Domaine de l'invention

La présente invention concerne l'élimination de métaux lourds tels que le mercure, l'arsenic et le plomb présents dans un effluent gazeux ou liquide, au moyen d'un procédé en lit fixe mettant en uvre un adsorbant sous la forme d'extrudés massiques ou supportés définis ci-après et comprenant au moins une phase active à base de soufre sous la forme élémentaire ou sous la forme de sulfure métallique. L'invention s'applique avantageusement au traitement de gaz d'origine industrielle, de gaz de synthèse, de gaz naturel, de condensais en phase gazeuse et de charges hydrocarbonées liquides.

Art antérieur

Le mercure est un contaminant métallique que l'on trouve dans des hydrocarbures gazeux ou liquides produits dans de nombreuses régions du monde, telles que le golfe du Niger, l'Amérique du Sud ou l'Afrique du Nord.

L'élimination du mercure des coupes hydrocarbures est souhaitée au niveau industriel pour plusieurs raisons. Pour des raisons de sécurité des opérateurs, le mercure élémentaire est volatil et présente de graves risques de neurotoxicité par inhalation alors que ses formes organiques présentent des risques similaires par contact cutané. Pour des raisons de prévention de la désactivation des catalyseurs hétérogènes servant à valoriser ces coupes hydrocarbures liquides, le mercure s'amalgame très facilement avec les métaux nobles tels que le platine ou le palladium qui sont utilisés sous forme de nanoparticules dispersées sur des supports poreux pouvant servir à des opérations catalytiques aussi diverses que l'hydrogénation sélective des oléfines produites par vapocraquage ou craquage catalytique des hydrocarbures liquides.

Industriellement, l'élimination de métaux lourds, en particulier du mercure des coupes hydrocarbures liquides ou gazeuses est réalisée en les faisant circuler à travers des lits de masse de captation. On entend par masse de captation ou adsorbant dans la présente invention tout type de solide sous forme massique ou supporté contenant en son sein ou à sa surface un élément actif capable de réagir irréversiblement avec une impureté tel que le mercure contenue dans la charge à purifier. Cette élimination du mercure des coupes hydrocarbonées liquides ou gazeuses est en général réalisée en faisant circuler l'effluent à traiter au travers de lits d'adsorbants contenant une phase active pouvant réagir avec le mercure. Il est notamment connu de l'homme du métier que la captation du mercure peut être conduite facilement en faisant réagir ce dernier avec une phase active à base de soufre ou d'un composé soufré, et notamment des sulfures métalliques, le mercure formant alors un amalgame avec le soufre pour former l'espèce chimique HgS appelée cinabre ou métacinabre. Pour exemple, il est montré dans le brevet US 7645306 B2, que le sulfure de cuivre cuivreux CuS réagit de manière irréversible avec le mercure élémentaire de la façon suivante :

Dans le brevet US 5053209, il est montré que le soufre réagit de manière réversible avec le mercure élémentaire de la façon suivante:

Martellaro et al. (Environmental application of minerai sulfides for removal of gas- phase Hg(0) and aqueous Hg2; Séparation Science and Technology, 2001, 36, 1183- 1196), ont également montré que le sulfure d'or peut réagir avec le mercure élémentaire de la façon suivante :

Ces réactions sont spécifiques en ce sens que le ou les produits formés et contenant le mercure sont insolubles dans l'effluent à purifier et permettent donc d'extraire les métaux lourds tel que le mercure de l'effluent et d'éviter ainsi les désavantages tels que décrits précédemment.

Ces différentes réactions chimiques sont mises en œuvre généralement dans un procédé par le biais d'un contact de l'effluent à traiter avec un adsorbant (encore appelé masse de captation) soit massique dans laquelle notamment des particules de phase active peuvent être liés entre elles par l'intermédiaire de liants; soit supporté dans lequel la phase active est dispersée au sein ou en surface d'un support solide poreux.

