on recycle la solution absorbante regénérée vers la zone d'absorption, on a propose d'ameliorer la recuperation de la chaleur sensible contenue d'une part dans les gaz chauds à epurer de leur contenu de gaz acides et d'autre part, dans la solution absorbante regeneree au niveau de la phase regeneration. Pour ce faire les gaz chauds à epurer passent tou-t d'abord en échange de chaleur indirect avec de l'eau bouillante avec production d'un premier courant de vapeur d'eau sous pression et refroidissement partiel desdits gaz. Les gaz partiellement refroidis sont alors amenes en echange de chaleur indirect avec une partie de la solution absorbante contenue dans la moitie inferieure de la zone de régeneration, avec production d'un second cou-rant de vapeur d'eau ayant une pression plus faible que celle du premier courant et nouveau refroidissement des gaz à
epurer. Les gaz ayant subi ce nouveau refroidissement sont alors diriges vers la zone d'absorption tandis que le second courant de vapeur d'eau est introduit dans la zone de régene-ration comme vapeur d'eau de s-tripage. Enfin la solution absorbante regenérée soutirée de la zone de régénération est dirigée vers une zone de détente maintenue sous une pression réduite par un éjecteur à vapeur, de manière a former une certaine quantité de vapeur d'eau sous ladite pression reduite et a refroidir partiellement la solution absorbante régeneree, ladite solution partiellement refroidie etant alors dirigee vers la zone d'absorption après un refroidissement supplementaire pour l'amener à la temperature appropriee pour sa mise en contact avec les gaz à epurer.
Le premier courant de vapeur d'eau sous pression est utilise comme vapeur d'eau motrice dans l'éjecteur à vapeur pour reduite la pression dans la zone de détente et comprimer la vapeur d'eau sous pression reduite formee dans cette zone, et le melange de vapeur d'eau motrice et de vapeur d'eau issue de la detente, qui sort de l'ejecteur a une pression voisine de la pression en fond de zone de regeneration, est introduit dans ladite zone en tant que vapeur d'eau addition-nelle de stripage.
Bien qu'il permette un recupération de chaleur ameliorée, un tel procede presente cependant certains incon-venients. Tout d'abord il s'applique a des gaz epurer, dont la temperature est relativement elevee, par exemple 150 à
200~C, ce qui ne constitue pas la majorite des cas. Ensuite l'utilisation d'un ejecteur à vapeur pour maintenir la zone de detente sous pression reduite et comprimer la vapeur d'eau formee dans cette zone de detente, necessite, pour l'entraine-ment de cet ejecteur, de faire appel à une quantite de vapeur d'eau motrice superieure à la quantite de vapeur d'eau produite au cours de la detente de la solution absorbante regéneree, ce qui oblige, dans le cas où la vapeur d'eau motrice ne peut etre produite directemen-t par refroidissemcnt du gaz à epurer, de disposer d'une source de vapeur d'eau en plus de la source de vapeur d'eau utilisee pour le rebou:illage de la solution absorbante en cours de régéneration. Enfin, la quanti-té de va~cur d'cau motrice utilisec pour faire fonctionner 1'6jec-teur doit etre éliminee en permanence de la zone de réyenera-~iOII pour rcsl)ccLer lc ~Llan cau dc la solutLon a~sorl~alltc, et cette vapeur d'eau excédentaire donne, après condensation, une eau polluée par les gaz acides, et notamment par 1l2S, dont le rejet pose des problèmes.
L'invention propose un procéde de regeneration 1~66596 d'une solution absorbante chargée d'un ou plusieurs composes normalement gazeux, notamment H2S et CO2, susceptibles d'etre liberes par rebouillage de la solution absorbante, dans lequel on realise egalement une detente de la solution ab-sorbante regeneree avec formation d'une phase vapeur que l'on reinjecte dans la zone de regeneration, ledit procede de regeneration étant d'une application générale et permettant de remedier aux inconvénients du procede anterieur precite utilisan-t une détente de la solu-tion absorbante régénérée.
Dans un processus d'epuration de gaz renfermant des composes gazeux acides comme H2S et/ou CO2 et comportant une etape d'absorption au cours de laquelle le gaz a epurer est lave par une solution absorbante retenant les composes gazeux acides, une etape de regeneration de la solution absorbante chargee des composes acides, et un recyclage de la solution absorbante régénérée vers l'étape d'absorption, la mise en oeuvre de la régénération comme le propose l'invention permet de réaliser une économie d'énergie globale qui s'avère appréciable par rapport a une mise en oeuvre de la regénera-tion realisee de manière classique ou en suivant la technique employant un ejecteur a vapeur d'eau comme enseigne par le brevet americain precité.
Le procédé suivant l'invcntion pour la régénération d'une solution absorbante chargee d'un ou plusieurs composés normalement gazeux susceptibles d'ctrc ll~cres ~ar c~lauffayc et/ou entralnés par stripage, est du type dans leyuel on injecte la solution a régenerer dans une zone de régénération, on maintient la solu-tion a regénércr dans ladite zone dans des conditions assurant une pression absolue en fond de zone supérieure a 1,2 bars, et comprise de preference entre 1,3 et 5 bars, et permettant une liberation et/ou un entraînement par stripage des composes gazeux absorbes, on evacue les composés gazeux liberes en tête de la zone de regeneration et soutire la solution regénerée en fond de ladite zone, et, à partir de ladite solution regeneree soutiree, on effectue une serie d'operations consistant a detendre cette solution regenerée avec liberation d'une phase vapeur, à former une phase vapeur recomprimee à une pression sensiblement egale à la pression en fond de zone de régenération et incluarlt ladite phase vapeur liberee, et à introduire la phase vapeur recomprimee obtenue dans la moitié inferieure de la zone de regeneration, et il se caracterise en ce qu'on effectue ladite serie d'operations à partir de la solution régéneree soutirée de telle sorte que le débi-t massique de la phase vapeur recomprimée introduite dans la moitie inferieure de la zone de regeneration soit sensiblement egal au débit massique de la phase vapeur liberee au cours de la detente de la solution regeneree soutiree de la zone de regeneration.
Pour realiser cette condition, on opere avantageu-sement en effec-tuant la detente de la solution absorbante regenerée en une pluralité d'étapes successives de detente, à savoir une étape initiale, eventuellement une ou plusieurs étapes intermédiaires, et une étapc finale, et en formant la phase vapeur recomprimee, qui est introduite dans la moitie inferieure de la zone de regeneration, par recompres-sion de proche en proche des phases vapeurs liberees au cours des etapes successives de dctente de telle sorte que la phasc vapeur liberee au cours cl'unc ctape quelconquc clc détente faisan-t sui-te à l'étape initiale de détente soit recornprimcc a une prcssion sensiblemcnt c~alc à la prcssion de la phase vapeur libérée au cours de l'etape de détente précédant immédiatement ladite étape quelconque, cette recompression etant realisée soit seulement sur la phase vapeur liberee au cours de l'etape quelconque de detente si cette derniere est l'étape finale ou sur une phase vapeur obtenue par réunion, lors de ladite recompression, de la phase vapeur libérée au cours de ladite étape quelconque de détente et d'une phase vapeur de pression sensiblement égale constituée de proche en proche par toutes les phases vapeurs libérees au cours des étapes de détente suivant l'etape quelconque de detente, et que la phase vapeur liberée au cours de l'étape initiale de detente soi-t reunie a la phase vapeur de pression sensiblement egale constituée a partir de toutes les phases vapeurs libérees au cours des étapes de détente faisant suite a l'étape initiale de détente et l'ensemble amené à une pression sensiblement égale a la pression en fond de zone de régénération, chaque recompression étant réalisée avec conservation du débit massique entre fluide recomprimé et fluide a comprimer.
