Domaine technique de l’invention

La présente invention concerne un procédé de purification de charge hydrocarbonée et son utilisation subséquente dans des procédés de raffinage et de pétrochimie. Le procédé selon l’invention permet de purifier des charges contenant des huiles de pyrolyse de plastique et/ou des huiles de liquéfaction hydrothermale de plastique notamment en vue de leur utilisation dans un procédé de vapocraquage.

Arrière-plan technologique

Le brevet JP3776335 divulgue un procédé de déchloration et de désazotation d’une huile issue du craquage catalytique ou thermique de déchets plastiques qui est traitée à différentes températures jusqu’à 425°C pendant 30 minutes en présence d’une solution aqueuse d’un composé alcalin d’un métal alcalin ou alcalino-terreux à un pH supérieur ou égal à 7. Tous les hydroxydes de métaux alcalins ou alcalino-terreux naturels non radioactifs sont testés. Le produit de la réaction est ensuite séparé de la solution aqueuse alcaline par séparation liquide-liquide avec de l’éther éthylique.

La demande de brevet WO2012/069467 revendique un procédé d’élimination de siloxanes contenus dans une huile de pyrolyse de plastique par traitement thermique entre 200 et 350°C en présence d’un hydroxyde de métal alcalin à l’état solide ou en solution. L’utilisation d’hydroxyde de calcium à 5% en poids à 225°C ne permet pas d’obtenir de réduction du contenu en siloxanes (tableau 5, p.12 et lignes 9 à 11 , p.13). A l’issue de la réaction, l’huile de pyrolyse est séparée par distillation sous pression réduite.

Le brevet Fl 128848 décrit un enchaînement de procédé comprenant un traitement thermique d’une huile de pyrolyse de plastique à au moins 200°C en présence d’une solution aqueuse alcaline. A l’issue de la réaction, l’huile de pyrolyse est séparée de la phase aqueuse alcaline. Un hydrotraitement final permet d’obtenir une charge de vapocraqueur qui est éventuellement lavée par une solution acide avant introduction dans le vapocraqueur.

La demande de brevet W02020/020769 revendique un enchaînement de procédé de purification d’une composition comprenant au moins 20 ppm de chlore. De nombreux déchets liquides recyclables peuvent être traités, dont des huiles de pyrolyse de plastique. L’enchaînement de procédé comprend un traitement thermique de la charge en présence d’un hydroxyde de métal alcalin afin d’obtenir un abattement d’au moins 50% du contenu en chlore par rapport à la charge, suivi d’un hydrotraitement afin d’obtenir un nouvel abattement d’au moins 50% du contenu en chlore. La demande de brevet WO2021/105326 revendique un procédé de valorisation de déchets plastiques liquéfiés comprenant une étape de prétraitement des déchets plastiques liquéfiés par mise en contact avec un milieu aqueux ayant un pH d'au moins 7 à une température de 200°C ou plus, suivi d'une séparation liquide-liquide dans laquelle la phase aqueuse est séparée de la phase organique, pour produire une matière plastique de déchets liquéfiés prétraitée. La solution proposée comprend l’utilisation d’une solution de NaOH dans l’eau. La séparation des phases aqueuse et organique est mise en oeuvre par des méthodes physiques (centrifugation) ou chimiques (ajout d’additifs d’aides à la séparation, par exemple des solvants non aqueux, ajout de quantité supplémentaire du milieu aqueux utilisé pour la mise en contact ou d’un milieu aqueux ayant une concentration en substance alcaline différente), ou par gravité.

La demande de brevet US20140303421 A1 décrit un procédé de traitement d’huiles brutes synthétiques permettant d’abaisser la teneur en acides et/ou la présence de particules et de contaminants contenant des hétéroatomes. L’huile brute synthétique est lavée avec une solution aqueuse basique présentant un pH pas plus élevé que 10 afin d’éviter une saponification. L’huile brute synthétique est ensuite séparée de la solution aqueuse. Dans un mode de réalisation illustré par la figure 3, l’huile brute synthétique est lavée avec une première solution afin d’éliminer les particules, les contaminants contenant des métaux ou des métalloïdes ou des métaux alcalins. A cet effet, la première solution est acide pour neutraliser les espèces alcalines et absorber les acides ou métaux, métalloïdes des molécules polaires organiques ou d’autres impuretés et/ou la première solution contient des agents chélatant pour éliminer les métaux. L’huile brute synthétique ainsi lavée est ensuite séparée puis lavée avec une deuxième solution aqueuse basique présentant un pH pas plus élevé que 10 avant d’être à nouveau séparée.

La demande de brevet WO2020239729 décrit un procédé de purification d’huiles de pyrolyse de plastique qui comprend une étape de purification dans laquelle l’huile est soumise à un traitement hydrothermal à 150-450°C avec de l’eau ou de l’eau à pH>7. L’huile est ensuite séparée de la phase aqueuse puis envoyée sans autre traitement intermédiaire en hydrotraitement, seule ou en mélange, en présence d’un catalyseur et d’hydrogène afin de réaliser une ou plusieurs réactions d’hydrogénation, d’hydrodéoxygénation, d’hydrodésulfuration, d’hydrodéazotation, d’hydrodéchloration, d’hydrodéaromatisation ou d’hydroisomérisation.

Ces documents ne présentent pas de moyens pour abaisser la teneur en métaux alcalins/alcalino terreux présents dans l’huile de pyrolyse de plastique et/ou dans l’huile de liquéfaction hydrothermale de plastique après prétraitement par une base forte. Or, il est connu que la présence de métaux alcalins/alcalino terreux peut entrainer la désactivation de catalyseurs utilisés dans les procédés catalytiques de traitement d’huile de plastique prétraitée.

Résumé de l’invention

L’invention vise à proposer un procédé de purification d’huile de liquéfaction de plastique permettant de faciliter sa purification en limitant la quantité de base forte utilisée tout en maintenant des performances d’abattement élevées, y compris pour l’abattement de la teneur en métaux alcalins et/ou alcalino-terreux résultant du traitement de l’huile de liquéfaction de plastique par une base forte.

A cet effet, l’invention concerne un procédé de diminution de la concentration en hétéroatomes d’une composition comprenant une huile de liquéfaction de plastique contenant au moins 20 ppm en masse de chlore tel que mesuré selon la norme ASTM D7359-18, comprenant :

(a). une mise en contact de ladite composition avec 0,1-50% en masse d’une base forte comprenant un cation de métal alcalin ou alcalino-terreux en présence d’eau, pendant 1 minute à 20 minutes à une température d’au plus 450°C,

(b). un lavage avec de l’eau à pH neutre ou acide du produit issu de l’étape (a).