Industriellement, l'élimination du mercure des coupes hydrocarbures liquides ou gazeuses est généralement réalisée en les faisant circuler à travers des lits d'adsorbants. L'effluent est ainsi purifié du métal lourd tel que le mercure qui reste piégé dans le lit d'adsorbant ou de masse de captation. L'adsorbant utilisé est généralement régénéré dans le procédé considéré. Pour exemple, la demande US2008/0041227 décrit l'utilisation d'un procédé dans lequel au moins deux lits d'adsorbants sont utilisés successivement en mode adsorption puis régénératif. Lors du mode adsorption, le lit d'adsorbants dans lequel circule un flux de gaz naturel capte au moins le mercure et l'eau. Lorsque ce lit d'adsorbants approche de la saturation, le lit est mis hors ligne et passe en mode régénératif dans lequel un flux gazeux régénératif chauffé passe pour enlever le mercure et l'eau.

Cependant, ce type de procédé régénératif présente des inconvénients d'un point de vue économique puisqu'il implique la mise en uvre et le fonctionnement de plusieurs lits d'adsorbants en parallèle et la gestion complexe de plusieurs flux gazeux contenant du mercure. Un autre problème majeur dans les procédés de captation de métaux lourds, en particulier du mercure est que la quantité de mercure que peut recevoir un adsorbant est limitée par sa capacité à saturation c'est à dire la quantité totale de mercure qui peut réagir avec la phase active présente dans l'adsorbant. Il est bien connu de l'homme du métier qu'il n'est pas favorable dans le procédé d'atteindre cette capacité à saturation car l'efficacité de l'adsorbant aux alentours de ces conditions est très fortement amoindrie, en ce sens qu'une quantité importante de mercure n'est déjà plus captée par la phase active.

Les procédés de purification de métaux lourds sont de ce fait tenus de maintenir des niveaux d'efficacités extrêmement élevés pendant le plus long temps possible, ceci afin de réduire au maximum la fréquence de remplacement de la masse de captation mise en oeuvre.

Bien souvent, la performance d'une masse de captation dans un procédé d'élimination de métaux lourds, tel que le mercure, est alors caractérisée par la capacité dynamique du lit de masse de captation c'est à dire la capacité de ce dernier à maintenir un niveau de performance maximal pendant la plus grande durée de fonctionnement possible. Ce niveau de performance est définie par l'efficacité E, selon : avec [Hg]s la concentration de mercure dans l'effluent en sortie du lit et [Hg] ₀ la concentration de mercure dans l'effluent en entrée du lit.

Les adsorbants sont très souvent mis en forme par des méthodes connues de l'homme du métier, et en particulier par malaxage-extrusion, pastillage, granulation, égouttage dans l'huile (oil-drop), etc.. Les adsorbants peuvent ainsi se présenter sous forme de billes, cylindres, roue de charrette, cylindre creux, nid d'abeille ou tout autre forme géométrique utilisées par l'homme du métier. Il est bien connu de l'homme du métier que cette étape de mise en forme des masse de captation revêt une importance sur la perte de charge subie lors du passage de l'effluent gazeux à travers lit fixe. Il est en effet souhaitable de minimiser la perte de charge lors du passage dans le lit de masse de captation car il est nécessaire pour compenser cette perte de charge de comprimer l'effluent gazeux ce qui implique des coûts d'investissements et de fonctionnements importants.

Cependant, aucune différenciation n'est apportée sur l'avantage de la mise en forme de l'adsorbant sur la capacité dynamique d'un lit de masse de captation utilisé pour purifier un effluent contenant des métaux lourds et du mercure en particulier. La mise en forme de l'adsorbant à iso-propriétés structurales et texturales de l'adsorbant n'influe à priori donc pas sur les performances d'adsorption du procédé.

Cependant, de façon surprenante, la demanderesse a découvert que la mise en œuvre d'un adsorbant sous forme d'extrudés massiques ou supportés, la forme de l'extrudé caractérisés par une longueur h et une section comportant au moins trois lobes, selon l'invention, permet l'obtention de performances d'adsorption améliorées en ce sens que la capacité dynamique est plus importante que celles des adsorbants sous forme de billes ou sous forme d'extrudés d'autres géométries.

L'utilisation de telles masses de captation dans un procédé de purification présente un intérêt et un avantage importants dans l'ensemble des procédés de traitement d'effluents gazeux ou liquides pour l'élimination de métaux lourds présents dans ces charges.

