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Auteur(s)
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Claude RAIMBAULT : Institut Français du Pétrole
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L‘hydrogène est l’élément le plus répandu dans l’univers. Sur notre planète, on le trouve essentiellement dans l’eau et dans les hydrocarbures qui sont les sources de l’hydrogène industriel. Celui-ci est largement utilisé dans l’industrie chimique et le raffinage du pétrole, entre autres. Du fait de sa combustion non polluante, certains le considèrent comme le vecteur énergétique du futur.
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Fiche produit3. Purification de l’hydrogène
Les effluents gazeux des procédés producteurs d’hydrogène contiennent des quantités très variables de ce gaz. On doit avoir recours à des traitements visant soit à enrichir le mélange gazeux en hydrogène, soit à purifier un mélange en renfermant déjà des proportions importantes.
3.1 L’enrichissement en hydrogène
Le gaz de synthèse issu des procédés de vaporeformage et d’oxydation partielle renferme des quantités variables (de 30 à 75 %) d’hydrogène en mélange avec CO, CO2, CH4, N2, Ar, H2S, COS, NH3, etc. Il est enrichi en H2, par les opérations successives suivantes.
HAUT DE PAGE3.1.1 Conversion du monoxyde de carbone
On opère par conversion à la vapeur d’eau :
cette réaction est favorisée par les basses températures et un excès de vapeur d’eau, conditions qui favorisent la méthanisation et la formation de carbone.
On opère généralement en deux étapes, en présence de catalyseurs sélectifs.
La conversion à haute température utilise un catalyseur à base d’oxyde de fer et d’oxyde de chrome. On opère entre 350 et 450 C.
Le taux de vapeur d’eau : H2O/gaz total = 0,4 en moles.
La teneur en CO à la sortie du réacteur est de 1 à 2 % en volume.
La conversion à basse température : elle a lieu entre 200 et 250 C en présence de catalyseur constitué d’oxyde de cuivre promu par de l’oxyde de zinc et déposés sur alumine.
Le taux de vapeur : H2O/gaz sec = 0,5 en moles.
Le gaz final contient de 0,1 à 0,4 % (en volume) de CO.
HAUT DE PAGE3.1.2 Élimination des gaz acides
Il s’agit essentiellement du dioxyde de carbone et du sulfure d’hydrogène...
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