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FR3142760A1 - METHOD FOR RECYCLING WASTE BASED ON PVC PLASTICS USING A DEVICE FOR EXTRACTING POLYMER CHAINS IN A SIMULATED MOVING BED WITH STERIC EXCLUSION - Google Patents

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FR3142760A1
FR3142760A1 FR2212608A FR2212608A FR3142760A1 FR 3142760 A1 FR3142760 A1 FR 3142760A1 FR 2212608 A FR2212608 A FR 2212608A FR 2212608 A FR2212608 A FR 2212608A FR 3142760 A1 FR3142760 A1 FR 3142760A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
polymer solution
pvc
withdrawal
eluent
steric exclusion
Prior art date
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Pending
Application number
FR2212608A
Other languages
French (fr)
Inventor
Damien Leinekugel Le Cocq
Mathilde Sibeaud
Alexandra Chaumonnot
Alexandra BERLIOZ-BARBIER
Guillaume Blancke
Marc Jacquin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles IFPEN
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Filing date
Publication date
Application filed by IFP Energies Nouvelles IFPEN filed Critical IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority to FR2212608A priority Critical patent/FR3142760A1/en
Priority to PCT/EP2023/082787 priority patent/WO2024115251A1/en
Priority to TW112146732A priority patent/TW202432689A/en
Publication of FR3142760A1 publication Critical patent/FR3142760A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
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    • C08J11/04Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/06Recovery or working-up of waste materials of polymers without chemical reactions
    • C08J11/08Recovery or working-up of waste materials of polymers without chemical reactions using selective solvents for polymer components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/34Size-selective separation, e.g. size-exclusion chromatography; Gel filtration; Permeation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

La présente invention concerne un procédé de récupération d’un flux de PVC, comprenant : a) une étape de dissolution par mise en contact d’une charge plastique avec un solvant de dissolution ; puis b) une étape d’extraction par exclusion stérique, mettant en œuvre des lits fixes d’un solide d’exclusion stérique en série et alimentée en la solution polymère issue de a) en un point d’injection (F) et en un éluant en un point d’injection (S) et mettant en œuvre un soutirage d’un extrait en un point de soutirage (E) et un soutirage d’un raffinat comprenant une solution polymère purifiée en un point de soutirage (R), les points d’injection et de soutirage étant distincts et décalés au cours du temps d'un lit selon une fréquence déterminée ; puis c) une étape de séparation polymère-solvant, pour obtenir un flux de PVC purifié. La présente invention concerne également un dispositif pour opérer l’étape b) et un dispositif pour opérer le procédé de récupération. Figure 1 à publierThe present invention relates to a method for recovering a PVC stream, comprising: a) a dissolution step by bringing a plastic filler into contact with a dissolution solvent; then b) an extraction step by steric exclusion, using fixed beds of a steric exclusion solid in series and supplied with the polymer solution resulting from a) at an injection point (F) and at a eluting at an injection point (S) and implementing a withdrawal of an extract at a withdrawal point (E) and a withdrawal of a raffinate comprising a purified polymer solution at a withdrawal point (R), the injection and withdrawal points being distinct and staggered over the time of a bed according to a determined frequency; then c) a polymer-solvent separation step, to obtain a purified PVC flow. The present invention also relates to a device for carrying out step b) and a device for carrying out the recovery process. Figure 1 to be published

Description

PROCEDE DE RECYCLAGE DE DECHETS A BASE DE PLASTIQUES PVC METTANT EN ŒUVRE UN DISPOSITIF D’EXTRACTION DES CHAINES POLYMERES EN LIT MOBILE SIMULE A EXCLUSION STERIQUEPROCESS FOR RECYCLING PVC PLASTIC WASTE USING A DEVICE FOR EXTRACTION OF POLYMER CHAINS IN A SIMULATED MOVING BED WITH STERIC EXCLUSION

L’invention concerne le domaine du recyclage de plastiques à base de poly(chlorure de vinyle) (PVC), en particulier un procédé de traitement d’une charge plastique issue de déchets plastiques à base de PVC afin d’obtenir un flux d’au moins un polymère PVC purifié permettant son réemploi dans la fabrication de nouveaux objets plastiques. Plus précisément, l’invention concerne un procédé de traitement d’une charge plastique, en particulier issue de déchets plastiques à base de PVC, comprenant la dissolution d’au moins un polymère PVC dans un solvant, au moins une étape de purification de la solution polymère ainsi obtenue et la séparation d’au moins un polymère PVC et d’au moins un solvant afin de récupérer un flux d’au moins un polymère PVC purifié pour une valorisation ultérieure.The invention relates to the field of recycling of polyvinyl chloride (PVC) plastics, in particular a method for treating a plastic load from PVC-based plastic waste in order to obtain a flow of at least one purified PVC polymer allowing its reuse in the manufacture of new plastic objects. More specifically, the invention relates to a method for treating a plastic load, in particular from PVC-based plastic waste, comprising the dissolution of at least one PVC polymer in a solvent, at least one step of purifying the polymer solution thus obtained and the separation of at least one PVC polymer and at least one solvent in order to recover a flow of at least one purified PVC polymer for subsequent recovery.

Par définition, un plastique est un mélange constitué d’une matière polymérique de base et de nombreux additifs, l’ensemble étant susceptible d’être moulé ou façonné (en général à chaud et/ou sous pression), afin de conduire à un semi-produit ou à un objet. Une pratique communément admise est de dénommer ledit plastique par le nom du polymère qui le constitue. Ainsi, le plastique poly(chlorure de vinyle) ou PVC pour polyvinyl chloride selon la dénomination anglosaxonne correspond en fait à l’association du polymère PVC, parfois dénommé dans la suite de la description « résine PVC », avec divers additifs choisis en fonction des fonctionnalités requises pour ledit plastique. Lesdits additifs peuvent être des (macro)molécules organiques ou bien des (nano)particules inorganiques et sont utilisés en fonction des propriétés désirées pour le plastique PVC : résistance à la chaleur, à la lumière ou à un stress mécanique, souplesse, facilité de mise en œuvre, coloration, etc.By definition, a plastic is a mixture consisting of a basic polymeric material and numerous additives, the whole being capable of being molded or shaped (generally hot and/or under pressure), in order to produce a semi-finished product or an object. A commonly accepted practice is to name said plastic by the name of the polymer that constitutes it. Thus, poly(vinyl chloride) plastic or PVC for polyvinyl chloride according to the Anglo-Saxon name actually corresponds to the combination of the PVC polymer, sometimes referred to in the remainder of the description as “PVC resin”, with various additives chosen according to the functionalities required for said plastic. Said additives can be organic (macro)molecules or inorganic (nano)particles and are used according to the desired properties for the PVC plastic: resistance to heat, light or mechanical stress, flexibility, ease of processing, coloring, etc.

Plusieurs méthodes de recyclage des plastiques PVC existent : des méthodes dites conventionnelles par simple recyclage mécanique des plastiques, des méthodes impliquant des modifications de leur composition (avec éventuellement transformations chimiques des constituants initiaux), etc.There are several methods for recycling PVC plastics: so-called conventional methods involving simple mechanical recycling of plastics, methods involving modifications to their composition (with possible chemical transformations of the initial constituents), etc.

Depuis le milieu du XXèmesiècle, le recyclage du plastique PVC impliquant un processus physique a fait l’objet de nombreux travaux visant, dans une première étape, à solubiliser la résine PVC avec une proportion variable d’additifs puis, dans une deuxième étape, à récupérer ladite résine selon divers processus (précipitation, évaporation, etc.) en présence de tout ou partie des additifs solubles. Pour exemple, nous citons les brevets EP0945481 et EP1268628 d’une part, et EP2276801 d’autre part qui visent à recycler respectivement des objets divers à base de PVC (tuyaux souples ou rigides, châssis de fenêtre, câbles, etc.) et spécifiquement des objets à base de PVC renforcés par des fibres (bâches, revêtements de sols, etc.) selon un procédé mettant en œuvre une étape de dissolution dans un solvant organique de la résine PVC et des additifs solubles, suivie d’une étape de précipitation à la vapeur d’eau permettant la récupération de la résine PVC et de la majorité des additifs.Since the middle of the 20th century, the recycling of PVC plastic involving a physical process has been the subject of numerous studies aimed, in a first step, at solubilizing the PVC resin with a variable proportion of additives and then, in a second step, at recovering said resin using various processes (precipitation, evaporation, etc.) in the presence of all or part of the soluble additives. For example, we cite patents EP0945481 and EP1268628 on the one hand, and EP2276801 on the other hand, which aim to recycle respectively various PVC-based objects (flexible or rigid pipes, window frames, cables, etc.) and specifically PVC-based objects reinforced with fibers (tarpaulins, floor coverings, etc.) according to a process implementing a step of dissolving the PVC resin and soluble additives in an organic solvent, followed by a step of precipitation with water vapor allowing the recovery of the PVC resin and the majority of the additives.

Le maintien desdits additifs au sein du PVC ainsi récupéré pour être recyclé n’est toutefois pas toujours souhaitable. Par exemple, l’évolution au cours du temps des réglementations qui les concernent est impactante. Ainsi, certains plastifiants appartenant à la famille des phtalates, notamment largement utilisés pour formuler les PVC dits « souples » il y a une quarantaine d’années, ont été progressivement soumis à autorisation en Europe sur la base du règlement REACH qui vise, depuis fin 2006, à sécuriser la fabrication et l’utilisation des substances chimiques dans l’industrie européenne et, finalement, progressivement exclus des additifs utilisables (Annexes XIV et XVII du règlement (CE) N°1907/2006 du parlement européen et du conseil du 18 décembre 2006). Suivant la même tendance, l’emploi de stabilisants métalliques à base de Cd dans les formulations de plastiques PVC appelés notamment PVC compound (notamment des plastiques PVC dits « rigides ») a été interdit par un amendement de ladite Annexe XVII (Règlement 494/2011 du 20 mai 2011). De même, les stabilisants à base de plomb ont été soumis à des restrictions (Annexe XV) qui ont été détaillées et adoptées entre décembre 2017 et mars 2018 par les comités d'évaluation des risques (RAC ou Risk Assessment Comity) et d'analyse socio-économique (SEAC ou Socio-Economic Analysis Comity) de l'ECHA. Ainsi, durant les 20 dernières années, plusieurs familles d’additifs ont vu leur domaine d’utilisation se restreindre, ce phénomène risquant fort de s’amplifier dans les années à venir.However, maintaining these additives in the PVC thus recovered for recycling is not always desirable. For example, the evolution over time of the regulations that concern them has an impact. Thus, certain plasticizers belonging to the phthalate family, notably widely used to formulate so-called "soft" PVCs around forty years ago, have been gradually subject to authorization in Europe on the basis of the REACH regulation which aims, since the end of 2006, to secure the manufacture and use of chemical substances in European industry and, finally, gradually excluded from usable additives (Annexes XIV and XVII of Regulation (EC) No 1907/2006 of the European Parliament and of the Council of 18 December 2006). Following the same trend, the use of Cd-based metal stabilizers in PVC plastic formulations, notably called PVC compounds (in particular so-called "rigid" PVC plastics), was banned by an amendment to Annex XVII (Regulation 494/2011 of 20 May 2011). Similarly, lead-based stabilizers were subject to restrictions (Annex XV) that were detailed and adopted between December 2017 and March 2018 by the Risk Assessment Committee (RAC) and Socio-Economic Analysis Committee (SEAC) of ECHA. Thus, over the last 20 years, several families of additives have seen their field of use restricted, a phenomenon that is likely to increase in the years to come.

Ces nouvelles réglementations conduisent aujourd’hui à l’interdiction de la présence de nombreux additifs dans des matières premières recyclées (MPR), via notamment la mise en place de seuils limites en termes de quantités autorisées très contraignants (par exemple, la quantité en phtalates soumis à autorisation et considérés en mélange ne doit pas dépasser plus de 1000 ppm de la composition finale de la MPR concernée). En tenant compte de la durée de vie souvent très longue des objets à base de PVC (plusieurs dizaines d’années), les objets à base de PVC formulés antérieurement à fin 2006 et aujourd’hui en fin de vie ne peuvent être recyclés via des méthodes de régénération conduisant au maintien de ces additifs interdits, que lesdites méthodes soient conventionnelles, comme les procédés de recyclage mécanique, ou non, comme les exemples de procédés par dissolution/précipitation cités ci-dessus.These new regulations now lead to the banning of the presence of many additives in recycled raw materials (RPM), in particular through the establishment of very restrictive limit thresholds in terms of authorized quantities (for example, the quantity of phthalates subject to authorization and considered in a mixture must not exceed more than 1000 ppm of the final composition of the RPM concerned). Taking into account the often very long lifespan of PVC-based objects (several decades), PVC-based objects formulated before the end of 2006 and now at the end of their life cannot be recycled via regeneration methods leading to the retention of these prohibited additives, whether said methods are conventional, such as mechanical recycling processes, or not, such as the examples of dissolution/precipitation processes mentioned above.

Compte-tenu, d’une part, des contraintes réglementaires en cours et à venir et, d’autre part, de la limitation des ressources fossiles qui met en avant la nécessité d’aller vers une économie dite « circulaire », produire une résine polymérique purifiée (c’est à dire exempte autant que possible d’additifs) à partir de déchets plastiques pour un réemploi en tant que MPR équivalente à une résine vierge issue du pétrole constitue aujourd’hui un enjeu majeur pour relever les défis environnementaux du XXIèmesiècle.Given, on the one hand, current and future regulatory constraints and, on the other hand, the limitation of fossil resources which highlights the need to move towards a so-called "circular" economy, producing a purified polymer resin (i.e. free as much as possible from additives) from plastic waste for reuse as an MPR equivalent to a virgin resin from petroleum is today a major challenge in meeting the environmental challenges of the 21st century.

De nombreux procédés ont été envisagés pour permettre l’extraction de diverses familles d’additifs de plastiques, dont en particulier le plastique PVC. Pour exemple et de façon non exhaustive, les brevets EP1311599 et JP2007191586 proposent tous deux une première étape de dissolution de la résine PVC et d’au moins une famille d’additifs parmi les plastifiants de type phtalate, les retardateurs de flamme ou les stabilisants métalliques à base de plomb par un premier solvant organique, suivie d’une ou de plusieurs étape(s) d’extraction liquide-liquide d’au moins une famille d’additifs de la solution obtenue précédemment via l’emploi d’au moins un autre solvant (organique et/ou aqueux) différent du premier solvant organique. Le brevet JP2007092035 divulgue un autre exemple de mise en œuvre possible avec une dissolution de la résine PVC et d’au moins les additifs de type phtalates via l’utilisation d’un mélange de solvants en conditions supercritiques et la récupération desdits phtalates dans ce même mélange de solvants après « rupture » desdites conditions supercritiques, puis une étape d’extraction des additifs à base de plomb de la phase solide résiduelle contenant la résine PVC via l’emploi d’au moins un surfactant liquide.Many processes have been considered to enable the extraction of various families of plastic additives, including PVC plastic in particular. For example and in a non-exhaustive manner, patents EP1311599 and JP2007191586 both propose a first step of dissolving the PVC resin and at least one family of additives among phthalate-type plasticizers, flame retardants or lead-based metal stabilizers by a first organic solvent, followed by one or more step(s) of liquid-liquid extraction of at least one family of additives from the solution obtained previously via the use of at least one other solvent (organic and/or aqueous) different from the first organic solvent. Patent JP2007092035 discloses another example of possible implementation with a dissolution of the PVC resin and at least the phthalate-type additives via the use of a mixture of solvents under supercritical conditions and the recovery of said phthalates in this same mixture of solvents after “breaking” of said supercritical conditions, then a step of extraction of the lead-based additives from the residual solid phase containing the PVC resin via the use of at least one liquid surfactant.

