FR2803285A1

FR2803285A1 - Procede de reduction de nitrates presents dans un effluent aqueux acide par hydrogenation catalytique

Info

Publication number: FR2803285A1
Application number: FR9916753A
Authority: FR
Inventors: Aline Seigneurin; Cecile Rosier; Philippe Marion
Original assignee: Rhodia Chimie SAS
Current assignee: Vencorex France SAS
Priority date: 1999-12-30
Filing date: 1999-12-30
Publication date: 2001-07-06
Anticipated expiration: 2019-12-30
Also published as: FR2803285B1; AU3182201A; WO2001053217A3; WO2001053217A2

Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de réduction en azote et/ ou en ammoniac, de nitrates présents dans un effluent acide aqueux, mettant en oeuvre une réaction d'hydrogénation en présence d'un catalyseur hétérogène, l'effluent présentant les caractéristiques suivantes :. la teneur en nitrates est comprise entre 0, 05 et 20 % en poids de l'effluent,. la teneur globale en acide est d'au plus 20 % en poids de l'effluent,. l'effluent est neutralisé avant la réaction, de telle sorte que le pH du milieu réactionnel à la fin de la réaction, si elle est conduite en discontinu, ou durant la réaction, si elle est conduite en continu, est supérieur ou égal à 3.

Description

PROCEDE DE REDUCTION DE NITRATES PRESENTS DANS UN EFFLUENT AQUEUX ACIDE PAR HYDROGENATION CATALYTIQUE La présente invention a pour objet la réduction de nitrates présents en quantités relativement importantes, dans des effluents aqueux acides, par hydrogénation catalytique en présence d'un catalyseur hétérogène.

La réduction de la teneur en azote élémentaire, et particulièrement en nitrates, présent dans les rejets industriels, est une préoccupation récente mais très forte, et les mesures légales concernant les rejets aqueux des industries sont de plus en plus draconiennes en ce qui concerne ces polluants. Ainsi, en France, selon la quantité d'effluent rejetée, la teneur en azote élémentaire globale dans cét effluent ne doit pas dépasser 30 ppm (soit environ 120 ppm exprimé en équivalent nitrate) ou bien encore la teneur en azote élémentaire doit être diminuée de 80 %.

Parmi les procédés envisageables dans le but de limiter la teneur en nitrates dans les effluents, on peut citer les traitement biologiques, la distillation couplée à une incinération, l'absorption, etc. Cependant, l'intérêt économique de ces procédés, à la fois en termes d'investissement et de coût de fonctionnement, est relativement limité.

La présente invention a pour objet de proposer un procédé de réduction de nitrates contenus dans des effluents acides aqueux qui soit efficace et sélectif, en ce sens qu'il permette de réduire les nitrates en azote et/ou en ammoniac.

De plus, un autre objet de l'invention est de proposer un procédé qui puisse être développé à l'échelle industrielle à un coût plus compétitif que les procédés conventionnels.

Ces buts et d'autres sont atteints par la présente invention qui a donc pour objet un procédé de réduction en azote et/ou en ammoniac, de nitrates présents dans un effluent acide aqueux, mettant en ceuvre une réaction d'hydrogénation en présence d'un catalyseur hétérogène comprenant au moins un métal dopé ou non, le procédé selon l'invention étant mis en oeuvre avec un effluent présentant les caractéristiques suivantes la teneur en nitrates est comprise entre 0,05 et 20 % en poids de l'effluent, la teneur globale en acide est d'au plus 20 % en poids de l'effluent, l'effluent est neutralisé avant la réaction, de telle sorte que le pH du milieu réactionnel à la fin de la réaction, si elle est conduite en discontinu, ou durant la réaction, si elle est conduite en continu, est supérieur ou égal à 3.

On a constaté que dans de telles conditions de traitement, le procédé selon l'invention permet d'atteindre soit une sélectivité en azote d'au moins 40 %, voire d'au moins 80 %, soit une sélectivité en ammoniac qui peut être aussi élevée que 95 %, voire 99 %. Ces valeurs de sélectivités satisfont aux conditions légales indiquées auparavant.