En particulier la détente de la solution régénérée soutirée de la zone de régénération est effectuee en n étapes de détente successives, a savoir une étape initiale, (n-2) étapes intermédiaires, et une étape finale, n étant un nombre entier allant de 2 a 4.
Dans une forme de mise en oeuvre préferée du procédé de regélleration suivant l'invcntion, on effectue la détente de la solution régénérée, sout.i.rée de la zonc de régénération, en deux étapes, on eleve la pression de la phase vapeur l:ibérée dans l'étape finale de détente a une valeur sensiblement egale a celle de la pression de la phase vapeur libérée au cours de l'étape initiale de détente, on reunit lesdites phases de pressions sensiblement egales et comprime l'ensemble à une pression sensiblement égale a la pression en fond de la zone de régeneration pour former la phase vapeur comprimée, que l'on introduit dans la moitié
inférieure de la zone de régénération, chaque recompression -~6~
étant realisée de telle sprte que le débit massique du ~luide a comprimer soit sensiblement égal au débit massique du fluide comprimé résultant de cette recompression.
La pression de la phase vapeur liberee au cours de l'étape finale de dé~ente peur atteindre des valeurs, qui suivant les cas peuvent etre voisines de la pression atmos-phérique ou meme très inférieures a la pression atmosphé-rique. ~vantageusement on effec-tue la détente de la solution absorbante régénéree, soutiree de la zone de régéneration, de telle sorte que la pression de la phase vapeur liberee au cours de l'etape finale de detente ait une valeur allant de 0,5 a 2 bars absolus, cette pression etant bien entendu inférieure a la pression en fond de zone de regénération.
Au cours desetapes successives de détente, la chute de pression pour chaque étape de détente peut varier d'une étape de détente a l'autre ou conserver une valeur sensiblement constante.
Dans la zone de regeneration la liberation et l'entralnement par stripage des composes gazeux absorbés par la solution absorbante a régenérer peuvent etre réalisés par apport, a la solution a régénerer contenue dans ladite zone, des calories necessaires a la liberatiorl dcs composés gazeux absorbés et a la production, a partir de cette solution, d'un fluide gazeux de stripage. On peut égalemcnt libérer et striper les composes gazeux absorbes uniquement par injection d'un fluide gazeux de stripage dans la zone de régénération, ou encore en combinant un chauffage de la solution a regénérer a une injection d'un fluide gazeux de stripage.
La solution absorbante a régénérer chargee d'un ou plusieurs composés gazeux susceptibles d'être liberes par chauffage de ladite solution et/ou entralnes par stripage g 5;~~~
hors de cette solution, est en particuliPr une solution absorbante qui renferme des composes acides tels que CO2, H2S, et éventuellement COS.
Une telle solution absorbante chargee de composes acides est par exemple obtenue, lors de la purification de gaz divers, notamment gaz naturel, renfermant un ou plusieurs composes gazeux acides tels que CO2, H2S, COS, par mise en contact du gaz à epurer abec la solution absorbante clloisie en operant dans des conditions appropriees de pression et de température, par exemple sous des pressions absolues allant de 1 à 120 bars et à des temperatures de l'ordre de 30 à
.10 ~C .
La solution absorbante utilisee pour fixer les com-poses gazeux absorbables, et en particulier les composes gazeux acides tels que CO2, H2S, COS, peut être l'une quel-conque des solutions absorbantes connues dans l'art à cet effet. Cette solution absorbante peut être notamment cons-tituee par un solvant de type organique, par exemple ester phosphorique ou sulfolane, renfermant eventuellement des additifs tels que des amines. Le plus souvent, la solution absorbante consiste en une solution aqueuse d'un compose basique fixant les composes acidcs à absorber, notammen-t C~2 et H2S, sous la forme de complexes decomposables par chauffage, cette solution aqueuse basique etant par exemple une solution aqueuse de phosphate de potassium ou de carbonate de potassium, une solution aqueuse dlun aminoacide tel que glycine, et en particulier une solution aqueuse d'une a]cano-lamine primaire, secondaire, ou tertiaire telle que notamment monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, methyl-diethanolamine, di isopropanolamine.
~ n particulier la solution absorbante à regenererintroduite dans la moitie superieure de la zone de regene-ration, pro~ient d'une zone d'absorption dans laquelle un gaz, par exemple un gaz naturel, renfermant des composés absorbables, et notamment un ou plusieurs composés gazeu~
acides tels que CO2, H2S, COS, est lavé, de préférence a contre-courant, par la solution absorbante régéneree issue de l'etape finale de detente faisant suite a la regénération, ladite solution regeneree détendue etant utilisee, avant son injection dans la ~one d'absorption, pour rechauffer, par echange de chaleur indirect, la solution absorbante à
regenerer issue de la zone d'absorption avant son introduction dans la zone de regeneration.
Une installation pour la regeneration suivant l'invention d'une solution absorbante chargee d'un ou plusieurs composes normalement gazeux susceptibles d'être liberes par chauffage et/ou entraines par stripage, est du type comportant d'une part une colonne de régeneration associee à un système de chauffage et/ou d'injection d'un gaz de stripage, ladite colonne etant pourvue en outre d'un concluit de soutirage cn fond de colonne pour la solution regénerée, d'un conduit d'amenéed'une pllase vapeur comprimée debouchant dans sa moitie inferieure, d'un conduit d'amenee de la solution à
regénerer, et d'un condu.i-t d'evacuation des gaz en tête de colonne, et d'autre part un ensemble de détente de la solu-tion régénéree comportant une entree connectee au conduit de soutirage de la colonne de régeneration et une sortie pour la solution regénérée detendue cons-tituant la sortie de l'installation de regeneration pour la solution absorbante regeneree, ledit ensemble de detente produisant une phase vapeur, et un ensemble de recompression de la phase vapeur ainsi produite presentant une sortie reliee au conduit pour l'amenee de la phase vapeur comprimee de la colonne de rege-neration, et se caracterise en ce que l'ensemble de detente \
est constitue par une pluralité de chambres de détente comportant chacune une entrée et une sortie pour la solution absorbante régénérée et une sortie pour une phase v,apeur, lesdites chambres étant connectées en serie de telle sorte que l'entrée de la premiere chambre de la série soit reliée au conduit de soutirage de la colonne de regeneration, consti-tuant ainsi l'entree de l'ensemble de detente, et que l'entree de chacune des chambres suivantes soit reliée à la sortie pour la solution regeneree de la chambre immcdiatemen-t en amont, la sortie pour la solution régeneree de la chambre de detente la plus en aval de la colonne de régénération constituant la sortie de l'ensemble de detente, et que l'ensemble de recom-pression consiste en une pluralite d'etages compresseurs du type à conservation du débit massique entre fluide à compri-mer et fluide comprimé, chaque étage compresseur étant associé
à une chambre de détente, lesdits étages compresseurs étant disposés en série de telle sorte que chaque étage compresseur ait son orifice d'aspiration connecté à la sortie pour la phase vapeur de la chambre de détente correspondante et son orifice de refoulement relié à l'aspi.ration de l'étage compresseur correspondant à la chambre de detente située immédiatement en amont~ l'or:ificc dc reLoulcmcnt de l'étagc compresseur associc à la chambrc de dctcnte reliée au fond de la colonne de regénération étant connecté au conduit de la colonne de régeneration pour l'amenee de la phase vapeur comprimée, constituant ainsi la sortie de l'ensemble de recompression.