Malgré ces avancées, éliminer tous les additifs d’un plastique PVC, et encore plus d’un mélange de plastiques à base de PVC issus de diverses formulations (par exemple constitutifs des déchets post-consommations), représente toujours aujourd’hui un défi scientifique et industriel. L’étape de dissolution précédemment mentionnée est intéressante en premier lieu pour éliminer une partie des additifs, non solubles dans le ou les solvant(s) choisi(s). En revanche, les additifs solubles dans le ou les solvant(s) sont particulièrement difficiles à séparer, notamment du fait de leur nature chimique très variée. Une première approche peut consister à les extraire sur la base de propriétés physico-chimiques comme leur polarité, leur solubilité, leur point d’ébullition, leur densité, etc., mais cela peut engendrer une multiplication des étapes de purification compte tenu de la pluralité et de la diversité des additifs présents. De plus, obtenir un flux d’au moins un polymère PVC purifié n’est généralement pas une condition suffisante pour assurer la viabilité économique d’un procédé de régénération d’objets à base de PVC. La principale raison fréquemment avancée est la difficulté à trouver un équilibre économiquement viable entre le coût de revente (équivalent à la valeur ajoutée) des produits obtenus et le coût des opérations unitaires mises en œuvre dans ledit procédé de régénération, ce qui est d’autant plus vrai si les étapes de séparation envisagées sont nombreuses. Pour finir, traiter une charge plastique issue de déchets plastiques à base de PVC implique de proposer un procédé robuste et versatile pour tenir compte de la variabilité des additifs présents en fonction de l’origine des déchets considérés (en termes d’utilisation visée et de date de production).Despite these advances, removing all additives from a PVC plastic, and even more so from a mixture of PVC-based plastics from various formulations (e.g. constituting post-consumer waste), still represents a scientific and industrial challenge today. The dissolution step mentioned above is primarily interesting for removing some of the additives that are not soluble in the chosen solvent(s). On the other hand, additives that are soluble in the solvent(s) are particularly difficult to separate, particularly due to their very varied chemical nature. A first approach may consist of extracting them on the basis of physicochemical properties such as their polarity, solubility, boiling point, density, etc., but this may lead to a multiplication of purification steps given the plurality and diversity of the additives present. Furthermore, obtaining a flow of at least one purified PVC polymer is generally not a sufficient condition to ensure the economic viability of a process for regenerating PVC-based objects. The main reason frequently put forward is the difficulty in finding an economically viable balance between the resale cost (equivalent to the added value) of the products obtained and the cost of the unit operations implemented in said regeneration process, which is all the more true if the separation steps envisaged are numerous. Finally, treating a plastic load from PVC-based plastic waste involves proposing a robust and versatile process to take into account the variability of the additives present depending on the origin of the waste considered (in terms of intended use and production date).

La présente invention propose ainsi une autre approche pour répondre aux problèmes explicités ci-dessus, basée sur l’exploitation de la différence de taille, plus exactement du volume hydrodynamique, entre les macromolécules polymériques et les molécules des impuretés comme celles des additifs.The present invention thus proposes another approach to respond to the problems explained above, based on the exploitation of the difference in size, more precisely of the hydrodynamic volume, between the polymeric macromolecules and the molecules of impurities such as those of the additives.

La présente invention permet par conséquent, à partir d’une solution polymère contenant au moins un polymère PVC solubilisé dans un milieu de dissolution et les additifs solubles associés, d’extraire sélectivement ledit polymère PVC du milieu, ceci quelle que soit la nature desdits additifs.The present invention therefore makes it possible, from a polymer solution containing at least one PVC polymer dissolved in a dissolution medium and the associated soluble additives, to selectively extract said PVC polymer from the medium, regardless of the nature of said additives.

La technique de séparation par critère de taille existe déjà et est couramment utilisée comme méthode d’analyse pour déterminer le poids moléculaire des polymères. Cette méthode, appelée chromatographie d’exclusion stérique (ou SEC pour « Size Exclusion Chromatography » selon la dénomination anglosaxonne), consiste à mettre en œuvre un lit fixe opéré de façon discontinue (dit « batch ») et comprenant plusieurs niveaux de porosité. Les petites molécules explorent ledit lit fixe jusqu’aux porosités les plus faibles, les temps d’élution associés étant alors élevés, tandis que les grosses molécules, comme les polymères, ne parcourent que les pores les plus gros et présentent des temps d’élution faibles, induisant ainsi la séparation souhaitée. Dans la mesure où les additifs couramment utilisés pour les formulations des plastiques à base de PVC présentent une taille d’un ordre de grandeur bien inférieur à celui de la taille des chaînes polymères de la résine PVC, le principe de la chromatographie par exclusion stérique peut ainsi être appliqué pour la purification des plastiques à base de PVC. Cependant la mise en œuvre industrielle d’un procédé utilisant un tel principe est problématique, principalement à cause de l’aspect discontinu du procédé batch. De plus, un tel procédé en mode discontinu nécessiterait une consommation importante d’éluant pour assurer une séparation efficace, ce qui impacte directement la rentabilité, la productivité et l’empreinte écologique du procédé.The size separation technique already exists and is commonly used as an analysis method to determine the molecular weight of polymers. This method, called size exclusion chromatography (SEC), consists of implementing a fixed bed operated discontinuously (called “batch”) and comprising several levels of porosity. Small molecules explore said fixed bed down to the lowest porosities, the associated elution times then being high, while large molecules, such as polymers, only travel through the largest pores and have low elution times, thus inducing the desired separation. Since the additives commonly used for PVC-based plastic formulations have a size an order of magnitude smaller than that of the polymer chains of the PVC resin, the principle of size exclusion chromatography can thus be applied for the purification of PVC-based plastics. However, the industrial implementation of a process using such a principle is problematic, mainly because of the discontinuous aspect of the batch process. In addition, such a process in discontinuous mode would require a significant consumption of eluent to ensure effective separation, which directly impacts the profitability, productivity and ecological footprint of the process.

La technologie en lit mobile simulé (ou SMB pour « Simulated Moving Bed » selon la dénomination anglo-saxonne), concept inventé en 1961, permet le passage en continu d’un procédé « chromatographique », en particulier par adsorption, discontinu, avec un accroissement de la productivité et une limitation de la quantité d’éluant consommé, tout en assurant une séparation efficace. De nombreuses références industrielles de cette technologie existent, en particulier pour des séparations par adsorption utilisées notamment pour la séparation des xylènes avec les procédés ELUXYL® ou PAREX® (cf. l’ouvrage Simulated Moving Bed technology: Principles, Design and Process Applications, A. E. Rodrigues, Elsevier, 2015). La seule application à grande échelle d’un lit mobile simulé à exclusion stérique (ou SMB - SEC pour « Simulated Moving Bed with Size Exclusion Chromatography » selon la dénomination anglosaxonne) concerne la séparation de n-paraffines des iso-paraffines, dont le brevet US2985589 en précise les contours. De récentes publications mentionnent l’utilisation de la technologie en lit mobile simulé à exclusion stérique (SMB - SEC) pour le fractionnement de polyéthylènes glycol de poids moléculaires variés (M. T. Liang et al., J. Chromatogr. A, 2012, 1229, 107) ou pour la séparation de protéines (E. J. Freydell et al., Chem. Eng. Sc, 2010, 65, 4701). Plus particulièrement, le brevet US6551512 propose une méthode de séparation de protéines de composition liquide, comme du lait, par exclusion stérique en lit mobile simulé. Enfin, une publication mentionne l’emploi de la SMB-SEC dans un procédé de recyclage des matériaux entrant dans la composition des D3E (déchets d’équipements électriques et électroniques). Les D3E sont à base de polycarbonate et comprennent également du poly(styrène-co-acétonitrile) (SAN) et des additifs comme des retardateurs de flamme. Ce sont ces derniers que l’équipe de Weeden cherche à séparer à partir d’une solution ternaire contenant du SAN et deux composés retardateurs de flamme, le bis-diphénylphosphate de résorcinol et le bis-diphénylphosphate de bisphénol A, dans un mélange de solvants acétone-dichlorométhane (G. S. Weeden et al., Journal of Chromatography A, 2015, 1422, 99).Simulated Moving Bed (SMB) technology, a concept invented in 1961, allows the continuous passage of a “chromatographic” process, in particular by adsorption, discontinuously, with an increase in productivity and a limitation of the quantity of eluent consumed, while ensuring efficient separation. Many industrial references of this technology exist, in particular for adsorption separations used in particular for the separation of xylenes with the ELUXYL® or PAREX® processes (see the book Simulated Moving Bed technology: Principles, Design and Process Applications, A. E. Rodrigues, Elsevier, 2015). The only large-scale application of a simulated moving bed with size exclusion (SMB - SEC) concerns the separation of n-paraffins from iso-paraffins, the outlines of which are specified in patent US2985589. Recent publications mention the use of simulated moving bed with size exclusion (SMB - SEC) technology for the fractionation of polyethylene glycols of various molecular weights (M. T. Liang et al., J. Chromatogr. A, 2012, 1229, 107) or for the separation of proteins (E. J. Freydell et al., Chem. Eng. Sc, 2010, 65, 4701). More specifically, patent US6551512 proposes a method for separating proteins of liquid composition, such as milk, by size exclusion in a simulated moving bed. Finally, one publication mentions the use of SMB-SEC in a recycling process for materials used in WEEE (waste electrical and electronic equipment). WEEE is based on polycarbonate and also includes poly(styrene-co-acetonitrile) (SAN) and additives such as flame retardants. It is these that Weeden’s team is seeking to separate from a ternary solution containing SAN and two flame retardant compounds, resorcinol bis-diphenylphosphate and bisphenol A bis-diphenylphosphate, in an acetone-dichloromethane solvent mixture (G. S. Weeden et al., Journal of Chromatography A, 2015, 1422, 99).

L’application de la technologie SMB-SEC comme méthode de purification de déchets plastiques à base de PVC pour l’obtention d’un flux de polymère PVC purifié permettant sont réemploi comme MPR pour la fabrication de nouveaux objets plastiques n’a jamais été proposée.The application of SMB-SEC technology as a method for purifying PVC-based plastic waste to obtain a purified PVC polymer stream that can be reused as MPR for the manufacture of new plastic objects has never been proposed.

La présente invention a ainsi pour objectif de surmonter les problèmes de l’art antérieur et de participer au recyclage des plastiques, en particulier au recyclage des plastiques PVC. Plus particulièrement, elle vise à fournir un procédé, efficace, simple et économiquement viable, de traitement de tous types de charges de PVC pour l’obtention d’un flux de polymère PVC purifié, compatible avec les réglementations en vigueur et réutilisable dans la fabrication de nouveaux objets plastiques. La présente invention cherche en effet à séparer efficacement les impuretés des matières plastiques PVC usagées et à récupérer des résines PVC purifiées, pouvant être utilisées dans la fabrication de nouveaux objets à base de PVC, en utilisant un procédé avec un nombre d’étapes unitaires limitées, permettant ainsi de limiter les coûts du procédé et d’améliorer ses performances écologiques.The present invention thus aims to overcome the problems of the prior art and to participate in the recycling of plastics, in particular the recycling of PVC plastics. More particularly, it aims to provide an efficient, simple and economically viable method for treating all types of PVC loads to obtain a purified PVC polymer flow, compatible with the regulations in force and reusable in the manufacture of new plastic objects. The present invention seeks to effectively separate impurities from used PVC plastic materials and to recover purified PVC resins, which can be used in the manufacture of new PVC-based objects, using a method with a limited number of unit steps, thus making it possible to limit the costs of the method and improve its ecological performance.

Ainsi, la présente invention propose, selon un premier aspect, un procédé de récupération d’un flux d’au moins un polymère PVC purifié à partir d’une charge plastique, comprenant :Thus, the present invention proposes, according to a first aspect, a method for recovering a flow of at least one purified PVC polymer from a plastic load, comprising:

a) une étape de dissolution comprenant la mise en contact de la charge plastique avec un solvant de dissolution, pour obtenir au moins une solution polymère brute ;a) a dissolution step comprising bringing the plastic filler into contact with a dissolution solvent, to obtain at least one raw polymer solution;

b’) optionnellement une étape de séparation des insolubles de la solution polymère brute obtenue à l’issue de l’étape a), pour obtenir au moins une solution polymère clarifiée ;b’) optionally a step of separating the insoluble materials from the crude polymer solution obtained at the end of step a), to obtain at least one clarified polymer solution;

b) une étape d’extraction par exclusion stérique de la solution polymère brute obtenue à l’issue de l’étape a) ou éventuellement de la solution polymère clarifiée obtenue à l’issue de l’étape b’), pour obtenir une solution polymère purifiée,b) a step of extraction by steric exclusion of the crude polymer solution obtained at the end of step a) or optionally of the clarified polymer solution obtained at the end of step b'), to obtain a purified polymer solution,

ladite étape d’extraction par exclusion stérique mettant en œuvre au moins un train de n lits fixes d’un solide d’exclusion stérique, n étant un nombre entier supérieur ou égal à 4, les n lits fixes du solide d’exclusion stérique étant en série,said steric exclusion extraction step implementing at least one train of n fixed beds of a steric exclusion solid, n being an integer greater than or equal to 4, the n fixed beds of the steric exclusion solid being in series,

ledit train de lits fixes de l’étape b) étant alimenté en solution polymère brute ou clarifiée en au moins un point d’injection F de la solution polymère et en un éluant en au moins un point d’injection S de l’éluant,said fixed bed train of step b) being supplied with raw or clarified polymer solution at at least one injection point F of the polymer solution and with an eluent at at least one injection point S of the eluent,

ledit train de lits fixes de l’étape b) mettant en œuvre au moins un soutirage d’un extrait en au moins un point de soutirage E de l’extrait, et au moins un soutirage d’un raffinat en au moins un point de soutirage R du raffinat,said fixed bed train of step b) implementing at least one withdrawal of an extract at at least one withdrawal point E of the extract, and at least one withdrawal of a raffinate at at least one withdrawal point R of the raffinate,

les points d’injection de la solution polymère et de l’éluant et les points de soutirage de l’extrait et du raffinat étant distincts les uns des autres et répartis de sorte qu’ils déterminent au moins trois, de préférence quatre, zones principales de fonctionnement successives des n lits fixes :the injection points of the polymer solution and the eluent and the withdrawal points of the extract and the raffinate being distinct from each other and distributed so that they determine at least three, preferably four, successive main operating zones of the n fixed beds:

- une zone I d’élution des impuretés, située entre le point d’injection de l’éluant et le point de soutirage de l’extrait ;- an impurity elution zone I, located between the eluent injection point and the extract withdrawal point;

- une zone II d’élution d’au moins un polymère PVC, située entre le point de soutirage de l’extrait et le point d’injection de la solution polymère ;- a zone II for elution of at least one PVC polymer, located between the point of withdrawal of the extract and the point of injection of the polymer solution;

- une zone III de rétention des impuretés, située entre le point d’injection de la solution polymère et le point de soutirage du raffinat ; et- a zone III for retaining impurities, located between the injection point of the polymer solution and the point of withdrawal of the raffinate; and

- optionnellement une zone IV située entre le point de soutirage du raffinat et le point d’injection de l’éluant,- optionally a zone IV located between the raffinate withdrawal point and the eluent injection point,

les points d’injection et de soutirage étant décalés au cours du temps d'un lit fixe de solide d’exclusion stérique selon une fréquence déterminée par une période de permutation prédéterminée,the injection and withdrawal points being offset over time of a fixed bed of steric exclusion solid according to a frequency determined by a predetermined permutation period,

ledit raffinat étant récupéré pour constituer, au moins en partie, la solution polymère purifiée,said raffinate being recovered to constitute, at least in part, the purified polymer solution,

c) une étape de séparation polymère-solvant, pour séparer la solution polymère purifiée en un flux de polymère PVC purifié et au moins une fraction solvant comprenant du solvant de dissolution.c) a polymer-solvent separation step, for separating the purified polymer solution into a purified PVC polymer stream and at least one solvent fraction comprising dissolving solvent.

