OA20253A

OA20253A - Column for the exchange of material and/or heat between a gas and a liquid with means for recirculating the liquid and its use

Info

Publication number: OA20253A
Application number: OA1201900234
Authority: OA
Inventors: Gauthier Perdu; Clément Salais; Vincent Carlier; Claire Weiss; Thomas Maubert; Manel Fourati; Pascal Alix; Philippe Beard; Xavier Prosernat COURTIAL
Original assignee: AXENS société anonyme
Priority date: 2016-12-19
Filing date: 2017-12-15
Publication date: 2022-04-14

Description

COLONNE D’ECHANGE DE MATIERE ET/OU DE CHALEUR ENTRE UN GAZ ET UN LIQUIDE AVEC MOYENS DE RECIRCULATION DU LIQUIDE ET SON UTILISATIONCOLUMN FOR EXCHANGE OF MATERIAL AND/OR HEAT BETWEEN A GAS AND A LIQUID WITH MEANS OF RECIRCULATION OF THE LIQUID AND ITS USE

La présente invention concerne le domaine des colonnes de contact gaz/liquide. Les domaines d’applications de l’invention peuvent être le traitement de gaz, le captage du CO2, la déshydratation, la séparation de contaminants présents dans des flux gazeux par une solution liquide, ou encore la distillation de composés liquides en mélange.The present invention relates to the field of gas/liquid contact columns. The fields of application of the invention can be gas treatment, CO2 capture, dehydration, separation of contaminants present in gas streams by a liquid solution, or even the distillation of liquid compounds in a mixture.

L’industrie utilise de très nombreux contacteurs (colonnes de contact) gaz/liquide. Ces derniers peuvent être utilisés pour la séparation de produits, comme les procédés de distillation, ou encore l’absorption de contaminants, comme les procédés de traitement aux amines, dans le secteur du traitement de gaz et/ou de captage du CO2. Lorsqu’il s’agit de retirer des contaminants présents dans le gaz, comme le CO2, l’eau, l’H2S, le COS par des procédés de lavage par un liquide, on utilise généralement des contacteurs verticaux, qui lavent un courant de gaz ascendant en circulation à contre-courant d’un courant liquide descendant. Ainsi, les contaminants du gaz sont retenus par le liquide lors de la remontée du gaz dans la colonne avec des vitesses d’absorption variables. On entend également par contacteurs verticaux les tours de régénération, dans lesquelles les solvants (liquide) chargés en contaminants sont épurés par contact avec un gaz, qui favorise 1’extraction des contaminants présents dans la solution chargée en contaminants.Industry uses a large number of gas/liquid contactors (contact columns). These can be used for the separation of products, such as distillation processes, or the absorption of contaminants, such as amine treatment processes, in the gas treatment and/or CO2 capture sector. When it comes to removing contaminants present in the gas, such as CO2, water, H2S, COS by liquid washing processes, vertical contactors are generally used, which wash a current of ascending gas circulating against the current of a descending liquid current. Thus, the gas contaminants are retained by the liquid during the rise of the gas in the column with variable absorption rates. Vertical contactors also mean regeneration towers, in which the solvents (liquid) loaded with contaminants are purified by contact with a gas, which promotes the extraction of the contaminants present in the solution loaded with contaminants.

Il existe une grande variété de types de contacteurs gaz/liquide. Classiquement, les contacteurs verticaux peuvent contenir des internes de contact de type garnissage vrac et/ou garnissage structuré, et mettre en œuvre plusieurs lits de garnissages avec redistribution intermédiaire du flux de liquide, tel que schématisé sur la figure 1. Par exemple, pour le cas de l’absorption de gaz acides par une solution aqueuse d’amine(s), on peut utiliser une colonne de contact gaz/liquide CO contenant du garnissage, réparti en plusieurs lits de garnissage 7. La colonne de contact CO reçoit le fluide gazeux à traiter en fond de colonne FA, et le solvant (liquide) pauvre en tête de colonne SP. La colonne de contact CO délivre le fluide gazeux traité FT, épuré d’une partie des contaminants, en tête de colonne et le solvant riche SR, chargé d’une partie des contaminants contenus dans le fluide gazeux à traiter, en fond de colonne. Le transfert des contaminants du fluide gazeux vers le solvant liquide est opéré via la mise en contact intime de la phase liquide descendante et de la phase vapeur ascendante au sein du contacteur, au niveau des lits de garnissage 7. Les lits de garnissage 7 sont composés d’éléments solides qui présentent une surface de contact élevée, sur laquelle le liquide est réparti de manière uniforme et s’écoule vers le bas, ce qui favorise le contact avec la phase vapeur ascendante, et permet ainsi de transférer efficacement de la matière et/ou de la chaleur entre les deux fluides.There are a wide variety of types of gas/liquid contactors. Conventionally, vertical contactors can contain contact internals of the bulk packing and/or structured packing type, and implement several packing beds with intermediate redistribution of the liquid flow, as shown schematically in figure 1. For example, for the case of the absorption of acid gases by an aqueous solution of amine(s), it is possible to use a gas/liquid contact column CO containing packing, divided into several beds of packing 7. The contact column CO receives the fluid gas to be treated at the bottom of the column FA, and the lean solvent (liquid) at the top of the column SP. The contact column CO delivers the treated gaseous fluid FT, purified of some of the contaminants, at the top of the column and the rich solvent SR, loaded with some of the contaminants contained in the gaseous fluid to be treated, at the bottom of the column. The transfer of contaminants from the gaseous fluid to the liquid solvent is effected by bringing the descending liquid phase and the ascending vapor phase into intimate contact within the contactor, at the level of the packing beds 7. The packing beds 7 are composed of solid elements which have a high contact surface, on which the liquid is evenly distributed and flows downwards, which favors contact with the rising vapor phase, and thus makes it possible to transfer matter efficiently and /or heat between the two fluids.

Deux grandes familles de garnissages sont disponibles actuellement. Un premier type de garnissage est constitué par une multiplicité d’éléments solides singuliers, possiblement identiques et généralement de taille modérée (de l’ordre du centimètre), déposés en vrac au sein des contacteurs, d’où le nom de garnissage vrac. Le second type, appelé garnissage structuré, est généralement formé par des tôles d’aciers mises en forme et arrangées de manière particulière.Two large families of packings are currently available. A first type of packing consists of a multiplicity of singular solid elements, possibly identical and generally of moderate size (of the order of a centimeter), deposited in bulk within the contactors, hence the name bulk packing. The second type, called structured packing, is generally formed by steel sheets shaped and arranged in a particular way.

Pour tous les types de garnissage, afin de disposer de toute la surface développée par l’interne de transfert, il convient que chacun des flux évoluant à contre-courant s’écoule de la manière la plus uniforme possible sur l’ensemble de la section de la colonne, et des internes de contact de la colonne. A cet effet, le solvant pauvre SP, en tête de colonne, est injecté de manière uniforme sur la section du lit de garnissage de tête 7, à l’aide d’un distributeur liquide 14. Généralement, les éléments constitutifs des lits de garnissage permettent de former ou/et de maintenir une distribution homogène et uniforme des fluides sur l’ensemble de la section de contact. Toutefois, lorsqu’une forte hauteur de contact est requise, il est préférable de recourir à une pluralité de lits de garnissage 7 et une pluralité de systèmes de redistribution liquide associés. En effet, lors du passage d’un liquide au sein d’un garnissage, ce dernier tend progressivement à s’accumuler dans certaines zones de passage préférentiel, et l’on dégrade l’uniformité de la distribution, jusqu’à générer des gradients de vitesses locales pour les phases gaz et liquide, dégradant ainsi les performances de mises en contact des fluides liquide et gazeux et l’efficacité globale de la colonne. Ce phénomène peut être amplifié en cas d’utilisation en conditions « offshore flottant ». Il devient alors préférable de raccourcir encore le lit de garnissage et de dédier une partie de la colonne à l’installation de dispositifs de collecte et de redistribution du liquide. Ceci dans le but de permettre la redistribution de la manière la plus homogène possible du flux de liquide sur la surface du garnissage inférieur?.For all types of packing, in order to have all the surface developed by the internal transfer, it is necessary that each of the flows evolving against the current flows as uniformly as possible over the whole of the section. the column, and the column contact internals. To this end, the poor solvent SP, at the head of the column, is injected uniformly onto the section of the head packing bed 7, using a liquid distributor 14. Generally, the constituent elements of the packing beds make it possible to form or/and to maintain a homogeneous and uniform distribution of fluids over the entire contact section. However, when a high contact height is required, it is preferable to use a plurality of packing beds 7 and a plurality of associated liquid redistribution systems. Indeed, during the passage of a liquid within a packing, the latter gradually tends to accumulate in certain zones of preferential passage, and the uniformity of the distribution is degraded, until generating gradients local velocities for the gas and liquid phases, thus degrading the performance of bringing the liquid and gaseous fluids into contact and the overall efficiency of the column. This phenomenon can be amplified when used in “floating offshore” conditions. It then becomes preferable to further shorten the packing bed and dedicate part of the column to the installation of liquid collection and redistribution devices. This in order to allow the redistribution in the most homogeneous way possible of the flow of liquid on the surface of the lower packing?.

Le « Fractionation Research Inc. » (FRI) conseille de limiter la hauteur d’un lit de garnissage à une hauteur de huit mètres et de mélanger à nouveau la phase liquide avant de la réintroduire sur une section de garnissage inférieure (référence FRI, Fractionation TrayThe “Fractionation Research Inc.” (FRI) recommends limiting the height of a packing bed to a height of eight meters and mixing the liquid phase again before reintroducing it on a lower section of packing (reference FRI, Fractionation Tray

Design Handbook, vol 5 : Design Practices). Cette hauteur maximale peut varier selon les cas, et dépend de nombreux paramètres qui peuvent être : les conditions et débits de fonctionnement, des perturbations externes à la colonne d’échange comme les forces de mouvements sur les colonnes installées sur des supports flottants, tels que des barges et des navires de production, le type de garnissage, les propriétés des fluides, les conditions opératoires, etc... La segmentation de la zone de contact en plusieurs lits de garnissage 7 peut nécessiter alors la mise en œuvre de systèmes de redistribution liquide 5, reliés à des plateaux collecteurs 1. Ils sont installés entre deux lits de garnissage, soit pour cet exemple illustré, au-dessus des lits de garnissage 7 intermédiaire et inférieur.Design Handbook, vol 5: Design Practices). This maximum height may vary depending on the case, and depends on many parameters which may be: the operating conditions and flow rates, disturbances external to the exchange column such as the forces of movement on the columns installed on floating supports, such as barges and production vessels, the type of packing, the properties of the fluids, the operating conditions, etc. The segmentation of the contact zone into several beds of packing 7 may then require the implementation of redistribution systems liquid 5, connected to collector plates 1. They are installed between two packing beds, ie for this illustrated example, above the intermediate and lower packing beds 7 .

Parmi les systèmes de redistribution liquide installés entre deux lits de garnissage successifs, deux types de systèmes sont utilisés pour collecter le liquide issu du lit de garnissage supérieur et le redistribuer vers le lit de garnissage inférieur.Among the liquid redistribution systems installed between two successive packed beds, two types of systems are used to collect the liquid from the upper packed bed and redistribute it to the lower packed bed.

Un premier type de système utilise un dispositif unique permettant à la fois de collecter le liquide issu du lit de garnissage supérieur et de le redistribuer sur le lit de garnissage inférieur tout en permettant le passage de la phase gaz, généralement à l’aide de cheminées. Ce sont généralement des systèmes simples et économiques mais qui ne favorisent pas le mélange de la phase liquide collectée depuis le lit de garnissage supérieur car la circulation du liquide collecté sur le plateau reste transversale à la colonne. Au sein de ce type de systèmes trois grandes familles se distinguent :A first type of system uses a single device making it possible both to collect the liquid from the upper packing bed and to redistribute it to the lower packing bed while allowing the gas phase to pass, generally using chimneys. . These are generally simple and economical systems but which do not favor the mixing of the liquid phase collected from the upper packing bed because the circulation of the liquid collected on the plate remains transverse to the column. Within this type of system, three main families stand out:

• Des distributeurs liquides à cheminées gaz : Une garde liquide s’établit sur toute la section du plateau distributeur, et alimente le lit de contact (garnissage) via des orifices uniformément répartis sur le fond du plateau. Le gaz est acheminé via des cheminées (ex. US 2013/0277868A). La figure 2 montre un plateau distributeur 1 à cheminées classique, muni de cheminées 2 pour le passage du gaz, les cheminées étant couvertes par des « chapeaux » 3 pour éviter le passage de liquide au sein des cheminées gaz (en situation d’écoulement à contre-courant), et des orifices 4 pour le passage de liquide.• Liquid distributors with gas chimneys: A liquid guard is established over the entire section of the distributor plate, and supplies the contact bed (packing) via orifices uniformly distributed on the bottom of the plate. The gas is routed through chimneys (ex. US 2013/0277868A). FIG. 2 shows a distributor plate 1 with conventional chimneys, provided with chimneys 2 for the passage of gas, the chimneys being covered by "caps" 3 to prevent the passage of liquid within the gas chimneys (in a flow situation at against the current), and orifices 4 for the passage of liquid.