Ces résultats n'étaient en aucun cas prévisibles a priori. En effet, le type d'effluents traités selon l'invention est très acide, et dans de telles conditions, l'homme du métier se serait nécessairement attendu à avoir une sélectivité non négligeable en hydroxylamine. Et la présence de ce composé dans l'effluent une fois traité, n'apporte aucune amélioration au problème de la teneur maximale acceptable en azote élémentaire dans les rejets aqueux. En effet, l'apparition de ce composé dans l'effluent ne fait que déplacer la difficulté sur un composé, certes différent des nitrates, mais dont la nature et la teneur dans les effluents font que ces derniers ne satisfont toujours pas les conditions pesant sur les rejets industriels aqueux. Or, de manière inattendue, le procédé selon l'invention permet d'éviter l'apparition d'un tel composé.

De plus, le procédé selon l'invention atteint un niveau de productivité qui rend son développement à l'échelle industrielle très attractif.

En outre, le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre pour un grand nombre d'effluents contenant, entre autres composés, des nitrates en quantité importante. Ainsi, il est tout à fait approprié de traiter des effluents issus des procédés de nitration de composés aromatiques ou non, des effluents issus de réaction d'oxydation de composés organiques par l'acide nitrique. On pourrait tout aussi bien envisager de traiter des effluents issus de l'extraction de terres-rares, comme ceux issus d'exploitations agricoles.

Mais d'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description et des exemples qui vont suivre.

Ainsi que cela a été indiqué auparavant, le procédé selon l'invention consiste en une hydrogénation catalytique d'un effluent acide aqueux, mettant en oeuvre une réaction d'hydrogénation en présence d'un catalyseur hétérogène comprenant au moins un métal dopé ou non, dans lequel la teneur en nitrates est comprise entre 0,05 et 20 % en poids de l'effluent, et la teneur globale en acide est d'au plus 20 % en poids de l'effluent.

"Nitrates", au sens de la présente invention, signifie nitrates minéraux solubles en milieu aqueux. En effet, le contre-ion des nitrates n'est pas une molécule organique. Plus particulièrement, les nitrates présents dans les effluents à traiter sont des nitrates de métal alcalin, alcalino-terreux ou d'ammonium, de préférence de métal alcalin ou d'ammonium. Le terme "nitrates" désigne aussi l'acide nitrique.

Selon un mode de réalisation plus particulière de l'invention, la teneur en nitrates présents est d'au moins 0,1 % en poids de l'effluent, et de préférence d'au moins 0,5 % en poids de l'effluent. Par ailleurs, la teneur en nitrates est de préférence inférieure ou égale à 10 en poids de l'effluent. De préférence, la teneur en ions nitrates est inférieure ou égale à 5 % en poids de l'effluent.

Selon une variante particulièrement avantageuse de la présente invention, l'effluent traité comprend des ions nitrites. Les ions nitrites sont plus particulièrement des nitrites minéraux solubles en milieu aqueux. En effet, le contre-ion des nitrites n'est pas une molécule organique, mais un métal alcalin, alcalino-terreux ou un ammonium, de préférence alcalin. Notons que ces ions nitrites peuvent être présents, partiellement ou non, sous la forme d'acide nitreux.

Plus particulièrement, s'ils sont présents, les ions nitrites représentent une quantité comprise entre 0 % exclu et 5% inclus, en poids de l'effluent. De préférence, la teneur en nitrites est comprise entre 0 % exclu et 2% inclus, en poids de l'effluent.

Sans vouloir être limité par une quelconque théorie, on a constaté que la présence des ions nitrites tels que définis ci-dessus contribuait à augmenter de manière très sensible la sélectivité de la réaction de réduction des nitrates en azote, sélectivité mesurée en test discontinu . En effet, leur seule présence permet d'augmenter de 10 à 20 points la sélectivité en azote de la réaction d'hydrogénation.

II semble aussi que la présence de ces ions nitrites a une influence très positive sur l'activité initiale de la réaction. Ainsi, il est possible de multiplier par deux l'activité initiale du catalyseur. On entend par activité initiale du catalyseur, l'activité du catalyseur au temps t0 mesurée en test discontinu et exprimée en gramme de nitrates convertis par heure et par gramme de catalyseur.

II est à noter que dans le cas où des nitrites sont présents dans les effluents à traiter, le procédé selon l'invention réduit non seulement les nitrates mais aussi les nitrites.

Outre les nitrates, et de manière avantageuse les nitrites, les effluents à traiter conformément au procédé selon l'invention peuvent comprendre des ions sulfates.