L’avantage du procédé de l’invention est de proposer un procédé de traitement efficace d’une charge comprenant des plastiques à base de PVC, en particulier des déchets plastiques notamment issus des filières de collecte et de tri, de manière à récupérer les résines PVC qu’elle contient pour pouvoir les recycler vers tous types d’applications. Le procédé selon l’invention permet en effet d’obtenir un flux de polymère PVC purifié, très avantageusement moins coloré que la charge plastique, voire incolore, et de préférence désodorisé. En particulier, le flux de polymère PVC purifié, obtenu à l’issue du procédé selon l’invention, comprend avantageusement une teneur en impuretés, et en particulier en additifs, et une teneur en solvant, en particulier en solvant de dissolution et/ou d’éluant, négligeables ou au moins suffisamment faibles pour que le flux de polymère PVC purifié réponde aux réglementations en vigueur et puisse être introduit dans toute formulation de plastiques à la place de résines PVC vierges. Par exemple, le flux de polymère PVC purifié obtenu présente (teneurs exprimées en pourcentages poids par rapport ou poids total du flux de polymère PVC purifié obtenu) :The advantage of the method of the invention is to propose an efficient method for treating a load comprising PVC-based plastics, in particular plastic waste, in particular from collection and sorting channels, so as to recover the PVC resins it contains in order to be able to recycle them for all types of applications. The method according to the invention makes it possible to obtain a purified PVC polymer flow, very advantageously less colored than the plastic load, or even colorless, and preferably deodorized. In particular, the purified PVC polymer flow, obtained at the end of the method according to the invention, advantageously comprises a content of impurities, and in particular additives, and a content of solvent, in particular dissolution solvent and/or eluent, which are negligible or at least sufficiently low so that the purified PVC polymer flow complies with the regulations in force and can be introduced into any plastic formulation in place of virgin PVC resins. For example, the purified PVC polymer flow obtained presents (contents expressed in weight percentages relative to or total weight of the purified PVC polymer flow obtained):

- une teneur inférieure à 0,1% poids de phtalates soumis à autorisation par la réglementation REACH en Europe (annexe XIV du règlement (CE) N°1907/2006 du parlement européen et du conseil du 18 décembre 2006),- a content of less than 0.1% by weight of phthalates subject to authorization by the REACH regulation in Europe (Annex XIV of Regulation (EC) No. 1907/2006 of the European Parliament and of the Council of December 18, 2006),

- une teneur inférieure à 0,1% poids de l’élément plomb,- a content of less than 0.1% by weight of the lead element,

- une teneur inférieure à 0,1% poids, et de préférence inférieure ou égale à 0,01% poids, de l’élément cadmium,- a content of less than 0.1% by weight, and preferably less than or equal to 0.01% by weight, of the element cadmium,

- plus globalement une teneur inférieure ou égale à 10% poids, de préférence inférieure ou égale à 5% poids, préférentiellement inférieure ou égale à 1,0% poids, et de façon encore plus préférée inférieure ou égale à 0,5% poids, voire inférieure ou égale à 0,1% poids, d’impuretés, et- more generally a content of less than or equal to 10% by weight, preferably less than or equal to 5% by weight, preferentially less than or equal to 1.0% by weight, and even more preferably less than or equal to 0.5% by weight, or even less than or equal to 0.1% by weight, of impurities, and

- plus globalement une teneur inférieure ou égale à 10% poids, de préférence inférieure ou égale à 5% poids, préférentiellement inférieure ou égale à 1,0% poids, et de façon encore plus préférée inférieure ou égale à 0,1% poids de solvant.- more generally a content of less than or equal to 10% by weight, preferably less than or equal to 5% by weight, preferentially less than or equal to 1.0% by weight, and even more preferably less than or equal to 0.1% by weight of solvent.

Le procédé selon l’invention propose ainsi un schéma simple correspondant à un enchaînement minimum d’opérations, qui permet de débarrasser les déchets plastiques à base de PVC, d’au moins une partie de leurs impuretés, notamment d’au moins une partie des additifs, et de récupérer au moins un polymère PVC purifié, de manière à pouvoir valoriser les déchets plastiques de PVC par recyclage dudit polymère PVC purifié.The method according to the invention thus proposes a simple scheme corresponding to a minimum sequence of operations, which makes it possible to rid PVC-based plastic waste of at least some of its impurities, in particular at least some of the additives, and to recover at least one purified PVC polymer, so as to be able to recover PVC plastic waste by recycling said purified PVC polymer.

L’invention a encore comme avantage de participer au recyclage des plastiques et à la préservation des ressources fossiles, en permettant la valorisation des déchets plastiques notamment à base de PVC. Elle permet, en effet, la purification des déchets plastiques de PVC en vue d’obtenir des flux de polymère PVC purifié à teneur réduite en impuretés, pouvant être réutilisés pour former de nouveaux objets. Les flux de polymère PVC purifié obtenus pourront ainsi être utilisés directement dans des formulations en mélange avec des additifs, par exemple des colorants, des pigments, d’autres polymères, à la place ou en mélange avec des résines PVC vierges, en vue d’obtenir des produits plastiques avec des propriétés d’usage, esthétiques, mécaniques ou rhéologiques facilitant leur réemploi et leur valorisation.The invention also has the advantage of participating in the recycling of plastics and the preservation of fossil resources, by allowing the recovery of plastic waste, particularly PVC-based. It allows, in fact, the purification of PVC plastic waste in order to obtain purified PVC polymer flows with a reduced impurity content, which can be reused to form new objects. The purified PVC polymer flows obtained can thus be used directly in formulations mixed with additives, for example dyes, pigments, other polymers, instead of or mixed with virgin PVC resins, in order to obtain plastic products with usage, aesthetic, mechanical or rheological properties facilitating their reuse and recovery.

La présente invention concerne également, selon un deuxième aspect, un dispositif d’extraction par exclusion stérique de polymère PVC d’une solution polymère, ledit dispositif comprenant :The present invention also relates, according to a second aspect, to a device for extraction by steric exclusion of PVC polymer from a polymer solution, said device comprising:

- n lits fixes d’un solide d’exclusion stérique, n étant un nombre entier supérieur ou égal à 4, de préférence compris entre 4 et 30, de manière préférée entre 12 et 15, ledit solide d’exclusion stérique ayant un diamètre moyen de pores en volume compris de préférence entre 1 et 500 nm, de préférence entre 2 et 100 nm, préférentiellement entre 2 et 50 nm, préférentiellement entre 3 et 30 nm, et de manière préférée étant de préférence un gel de silice, une silice greffée, un tamis moléculaire au charbon, ou leurs mélanges,- n fixed beds of a steric exclusion solid, n being an integer greater than or equal to 4, preferably between 4 and 30, more preferably between 12 and 15, said steric exclusion solid having a volume average pore diameter preferably between 1 and 500 nm, preferably between 2 and 100 nm, more preferably between 2 and 50 nm, more preferably between 3 and 30 nm, and more preferably being a silica gel, a grafted silica, a carbon molecular sieve, or mixtures thereof,

les n lits fixes du solide d’exclusion stérique étant répartis dans une ou plusieurs colonne(s), les n lits étant connectés en série et de préférence en boucle fermée,the n fixed beds of the steric exclusion solid being distributed in one or more columns, the n beds being connected in series and preferably in a closed loop,

- N systèmes d’injection de la solution polymère, N systèmes d’injection d’un éluant, N systèmes de soutirage d’un extrait et N systèmes de soutirage d’un raffinat, N étant un nombre entier de préférence égal à n, lesdits systèmes d’injection et de soutirage étant situés entre deux lits consécutifs ou éventuellement en amont du premier lit,- N polymer solution injection systems, N eluent injection systems, N extract withdrawal systems and N raffinate withdrawal systems, N being an integer preferably equal to n, said injection and withdrawal systems being located between two consecutive beds or possibly upstream of the first bed,

les systèmes d’injection de la solution polymère et de l’éluant et/ou les systèmes de soutirage de l’extrait et du raffinat situés à une même position étant distincts ou identiques,the polymer solution and eluent injection systems and/or the extract and raffinate withdrawal systems located at the same position being distinct or identical,

- chaque système d’injection et de soutirage comprenant des vannes adaptées pour laisser passer ou non un flux de solution polymère et/ou d’éluant et/ou d’extrait et/ou de raffinat, de préférence une série de vannes tout ou rien, contrôlées par une séquence automatique, ou une unique vanne rotative, de sorte :- each injection and withdrawal system comprising valves adapted to allow or not allow a flow of polymer solution and/or eluent and/or extract and/or raffinate to pass, preferably a series of on/off valves, controlled by an automatic sequence, or a single rotary valve, so that:

- à définir, à un instant t, un point d’injection de la solution polymère, un point d’injection de l’éluant, un point de soutirage de l’extrait et un point de soutirage du raffinat, lesdits points d’injection et de soutirage étant distincts les uns des autres et déterminant au moins trois, de préférence quatre, zones principales de fonctionnement successives des n lits fixes :- to define, at a time t, a polymer solution injection point, an eluent injection point, an extract withdrawal point and a raffinate withdrawal point, said injection and withdrawal points being distinct from each other and determining at least three, preferably four, successive main operating zones of the n fixed beds:

- une zone I d’élution des impuretés, comprise entre un point d’injection de l’éluant et un point de soutirage de l’extrait ;- a zone I for elution of impurities, between an injection point of the eluent and a point of withdrawal of the extract;

- une zone II d’élution d’au moins un polymère PVC, comprise entre le point de soutirage de l’extrait et un point d’injection de la solution polymère ;- a zone II for elution of at least one PVC polymer, between the point of withdrawal of the extract and a point of injection of the polymer solution;

- une zone III de rétention des impuretés, comprise entre le point d’injection de la solution polymère et un point de soutirage du raffinat ; et- a zone III for retaining impurities, between the injection point of the polymer solution and a raffinate withdrawal point; and

- éventuellement une zone IV comprise entre le point de soutirage du raffinat et le point d’injection de l’éluant,- possibly a zone IV between the raffinate withdrawal point and the eluent injection point,

- et à permettre, au cours du temps, un décalage des points d’injection et de soutirage, de manière synchrone ou non synchrone, selon une fréquence déterminée par une période de permutation prédéterminée, d'un lit fixe de solide d’exclusion stérique par période de permutation.- and to allow, over time, a shift of the injection and withdrawal points, synchronously or non-synchronously, according to a frequency determined by a predetermined permutation period, of a fixed bed of steric exclusion solid per permutation period.

La présente invention concerne encore, selon un troisième aspect, un dispositif de traitement d’une charge plastique pour obtenir un flux de polymère PVC purifié, comprenant :The present invention also relates, according to a third aspect, to a device for treating a plastic load to obtain a flow of purified PVC polymer, comprising:

- des moyens pour mettre en contact la charge plastique et un solvant de dissolution, de manière à dissoudre au moins en partie ladite charge plastique dans ledit solvant de dissolution et à obtenir une solution polymère brute ;- means for bringing the plastic filler and a dissolving solvent into contact, so as to at least partially dissolve said plastic filler in said dissolving solvent and to obtain a raw polymer solution;

- éventuellement des moyens de séparation solide-liquide adaptés pour séparer des insolubles en suspension dans la solution polymère brute ;- possibly solid-liquid separation means suitable for separating insolubles suspended in the raw polymer solution;

- au moins un dispositif d’extraction par exclusion stérique selon l’invention ;- at least one steric exclusion extraction device according to the invention;

- des moyens de séparation du solvant de dissolution et éventuellement de l’éluant d’un flux de polymère PVC purifié.- means for separating the dissolution solvent and possibly the eluent from a flow of purified PVC polymer.

Liste des figuresList of figures [Fig 1][Fig 1]

La représente un mode de réalisation particulier de l’étape d’extraction par exclusion stérique de la présente invention, à un instant t donné du procédé, dans lequel ladite étape d’extraction par exclusion stérique met en œuvre 15 lits fixes de solide d’exclusion stérique, de type gel de silice, répartis dans une seule colonne, lesdits lits étant connectés entre eux en série les uns par rapport aux autres et en circuit fermé, une pompe située entre le lit n°15 et le lit n°1 permettant de connecter en série le lit n°15 et le lit n°1.There represents a particular embodiment of the steric exclusion extraction step of the present invention, at a given time t of the process, in which said steric exclusion extraction step uses 15 fixed beds of steric exclusion solid, of the silica gel type, distributed in a single column, said beds being connected to each other in series with respect to each other and in a closed circuit, a pump located between bed no. 15 and bed no. 1 making it possible to connect bed no. 15 and bed no. 1 in series.