Résumé de l'invention

La présente invention a pour objet un procédé d'élimination en lit fixe de métaux lourds, notamment le mercure, l'arsenic et le plomb, contenus dans un effluent gazeux ou liquide, par mise en contact de l'effluent avec une masse de captation sous la forme d'extrudé massique ou supporté comportant une phase active contenant au moins du soufre sous la forme élémentaire ou du sulfure de cuivre cuivreux CuS ou du sulfure métallique FeS ₂ , ledit extrudé étant caractérisé par une longueur h comprise entre 0,5 et 100 mm et une section comportant au moins trois lobes.

La demanderesse a découvert que la mise en œuvre du procédé selon l'invention permettait d'obtenir des capacités dynamiques importantes. La mise en œuvre du procédé selon l'invention permet pour une même quantité de phase active, de capturer plus de métaux lourds d'une charge gazeuse ou liquide et donc de purifier plus efficacement la charge à traiter. Plus précisément, la mise en oeuvre du procédé selon l'invention présente l'avantage d'une plus grande efficacité d'adsorption de métaux lourds, avantageusement de mercure pour une même durée de fonctionnement ou autrement dit, d'un plus grand temps de fonctionnement permettant de maintenir une efficacité d'adsorption en deçà d'un seuil donné par rapport aux adsorbants selon l'art antérieur. Le procédé selon l'invention offre aussi l'avantage de réduire le coût d'investissement en utilisant un volume d'adsorbants moindre pour traiter une charge gazeuse ou liquide contenant des métaux lourds.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront clairement à la lecture de la description faite, ci-après.

Description détaillée de l'invention

L'invention concerne un procédé d'élimination en lit fixe de métaux lourds, notamment le mercure, l'arsenic et le plomb, contenus dans un effluent gazeux ou liquide, par mise en contact de l'effluent avec une masse de captation sous la forme d'extrudé massique ou supporté comportant une phase active contenant au moins du soufre sous la forme élémentaire ou du sulfure de cuivre cuivreux CuS ou du sulfure métallique FeS ₂ , ledit extrudé étant caractérisé par une longueur h comprise entre 0,5 et 100 mm et une section comportant au moins trois lobes.

La section de l'extrudé peut être caractérisée par un rayon R répondant à l'équation

où R ₀ représente la distance maximale entre le centre de l'extrudé et la paroi de l'extrudé, R représente la distance entre le centre de l'extrudé et la paroi de l'extrudé pour un angle α, r représente le rayon d'un lobe de l'extrudé, n correspond au nombre de lobes de l'extrudé, la fonction Int() représente la partie entière du rapport et représente la valeur absolue de la somme

Selon la présente invention, on entend par la fonction Int(), la partie entière du rapport Ainsi, de manière illustrative, l'application de la fonction Int () pour

un rapport égal à 1,8 correspond à la valeur entière 1 c'est à dire Int(l,8) = l, et l'application de la fonction Int () pour un rapport égal à 2,1 correspond à la valeur entière 2 c'est à dire Int(2,l)=2.

Avantageusement selon l'invention, le nombre de lobes de l'extrudé n est choisi dans le groupe constitué par les valeurs entières 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 et 10; de manière préférée le nombre de lobes n est choisi dans le groupe constitué par les valeurs entières 3, 4, 5 et 6; de manière plus préférée, le nombre de lobes n est choisi dans le groupe constitué par les valeurs entières 3 et 4; et de manière très préférée le nombre de lobes n est 3.

Pour plus de clarté dans l'application de l'équation (1) selon l'invention, la figure 1 montre un schéma illustratif et non limitatif d'une section d'un extrudé dans lequel sont représentés tous les paramètres R ₀ , R, r et a, n étant le nombre de lobes de l'extrudé. La section de l'extrudé correspond à une coupe de l'extrudé selon un plan perpendiculaire à la direction de l'extrusion. En référence à la figure 1 , la section de l'extrudé comporte quatre lobes.