Là encore ce terme désigne plus particulièrement des sulfates minéraux, c'est- à-dire ne présentant pas de contre-ion organique, mais plutôt un contre-ion du type métal alcalin, ou ammonium. De plus, les ions sulfates peuvent aussi être présents sous la forme d'acide sulfurique.

La teneur en ions sulfates, s'ils sont présents, est comprise entre 0 % exclu et 10 % inclus, en poids de l'effluent. De préférence, elle est comprise entre 0 % exclu et 5 % inclus, en poids de l'effluent.

Les effluents susceptibles de faire l'objet de la réaction d'hydrogénation selon le procédé de l'invention peuvent aussi comprendre des mono- ou di- acides carboxyliques, ou leurs mélanges, saturés ou non, comprenant 1 à 10 atomes de carbone, de préférence 1 à 6 atomes de carbone, éventuellement porteurs d'un ou plusieurs groupements hydroxyle ; et/ou leurs sels.

Parmi les acides mono- et di- carboxyliques convenables, on peut citer à titre d'illustration les acides formique, oxalique, glyoxylique, acétique, propanoïque, butanôique, valérique, hexanoïque, acrylique, méthacrylique, malonique, succinique, glutarique, adipique, itaconique, fumarique, leurs isomères ainsi que leurs dérivés hydroxylés.

Notons que lesdits acides peuvent se trouver sous la forme d'anhydride ou de lactone.

La teneur en acides mono- ou di- acides carboxyliques, lorsqu'ils sont présents, est comprise, de manière avantageuse, entre 0 exclu et 5 % inclus en poids de l'effluent. De préférence, cette teneur est comprise entre 0 exclu et 2 % inclus en poids de l'effluent.

Le procédé est tout particulièrement approprié pour le traitement d'effluents aqueux acides issus de procédé de mononitration et/ou dinitration de composés aromatiques, comme le toluène, le benzène, notamment.

De manière plus précise, et selon une première possibilité on met en ceuvre le procédé selon l'invention avec les effluents aqueux acides issus de l'étape de lavage à l'eau de composés nitrés bruts, de préférence dinitrés bruts, obtenus en mettant en oeuvre un mélange sulfonitrique comme agent de nitration. On appelle composés nitrés (ou dinitrés) bruts, les composés nitrés (ou dinitrés) ayant subi une étape de séparation du mélange réactionnel (par exemple par décantation). De manière particulièrement avantageuse, l'effluent peut aussi être joint avec un autre effluent du procédé, comme par exemple les eaux récupérées en tête de l'étape de concentration de l'acide sulfurique.

Une deuxième possibilité consiste à traiter les effluents issus de procédés de nitration de composés aromatiques ou non, en présence d'acide nitrique comme composé nitrant. Dans ce cas particulier, l'obtention des composés nitrés bruts qui feront l'objet du lavage à l'eau mentionné pour la variante précédente est obtenu en deux étapes. Dans la première, on introduit, dans le mélange réactionnel un sel choisi parmi les nitrates, puis, dans la deuxième, on vaporise partiellement le mélange ainsi additivé. Il devient alors possible de séparer par décantation les composés nitrés dits bruts, de la phase aqueuse qui comprend l'acide nitrique et le nitrate. Les composés bruts ainsi obtenus font l'objet d'un lavage à l'eau du même type que celui mentionné dans la première possibilité ; les eaux de lavages résultantes étant considérées comme effluent au sens de la présente invention.

Le procédé selon l'invention peut de même être mis en ceuvre pour le traitement d'effluents issus de réaction d'oxydation de composés oragniques par l'acide nitrique, comme notamment les effluents issus des réactions d'oxydation par l'acide nitrique d'alcool et/ou de cétone pour obtenir les acides correspondants. A titre d'exemple particulier, on peut citer les effluents issus de l'oxydation en milieu nitrique de cyclohexanol, cyclohexanone ou leurs mélanges, dans la préparation d'acide adipique.

On ne sortirait pas du cadre de la présente invention en joignant à cet effluent, correspondant à l'une ou l'autre des possibilités indiquées ci-dessus, d'autres flux comprenant par exemple de l'acide sulfurique.