Dans ce mode de réalisation particulier et à cet instant t :In this particular embodiment and at this time t:

- la solution polymère brute issue de l’étape a) de dissolution (non représentée sur la ) ou éventuellement la solution polymère clarifiée issue de l’étape b’) de séparation solide-liquide éventuellement intégrée au procédé (non représentée sur la ) est introduite au point d’injection F situé entre le lit n°9 et le lit n°10, ces deux lits étant consécutifs,- the raw polymer solution from dissolution step a) (not shown in the ) or possibly the clarified polymer solution resulting from step b') of solid-liquid separation possibly integrated into the process (not shown in the ) is introduced at injection point F located between bed no. 9 and bed no. 10, these two beds being consecutive,

- un éluant est introduit au point d’injection S situé entre le lit n°15 et le lit n°1, ces deux lits étant consécutifs,- an eluent is introduced at injection point S located between bed no. 15 and bed no. 1, these two beds being consecutive,

- un extrait, comprenant au moins une partie des impuretés présentes dans la solution polymère qui alimente la colonne, est soutiré au point de soutirage E situé entre le lit n°6 et le lit n°7, ces deux lits étant consécutifs,- an extract, comprising at least part of the impurities present in the polymer solution which feeds the column, is drawn off at draw-off point E located between bed no. 6 and bed no. 7, these two beds being consecutive,

- un raffinat, composé, au moins en partie, d’une solution polymère purifiée comprenant au moins une résine PVC présente dans la solution polymère qui alimente la colonne, est soutiré au point de soutirage R situé entre le lit n°13 et le lit n°14, ces deux lits étant consécutifs.- a raffinate, composed, at least in part, of a purified polymer solution comprising at least one PVC resin present in the polymer solution which feeds the column, is drawn off at the draw-off point R located between bed no. 13 and bed no. 14, these two beds being consecutive.

L’ensemble des points d’injection et de soutirage définissent ainsi 4 zones de fonctionnement :All the injection and withdrawal points thus define 4 operating zones:

- une zone I d’élution des impuretés, située entre l’injection de l’éluant et le soutirage de l’extrait, comprenant 6 lits,- a zone I for elution of impurities, located between the injection of the eluent and the withdrawal of the extract, comprising 6 beds,

- une zone II d’élution d’au moins un polymère PVC, située entre le soutirage de l’extrait et l’injection de la solution polymère, comprenant 3 lits,- a zone II for elution of at least one PVC polymer, located between the extraction of the extract and the injection of the polymer solution, comprising 3 beds,

- une zone III de rétention des impuretés, située entre l’injection de la solution polymère et le soutirage du raffinat, comprenant 4 lits, et- a zone III for retaining impurities, located between the injection of the polymer solution and the withdrawal of the raffinate, comprising 4 beds, and

- une zone IV, située entre le soutirage du raffinat et l’injection de l’éluant, comprenant 2 lits.- a zone IV, located between the raffinate withdrawal and the eluent injection, comprising 2 beds.

[Fig 2][Fig 2]

La représente un autre mode de réalisation particulier de l’étape d’extraction par exclusion stérique de la présente invention, à un instant t donné du procédé, dans lequel ladite étape d’extraction par exclusion stérique comprend 4 lits fixes de solide d’exclusion stérique, de type gel de silice, répartis chacun dans une colonne (i.e. un lit par colonne), lesdites colonnes étant connectées entre elles en série les unes par rapport aux autres et en circuit fermé, une pompe située entre la colonne n°4 et la colonne n°1 permettant de connecter en série la colonne n°4 et la colonne n°1.There represents another particular embodiment of the steric exclusion extraction step of the present invention, at a given time t of the process, in which said steric exclusion extraction step comprises 4 fixed beds of steric exclusion solid, of the silica gel type, each distributed in a column (i.e. one bed per column), said columns being connected together in series with each other and in a closed circuit, a pump located between column no. 4 and column no. 1 making it possible to connect column no. 4 and column no. 1 in series.

Dans ce mode de réalisation particulier et à l’instant t :In this particular embodiment and at time t:

- la solution polymère qui alimente l’étape d’extraction par exclusion stérique est introduite au point d’injection F situé entre la colonne 2 et la colonne 3,- the polymer solution which feeds the steric exclusion extraction step is introduced at injection point F located between column 2 and column 3,

- un éluant est introduit au point d’injection S situé entre la colonne 4 et la colonne 1,- an eluent is introduced at injection point S located between column 4 and column 1,

- un extrait, comprenant au moins une partie des impuretés présentes dans la solution polymère qui alimente l’étape d’extraction par exclusion stérique, est soutiré au point de soutirage E situé entre la colonne 1 et la colonne 2,- an extract, comprising at least part of the impurities present in the polymer solution which feeds the steric exclusion extraction step, is drawn off at draw-off point E located between column 1 and column 2,

- un raffinat, composé, au moins en partie, d’une solution polymère purifiée comprenant au moins une résine PVC présentes dans la solution polymère qui alimente l’étape d’extraction par exclusion stérique, est soutiré au point de soutirage R situé entre la colonne 3 et la colonne 4.- a raffinate, composed, at least in part, of a purified polymer solution comprising at least one PVC resin present in the polymer solution which feeds the steric exclusion extraction step, is drawn off at the draw-off point R located between column 3 and column 4.

[Fig 3][Fig 3]

La représente le profil de concentration obtenu dans le cadre de l’Exemple 1, pour une résine PVC et l’additif di-décyl phtalate (DiDP), par simulation tout au long du lit mobile simulé qui comprend 15 lits fixes de gel de silice selon une configuration 6/3/4/2. Par convention, l’injection de l’éluant est situé en amont du lit 1 (et en aval du lit 15). Le profil de concentration de la résine PVC en fonction des lits est représenté par une ligne pleine noire et le profil de concentration de l’additif didécyl phtalate (DiDP) en fonction des lits est représenté par la ligne pointillée.There represents the concentration profile obtained in Example 1, for a PVC resin and the additive di-decyl phthalate (DiDP), by simulation throughout the simulated moving bed which comprises 15 fixed beds of silica gel in a 6/3/4/2 configuration. By convention, the injection of the eluent is located upstream of bed 1 (and downstream of bed 15). The concentration profile of the PVC resin as a function of the beds is represented by a solid black line and the concentration profile of the additive didecyl phthalate (DiDP) as a function of the beds is represented by the dotted line.

TerminologieTerminology

Certaines définitions et/ou précisions sont données ci-dessous, bien que plus de détails sur les objets définis ci-après puissent être donnés plus loin dans la description.Some definitions and/or clarifications are given below, although more details on the objects defined below may be given later in the description.

On entend par objet à base de PVC, un objet, en général de consommation, qui comprend, et de préférence est constitué de, au moins un plastique PVC.A PVC-based object is understood to mean an object, generally a consumer object, which comprises, and preferably consists of, at least one PVC plastic.

On entend par plastique polychlorure de vinyle, dénommé encore plastique PVC, la combinaison d’un polymère PVC, encore appelé résine PVC, avec divers additifs choisis en fonction des fonctionnalités requises pour le plastique PVC, elles-mêmes choisies en fonction des applications visées.Polyvinyl chloride plastic, also called PVC plastic, is understood to mean the combination of a PVC polymer, also called PVC resin, with various additives chosen according to the functionalities required for the PVC plastic, themselves chosen according to the intended applications.

Le polymère PVC est classiquement issu de la polymérisation radicalaire du chlorure de vinyle (VCM), monomère lui-même obtenu à partir de chlore et d’éthylène. La présente invention permet le traitement de tout type de charge de plastique PVC et le recyclage de tout grade de polymère PVC.PVC polymer is traditionally produced by the radical polymerization of vinyl chloride (VCM), a monomer itself obtained from chlorine and ethylene. The present invention allows the treatment of any type of PVC plastic load and the recycling of any grade of PVC polymer.

Lesdits additifs entrant dans la composition d’un plastique PVC peuvent être des molécules ou macromolécules organiques ou bien des (nano)particules inorganiques et sont utilisés en fonction des propriétés qu’ils confèrent à la résine PVC. De façon générale et non exhaustive, la formulation d’un plastique PVC fait intervenir au moins une famille d’additifs décrite ci-dessous :Said additives entering into the composition of a PVC plastic can be organic molecules or macromolecules or inorganic (nano)particles and are used according to the properties that they confer on the PVC resin. In general and non-exhaustively, the formulation of a PVC plastic involves at least one family of additives described below:

- des stabilisants pour limiter la dégradation des chaînes polymériques par déshydrochloruration et/ou oxydation sous l’effet de la chaleur, de la lumière, de l’oxygène et/ou d’un stress mécanique. La nature de ces stabilisants (composés métalliques (Pb, Sn, Ca, Zn, Cd) ou organiques) est fonction des propriétés requises et donc des applications visées. Nous citons ici quelques exemples de stabilisants fréquemment utilisés par le passé ou actuellement : stéarate de plomb, stéarate dibasique de plomb, phtalate dibasique de plomb, stéarate de zinc, stéarate de calcium, etc., pris seuls ou en mélange. Des co-stabilisants peuvent être également considérés, par exemple des huiles époxydées,- stabilizers to limit the degradation of polymer chains by dehydrochlorination and/or oxidation under the effect of heat, light, oxygen and/or mechanical stress. The nature of these stabilizers (metallic compounds (Pb, Sn, Ca, Zn, Cd) or organic) depends on the required properties and therefore the intended applications. Here are some examples of stabilizers frequently used in the past or currently: lead stearate, dibasic lead stearate, dibasic lead phthalate, zinc stearate, calcium stearate, etc., taken alone or in a mixture. Co-stabilizers can also be considered, for example epoxidized oils,

- des plastifiants afin d’induire un comportement souple et une meilleure résistance au choc et au froid du plastique PVC, les plus largement utilisés faisant partie de la famille des phtalates. Ces derniers sont obtenus par réaction entre un anhydride phtalique et des alcools à plus ou moins longues chaînes carbonées et sont composés d’un noyau benzénique et de deux groupements esters carboxyliques placés en position ortho du noyau benzénique. Le phtalate de dioctyle ou de diéthylhexyle (DOP ou DEHP), le phtalate de diisononyle (DINP) et le phtalate de diisodécyle (DIDP) constituent des exemples de phtalates très largement utilisés par le passé ou actuellement. D’autres plastifiants non phtaliques sont aujourd’hui utilisés comme l’adipate de bis(2-éthylhexyle) (DEHA) ou l'ester diisononylique d'acide cyclohexane-1,2-dicarboxylique (DINCH),- plasticizers to induce flexible behavior and better impact and cold resistance of PVC plastic, the most widely used being part of the phthalate family. The latter are obtained by reaction between a phthalic anhydride and alcohols with more or less long carbon chains and are composed of a benzene nucleus and two carboxylic ester groups placed in the ortho position of the benzene nucleus. Dioctyl or diethylhexyl phthalate (DOP or DEHP), diisononyl phthalate (DINP) and diisodecyl phthalate (DIDP) are examples of phthalates very widely used in the past or currently. Other non-phthalic plasticizers are used today such as bis(2-ethylhexyl) adipate (DEHA) or cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid diisononyl ester (DINCH),

- des lubrifiants pour contrôler les forces de frottement intermoléculaires au sein même du polymère (lubrifiants internes comme l’acide stéarique, etc.) ou entre le polymère et les parois métalliques des outils de transformation (lubrifiants externes comme les paraffines, les cires de polyéthylène, etc.),- lubricants to control intermolecular friction forces within the polymer itself (internal lubricants such as stearic acid, etc.) or between the polymer and the metal walls of the processing tools (external lubricants such as paraffins, polyethylene waxes, etc.),

- des charges inertes ou « fillers », la plupart du temps minérales (CaCO3, noir de carbone, Kaolin, etc.), qui jouent le rôle de diluants ou pour améliorer certaines propriétés mécaniques, électriques, thermiques, etc.,- inert charges or “fillers”, most of the time mineral (CaCO 3 , carbon black, Kaolin, etc.), which act as diluents or to improve certain mechanical, electrical, thermal properties, etc.,

- des colorants et/ou des pigments (TiO2, noir de carbone), ces derniers étant insolubles dans le polymère et donc présents sous la forme de particules dispersées dans le plastique PVC,- dyes and/or pigments ( TiO2 , carbon black), the latter being insoluble in the polymer and therefore present in the form of particles dispersed in the PVC plastic,

- des agents antichocs, généralement des polymères (comme les polyacrylates) et copolymères (comme le MBS pour méthacrylate-butadiène-styrène), dont le rôle est de diminuer la fragilité du PVC, en particulier à basse température,- shock-resistant agents, generally polymers (such as polyacrylates) and copolymers (such as MBS for methacrylate-butadiene-styrene), whose role is to reduce the fragility of PVC, particularly at low temperatures,

- d’autres adjuvants : anti-oxydants, anti-UV, biocides, antistatiques, retardateurs de flamme, renforts, etc.- other adjuvants: antioxidants, anti-UV, biocides, antistatics, flame retardants, reinforcements, etc.

On entend par impuretés l’ensemble des éléments autres que les résines PVC constitutives d’une charge plastique en particulier issue de déchets plastiques à base de PVC que se propose de traiter le procédé selon l’invention. Lesdites impuretés correspondent au moins pour partie aux additifs précédemment mentionnés et décrits. D’autres types d’impuretés peuvent être des impuretés d’usage issues du cycle de vie des objets à base de PVC et/ou issues du circuit de collecte et de tri, voire d’opérations de prétraitement des déchets plastiques à base de PVC. Ces impuretés d’usage peuvent être des impuretés de type métalliques, organiques ou minérales. Il peut s’agir de résidus de matériaux (hors plastiques PVC) constitutifs des objets à base de PVC ou d’autres objets ayant été en contact avec les objets à base de PVC, de souillures (nourriture, biomasse, terre/gravats, colle, etc.), etc. Ces impuretés d’usage peuvent ainsi et de façon non exhaustive comprendre du verre, du bois, du carton, du papier, du métal, du caoutchouc, des silicones, des plastiques autres que le PVC (par exemple PET, etc.), des éléments minéraux, etc. Les éventuels produits de dégradation des additifs formés au cours du temps durant la durée de vie du produit à base de PVC sont également considérés comme des impuretés.Impurities are understood to mean all elements other than PVC resins constituting a plastic load, in particular from PVC-based plastic waste that the process according to the invention proposes to treat. Said impurities correspond at least in part to the additives previously mentioned and described. Other types of impurities may be usage impurities resulting from the life cycle of PVC-based objects and/or from the collection and sorting circuit, or even from pre-treatment operations of PVC-based plastic waste. These usage impurities may be metallic, organic or mineral impurities. They may be residues of materials (other than PVC plastics) constituting PVC-based objects or other objects that have been in contact with PVC-based objects, dirt (food, biomass, earth/rubble, glue, etc.), etc. These usage impurities may thus and in a non-exhaustive manner include glass, wood, cardboard, paper, metal, rubber, silicones, plastics other than PVC (for example PET, etc.), mineral elements, etc. Any degradation products of the additives formed over time during the life of the PVC-based product are also considered to be impurities.