Les procédés de fabrication d'extrudés massiques ou supportés connus de l'homme du métier engendrent souvent des imperfections de forme liées à la mécanique des phases en présence, ce qui peut engendrer un écart entre la valeur R mesurable ( Rmes) et la valeur R définie par l'équation (1). La valeur R mesurable (R _mes ) liée à la valeur R définie par l'équation (1) de la présente invention est avantageusement comprise entre R-15%R et R+15%R, de préférence entre R-10%R et R+10%R, de manière plus préférée entre R-5%R et R+5%R, de manière encore plus préférée entre R-3%R et R+3%R.

Dans une variante du procédé selon l'invention, l'adsorbant selon l'invention comprend une phase pré-active pouvant être activée ultérieurement. Dans une autre variante du procédé selon l'invention, ledit adsorbant comprend un mélange de phase active et de phase pré-active.

La phase active au sens de la présente invention correspond au soufre présent sous forme de soufre élémentaire, ou au sulfure de cuivre cuivreux CuS, ou au sulfure de fer FeS ₂ . De préférence, au moins 90% poids, voir 95% poids ou 98% poids de la phase active est composé de soufre élémentaire, ou de sulfure de cuivre cuivreux CuS, ou de sulfure de fer FeS ₂ . De manière préférée, la phase active est composée de sulfure de cuivre cuivreux CuS. La phase active selon l'invention peut également, dans une variante de l'invention, être composée d'un mélange de soufre sous la forme élémentaire et de soufre sous la forme de sulfure de cuivre cuivreux CuS.

Avantageusement, la phase active de l'adsorbant selon l'invention comprend entre 1 et 70 % poids en soufre par rapport au poids total de la masse de captation, de préférence entre 2 et 25% et de manière très préférée entre 3 et 20%.

La phase pré-active au sens de la présente invention est entendue comme la phase de l'adsorbant contenant le métal M sous forme d'oxyde métallique où le métal M est choisi dans le groupe constitué par le cuivre et le fer. De manière très préférée, le métal utilisé est le cuivre. De préférence l'oxyde métallique utilisé est l'oxyde de cuivre ou l'hydrogénocarbonate de cuivre ou le sulfate de cuivre ou l'acétate de cuivre, de manière plus préférée, l'oxyde métallique est l'oxyde de cuivre. De préférence l'oxyde métallique utilisé est l'oxyde de Fer(II) dit ferreux FeO ou l'oxyde de Fer(III) dit ferrique Fe ₂ C"3 ou l'oxyde de Fer(II,III) Fe3Û ₄ . De manière très préférée l'oxyde métallique est l'oxyde de Fer(III) dit ferrique Fe ₂ Û3.

La proportion en poids de métal par rapport au poids totale de la masse de captation selon l'invention est comprise entre 1 et 60%, de préférence entre 2 et 40%, de manière préférée entre 5 et 30%, de manière très préférée entre 5 et 20%.

Dans le cas de l'utilisation d'une phase pré-active, le procédé de l'invention comprend une étape de sulfuration consistant à transformer la totalité ou au moins une partie de la phase pré-active sous forme d'oxyde métallique telle que définie dans l'invention en une phase active sulfurée telle que définie ci-avant. Ladite étape de sulfuration peut être conduite in situ, c'est à dire au cours du procédé utilisé selon l'invention pour éliminer les métaux lourds tels que le mercure. Dans ce dernier cas, il est nécessaire de disposer d'un élément soufré dans la charge à traiter. L'étape de sulfuration peut également être réalisée ex-situ, c'est à dire, l'étape de sulfuration est effectuée préalablement avant l'utilisation de l'adsorbant (ou masse de captation) dans le procédé d'élimination selon l'invention. Le fait d'effectuer l'étape de sulfuration permet d'obtenir les forme de sulfures CuS ou FeS ₂ qui réagissent au mieux avec le mercure. Ainsi, la masse de captation obtenue après l'étape de sulfuration est directement mise en œuvre pour capter les métaux lourds contenus dans une charge, sans subir d'étape complémentaire de réduction.