• Des distributeurs liquides à caissons liquide : Une garde liquide s’établit sur un ensemble de caissons muni d’orifices d’alimentation, et le gaz est acheminé par l’espace restant (ex. US4909967A).• Liquid distributors with liquid boxes: A liquid guard is established on a set of boxes equipped with supply orifices, and the gas is routed through the remaining space (eg US4909967A).

• Des distributeurs liquides à cheminées liquide : ces distributeurs fonctionnent selon le même principe que le distributeur à cheminées gaz. La différence est que le liquide est distribué via des cheminées pouvant avoir des orifices situés à plusieurs hauteurs différentes, permettant ainsi de faire passer une plus large gamme de débits que dans le cas de simples orifices dans le fond de plateau. Le gaz est lui acheminé via des cheminées pouvant avoir une forme cylindrique ou parallélépipédique (ex. US5132055A, US4432913).• Liquid distributors with liquid chimneys: these distributors operate according to the same principle as the distributor with gas chimneys. The difference is that the liquid is distributed via chimneys which can have orifices located at several different heights, thus making it possible to pass a wider range of flow rates than in the case of simple orifices in the bottom of the plate. The gas is routed via chimneys that can have a cylindrical or parallelepiped shape (eg US5132055A, US4432913).

Un second type de systèmes utilise des dispositifs distincts pour collecter le liquide issu du lit de garnissage supérieur et pour le redistribuer sur le lit de garnissage inférieur, le liquide étant transmis d’un système à l’autre via des conduites de transfert de liquide, autrement dénommées jambes de transfert liquide par l’homme de l’Art; le passage de la phase vapeur étant couramment réalisé à l’aide de cheminées. Ce sont généralement des systèmes robustes, qui favorisent le mélange de la phase liquide car le liquide est rassemblé en quelques points très localisés. Au sein de ce type de systèmes, il convient de séparer la partie collectrice de la partie distributrice. Le document « Process Engineering Guide: GBHEPEG-MAS-612 Design and Rating of Packed Distillation Columns » illustre notamment ces différents systèmes.A second type of system uses separate devices to collect the liquid from the upper packing bed and to redistribute it to the lower packing bed, the liquid being transmitted from one system to the other via liquid transfer lines, otherwise referred to as liquid transfer legs by those skilled in the art; the passage of the vapor phase being commonly carried out using chimneys. They are generally robust systems, which favor the mixing of the liquid phase because the liquid is collected in a few very localized points. Within this type of system, it is advisable to separate the collecting part from the distributing part. The document “Process Engineering Guide: GBHEPEG-MAS-612 Design and Rating of Packed Distillation Columns” illustrates these different systems in particular.

Les dispositifs de collecte du liquide se différencient généralement par le moyen permettant de laisser passer le flux vapeur du lit inférieur vers le lit supérieur :The liquid collection devices are generally differentiated by the means allowing the vapor flow to pass from the lower bed to the upper bed:

• plateaux collecteurs à cheminées gaz circulaires, munies de couvercles aussi appelés chapeaux par l’homme de l’Art, • plateaux collecteurs à cheminées gaz rectangulaires, munies de chapeaux, ou • plateaux collecteurs à cheminées gaz de type gouttière.• collecting trays with circular gas chimneys, fitted with lids also called caps by those skilled in the art, • collecting trays with rectangular gas stacks, fitted with caps, or • collecting trays with gutter-type gas stacks.

Sur ce second type de distributeur, les dispositifs de distribution du liquide, se distinguent généralement quatre sous familles :On this second type of distributor, the liquid distribution devices, there are generally four subfamilies:

• distributeurs à auges (en anglais «through distributor»), plutôt compacts mais exigeant une horizontalité parfaite (déconseillés en services critiques et en conditions offshore flottantes et oscillantes, c’est-à-dire en mer), • plateau à cheminées perforées (en anglais « orifice riser type distributor »), plutôt compact, mais réservé aux colonnes de faible diamètre (inférieur à 1 m), exigeant une horizontalité parfaite : les défauts d’uniformité de distribution sont généralement importants (déconseillés en services critiques et en conditions offshore flottantes et oscillantes), • distributeurs tubulaires à orifices (en anglais « perforated piping distributor»), peu compact, présentant une force motrice supérieure aux distributeurs précédents et nécessitant donc une hauteur statique de liquide généralement plus importante au dessus du distributeur, mais délivrant généralement une distribution uniforme du liquide y compris en conditions offshore et oscillantes, ou • pulvérisateurs ou buses (en anglais « spray distributor »), peu compacts, nécessitant, comme le distributeur précédent, une hauteur statique importante (une pompe peut également être utilisée pour assurer la force de distribution). La performance d’uniformité de distribution est plus modérée sur le liquide (à cause de la création de zones de recouvrement des cônes liquides). L’impact des gouttelettes sur le garnissage est important pour disperser la force liquide et le système est très fortement sujet à l’entrainement liquide par création de brouillard de gouttelettes.• trough distributors (in English “through distributor”), rather compact but requiring perfect horizontality (not recommended for critical services and in floating and oscillating offshore conditions, i.e. at sea), • plate with perforated chimneys ( in English "riser type distributor orifice"), rather compact, but reserved for small diameter columns (less than 1 m), requiring perfect horizontality: distribution uniformity defects are generally significant (not recommended for critical services and under floating and oscillating offshore), • tubular distributors with orifices (in English “perforated piping distributor”), not very compact, presenting a driving force higher than the preceding distributors and thus requiring a static height of liquid generally higher above the distributor, but delivering generally uniform liquid distribution including offshore and oscillating conditions, or • sprayers or b uses (in English “spray distributor”), not very compact, requiring, like the previous distributor, a significant static height (a pump can also be used to ensure the distribution force). The distribution uniformity performance is more moderate on the liquid (due to the creation of overlapping zones of the liquid cones). The impact of the droplets on the packing is important to disperse the liquid force and the system is very subject to liquid entrainment by creation of mist of droplets.

La figure 3 montre un exemple de ce dernier type de systèmes qui dissocie la collecte du liquide de sa distribution. Le plateau collecteur 1 comporte des cheminées 2 pour le passage du gaz. Le système pour la distribution du liquide comprend une conduite verticale 5 et une pluralité d’arroseurs 6 (tubes horizontaux munis d’orifices ou de buses).Figure 3 shows an example of this last type of system which dissociates the collection of the liquid from its distribution. Collector plate 1 has chimneys 2 for the passage of gas. The system for the distribution of the liquid comprises a vertical pipe 5 and a plurality of sprinklers 6 (horizontal tubes provided with orifices or nozzles).

Pour des conditions offshore flottant, c’est généralement ce type de système illustré sur la figure 3, assurant la collecte et la redistribution du liquide entre deux lits de garnissage, qui est privilégié pour deux raisons : 1- on minimise les effets des oscillations du liquide dans la jambe centrale, et 2- on recherche une distribution uniforme vers le lit inférieur. Aussi, le plateau collecteur de liquide est relié au système de distribution par une ou plusieurs conduites verticales relativement longues afin que le système distributeur crée la hauteur statique suffisante quelles que soient les conditions d’inclinaison imposées par la houle et fournit la force motrice au distributeur. En effet, la conduite verticale est dimensionnée de manière à ce que la variation de la hauteur de liquide due à un défaut d’horizontalité soit largement inférieure à la hauteur de la conduite de liquide alimentant le système de distribution (US 2004/0020238 A1). Dans ce cas, le système de distribution de liquide peut être formé par un ou plusieurs arroseurs, et le gaz est acheminé par des cheminées situées au niveau du plateau collecteur.For floating offshore conditions, it is generally this type of system illustrated in figure 3, ensuring the collection and redistribution of the liquid between two packing beds, which is favored for two reasons: 1- it minimizes the effects of the oscillations of the liquid in the central leg, and 2- one seeks a uniform distribution towards the lower bed. Also, the liquid collection plate is connected to the distribution system by one or more relatively long vertical pipes so that the distributor system creates sufficient static height whatever the conditions of inclination imposed by the swell and provides the driving force to the distributor. . Indeed, the vertical pipe is sized so that the variation in the liquid height due to a lack of horizontality is much lower than the height of the liquid pipe supplying the distribution system (US 2004/0020238 A1) . In this case, the liquid distribution system can be formed by one or more sprinklers, and the gas is routed through chimneys located at the collector plate.

Les colonnes de contact gaz/liquide à contre-courant équipées de lits de garnissage et installées sur support flottant sont perturbées par une modification de la circulation du liquide, en raison du mouvement de la colonne qui s’écarte de la position verticale. La distribution du liquide n’est plus uniforme, ce qui s’ajoute à la déformation progressive de l’uniformité de la distribution du liquide lorsque le liquide progresse au travers d’un lit de garnissage. On obtient des profils de distribution de liquide dont l’hétérogénéité s’accroît, qui perturbent ensuite la distribution du gaz qui va se répartir de manière non uniforme en fonction de la mauvaise distribution de liquide. Dans les zones de forts mouillages, le gaz peut chercher à éviter le liquide. La perte d’efficacité de la colonne résulte du croisement de débits importants de gaz avec des débits faibles de liquides dans les zones où le liquide circule faiblement. Pour faire face à la perte d’efficacité de la colonne, les ingénieurs chargés du dimensionnement augmentent le débit de liquide et/ou la hauteur des lits de garnissage, de manière à réussir la performance d’épuration. En augmentant le débit de liquide, on impose une colonne de taille plus conséquente, avec une régénération plus importante. En augmentant non seulement la taille de l’absorbeur, mais éventuellement aussi celle de la section de régénération, on augmente la masse des équipements composant les ateliers présents sur la barge ou la plateforme flottante, et donc le prix du projet.Counter-current gas/liquid contact columns equipped with packing beds and installed on a floating support are disturbed by a change in the circulation of the liquid, due to the movement of the column which deviates from the vertical position. Liquid distribution is no longer uniform, which adds to the gradual distortion of liquid distribution uniformity as the liquid progresses through a packing bed. We obtain liquid distribution profiles whose heterogeneity increases, which then disturb the distribution of the gas which will be distributed in a non-uniform way according to the poor distribution of liquid. In areas of heavy wetting, the gas may seek to avoid the liquid. The loss of column efficiency results from the crossing of high gas flow rates with low liquid flow rates in areas where the liquid is circulating weakly. To cope with the loss of column efficiency, the sizing engineers increase the liquid flow rate and/or the height of the packed beds, in order to achieve the purification performance. By increasing the flow rate of liquid, a column of larger size is required, with greater regeneration. By increasing not only the size of the absorber, but possibly also that of the regeneration section, the mass of the equipment making up the workshops present on the barge or the floating platform is increased, and therefore the price of the project.

Les concepteurs de colonnes d’épuration de gaz naturel doivent également répondre aux problèmes de flexibilité opératoire imposée par de nombreux cas de fonctionnement, notamment pour le liquide. En effet, pour le dimensionnement, les concepteurs doivent considérer le débit de gaz de charge le plus élevé, associé aux concentrations en contaminants les plus élevées. Ce dimensionnement impose le débit de solution liquide absorbante le plus élevé pour absorber une quantité de contaminants maximale. Or, les autres cas de fonctionnement imposent des conditions de fonctionnement plus faibles et minimales (en termes de débit et de quantité de contaminants présents dans le gaz à épurer), ce qui définit en particulier un cas « turndown » (marche technique minimale ou faible débit) ou des cas « pauvres ». Dans ce cas, le débit de liquide retenu pour opérer est plus faible.The designers of natural gas purification columns must also respond to the problems of operating flexibility imposed by many operating cases, in particular for the liquid. Indeed, for dimensioning, designers must consider the highest feed gas flow, associated with the highest contaminant concentrations. This sizing imposes the highest flow rate of absorbent liquid solution to absorb a maximum quantity of contaminants. However, the other operating cases impose lower and minimum operating conditions (in terms of flow rate and quantity of contaminants present in the gas to be purified), which in particular defines a "turndown" case (minimum or low technical operation throughput) or "poor" cases. In this case, the flow rate of liquid retained to operate is lower.