Dans la présente description, l’expression « flux de polymère PVC purifié » représente le produit principal et valorisable obtenu après traitement d’une charge plastique en particulier issue de déchets plastiques à base de PVC par le procédé selon l’invention. Il comprend au moins une résine PVC d’un grade donné, de préférence un mélange de résines PVC de même nature chimique mais de grades variables. Le terme « purifié » signifie en particulier que le flux de polymère PVC obtenu à l’issue du procédé selon l’invention comprend des teneurs négligeables ou au moins très faibles, dans tous les cas conformes aux réglementations en vigueur, en impuretés (dont les additifs) telles que décrites ci-dessus et en au moins un solvant tel qu’utilisé selon le procédé de l’invention. Ainsi, plus particulièrement, le flux d’au moins un polymère PVC purifié présente une teneur (teneurs exprimées en pourcentages poids par rapport au poids total du produit final, c’est-à-dire du flux de polymère PVC purifié obtenu) :In the present description, the expression “purified PVC polymer stream” represents the main and recoverable product obtained after treatment of a plastic load, in particular from PVC-based plastic waste, by the process according to the invention. It comprises at least one PVC resin of a given grade, preferably a mixture of PVC resins of the same chemical nature but of variable grades. The term “purified” means in particular that the PVC polymer stream obtained at the end of the process according to the invention comprises negligible or at least very low contents, in all cases in accordance with the regulations in force, of impurities (including additives) as described above and of at least one solvent as used according to the process of the invention. Thus, more particularly, the stream of at least one purified PVC polymer has a content (contents expressed as weight percentages relative to the total weight of the final product, i.e. of the purified PVC polymer stream obtained):

- une teneur inférieure à 0,1% poids de phtalates soumis à autorisation par la réglementation REACH en Europe (annexe XIV du règlement (CE) N°1907/2006 du parlement européen et du conseil du 18 décembre 2006), en particulier inférieure à 0,1% poids de phtalates choisis dans la liste constituée par les phtalates suivants : phtalate de dibutyle (DBP), phtalate de dioctyle ou de diéthylhexyl (DOP ou DEHP), phtalate de benzyle et butyle (BBP), phtalate de dibutyle (DBP), phtalate de diisobutyle (DIBP), phtalate de dipentyle (DPP), phtalate de diisopentyle, phtalate de n-pentyle et isopentyle, phtalate de dihexyle, phtalate de bis(2-méthoxyéthyle), seuls ou en mélange,- a content of less than 0.1% by weight of phthalates subject to authorization by the REACH regulation in Europe (Annex XIV of Regulation (EC) No. 1907/2006 of the European Parliament and of the Council of 18 December 2006), in particular less than 0.1% by weight of phthalates chosen from the list constituted by the following phthalates: dibutyl phthalate (DBP), dioctyl or diethylhexyl phthalate (DOP or DEHP), benzyl butyl phthalate (BBP), dibutyl phthalate (DBP), diisobutyl phthalate (DIBP), dipentyl phthalate (DPP), diisopentyl phthalate, n-pentyl isopentyl phthalate, dihexyl phthalate, bis(2-methoxyethyl) phthalate, alone or in mixture,

- une teneur inférieure à 0,1% poids de l’élément plomb, notamment dudit plomb contenu dans les additifs de type stabilisants métalliques évalués dans le cadre de la réglementation REACH et soumis à des restrictions (Annexe XV) détaillées et adoptées entre décembre 2017 et mars 2018 par les comités d'évaluation des risques (RAC ou Risk Assessment Comity) et d'analyse socio-économique (SEAC ou Socio-Economic Analysis Comity) de l'ECHA,- a content of less than 0.1% by weight of the element lead, in particular said lead contained in additives of the metallic stabilizer type assessed under the REACH regulation and subject to restrictions (Annex XV) detailed and adopted between December 2017 and March 2018 by the Risk Assessment Committee (RAC) and Socio-Economic Analysis Committee (SEAC) of ECHA,

- une teneur inférieure à 0,1% poids, et de préférence inférieure à 0,01% poids, de l’élément cadmium, notamment dudit cadmium contenu dans les additifs de type stabilisants métalliques interdits par la réglementation REACH selon l’amendement de l’Annexe XVII (Règlement 494/2011 du 20 mai 2011),- a content of less than 0.1% by weight, and preferably less than 0.01% by weight, of the element cadmium, in particular said cadmium contained in additives of the metallic stabilizer type prohibited by the REACH regulation according to the amendment of Annex XVII (Regulation 494/2011 of May 20, 2011),

- plus globalement une teneur inférieure ou égale à 10% poids, de préférence inférieure ou égale à 5% poids, préférentiellement moins de 1,0% poids, de façon encore plus préférée inférieure ou égale à 0,5% poids, voire inférieure ou égale à 0,1% poids, d’impuretés, et- more generally a content of less than or equal to 10% by weight, preferably less than or equal to 5% by weight, preferentially less than 1.0% by weight, even more preferably less than or equal to 0.5% by weight, or even less than or equal to 0.1% by weight, of impurities, and

- plus globalement une teneur inférieure ou égale à 10% poids, de préférence inférieure ou égale à 5% poids, préférentiellement inférieure ou égale à 1,0% poids et de façon encore plus préférée inférieure ou égale à 0,1% poids d’au moins un solvant utilisé dans le procédé selon l’invention.- more generally a content less than or equal to 10% by weight, preferably less than or equal to 5% by weight, preferentially less than or equal to 1.0% by weight and even more preferably less than or equal to 0.1% by weight of at least one solvent used in the process according to the invention.

Dans la présente description, l’expression « solution polymère » se réfère à un milieu liquide comprenant un solvant de dissolution et au moins un polymère PVC dissous, c’est-à-dire solvaté et dispersé, dans ledit solvant de dissolution, le polymère PVC dissous étant initialement présent dans la charge plastique traitée par le procédé selon l’invention. La solution polymère peut en outre comprendre des impuretés solubles (et solubilisées dans le solvant de dissolution) et/ou insolubles (et en suspension dans la solution polymère). En fonction des étapes du procédé selon l’invention mises en œuvre, ladite solution polymère peut donc comprendre des impuretés sous forme de particules insolubles qui sont avantageusement en suspension dans ladite solution polymère (dans le cas d’impuretés insolubles de taille nanométrique, on parlera alors de solutions colloïdales), des impuretés solubles dissoutes dans le solvant de dissolution et/ou éventuellement une autre phase liquide non miscible avec ladite solution polymère.In the present description, the expression “polymer solution” refers to a liquid medium comprising a dissolution solvent and at least one dissolved PVC polymer, i.e. solvated and dispersed, in said dissolution solvent, the dissolved PVC polymer being initially present in the plastic filler treated by the method according to the invention. The polymer solution may further comprise soluble impurities (and solubilized in the dissolution solvent) and/or insoluble impurities (and suspended in the polymer solution). Depending on the steps of the method according to the invention implemented, said polymer solution may therefore comprise impurities in the form of insoluble particles which are advantageously suspended in said polymer solution (in the case of insoluble impurities of nanometric size, we will then speak of colloidal solutions), soluble impurities dissolved in the dissolution solvent and/or possibly another liquid phase immiscible with said polymer solution.

Dans la présente description, l’expression « supérieur à… » est entendue comme strictement supérieur, et symbolisée par le signe « > », et l’expression « inférieur à » comme strictement inférieur, et symbolisée par le signe « < ». Lorsque la borne est comprise, la précision sera apportée par les expressions respectives « supérieur ou égal à… » (et correspondant au signe « ≥ ») et « inférieur ou égal à » (correspondant au signe « ≤ »).In this description, the expression “greater than…” is understood as strictly greater than, and symbolized by the sign ">", and the expression “less than” as strictly less than, and symbolized by the sign “<”. When the limit is understood, the precision will be provided by the respective expressions “greater than or equal to…” (and corresponding to the sign “≥”) and “less than or equal to” (corresponding to the sign “≤”).

Dans la présente description, on entend par température ambiante (Tamb) une température typiquement de 20°C ± 5°C, et par pression atmosphérique une pression de 0,101325 MPa.In this description, ambient temperature (Tamb) is understood to mean a temperature typically of 20°C ± 5°C, and atmospheric pressure is understood to mean a pressure of 0.101325 MPa.

Dans la présente description, le terme « comprendre » est synonyme de (signifie la même chose que) « comporter », « inclure » et « contenir », et est inclusif ou ouvert et n’exclut pas d’autres éléments qui ne seraient pas mentionnés. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut le terme exclusif et fermé « consister ».In this description, the term “understand” is synonymous with (means the same thing as) “comprise”, “include” and “contain”, and is inclusive or open and does not exclude other elements that are not mentioned. It is understood that the term “understand” includes the exclusive and closed term “consist”.

Dans la présente description, l’expression « compris entre … et … » signifie que les valeurs limites de l’intervalle sont incluses dans la gamme de valeurs décrite, sauf spécifié autrement.In this description, the expression “between … and …” means that the limit values of the interval are included in the range of values described, unless otherwise specified.

Dans la présente description, les différentes plages de paramètres pour une étape donnée telles que les plages de pression et les plages de température peuvent être utilisées seule ou en combinaison. Par exemple, dans la présente description, une plage de valeurs préférées de pression peut être combinée avec une plage de valeurs de température plus préférées.In the present description, the different parameter ranges for a given step such as pressure ranges and temperature ranges may be used alone or in combination. For example, in the present description, a range of preferred pressure values may be combined with a range of more preferred temperature values.

Dans la suite, des modes de réalisation particuliers de l’invention sont décrits. Ils peuvent être mis en œuvre séparément ou combinés entre eux, sans limitation de combinaisons lorsque c’est techniquement réalisable.In the following, particular embodiments of the invention are described. They can be implemented separately or combined with each other, without limitation of combinations when this is technically feasible.

Dans la suite, on parle d'étape pour désigner une opération ou un groupe d'opérations similaires effectuées sur un flux donné en un certain point du procédé. On décrit le procédé dans ses différentes étapes prises dans l'ordre d'écoulement des flux ou des produits.In the following, we speak of a step to designate an operation or a group of similar operations carried out on a given flow at a certain point in the process. The process is described in its different steps taken in the order of flow of the flows or products.

Pour finir, les termes « amont » et « aval » sont à comprendre en fonction de l’écoulement général du/des fluides ou flux en question dans le procédé. Plus particulièrement, les termes « amont » et « aval » sont définis en fonction de l’écoulement du flux qui comprend les résines PVC. Par exemple, les termes « amont » et « aval » sont définis dans l'étape d’exclusion stérique par rapport au flux de solution polymère, c’est-à-dire soit à l’alimentation de ladite étape b) en solution polymère brute (ou clarifiée) soit au point de sortie de la solution polymère extraite lors de cette étape b) (i.e. point de soutirage du raffinat).Finally, the terms “upstream” and “downstream” are to be understood in relation to the general flow of the fluid(s) or stream(s) in question in the process. More specifically, the terms “upstream” and “downstream” are defined in relation to the flow of the stream that includes the PVC resins. For example, the terms “upstream” and “downstream” are defined in the steric exclusion step in relation to the stream of polymer solution, i.e. either at the feed of said step b) in raw (or clarified) polymer solution or at the outlet point of the polymer solution extracted during this step b) (i.e. raffinate withdrawal point).

La description du procédé selon l’invention ci-dessous se réfère aux schémas des figures 1 à 2, illustrant différentes mises en œuvre du procédé selon l’invention.The description of the method according to the invention below refers to the diagrams in Figures 1 to 2, illustrating different implementations of the method according to the invention.

Conformément à l’invention, le procédé de récupération d’un flux d’au moins un polymère PVC purifié réutilisable à partir d’une charge plastique avantageusement issue de déchets plastiques à base de PVC, comporte, et peut consister en, les étapes suivantes :In accordance with the invention, the method for recovering a flow of at least one reusable purified PVC polymer from a plastic load advantageously derived from PVC-based plastic waste, comprises, and may consist of, the following steps:

a) une étape de dissolution comprenant la mise en contact de la charge plastique avec au moins un solvant de dissolution pour obtenir au moins une solution polymère brute ; puisa) a dissolution step comprising bringing the plastic filler into contact with at least one dissolution solvent to obtain at least one crude polymer solution; then

b’) une étape optionnelle de séparation des insolubles de la solution polymère brute, permettant d’obtenir avantageusement une solution polymère clarifiée et de préférence une fraction insoluble ; puisb’) an optional step of separating the insolubles from the crude polymer solution, advantageously making it possible to obtain a clarified polymer solution and preferably an insoluble fraction; then

b) une étape d’extraction par exclusion stérique de la solution polymère brute obtenue à l’issue de l’étape a) ou éventuellement de la solution polymère clarifiée obtenue à l’issue de l’étape b’) optionnelle, permettant d’obtenir une solution polymère purifiée,b) a step of extraction by steric exclusion of the crude polymer solution obtained at the end of step a) or possibly of the clarified polymer solution obtained at the end of the optional step b'), making it possible to obtain a purified polymer solution,

ladite étape d’extraction par exclusion stérique mettant en œuvre au moins un train de n lits fixes d’un solide d’exclusion stérique, n étant un nombre entier supérieur ou égal à 4, de préférence compris entre 4 et 30, préférentiellement entre 8 et 24, très préférentiellement entre 8 et 21 et de manière préférée entre 12 et 15,said steric exclusion extraction step using at least one train of n fixed beds of a steric exclusion solid, n being an integer greater than or equal to 4, preferably between 4 and 30, preferentially between 8 and 24, very preferentially between 8 and 21 and more preferably between 12 and 15,

les n lits fixes du solide d’exclusion stérique étant avantageusement répartis dans une ou plusieurs colonne(s), de préférence dans M colonne(s), M étant un nombre entier compris entre 1 et le nombre total n de lits fixes du solide d’exclusion, les n lits étant en série les uns par rapport aux autres et de préférence en boucle fermée,the n fixed beds of the steric exclusion solid being advantageously distributed in one or more column(s), preferably in M column(s), M being an integer between 1 and the total number n of fixed beds of the exclusion solid, the n beds being in series with each other and preferably in a closed loop,

ledit au moins un train de lits fixes de l’étape b) étant alimenté en solution polymère brute ou clarifiée en au moins un point d’injection F de la solution polymère et en un éluant en au moins un point d’injection S de l’éluant,said at least one train of fixed beds of step b) being supplied with raw or clarified polymer solution at at least one injection point F of the polymer solution and with an eluent at at least one injection point S of the eluent,

ledit au moins un train de lits fixes de l’étape b) mettant en œuvre au moins un soutirage d’un extrait en au moins un point de soutirage E de l’extrait, et au moins un soutirage d’un raffinat en au moins un point de soutirage R du raffinat,said at least one fixed bed train of step b) implementing at least one withdrawal of an extract at at least one withdrawal point E of the extract, and at least one withdrawal of a raffinate at at least one withdrawal point R of the raffinate,

les points d’injection de la solution polymère et de l’éluant et les points de soutirage de l’extrait et du raffinat étant distincts les uns des autres, avantageusement situés entre deux lits consécutifs ou éventuellement en amont du premier lit, et répartis de sorte qu’ils déterminent au moins trois, de préférence quatre, zones principales de fonctionnement successives des n lits fixes :the injection points of the polymer solution and the eluent and the withdrawal points of the extract and the raffinate being distinct from each other, advantageously located between two consecutive beds or possibly upstream of the first bed, and distributed so that they determine at least three, preferably four, successive main operating zones of the n fixed beds:

- une zone I d’élution des impuretés, située entre un point d’injection de l’éluant et un point de soutirage de l’extrait ;- an impurity elution zone I, located between an eluent injection point and an extract withdrawal point;

- une zone II d’élution d’au moins un polymère PVC, située entre le point de soutirage de l’extrait et un point d’injection de la solution polymère ;- a zone II for elution of at least one PVC polymer, located between the point of withdrawal of the extract and a point of injection of the polymer solution;

- une zone III de rétention des impuretés, située entre le point d’injection de la solution polymère et un point de soutirage du raffinat ; et- an impurity retention zone III, located between the polymer solution injection point and a raffinate withdrawal point; and

- optionnellement, et de manière préférée, une zone IV située entre le point de soutirage du raffinat et le point d’injection de l’éluant,- optionally, and preferably, a zone IV located between the raffinate withdrawal point and the eluent injection point,

les points d’injection et de soutirage étant décalés au cours du temps d'un lit fixe de solide d’exclusion stérique selon une fréquence déterminée par une période de permutation prédéterminée,the injection and withdrawal points being offset over time of a fixed bed of steric exclusion solid according to a frequency determined by a predetermined permutation period,

ledit raffinat étant récupéré pour constituer au moins une partie, de préférence la totalité, la solution polymère purifiée ; puissaid raffinate being recovered to constitute at least a part, preferably all, of the purified polymer solution; then

c) une étape de de séparation polymère-solvant, pour obtenir au moins une fraction d’au moins un solvant, comprenant en particulier du solvant de dissolution et éventuellement de l’éluant, et un flux d’au moins un polymère PVC purifié.c) a polymer-solvent separation step, to obtain at least one fraction of at least one solvent, comprising in particular dissolution solvent and optionally eluent, and a flow of at least one purified PVC polymer.

ChargeCharge

Le procédé selon l’invention est alimenté par une charge plastique, en particulier à base de PVC, et plus particulièrement issue de déchets plastiques à base de PVC. Elle peut également être appelée « charge de PVC » et comprend au moins un plastique PVC.The method according to the invention is fed with a plastic feedstock, in particular PVC-based, and more particularly derived from PVC-based plastic waste. It may also be called a “PVC feedstock” and comprises at least one PVC plastic.

Ladite charge plastique est avantageusement une charge de PVC à recycler de type « chutes de production », i.e. des déchets issus des procédés de production du polymère PVC lors de sa polymérisation ou du plastique PVC lors de sa formulation/mise en forme ou de l’objet à base de PVC lors de sa production, ou de type « déchets post-consommation », i.e. des déchets générés après consommation par l’utilisateur dudit objet à base de PVC. En particulier, la charge plastique à recycler peut être issue de tout(e)s filières de collecte et de tri ou réseaux existant(e)s pour les chutes de production et/ou les déchets post-consommation permettant d’isoler un flux à base d’au moins un plastique PVC, notamment les filières de collecte et de tri ou réseaux propres aux déchets plastiques.Said plastic load is advantageously a PVC load to be recycled of the “production scraps” type, i.e. waste from the production processes of the PVC polymer during its polymerization or of the PVC plastic during its formulation/shaping or of the PVC-based object during its production, or of the “post-consumer waste” type, i.e. waste generated after consumption by the user of said PVC-based object. In particular, the plastic load to be recycled may come from any existing collection and sorting channels or networks for production scraps and/or post-consumer waste making it possible to isolate a flow based on at least one PVC plastic, in particular the collection and sorting channels or networks specific to plastic waste.

Ainsi, la charge plastique, qui est typiquement de type « chutes de production » et/ ou de type « déchets post-consommation », provient en général des grands domaines d’application utilisateurs du plastique PVC comme, et de façon non exhaustive, les domaines du bâtiment et de la construction, des emballages, de l’automobile, des équipements électriques et électroniques, des sports, des équipements médicaux, etc. De préférence, la charge de PVC provient du domaine du bâtiment et de la construction. Plus précisément, les objets à base de PVC sont en général utilisés dans ces domaines comme profilés (fenêtres, portes, stores, coffres de volets roulants), tuyaux et raccords, divers rigides et bouteilles, plaques et films rigides, films et feuilles souples, tubes et profilés souples, câbles, revêtements de sol, tissus enduits, etc.Thus, the plastic filler, which is typically of the “production scraps” type and/or of the “post-consumer waste” type, generally comes from the major fields of application using PVC plastic such as, but not limited to, the fields of building and construction, packaging, automotive, electrical and electronic equipment, sports, medical equipment, etc. Preferably, the PVC filler comes from the field of building and construction. More specifically, PVC-based objects are generally used in these fields as profiles (windows, doors, blinds, roller shutter boxes), pipes and fittings, various rigid materials and bottles, rigid plates and films, flexible films and sheets, flexible tubes and profiles, cables, floor coverings, coated fabrics, etc.

Avantageusement, la charge plastique comprend au moins 50% massique, de préférence au moins 70% massique, de manière préférée au moins 90% massique et de manière encore plus préférée au moins 95% massique de plastique PVC.Advantageously, the plastic filler comprises at least 50% by mass, preferably at least 70% by mass, more preferably at least 90% by mass and even more preferably at least 95% by mass of PVC plastic.

La charge plastique traitée dans le procédé de récupération d’un flux de polymère PVC purifié réutilisable selon l’invention est sous forme de particules. Ainsi, si la charge de PVC est sous une forme initiale qui est celle propre aux chutes de production ou aux déchets post-consommation, notamment dans ce dernier cas sous la forme initiale des objets à base de PVC, elle peut subir, au préalable, une étape de conditionnement (comme décrite plus bas) comprenant au moins un broyage ou un déchiquetage pour former une charge de PVC sous forme de particules. En fonction des filières et/ou réseaux dont ces chutes de production et/ou objets à base de PVC en fin de vie sont issus, les déchets PVC peuvent être broyés et/ou lavés et/ou subir toute autre étape de conditionnement telle que décrite plus bas, afin de former la charge de PVC sous forme de particules adaptées au procédé selon l’invention. Par exemple, la charge de PVC peut avantageusement être sous la forme de broyats, éventuellement lavés, dont la plus grande dimension est inférieure ou égale à 20 cm, de préférence inférieure ou égale à 10 cm, de façon préférée inférieure ou égale à 1 cm et de façon encore plus préférée inférieure ou égale à 5 mm. La charge de PVC peut aussi être avantageusement sous forme de solide micronisé, c’est-à-dire sous forme de particules de préférence ayant une taille moyenne inférieure à 1 mm, par exemple comprise entre 10 micromètres (µm) et 800 micromètres (µm). La taille moyenne correspond avantageusement au diamètre moyen des sphères circonscrites auxdites particules.The plastic filler treated in the process for recovering a reusable purified PVC polymer stream according to the invention is in the form of particles. Thus, if the PVC filler is in an initial form which is that specific to production scraps or post-consumer waste, in particular in the latter case in the initial form of PVC-based objects, it may undergo, beforehand, a conditioning step (as described below) comprising at least one grinding or shredding to form a PVC filler in the form of particles. Depending on the sectors and/or networks from which these production scraps and/or end-of-life PVC-based objects come, the PVC waste may be ground and/or washed and/or undergo any other conditioning step as described below, in order to form the PVC filler in the form of particles suitable for the process according to the invention. For example, the PVC filler may advantageously be in the form of ground material, optionally washed, the largest dimension of which is less than or equal to 20 cm, preferably less than or equal to 10 cm, more preferably less than or equal to 1 cm and even more preferably less than or equal to 5 mm. The PVC filler may also advantageously be in the form of a micronized solid, i.e. in the form of particles preferably having an average size of less than 1 mm, for example between 10 micrometers (µm) and 800 micrometers (µm). The average size advantageously corresponds to the average diameter of the spheres circumscribed by said particles.

Ainsi, la charge plastique qui alimente le procédé selon l’invention est avantageusement sous forme de particules, ayant typiquement une taille moyenne, comprise entre 10 µm et 20 cm, par exemple des particules de type broyats ayant une taille moyenne comprise entre 1 mm et 20 cm, de préférence comprise entre 1 mm et 10 cm, plus préférentiellement comprise entre 1 mm et 1 cm, encore plus préférentiellement comprise entre 1 mm et 5 mm, ou des particules issues d’une micronisation (broyage très fin pour produire une poudre) d’une taille moyenne inférieure à 1 mm, de préférence comprise entre 10 µm et 800 µm.Thus, the plastic charge which feeds the process according to the invention is advantageously in the form of particles, typically having an average size of between 10 µm and 20 cm, for example particles of the ground material type having an average size of between 1 mm and 20 cm, preferably between 1 mm and 10 cm, more preferably between 1 mm and 1 cm, even more preferably between 1 mm and 5 mm, or particles resulting from micronization (very fine grinding to produce a powder) with an average size of less than 1 mm, preferably between 10 µm and 800 µm.

Comme déjà mentionné, la charge de PVC peut également comprendre des impuretés d’usage, souvent « macroscopiques », comme du verre, du bois, du carton, du papier, du métal, du caoutchouc, des silicones, des plastiques autres que le PVC (par exemple PET, etc.), des éléments minéraux, etc. Avantageusement, la charge de PVC comprend au plus 50% massique, de préférence au plus 30% massique, de manière préférée au plus 10% massique et de manière encore plus préférée au plus 5% massique d’impuretés « macroscopiques ». Une éventuelle étape préalable de conditionnement peut permettre, outre la mise sous la forme de particules de la charge mentionnée précédemment, d’éliminer tout ou partie desdites impuretés d’usage.As already mentioned, the PVC filler may also comprise usage impurities, often “macroscopic”, such as glass, wood, cardboard, paper, metal, rubber, silicones, plastics other than PVC (e.g. PET, etc.), mineral elements, etc. Advantageously, the PVC filler comprises at most 50% by mass, preferably at most 30% by mass, preferably at most 10% by mass and even more preferably at most 5% by mass of “macroscopic” impurities. A possible prior conditioning step may make it possible, in addition to putting the filler mentioned above into particles, to eliminate all or part of said usage impurities.

Les différentes étapes du procédé selon l’invention menant au flux d’au moins un polymère PVC purifié réutilisable sont détaillées dans les paragraphes qui suivent.The different stages of the process according to the invention leading to the flow of at least one reusable purified PVC polymer are detailed in the following paragraphs.

Etape préalable optionnelle de conditionnement de la charge de PVCOptional preliminary step of conditioning the PVC load

Selon l’invention, le procédé peut comprendre une étape préalable de conditionnement de la charge de PVC (non représentée dans les figures 1 et 2) comportant au moins une étape de broyage ou de déchiquetage ou de micronisation de la charge de PVC pour former une charge de PVC sous forme de particules solides telle que définie plus haut, apte à être envoyée à l’étape a) de dissolution. Cette étape préalable de conditionnement peut en outre comprendre une ou plusieurs étapes mentionnées dans la liste non exhaustive suivante : broyage par micronisation, tri, sur tri, lavage, séchage, etc. En fonction de la nature de la charge de PVC traitée, l’étape ou les étapes, ainsi que leurs fréquences et enchaînements possibles, impliquées dans l’étape préalable de conditionnement sont notamment choisies par l’Homme du métier de façon à limiter la quantité d’impuretés d’usage et à réduire la taille des éléments solides composant initialement la charge de PVC.According to the invention, the method may comprise a prior step of conditioning the PVC feedstock (not shown in Figures 1 and 2) comprising at least one step of grinding or shredding or micronizing the PVC feedstock to form a PVC feedstock in the form of solid particles as defined above, capable of being sent to dissolution step a). This prior conditioning step may also comprise one or more steps mentioned in the following non-exhaustive list: grinding by micronization, sorting, over-sorting, washing, drying, etc. Depending on the nature of the PVC feedstock treated, the step or steps, as well as their possible frequencies and sequences, involved in the prior conditioning step are chosen in particular by the person skilled in the art so as to limit the quantity of usual impurities and to reduce the size of the solid elements initially making up the PVC feedstock.

Par exemple, l’étape préalable de conditionnement permet de fournir une charge de PVC sous forme de particules, par exemple de broyats, lavées, de taille moyenne inférieure ou égale à 5 mm, de préférence comprise entre 1 mm et 5 mm dont la teneur en impuretés d’usage est de préférence au plus de 10% massique, et de façon plus préférée au plus de 5% massique. Ladite charge de PVC préalablement conditionnée peut également être sous la forme de particules solides micronisées, c’est-à-dire sous la forme de particules ayant une taille moyenne inférieure à 1 mm, par exemple comprise entre 10 µm et 800 µm.For example, the prior conditioning step makes it possible to provide a PVC charge in the form of particles, for example crushed, washed, with an average size of less than or equal to 5 mm, preferably between 1 mm and 5 mm, the content of use impurities of which is preferably at most 10% by mass, and more preferably at most 5% by mass. Said previously conditioned PVC charge may also be in the form of micronized solid particles, i.e. in the form of particles having an average size of less than 1 mm, for example between 10 µm and 800 µm.

L’étape préalable de conditionnement de la charge de PVC peut comprendre une étape de séchage de la charge de PVC.The preliminary step of conditioning the PVC load may include a step of drying the PVC load.

Étape a) de dissolutionStep a) dissolution

Le procédé selon l’invention comprend une étape a) de dissolution dans laquelle la charge de PVC (ou charge plastique), avantageusement sous forme de particules, est mise en contact avec un solvant de dissolution, pour obtenir au moins une, de préférence une seule, solution polymère brute. Cette étape permet avantageusement la dissolution d’au moins une partie, de préférence de la totalité, des résines PVC contenues dans la charge plastique.The method according to the invention comprises a dissolution step a) in which the PVC filler (or plastic filler), advantageously in the form of particles, is brought into contact with a dissolution solvent, to obtain at least one, preferably a single, raw polymer solution. This step advantageously allows the dissolution of at least a portion, preferably all, of the PVC resins contained in the plastic filler.