Dans le cas où l'adsorbant mis en oeuvre selon l'invention est composé d'un support poreux, le support poreux peut être indifféremment choisi parmi les familles des alumines, des silices-alumines, des silices, des zéolithes, des charbons actifs. Dans ce cas, la phase active est déposé sur le support poreux. Avantageusement, le support poreux est à base d'alumine ou de charbon actifs. Dans une variante préférée de l'invention, le support poreux est au moins constitué d'alumine obtenue par voie gel, autrement dénommé alumine gel dans la présente invention. Ces alumines peuvent être obtenues par toute méthode de synthèse connue de l'homme du métier, notamment par précipitation en utilisant la mise en contact d'une solution aqueuse de sels acides avec une solution alcaline de sels d'aluminium ou un mélange des deux types de sels. De manière préférée, le support poreux est constitué d'alumine ayant été obtenue au moins à partir d'un précurseur de type oxy(hydroxyde) d'aluminium, gamma ou delta-oxy(hydroxyde) d'aluminium.

Dans une variante préférée, le support poreux de la masse de captation selon l'invention est constitué par au moins 50% massiques d'alumine gamma et de manière plus préférée par au moins 99% d'alumine gamma. Dans une autre variante de l'invention, le support poreux de la masse de captation est constitué par au moins 50% massiques d'alumine delta et de manière préférée de 80% d'alumine delta. Dans une variante plus préférée, le support poreux de la masse de captation selon l'invention est constitué à 100% d'alumine gel, de préférence obtenue à partir d'un précurseur de type oxy(hydroxyde) d'aluminium caractérisé par une surface spécifique comprise entre 150 et 600 m ² . g ^"1 , de manière préférée entre 200 et 400 m ² . g ^'1 , de manière encore plus préférée entre 150 et 320 m ² . g ^"1 .

Les adsorbants selon l'invention sont mis en forme par les moyens connus de l'homme du métier, et de préférence par malaxage-extrusion.

De manière préférée, les adsorbants selon l'invention se présentent sous la forme d'extrudés massiques ou supportés de diamètre généralement compris entre 0,5 et 100 mm, de préférence entre 0,5 et 50 mm, de préférence entre 0,5 et 10 mm. De manière préférée, les adsorbants selon l'invention se présentent sous la forme d'extrudés massiques ou supportés de longueur h généralement compris entre 0,5 et 100 mm, de préférence entre 0,5 et 50 mm, de manière plus préférée entre 0,5 et 30 mm et de manière encore plus préférée entre 0,5 et 10 mm.

Les adsorbants selon l'invention peuvent être mis en œuvre pour purifier des effluents gazeux ou liquides contenant des métaux lourds. On peut citer par exemple les fumées de combustion, le gaz de synthèse ou bien encore le gaz naturel, les coupes liquides du gaz naturel, du pétrole, coupes pétrolières, des intermédiaires pétrochimiques.

Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre selon toute méthode connue de l'homme du métier. A titre indicatif et non limitative, la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est réalisée selon les différentes étapes se référant à la figure 2 ou 3.

Dans un premier mode de réalisation, le procédé selon l'invention comprend les différentes étapes se référant à la figure 2 à savoir qu'une charge gazeuse ou liquide 1 contenant des métaux lourds tels que le mercure, l'arsenic ou le plomb est introduite par une ligne 2 dans un lit contenant la masse de captation 3 selon l'invention. Le lit de masse de captation adsorbe les métaux lourds, préférentiel lement le mercure contenu dans la charge de manière à obtenir en sortie dudit lit un effluent purifié 4, c'est à dire que la concentration en métaux lourds dans l'effluent en sortie du lit fixe est inférieure à la concentration en métaux lourds de la charge en entrée du lit de masse de captation.