L’huile de liquéfaction de plastique peut être une huile de pyrolyse de plastique, une huile de liquéfaction hydrothermale de plastique ou un mélange des deux, par exemple une huile de pyrolyse de plastique.

Notamment, l’étape (a) est mise en oeuvre sans ajout de solvant autre que l’eau ou qu’un solvant éventuellement déjà présent dans la composition.

Lors de l’étape (a), la composition est mise en contact avec 0,1 à 50% en masse d’une base forte par rapport à la masse de la composition introduite.

Avantageusement, lors de l’étape (a), la composition est mise en contact avec 0,1 à 15% en masse d’une base forte en présence d’eau, davantage de préférence avec 1 à 15% en masse d’une base forte, de manière encore préférée avec 1 à 10% en masse d’une base forte.

Avantageusement, la base forte ajoutée à l’étape (a) est en solution dans l’eau. Ainsi, au cours de l’étape (a), la composition peut être mise en contact avec une solution aqueuse d’une base forte comprenant un cation de métal alcalin ou alcalino-terreux. L’homme du métier choisira alors une quantité d’eau suffisante pour dissoudre/solubiliser la base forte, de préférence une quantité d’eau la plus faible possible, ou juste suffisante pour saturer l’eau en base forte.

Avantageusement, la base forte ajoutée à l’étape (a) est en solution dans l’eau, et la teneur en base forte de l’eau est de 0,1 à 50% en masse, de préférence de 25% à 50% en masse davantage de préférence de 40 à 50% en masse, de manière encore plus préférée, l’eau est saturée en base forte, notamment l’eau contient une quantité juste suffisante de base forte pour obtenir une solution saturée.

Lors de l’étape (a), le ratio en volume de la base forte en solution dans l’eau / composition, i.e. le ratio en volume du mélange (base forte + eau)/composition, pourra être de 0,1/99,9 à 80/20, de 1/99 à 80/20, de 1/99 à 70/30, de 1/99 à 65/35, de 1/99 à 60/40, de 1/99 à 50/50, ou encore dans tout intervalle défini par deux quelconques des bornes précitées.

La composition peut comprendre en outre une huile de pyrolyse ou de liquéfaction hydrothermale de biomasse, notamment une huile de pyrolyse ou de liquéfaction hydrothermale de biomasse telle que de Panicum virgatum, une huile de tall, une huile alimentaire usagée, une graisse animale, une huile végétale telle qu’une huile de colza, de canola, de ricin, de palme, de soja, une huile extraite d’une algue, une huile extraite d’une fermentation de microorganismes oléagineux tels que des levures oléagineuses, une huile de pyrolyse ou de liquéfaction hydrothermale de biomasse telle qu’une biomasse lignocellulosique telle qu’une huile de pyrolyse de bois, de papier et/ou de carton, une huile obtenue par pyrolyse ou liquéfaction hydrothermale de meubles usagés broyés, une huile de pyrolyse ou liquéfaction hydrothermale d’élastomères par exemple du latex éventuellement vulcanisé ou des pneus, ainsi que leurs mélanges.

La composition peut comprendre au moins 2% en masse d’une huile de plastique, voire au moins 1% en masse d’huile de plastique. Le reste peut alors être composé d’au plus 98% en masse, voire d’au plus 99% en masse d’un diluant ou solvant tel qu’un hydrocarbure et/ou d’un ou plusieurs des composants listés ci-dessus. Dans un mode de réalisation, la composition peut comprendre au moins 5%m, de préférence au moins 10%m, davantage de préférence au moins 25 % en masse d'huile de plastique, de préférence au moins 50 % en masse, plus préférablement 75 % en masse, encore plus préférablement au moins 90 % en masse d'huile de plastique. La composition peut comprendre au plus 80%m ou 90%m ou 95%m ou 100%m d’huile de liquéfaction de plastique II est également possible d'utiliser uniquement de l'huile de plastique. La mise en contact s’effectue de préférence pendant une durée de 1 minute à 20 minutes, de préférence de 1 minute à 16 minutes, à une température de 50 à 450°C, de préférence de 50 à 350°C ou de 90 à 350°C, plus préférentiellement de 150 à 350°C, encore plus préférentiellement de 50 à 250°C, de 50 à 225°C ou de 50 à 200°C, et à une pression absolue de 0,1 à 100 bars, de préférence de 1 à 50 bars. A noter que la durée de mise en contact peut être plus longue (par exemple de 30 minutes à 1 heure, voire plus, mais ne permet pas d’améliorer la qualité des produits obtenus.

Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, la mise en contact s’effectue pendant une durée de 1 minute à 20 minutes, de préférence de 1 minute à 16 minutes, à une température d’au plus 250°C, davantage de préférence d’au plus 225°C, de manière encore plus préférée d’au plus 200°C. Dans ce mode de réalisation particulièrement préféré, la mise en contact peut être réalisée à une température d’au moins 50°C, de préférence d’au moins 90°C, plus préférentiellement d’au moins 150°C. Dans ce mode de réalisation particulièrement préféré, la mise en contact peut être réalisée à une pression absolue de 0,1 à 100 bars, de préférence de 1 à 50 bars.

Dans ce mode de réalisation particulièrement préféré, la composition peut avantageusement être mise en contact avec :

- 0,1 à 15% en masse d’une base forte comprenant un cation de métal alcalin ou alcalino- terreux en présence d’eau, de préférence avec 1 à 15% en masse d’une base forte, davantage de préférence avec 1 à 10% en masse d’une base forte (pourcentages massiques de base forte par rapport à la composition), et/ou

- avec de l’eau contenant de 25 à 50% en masse de base forte, de préférence de 25% à 50% en masse, davantage de préférence de 40 à 50% en masse (pourcentages massiques de base forte par rapport à l’eau), de manière encore plus préférée avec de l’eau saturée en base forte.

Une base forte préférée peut être choisie parmi LiOH, NaOH, CsOH, Ba(OH)2, Na2<D, KOH, K2O, CaO, Ca(OH)2, MgO, Mg(OH)2 et leurs mélanges. Une base forte davantage préférée peut être choisie parmi NaOH, KOH et leurs mélanges, notamment pour la mise en oeuvre du mode de réalisation particulièrement préféré.