La hauteur de liquide constituant la force motrice de distribution du liquide au travers des orifices, le débit de liquide minimum impose la hauteur de la conduite verticale minimum (ainsi que le diamètre) qui distribue le liquide de manière uniforme au travers des orifices, par exemple sur le dispositif de la figure 3. La variabilité du débit liquide impose d’autres dimensions des collecteurs mais doit s’affranchir des moyens de distribution du liquide préalablement définis pour le cas « turndown » (faible débit) et distribue alors les débits de liquide supérieurs de manière uniforme avec une hauteur de la conduite verticale de hauteur supérieure afin d’augmenter la force motrice nécessaire à l’évacuation d’un débit supérieur. On dispose alors d’un dispositif capable de distribuer la variabilité des débits de liquide avec des conduites verticales relativement longues, mais le besoin d’installer les conduites verticales plus longues augmente la hauteur totale des colonnes, ainsi que le poids des équipements des ateliers sur le FLNG ou le support flottant. Sur des colonnes oscillantes, le modèle impose en sus une conduite verticale avec une hauteur suffisante qui doit maintenir une distribution homogène et uniforme sur toute la gamme de débits lorsque la colonne s’incline, grâce à une hauteur statique suffisante, et bien positionnée au centre de la colonne. La variabilité sur le débit liquide impose un remplissage variable du système de distribution du liquide qui respecte tous les cas d’étude, notamment le cas « turndown » à faible débit liquide (et remplissage minimal) et le cas de dimensionnement à fort débit liquide (et remplissage maximal). Par exemple, pour le système de distribution selon la figure 3, la conduite verticale doit alors faire une hauteur minimale de 2.5 mètres à 3.5 mètres, qui se répète entre chaque lit. On impose alors une hauteur supplémentaire de 6 à 9 mètres de la colonne pour mettre en oeuvre cette configuration si on considère une colonne de trois à quatre lits.Since the liquid height is the driving force for distributing the liquid through the orifices, the minimum liquid flow dictates the minimum vertical pipe height (and diameter) that distributes the liquid evenly through the orifices, for example on the device of Figure 3. The variability of the liquid flow imposes other dimensions of the collectors but must be freed from the means of distribution of the liquid previously defined for the case "turndown" (low flow) and then distributes the liquid flows higher in a uniform manner with a height of the vertical pipe of higher height in order to increase the driving force necessary for the evacuation of a higher flow. We then have a device capable of distributing the variability of the liquid flow rates with relatively long vertical pipes, but the need to install the longer vertical pipes increases the total height of the columns, as well as the weight of the equipment of the workshops on FLNG or Floating Media. On oscillating columns, the model also imposes a vertical pipe with sufficient height which must maintain a homogeneous and uniform distribution over the entire range of flows when the column tilts, thanks to a sufficient static height, and well positioned in the center of the column. The variability on the liquid flow imposes a variable filling of the liquid distribution system which respects all the cases of study, in particular the "turndown" case with low liquid flow (and minimal filling) and the case of dimensioning with high liquid flow ( and maximum filling). For example, for the distribution system according to Figure 3, the vertical pipe must then have a minimum height of 2.5 meters to 3.5 meters, which is repeated between each bed. An additional height of 6 to 9 meters is then imposed on the column to implement this configuration if a column of three to four beds is considered.

La présente invention concerne une colonne d’échange de matière et le cas échéant de chaleur entre un gaz et un liquide. La colonne d’échange comporte au moins un plateau collecteur et un système de distribution du liquide agencés entre deux lits de garnissage, et des moyens de recirculation du liquide. Les moyens de recirculation du liquide relient une zone située en dessous du lit de garnissage à une zone située au-dessus du plateau distributeur. Les moyens de recirculation du liquide permettent d’augmenter l’efficacité de la colonne grâce à un meilleur taux de mouillage. De plus, les moyens de recirculation du liquide permettent de limiter la variabilité du débit de liquide, ce qui permet de réduire la hauteur des moyens de distribution de liquide.The present invention relates to a column for the exchange of material and, where appropriate, heat between a gas and a liquid. The exchange column comprises at least one collector plate and a liquid distribution system arranged between two packing beds, and liquid recirculation means. The liquid recirculation means connect a zone located below the packing bed to a zone located above the distributor plate. The means of liquid recirculation make it possible to increase the efficiency of the column thanks to a better wetting rate. In addition, the liquid recirculation means make it possible to limit the variability of the liquid flow rate, which makes it possible to reduce the height of the liquid distribution means.

Le dispositif selon l’inventionThe device according to the invention

L’invention concerne une colonne d’échange de matière et/ou de chaleur entre un gaz et un liquide comportant au moins un lit de garnissage, au moins un plateau collecteur agencé au-dessus dudit lit de garnissage, et des moyens de distribution dudit liquide sur ledit lit de garnissage. Ladite colonne est équipée de moyens de recirculation du liquide depuis une zone située en-dessous dudit lit de garnissage vers une zone située au-dessus dudit plateau collecteur.The invention relates to a column for the exchange of material and/or heat between a gas and a liquid comprising at least one packed bed, at least one collecting plate arranged above said packed bed, and means for distributing said liquid on said packing bed. Said column is equipped with means for recirculating the liquid from a zone located below said packing bed to a zone located above said collecting plate.

Selon un mode de réalisation de l’invention, lesdits moyens de recirculation dudit liquide comportent au moins une pompe.According to one embodiment of the invention, said means for recirculating said liquid comprise at least one pump.

Conformément à une mise en œuvre, lesdits moyens de recirculation dudit liquide comportent au moins un échangeur de chaleur pour refroidir ou réchauffer ledit liquide.According to one implementation, said means for recirculating said liquid comprise at least one heat exchanger for cooling or heating said liquid.

Selon une caractéristique, ladite colonne est couplée à des moyens de régénération dudit liquide.According to one characteristic, said column is coupled to means for regenerating said liquid.

De préférence, lesdits moyens de régénération dudit liquide sont agencés pour régénérer une portion dudit liquide desdits moyens de recirculation de liquide.Preferably, said means for regenerating said liquid are arranged to regenerate a portion of said liquid from said means for recirculating liquid.

Avantageusement, le débit dudit liquide dans lesdits moyens de régénération dudit liquide est compris entre 20 et 200 % du débit dudit liquide entrant dans ladite colonne.Advantageously, the flow rate of said liquid in said means for regenerating said liquid is between 20 and 200% of the flow rate of said liquid entering said column.

Conformément à un mode de réalisation, lesdits moyens de recirculation du liquide prélèvent ledit liquide en fond de ladite colonne.According to one embodiment, said liquid recirculation means withdraws said liquid from the bottom of said column.

Selon une mise en œuvre, ladite colonne comporte une pluralité de lits de garnissage, une pluralité de plateaux collecteurs, et une pluralité de moyens de distribution.According to one implementation, said column comprises a plurality of packing beds, a plurality of collecting plates, and a plurality of distribution means.

De manière avantageuse, lesdits moyens de recirculation dudit liquide prélèvent ledit liquide dans une zone située entre deux lits de garnissage.Advantageously, said means for recirculating said liquid take said liquid from a zone located between two packing beds.

De préférence, lesdits moyens de recirculation dudit liquide acheminent ledit liquide dans une zone située entre deux lits de garnissage.Preferably, said means for recirculating said liquid conveys said liquid into a zone located between two packing beds.

Selon un mode de réalisation, lesdits moyens de recirculation dudit liquide distribuent ledit liquide en tête de ladite colonne.According to one embodiment, said means for recirculating said liquid distributes said liquid at the head of said column.

Conformément à une option de réalisation, lesdits moyens de recirculation dudit liquide comportent un ballon de flash pour régénérer partiellement ledit liquide.According to one embodiment option, said means for recirculating said liquid comprise a flash tank to partially regenerate said liquid.

Selon une mise en œuvre, lesdits moyens de distribution comportent au moins une conduite verticale d’alimentation reliée audit plateau collecteur, et au moins un tube sensiblement horizontal relié à ladite conduite d’alimentation (5), ledit tube horizontal (5) comportant au moins un orifice et/ou une buse pour la distribution dudit liquide.According to one implementation, said distribution means comprise at least one vertical supply pipe connected to said collector plate, and at least one substantially horizontal tube connected to said supply pipe (5), said horizontal tube (5) comprising at least one orifice and/or one nozzle for dispensing said liquid.

En outre, l’invention concerne une utilisation d’une colonne selon l’une des caractéristiques précédentes pour un procédé de traitement de gaz, de captage de gaz acides, de distillation, de déshydratation ou de séparation d’air.In addition, the invention relates to a use of a column according to one of the preceding characteristics for a process for treating gas, capturing acid gases, distilling, dehydrating or separating air.

De plus, l’invention concerne une utilisation d’une colonne selon l’une des caractéristiques précédentes pour un procédé de traitement d’un gaz comportant spécifiquement du COS en plus du CO₂ et de l’H₂S.Furthermore, the invention relates to a use of a column according to one of the preceding characteristics for a process for treating a gas specifically comprising COS in addition to CO ₂ and H ₂ S.

Présentation succincte des figuresBrief presentation of the figures

D'autres caractéristiques et avantages du dispositif selon l'invention, apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'exemples non limitatifs de réalisations, en se référant aux figures annexées et décrites ci-après.Other characteristics and advantages of the device according to the invention will appear on reading the following description of non-limiting examples of embodiments, with reference to the appended figures and described below.

La figure 1, déjà décrite, illustre un schéma de contacteur gaz/liquide contenant du garnissage, opérant à contre-courant, et mettant en œuvre plusieurs lits de garnissages avec redistribution intermédiaire du flux de liquide, selon l’art antérieur.Figure 1, already described, illustrates a diagram of a gas/liquid contactor containing packing, operating in counter-current, and implementing several packing beds with intermediate redistribution of the flow of liquid, according to the prior art.

La figure 2, déjà décrite, illustre un plateau collecteur à cheminées selon l’état de l’art.Figure 2, already described, illustrates a collector tray with chimneys according to the state of the art.

La figure 3, déjà décrite, illustre un plateau collecteur équipé d’un système de distribution, reliés par une conduite de transfert liquide, selon l’état de l’art.Figure 3, already described, illustrates a collector plate equipped with a distribution system, connected by a liquid transfer line, according to the state of the art.

Les figures 4 à 9 décrivent différents modes de réalisation de la colonne selon l’invention.Figures 4 to 9 describe different embodiments of the column according to the invention.

Les figures 10a, 10b et 10c décrivent une colonne inclinée, respectivement selon l’art antérieur à débit faible, selon l’art antérieur à débit élevé, et selon l’invention à débit élevé.Figures 10a, 10b and 10c describe an inclined column, respectively according to the prior art at low flow rate, according to the prior art at high flow rate, and according to the invention at high flow rate.

Description détaillée de l'inventionDetailed description of the invention

La présente invention concerne une colonne d’échange (appelée également colonne de contact) de matière et possiblement de chaleur entre un gaz et un liquide. Selon l’invention, la colonne d’échange comporte au moins un lit de garnissage. On appelle lit de garnissage une section de garnissage qui est répartie sur une certaine hauteur de la colonne. Le garnissage peut être du garnissage vrac ou du garnissage structuré. Le garnissage, correspond à un contacteur, et permet la mise en contact du liquide et du gaz, afin de permettre les échanges de chaleur et/ou de matière entre les fluides.The present invention relates to an exchange column (also called a contact column) of material and possibly heat between a gas and a liquid. According to the invention, the exchange column comprises at least one packing bed. A packing bed is a section of packing which is distributed over a certain height of the column. The packing can be bulk packing or structured packing. The packing corresponds to a contactor, and allows the contacting of the liquid and the gas, in order to allow the exchange of heat and/or matter between the fluids.