Par dissolution, il faut comprendre tout phénomène conduisant à l’obtention d’au moins une solution polymère, c’est-à-dire un liquide comprenant au moins les résines PVC dissoutes dans un solvant, plus particulièrement dans le solvant de dissolution. L’homme du métier connaît bien le/les phénomènes(s) mis en jeu dans la dissolution des polymères, le/les phénomènes(s) comprenant au moins un mélange, une homogénéisation, une solvatation, un désenchevêtrement et une dispersion des chaînes polymères et plus particulièrement ici des chaînes polymériques PVC.Dissolution means any phenomenon leading to the production of at least one polymer solution, i.e. a liquid comprising at least the PVC resins dissolved in a solvent, more particularly in the dissolution solvent. The person skilled in the art is well aware of the phenomenon(s) involved in the dissolution of polymers, the phenomenon(s) comprising at least one mixing, homogenization, solvation, disentangling and dispersion of the polymer chains and more particularly here of the PVC polymer chains.

Le solvant de dissolution est choisi, du fait de ses propriétés physico-chimiques, pour sa capacité à solvater, désenchevêtrer et disperser les chaînes polymériques de PVC. En cela, l’homme du métier peut s’appuyer sur la connaissance des paramètres de solubilité de Hildebrand et/ou de Hansen des solvants pour définir, par rapport à ces mêmes paramètres propres aux résines PVC, le solvant ou mélange de solvants le plus indiqué pour réaliser l’étape a) de dissolution du procédé selon l’invention. Plus particulièrement, le solvant de dissolution est un solvant ou un mélange de solvants, en particulier organique(s), de préférence choisi de sorte que ses paramètres d’Hansen se trouvent dans la sphère d’Hansen du polymère PVC visé. La théorie d’Hansen permet de prédire la solubilité d’un polymère, en particulier d’un thermoplastique tel que le PVC, dans un solvant, grâce à la détermination des paramètres et sphère de solubilité d’Hansen respectivement pour le solvant et le polymère, en fonction de plusieurs paramètres, en particulier de leurs paramètres polaires, de liaison hydrogène et de dispersion. Si un solvant ou un mélange de solvants présente des paramètres d’Hansen dans la sphère d’Hansen du polymère PVC, ledit polymère PVC devrait être au moins partiellement, de préférence entièrement, soluble dans ledit solvant. Ainsi, le solvant de dissolution est avantageusement un solvant organique ou un mélange de solvants organiques, de préférence choisi(s) parmi : les cétones (acétone ; méthyléthylcétone ou MEK ; diéthylcétone ou DEK ; méthylpropylcétone ; 4-heptanone ; 2,4-dimethyl-3-pentanone ; méthylisobutylcétone ou MIBK ; diisobutylcétone ; méthylisoamylcétone ; 4-hydroxy-4-méthylpentan-2-one ; etc.), les cétones cycliques (cyclopentanone ; cyclohexanone ; isophorone ; etc.), les amides (N,N-diéthyl formamide ; N,N-diméthyle acétamide ; N,N-diméthyle formamide ou DMF ; etc.), les amides cycliques (2-pyrrolidone ; N-méthyl-2-pyrrolidone ou NMP ; etc.), les esters (acétate de méthyle ; acétate d’éthyle ; acétate de propyle ; acétate de butyle ; acétate d’amyle ; acétate de 2-butoxyéthanol ; propionate de n-butyle ; propionate de propyle ; propionate de méthyle ; acétate d'allyle ; acétate de 2-(2-butoxyéthoxy)éthyle ; acétate d'éther méthylique de propylène glycol ; acétate d'éther éthylique de propylène glycol ; benzoate de butyle ; benzoate de benzyle ; lactate d’éthyle ; etc.), les esters cycliques (γ-butyrolcatone ou GBL; γ-valérolactone ou GVL; caprolactone ; etc.), les éthers (méthoxycyclopentane ou CPME ; éther phénylique de propylène glycol ; éther butylique de diéthylène glycol ; éther butylique de dipropylène glycol ; éther méthylique de propylène glycol ; éther butylique de propylène glycol ; éther méthylique de dipropylène glycol ; éther butylique d’éthylène glycol ; etc.), les éthers cycliques (tetrahydrofurane ou THF ; 1,3-dioxolane ; 2-hydroxyméthyloxolane ; etc.), les solvants chlorés (dichlorométhane ; trichlorométhane ou chloroforme ; tétrachlorométhane ; trichloroéthylène ; etc.), les hydrocarbures (xylène ; toluène ; limonène ; isohexane ; cyclohexane ; etc.), les solvants sulfurés (diméthylsulfoxyde ou DMSO ; sulfolane ; etc.), les solvants azotés (1-nitropropane ; etc.), la dihydrolévoglucosénone ou cyrène, etc. De préférence, le solvant de dissolution est choisi parmi les cétones, les cétones cycliques et les esters cycliques, comme la MEK, la DEK, la 4-heptanone, la 2,4-dimethyl-3-pentanone, le MIBK, la cyclopentanone, la GBL, la GVL, pris seul ou en mélange. De façon encore plus préférée, le solvant de dissolution est choisi parmi la DEK, la 4-heptanone, la 2,4-dimethyl-3-pentanone, la GBL et la GVL, pris seul ou en mélange.The dissolution solvent is chosen, due to its physicochemical properties, for its ability to solvate, disentangle and disperse the PVC polymer chains. In this respect, a person skilled in the art can rely on knowledge of the Hildebrand and/or Hansen solubility parameters of the solvents to define, in relation to these same parameters specific to PVC resins, the most suitable solvent or mixture of solvents for carrying out dissolution step a) of the process according to the invention. More particularly, the dissolution solvent is a solvent or a mixture of solvents, in particular organic, preferably chosen so that its Hansen parameters are within the Hansen sphere of the targeted PVC polymer. Hansen's theory allows to predict the solubility of a polymer, in particular a thermoplastic such as PVC, in a solvent, by determining the Hansen parameters and solubility sphere for the solvent and the polymer respectively, as a function of several parameters, in particular their polar, hydrogen bonding and dispersion parameters. If a solvent or a mixture of solvents has Hansen parameters in the Hansen sphere of the PVC polymer, said PVC polymer should be at least partially, preferably completely, soluble in said solvent. Thus, the dissolution solvent is advantageously an organic solvent or a mixture of organic solvents, preferably chosen from: ketones (acetone; methyl ethyl ketone or MEK; diethyl ketone or DEK; methyl propyl ketone; 4-heptanone; 2,4-dimethyl-3-pentanone; methyl isobutyl ketone or MIBK; diisobutyl ketone; methyl isoamyl ketone; 4-hydroxy-4-methylpentan-2-one; etc.), cyclic ketones (cyclopentanone; cyclohexanone; isophorone; etc.), amides (N,N-diethyl formamide; N,N-dimethyl acetamide; N,N-dimethyl formamide or DMF; etc.), cyclic amides (2-pyrrolidone; N-methyl-2-pyrrolidone or NMP; etc.), esters (methyl acetate; ethyl acetate; propyl acetate; butyl acetate; amyl acetate; 2-butoxyethanol acetate; n-butyl propionate; propyl propionate; methyl propionate; allyl acetate; 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate; propylene glycol methyl ether acetate; propylene glycol ethyl ether acetate; butyl benzoate; benzyl benzoate; ethyl lactate; etc.), cyclic esters (γ-butyrolcatone or GBL; γ-valerolactone or GVL; caprolactone; etc.), ethers (methoxycyclopentane or CPME; propylene glycol phenyl ether; diethylene glycol butyl ether; dipropylene glycol butyl ether; propylene glycol methyl ether; propylene glycol butyl ether; dipropylene glycol methyl ether; ethylene glycol butyl ether; etc.), cyclic ethers (tetrahydrofuran or THF; 1,3-dioxolane; 2-hydroxymethyloxolane; etc.), chlorinated solvents (dichloromethane; trichloromethane or chloroform; tetrachloromethane; trichloroethylene; etc.), hydrocarbons (xylene; toluene; limonene; isohexane; cyclohexane; etc.), sulfur-containing solvents (dimethylsulfoxide or DMSO; sulfolane; etc.), nitrogenous solvents (1-nitropropane; etc.), dihydrolevoglucosenone or cyrene, etc. Preferably, the dissolution solvent is selected from ketones, cyclic ketones and cyclic esters, such as MEK, DEK, 4-heptanone, 2,4-dimethyl-3-pentanone, MIBK, cyclopentanone, GBL, GVL, taken alone or as a mixture. Even more preferably, the dissolution solvent is selected from DEK, 4-heptanone, 2,4-dimethyl-3-pentanone, GBL and GVL, taken alone or as a mixture.

L’étape a) de dissolution de la charge de PVC est réalisée de préférence à une température de dissolution comprise entre la température ambiante et 200°C, de préférence entre 20°C et 200°C, de préférence comprise entre 40°C et 180°C, de façon plus préférée comprise entre 60°C et 150°C, et avantageusement à une pression de dissolution comprise entre la pression atmosphérique et 11,0 MPa absolu, de préférence entre 0,1 et 11,0 MPa absolu, de préférence entre 0,1 et 5,0 MPa absolu, de façon plus préférée entre 0,1 et 2,0 MPa absolu. Les conditions opératoires de pression et de température sont ainsi choisies de façon à maintenir le solvant de dissolution, au moins en partie et de préférence en totalité, à l’état liquide, tandis que la fraction soluble de la charge de PVC, en particulier les résines PVC et au moins une partie des impuretés, est avantageusement dissoute au moins en partie et de préférence en totalité. Très avantageusement, les conditions de température et pression de l’étape a) de dissolution sont ajustées de sorte que le mélange (solvant de dissolution + résine(s) PVC) est monophasique, des impuretés insolubles pouvant éventuellement être en suspension dans ledit mélange.Step a) of dissolving the PVC filler is preferably carried out at a dissolution temperature between room temperature and 200°C, preferably between 20°C and 200°C, preferably between 40°C and 180°C, more preferably between 60°C and 150°C, and advantageously at a dissolution pressure between atmospheric pressure and 11.0 MPa absolute, preferably between 0.1 and 11.0 MPa absolute, preferably between 0.1 and 5.0 MPa absolute, more preferably between 0.1 and 2.0 MPa absolute. The operating conditions of pressure and temperature are thus chosen so as to maintain the dissolution solvent, at least in part and preferably in its entirety, in the liquid state, while the soluble fraction of the PVC feedstock, in particular the PVC resins and at least part of the impurities, is advantageously dissolved at least in part and preferably in its entirety. Very advantageously, the temperature and pressure conditions of dissolution step a) are adjusted so that the mixture (dissolution solvent + PVC resin(s)) is single-phase, with insoluble impurities possibly being suspended in said mixture.

Très avantageusement, l’étape a) de dissolution est opérée avec un temps de séjour compris entre 1 minutes (min) et 10 heures (h), de préférence entre 10 min et 4 h, de façon plus préférée entre 10 min et 2 h. Le temps de séjour est entendu comme le temps de séjour à la température de dissolution et à la pression de dissolution, c’est-à-dire le temps de mise en œuvre de la charge plastique avec le solvant de dissolution à la température de dissolution et à la pression de dissolution, dans l’étape a).Very advantageously, dissolution step a) is carried out with a residence time of between 1 minute (min) and 10 hours (h), preferably between 10 min and 4 h, more preferably between 10 min and 2 h. The residence time is understood as the residence time at the dissolution temperature and at the dissolution pressure, i.e. the time for implementing the plastic charge with the dissolution solvent at the dissolution temperature and at the dissolution pressure, in step a).

De préférence, l’étape a) est alimentée en ladite charge plastique et en ledit solvant de dissolution, de sorte que la quantité pondérale de résine(s) PVC présente(s) dans la charge plastique, par rapport au poids du solvant de dissolution, est comprise entre 2 et 30% poids, de préférence compris entre 5 et 20% poids, et de façon encore plus préférée entre 10 et 15% poids.Preferably, step a) is supplied with said plastic filler and said dissolving solvent, such that the weight quantity of PVC resin(s) present in the plastic filler, relative to the weight of the dissolving solvent, is between 2 and 30% by weight, preferably between 5 and 20% by weight, and even more preferably between 10 and 15% by weight.

De manière à permettre la mise en contact entre le solvant de dissolution et la charge plastique et la dissolution dans le solvant de dissolution d’au moins une partie, de préférence de la totalité, des résines PVC contenues dans la charge plastique, l’étape a) de dissolution peut mettre en œuvre différents équipements. Ainsi, l’étape a) peut avantageusement mettre en œuvre au moins un équipement de dissolution, un équipement de mélange et/ou un équipement de transport. Ces équipements (ou dispositifs) peuvent être par exemple un mélangeur statique, une extrudeuse, une pompe, un réacteur, une colonne à co ou contre-courant. Les équipements de transport, en particulier des fluides comme les liquides ou les solides, sont bien connus de l’homme du métier. De manière non limitative, les équipements de transport peuvent comprendre un compresseur, une pompe, une extrudeuse, un tube vibrant, une vis sans fin, une vanne. Les équipements peuvent aussi comprendre ou être associés à des systèmes de chauffe (par exemple four, échangeur, traçage, etc.) pour atteindre les conditions nécessaires à la dissolution. De manière très particulière, l’étape a) de dissolution peut mettre en œuvre un réacteur agité par un système d’agitation mécanique et/ou par boucle de recirculation et/ou par fluidisation, par exemple un réacteur de type discontinu ou continu parfaitement agité, ou un réacteur de type tambour rotatif.In order to allow the dissolution solvent to come into contact with the plastic filler and to dissolve in the dissolution solvent at least a portion, preferably all, of the PVC resins contained in the plastic filler, dissolution step a) may use different equipment. Thus, step a) may advantageously use at least one piece of dissolution equipment, one piece of mixing equipment and/or one piece of transport equipment. These pieces of equipment (or devices) may be, for example, a static mixer, an extruder, a pump, a reactor, a co- or counter-current column. Transport equipment, in particular for fluids such as liquids or solids, is well known to those skilled in the art. In a non-limiting manner, the transport equipment may comprise a compressor, a pump, an extruder, a vibrating tube, a worm screw, a valve. The equipment may also comprise or be associated with heating systems (for example, oven, exchanger, tracing, etc.) to achieve the conditions necessary for dissolution. In a very particular manner, dissolution step a) can use a reactor stirred by a mechanical stirring system and/or by recirculation loop and/or by fluidization, for example a perfectly stirred batch or continuous reactor, or a rotating drum type reactor.

L’étape a) de dissolution est au moins alimentée par la charge plastique (ou charge de PVC) et par le solvant de dissolution, en particulier sous la forme d’un ou plusieurs flux du solvant de dissolution, avantageusement au moyen d’un ou plusieurs dispositif(s) de transport. La charge de PVC peut être introduite sous forme d’un flux de particules solides distinct du (des) flux de solvant de dissolution. Une partie ou la totalité de la charge de PVC peut également alimenter l’étape a) en mélange avec une partie ou la totalité du solvant de dissolution en particulier sous forme d’une suspension de particules solides dans le solvant liquide, le reste du solvant et/ou de la charge, le cas échéant, pouvant alimenter l’étape a) séparément.Dissolution step a) is at least supplied with the plastic feedstock (or PVC feedstock) and with the dissolution solvent, in particular in the form of one or more flows of dissolution solvent, advantageously by means of one or more transport device(s). The PVC feedstock may be introduced in the form of a flow of solid particles separate from the flow(s) of dissolution solvent. Part or all of the PVC feedstock may also be supplied to step a) in a mixture with part or all of the dissolution solvent, in particular in the form of a suspension of solid particles in the liquid solvent, the remainder of the solvent and/or feedstock, where appropriate, being able to be supplied to step a) separately.