Dans un second mode de réalisation, le procédé selon l'invention comprend les différentes étapes se référant à la figure 3 à savoir qu'une charge gazeuse ou liquide 1 contenant des métaux lourds est introduite par une ligne 2 dans un sécheur 5 permettant d'extraire l'eau de ladite charge. L'effluent obtenu en sortie du sécheur est alors introduit dans une ligne 6 vers un lit de masse de captation 3 selon l'invention. Le lit de masse de captation adsorbe les métaux lourds préférentiellement le mercure contenu dans la charge de manière à obtenir en sortie dudit lit un effluent purifié 4, c'est à dire que la concentration en métaux lourds dans l'effluent en sortie du lit fixe est inférieure à la concentration en métaux lourds de l'effluent en entrée du lit de masse de captation. La charge du procédé selon l'invention correspond généralement à des effluents gazeux ou liquides contenant des métaux lourds tels que le mercure, l'arsenic et le plomb. On peut citer pour exemple, les fumées de combustion produites notamment par la combustion d'hydrocarbures, de biogaz, de charbon dans une chaudière ou par une turbine à gaz de combustion, par exemple dans le but de produire de l'électricité. Ces fumées ont une température comprise entre 20 et 60°C, une pression comprise entre 1 et 5 bars (1 bar = 0,1 MPa) et peuvent comporter entre 50 et 80 % d'azote, entre 5 et 40 % de dioxyde de carbone, entre 1 et 20 % d'oxygène, et quelques impuretés comme des SOx et des NOx, si elles n'ont pas été éliminées en aval du procédé de désacidification. On peut également citer le gaz de synthèse contenant du monoxyde de carbone CO, de l'hydrogène H ₂ (généralement dans un ratio H ₂ /CO proche de 2), de la vapeur d'eau (généralement à saturation à la température où le lavage est effectué) et du dioxyde de carbone C0 ₂ (de l'ordre de la dizaine de pourcent). La pression de la charge est généralement comprise entre 2 et 3 MPa, mais peut atteindre jusqu'à 7 MPa. La charge peut en outre contenir des impuretés soufrées (H ₂ S, COS, etc.), azotées (NH ₃ , HCN) et halogénées.

La charge selon l'invention peut également comprendre du gaz naturel constitué majoritairement d'hydrocarbures gazeux, mais aussi des composés acides suivants : le C0 ₂ , l'H ₂ S, des mercaptans, du COS, du CS ₂ . La teneur de ces composés acides est très variable et peut aller jusqu'à 40% pour le C0 ₂ et l'H ₂ S. La température du gaz naturel est avantageusement comprise entre 20°C et 100°C et la pression du gaz naturel à traiter est avantageusement comprise entre 1 et 12 MPa.

La charge selon l'invention contient des métaux lourds en proportions variables. De manière générale, la charge selon l'invention comprend, du mercure, de l'arsenic, du plomb, du vanadium et du cadmium, de préférence du mercure, de l'arsenic, du plomb, de préférence du mercure et de l'arsenic, de manière plus préférée du mercure. Avantageusement dans le cas d'un effluent de gaz naturel, ce dernier contient entre 10 nanogrammes et 1 gramme de mercure par Nm ³ de gaz. La charge à traiter selon l'invention peut également contenir de l'eau en proportions variables. Le taux d'hygrométrie dans les effluents gazeux est avantageusement compris entre 0 et 100%, de préférence entre 0 et 99% et de manière très préférée entre 0 et 90%. Dans tous les cas de figure, la charge à traiter selon l'invention contient des métaux lourds sous différentes formes. Par exemple, on trouve du mercure sous une forme dite Hg(0), correspondant à du mercure élémentaire ou atomique, sous forme moléculaire, ou sous forme ionique, par exemple Hg ²⁺ et ses complexes.

La température de la charge à traiter est généralement comprise entre -50 et +200°C, de préférence entre 0 et 150°C et de manière très préférée entre 20 et 100°C, de préférence entre 30 et 75°C. La pression de la charge à traiter peut être à comprise entre 1 et 50 M Pa, de préférence entre 1 et 40 M Pa, de préférence entre 5 et 40 M Pa, de préférence entre 10 et 35 MPa et de manière très préférée entre 15 et 30 MPa.

De manière préférée, la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est réalisée avec un V.V.H. (volume de la charge par volume de masse de captation et par heure) compris entre 500 et 50000 h ^"1 , de préférence entre 1000 et 40000 h ^"1 , de manière plus préférée entre 2000 et 30000 h ^'1 . De préférence, dans le cas d'une charge gaz, le V.V.H. est compris entre 4000 et 20000 h ^"1 . De préférence, dans le cas d'une charge liquide, le V.V.H. est compris entre 0,1 et 50 h ^"1 .

Les exemples donnés ci-après permettent d'illustrer l'invention mais ne sont en aucun cas limitatifs.

Exemples

Exemple A. Préparation d'un adsorbant à base de CuS _f M _lf selon l'invention.