Selon l’invention, la colonne d’échange comporte au moins un système de redistribution du liquide comprenant un plateau collecteur et des moyens de distribution de liquide. Chaque système de redistribution du liquide est agencé entre deux lits de garnissage, dans une zone appelée « zone inter-lits ». Le plateau collecteur collecte le liquide sur sa surface supérieure, et permet le passage du gaz à travers le plateau. Le passage du gaz à travers le plateau peut être notamment réalisé au moyen de cheminées, équipées ou non de chapeaux. En effet, lors du passage d’un liquide au sein d’un garnissage, ce dernier tend à s’accumuler dans certaines zones de passage préférentiel, générant des gradients de vitesses locales pour les phases gaz et liquide, dégradant ainsi les performances de mise en contact des fluides liquide et gazeux et l’efficacité globale de la colonne. Ce phénomène peut être amplifié en cas d’utilisation en condition « offshore flottant ». Lorsqu’une forte hauteur de contact est requise, il devient préférable de recourir à une pluralité de lits de garnissage et une pluralité de dispositifs de collecte et de distribution du liquide. Dans ce cas, il est avantageux de redistribuer de la manière la plus homogène et uniforme possible le flux de liquide sur la surface du garnissage inférieur. Il devient généralement préférable d’utiliser des collecteurs / redistributeurs de liquide entre deux sections de garnissage, au-delà d’une hauteur de garnissage de huit mètres (hauteur maximale préconisée par le FRI). Cette hauteur maximale préconisée peut être modifiée (généralement diminuée) selon les conditions de fonctionnement (offshore flottant, type de garnissage, propriétés des fluides, conditions opératoires...) pour limiter l’amplitude de la maldistribution au sortir du lit de garnissage.According to the invention, the exchange column comprises at least one liquid redistribution system comprising a collecting plate and liquid distribution means. Each liquid redistribution system is arranged between two packing beds, in a zone called the “inter-bed zone”. The collecting plate collects the liquid on its upper surface, and allows the passage of gas through the plate. The passage of the gas through the plate can be achieved in particular by means of chimneys, equipped or not with caps. Indeed, during the passage of a liquid within a packing, the latter tends to accumulate in certain zones of preferential passage, generating local speed gradients for the gas and liquid phases, thus degrading the performance of placing. in contact with liquid and gaseous fluids and the overall efficiency of the column. This phenomenon can be amplified when used in “floating offshore” conditions. When a high contact height is required, it becomes preferable to use a plurality of packing beds and a plurality of liquid collection and distribution devices. In this case, it is advantageous to redistribute the flow of liquid on the surface of the lower packing as homogeneously and uniformly as possible. It generally becomes preferable to use liquid collectors/redistributors between two packing sections, beyond a packing height of eight meters (maximum height recommended by the FRI). This recommended maximum height can be modified (generally reduced) depending on the operating conditions (floating offshore, type of packing, properties of the fluids, operating conditions, etc.) to limit the amplitude of the maldistribution when leaving the packing bed.

Les moyens de distribution du liquide permettent de distribuer, de manière homogène, le liquide collecté par le plateau collecteur sur le lit de garnissage situé directement en dessous. Ainsi, le liquide s’écoule par gravité d’un lit de garnissage supérieur, au travers du plateau collecteur et des moyens de distribution pour être distribué sur un lit de garnissage inférieur. Les moyens de distribution peuvent être de tout type. Par exemple, ils peuvent être sous la forme d’orifices formés dans le plateau collecteur, tels que décrits avec la figure 2. En variante, les moyens de distribution du liquide sont situés en-dessous du plateau collecteur dans la zone inter-lits, et sont reliés au plateau collecteur pour le passage du liquide. Les moyens de distribution peuvent être de toute forme connue, notamment celle illustrée à la figure 3 (distributeur tubulaire à orifices). Selon un mode de réalisation de l’invention (pouvant être combiné avec les différentes variantes décrites ci-après), les moyens de distribution comprennent au moins une conduite verticale d’alimentation reliée au plateau collecteur, et au moins un, de préférence une pluralité de, tube(s) sensiblement horizontal (horizontaux) relié(s) à la conduite verticale d’alimentation. Chaque tube horizontal est équipé d’au moins un orifice et/ou une buse pour la distribution du liquide. Alternativement, les moyens de distribution peuvent être des moyens de distribution à spray (avec des buses) ou à auges. Les moyens de distribution du liquide permettent une bonne distribution du liquide sur le lit de garnissage inférieur, y compris dans des conditions offshore flottant (en mer), pour lesquelles la colonne peut être inclinée par rapport à la verticale.The means for distributing the liquid make it possible to distribute, in a homogeneous manner, the liquid collected by the collecting plate on the packing bed situated directly below. Thus, the liquid flows by gravity from an upper packing bed, through the collecting plate and the distribution means to be distributed on a lower packing bed. The distribution means can be of any type. For example, they can be in the form of orifices formed in the collector plate, as described with FIG. 2. Alternatively, the liquid distribution means are located below the collector plate in the inter-bed zone, and are connected to the collecting plate for the passage of the liquid. The distribution means may be of any known shape, in particular that illustrated in FIG. 3 (tubular distributor with orifices). According to one embodiment of the invention (which can be combined with the different variants described below), the distribution means comprise at least one vertical supply pipe connected to the collecting tray, and at least one, preferably a plurality of, substantially horizontal (horizontal) tube(s) connected to the vertical supply pipe. Each horizontal tube is equipped with at least one orifice and/or one nozzle for the distribution of the liquid. Alternatively, the distribution means can be spray distribution means (with nozzles) or troughs. The liquid distribution means allow good distribution of the liquid on the lower packing bed, including in floating offshore conditions (at sea), for which the column can be tilted with respect to the vertical.

La colonne selon l’invention est équipée de moyens de recirculation du liquide, ces moyens de recirculation du liquide permettent de retourner le liquide vers la colonne. Les moyens de recirculation du liquide prélèvent une partie du liquide dans au moins une zone située en dessous d’un lit de garnissage, et distribuent au moins une portion du liquide prélevé dans au moins une zone supérieure et située au-dessus d’un plateau collecteur, où le liquide en recirculation est associé au flux de liquide interne de la colonne. Ainsi, les moyens de recirculation permettent de collecter le liquide en au moins une zone, et de le mettre en circulation, et de réinjecter le liquide dans la colonne à au moins un niveau plus élevé. De cette manière, le débit de liquide est augmenté dans le garnissage, ce qui permet d’augmenter le taux de mouillage, et donc de limiter les pertes d’efficacité par mal distribution de liquide et donc l’efficacité des échanges de matière et/ou de chaleur entre le gaz et le liquide. Les moyens de recirculation de liquide permettent de faire recirculer un liquide partiellement chargé en contaminants CO₂ et/ou H₂S (ayant préalablement échangé avec le gaz) et non-régénéré ou partiellement régénéré des contaminants qu’il contient. Le liquide en recirculation peut traverser un seul lit de garnissage pour augmenter le débit sur une hauteur limitée, ou une pluralité de lits de garnissage pour augmenter le débit sur une hauteur importante, voire sur la totalité de la hauteur de la colonne d’échange. De plus, le recyclage de solvant (liquide) s’avère utile, car après un premier échange dans le lit de garnissage, le solvant conserve une capacité d’absorption des contaminants, notamment car la maldistribution opérant dans le lit de garnissage a réduit l’efficacité de la colonne. Ainsi, on améliore le taux d’absorption global, donc le rendement de la colonne. En particulier, la recirculation du solvant améliore l’absorption des constituants les plus lents à absorber (comme le COS) en corrigeant les défauts d’efficacité de la colonne et en mettant au contact avec le gaz contaminé (en COS) une quantité de liquide plus grande donc plus réactive.The column according to the invention is equipped with liquid recirculation means, these liquid recirculation means allow the liquid to be returned to the column. The means for recirculating the liquid withdraws a part of the liquid in at least one zone located below a bed of packing, and distributes at least a portion of the liquid withdrawn in at least an upper zone and located above a plate collector, where the recirculating liquid is associated with the internal liquid flow of the column. Thus, the recirculation means make it possible to collect the liquid in at least one zone, and to put it into circulation, and to reinject the liquid into the column at at least one higher level. In this way, the flow rate of liquid is increased in the packing, which makes it possible to increase the rate of wetting, and therefore to limit the losses of efficiency by poor distribution of liquid and therefore the efficiency of the exchanges of matter and/or or heat between gas and liquid. The liquid recirculation means make it possible to recirculate a liquid partially charged with CO ₂ and/or H ₂ S contaminants (having previously exchanged with the gas) and non-regenerated or partially regenerated with the contaminants it contains. The recirculating liquid can pass through a single packed bed to increase the flow rate over a limited height, or a plurality of packed beds to increase the flow rate over a significant height, or even over the entire height of the exchange column. In addition, the recycling of solvent (liquid) proves to be useful, because after a first exchange in the packed bed, the solvent retains a capacity to absorb contaminants, in particular because the maldistribution operating in the packed bed has reduced the efficiency of the column. Thus, the overall absorption rate, and therefore the efficiency of the column, is improved. In particular, the recirculation of the solvent improves the absorption of the slowest constituents to absorb (such as COS) by correcting the efficiency defects of the column and by bringing into contact with the contaminated gas (in COS) a quantity of liquid bigger and therefore more reactive.

De plus, pour le mode de réalisation, pour lequel les moyens de distribution comportent au moins une conduite verticale et au moins un tube (cf. figure 3), les moyens de recirculation du liquide permettent de réduire la hauteur de la conduite verticale, par rapport aux solutions sans recirculation de liquide. En effet, les moyens de recirculation limitent la variabilité du débit liquide entre les cas de bas débits de type « turndown » et les cas de plus hauts débits de type maximum ou design, ce qui permet de diminuer l’écart entre la hauteur minimale et la hauteur maximale de liquide à prendre en compte pour le dimensionnement de la longueur de la conduite verticale. Ainsi, il est possible de réduire la hauteur de la conduite verticale du dispositif de redistribution et donc la hauteur totale de la colonne en limitant les besoins de flexibilité des distributeurs liquide quant à la variabilité des débits d’opération. Selon un mode de mise en œuvre de l’invention, l’avantage de limitation de la longueur de la conduite verticale permis par l’invention est encore plus grand si la recirculation est prévue pour une colonne positionnée sur un support flottant, pour deux raisons : 1- les inclinaisons du liquide dans le système de collecte et de distribution oscillant en fonction de la houle augmentent le besoin de longueur de conduite verticale en fonction de la variabilité des débits, et 2- la maldistribution est, du fait des conditions oscillantes de l’unité flottante, plus importante sur une colonne de l’offshore flottant et le solvant prélevé a un potentiel d’absorption complémentaire plus important s’il est recirculé. La mise en oeuvre de l’invention diminue à la fois la variabilité des débits et donc la longueur de la conduite verticale d’un facteur plus important et améliore la performance de la colonne.In addition, for the embodiment, for which the distribution means comprise at least one vertical pipe and at least one tube (cf. FIG. 3), the liquid recirculation means make it possible to reduce the height of the vertical pipe, by compared to solutions without liquid recirculation. Indeed, the recirculation means limit the variability of the liquid flow between the cases of low flow rates of the "turndown" type and the cases of higher flow rates of the maximum or design type, which makes it possible to reduce the difference between the minimum height and the maximum height of liquid to be taken into account for the dimensioning of the length of the vertical pipe. Thus, it is possible to reduce the height of the vertical pipe of the redistribution device and therefore the total height of the column by limiting the flexibility needs of liquid distributors with regard to the variability of the operating flow rates. According to one embodiment of the invention, the advantage of limiting the length of the vertical pipe allowed by the invention is even greater if the recirculation is provided for a column positioned on a floating support, for two reasons : 1- the inclinations of the liquid in the collection and distribution system oscillating according to the swell increase the need for vertical pipe length according to the variability of the flows, and 2- the maldistribution is, because of the oscillating conditions of the floating unit, more important on a column of the floating offshore and the solvent withdrawn has a greater additional absorption potential if it is recirculated. The implementation of the invention reduces both the variability of the flow rates and therefore the length of the vertical pipe by a greater factor and improves the performance of the column.

Selon un mode de réalisation de l’invention, les moyens de recirculation du liquide comportent une pompe. La pompe permet la recirculation du liquide vers un niveau plus élevé de la colonne, et peut permettre également de régler le débit de liquide. En outre, les moyens de recirculation du liquide peuvent comporter un système de collecte qui permet d’alimenter la pompe, et un système de mélange et de distribution vers un niveau supérieur. Les moyens de recirculation du liquide sont agencés préférentiellement à l’extérieur de la colonne d’échange.According to one embodiment of the invention, the liquid recirculation means comprise a pump. The pump allows the recirculation of the liquid towards a higher level of the column, and can also make it possible to regulate the flow of liquid. In addition, the liquid recirculation means may include a collection system which makes it possible to supply the pump, and a mixing and distribution system to a higher level. The liquid recirculation means are preferably arranged outside the exchange column.

Conformément à une mise en œuvre de l’invention, les moyens de recirculation du liquide peuvent comprendre également un refroidisseur. Le refroidisseur permet de refroidir le liquide en recirculation avant sa réinjection dans la colonne. Ainsi, il est possible d’augmenter la performance d’absorption du liquide. En effet, les basses températures augmentent généralement la capacité d’absorption des liquides, ce qui permet d’augmenter l’efficacité de la colonne d’échange, tant que les cinétiques des réactions ne sont pas trop affectées.In accordance with one implementation of the invention, the liquid recirculation means may also comprise a cooler. The cooler is used to cool the recirculating liquid before it is reinjected into the column. Thus, it is possible to increase the absorption performance of the liquid. Indeed, low temperatures generally increase the absorption capacity of liquids, which makes it possible to increase the efficiency of the exchange column, as long as the kinetics of the reactions are not too affected.