Comme indiqué préccdemmen-t, l'ensemble de détente de l'installation suivant l'invention comporte une pluralité
de chambres de détente, c'est-à-dire une chambre initiale de détente, éventuellement une ou plusieures chambres interme-diaires de detente, et une chambre finale de detente. L'en-semble de recompression associé renferme 1~ même nombre d'etages compresseurs, chaque etage compresseur pouvant comporter un ou plusieurs compresseurs. En particulier l'installation renferme n chambres de détente et n étages compresseurs associes, n ëtant un nombre entier allant de
2 a 4.
La plurali-te d'étages compresseurs peut être cons-tituee par des compresseurs mécaniques cntraînés de manière indépendante ou montes sur un même arbre d'entralnement, lesdits compresseurs pouvant être par exemple des compresseurs centrifuges, des compresseurs axiaux, ou encore des compres-seurs volumetriques rotatifs.
L'installation de régénération suivant l'invention peut être avantageusement substituée a l'installation de régénération classique des installations d'épuration de gaz renfermant des composés gazeux absorbables, et notamment des composés gazeux acides tels que CO2, H2S et COS, par lavage à l'aide d'une solution absorbante appropriée, lesdi-tes installations d'epuration comportant comme il est bien connu une colonne d'absorption associee a une colonne de regenera-tion. Pour ce faire l'instalLation dc regcncration suivan-t l'invention est assoc:ice à la colonne d'absorption classique de telle sorte que la sortie pour la solution absorbante regenérée detendue de la chambre de detente la plus en aval de la colonne de regeneration soit reliee, a travers l'un des deux circuits de circulation de fluide d'un echangeur indirect de chaleur, à une ou plusieurs entrees de la colonne d'absorp-tion, et que la sortie pour la solution a regenerer chargee des composes gazeux absorbes situee en fond de la colonne d'absorption soit connectee, a travers l'autre circuit de circulation de fluide dudit echangeur de chaleur, au conduit d'amenee de solution à regenerer prevu sur la colonne de regeneration.
Les colonnes d'absorption et de regeneration des installations précitees sont par exemple des colonnes à
garnissage ou des colonnes a plateaux comme il est bien connu dans l'art.
L'invention sera mieu~ comprise a la lecture de la description suivante de l'une de ses formes de mise en oeuvre illustree par la figure annexee representant schematiquement une installation d'epuration d'un gaz renfermant H2S et CO2 par lavage a l'aide d'une solution absorbante, ladite instal-lation etant équipée d'une installation de régénération suivant l'invention dans laquelle on utilise deux chambres de détente associees a deux etages compresseurs.
En se referant a la figure, l'installation d'epu-ration comporte une colonne d'absorption 1 a plateaux munie d'un conduit 2 d'evacuation pour la solution absorbante en fond de colonne, d'un conduit 3 d'amenee du gaz a epurer dans sa moitie inferieure, d'in conduit 4 d'amenee de la solution absorbante regencrec dans sa moit.ie superieure, et d'un conduit 5 d'evacua~ion du CJ.IZ el)urc. Le conduit 2 cst relie a un ballon de degazaye pourvu d'un conduit 7 d'evacua-tion des gaz et d'un conduit 8 de sort:ic dc liquide. Ce conduit 8 est relie à l'entrée de l'un des deux circuits de fluide d'un systeme echangeur indirect de chaleur 9. La sortie dudit circuit est connectee a un conduit 10 qui debouche dans la moitie superieure d'une colonne de regene-ration 11. Cette colonne de regeneration est associee, par des tubulures d'entrée 12 et de sortie 13, a une rebouilleur 14 chauffe par de la vapeur d'eau saturee circulant dans une conduite 15, et elle est munie, outre le conduit 10, d'un conduit 16 de soutirage de liquide en fond de colonne et d'un conduit 17 d'evacuation de gaz en tête de colonne. Le y~
condult 17 est connecte a un systeme condenseur comportant un condenseur 18 associe à un separateur gaz/liquide 19, ledit separateur etant muni d'une tubulure 20 d'évacuation des gaz a sa partie supérieure et d'un conduit 21 de soutirage des condensats relie a l'entree d'une pompe 22, dont la sortie est prolongee par un conduit 23 debouchant dans la colonne de regeneration 11 entre le point d'arrivee du conduit 10 et le point de depart du conduit 17. Le conduit 16 de sou-tirage est relie a l'entree d'une chambre de detente 24 (cham-bre initiale de detente) munie en tête d'un conduit 25 desortie pour les vapeurs et en fond d'un conduit 26 de sortie de liquide. Une seconde chambre de détente 27 (chambre finale de détente) a son entrée connectée au conduit 26 et possede en tëte un conduit de sortie 28 pour les vapeurs et en fond un conduit de sortie 29 pour le liquide. Un compres-seur mécanique 30, ici un compresseur axial, a son orifice d'aspiration relie au conduit 28 et son orifice de refoule-ment connecte, par un conduit 31, a l'ori~ice d'aspiration d'un autre compresseur 32 de même type. L'orifice d'asplra-tion du compresseur 32 cst rclic ctJalcment au corlduit 25tandis que l'oriEicc de rcfouLement dudit compresseur 32 est connecté par un conduit 33 au conduit 13 de sortie du rebouil-leur 14 vers la colonne de régénération 11. Le conduit 29 de sortie de la chambre finale de détente 27 est relié à l'entrée d'une pompe 34 dont la sortie se prolonge par un conduit 35 ]usqu'a l'entrée du deuxieme circuit de fluide du systeme échangeur indirect de chaleur 9. La sortie dudit circuit est connectée par un conduit 36, a travers un réfrigerant 37, a l'entree d'une zone de stockage 38. La sortie de la zone de stockage 38 est reliee, a travers la pompe 39 et le conduit 4, a la colonne d'absorption.