L’eau utilisée lors de l’étape (b) peut présenter un pH acide (PH<7) ou neutre (pH=7). En particulier, l’eau utilisée ne contient pas de base et notamment ne contient pas de base forte comprenant un cation de métal alcalin ou alcalino-terreux. Un pH acide peut être obtenu par addition d’un ou plusieurs acides organiques ou inorganiques. Des exemples d’acides organiques utilisables comprennent l’acide citrique (CeHsO?), l'acide formique (CH ₂ O ₂ ), l'acide acétique (CH ₃ COOH). Des exemples d’acides inorganiques sont l’acide chlorhydrique (HCl), l'acide nitrique (HNO3), l'acide sulfurique (H2SO4), l'acide phosphorique (H3PO4), l'acide sulfamique (H3NSO3).

L’étape (b) peut être réalisée à une température de 0° à 80°C, par exemple de 0° à 60°C, de préférence de 0° à 40°C, d’avantage de préférence de 0° à 30°C, notamment sans chauffage externe. L’étape (b) est typiquement mise en oeuvre à la pression atmosphérique.

Lors de l’étape (b), le ratio en volume eau / composition avec la base forte pourra être de 10/90 à 90/10, de 20/80 à 80/20, de 30/70 à 70/30, de 35/65 à 65/35, de 35/65 à 60/40, de 40/60 à 60/40, ou encore dans tout intervalle défini par deux quelconques des bornes précitées.

L’étape (b) peut comprendre, ou consister en, la mise en contact du produit issu de l’étape (a) avec de l’eau par tout moyen connu dans l’art antérieur.

Par exemple, le produit issu de l’étape (a) et l’eau peuvent être introduits dans des cuves, des réacteurs ou des mélangeurs couramment utilisés dans la profession et les deux composants peuvent être mélangés. La mise en contact peut comprendre une agitation vigoureuse des deux composants par un dispositif de mélange. Par exemple, les deux composants peuvent être mélangés ensemble par agitation ou par secouage. Alternativement, la mise en contact peut être réalisée dans une enceinte dans laquelle les deux composants circulent à contre-courant. Cette mise en contact peut se produire plus d’une fois, notamment dans les conditions présentées ci-dessus.

L’étape (b) peut être mise en oeuvre sur le produit directement issu de l’étape (a) (comprenant la base forte en solution dans l’eau et le produit issu de la mise en contact de la composition), sans étape intermédiaire, ou sur le produit issu de l’étape (a) ayant subi une étape de séparation.

Ainsi, dans un mode de réalisation, le procédé selon l’invention comprend, entre l’étape (a) et (b), une étape de séparation entre la base forte comprenant le cation de métal alcalin ou alcalino-terreux en solution dans l’eau et le produit issu de la mise en contact de ladite composition. Le produit issu de la mise en contact de ladite composition correspond à une composition comprenant une huile de pyrolyse de plastique présentant une concentration en hétéroatomes plus faible que la composition initiale. Il s’agit ainsi d’une composition purifiée. La séparation entre la base forte en solution dans l’eau et le produit issu de l’étape (a) s’effectue avantageusement par (i) centrifugation, (ii) décantation, ou (iii) par la combinaison de ces deux étapes.

Typiquement, cette étape de séparation permet de séparer une phase organique, correspondant au produit issu de la mise en contact de l’étape (a), et une phase aqueuse contenant la base forte comprenant le cation de métal alcalin ou alcalino-terreux. Elle peut être précédée d’une étape de séparation des solides par (i) filtration, (ii) centrifugation ou (iii) une combinaison des deux étapes. Cette étape de séparation des solides peut permettre de faciliter la séparation des phases organique et aqueuse ultérieure en éliminant tout ou partie des solides présents dans le produit issu de l’étape (a).

Aussi, avantageusement, la base forte en solution dans l’eau séparée au cours de cette étape de séparation peut être renvoyée (recyclée), partiellement ou en totalité, dans l’étape (a).

L’étape de séparation permet d’abattre une partie de la teneur du produit issu de l’étape (a) en cation alcalin ou alcalino-terreux. La teneur restante en cation alcalin ou alcalino-terreux (ou la totalité ou quasi-totalité de la teneur en cation alcalin ou alcalino-terreux lorsque cette étape de séparation est absente) est éliminée lors de l’étape (b) de lavage. La composition ainsi traitée peut être utilisée sans provoquer de désactivation de catalyseurs utilisés dans des procédés catalytiques de traitement ultérieurs.

L’étape (b) de lavage peut permettre d’obtenir un produit présentant une teneur en cation alcalin ou alcalino-terreux inférieure ou égale à 2 ppm (en masse).

L’invention peut également comprendre une étape additionnelle préalable à l’étape (a) de mise en contact, dans laquelle ladite composition est soumise, notamment immédiatement avant l’étape (a), à (i) une filtration, (ii) un lavage avec un solvant polaire, (iii) une distillation, (iv) une décantation, ou (v) à la combinaison de deux, trois ou quatre des étapes (i) à (iv). Cette étape préalable peut permettre d’abattre une partie des impuretés contenues dans la composition telles que l’oxygène, l’azote, le chlore, le soufre ou autres hétéroatomes. Notamment la réduction de la quantité d’oxygène peut permettre d’éviter la formation de solide et/ou de gels lors de l’étape (b). Lors de l’étape additionnelle préalable de lavage (ii), le ratio en volume solvant polaire/composition peut être de 10/90 à 90/10, de 20/80 à 80/20, de 30/70 à 70/30, de 35/65 à 65/35, de 35/65 à 60/40, de 40/60 à 60/40.

Le solvant polaire peut présenter une densité supérieure ou inférieure à la densité de la composition comprenant une huile de plastique, notamment une huile de pyrolyse de plastique.

En particulier, la densité du solvant polaire peut être supérieure ou inférieure de 3 à 50% à celle de la composition.

Le solvant polaire est en outre un solvant non miscible dans la composition comprenant une huile de pyrolyse à purifier.

Dans la présente invention, on pourra considérer que le solvant polaire (ou qu’un mélange de solvants polaires le cas échéant) est non miscible lorsque son taux de récupération est supérieur ou égal à 0,95. Ce taux de récupération est défini comme le rapport du volume d’extrait sur le volume de solvant initial, cet extrait étant une phase contenant le solvant, non miscible avec la composition contenant une huile de pyrolyse, récupérée après agitation puis décantation d’un mélange d’une partie par volume de solvant avec vingt cinq parties par volume de la composition contenant une huile de pyrolyse à purifier, à pression atmosphérique et à une température de 20°C.