Alternativement, les moyens de recirculation de liquide peuvent comprendre des moyens de chauffage. Les moyens de chauffage permettent de chauffer le liquide recirculant avant sa réinjection dans la colonne. Ces moyens de chauffage peuvent avantageusement être situés pour chauffer le liquide recyclé injecté en tête de colonne ou en zone inter-lits de garnissage. En effet, les plus fortes températures augmentent généralement la vitesse d’absorption des contaminants dans les liquides car les réactions chimiques qui participent à l’absorption sont accélérées par des températures croissantes, ce qui permet d’augmenter l’efficacité de la colonne d’échange, si la capacité d’absorption n’est pas trop affectée. Ainsi, il est possible d’augmenter la performance d’absorption de certains contaminants comme le CO2 ou COS lorsqu’ils sont présents.Alternatively, the liquid recirculation means may comprise heating means. The heating means make it possible to heat the recirculating liquid before it is reinjected into the column. These heating means can advantageously be located to heat the recycled liquid injected at the top of the column or in the inter-packing bed zone. Indeed, the highest temperatures generally increase the rate of absorption of contaminants in liquids because the chemical reactions involved in absorption are accelerated by increasing temperatures, which makes it possible to increase the efficiency of the column of exchange, if the absorptive capacity is not too affected. Thus, it is possible to increase the absorption performance of certain contaminants such as CO2 or COS when they are present.

Selon une conception particulière, la collecte de liquide pour les moyens de recirculation de liquide peut être réalisée en fond de colonne, c’est-à-dire en bas de la colonne, en-dessous du dernier lit de garnissage de la colonne traversé par le liquide. Ainsi, on collecte le fluide en sortie de colonne, et il n’est pas nécessaire de prévoir des moyens de collecte supplémentaire pour la recirculation.According to a particular design, the liquid collection for the liquid recirculation means can be carried out at the bottom of the column, that is to say at the bottom of the column, below the last packing bed of the column through which the liquid. Thus, the fluid is collected at the column outlet, and it is not necessary to provide additional collection means for recirculation.

Selon une option de réalisation, lorsque la colonne d’échange comporte une pluralité de lits de garnissage, la collecte de liquide pour les moyens de recirculation de liquide peut être réalisée dans une zone inter-lits, c’est-à-dire entre deux lits de garnissage. Dans ce cas, la collecte du liquide peut être réalisée entre le lit de garnissage et le plateau collecteur situé directement en-dessous du lit de garnissage ou bénéficier avantageusement de l’arrangement de ce dernier qui ajoute un soutirage de liquide dans le dispositif.According to one embodiment option, when the exchange column comprises a plurality of packing beds, the collection of liquid for the liquid recirculation means can be carried out in an inter-bed zone, that is to say between two packing beds. In this case, the collection of the liquid can be carried out between the packing bed and the collecting plate located directly below the packing bed or advantageously benefit from the arrangement of the latter which adds a withdrawal of liquid in the device.

Conformément à un mode de réalisation, la réinjection de liquide par les moyens de recirculation de liquide peut être réalisée en tête de colonne, c’est-à-dire en haut de la colonne, au-dessus du premier lit de garnissage de la colonne traversé par le liquide. Ainsi, le débit de liquide est augmenté pour la totalité de la hauteur de la colonne d’échange.According to one embodiment, the reinjection of liquid by the liquid recirculation means can be carried out at the top of the column, that is to say at the top of the column, above the first packing bed of the column flowed through by the liquid. Thus, the liquid flow is increased for the entire height of the exchange column.

En variante et lorsque la colonne d’échange comporte une pluralité de lits de garnissage, la réinjection de liquide par les moyens de recirculation de liquide peut être réalisée dans une zone inter-lits, c’est-à-dire entre deux lits de garnissage. Dans ce cas, la réinjection du liquide peut être réalisée avantageusement entre le plateau collecteur et le lit de garnissage situé directement au-dessus du plateau collecteur. Ainsi, le débit de liquide est augmenté sans augmenter la hauteur totale de la colonne d’échange.As a variant and when the exchange column comprises a plurality of packing beds, the reinjection of liquid by the liquid recirculation means can be carried out in an inter-bed zone, that is to say between two packing beds . In this case, the reinjection of the liquid can advantageously be carried out between the collector plate and the packing bed located directly above the collector plate. Thus, the liquid flow is increased without increasing the total height of the exchange column.

De manière avantageuse, le débit de liquide dans les moyens de recirculation de liquide peut être compris entre 20 et 200 % du débit de liquide circulant dans la colonne en absence de recirculation. Ainsi, le débit de liquide dans le lit de garnissage est augmenté de manière importante, augmentant ainsi l'efficacité des échanges entre le liquide et le gaz.Advantageously, the flow rate of liquid in the liquid recirculation means can be between 20 and 200% of the flow rate of liquid circulating in the column in the absence of recirculation. Thus, the flow rate of liquid in the packing bed is increased significantly, thus increasing the efficiency of the exchanges between the liquid and the gas.

Selon un mode de réalisation de l’invention, la colonne peut être équipée de moyens de régénération du liquide. Les moyens de régénération du liquide permettent de régénérer le liquide chargé (c’est-à-dire ayant échangé avec le gaz) collecté en fond de colonne : en d’autres termes les moyens de régénération du liquide permettent de séparer le liquide et les charges échangées avec le gaz. Puis les moyens de régénération permettent de réinjecter le liquide déchargé épuré des contaminants en tête de colonne. Ainsi, le liquide sortant de la colonne peut être réutilisé, après régénération, pour réaliser, de manière continue en circuit fermé, des échanges de chaleur et/ou de matière avec le gaz à traiter. Par exemple, si la colonne est une colonne de lavage aux amines, le liquide utilisé est un solvant comprenant des amines. Ce liquide absorbe des molécules issues du gaz, par exemple du CO₂, du COS et/ou de l’H₂S, par contact avec le gaz dans les lits de garnissage. Après le passage dans les lits de garnissage, le solvant est collecté en fond de colonne pour être régénéré, c’est-àdire séparé du CO₂, du COS et/ou de l’H₂S, puis pour être réinjecté en tête de colonne. La charge, c’est-à-dire le CO₂, le COS et l’H₂S, est évacuée des moyens de régénération par une autre sortie. Dans le cas d’une solution absorbante aux amines, la régénération peut consister en un chauffage du solvant, généralement à pression modérée (quelques bars). La régénération peut être mise en œuvre par au moins une colonne de régénération et par des moyens de chauffage (moyens pour monter à ébullition le solvant). Le solvant régénéré, c’est à dire avec une charge de contaminants réduite, est apte à échanger à nouveau de la matière et/ou de la chaleur avec le gaz. Le solvant présente alors une capacité d’absorption plus grande, qui est supérieure à celle du solvant non régénéré à iso-température.According to one embodiment of the invention, the column can be equipped with liquid regeneration means. The liquid regeneration means make it possible to regenerate the charged liquid (that is to say having exchanged with the gas) collected at the bottom of the column: in other words the liquid regeneration means make it possible to separate the liquid and the charges exchanged with the gas. Then the regeneration means make it possible to reinject the discharged liquid purified of the contaminants at the top of the column. Thus, the liquid leaving the column can be reused, after regeneration, to carry out, in a continuous manner in a closed circuit, heat and/or material exchanges with the gas to be treated. For example, if the column is an amine wash column, the liquid used is a solvent comprising amines. This liquid absorbs molecules originating from the gas, for example CO ₂ , COS and/or H ₂ S, by contact with the gas in the packing beds. After passing through the packing beds, the solvent is collected at the bottom of the column to be regenerated, that is to say separated from the CO ₂ , the COS and/or the H ₂ S, then to be reinjected at the top of the column. column. The charge, that is to say the CO ₂ , the COS and the H ₂ S, is evacuated from the regeneration means by another outlet. In the case of an amine-absorbent solution, the regeneration can consist of heating the solvent, generally at moderate pressure (a few bars). The regeneration can be implemented by at least one regeneration column and by heating means (means for boiling the solvent). The regenerated solvent, that is to say with a reduced load of contaminants, is capable of again exchanging material and/or heat with the gas. The solvent then has a greater absorption capacity, which is greater than that of the non-regenerated solvent at iso-temperature.

Conformément à une variante de l’invention, les moyens de régénération du liquide sont indépendants des moyens de recirculation du liquide.According to a variant of the invention, the liquid regeneration means are independent of the liquid recirculation means.

Alternativement, les moyens de régénération du liquide sont agencés pour régénérer une partie du liquide circulant dans les moyens de recirculation du liquide. Ainsi, le liquide en fond de colonne est séparé en deux portions : une première portion recyclée (sans régénération) réinjectée dans la colonne, et une deuxième portion passant dans les équipements de régénération du solvant chargé avant d’être réinjectée en tête de colonne. Cette conception peut être intéressante pour réduire le dimensionnement des moyens de régénération par limitation du débit à traiter dans la régénération et réduire les besoins de chauffage.Alternatively, the liquid regeneration means are arranged to regenerate part of the liquid circulating in the liquid recirculation means. Thus, the liquid at the bottom of the column is separated into two portions: a first recycled portion (without regeneration) reinjected into the column, and a second portion passing through the charged solvent regeneration equipment before being reinjected at the top of the column. This design can be advantageous for reducing the dimensioning of the regeneration means by limiting the flow to be treated in the regeneration and reducing the heating needs.

Selon un mode de réalisation de l’invention avantageux dans le cadre des échanges de matière entre le liquide et le gaz, les moyens de recirculation du liquide comportent un ballon de flash, apte à séparer partiellement le liquide de sa charge gazeuse par une détente (diminution de la pression par rapport à la colonne d’échange). Sur les procédés d’absorption des contaminants du gaz naturel, la pression dans la colonne d’absorption des contaminants H₂S, COS et CO₂ est élevée, mais la pression dans le ballon de flash est une moyenne pression. En effet, la réduction de la pression dans le ballon de flash permet de régénérer partiellement le liquide chargé par effet de détente du liquide entre la pression plus haute de l’absorbeur et la pression plus basse de ce ballon de flash. Ce mode de réalisation permet une meilleure efficacité de la colonne, en faisant recirculer un liquide partiellement déchargé de ses contaminants, ce qui augmente la capacité d’absorption de la colonne en opération.According to an advantageous embodiment of the invention in the context of the exchanges of matter between the liquid and the gas, the means for recirculating the liquid comprise a flash drum, capable of partially separating the liquid from its gaseous charge by an expansion ( decrease in pressure relative to the exchange column). In natural gas contaminant absorption processes, the pressure in the H ₂ S, COS and CO ₂ contaminant absorption column is high, but the pressure in the flash drum is at medium pressure. Indeed, the reduction of the pressure in the flash balloon makes it possible to partially regenerate the loaded liquid by the effect of expansion of the liquid between the higher pressure of the absorber and the lower pressure of this flash balloon. This embodiment allows better efficiency of the column, by recirculating a liquid partially discharged of its contaminants, which increases the absorption capacity of the column in operation.

Une variante de ce mode de réalisation peut consister à associer un ballon de flash dans le circuit de recirculation et des moyens de régénération. En sortie du ballon de flash, le liquide peut être séparé en deux portions, dont une première portion est recyclée sans régénération dans la colonne, et dont la deuxième portion est régénérée avant d’être réintroduite en tête de colonne. On considère que la pression dans la colonne d’échange est une haute pression, que la pression dans le ballon de flash est une moyenne pression, et que la pression dans les moyens de régénération est une basse pression. Ce mode peut s’appliquer avantageusement pour limiter la hauteur des colonnes pénalisées par des variabilités de débit liquide importantes entre le débit maximum nécessaire et le débit minimum nécessaire, comme des colonnes installées sur support flottant ou FLNG.A variant of this embodiment may consist in associating a flash balloon in the recirculation circuit and regeneration means. At the outlet of the flash drum, the liquid can be separated into two portions, of which a first portion is recycled without regeneration in the column, and of which the second portion is regenerated before being reintroduced at the top of the column. It is considered that the pressure in the exchange column is high pressure, that the pressure in the flash drum is medium pressure, and that the pressure in the regeneration means is low pressure. This mode can be applied advantageously to limit the height of columns penalized by significant liquid flow variability between the maximum flow rate necessary and the minimum flow rate necessary, such as columns installed on a floating support or FLNG.