Cet-te installation fonctionnc de la maniere suivante:
Le gaz à épurer, par exemple un gaz naturel, renfer-mant les composés gazeux acides H2S et CO2 à éliminer, arrive dans la colonne d'absorption 1 par le conduit 3, et rencontre la solution absorbante arrivant par le conduit 4 et circulant dans la colonne d'absorption a cont:re-courant du gaz a épurer. Le gaz epuré sort en tête de la colonne d'absorption par le conduit 5 tandis qu'en fond de colonne on soutire, par le conduit 2, la solution absorbante chargée des composes acides absorbes. Cette solution absorbante chargee, qui constitue la solution absorbante a regenerer, arrive dans le ballon de degazage 6, dans lequel une frac-tion gazeuse renfermant essentiellement des hydrocarbures entralnes dans la solution absorbante se separe, ladite fraction etant evacuee par le conduit 7. La solution absor-bante chargee degazee est rechauffee et partiellement vapori-see dans le systeme echangeur de chaleur 9 et arrive par le conduit 10 dans la colonne de regeneration, par exemple colonne du type a plateaux. Dans cette colonne, la solution absorbante chargee des composes acides absorbes est maintenue a l'ébullition sous une pression superieure a la pression atmosphérique (pression en fond de colonne superieure a 1,2 bars, et de preEercnce comprise entre 1,3 et 5 bars). Les calories necessaires au maintien a l'ebullition de la solution absorbante à regenérer et à la production de la vapeur de stripage sont fournies par passage de ladite solution dans le rebouilleur 14 chauffe par la conduite 15 de vapeur saturee. Les gaz acides, qui sont liveres dans la colonne de régénération, sont stripés par la vapeur d'eau régénérée dans le rebouilleur à partie de la solution absor-bante et entralnés par le conduit 17 d'évacuation vers lesystème condenseur. Dans ce système condenseur la phase gazeuse est refroidie dans le condenseur 18 puis séparée, dans le séparateur 19, en un mélange gazeu~ constitué par les gaz. acides H2S et CO2, qui est évacué par le conduit ~0, et une phase liquide condensée (condensat~ recyclée dans la colonne de régénération, via le conduit 21, la pompe 22 et le conduit 23. La solution absorbante régénérée est souti-ree par le conduit 16 et dirigee vers la chambre initiale de detente 24. ~ans cette chambre la pression de la solution absorbante régeneree chute brusquement et il en resulte la formation d'une phase vapeur, constituée essentiellement de vapeur d'eau, et un premier refroidissement de la solution absorbante régeneree. La solution absorbante regeneree detendue dans la chambre initiale de detente 24 passe ensuite dans la chambre finale de détente 27, dans laquelle la pression de la solution absorbante subit une nouvelle diminution brusque avec comme résultat formation d'une nouvelle phase vapeur constituée essentiellement de vapeur d'eau, dont la pression est inférieure a celle de la phase vapeur formée dans la chambre initiale de détente, et un nouveau refroidissement de la solution absorbante régénérée.
La phase vapeur issue de la chambre dc détente 27 est recom-primée, par le compresseur 30, à une pression égale à celle de la phase vapeur issue de la chambre de détente 24, et les phases vapeurs de même pression, en provenance du compresseur 30 et de la chambre de détente 24, sont réunies dans le compresseur 32. Dans ce compresseur l'ensemble desdites phases vapeurs est recomprimé à la pression en fond de la colonne de régénération et la phase vapeur recomprimée résultante est ajoutée, par le conduit 33, a la vapeur d'eau générée dans le rebouilleur 14 et passant dans la colonne de régénération par le conduit 13. La solution absorbante régénérée détendue sortant de la chambre finale de détente 27, qui a perdu une quantité d'eau correspondant o à la quantite de vapeur d'eau produite dans les chambres de détente au cours des deux détentes successives et s'est refroidie partiellement au cours desdites detentes, passe, dans le systeme echangeur de chaleur 9, en echange de chaleur indirect avec la solution absorbante chargee des composes acides absorbes arrivant de la zone d'absorption par le conduit 8 et réchauffe ladite solution absorbante chargée avant que cette derniere soit introduite dans la colonne de régénération par le conduit 10. A la sortie du systeme echangeur de chaleur 9, la solution absorbante regeneree passe dans le refriyerant 37, dans lequel elle est refroidie a la temperature appropriee pour l'absorption. La solution absorbante regeneree refroidie issue du refrigerant 37 est amenee à la zone de stockage 38, d'où elle est dirigee, avec un debit approprie, vers la zone d'absorption par le conduit 4.
La vaporisation de l'eau provoquee par la detente de la solution absorbante regeneree dans les chambres de detente 24 et 27 contribue a refroidir ladite solution absorbante. De pluschacIue etape de detente consti-tue une nouvelle zone de stripage, qui augmente le nombre de plateaux theoriques de la colonne de regenération et de ce Eait permet de réduire la cluantité du gaz de stripage. En outre la vapeur d'eau recomprimee produite par les compresseurs 30 et 32, à partir de la vapeur d'eau vaporisee dans les chambres de de-tente, vient rejoindre, dans la colonne de regenération, la vapeur d'eau produite par le rebouillage de la solution absorbante à régénerer, et apporte une contribution sensible au stripage par la vapeur d'eau des gaz acides liberes. Enfin l'abaissement de la temperature de la solution absorbante regeneree, qui resulte de la vaporisation d'eau dans les chambres de detente, diminue notablement la consommation en fluide réfrigerant du refrigerant 37 et du systeme condenseur comportant le condenseur 18, ledit fluide réfrigerant étant genéralement de l'eau.
Pour completer la description precedente, on donne ci-après, a titre non limitatif, un exemple de mise en oeuvre de l'invention.
EXEMPLE:
Dans une installation analogue a celle decrite en référence a la figure annexee, on épurait un gaz naturel renfermant H2S et C02 par lavage avec une solution absorbante constituee par une solution aqueuse de diethanolamine ren-fermant en-~iron 30~ de diethanolamine en poids.
Le gaz naturel a épurer renfermait, en volume, 15~ d'H2S et 10~ de C02, le reste etant constitue par des hydrocarbures dont 69% de méthane.
Les conditions opératoires principales utilisees pour cette epuration sont donnees ci-apres:
- Absorption:
- pression............................... 78 bars - tempera-ture........................... 85~C
- debit du gaz à epurer entrant dans la colonne d'absorption........... 1.4.105Nm3/h - debit de la solution absorbante entrant dans la colonne d'absorption... 570 t/heure - l~égenération - pression en fond de colonne............ 2,5 bars - vapeur consommee par le rebouillage.... 54 t/heure - temperature de rebouillage............. 129~C
- Detente de la solution d'aminc regeneree:
- pression dans la chambre initiale de detente........... ................. 1,6 bars - pression dans la chambre finale de détente........................... 1,05 bars - Eau de réErigération consommée pour l'ensemble condenseur 18 et réfrigérant 37: 2100m3/heure A titre de comparaison on épurait le gaz naturel precite avec la même solution absorbante, en operant dans une installation differant de celle décrite sur la figure annexee par l'absence des chambres de detente et des com-presseurs, le conduit 16 de soutirage en fond de la colonnede regeneration etant alors connecte directement au système echangeur de chaleur 9, une telle installation etant une installation classique d'epuration.
Les conditions operatoires principales utilisées pour cette épuration comparative donnant la même qualite d'amine regeneree et les mêmes caracteristiques d'epuration que celles obtenues par le procede suivant l'invention, sont indiquees ci-dessous:
- Absorption-- pression............................ 78 bars - temperature......................... 85~C
- debit du gaz à épurer entrant dans la colonne d'absorption............. 1,4.105Nm3/heure - débit de la solution absorbante entrant dans la colonne d'absorp-tion................................ 570 t/heure - Régenération:
- pression en fond de colonne......... 2,5 bars - vapeur consommce par lc rebouillage......................... 75 t/heure - temperature de rebouillage.......... 129~C
-~6~6 - Eau de réfrigération consommee pour l'cnsemble condenseur 18 et réfrigérant 37: 3380m3/heure En comparant les résultats obtenus au cours de ces essals, il apparalt que la rnise en oeuvre de la régénération comme le préconise l'invention perme-t de réaliser une econo-mie de 21 t/heure (environ 30~) sur la vapeur de regénération et une économie de 1280 m3/heure (environ 38~) sur l'eau de réfrigération par rapport aux consommations correspondant a une régénération classique.