On pourra notamment déterminer ce taux de récupération en suivant la procédure suivante :

■ Introduction de 50 mL de composition contenant une huile de pyrolyse dans un ballon à fond plat d’un volume de 100mL, à l’aide d’une pipette de précision de +/-0,5mL,

■ Introduire 2 mL de solvant dans le ballon, à l’aide d’une pipette de précision +/-0,1 mL,

■ Introduire un barreau aimanté, fermer le ballon avec un bouchon en polypropylène,

■ Agiter le mélange sur une plaque d’agitation mécanique à une vitesse 500 tours/min pendant 5min,

■ A la fin des 5 minutes, arrêter l’agitation, retirer le barreau aimanté à l’aide d’une tige aimantée,

■ Transférer le contenu du ballon dans un tube gradué présentant une précision de +/- 0,05 mL pour un volume inférieur ou égal à 2mL et une précision de +/-0,1 mL pour un volume supérieur à 2mL. Attendre la démixtion complète par décantation et mesurer le volume des 2 phases à l’aide des graduations. On considère que la démixtion complète est atteinte lorsque les volumes des deux phases ne varient plus.

L’expression « solvant polaire » au sens de la présente demande de brevet recouvre toutes les espèces chimiques, seules ou en mélange, susceptibles de solvater une composition comprenant une huile de plastique, notamment une huile de pyrolyse de plastique, et comportant au moins une liaison covalente carbone-hydrogène, carbone-halogène, carbone- chalcogène ou carbone-azote et ayant un moment dipolaire non nul. Le solvant polaire peut ainsi contenir un ou plusieurs hétéroatomes, en particulier choisi parmi l’oxygène, le soufre et l’azote, de préférence l’oxygène. Des solvants polaires acceptables, non miscibles avec la composition comprenant une huile de plastique à purifier, incluent des compositions comprenant des composés hydrocarbonés qui comportent des hétéroatomes dans leur structure moléculaire, par exemple (i) des alcools tels que le méthanol et l’éthanol, et des mélanges d’alcools issus de fermentation, par exemple un mélange d’isomères de butanol ou un mélange d’isomères de pentanol tel qu’une huile de fusel (ii) des éthers, par exemple le cyclopentylméthyléther ou le 1 ,4-dioxane, (iii) des composés soufrés, par exemple le thiophène ou le diméthylsulfoxyde, (iv) des composés azotés, par exemple le N,N- diméthylformamide, (v) des composés halogénés, par exemple le dichlorométhane ou le chloroforme, ou encore : l’eau présentant un pH acide, basique ou neutre. Un pH acide peut être obtenu par addition d’un ou plusieurs acides organiques ou inorganiques. Des exemples d’acides organiques utilisables comprennent l’acide citrique (CeHsO?), l'acide formique (CH ₂ O ₂ ), l'acide acétique (CH ₃ COOH), l'acide sulfamique (H3NSO3). Des exemples d’acides inorganiques sont l’acide chlorhydrique (HCl), l'acide nitrique (HNO3), l'acide sulfurique (H2SO4), l'acide phosphorique (H3PO4). Un pH basique peut être obtenu par addition d’oxydes de métaux alcalins et alcalino-terreux, d’hydroxydes alcalins et alcalino-terreux (par exemple NaOH, KOH, Ca(OH)2) et des amines (par exemple triéthylamine, éthylènediamine, ammoniaque). les éthers de glycol, incluant notamment le polyéthylène glycol de formule chimique HO-(CH2-CH2-O) _n -H de masse molaire moyenne en masse de 90 à 800g/mol, par exemple le diéthylène glycol et le tétraéthylène glycol, le polypropylène glycol de formule chimique H[OCH(CH3)CH2] _n OH de masse molaire moyenne en masse de 130 à 800g/mol, par exemple le dipropylène glycol et le tétrapropylène glycol, les dialkyl formamides, dans lesquels le groupe alkyl peut comprendre de 1 à 8 ou de 1 à 3 atomes de carbones, notamment le diméthyl formamide (DMF), les dialkyl sulfoxydes, dans lesquels le groupe alkyl peut comprendre de 1 à 8 ou de 1 à 3 atomes de carbones, notamment le diméthylsulfoxyde (DMSO) et le sulfolane les composés comprenant un cycle furane, les esters de carbonate cycliques, comprenant notamment de 3 à 8 ou de 3 à 4 atomes de carbones, notamment le carbonate de propylène et le carbonate d’éthylène.

Un ou plusieurs des solvants précités peut être utilisé. Toutefois, avantageusement, un seul des solvants précités peut être utilisé pourvu qu’il soit non miscible avec la composition contenant une huile de plastique, notamment une huile de pyrolyse de plastique, à purifier.

De préférence, le solvant polaire peut être un éther de glycol, en particulier le polyéthylène glycol de formule chimique HO-(CH2-CH2-O) _n -H de masse molaire moyenne en masse de 90 à 800g/mol ou le polypropylène glycol de formule chimique H[OCH(CH3)CH2] _n OH de masse molaire moyenne en masse de 130 à 800g/mol, ou un composé comprenant un cycle furane, ou un ester de carbonate cyclique, en particulier le carbonate de propylène ou d’éthylène, seuls ou en mélange, de préférence seuls.

Dans un mode de réalisation préféré, le solvant polaire est choisi parmi le carbonate de propylène, le carbonate d’éthylène et le polyéthylène glycol de formule chimique HO-(CH2- CH ₂ -O) _n -H de masse molaire moyenne en masse de 90 à 800g/mol, seuls ou en mélange, de préférence seuls.

L’invention peut également comprendre une étape additionnelle dans laquelle :

(c). le produit issu du lavage de l’étape (b) subit une hydrogénation catalytique en une ou deux étapes.