Les figures 4 à 9 illustrent, de manière schématique et non limitative, une colonne d’échange selon différents modes de réalisation de l’invention. Sur ces figures, le plateau collecteur et les moyens de distribution localisés entre les lits de garnissage ne sont pas représentés pour des raisons de simplification. Toutefois, le plateau collecteur et les moyens de distributions localisés entre les-lits de garnissage peuvent être réalisés selon toute conception connue, par exemple celle illustrée en figure 3. Les figures 4 à 9 illustrent des colonnes d’échange avec deux lits de garnissage, toutefois ce nombre de lits de garnissage n’est pas limitatif. Chaque colonne d’échange peut comprendre un ou plusieurs lits de garnissage, par exemple entre un et six lits de garnissage, et de préférence deux, trois, ou quatre lits de garnissage.Figures 4 to 9 illustrate, schematically and without limitation, an exchange column according to different embodiments of the invention. In these figures, the collector plate and the distribution means located between the packing beds are not shown for reasons of simplification. However, the collector plate and the distribution means located between the packing beds can be made according to any known design, for example that illustrated in FIG. 3. FIGS. 4 to 9 illustrate exchange columns with two packing beds, however, this number of packing beds is not limiting. Each exchange column can comprise one or more packing beds, for example between one and six packing beds, and preferably two, three, or four packing beds.

La figure 4 illustre une colonne d’échange CO comprenant deux lits de garnissage 7. Un fluide gazeux à traiter FA est introduit en fond de la colonne d’échange CO, et le fluide gazeux traité FT est évacué en tête de la colonne d’échange CO. Un liquide SP (par exemple un solvant pauvre dans le cadre d’une colonne de lavage aux amines) est injecté en tête de la colonne d’échange CO, et le liquide SR (solvant riche pour l’exemple du solvant) est évacué en fond de la colonne d’échange CO. La colonne d’échange CO est équipée de moyens de recirculation du liquide 8. Les moyens de recirculation du liquide 8 collectent le liquide SR en fond de colonne, et réinjectent le liquide recyclé LR dans une zone entre les lits de garnissage encore appelée zone inter-lits de garnissage (espace séparant les deux lits de garnissage 7). Dans la zone inter-lits de garnissage, le liquide recyclé LR est mélangé au liquide descendant du lit de garnissage supérieur. Les moyens de recirculation du liquide 8 comportent une pompe 9 pour la circulation du liquide. Le débit de liquide recyclé peut être compris entre 20 et 200 % du débit de liquide envoyé pour la régénération.FIG. 4 illustrates a CO exchange column comprising two packing beds 7. A gaseous fluid to be treated FA is introduced at the bottom of the CO exchange column, and the gaseous fluid treated FT is evacuated at the top of the CO exchange. A liquid SP (for example a poor solvent in the context of an amine washing column) is injected at the top of the CO exchange column, and the liquid SR (rich solvent for the example of the solvent) is evacuated at the top of the CO exchange column. bottom of the CO exchange column. The exchange column CO is equipped with liquid recirculation means 8. The liquid recirculation means 8 collect the liquid SR at the bottom of the column, and reinject the recycled liquid LR into a zone between the packing beds also called the inter zone. packing beds (space separating the two packing beds 7). In the inter-packing bed zone, the recycled liquid LR is mixed with the liquid descending from the upper packing bed. The liquid recirculation means 8 comprise a pump 9 for the circulation of the liquid. The flow rate of recycled liquid can be between 20 and 200% of the flow rate of liquid sent for regeneration.

La figure 5 illustre une colonne d’échange CO comprenant deux lits de garnissage 7. Un fluide gazeux à traiter FA est introduit en fond de la colonne d’échange CO, et le fluide gazeux traité FT est évacué en tête de la colonne d’échange CO. Un liquide SP (par exemple un solvant pauvre dans le cadre d’une colonne de lavage aux amines) est injecté en tête de la colonne d’échange CO, et le liquide SR (solvant riche pour l’exemple du solvant) est évacué en fond de la colonne d’échange CO. La colonne d’échange CO est équipée de moyens de recirculation du liquide 8. Les moyens de recirculation du liquide 8 collectent le liquide SR en fond de colonne, et réinjectent le liquide recyclé LR dans une zone inter-lits de garnissage (espace entre les deux lits de garnissage 7). Dans la zone interlits de garnissage, le liquide recyclé LR est mélangé au liquide descendant du lit de garnissage supérieur. Les moyens de recirculation du liquide 8 comportent une pompe 9 pour la circulation du liquide. En outre, la colonne d’échange CO est couplée à des de moyens de régénération du liquide. Les moyens de régénération du liquide comportent une colonne de régénération 10, des moyens de rebouillage 11, et une pompe 16. Les moyens de régénération du liquide sont agencés pour régénérer une portion du liquide sortant du fond de la colonne CO : en fond de la colonne, le liquide est séparé en deux branches, une première pour le recyclage dans la zone inter-lits de garnissage (par les moyens de recirculation 8), et la seconde pour la régénération dans la colonne de régénération 10. En sortie de la colonne de régénération 10, le liquide SP retrouvé en fond de colonne de régénération 10 et/ou en sortie liquide des moyens de rebouillage 11, est injecté en tête de la colonne d’échange CO, par exemple au moyen d’une pompe 16. Le débit de liquide recyclé peut être compris entre 20 et 200 % du débit de liquide envoyé pour la régénération. La séparation entre les deux flux de liquide peut être opérée indépendamment avant ou après la pompe 9.FIG. 5 illustrates a CO exchange column comprising two packing beds 7. A gaseous fluid to be treated FA is introduced at the bottom of the CO exchange column, and the gaseous fluid treated FT is evacuated at the top of the packing column. CO exchange. A liquid SP (for example a poor solvent in the context of an amine washing column) is injected at the top of the CO exchange column, and the liquid SR (rich solvent for the example of the solvent) is evacuated at the top of the CO exchange column. bottom of the CO exchange column. The exchange column CO is equipped with liquid recirculation means 8. The liquid recirculation means 8 collect the liquid SR at the bottom of the column, and reinject the recycled liquid LR into an inter-packing bed zone (space between the two packing beds 7). In the inter-packing bed zone, the recycled liquid LR is mixed with the liquid descending from the upper packing bed. The liquid recirculation means 8 comprise a pump 9 for the circulation of the liquid. In addition, the CO exchange column is coupled to liquid regeneration means. The liquid regeneration means comprise a regeneration column 10, reboiling means 11, and a pump 16. The liquid regeneration means are arranged to regenerate a portion of the liquid leaving the bottom of the CO column: at the bottom of the column, the liquid is separated into two branches, a first for recycling in the inter-packing bed zone (by the recirculation means 8), and the second for regeneration in the regeneration column 10. At the column outlet 10, the liquid SP found at the bottom of the regeneration column 10 and/or at the liquid outlet of the reboiling means 11, is injected at the top of the CO exchange column, for example by means of a pump 16. The flow rate of recycled liquid can be between 20 and 200% of the flow rate of liquid sent for regeneration. The separation between the two liquid flows can be operated independently before or after the pump 9.

La figure 6 illustre une colonne d’échange CO comprenant deux lits de garnissage 7. Un fluide gazeux à traiter FA est introduit en fond de la colonne d’échange CO, et le fluide gazeux traité FT est évacué en tête de la colonne d’échange CO. Un liquide SP (par exemple un solvant pauvre dans le cadre d’une colonne de lavage aux amines) est injecté en tête de la colonne d’échange CO, et le liquide SR (solvant riche pour l’exemple du solvant) est évacué en fond de la colonne d’échange CO. La colonne d’échange CO est équipée de moyens de recirculation du liquide 8. Les moyens de recirculation du liquide 8 collectent le liquide SR en fond de colonne, et réinjectent le liquide recyclé LR en tête de la colonne d’échange CO, au-dessus du lit de garnissage supérieur. En tête de colonne, le liquide recyclé LR est mélangé au liquide SP. Les moyens de recirculation du liquide 8 comportent une pompe 9 pour la circulation du liquide. En outre, la colonne d’échange CO est couplée à des moyens de régénération du liquide. Les moyens de régénération du liquide comportent une colonne de régénération 10, des moyens de rebouillage 11, et une pompe 16. Les moyens de régénération du liquide sont agencés pour régénérer une portion du liquide évitant ou circulant dans les moyens de recirculation du liquide 8 : en sortie de la pompe 9, le liquide est séparé en deux branches, une première pour le recyclage en tête de la colonne d’échange CO, et la seconde pour la régénération dans la colonne de régénération 10. En sortie de la colonne 10 et/ou en sortie liquide des moyens de rebouillage 11, le liquide SP est injecté en tête de la colonne d’échange CO, par exemple au moyen de la pompe 16.FIG. 6 illustrates a CO exchange column comprising two packing beds 7. A gaseous fluid to be treated FA is introduced at the bottom of the CO exchange column, and the gaseous fluid treated FT is evacuated at the top of the CO exchange. A liquid SP (for example a poor solvent in the context of an amine washing column) is injected at the top of the CO exchange column, and the liquid SR (rich solvent for the example of the solvent) is evacuated at the top of the CO exchange column. bottom of the CO exchange column. The CO exchange column is equipped with liquid recirculation means 8. The liquid recirculation means 8 collect the liquid SR at the bottom of the column, and reinject the recycled liquid LR at the top of the CO exchange column, above top of the upper packing bed. At the head of the column, the recycled liquid LR is mixed with the liquid SP. The liquid recirculation means 8 comprise a pump 9 for the circulation of the liquid. In addition, the CO exchange column is coupled to liquid regeneration means. The liquid regeneration means comprise a regeneration column 10, reboiling means 11, and a pump 16. The liquid regeneration means are arranged to regenerate a portion of the liquid avoiding or circulating in the liquid recirculation means 8: at the outlet of the pump 9, the liquid is separated into two branches, a first for recycling at the top of the CO exchange column, and the second for regeneration in the regeneration column 10. At the outlet of the column 10 and / or at the liquid outlet of the reboiling means 11, the liquid SP is injected at the top of the CO exchange column, for example by means of the pump 16.

La figure 7 illustre une colonne d’échange CO comprenant deux lits de garnissage 7. Un fluide gazeux à traiter FA est introduit en fond de la colonne d’échange CO, et le fluide gazeux traité FT est évacué en tête de la colonne d’échange CO. Un liquide SP (par exemple un solvant pauvre dans le cadre d’une colonne de lavage aux amines) est injecté en tête de la colonne d’échange CO, et le liquide SR (solvant riche pour l’exemple du solvant) est évacué en fond de la colonne d’échange CO. La colonne d’échange CO est équipée de moyens de recirculation du liquide 8. Les moyens de recirculation du liquide 8 collectent le liquide SR dans la zone inter-lits, et réinjectent le liquide recyclé LR en tête de la colonne d’échange CO au-dessus du lit de garnissage supérieur. En tête de la colonne d’échange CO, le liquide recyclé LR est mélangé au liquide SP. Les moyens de recirculation du liquide 8 comportent une pompe 9 pour la circulation du liquide. En outre, la colonne d’échange CO est couplée à des moyens de régénération du liquide. Les moyens de régénération du liquide comportent une colonne de régénération 10, des moyens de rebouillage 11, et une pompe 16. Les moyens de régénération du liquide sont agencés pour régénérer le liquide SR évacué en fond de la colonne d’échange CO. En sortie de la colonne de régénération 10 et/ou en sortie liquide des moyens de rebouillage 11, le liquide SP est injecté en tête de la colonne d’échange CO.FIG. 7 illustrates a CO exchange column comprising two packing beds 7. A gaseous fluid to be treated FA is introduced at the bottom of the CO exchange column, and the gaseous fluid treated FT is evacuated at the top of the packing column. CO exchange. A liquid SP (for example a poor solvent in the context of an amine washing column) is injected at the top of the CO exchange column, and the liquid SR (rich solvent for the example of the solvent) is evacuated at the top of the CO exchange column. bottom of the CO exchange column. The CO exchange column is equipped with liquid recirculation means 8. The liquid recirculation means 8 collect the liquid SR in the inter-bed zone, and reinject the recycled liquid LR at the top of the CO exchange column at the above the upper packing bed. At the head of the CO exchange column, the recycled liquid LR is mixed with the liquid SP. The liquid recirculation means 8 comprise a pump 9 for the circulation of the liquid. In addition, the CO exchange column is coupled to liquid regeneration means. The liquid regeneration means comprise a regeneration column 10, reboiling means 11, and a pump 16. The liquid regeneration means are arranged to regenerate the SR liquid evacuated at the bottom of the CO exchange column. At the outlet of the regeneration column 10 and/or at the liquid outlet of the reboiling means 11, the liquid SP is injected at the top of the exchange column CO.