Déduction faite de l'énergie consommée par les com-presseurs, le procédé de régénération avec détente de la solution absorbante régénérée suivant l'invention permet de réaliser, pour le cas considéré, une économie d'énergie globale annuelle égale a environ 5900 tonnes d'équivalent pétrolier.
sien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de reallsation représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles a l'homme de l'art sans que l'on s'écarte de son esprit. ~insi la liaison entre l'orifice de refoulement d'un étage compresseur e-t l'aspiration de l'etage compresseur corrospondant à la chambre de détente située immédiatement en amon-t, qui a éte realisé directement dans l'installation représentée (liaison directe par le conduit 31 de l'orifice de refoulement du compresseur 30 a l'orifice d'aspiration du compresseur 32), peut se faire également a travers ladite chambre de détente en amon-t (Ie conduit 31 relie alors l'orifice de refoulement du compres-seur 30 a la chambre de détente 24, cette derniere étant reliée par le conduit 25 a l'orifice d'aspiration du com-presseur 32).
La plurali-te d'étages compresseurs peut être cons-tituee par des compresseurs mécaniques cntraînés de manière indépendante ou montes sur un même arbre d'entralnement, lesdits compresseurs pouvant être par exemple des compresseurs centrifuges, des compresseurs axiaux, ou encore des compres-seurs volumetriques rotatifs.
L'installation de régénération suivant l'invention peut être avantageusement substituée a l'installation de régénération classique des installations d'épuration de gaz renfermant des composés gazeux absorbables, et notamment des composés gazeux acides tels que CO2, H2S et COS, par lavage à l'aide d'une solution absorbante appropriée, lesdi-tes installations d'epuration comportant comme il est bien connu une colonne d'absorption associee a une colonne de regenera-tion. Pour ce faire l'instalLation dc regcncration suivan-t l'invention est assoc:ice à la colonne d'absorption classique de telle sorte que la sortie pour la solution absorbante regenérée detendue de la chambre de detente la plus en aval de la colonne de regeneration soit reliee, a travers l'un des deux circuits de circulation de fluide d'un echangeur indirect de chaleur, à une ou plusieurs entrees de la colonne d'absorp-tion, et que la sortie pour la solution a regenerer chargee des composes gazeux absorbes situee en fond de la colonne d'absorption soit connectee, a travers l'autre circuit de circulation de fluide dudit echangeur de chaleur, au conduit d'amenee de solution à regenerer prevu sur la colonne de regeneration.
Les colonnes d'absorption et de regeneration des installations précitees sont par exemple des colonnes à
garnissage ou des colonnes a plateaux comme il est bien connu dans l'art.
L'invention sera mieu~ comprise a la lecture de la description suivante de l'une de ses formes de mise en oeuvre illustree par la figure annexee representant schematiquement une installation d'epuration d'un gaz renfermant H2S et CO2 par lavage a l'aide d'une solution absorbante, ladite instal-lation etant équipée d'une installation de régénération suivant l'invention dans laquelle on utilise deux chambres de détente associees a deux etages compresseurs.
En se referant a la figure, l'installation d'epu-ration comporte une colonne d'absorption 1 a plateaux munie d'un conduit 2 d'evacuation pour la solution absorbante en fond de colonne, d'un conduit 3 d'amenee du gaz a epurer dans sa moitie inferieure, d'in conduit 4 d'amenee de la solution absorbante regencrec dans sa moit.ie superieure, et d'un conduit 5 d'evacua~ion du CJ.IZ el)urc. Le conduit 2 cst relie a un ballon de degazaye pourvu d'un conduit 7 d'evacua-tion des gaz et d'un conduit 8 de sort:ic dc liquide. Ce conduit 8 est relie à l'entrée de l'un des deux circuits de fluide d'un systeme echangeur indirect de chaleur 9. La sortie dudit circuit est connectee a un conduit 10 qui debouche dans la moitie superieure d'une colonne de regene-ration 11. Cette colonne de regeneration est associee, par des tubulures d'entrée 12 et de sortie 13, a une rebouilleur 14 chauffe par de la vapeur d'eau saturee circulant dans une conduite 15, et elle est munie, outre le conduit 10, d'un conduit 16 de soutirage de liquide en fond de colonne et d'un conduit 17 d'evacuation de gaz en tête de colonne. Le y~
condult 17 est connecte a un systeme condenseur comportant un condenseur 18 associe à un separateur gaz/liquide 19, ledit separateur etant muni d'une tubulure 20 d'évacuation des gaz a sa partie supérieure et d'un conduit 21 de soutirage des condensats relie a l'entree d'une pompe 22, dont la sortie est prolongee par un conduit 23 debouchant dans la colonne de regeneration 11 entre le point d'arrivee du conduit 10 et le point de depart du conduit 17. Le conduit 16 de sou-tirage est relie a l'entree d'une chambre de detente 24 (cham-bre initiale de detente) munie en tête d'un conduit 25 desortie pour les vapeurs et en fond d'un conduit 26 de sortie de liquide. Une seconde chambre de détente 27 (chambre finale de détente) a son entrée connectée au conduit 26 et possede en tëte un conduit de sortie 28 pour les vapeurs et en fond un conduit de sortie 29 pour le liquide. Un compres-seur mécanique 30, ici un compresseur axial, a son orifice d'aspiration relie au conduit 28 et son orifice de refoule-ment connecte, par un conduit 31, a l'ori~ice d'aspiration d'un autre compresseur 32 de même type. L'orifice d'asplra-tion du compresseur 32 cst rclic ctJalcment au corlduit 25tandis que l'oriEicc de rcfouLement dudit compresseur 32 est connecté par un conduit 33 au conduit 13 de sortie du rebouil-leur 14 vers la colonne de régénération 11. Le conduit 29 de sortie de la chambre finale de détente 27 est relié à l'entrée d'une pompe 34 dont la sortie se prolonge par un conduit 35 ]usqu'a l'entrée du deuxieme circuit de fluide du systeme échangeur indirect de chaleur 9. La sortie dudit circuit est connectée par un conduit 36, a travers un réfrigerant 37, a l'entree d'une zone de stockage 38. La sortie de la zone de stockage 38 est reliee, a travers la pompe 39 et le conduit 4, a la colonne d'absorption.
Cet-te installation fonctionnc de la maniere suivante:
Le gaz à épurer, par exemple un gaz naturel, renfer-mant les composés gazeux acides H2S et CO2 à éliminer, arrive dans la colonne d'absorption 1 par le conduit 3, et rencontre la solution absorbante arrivant par le conduit 4 et circulant dans la colonne d'absorption a cont:re-courant du gaz a épurer. Le gaz epuré sort en tête de la colonne d'absorption par le conduit 5 tandis qu'en fond de colonne on soutire, par le conduit 2, la solution absorbante chargée des composes acides absorbes. Cette solution absorbante chargee, qui constitue la solution absorbante a regenerer, arrive dans le ballon de degazage 6, dans lequel une frac-tion gazeuse renfermant essentiellement des hydrocarbures entralnes dans la solution absorbante se separe, ladite fraction etant evacuee par le conduit 7. La solution absor-bante chargee degazee est rechauffee et partiellement vapori-see dans le systeme echangeur de chaleur 9 et arrive par le conduit 10 dans la colonne de regeneration, par exemple colonne du type a plateaux. Dans cette colonne, la solution absorbante chargee des composes acides absorbes est maintenue a l'ébullition sous une pression superieure a la pression atmosphérique (pression en fond de colonne superieure a 1,2 bars, et de preEercnce comprise entre 1,3 et 5 bars). Les calories necessaires au maintien a l'ebullition de la solution absorbante à regenérer et à la production de la vapeur de stripage sont fournies par passage de ladite solution dans le rebouilleur 14 chauffe par la conduite 15 de vapeur saturee. Les gaz acides, qui sont liveres dans la colonne de régénération, sont stripés par la vapeur d'eau régénérée dans le rebouilleur à partie de la solution absor-bante et entralnés par le conduit 17 d'évacuation vers lesystème condenseur. Dans ce système condenseur la phase gazeuse est refroidie dans le condenseur 18 puis séparée, dans le séparateur 19, en un mélange gazeu~ constitué par les gaz. acides H2S et CO2, qui est évacué par le conduit ~0, et une phase liquide condensée (condensat~ recyclée dans la colonne de régénération, via le conduit 21, la pompe 22 et le conduit 23. La solution absorbante régénérée est souti-ree par le conduit 16 et dirigee vers la chambre initiale de detente 24. ~ans cette chambre la pression de la solution absorbante régeneree chute brusquement et il en resulte la formation d'une phase vapeur, constituée essentiellement de vapeur d'eau, et un premier refroidissement de la solution absorbante régeneree. La solution absorbante regeneree detendue dans la chambre initiale de detente 24 passe ensuite dans la chambre finale de détente 27, dans laquelle la pression de la solution absorbante subit une nouvelle diminution brusque avec comme résultat formation d'une nouvelle phase vapeur constituée essentiellement de vapeur d'eau, dont la pression est inférieure a celle de la phase vapeur formée dans la chambre initiale de détente, et un nouveau refroidissement de la solution absorbante régénérée.