Dans le cas où l’hydrogénation catalytique s’effectue en deux étapes, l’étape (c) s’effectue en une première étape (c-1 ) dans laquelle le produit issu de la mise en contact est hydrogéné à une température comprise entre 20 et 200°C, de préférence entre 30 et 90°C en présence d’hydrogène à une pression absolue comprise entre 5 et 60 bars, de préférence entre 20 et 30 bars et en présence d’un catalyseur d’hydrogénation comprenant Pd (0.1-10 % en poids) et/ou Ni (0.1-60 % en poids) et/ou NiMo (0.1-60 % en poids), et en une deuxième étape (c-2) dans laquelle l’effluent issu de l’étape (c-1 ) est hydrogéné à une température comprise entre 200 et 450°C, de préférence entre 200 et 340°C en présence d’hydrogène à une pression absolue comprise entre 20 et 140 bars, de préférence entre 30 et 60 bars et en présence d’un catalyseur d’hydrogénation comprenant NiMo (0.1-60 % en poids) et/ou CoMo (0.1-60 % en poids).

Le produit issu de l’étape (b) ou l’effluent issu de l’étape (c) est (d) de préférence purifié par passage sur un adsorbant solide afin de diminuer la teneur en au moins un élément parmi F, Cl, Br, I, O, N, S, Se, Si, P, As, Fe, Ca, Na, K, Mg et Hg et/ou la teneur en eau.

L’adsorbant peut être opéré en mode régénératif ou non régénératif, à une température inférieure à 400°C, de préférence inférieure à 100°C, plus préférentiellement inférieure à 60°C, choisi parmi : (i) un gel de silice, (ii) une argile, (iii) une argile pilée, (iv) de l’apatite, (v) de l’hydroxyapatite et leurs combinaisons, (vi) une alumine par exemple une alumine obtenue par précipitation de boehmite, une alumine calcinée telle que Ceralox ® de Sasol, (vii) de la boehmite, (viii) de la bayerite, (ix) de l’hydrotalcite, (x) un spinelle tel que Pural ® ou Puralox de Sasol, (xi) une alumine promue, par exemple Selexsorb ® de BASF, une alumine promue acide, une alumine promue par une zéolithe et/ou par un métal tel que Ni, Co, Mo ou une combinaison d’au moins deux d’entre eux, (xii) une argile traitée par un acide telle que Tonsil ® de Clariant, (xiii) un tamis moléculaire sous la forme d’un aluminosilicate contenant un cation alcalin ou alcalino-terreux par exemple les tamis 3A, 4A, 5A, 13X, par exemple commercialisés sous la marque Siliporite ® de Ceca, (xiv) une zéolithe, (xv) un charbon actif, ou la combinaison d’au moins deux adsorbants, l’adsorbant ou les au moins deux adsorbants retenant au moins 20% en poids, de préférence au moins 50% en poids d’au moins un élément parmi F, Cl, Br, I, O, N, S, Se, Si, P, As, Fe, Ca, Na, K, Mg et Hg et/ou de l’eau.

Selon un mode de réalisation préféré, l’adsorbant est régénérable, a une surface spécifique d’au moins 200 m ² /g et est opéré dans un réacteur à lit fixe à moins de 100°C avec une WH de 0,1 à 10 h’ ¹ .

Selon un mode de réalisation supplémentaire, au moins une partie du produit issu de l’étape (b) ou de l’effluent issu de l’étape (c) ou (d) peut être :

(e). traité dans un vapocraqueur, et/ou

(f). traité dans un craqueur catalytique en lit fluidisé, et/ou

(g). traité dans un hydrocraqueur, et/ou

(h). traité dans une unité d’hydrogénation catalytique, et/ou

(i). utilisé tel quel ou séparé en des flux utilisables pour la préparation de carburants et combustibles tels que GPL, essence, diesel, fuel lourd et/ou pour la préparation de lubrifiants.

Les étapes précédemment décrites du procédé selon l’invention peuvent être mises en oeuvre les unes après les autres sans étape intermédiaire hormis les étapes additionnelles optionnelles décrites.

Définitions

La Vitesse Volumique Horaire (WH) est définie comme le volume horaire de flux de charge par unité de volume catalytique et est exprimée ici en h’ ¹ .

Les termes « comprenant » et « comprend » tels qu’utilisés ici sont synonymes avec « incluant », « inclut » ou « contient », « contenant », et sont inclusifs ou sans bornes et n’excluent pas de caractéristiques additionnelles, d’éléments ou d’étapes de méthodes non spécifiés.

La spécification d’un domaine numérique sans décimales inclut tous les nombres entiers et, lorsque c’est approprié, des fractions de ces derniers (par exemple, 1 à 5 peut inclure 1 , 2, 3, 4 et 5 lorsque référence est faite à un nombre d’éléments, et peut aussi inclure 1 ,5, 2, 2,75 et 3,80, lorsque référence est faite à, par exemple, une mesure.). La spécification d’une décimale comprend également la décimale elle-même (par exemple, « de 1 ,0 à 5,0 » inclut 1 ,0 et 5,0). Toute plage de valeurs numériques récitée ici comprend également toute sous-plage de valeurs numériques mentionnée ci-dessus.

Les expressions % en poids et % en masse ont une signification équivalente et se réfèrent à la proportion de la masse d’un produit rapportée à 100g d’une composition le comprenant.

Sauf indication contraire, les mesures données en parties par million (ppm) sont exprimées en poids.

L’expression " huile de liquéfaction de plastique " ou " huile de plastique liquéfié " ou « huile de plastique » désigne les produits liquides résultant de la pyrolyse du plastique et/ou de la liquéfaction hydrothermale de plastique, seul ou en mélange et généralement sous forme de déchets plastiques, éventuellement en mélange avec au moins un autre déchet tel que de la biomasse, par exemple choisie parmi la biomasse lignocellulosique, le papier et le carton et/ou des élastomères, par exemple du latex éventuellement vulcanisé ou des pneus .

La biomasse peut être définie comme un produit organique végétal ou animal, y compris les résidus et les déchets organiques. La biomasse comprend ainsi (i) la biomasse produite par le surplus des terres agricoles, non utilisées pour l’alimentation humaine ou animale : cultures dédiées, appelées cultures énergétiques ; (ii) la biomasse produite par le déboisement (entretien de forêt) ou le nettoyage de terres agricoles ; (iii) les résidus agricoles issus des cultures de céréales, vignes, vergers, oliviers, fruits et légumes, résidus de l’agroalimentaire,... ; (iv) les résidus forestiers issus de la sylviculture et de la transformation du bois ; (v) les résidus agricoles issus de l’élevage (fumier, lisier, litières, fientes,...) ; (vi) les déchets organiques des ménages (papiers, cartons, déchets verts,...) ; (vii) les déchets organiques industriels banals (papiers, cartons, bois, déchets putrescibles,...). L'huile de liquéfaction traitée par l'invention peut être dérivée de la liquéfaction de déchets contenant au moins 1%m/m, éventuellement 1-50%m/m, 2-30%m/m, ou dans une gamme définie par deux de ces limites, d'une ou plusieurs des biomasses, résidus et déchets organiques précités, et le reste étant constitué de déchets plastiques, optionnellement en mélange avec des élastomères, notamment sous forme de déchets.