La figure 8 illustre une colonne d’échange CO comprenant deux lits de garnissage 7. Un fluide gazeux à traiter FA est introduit en fond de la colonne d’échange CO, et le fluide gazeux traité FT est évacué en tête de la colonne d’échange CO. Un liquide SP (par exemple un solvant pauvre dans le cadre d’une colonne de lavage aux amines) est injecté en tête de la colonne d’échange CO, et le liquide SR (solvant riche pour l’exemple du solvant) est évacué en fond de la colonne d’échange CO. La colonne d’échange CO est équipée de moyens de recirculation du liquide 8. Les moyens de recirculation du liquide 8 collectent le liquide SR en fond de la colonne d’échange CO, et réinjectent le liquide recyclé LR dans une zone inter-lits de garnissage. Dans la zone inter-lits de garnissage, le liquide recyclé LR est mélangé au liquide descendant du lit de garnissage supérieur. Les moyens de recirculation du liquide 8 comportent une pompe 9 pour la circulation du liquide. De plus, les moyens de recirculation du liquide comportent un échangeur de chaleur 12, pour refroidir le liquide, et permettre une meilleure efficacité de la colonne d’échange CO. Alternativement, l’échangeur de chaleur 12 peut être prévu pour chauffer le liquide. En outre, la colonne d’échange CO est couplée à des moyens de régénération du liquide. Les moyens de régénération du liquide comportent une colonne de régénération 10, des moyens de rebouillage 11 et une pompe 16. Les moyens de régénération du liquide sont agencés pour régénérer une portion du liquide circulant dans les moyens de recirculation du liquide 8 : en sortie de la pompe 9, le liquide est séparé en deux branches, une première pour le refroidissement et recyclage dans la zone inter-lits de garnissage, et la seconde pour la régénération dans la colonne de régénération 10. En sortie de la colonne de régénération 10, le liquide SP est injecté en tête de la colonne d’échange CO, par exemple au moyen de la pompe 16. Alternativement au mode de réalisation illustré en figure 7, le liquide recyclé et refroidi (ou réchauffé) LR peut être injecté en tête de colonne d’échange CO.FIG. 8 illustrates a CO exchange column comprising two packing beds 7. A gaseous fluid to be treated FA is introduced at the bottom of the CO exchange column, and the gaseous fluid treated FT is evacuated at the top of the packing column. CO exchange. A liquid SP (for example a poor solvent in the context of an amine washing column) is injected at the top of the CO exchange column, and the liquid SR (rich solvent for the example of the solvent) is evacuated at the top of the CO exchange column. bottom of the CO exchange column. The CO exchange column is equipped with liquid recirculation means 8. The liquid recirculation means 8 collect the liquid SR at the bottom of the CO exchange column, and reinject the recycled liquid LR into an inter-bed zone of filling. In the inter-packing bed zone, the recycled liquid LR is mixed with the liquid descending from the upper packing bed. The liquid recirculation means 8 comprise a pump 9 for the circulation of the liquid. In addition, the liquid recirculation means comprise a heat exchanger 12, to cool the liquid, and allow better efficiency of the CO exchange column. Alternatively, the heat exchanger 12 can be provided to heat the liquid. In addition, the CO exchange column is coupled to liquid regeneration means. The liquid regeneration means comprise a regeneration column 10, reboiling means 11 and a pump 16. The liquid regeneration means are arranged to regenerate a portion of the liquid circulating in the liquid recirculation means 8: at the outlet of the pump 9, the liquid is separated into two branches, a first for cooling and recycling in the inter-packing bed zone, and the second for regeneration in the regeneration column 10. At the outlet of the regeneration column 10, the liquid SP is injected at the top of the exchange column CO, for example by means of the pump 16. Alternatively to the embodiment illustrated in FIG. 7, the recycled and cooled (or heated) liquid LR can be injected at the top of CO exchange column.

La figure 9 illustre une colonne d’échange CO comprenant deux lits de garnissage 7. Un fluide gazeux à traiter FA est introduit en fond de la colonne d’échange CO, et le fluide gazeux traité FT est évacué en tête de la colonne d’échange CO. Un liquide SP (par exemple un solvant pauvre dans le cadre d’une colonne de lavage aux amines) est injecté en tête de la colonne d’échange CO, et le liquide SR (solvant riche pour l’exemple du solvant) est évacué en fond de la colonne d’échange CO. La colonne d’échange CO est couplée à des moyens de recirculation du liquide 8. Les moyens de recirculation du liquide 8 collectent le liquide SR en fond de la colonne d’échange CO, et l’envoient dans une zone de pression inférieure à la pression opératoire de la colonne d’échange CO, au sein d’un ballon de flash 15 où les gaz dissous s’évacuent partiellement du solvant sous l’effet de la détente, et en réinjectent une partie du liquide recyclé semi-régénéré LR dans une zone inter-lits de garnissage. Dans la zone inter-lits de garnissage, le liquide recyclé semi-régénéré LR est mélangé au liquide descendant du lit de garnissage supérieur. Les moyens de recirculation du liquide 8 comportent un ballon de flash 15. Le ballon de flash collecte le liquide SR du fond de la colonne d’échange CO, et permet par une diminution de la pression par rapport à la colonne d’échange CO, une séparation partielle du liquide et de sa charge (par exemple gazeuse). Le ballon de flash 15 comporte une évacuation des charges GR, par exemple des gaz riches (CO2, H2S). De plus, les moyens de recirculation du liquide comportent une pompe 9 pour la circulation du liquide en sortie du ballon de flash 15. En outre, la colonne d’échange CO est couplée à des moyens de régénération du liquide. Les moyens de régénération du liquide comportent une colonne de régénération 10, des moyens de rebouillage 11 et une pompe 16. Les moyens de régénération du liquide sont agencés pour régénérer une portion du liquide circulant dans les moyens de recirculation du liquide 8: en sortie de la pompe 9, le liquide est séparé en deux branches, une première pour le recyclage dans la zone inter-lits de garnissage, et la seconde pour la régénération dans la colonne de régénération 10. En sortie de la colonne de régénération 10, le liquide SP est injecté en tête de la colonne d’échange CO, par exemple au moyen de la pompe 16. Alternativement au mode de réalisation illustré en figure 8, le liquide recyclé partiellement régénéré LR peut être injecté en tête de colonne d’échange CO.FIG. 9 illustrates a CO exchange column comprising two packing beds 7. A gaseous fluid to be treated FA is introduced at the bottom of the CO exchange column, and the gaseous fluid treated FT is evacuated at the top of the packing column. CO exchange. A liquid SP (for example a poor solvent in the context of an amine washing column) is injected at the top of the CO exchange column, and the liquid SR (rich solvent for the example of the solvent) is evacuated at the top of the CO exchange column. bottom of the CO exchange column. The CO exchange column is coupled to liquid recirculation means 8. The liquid recirculation means 8 collect the liquid SR at the bottom of the CO exchange column, and send it to a pressure zone lower than the operating pressure of the CO exchange column, within a flash drum 15 where the dissolved gases are partially evacuated from the solvent under the effect of expansion, and reinject part of the semi-regenerated recycled liquid LR into an inter-packing bed zone. In the inter-packing bed zone, the semi-regenerated recycled liquid LR is mixed with the liquid descending from the upper packing bed. The liquid recirculation means 8 comprise a flash drum 15. The flash drum collects the liquid SR from the bottom of the CO exchange column, and allows by a reduction in pressure relative to the CO exchange column, a partial separation of the liquid and its charge (for example gaseous). The flash balloon 15 comprises an evacuation of the charges GR, for example rich gases (CO2, H2S). In addition, the means for recirculating the liquid comprise a pump 9 for circulating the liquid at the outlet of the flash tank 15. In addition, the CO exchange column is coupled to means for regenerating the liquid. The liquid regeneration means comprise a regeneration column 10, reboiling means 11 and a pump 16. The liquid regeneration means are arranged to regenerate a portion of the liquid circulating in the liquid recirculation means 8: at the outlet of the pump 9, the liquid is separated into two branches, a first for recycling in the inter-packing bed zone, and the second for regeneration in the regeneration column 10. At the outlet of the regeneration column 10, the liquid SP is injected at the top of the CO exchange column, for example by means of the pump 16. Alternatively to the embodiment illustrated in FIG. 8, the partially regenerated recycled liquid LR can be injected at the top of the CO exchange column.

D’autres configurations sont envisageables. Par exemple, un échangeur de chaleur 12 peut être prévu dans les moyens de recirculation du liquide de l’un des modes de réalisation des figures 4 à 7 ou 9. De plus, les modes de réalisation des figures 6 à 9 peuvent être mis en œuvre sans moyen de régénération 10, 11. Selon d’autres configurations, les moyens de régénération peuvent être indépendants des moyens de recirculation du liquide, en particulier pour les modes de réalisation des figures 5, 6, 8 et 9. En outre, la collecte de liquide peut être réalisée en plusieurs zones, par exemple à la fois en fond de colonne et en zone inter-lits de garnissage, puis le liquide collecté dans les plusieurs zones est mélangé avant d’être réinjecté.Other configurations are possible. For example, a heat exchanger 12 may be provided in the liquid recirculation means of one of the embodiments of FIGS. 4 to 7 or 9. In addition, the embodiments of FIGS. work without regeneration means 10, 11. According to other configurations, the regeneration means can be independent of the liquid recirculation means, in particular for the embodiments of FIGS. 5, 6, 8 and 9. In addition, the Liquid collection can be carried out in several zones, for example both at the bottom of the column and in the inter-packing bed zone, then the liquid collected in the several zones is mixed before being reinjected.

Les moyens de recirculation améliorent également la flexibilité de la colonne d’échange. Ils permettent une conception plus compacte, notamment pour le mode de réalisation pour lequel les moyens de distribution sont semblables à ceux illustrés en figure 3. Les moyens de distribution du liquide sont dimensionnés en fonction du débit minimal et du débit maximal. D’une part, le nombre d’orifices (ou de buses) dans les tubes horizontaux peut être établi en fonction du débit minimal (« turndown »), de manière à assurer une distribution du liquide homogène quel que soit l’angle d’inclinaison de la colonne d’échange. D’autre part, la hauteur de la conduite verticale peut être établie en fonction du débit maximal pour assurer la force motrice nécessaire à l’évacuation d’un débit plus important à travers les orifices. En effet, étant donné que les moyens de distribution sont inchangés (même nombre d’orifices ou de buses dans les tubes horizontaux), le niveau de liquide augmente dans la conduite verticale pour réussir l’évacuation du liquide au travers des buses par le fait d’une hauteur de liquide plus grande : le débit étant plus grand à travers chaque orifice, avec une vitesse de fluide proportionnellement plus élevée. Le niveau de liquide dans la conduite verticale assure effectivement la plus grande force motrice grâce à une masse d’appui plus importante, d’où le débit plus important au travers des orifices vers le garnissage.The recirculation means also improve the flexibility of the exchange column. They allow a more compact design, in particular for the embodiment for which the distribution means are similar to those illustrated in FIG. 3. The liquid distribution means are sized according to the minimum flow rate and the maximum flow rate. On the one hand, the number of orifices (or nozzles) in the horizontal tubes can be established according to the minimum flow ("turndown"), so as to ensure a homogeneous distribution of the liquid whatever the angle of inclination of the exchange column. On the other hand, the height of the vertical pipe can be established according to the maximum flow to provide the driving force necessary for the evacuation of a greater flow through the orifices. Indeed, given that the distribution means are unchanged (same number of orifices or nozzles in the horizontal tubes), the level of liquid increases in the vertical pipe to successfully evacuate the liquid through the nozzles by the fact a greater liquid height: the flow being greater through each orifice, with a proportionally higher fluid velocity. The liquid level in the vertical pipe effectively provides the greatest driving force due to a greater bearing mass, hence the greater flow through the orifices to the packing.

Avec la colonne selon l’invention, on met en place une recirculation qui maintient un débit plus important pour le débit minimal. Ainsi, le ratio entre le débit minimal et maximal pour l’invention est inférieur à ce même ratio pour l’art antérieur et ce dans toutes les configurations envisagées et exposées dans les figures 4 à 9. Il est donc possible d’augmenter le nombre d’orifices ou de buses dans les tubes horizontaux pour assurer le débit minimal. En conséquence, la hauteur de liquide requise est moins importante pour assurer le débit maximal.With the column according to the invention, a recirculation is set up which maintains a higher flow rate for the minimum flow rate. Thus, the ratio between the minimum and maximum flow for the invention is lower than this same ratio for the prior art and this in all the configurations envisaged and exposed in FIGS. 4 to 9. It is therefore possible to increase the number orifices or nozzles in the horizontal tubes to ensure minimum flow. As a result, the height of liquid required is less important to ensure the maximum flow rate.