Ainsi que cela a été indiqué plus haut, l'effluent est, préalablement à la réaction d'hydrogénation, soumis à une étape de neutralisation qui a pour résultat que le pH du milieu réactionnel à la fin de la réaction, si elle est conduite en discontinu, ou durant la réaction, si elle est conduite en continu, est supérieur ou égal à 3.

Plus particulièrement, le pH du milieu réactionnel à la fin de la réaction, si elle est conduite en discontinu, ou durant la réaction, si elle est conduite en continu, est compris entre 3 et 14.

Selon une première variante du procédé selon l'invention, l'azote est obtenu en majorité.

Dans le cas de cette variante, et si la réaction est conduite en continu, le pH est plus particulièrement maintenu durant la réaction entre 3 et 8. De manière encore plus avantageuse, le pH est maintenu dans une gamme comprise entre 4 et 7.

Toujours dans le cas de cette variante, et si la réaction est conduite en discontinu, le pH en fin de réaction est plus particulièrement compris entre 3 et 9,5 et de préférence entre 3 et 8. Selon cette variante, le pH de l'effluent évolue en fait entre le pH de l'effluent après neutralisation partielle et au plus 10, plus particulièrement d'au plus 9,5 et de préférence au plus 8.

Selon une deuxième variante du procédé selon l'invention, l'ammoniac est obtenu en majorité.

Dans le cas de cette variante, et si la réaction est conduite en continu, le pH est plus particulièrement maintenu durant la réaction entre 7 et 14, plus particulièrement entre 7 et 13.

Toujours dans le cadre de cette variante, et si la réaction est conduite en discontinu, le pH en fin de réaction est plus particulièrement compris entre 7 et 14. Là encore, le pH de l'effluent, entre le début et la fin de la réaction, évolue plus particulièrement entre le pH de l'effluent après neutralisation et 14.

L'étape préalable de neutralisation a lieu de manière tout à fait classique. Ainsi, on ajoute une quantité suffisante d'un composé basique, plus particulièrement, un composé qui donne, après neutralisation de l'effluent, des sels solubles dans l'eau. Plus particulièrement, on met en oeuvre des hydroxydes, carbonates, bicarbonates de métaux alcalins, et de préférence, des hydroxydes de sodium, de potassium. L'ammoniaque ou l'ammoniac peuvent de même être utilisés comme composés basiques pour cette étape de neutralisation. II est clair, de même, qu'un mélange de plusieurs composés basiques peut être employé.

La quantité de composé basique introduite dépend de la nature et des éléments constitutifs de l'effluent à traiter, ainsi que de l'orientation souhaitée de la réaction (azote, ammoniac). Sa détermination ne pose aucune difficulté à l'homme de l'art.

Le catalyseur mis en jeu dans la réaction d'hydrogénation est un catalyseur hétérogène comprenant au moins un métal dopé ou non.

Plus particulièrement, le catalyseur est à base d'au moins un métal choisi parmi le palladium, le platine, le rhodium, l'iridium, le ruthénium, ou leurs mélanges, éventuellement associé à au moins un dopant choisi parmi le nickel, le vanadium, le cobalt, le bismuth, le cuivre, l'argent, l'or, l'étain, l'indium, le manganèse, le chrome, le molybdène, le fer, le titane, le cérium, le zinc, ou leurs mélanges.

Lorsqu'un dopant est présent, le rapport massique entre le ou les métaux et le ou les dopants varie habituellement entre 0,05 et 10, de préférence entre 0,1 et 5. Selon une variante avantageuse de la présente invention, le catalyseur comprend un support.

Parmi les éléments utilisables en tant que support dudit catalyseur, on peut citer à titre d'illustration, le charbon, les oxydes de titane, cérium, yttrium, silicium, zirconium, aluminium, magnésium, seuls ou en mélanges.

La nature du support est plus particulièrement choisie en fonction du pH de l'effluent à traiter et du pH auquel la réaction d'hydrogénation est réalisée.

A titre d'exemple, les supports préférés sont notamment choisis parmi le charbon, l'alumine, l'oxyde de cérium, les mélanges oxydes de titane et de silicium, ainsi que leurs mélanges.

La proportion de support, quand il est présent, dans le catalyseur peut varier dans de larges limites. Plus particulièrement, elle évolue entre 90 et 99 % en poids total de catalyseur.