Les élastomères sont des polymères linéaires ou ramifiés transformés par vulcanisation en un réseau tridimensionnel faiblement réticulé infusible et insoluble. Ils incluent les caoutchoucs naturels ou synthétiques. Ils peuvent faire partie de déchets de type pneu ou de tout autre déchet ménager ou industriel contenant des élastomères, du caoutchouc naturel et/ou synthétique, en mélange ou non avec d’autres composants, tels que plastiques, plastifiants, charges, agent vulcanisant, accélérateurs de vulcanisation, additifs, etc. Des exemples de polymères élastomères incluent les copolymères éthylène-propylène, le terpolymère éthylène-propylène-diène (EPDM), le polyisoprène (naturel ou synthétique), le polybutadiène, les copolymères styrène-butadiène, les polymères à base d’isobutène, les copolymères d'isobutylène isoprène, chlorés ou bromés, les copolymères de butadiène acrylonitrile (NBR), et les polychloroprènes (CR), les polyuréthanes, les élastomères de silicone, etc. L’huile de liquéfaction de plastique traitée par l’invention peut provenir de la liquéfaction de déchets contenant au moins 1%m/m, optionnellement de 1 à 50% m/m, de 2 à 30%m/m ou dans un intervalle défini par deux quelconques de ces limites, d’un ou plusieurs élastomères précités, notamment sous forme de déchets, le reste étant constitué de déchets plastiques, optionnellement en mélange avec des biomasses, résidus et déchets organiques.

L’expression « huile de pyrolyse de plastique » ou « huile résultant de la pyrolyse de plastique » fait référence aux produits liquides obtenus à l’issue d’une pyrolyse de polymères thermoplastiques, thermodurcissables ou élastomères, seuls ou en mélange et généralement sous la forme de déchets. Le procédé de pyrolyse doit être compris comme un procédé de craquage thermique, typiquement réalisé à une température de 300 à 1000°C ou de 400 à 700°C, mis en oeuvre en présence ou non de catalyseur (par exemple pyrolyse rapide catalytique ou non, etc...).

L'expression "huile de plastique hydrothermale" ou "huile résultant de la liquéfaction hydrothermale du plastique" désigne les produits liquides obtenus après liquéfaction hydrothermale de plastique ou de déchets de plastique. Le procédé de liquéfaction hydrothermale est typiquement réalisé à une température de 250 à 500 °C et à des pressions de 10 à 25-40 MPa en présence d’eau.

Le plastique pyrolysé ou résultant de la liquéfaction hydrothermale peut être de n’importe quel type. Par exemple, le plastique peut être du polyéthylène, du polypropylène, du polystyrène, un polyester, un polyamide, un polycarbonate, etc. Ces huiles de liquéfaction de plastique contiennent des paraffines, i-paraffines (iso-paraffines), diènes, alcynes, oléfines, naphtènes et aromatiques. Les huiles de liquéfaction de plastique contiennent également des impuretés telles que des composés organiques chlorés, oxygénés et/ou silylés, des métaux, des sels, des composés du phosphore, du soufre, et de l’azote.

La composition de l’huile de pyrolyse de plastique ou de l’huile de liquéfaction hydrothermale de plastique est dépendante de la nature du plastique pyrolysé ou traité par liquéfaction hydrothermale et est essentiellement (notamment à plus de 80%m/m, le plus souvent à plus de 90%m/m) constituée d’hydrocarbures ayant de 1 à 150 atomes de carbone et d’impuretés.

Une huile de liquéfaction de plastique comprend typiquement de 5 à 80%m/m de paraffines (y compris les cyclo-paraffines), de 10 à 95% m/m de composés insaturés (comprenant des oléfines, des diènes et des acétylènes), de 5 à 70%m/m d’aromatiques. Ces teneurs peuvent être déterminées par chromatographie en phase gazeuse.

Une huile de liquéfaction de plastique peut notamment comprendre une ou plusieurs des teneurs en hétéroatomes suivantes : de 0 à 8% m/m d’oxygène (mesuré selon la norme ASTM D5622), de 1 à 13000 ppm d’azote (mesuré selon la norme ASTM D4629), de 2 à 10000ppm de soufre (mesuré selon la norme ISO 20846), de 1 à 10000ppm de métaux (mesuré par ICP), de 50 à 6000ppm de chlore (mesuré selon la norme ASTM D7359-18), de 0 à 200ppm de brome (mesuré selon la norme ASTM D7359-18), de 1 à 40ppm de fluor (mesuré selon la norme ASTM D7359-18), 1 à 2000 ppm de silicium (mesuré par XRF).

L’expression « MAV » (acronyme de « Maleic Anhydric Value » pour « indice d’anhydride maléique ») fait référence à la méthode UOP326-82 qui est exprimée en mg d’anhydride maléique qui réagissent avec 1 g d’échantillon à mesurer.

L’expression « Nombre de brome » correspond à la quantité de brome en grammes ayant réagi sur 100 g d’échantillon et peut être mesuré selon la méthode ASTM D1159-07.

L’expression « Indice de brome » est le nombre de milligrammes de brome qui réagissent avec 100 g d’échantillon et peut être mesuré selon les méthodes ASTM D2710 ou ASTM D5776.

Les points d’ébullition tels que mentionnés ici sont mesurés à pression atmosphérique, sauf indication contraire. Un point d’ébullition initial est défini comme la valeur de température à partir de laquelle une première bulle de vapeur est formée. Un point d’ébullition final est la plus haute température atteignable lors d’une distillation. A cette température, plus aucune vapeur ne peut être transportée vers un condensateur. La détermination des points initial et final fait appel à des techniques connues du métier et plusieurs méthodes adaptées en fonction du domaine de températures de distillation sont applicables, par exemple NF EN 15199-1 (version 2020) ou ASTM D2887 pour la mesure des points d’ébullition de fractions pétrolières par chromatographie en phase gazeuse, ASTM D7169 pour les hydrocarbures lourds, ASTM D7500, D86 ou D1160 pour les d isti Hats.