La figure 10a illustre une portion de colonne d’échange selon l’art antérieur, pour le débit minimal (« turndown ») et pour une inclinaison de la colonne. La colonne comporte deux lits de garnissage 7, un plateau collecteur 1 équipé de cheminées 2 de passage du gaz, des moyens de distribution du liquide. Les moyens de distribution de liquide comportent une conduite verticale 5 et des tubes horizontaux 6. Le gaz traité FT est évacué par le haut de la colonne, et le liquide SR est évacué par le fond de la colonne. Dans le cas du faible débit, peu de liquide (partie grisée) est contenue dans la conduite verticale pour assurer une distribution homogène au travers un nombre d’orifices déterminés par ce cas.Figure 10a illustrates a portion of an exchange column according to the prior art, for the minimum flow ("turndown") and for an inclination of the column. The column comprises two packing beds 7, a collector plate 1 equipped with chimneys 2 for passing the gas, means for distributing the liquid. The liquid distribution means comprise a vertical pipe 5 and horizontal tubes 6. The treated gas FT is evacuated through the top of the column, and the liquid SR is evacuated through the bottom of the column. In the case of low flow, little liquid (shaded part) is contained in the vertical pipe to ensure a homogeneous distribution through a number of orifices determined by this case.

La figure 10b illustre une portion de colonne d’échange selon l’art antérieur, pour le débit maximal et pour une inclinaison de la colonne (identique à l’inclinaison de la figure 10a). La colonne comporte deux lits de garnissage 7, un plateau collecteur 1 équipé de cheminées 2 de passage du gaz, des moyens de distribution du liquide. Les moyens de distribution de liquide comportent une conduite verticale 5 et des tubes horizontaux 6. Le gaz traité FT est évacué par le haut de la colonne, et le liquide SR est évacué par le fond de la colonne. Dans le cas du débit maximal, une hauteur importante de liquide (partie grisée) est nécessaire dans la conduite verticale pour assurer une distribution homogène et un débit important au travers du même nombre d’orifices.Figure 10b illustrates a portion of exchange column according to the prior art, for the maximum flow rate and for an inclination of the column (identical to the inclination of Figure 10a). The column comprises two packing beds 7, a collector plate 1 equipped with chimneys 2 for passing the gas, means for distributing the liquid. The liquid distribution means comprise a vertical pipe 5 and horizontal tubes 6. The treated gas FT is evacuated through the top of the column, and the liquid SR is evacuated through the bottom of the column. In the case of the maximum flow, a significant height of liquid (shaded part) is necessary in the vertical pipe to ensure a homogeneous distribution and a significant flow through the same number of orifices.

La figure 10c illustre une portion de colonne d’échange selon l’invention, pour le débit maximal et pour une inclinaison de la colonne (identique à l’inclinaison des figures 10a etFigure 10c illustrates a portion of exchange column according to the invention, for the maximum flow rate and for an inclination of the column (identical to the inclination of Figures 10a and

10b). La colonne comporte deux lits de garnissage 7, un plateau collecteur 1 équipé de cheminées 2 de passage du gaz, des moyens de distribution du liquide. Les moyens de distribution de liquide comportent une conduite verticale 5 et des tubes horizontaux 6. Le gaz traité FT est évacué par le haut de la colonne, et le liquide SR est évacué par le fond de la colonne. De plus la colonne est équipée de moyens de recirculation du liquide 8. Les moyens de recirculation du liquide collectent le liquide SR en fond de colonne et le réinjectent dans la zone inter-lits de garnissage au-dessus du plateau collecteur 1. Les moyens de recirculation du liquide 8 comprennent une pompe 9. Grâce à la recirculation du liquide, le débit de liquide est plus important, en particulier le débit minimal, donc la hauteur de la conduite verticale 5 peut être réduite par rapport à celle illustrée la figure 10b.10b). The column comprises two packing beds 7, a collector plate 1 equipped with chimneys 2 for passing the gas, means for distributing the liquid. The liquid distribution means comprise a vertical pipe 5 and horizontal tubes 6. The treated gas FT is evacuated through the top of the column, and the liquid SR is evacuated through the bottom of the column. In addition, the column is equipped with means for recirculating the liquid 8. The means for recirculating the liquid collect the liquid SR at the bottom of the column and reinject it into the inter-packing bed zone above the collecting plate 1. The means for recirculation of the liquid 8 include a pump 9. Thanks to the recirculation of the liquid, the flow of liquid is greater, in particular the minimum flow, therefore the height of the vertical pipe 5 can be reduced compared to that illustrated in FIG. 10b.

Il est ainsi possible de réduire la hauteur des moyens de distribution de liquide et de réduire la hauteur de la colonne d’échange. Ainsi, la colonne d’échange est moins haute et moins onéreuse.It is thus possible to reduce the height of the liquid distribution means and to reduce the height of the exchange column. Thus, the exchange column is lower and less expensive.

La colonne d’échange selon l’invention est avantageusement une colonne de lavage aux amines pour éliminer les contaminants CO2, H₂S et/ou COS d’un gaz naturel mais elle est adaptée à tous types de solvants utilisés en absorption.The exchange column according to the invention is advantageously an amine scrubbing column for removing CO2, H ₂ S and/or COS contaminants from a natural gas, but it is suitable for all types of solvents used in absorption.

La colonne d’échange selon l’invention est adaptée aux écoulements à contre-courant.The exchange column according to the invention is suitable for counter-current flows.

La colonne d’échange selon l'invention peut être utilisée dans des procédés de traitement de gaz, de captage de CO₂, de distillation de produits liquides, de déshydratation, de séparation de l'air ou d’échange de chaleur. La colonne selon l’invention peut être utilisée pour des applications offshore flottantes ou terrestres.The exchange column according to the invention can be used in gas treatment, CO ₂ capture, distillation of liquid products, dehydration, air separation or heat exchange processes. The column according to the invention can be used for floating or terrestrial offshore applications.

En outre, l'invention peut concerner tout particulièrement des barges flottantes ou des plateformes offshore, par exemple de type FPSO (de l'anglais Floating Production, Storage and Offloading qui signifie plateforme flottante de production de stockage et de déchargement), ou du type FLNG (de l'anglais Floating Liquefied Natural Gas qui signifie plateforme flottante de gaz naturel liquéfié). Sur les barges flottantes, peuvent être installées également des colonnes de distillation et/ou des colonnes de déshydratation utilisant ce dispositif.In addition, the invention may relate very particularly to floating barges or offshore platforms, for example of the FPSO type (Floating Production, Storage and Offloading which means floating production platform for storage and unloading), or of the type FLNG (from the English Floating Liquefied Natural Gas which means floating platform of liquefied natural gas). On floating barges, distillation columns and/or dehydration columns using this device can also be installed.

Dans le cas des procédés de traitement de gaz et/ou de captage du CO₂ au moyen d’une colonne offshore flottant, la colonne selon l’invention est adaptée notamment aux configurations suivantes :In the case of gas treatment and/or CO ₂ capture processes using a floating offshore column, the column according to the invention is particularly suitable for the following configurations:

L’invention est particulièrement adaptée aux gaz naturels à haute pression à faibles teneurs en gaz acides (teneurs en contaminants inférieures à 2% mol). Le débit déterminé pour assurer la performance de la colonne est faible (environ de 10 à 30 m³/h/m² de section de colonne) et les mouvements de la colonne en déplaçant la distribution de liquide peuvent provoquer des assèchements totaux dans les sections extérieures à la section de garnissage dans la colonne. Avec les colonnes selon l’art antérieur, à ces endroits, on a une perte d’efficacité totale de l’absorption des gaz acides qui ne sont pas au contact avec le liquide et déterminent une mauvaise performance de la colonne d’échange. Avec une recirculation selon l’invention, on augmente le taux de mouillage moyen, et on évite les zones asséchées et on assure l’épuration en tout point de la section de la colonne.The invention is particularly suitable for high-pressure natural gases with low acid gas contents (contaminant contents of less than 2 mol%). The flow rate determined to ensure the performance of the column is low (approximately 10 to 30 m ³ /h/m ² of column section) and the movements of the column by displacing the distribution of liquid can cause total drying out in the sections. external to the packing section in the column. With the columns according to the prior art, at these places, there is a total loss of efficiency in the absorption of the acid gases which are not in contact with the liquid and determine poor performance of the exchange column. With recirculation according to the invention, the average wetting rate is increased, and dry areas are avoided and purification is ensured at any point in the section of the column.

L’invention est également adaptée aux gaz naturels à haute pression dont les compositions et les débits sont très variables ou aux conditions de fin de vie d’un gisement d’hydrocarbures, car elle permet d’éviter de surdimensionner la hauteur des lits d’interne en garnissages. En effet, le principe d’une recirculation limite le surdimensionnement des systèmes de collecte et de redistribution de liquide en tirant profit de ratios plus faibles entre les débits de liquide maximal et minimal, pour obtenir une conception plus compacte des distributeurs.The invention is also suitable for high-pressure natural gases whose compositions and flow rates are highly variable or for the end-of-life conditions of a hydrocarbon deposit, because it makes it possible to avoid oversizing the height of the beds of internal in packings. Indeed, the principle of recirculation limits the oversizing of liquid collection and redistribution systems by taking advantage of lower ratios between maximum and minimum liquid flow rates, to obtain a more compact design of distributors.

L’invention est également adaptée aux gaz à forte teneur en CO2 ou pollués avec des quantités importantes d’aromatiques et d’hydrocarbures lourds, en remarquant que l’on peut cumuler le principe de la recirculation à celui d’une détente (ballon de flash) à moyenne pression.The invention is also suitable for gases with a high CO2 content or polluted with large quantities of aromatics and heavy hydrocarbons, noting that the principle of recirculation can be combined with that of an expansion (balloon of flash) at medium pressure.

L’invention est également adaptée aux gaz à fortes teneurs en COS (de 10 parties par millions à 1000 parties par million) car la recirculation de liquide favorise l’absorption de ce contaminant qui s’absorbe lentement dans les solvants amine, et qui requiert habituellement des quantités importantes de liquide, en remarquant que l’on peut cumuler le principe de la recirculation à ce celui d’un réchauffage du solvant recirculé pour accélérer la vitesse d’absorption du COS.The invention is also suitable for gases with high COS contents (from 10 parts per million to 1000 parts per million) because the recirculation of liquid promotes the absorption of this contaminant which is slowly absorbed in amine solvents, and which requires usually large quantities of liquid, noting that the principle of recirculation can be combined with that of heating the recirculated solvent to accelerate the rate of absorption of the COS.

Claims

1) Column for the exchange of material and/or heat between a gas and a liquid comprising at least one packed bed (7), at least one collecting plate (1) arranged above said packed bed (7), and means for distributing said liquid (4, 5, 6) on said packing bed (7), characterized in that said column (CO) is equipped with means for recirculating the liquid (8) from a zone located below said packing bed (7) to an area located above said collection plate (1).

2) Column according to claim 1, wherein said means for recirculating said liquid (8) comprise at least one pump (9).

3) Column according to one of the preceding claims, wherein said means for recirculating said liquid (8) comprise at least one heat exchanger (12) for cooling or heating said liquid.

4) Column according to one of the preceding claims, wherein said column (CO) is coupled to means for regenerating said liquid (10, 11).

5) Column according to claim 4, wherein said means for regenerating said liquid (10, 11) are arranged to regenerate a portion of said liquid from said liquid recirculation means (8).

6) Column according to one of claims 4 or 5, wherein the flow rate of said liquid in said means for regenerating said liquid (8) is between 20 and 200% of the flow rate of said liquid entering said column (CO).

7) Column according to one of the preceding claims, wherein said liquid recirculation means (8) collect said liquid at the bottom of said column (CO).

8) Column according to one of the preceding claims, wherein said column (CO) comprises a plurality of packing beds (7), a plurality of collecting plates (1), and a plurality of distribution means (4, 5, 6).

9) Column according to claim 8, wherein said means for recirculating said liquid (8) withdraws said liquid from a zone located between two packing beds (7).

10) Column according to one of claims 8 or 9, wherein said means for recirculating said liquid (8) conveys said liquid in a zone located between two packing beds (7).

11) Column according to one of the preceding claims, wherein said means for recirculating said liquid (8) distributes said liquid at the head of said column (CO).

12) Column according to one of the preceding claims, wherein said means for recirculating said liquid (8) comprise a flash tank (15) for partially regenerating said liquid.

13) Column according to one of the preceding claims, wherein said distribution means comprise at least one vertical supply line (5) connected to said collector plate (1), and at least one tube (6) substantially horizontal connected to said supply pipe (5), said horizontal tube (5) comprising at least one orifice and/or one nozzle for the distribution of said liquid.

14) Use of a column (CO) according to one of the preceding claims for a gas treatment process, acid gas capture, distillation, dehydration or air separation.

15) Use of a column (CO) according to one of the preceding claims for a process for treating a gas specifically comprising COS in addition to CO ₂ and H ₂ S.