Selon un mode de réalisation avantageux de la présente invention, dans le cas où l'on souhaite atteindre une sélectivité en azote plus importante que celle en ammoniac, le catalyseur hétérogène mis en ceuvre comprend au moins un métal dopé. Une variante préférée consiste à mettre en oeuvre un catalyseur hétérogène comprenant du palladium et du cuivre, le rapport molaire entre le palladium et le cuivre évoluant entre 0,05 et 10, de préférence entre 0,1 et 5. Les catalyseurs mis en oeuvre dans le procédé de réduction selon l'invention peuvent être obtenus en mettant en oeuvre des moyens classiques, comme, la méthode d'imprégnation du support suivie d'un ou plusieurs traitements thermiques.

Plus particulièrement, selon cette méthode d'imprégnation, on met en oeuvre des sels solubles d'acides organiques ou minéraux du ou des métaux et du ou des dopants, tels que, notamment, les nitrates, les chlorures, les formiates, les acétates.

On peut envisager de procéder à une co-imprégnation ou à des imprégnations successives du support.

Entre chacune des imprégnations, un traitement thermique intermédiaire peut être effectué. II est à noter qu'il est tout à fait possible de n'effectuer qu'un seul traitement thermique, à l'issue des imprégnations.

Le traitement thermique est habituellement réalisé sous une atmosphère oxydante, par exemple de l'air. Cette opération est réalisée dans des conditions de température et de durée telles que le support n'est pas dégradé et que les sels employés sont transformés en composés oxydés.

A titre d'illustration, la température à laquelle le traitement thermique est effectué est comprise entre 250 et 450 C.

On effectue ensuite une étape de réduction des composés oxydés. Cette réduction peut avoir lieu par tout moyen connu. De manière très avantageuse, la réduction est réalisée durant la réaction d'hydrogénation catalytique proprement dite.

Selon la technologie mise en oeuvre de la réaction d'hydrogénation, le catalyseur peut se trouver sous la forme d'une poudre ou de particules extrudées, comme des anneaux, des cylindres, des billes, etc.

Le catalyseur peut être mis en oeuvre en réacteur agité (suspension de catalyseur) ou en réacteur à lit fixe de catalyseur, noyé ou ruisselant.

De plus, dans le cas où l'hydrogénation est conduite en réacteur à lit fixe de catalyseur, il peut être avantageux d'effectuer la réaction dans des conditions adiabatiques.

La réaction d'hydrogénation est réalisée habituellement à une pression totale inférieure à 50 bar, de préférence comprise entre 10 et 30 bar.

La pression partielle en hydrogène dans le mélange gazeux mis en oeuvre lors de la réaction, est de manière avantageuse d'au moins 50 % en volume, et de préférence d'au moins 70 % en volume. Notons que la pression partielle en hydrogène dans le gaz ou le mélange gazeux utilisé pour la réaction d'hydrogénation conditionne la taille du réacteur, de même qu'elle influence la productivité de la réaction. C'est pourquoi on préfère mettre en oeuvre des mélanges gazeux présentant une forte pression partielle en hydrogène. II est précisé que la pression partielle en hydrogène évolue au cours de la réaction, en fonction de la quantité des produits issus de la réaction de réduction.

II est à noter qu'un contrôle de la composition du ciel gazeux du réacteur permet de réguler si nécessaire la pression partielle en hydrogène, par exemple en ouvrant la vanne de purge du ciel gazeux.

La réaction d'hydrogénation est plus particulièrement réalisée à une température comprise entre la température ambiante et 150 C, de préférence entre 40 et 100 C.

Selon les variantes mises en oeuvre, le procédé permet d'atteindre, soit une sélectivité importante en azote, soit une sélectivité importante en ammoniac.

Dans le cas où de l'ammoniac est produit, il peut être avantageux de mettre en ceuvre une étape de séparation de l'ammoniac produit, dans le but de valoriser ce composé.

Cette étape peut être effectuée de manière classique, en mettant en oeuvre, par exemple, un stripping.

Le stripping est réalisé sur un effluent présentant un pH supérieur à celui du pK de l'ammoniac.

Selon les variantes retenues du procédé, il peut être nécessaire d'ajouter une base à l'effluent pour satisfaire à cette condition.

L'ammoniac ainsi récupéré peut être recyclé.

Ainsi, à titre d'exemple, on peut l'utiliser comme agent de neutralisation de l'effluent faisant l'objet du procédé selon l'invention.