La concentration en métaux dans les matrices hydrocarbonées peut être déterminée par toute méthode connue. Des méthodes acceptables incluent la fluorescence X (XRF) et la spectrométrie d’émission atomique à plasma à couplage inductif (ICP-AES). Les spécialistes en sciences analytiques savent identifier la méthode la plus adaptée à la mesure de chaque métal et chaque hétéro-élément en fonction de la matrice hydrocarbonée considérée.

Les caractéristiques particulières, structures, propriétés, modes de réalisation de l’invention peuvent être combinés librement en un ou plusieurs modes de réalisation non spécifiquement décrits ici, comme cela peut être apparent à des spécialistes du traitement des huiles de pyrolyse de plastique mettant en oeuvre leurs connaissances générales. Description de l’invention

Exemples

Les modes de réalisation de la présente invention sont illustrés par les exemples non- limitatifs suivants.

Exemple 1 : Purification d’une huile de pyrolyse de plastique en présence d’une base forte et d’eau suivie d’un lavage à l’eau

Les caractéristiques physico-chimiques de l’huile de pyrolyse plastique utilisée sont décrites dans le tableau 1 , ci-dessous:

Tableau 1

Protocole d’essai :

Un autoclave en acier inoxydable de grade AISI-316L de 1 ,5 L équipé d’une agitation mécanique est chargé avec l’huile de pyrolyse HPP2, une base forte sous la forme de NaOH et de l’eau, la base forte étant solubilisée dans l’eau avant son introduction dans l’autoclave (tableau 2). La somme du volume d’huile de pyrolyse et du volume d’eau introduits est d’environ 600 mL à température ambiante, sans tenir compte des effets éventuels de variation volumique lors de leur mélange. L’autoclave est fermé et le ciel gazeux dans l’autoclave est balayé à l’azote pendant 30 minutes. L’autoclave est ensuite chauffé sous pression autogène sous agitation à une vitesse de 400 à 1500 tours/minute à une température de 225 °C pendant une durée de 1 minute, 10 minutes ou 20 minutes selon les essais, une fois que la température cible a été atteinte. La vitesse de montée en température est fixée à 30°C/10 minutes.

Tableau 2

A l’issue de la réaction, l’autoclave est refroidi à température ambiante puis, pour les essais 1 et 2, le mélange est déchargé et lavé trois fois avec de l’eau avec, à chaque lavage, un ratio en volume eau/charge = 40/60, pour éliminer les résidus de base forte et les impuretés solubles dans l’eau. L’huile de pyrolyse purifiée et lavée résultante est analysée pour mesurer la teneur en impuretés résiduelles (tableau 3). Pour l’essai 3, le mélange déchargé de l’autoclave est divisé en deux parties. La première partie est lavée avec de l’eau dans les mêmes conditions que pour les essais 1 et 2 et l’huile de pyrolyse purifiée et lavée résultante est analysée (essai 3A du tableau 3). La deuxième partie est décantée afin de récupérer la phase organique, laquelle est ensuite centrifugée. L’huile de pyrolyse décantée et centrifugée résultante est analysée (essai 3B du tableau 3).

Tableau 3

Les données du tableau 3 montrent que l’utilisation de soude en présence d’eau suivie d’un lavage permet de réduire notablement les impuretés contenues initialement dans l’huile de pyrolyse ainsi que le sodium introduit par le traitement à la soude, même pour une durée courte de traitement à la soude.

Notamment, on a observé qu’en absence de lavage, par exemple après une simple décantation/ centrifugation, la teneur en sodium de l’huile de pyrolyse est élevée, en particulier supérieure à 1000ppm, ce qui n’est pas acceptable pour un traitement ultérieur catalytique.

L’huile de pyrolyse peut être, soit utilisée telle quelle, soit éventuellement séchée sur un adsorbant tel qu’un tamis moléculaire ou un sel anhydre, par exemple Na2SC>4, puis est distillée sous pression réduite afin d’éliminer toute trace éventuelle de solide, par exemple de base forte, de résidu d’adsorbant, de sel anhydre/hydraté ou de gommes.

Exemple 2 : Purification d’une huile de pyrolyse de plastique en présence d’une base forte et d’eau suivie d’un lavage à l’eau

Une autre huile de pyrolyse HPP8 a été mise en contact avec de la soude suivant un protocole d’essai similaire à celui de l’exemple 1 dans les conditions rassemblées dans le tableau 4. 450g d’huile HPP8 ont ainsi été mis en contact pendant 20 minutes à 180°C avec 22,5g de NaOH solubilisé dans l’eau.

Tableau 4 A l’issue de la réaction, l’autoclave est refroidi à température ambiante puis, le mélange est déchargé et lavé trois fois avec de l’eau avec, à chaque lavage, un ratio en volume eau/charge = 40/60, pour éliminer les résidus de base forte et les impuretés solubles dans l’eau.

Les données du tableau 5 montrent que l’utilisation de soude en présence d’eau suivie d’un lavage permet de réduire notablement les impuretés contenues initialement dans l’huile de pyrolyse ainsi que le sodium introduit par le traitement à la soude, même pour une température de traitement à la soude inférieure à 200°C.

Tableau 5

Exemple 3 : Hydrotraitement en deux étapes et vapocraquaqe du produit de l’exemple 1 L’une des huiles de pyrolyse purifiées et lavées de l’exemple 1 (issue des essais 1 , 2 ou 3A) ou de l’exemple 2 (essai 4) peut être hydrotraitée en deux étapes selon la procédure suivante :

L’huile de pyrolyse purifiée et lavée peut être introduite dans une première section d’hydrotraitement (HDT1) essentiellement pour hydrogéner les dioléfines et est opérée en phase liquide. Cette étape peut comprendre une pluralité de réacteurs en série et/ou parallèle si des réacteurs de garde sont utilisés en amont ou en aval du premier réacteur d’hydrogénation. Ces réacteurs de garde peuvent permettre de réduire la concentration en certaines espèces chimiques indésirables et/ou en éléments tels que le chlore, le silicium et les métaux. Des métaux particulièrement indésirables incluent Na, Ca, Mg, Fe et Hg. Une seconde section d’hydrotraitement (HDT2) est dédiée à l’hydrogénation des oléfines et à la démétallation (HDM), la désulfuration (HDS), la désazotation (HDN) et la désoxygénation (H DO). HDT2 est opérée en phase gazeuse. Cette section consiste en un ou plusieurs réacteurs opérés en série, en avance-retard (« lead-lag ») ou en parallèle.