La phase vapeur issue de la chambre dc détente 27 est recom-primée, par le compresseur 30, à une pression égale à celle de la phase vapeur issue de la chambre de détente 24, et les phases vapeurs de même pression, en provenance du compresseur 30 et de la chambre de détente 24, sont réunies dans le compresseur 32. Dans ce compresseur l'ensemble desdites phases vapeurs est recomprimé à la pression en fond de la colonne de régénération et la phase vapeur recomprimée résultante est ajoutée, par le conduit 33, a la vapeur d'eau générée dans le rebouilleur 14 et passant dans la colonne de régénération par le conduit 13. La solution absorbante régénérée détendue sortant de la chambre finale de détente 27, qui a perdu une quantité d'eau correspondant o à la quantite de vapeur d'eau produite dans les chambres de détente au cours des deux détentes successives et s'est refroidie partiellement au cours desdites detentes, passe, dans le systeme echangeur de chaleur 9, en echange de chaleur indirect avec la solution absorbante chargee des composes acides absorbes arrivant de la zone d'absorption par le conduit 8 et réchauffe ladite solution absorbante chargée avant que cette derniere soit introduite dans la colonne de régénération par le conduit 10. A la sortie du systeme echangeur de chaleur 9, la solution absorbante regeneree passe dans le refriyerant 37, dans lequel elle est refroidie a la temperature appropriee pour l'absorption. La solution absorbante regeneree refroidie issue du refrigerant 37 est amenee à la zone de stockage 38, d'où elle est dirigee, avec un debit approprie, vers la zone d'absorption par le conduit 4.
La vaporisation de l'eau provoquee par la detente de la solution absorbante regeneree dans les chambres de detente 24 et 27 contribue a refroidir ladite solution absorbante. De pluschacIue etape de detente consti-tue une nouvelle zone de stripage, qui augmente le nombre de plateaux theoriques de la colonne de regenération et de ce Eait permet de réduire la cluantité du gaz de stripage. En outre la vapeur d'eau recomprimee produite par les compresseurs 30 et 32, à partir de la vapeur d'eau vaporisee dans les chambres de de-tente, vient rejoindre, dans la colonne de regenération, la vapeur d'eau produite par le rebouillage de la solution absorbante à régénerer, et apporte une contribution sensible au stripage par la vapeur d'eau des gaz acides liberes. Enfin l'abaissement de la temperature de la solution absorbante regeneree, qui resulte de la vaporisation d'eau dans les chambres de detente, diminue notablement la consommation en fluide réfrigerant du refrigerant 37 et du systeme condenseur comportant le condenseur 18, ledit fluide réfrigerant étant genéralement de l'eau.
Pour completer la description precedente, on donne ci-après, a titre non limitatif, un exemple de mise en oeuvre de l'invention.
EXEMPLE:
Dans une installation analogue a celle decrite en référence a la figure annexee, on épurait un gaz naturel renfermant H2S et C02 par lavage avec une solution absorbante constituee par une solution aqueuse de diethanolamine ren-fermant en-~iron 30~ de diethanolamine en poids.
Le gaz naturel a épurer renfermait, en volume, 15~ d'H2S et 10~ de C02, le reste etant constitue par des hydrocarbures dont 69% de méthane.
Les conditions opératoires principales utilisees pour cette epuration sont donnees ci-apres:
- Absorption:
- pression............................... 78 bars - tempera-ture........................... 85~C
- debit du gaz à epurer entrant dans la colonne d'absorption........... 1.4.105Nm3/h - debit de la solution absorbante entrant dans la colonne d'absorption... 570 t/heure - l~égenération - pression en fond de colonne............ 2,5 bars - vapeur consommee par le rebouillage.... 54 t/heure - temperature de rebouillage............. 129~C
- Detente de la solution d'aminc regeneree:
- pression dans la chambre initiale de detente........... ................. 1,6 bars - pression dans la chambre finale de détente........................... 1,05 bars - Eau de réErigération consommée pour l'ensemble condenseur 18 et réfrigérant 37: 2100m3/heure A titre de comparaison on épurait le gaz naturel precite avec la même solution absorbante, en operant dans une installation differant de celle décrite sur la figure annexee par l'absence des chambres de detente et des com-presseurs, le conduit 16 de soutirage en fond de la colonnede regeneration etant alors connecte directement au système echangeur de chaleur 9, une telle installation etant une installation classique d'epuration.
Les conditions operatoires principales utilisées pour cette épuration comparative donnant la même qualite d'amine regeneree et les mêmes caracteristiques d'epuration que celles obtenues par le procede suivant l'invention, sont indiquees ci-dessous:
- Absorption-- pression............................ 78 bars - temperature......................... 85~C
- debit du gaz à épurer entrant dans la colonne d'absorption............. 1,4.105Nm3/heure - débit de la solution absorbante entrant dans la colonne d'absorp-tion................................ 570 t/heure - Régenération:
- pression en fond de colonne......... 2,5 bars - vapeur consommce par lc rebouillage......................... 75 t/heure - temperature de rebouillage.......... 129~C
-~6~6 - Eau de réfrigération consommee pour l'cnsemble condenseur 18 et réfrigérant 37: 3380m3/heure En comparant les résultats obtenus au cours de ces essals, il apparalt que la rnise en oeuvre de la régénération comme le préconise l'invention perme-t de réaliser une econo-mie de 21 t/heure (environ 30~) sur la vapeur de regénération et une économie de 1280 m3/heure (environ 38~) sur l'eau de réfrigération par rapport aux consommations correspondant a une régénération classique.
Déduction faite de l'énergie consommée par les com-presseurs, le procédé de régénération avec détente de la solution absorbante régénérée suivant l'invention permet de réaliser, pour le cas considéré, une économie d'énergie globale annuelle égale a environ 5900 tonnes d'équivalent pétrolier.
sien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de reallsation représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles a l'homme de l'art sans que l'on s'écarte de son esprit. ~insi la liaison entre l'orifice de refoulement d'un étage compresseur e-t l'aspiration de l'etage compresseur corrospondant à la chambre de détente située immédiatement en amon-t, qui a éte realisé directement dans l'installation représentée (liaison directe par le conduit 31 de l'orifice de refoulement du compresseur 30 a l'orifice d'aspiration du compresseur 32), peut se faire également a travers ladite chambre de détente en amon-t (Ie conduit 31 relie alors l'orifice de refoulement du compres-seur 30 a la chambre de détente 24, cette derniere étant reliée par le conduit 25 a l'orifice d'aspiration du com-presseur 32).