Un adsorbant, Ml, selon l'invention est préparé en considérant un support poreux d'alumine sous forme d'extrudé selon l'équation (1) pour lequel n=3, dans lequel est présente une phase active à base de CuS à une concentration de 4,7% pds (poids) en soufre. L'extrudé trilobé a un diamètre de 1,6 mm et une longueur de 4 mm.

Exemple B. Préparation d'un adsorbant à base de CuS _f M? (comparatif)

Un adsorbant, M2, est préparé en considérant un support poreux d'alumine identique à celui utilisé dans l'exemple A, sous forme d'extrudé cylindrique dans lequel est présente une phase active à base de CuS à une concentration de 4,7% pds en soufre. L'extrudé cylindrique a un diamètre de 1,6 mm et une longueur de 4 mm.

Exemple C. Préparation d'un adsorbant à base de CuS, M ₃ (comparatif)

Un adsorbant, M ₃ , est préparé en considérant un support poreux d'alumine identique à celui utilisé dans l'exemple A, sous forme d'une bille dans laquelle est présente une phase active à base de CuS à une concentration de 4,7% pds en soufre. La bille a un diamètre de 3 mm.

Exemple D. Préparation d'un adsorbant à base de S, M ₄ , selon l'invention.

Un adsorbant, M ₄ , selon l'invention est préparé en considérant un support poreux d'alumine sous forme d'extrudé selon l'équation (1) pour lequel n=3, dans lequel est présente une phase active à base de S à une concentration de 4,7%pds en soufre. L'extrudé trilobé a un diamètre de 1,6 mm et une longueur de 4 mm.

Exemple E. Préparation d'un adsorbant à base de S. M ₅ (comparatif)

Un adsorbant, M ₅ , est préparé en considérant un support poreux d'alumine identique à celui utilisé dans l'exemple A, sous forme d'extrudé cylindrique dans lequel est présente une phase active à base de S à une concentration de 4,7%pds en soufre. L'extrudé cylindrique a un diamètre de 1,6 mm et une longueur de 4 mm.

Exemple F. Préparation d'un adsorbant à base de S, M ₆ (comparatif)

Un adsorbant, M ₆ , est préparé en considérant un support poreux d'alumine identique à celui utilisé dans l'exemple A, sous forme d'une bille dans laquelle est présente une phase active à base de S à une concentration de 4,7%pds en soufre. La bille a un diamètre de 3 mm.

Exemple G. Test d'élimination du mercure par les masses de captation M ₁ , M ₂ , M ₃ , M ₄ ,

Les performances d'adsorption mercure des masses de captation ainsi préparées sont testées dans un dispositif en lit fixe. Un volume, V _m =18cm ³ , d'adsorbants est préparé sous une configuration lit fixe. Un flux gazeux d'azote contenant du mercure à la concentration suivante [Hg] _e =1060 μg.Nm ^-3 en mercure est passé à travers le lit d'adsorbants à un débit de 300 NI. h ^-1 (V.V.H = 1666 h ^-1 ), une température de 50°C et une pression de 20 MPa. La perte de charge définie comme la différence entre la pression du flux gazeux en sortie et en entrée du réacteur est identique pour tous les tests.

Le niveau de performance est défini par l'efficacité, E, selon : E(%) = [([Hg] ₀ - [Hg] _s ) / [Hg] ₀ ] x 100 avec [Hg] _s la concentration de mercure dans l'effluent en sortie du lit et [Hg] ₀ la concentration de mercure dans l'effluent en entrée du lit.

Les performances des masses de captation sont comparées aux mêmes temps relatifs défini par rapport au temps t _f pour lequel on obtient la relation [Hg] _s =0,lx[Hg] ₀ .

Les performances des masses de captation peuvent également être exprimées par rapport à une même efficacité d'absorption de mercure. On peut alors comparer le temps maximal d'utilisation du procédé pendant lequel cette efficacité est assurée par le lit d'adsorbant

Les exemples ci-dessus illustrent la faculté des adsorbants selon l'invention à offrir de plus grandes efficacité d'adsorption mercure pour une même durée de fonctionnement ou de plus grands temps de fonctionnement permettant de maintenir une efficacité d'adsorption mercure en deçà d'un seuil donné, par rapport aux adsorbants selon l'art antérieur.