Comme les réactions d’hydrotraitement dans les sections HDT1 et HDT2 sont exothermiques, une trempe par de l’hydrogène froid peut être utilisée pour modérer l’accroissement de température et contrôler la réaction.

Des réacteurs de garde isolés, en avance-retard (« lead-lag »), en série et/ou en parallèle peuvent être envisagés selon la nature et la quantité du contaminant dans le flux à traiter.

Dans l’hypothèse où le traitement de l’exemple 1 ne permettrait pas d’obtenir un abattement suffisant en impuretés, des réacteurs de garde pour éliminer le chlore et le silicium peuvent être opérés en phase gazeuse. Le silicium peut aussi être piégé sur le lit supérieur d’un réacteur de la section HDT2 ou séparément, en amont ou en aval par le traitement des gaz chauds quittant la section HDT2.

Le chlore et le mercure peuvent être séparés par des réacteurs de garde en phase liquide ou gazeuse.

Il peut y avoir des trempes intermédiaires entre les lits ou entre les réacteurs HDT1 et HDT2 ou pas de trempe. Dans ce dernier cas, un recyclage d’une partie du flux sortant du HDT1 ou du HDT2 doit être réalisé pour contrôler la température. Un contrôle strict de la température dans HDT1 doit être conduit, afin d’éviter le bouchage du réacteur et la dégradation des conditions d’hydrogénation catalytique.

La pression opératoire dans chacun des hydrotraitements HDT1 et HDT2 est de 5-60 bars, de préférence 20-30 bars pour HDT1 et 20-140 bars, de préférence 30-60 bars pour HDT2, typiquement 30-40 bars pour HDT2.

Plage de température typique à l’entrée de HDT1 en début de cycle (SOR : start of run) : 150-200°C. Le catalyseur pour HDT 1 comprend habituellement Pd (0,1-10% poids) et/ou Ni (0,1-60% poids) et/ou NiMo (0,1-60% poids).

Plage de température typique à l’entrée de HDT2 en début de cycle (SOR : start of run) : 200-340°C. Domaine typique de température de sortie de HDT2 (SOR) : 300-380°C, jusqu’à 450°C. Le catalyseur pour HDT 2 comprend habituellement un NiMo (tout type de catalyseur commercial pour application raffinage ou pétrochimie), potentiellement un CoMo dans les tout derniers lits en fond de réacteur (tout type de catalyseur commercial pour application raffinage ou pétrochimie).

Le lit supérieur du HDT2 devrait être opéré de préférence avec un NiMo ayant une capacité hydrogénante ainsi qu’une capacité de piégeage de silicium. Un lit supérieur de ce type peut être considéré comme un adsorbant ainsi qu’un piège à métaux ayant aussi une activité HDN et une capacité hydrogénante. Un exemple de lit supérieur acceptable pour cette fonction comprend les adsorbents catalyseurs NIMo commercialement disponibles tels que ACT971 , ACT981 d’Axens ou équivalents chez Haldor Topsoe, Axens, Criterion, etc. Il est possible d’avoir deux lits séparés dans un réacteur HDT2, avec une trempe entre les deux lits ou entre les deux réacteurs, si les deux lits sont dans deux réacteurs distincts, ou pas de trempe du tout. Idéalement, la trempe intermédiaire est effectuée au moyen d’effluent froid d’HDT2 ou par un apport d’hydrogène froid, c’est-à-dire à une température allant généralement de 15 à 30°C, afin de contrôler l’exotherme du HDT2. Une dilution par recycle du flux d’hydrocarbure vers le lit supérieur d’HDT2 n’est pas recommandé en raison des risques accrus d’encrassement du lit. La charge arrivant sur le catalyseur d’HDT2 devrait être totalement vaporisée à tout moment, y-compris en régime variable comme c’est le cas lors des démarrages. L’envoi d’hydrocarbures liquides sur le lit supérieur d’un réacteur HDT2 peut générer de l’encrassement et un accroissement de la différence de pression entre l’entrée et la sortie dudit réacteur HDT2 et conduire à un arrêt prématuré.

En fonction des métaux présents dans l’huile de pyrolyse à hydrotraiter, un catalyseur d’hydrodémétallation, par exemple commercial, peut être ajouté sur le lit supérieur de la section HDT2 afin de protéger de la désactivation les lits catalytiques inférieurs.

L’huile de pyrolyse hydrotraitée quittant la section HDT2 peut être utilisée telle quelle ou fractionnée selon des plages de température de distillation, pour alimenter un vapocraqueur, un FCC, un hydrocraqueur, un reformeur catalytique ou un pool de carburants ou combustibles tels que GPL, essence, jet, diesel, fuel.

Alternativement, l’huile de pyrolyse traitée quittant la section HDT2 subit une étape de purification supplémentaire par passage sur une masse de captation telle qu’un adsorbant, par exemple (i) un gel de silice, (ii) une argile, (iii) une argile pilée, (iv) de l’apatite, (v) de l’hydroxyapatite et leurs combinaisons, (vi) une alumine par exemple une alumine obtenue par précipitation de boehmite, une alumine calcinée telle que Ceralox ® de Sasol, (vii) de la boehmite, (viii) de la bayerite, (ix) de l’hydrotalcite, (x) un spinelle tel que Pural ® ou Puralox de Sasol, (xi) une alumine promue, par exemple Selexsorb ® de BASF, une alumine promue acide, une alumine promue par une zéolithe et/ou par un métal tel que Ni, Co, Mo ou une combinaison d’au moins deux d’entre eux, (xii) une argile traitée par un acide telle que Tonsil ® de Clariant, (xiii) un tamis moléculaire sous la forme d’un aluminosilicate contenant un cation alcalin ou alcalino-terreux par exemple les tamis 3A, 4A, 5A, 13X, par exemple commercialisés sous la marque Siliporite ® de Ceca, (xiv) une zéolithe, (xv) un charbon actif, ou la combinaison d’au moins deux adsorbants, l’adsorbant ou les au moins deux adsorbants retenant au moins 20% en poids, de préférence au moins 50% en poids d’au moins un élément parmi F, Cl, Br, I, O, N, S, Se, Si, P, As, Fe, Ca, Na, K, Mg et Hg et/ou de l’eau. Idéalement, l’adsorbant est régénérable, a une surface spécifique d’au moins 200 m ² /g et est opéré dans un réacteur à lit fixe à moins de 100°C avec une WH de 0,1 à 10 h ^-1 .