Claims (13)
1. Procédé pour la régénération d'une solution absorbante chargée d'un ou plusieurs composés normalement gazeux suscepti-bles d'être libérés par chauffage et/ou entraînés par stripage, dans lequel on injecte la solution à régénérer dans une zone de régénération, on maintient la solution à régénérer dans ladite zone dans des conditions assurant une pression absolue en fond de zone supérieure à 1,2 bars et permettant une libération et/ou un entraînement par stripage des composés gazeux absorbés, on évacue les composés gazeux libérés en tête de la zone de régénération et soutire la solution régénérée en fond de ladite zone, et, à partir de ladite solution régénérée soutirée, on effectue une série d'opérations consistant à
détendre cette solution régénérée avec libération d'une phase vapeur, à former une phase vapeur recomprimée à une pression sensiblement égale à la pression en fond de zone de régénération et incluant ladite phase vapeur libérée, et à introduire la phase vapeur recomprimée obtenue dans la moitié inférieure de la zone de régénération, caractérisé en ce qu'on effectue ladite série d'opérations à partir de la solution régénérée soutirée de telle sorte que le débit massique de la phase vapeur recom-primée introduite dans la moitié inférieure de la zone de régénération soit sensiblement égal au débit massique de la phase vapeur libérée au cours de la détente de la solution régénérée soutirée de la zone de régénération.
détendre cette solution régénérée avec libération d'une phase vapeur, à former une phase vapeur recomprimée à une pression sensiblement égale à la pression en fond de zone de régénération et incluant ladite phase vapeur libérée, et à introduire la phase vapeur recomprimée obtenue dans la moitié inférieure de la zone de régénération, caractérisé en ce qu'on effectue ladite série d'opérations à partir de la solution régénérée soutirée de telle sorte que le débit massique de la phase vapeur recom-primée introduite dans la moitié inférieure de la zone de régénération soit sensiblement égal au débit massique de la phase vapeur libérée au cours de la détente de la solution régénérée soutirée de la zone de régénération.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé
en ce qu'on effectue la détente de la solution absorbante régénérée en une pluralité d'étapes successives de détente, à savoir une étape initiale, éventuellement une ou plusieurs étapes intermédiaires, et une étape finale, et qu'on forme la phase vapeur recomprimée, qui est introduite dans la moitié inférieure de la zone de régénération, par recompres-sion de proche en proche des phases vapeurs libérées au cours des étapes successives de détente en opérant de telle sorte que la phase vapeur libérée au cours d'une étape quelconque de détente faisant suite à l'étape initiale de détente soit recomprimée à une pression sensiblement égale à la pression de la phase vapeur libérée au cours de l'étape de détente précédant immédiatement ladite étape quelconque, cette recompression étant réalisée soit seulement sur la phase vapeur libérée au cours de l'étape quelconque de détente si cette dernière est l'étape finale ou sur une phase vapeur obtenue par réunion, lors de ladite recompression, de la phase vapeur libérée au cours de ladite étape quel-conque de détente et d'une phase vapeur de pression sensible-ment égale constituée de proche en proche par toutes les phases vapeurs libérées au cours des étapes de détente sui-vant l'étape quelconque de détente, et que la phase vapeur libérée au cours de l'étape initiale de détente soit réunie à la phase vapeur de pression sensiblement égale constituée à partir de toutes les phases vapeurs libérées au cours des étapes de détente faisant suite à l'étape initiale de détente et l'ensemble amené à une pression sensiblement égale à la pression en fond de zone de régénération, chaque recompres-sion étant réalisée avec conservation du débit massique entre fluide recomprimé et fluide à comprimer.
en ce qu'on effectue la détente de la solution absorbante régénérée en une pluralité d'étapes successives de détente, à savoir une étape initiale, éventuellement une ou plusieurs étapes intermédiaires, et une étape finale, et qu'on forme la phase vapeur recomprimée, qui est introduite dans la moitié inférieure de la zone de régénération, par recompres-sion de proche en proche des phases vapeurs libérées au cours des étapes successives de détente en opérant de telle sorte que la phase vapeur libérée au cours d'une étape quelconque de détente faisant suite à l'étape initiale de détente soit recomprimée à une pression sensiblement égale à la pression de la phase vapeur libérée au cours de l'étape de détente précédant immédiatement ladite étape quelconque, cette recompression étant réalisée soit seulement sur la phase vapeur libérée au cours de l'étape quelconque de détente si cette dernière est l'étape finale ou sur une phase vapeur obtenue par réunion, lors de ladite recompression, de la phase vapeur libérée au cours de ladite étape quel-conque de détente et d'une phase vapeur de pression sensible-ment égale constituée de proche en proche par toutes les phases vapeurs libérées au cours des étapes de détente sui-vant l'étape quelconque de détente, et que la phase vapeur libérée au cours de l'étape initiale de détente soit réunie à la phase vapeur de pression sensiblement égale constituée à partir de toutes les phases vapeurs libérées au cours des étapes de détente faisant suite à l'étape initiale de détente et l'ensemble amené à une pression sensiblement égale à la pression en fond de zone de régénération, chaque recompres-sion étant réalisée avec conservation du débit massique entre fluide recomprimé et fluide à comprimer.
3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé
en ce qu'on effectue la détente de la solution absorbante régénérée, soutirée de la zone de régénération, en n étapes successives de détente, à savoir une étape initiale, (n-2) étapes intermédiaires, et une étape finale, n étant un nombre entier allant de 2 à 4.
en ce qu'on effectue la détente de la solution absorbante régénérée, soutirée de la zone de régénération, en n étapes successives de détente, à savoir une étape initiale, (n-2) étapes intermédiaires, et une étape finale, n étant un nombre entier allant de 2 à 4.
4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé
en ce qu'on effectue la détente de la solution absorbante régénérée, soutirée de la zone de régénération, en deux étapes, qu'on élève la pression de la phase vapeur libérée dans l'étape finale de détente à une valeur sensiblement égale à celle de la pression de la phase vapeur libérée au cours de l'étape initiale de détente, qu'on réunit lesdites phases vapeurs de pression sensiblement égales et comprime l'ensemble à une pression sensiblement égale à la pression en fond de zone de régénération pour former la phase vapeur recomprimée, que l'on introduit dans la moitié
inférieure de la zone de régénération, chaque recompression étant réalisée de telle sorte que le débit massique du fluide à comprimer et le débit massique du fluide résultant de cette recompression soient sensiblement égaux.
en ce qu'on effectue la détente de la solution absorbante régénérée, soutirée de la zone de régénération, en deux étapes, qu'on élève la pression de la phase vapeur libérée dans l'étape finale de détente à une valeur sensiblement égale à celle de la pression de la phase vapeur libérée au cours de l'étape initiale de détente, qu'on réunit lesdites phases vapeurs de pression sensiblement égales et comprime l'ensemble à une pression sensiblement égale à la pression en fond de zone de régénération pour former la phase vapeur recomprimée, que l'on introduit dans la moitié
inférieure de la zone de régénération, chaque recompression étant réalisée de telle sorte que le débit massique du fluide à comprimer et le débit massique du fluide résultant de cette recompression soient sensiblement égaux.
5. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pression absolue de la phase vapeur libérée au cours de l'étape finale de détente de la solution absorbante régénérée, a une valeur allant de 0,5 à 2 bars.
6. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la libération et l'entraînement par stripage des composés gazeux absorbés par la solution absor-bante à régénérer sont réalisés soit uniquement par injec-tion d'un fluide gazeux de stripage dans la zone de régéné-ration, soit par apport, à la solution à régénérer contenue dans ladite zone, des calories nécessaires à la libération des composés gazeux absorbés et à la production, à partir de cette solution, d'un fluide gazeux de stripage, ou encore en combinant un chauffage de la solution à régénérer à une injection d'un fluide gazeux de stripage.
7. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caracté-risé en ce que la solution absorbante à régénérer renferme H2S et/ou CO2, et éventuellement COS, comme composés gazeux susceptibles d'être libérés par chauffage de ladite solution et/ou entraînés par stripage hors de cette solution.
8. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la solution absorbante à régénérer ren-ferme H2S et/ou CO2, et éventuellement COS, comme composés gazeux susceptibles d'être libérés par chauffage de ladite solution et/ou entraînés par stripage hors de cette solution, ladite solution absorbante consistant en une solution aqueuse d'un composé basique fixant les composés gazeux acides H2S, CO2 et COS, et en particulier en un solution aqueuse d'une alcanolamine.
9. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la solution absorbante à régénérer introduite dans la zone de régénération provient d'une zone d'absorption dans laquelle un gaz à épurer renfermant des composés absorbables, et notamment un ou plusieurs composés gazeux acides tels que CO2, H2S, et COS, est lavé par la solution absorbante régénérée issue de l'étape finale de détente faisant suite à la régénération, ladite solution régénérée détendue étant utilisée, avant son injection dans la zone d'absorption, pour réchauffer, par échange indirect de chaleur, la solution absorbante à régénérer issue de la zone d'absorp-tion avant son introduction dans la zone de régénération
10. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite pression absolue est comprise entre 1,3 et 5 bars.
11. Installation pour la régénération d'une solution absorbante chargée d'un ou plusieurs composés normalement gazeux susceptibles d'être libérés par chauffage et/ou entraînés par stripage, du type comportant d'une part une colonne de régénération associée à un système de chauffage et/ou d'injection d'un gaz de stripage, ladite colonne étant pourvue en outre d'un conduit de soutirage en fond de colonne pour la solution régénérée, d'un conduit d'amenée d'une phase vapeur comprimée débouchant dans sa moitié
inférieure, d'un conduit d'amenée de la solution à régénérer, et d'un conduit d'évacuation des gaz en tête de colonne, et d'autre part un ensemble de détente de la solution régénérée comportant une entrée connectée au conduit de soutirage de la colonne de régénération et une sortie pour la solution régénérée détendue constituant la sortie de l'installation de régénération pour la solution absorbante régénérée, ledit ensemble de détente produisant une phase vapeur, et un ensemble de recompression de la phase vapeur ainsi produite présentant une sortie reliée au conduit pour l'amenée de la phase vapeur comprimée prévu sur la colonne de régénération, et se caractérisant en ce que l'ensemble de détente est constitué par une pluralité de chambres de détente comportant chacune une entrée et une sortie pour la solution absorbante régénérée et une sortie pour une phase vapeur, lesdites chambres étant connectées en série de telle sorte que l'entrée de la première chambre de la série soit reliée au conduit de soutirage de la colonne de régénération, constituant ainsi l'entrée de l'ensemble de détente, et que l'entrée de chacune des chambres suivantes soit reliés à la sortie pour la solution régénérée de la chambre immédiatement en amont, la sortie pour la solution régénérée de la chambre de détente la plus en aval de la colonne de régénération constituant la sortie de l'ensemble de détente, et que l'ensemble de recompression consiste en une pluralité d'étages compresseurs du type à conservation du débit massique entre fluide à
comprimer et fluide comprimé, chaque étage compresseur étant associé à une chambre de détente, lesdits étages compresseurs étant disposés en série de telle sorte que chaque étage compresseur ait son orifice d'aspiration con-necté à la sortie pour la phase vapeur de la chambre de détente correspondante et son orifice de refoulement relié
à l'aspiration de l'étage compresseur correspondant à la chambre de détente située immédiatement en amont, l'orifice de refoulement de l'étage compresseur associé à la chambre de détente reliée au fond de la colonne de régénération étant connecté au conduit de la colonne de régénération pour l'amenée de la phase vapeur comprimée, constituant ainsi la sortie de l'ensemble de recompression.
inférieure, d'un conduit d'amenée de la solution à régénérer, et d'un conduit d'évacuation des gaz en tête de colonne, et d'autre part un ensemble de détente de la solution régénérée comportant une entrée connectée au conduit de soutirage de la colonne de régénération et une sortie pour la solution régénérée détendue constituant la sortie de l'installation de régénération pour la solution absorbante régénérée, ledit ensemble de détente produisant une phase vapeur, et un ensemble de recompression de la phase vapeur ainsi produite présentant une sortie reliée au conduit pour l'amenée de la phase vapeur comprimée prévu sur la colonne de régénération, et se caractérisant en ce que l'ensemble de détente est constitué par une pluralité de chambres de détente comportant chacune une entrée et une sortie pour la solution absorbante régénérée et une sortie pour une phase vapeur, lesdites chambres étant connectées en série de telle sorte que l'entrée de la première chambre de la série soit reliée au conduit de soutirage de la colonne de régénération, constituant ainsi l'entrée de l'ensemble de détente, et que l'entrée de chacune des chambres suivantes soit reliés à la sortie pour la solution régénérée de la chambre immédiatement en amont, la sortie pour la solution régénérée de la chambre de détente la plus en aval de la colonne de régénération constituant la sortie de l'ensemble de détente, et que l'ensemble de recompression consiste en une pluralité d'étages compresseurs du type à conservation du débit massique entre fluide à
comprimer et fluide comprimé, chaque étage compresseur étant associé à une chambre de détente, lesdits étages compresseurs étant disposés en série de telle sorte que chaque étage compresseur ait son orifice d'aspiration con-necté à la sortie pour la phase vapeur de la chambre de détente correspondante et son orifice de refoulement relié
à l'aspiration de l'étage compresseur correspondant à la chambre de détente située immédiatement en amont, l'orifice de refoulement de l'étage compresseur associé à la chambre de détente reliée au fond de la colonne de régénération étant connecté au conduit de la colonne de régénération pour l'amenée de la phase vapeur comprimée, constituant ainsi la sortie de l'ensemble de recompression.
12. Installation suivant la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle renferme n chambres de détente et n étages compresseurs associés, n étant un nombre entier allant de 2 à 4.
13. Installation suivant la revendication 11 ou 12, caractérisée en ce qu'elle est associée à une colonne d'absorption, connue en soi, de telle sorte que la sortie pour la solution absorbante régénérée détendue de la chambre de détente la plus en aval de la colonne de régénération soit reliée, à travers l'un des deux circuits de circulation de fluide d'un échangeur indirect de chaleur, à une ou plusieurs entrées de la colonne d'absorption et que la sortie pour la solution chargée des composés gazeux absorbés située en fond de la colonne d'absorption soit connectée, à travers l'autre circuit de circulation de fluide dudit échangeur de chaleur, au conduit d'amenée de solution à
régénérer prévu sur la colonne de régénération.
régénérer prévu sur la colonne de régénération.
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