Dans le cas des procédés de nitration de composés aromatiques ou non, il est de même possible de recycler ce composé dans des étapes ultérieures de lavage desdits composés nitrés.

Les exemples qui vont suivre illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée.

EXEMPLE 1 Cet exemple illustre l'utilisation d'un catalyseur comprenant du palladium dopé au cuivre, sur un support d'oxyde de cérium.

Le catalyseur comprend du palladium (5 % pds) du cuivre (1,25 % pds) supporté sur de l'oxyde de cérium. Ce catalyseur est obtenu en mettant en oeuvre une co-imprégnation du support, suivie d'un traitement thermique réalisé sous air à 400 C pendant 2 heures. L'effluent traité présente la composition suivante (pourcentages pondéraux exprimés par rapport au poids total de l'effluent) Acide nitrique/nitrates : 3 Acide nitreux/nitrites : 600 ppm Acide sulfurique/sulfates : 3 Acide acétique/acétate : 0,2 Eau : qsp 100% L'effluent est neutralisé avec de la soude pour atteindre un pH compris entre 0,5 et 1.

On introduit dans un réacteur de 500 ml contenant le catalyseur (0,5 g) et de l'eau, l'effluent tel que décrit ci-dessus.

La pression partielle en hydrogène est de 20 bar et la température de 60 C. Dans ces conditions, 82 % des nitrates/nitrites sont réduits après 6 heures de réaction.

La sélectivité en azote est de 60 %, la sélectivité en ammoniac de 38 % et la sélectivité en protoxyde d'azote de 2%.

Le pH du milieu en fin de réaction est de 9,3. EXEMPLE 2 Cet exemple illustre l'utilisation d'un catalyseur comprenant du palladium dopé au cuivre, sur un support charbon.

Le catalyseur comprend du palladium (1 % pds) du cuivre (3 % pds) supporté sur charbon actif.

L'effluent traité présente la composition suivante (pourcentages pondéraux exprimés par rapport au poids total de l'effluent) Acide nitrique/nitrates : 3 Acide nitreux/nitrites : 600 ppm Acide sulfurique/sulfates : 3 Acide acétique/acétate : 0,2 Eau : qsp 100% L'effluent à traiter est préalablement neutralisé par addition de soude, de manière à ce que le pH soit d'environ 0,5-1.

On effectue le traitement de l'effluent dont la composition est indiquée ci- dessus, de la même façon que pour l'exemple 1, à l'exception du fait que la masse de catalyseur est de 1 gramme.

Dans ces conditions, la totalité des nitrates et nitrites est réduite après 4 heures de réaction.

La sélectivité en azote est de 80 %, la sélectivité en ammoniac de 19 % et la sélectivité en protoxyde d'azote de 1 %.

Le pH final du milieu est de 9,9. EXEMPLE 3 Cet exemple illustre l'utilisation d'un catalyseur comprenant du palladium sur un support de charbon actif.

Le catalyseur comprend du palladium (3 % pds) supporté sur le charbon actif. L'effluent traité présente la composition suivante (pourcentages pondéraux exprimés par rapport au poids total de l'effluent) Acide nitrique/nitrates : 3 Acide nitreux/nitrites : 600 ppm Acide sulfurique/sulfates : 3 Acide acétique/acétate : 0,2 Eau: qsp 100% L'effluent est neutralisé avec de la soude pour atteindre un pH compris entre 0,5 et 1.

On procède de la même façon que pour l'exemple 1, à l'exception de ce qui suit La masse de catalyseur est de 1,6 g. La température est de 80 C. Dans ces conditions, après 4 heures de réaction, 95 % des nitrate /nitrites sont réduits.

La sélectivité en ammoniac est de 100%. EXEMPLE 4 COMPARATIF Cet exemple illustre l'utilisation d'un catalyseur comprenant du palladium et du cuivre sur un support de charbon actif.

Le catalyseur comprend du palladium (5 % pds) et du cuivre (1,25 % pds) supporté sur le charbon actif.

L'effluent traité présente la composition suivante Acide nitrique/nitrates : 3 Acide sulfurique/sulfates : 3 Acide acétique/acétate : 0,2 Eau : qsp 100% L'effluent est utilisé tel quel, sans subir de neutralisation préalable.

On procède de la même façon que pour l'exemple 1, à l'exception de ce qui suit La masse de catalyseur est de 0,56 g La température est de 40 C.

Dans ces conditions, après 4 heures de réaction, 97 % des nitrates sont réduits et la sélectivité en hydroxylamine est de 45 %.

Le pH en fin de réaction est inférieur à 2.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de réduction en azote et éventuellement en ammoniac, de nitrates présents dans un effluent acide aqueux, mettant en oeuvre une réaction d'hydrogénation en présence d'un catalyseur hétérogène comprenant au moins un métal dopé ou non, caractérisé en ce que l'effluent satisfait les conditions suivantes la teneur en nitrates est comprise entre 0,05 et 20 % en poids de l'effluent, la teneur globale en acide est d'au plus 20 % en poids de l'effluent, l'effluent est neutralisé avant la réaction, de telle sorte que le pH du milieu réactionnel à la fin de la réaction, si elle est conduite en discontinu, ou durant la réaction, si elle est conduite en continu, est supérieur ou égal à 3.

2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la teneur en nitrates est d'au moins 0,1 % en poids de l'effluent.

3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la teneur en ions nitrates est inférieure ou égale à 10 % en poids de l'effluent, de préférence inférieure ou égale à 5 % en poids de l'effluent. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications, caractérisé en ce que l'effluent comprend des ions nitrites. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la teneur en ions nitrites est comprise entre 0 % exclu et 5% inclus, en poids de l'effluent, et de préférence comprise entre 0 % exclu et 2% inclus, en poids de l'effluent. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'effluent comprend des ions sulfates. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la teneur en ions sulfates est comprise entre 0 % exclu et 10 % inclus, en poids de l'effluent, et de préférence comprise entre 0 % exclu et 5 % inclus, en poids de l'effluent. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'effluent comprend des mono- ou di- acides carboxyliques, ou leurs mélanges, saturés ou non, comprenant 1 à 10 atomes de carbone, éventuellement porteurs d'un ou plusieurs groupements hydroxyle ; et/ou leurs sels. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la teneur en acides mono- ou di- acides carboxyliques est comprise entre 0 exclu et 5 % inclus en poids de l'effluent, de préférence comprise entre 0 exclu et 2 % inclus en poids de l'effluent. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pH du milieu réactionnel à la fin de la réaction, si elle est conduite en discontinu, ou durant la réaction, si elle est conduite en continu, est compris entre 3 et 14. 11. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le pH du milieu réactionnel durant la réaction est maintenu entre 3 et 8, de préférence entre 4 et 7. 12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le pH du milieu réactionnel en fin de réaction est compris entre 3 et 9,5, de préférence entre 3 et 8. 13. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le pH du milieu réactionnel à la fin de la réaction, si elle est conduite en discontinu, ou durant la réaction, si elle est conduite en continu, est compris entre 7 et 14. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la réaction d'hydrogénation est réalisée à une température comprise entre la température ambiante et 150 C, de préférence entre 40 et 100 C. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la réaction d'hydrogénation est réalisée à une pression totale inférieure à 50 bar, de préférence comprise entre 10 et 30 bar. 16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le catalyseur hétérogène est à base d'au moins un métal choisi parmi le palladium, le platine, le rhodium, l'iridium, le ruthénium, ou leurs mélanges, éventuellement associé à au moins un dopant choisi parmi le nickel, le vanadium, le cobalt, le bismuth, le cuivre, l'argent, l'or, l'étain, l'indium, le manganèse, le chrome, le molybdène, le fer, le titane, le cérium, le zinc, ou leurs mélanges. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que le rapport molaire entre le ou les métaux et le ou les dopants varie entre 0,05 et 10, de préférence entre 0,1 et 5. 18. Procédé selon l'une des revendications 16 ou 17, caractérisé en ce que le catalyseur hétérogène comprend un support. 19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que le support est choisi parmi le charbon, les oxydes de titane, cérium, yttrium, silicium, zirconium, aluminium, magnésium, seuls ou en mélanges. 20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 à 19, caractérisé en ce que le catalyseur est à base de palladium et de cuivre. 21. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'effluent traité est issu de procédés de mononitration et/ou dinitration de composés aromatiques, comme le benzène ou le toluène. 22. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'effluent traité est issu de réactions d'oxydation de composés organiques par l'acide nitrique comme l'oxydation de cyclohexanol et/ou cyclohexanone en acide adipique.