L’étape a) peut être alimentée en continu ou en discontinu en ladite charge plastique et/ou en ledit solvant de dissolution, en mélange ou séparément.Step a) may be fed continuously or discontinuously with said plastic filler and/or said dissolving solvent, in mixture or separately.

De manière préférée, l’étape a) de dissolution est réalisée dans un réacteur de type agité par un système d’agitation mécanique et/ou par boucle de recirculation et/ou par fluidisation et/ou par ultrasons, par exemple un réacteur de type discontinu ou continu parfaitement agité, ou un réacteur de type tambour rotatif. De plus, l’introduction de la charge de PVC sous la forme d’un flux de particules solides, indépendant du(des) flux de solvant de dissolution, est préférée.Preferably, dissolution step a) is carried out in a reactor of the stirred type by a mechanical stirring system and/or by recirculation loop and/or by fluidization and/or by ultrasound, for example a perfectly stirred batch or continuous reactor, or a rotating drum type reactor. In addition, the introduction of the PVC charge in the form of a flow of solid particles, independent of the dissolution solvent flow(s), is preferred.

Avantageusement, le solvant de dissolution utilisé dans l’étape a) comprend, de préférence est constitué de, du solvant frais (ou un appoint de solvant frais) et/ou un flux de solvant recyclé issu d’une étape ultérieure du procédé, en particulier issu au moins en partie de l’étape c) de récupération.Advantageously, the dissolution solvent used in step a) comprises, preferably consists of, fresh solvent (or an addition of fresh solvent) and/or a stream of recycled solvent from a subsequent step of the process, in particular from at least part of recovery step c).

Conformément à l’invention, ladite étape a) de dissolution permet l’obtention d’au moins une, de préférence une seule, solution polymère, appelé ici solution polymère brute, comprenant au moins le solvant de dissolution et au moins la(les) résine(s) PVC dissoute(s) dans ledit solvant. En général, la solution polymère brute comprend également des impuretés solubles également dissoutes dans le solvant de dissolution et éventuellement des impuretés insolubles en suspension.According to the invention, said dissolution step a) makes it possible to obtain at least one, preferably only one, polymer solution, herein called raw polymer solution, comprising at least the dissolution solvent and at least the PVC resin(s) dissolved in said solvent. In general, the raw polymer solution also comprises soluble impurities also dissolved in the dissolution solvent and possibly insoluble impurities in suspension.

Étape b’) optionnelle de séparation des insolublesOptional step b’) separation of insolubles

Le procédé selon l’invention peut comprendre optionnellement une étape b’) de séparation des insolubles de la solution polymère brute, en particulier par séparation solide-liquide, avantageusement située en amont de l’étape b) d’extraction par exclusion stérique. Ladite étape b’) de séparation des insolubles permet avantageusement, lorsqu’elle est intégrée au procédé selon l’invention, de séparer une fraction insoluble, qui comprend au moins en partie, de préférence la totalité, des impuretés insolubles en particulier en suspension dans la solution polymère brute issue de l’étape a). Les impuretés insolubles éliminées lors de l’étape b’) de séparation des insolubles sont, par exemple, des additifs présents initialement dans les plastiques PVC (pigments, fillers, autres polymères, etc.), des impuretés d’usage (composés minéraux, verre, bois, papier, métal, autres polymères) et/ou des produits de dégradation, comme décrit plus haut dans cette description.The method according to the invention may optionally comprise a step b') of separating the insolubles from the raw polymer solution, in particular by solid-liquid separation, advantageously located upstream of the step b) of extraction by steric exclusion. Said step b') of separating the insolubles advantageously makes it possible, when it is integrated into the method according to the invention, to separate an insoluble fraction, which comprises at least in part, preferably all, of the insoluble impurities in particular in suspension in the raw polymer solution resulting from step a). The insoluble impurities removed during step b') of separating the insolubles are, for example, additives initially present in the PVC plastics (pigments, fillers, other polymers, etc.), usage impurities (mineral compounds, glass, wood, paper, metal, other polymers) and/or degradation products, as described above in this description.

L’étape b’) de séparation des insolubles permet ainsi, lorsqu’elle est intégrée au procédé selon l’invention, d’obtenir une solution polymère clarifiée, qui est une solution polymère dont au moins une partie, de préférence la totalité, des impuretés insolubles ont été éliminées. De préférence, l’étape b’) permet également d’obtenir une fraction insoluble.Step b') of separating the insolubles thus makes it possible, when integrated into the process according to the invention, to obtain a clarified polymer solution, which is a polymer solution from which at least part, preferably all, of the insoluble impurities have been eliminated. Preferably, step b') also makes it possible to obtain an insoluble fraction.

Lorsqu’elle est mise en œuvre, cette étape b’) de séparation permet avantageusement, outre l’élimination d’au moins une partie des impuretés insolubles, de limiter les problèmes opératoires, en particulier de type bouchage et/ou érosion, des étapes du procédé situées en aval, tout en contribuant à la purification de la charge de PVC. De manière préférée, le procédé selon l’invention comprend une étape b’) de séparation des insolubles.When implemented, this separation step b') advantageously makes it possible, in addition to eliminating at least part of the insoluble impurities, to limit the operating problems, in particular of the clogging and/or erosion type, of the process steps located downstream, while contributing to the purification of the PVC feedstock. Preferably, the process according to the invention comprises a step b') of separating the insolubles.

Avantageusement, l’étape de séparation des insolubles, lorsqu’elle est mise en œuvre, se situe en amont de l’étape b) d’extraction par exclusion stérique et typiquement en aval de l’étape a) de dissolution.Advantageously, the step of separating the insoluble materials, when it is implemented, is located upstream of step b) of extraction by steric exclusion and typically downstream of step a) of dissolution.

L’étape b’) de séparation des insolubles est avantageusement mise en œuvre dans des conditions de température et de pression proches de celles de l’étape a). Très avantageusement, l’étape b’) de séparation des insolubles est mise en œuvre aux conditions de température et de pression de l’étape a) de dissolution, telles que définies plus haut. Ainsi, très avantageusement, l’étape b’) est opérée à une température comprise entre la température ambiante et 200°C, de préférence entre 20°C et 200°C, de préférence comprise entre 40°C et 180°C, de façon plus préférée comprise entre 60°C et 150°C, et avantageusement à une pression comprise entre la pression atmosphérique et 11,0 MPa absolu, de préférence entre 0,1 et 11,0 MPa absolu, de préférence entre 0,1 et 5,0 MPa absolu, de façon plus préférée entre 0,1 et 2,0 MPa absolu.Step b') of separating the insolubles is advantageously carried out under temperature and pressure conditions close to those of step a). Very advantageously, step b') of separating the insolubles is carried out under the temperature and pressure conditions of step a) of dissolution, as defined above. Thus, very advantageously, step b') is carried out at a temperature between room temperature and 200°C, preferably between 20°C and 200°C, preferably between 40°C and 180°C, more preferably between 60°C and 150°C, and advantageously at a pressure between atmospheric pressure and 11.0 MPa absolute, preferably between 0.1 and 11.0 MPa absolute, preferably between 0.1 and 5.0 MPa absolute, more preferably between 0.1 and 2.0 MPa absolute.

Lorsqu’elle est intégrée au procédé, l’étape b’) de séparation des insolubles est de préférence alimentée par la solution polymère brute issue de l’étape a).When integrated into the process, step b') of separation of insolubles is preferably fed with the raw polymer solution from step a).

Avantageusement, l’étape b’) optionnelle peut mettre en œuvre une section comprenant au moins un équipement de séparation solide-liquide, par exemple un ballon séparateur, un décanteur, un décanteur centrifuge, une centrifugeuse, un filtre, un filtre à sable, un filtre tangentiel mettant notamment en œuvre une membrane et/ou un filtre en profondeur éventuellement en présence d’adjuvants de filtration (par exemple des terres de diatomées ou du sable), un séparateur à courant de Foucault, un séparateur électrostatique, un séparateur triboélectrique, de préférence un décanteur, un filtre, un filtre à sable et/ou un séparateur électrostatique. Avantageusement, un filtre autonettoyant peut être utilisé, le nettoyage ou décolmatage permettant l’élimination des insolubles étant réalisé à l’aide d’un flux de solvant.Advantageously, the optional step b') can implement a section comprising at least one solid-liquid separation equipment, for example a separator flask, a decanter, a centrifugal decanter, a centrifuge, a filter, a sand filter, a tangential filter notably implementing a membrane and/or a depth filter optionally in the presence of filtration aids (for example diatomaceous earth or sand), an eddy current separator, an electrostatic separator, a triboelectric separator, preferably a decanter, a filter, a sand filter and/or an electrostatic separator. Advantageously, a self-cleaning filter can be used, the cleaning or unclogging allowing the elimination of insolubles being carried out using a solvent flow.

L’évacuation de la fraction insoluble peut demander la mise en œuvre d’équipements permettant le transport et éventuellement permettant l’élimination de solvant qui peut être imprégné dans la fraction insoluble séparée. Par exemple, l’étape b’) peut mettre en œuvre un convoyeur, un tube vibrant, une vis sans fin, une extrudeuse, un stripage. L’étape b’) peut donc mettre en œuvre des équipements de transport pour évacuer la fraction insoluble et/ou d’élimination du solvant éventuellement entrainé avec la fraction insoluble séparée. Avantageusement, au moins une partie du solvant éventuellement entrainée avec la fraction insoluble séparée est récupérée et recyclée dans le procédé.The evacuation of the insoluble fraction may require the implementation of equipment allowing the transport and possibly allowing the elimination of solvent which may be impregnated in the separated insoluble fraction. For example, step b') may implement a conveyor, a vibrating tube, an endless screw, an extruder, stripping. Step b') may therefore implement transport equipment to evacuate the insoluble fraction and/or to eliminate the solvent possibly entrained with the separated insoluble fraction. Advantageously, at least part of the solvent possibly entrained with the separated insoluble fraction is recovered and recycled in the process.

Selon un mode de réalisation particulier, l’étape b’) de séparation des insolubles met en œuvre au moins deux, et généralement moins de cinq, équipements de séparation solide-liquide en série et/ou en parallèle. La présence d’au moins deux équipements de séparation solide-liquide en série permet d’améliorer l’élimination des insolubles tandis que la présence d’équipements en parallèle permet de gérer la maintenance desdits équipements et/ou des opérations de décolmatage.According to a particular embodiment, step b') of separating the insolubles uses at least two, and generally less than five, solid-liquid separation equipment in series and/or in parallel. The presence of at least two solid-liquid separation equipment in series makes it possible to improve the elimination of the insolubles while the presence of equipment in parallel makes it possible to manage the maintenance of said equipment and/or unclogging operations.

Certaines impuretés insolubles, notamment certains pigments et charges minérales, ajoutés classiquement lors de la formulation des polymères, peuvent être introduits sous forme de particules de taille inférieure à 1 µm. C’est par exemple le cas du dioxyde de titane, du carbonate de calcium et du noir de carbone. Selon un mode de réalisation, ladite étape b’) de séparation de séparation des insolubles met avantageusement en œuvre un séparateur électrostatique, ce qui permet d’éliminer efficacement au moins en partie, les particules insolubles de taille inférieure à 1 µm. Selon un autre mode de réalisation, l’étape b’) de séparation des insolubles met en œuvre un filtre à sable, pour éliminer les particules de différentes tailles et notamment des particules de taille inférieure à 1 µm. Selon encore un autre mode de réalisation, l’étape b’) de séparation des insolubles met en œuvre un filtre tangentiel mettant notamment en œuvre une membrane et/ou un filtre en profondeur, éventuellement en présence d’adjuvants de filtration comme des terres de diatomées.Certain insoluble impurities, in particular certain pigments and mineral fillers, conventionally added during the formulation of polymers, can be introduced in the form of particles smaller than 1 µm. This is the case, for example, for titanium dioxide, calcium carbonate and carbon black. According to one embodiment, said step b') of separating the insolubles advantageously uses an electrostatic separator, which makes it possible to effectively eliminate, at least in part, the insoluble particles smaller than 1 µm. According to another embodiment, step b') of separating the insolubles uses a sand filter, to eliminate particles of different sizes and in particular particles smaller than 1 µm. According to yet another embodiment, step b') of separating the insolubles uses a tangential filter using in particular a membrane and/or a depth filter, optionally in the presence of filtration aids such as diatomaceous earth.

Conformément à l'invention, ladite étape b’) optionnelle de séparation des insolubles permet, quand elle est intégrée au procédé, l'obtention d'au moins une solution polymère clarifiée comprenant au moins le solvant de dissolution et au moins la(les) résine(s) PVC dissoute(s) dans ledit solvant. Ainsi, au moins une partie, et de préférence la totalité, des impuretés insolubles potentiellement présentes en suspension dans la solution polymère brute obtenue à l’issue de l’étape a) du procédé selon l’invention est éliminée de la solution polymère à l’étape b’).According to the invention, said optional step b’) of separating the insolubles allows, when it is integrated into the process, the obtaining of at least one clarified polymer solution comprising at least the dissolution solvent and at least the PVC resin(s) dissolved in said solvent. Thus, at least a portion, and preferably all, of the insoluble impurities potentially present in suspension in the raw polymer solution obtained at the end of step a) of the process according to the invention is eliminated from the polymer solution in step b’).

Étape b) d’extraction par exclusion stériqueStep b) steric exclusion extraction

Le procédé selon l’invention comprend une étape b) d’extraction par exclusion stérique, qui est en particulier alimentée par un éluant et la solution polymère brute issue de l’étape a) ou éventuellement par la solution polymère clarifiée issue de l’étape b’) de séparation des insolubles. Avantageusement, l’étape b) d’extraction par exclusion stérique permet d’obtenir au moins une solution polymère purifiée, et de préférence un solvant usagé, en particulier chargé en impuretés.The method according to the invention comprises a step b) of extraction by steric exclusion, which is in particular supplied with an eluent and the raw polymer solution from step a) or optionally with the clarified polymer solution from step b') of separation of the insolubles. Advantageously, step b) of extraction by steric exclusion makes it possible to obtain at least one purified polymer solution, and preferably a used solvent, in particular loaded with impurities.

La solution polymère qui alimente l’étape b) d’extraction par exclusion stérique, en particulier la solution polymère brute issue de l’étape a) ou éventuellement la solution polymère clarifiée issue de l’étape b’) de séparation des insolubles, comprend en général des impuretés solubilisées, qui sont avantageusement éliminées au moins en partie, de préférence en totalité, lors de l’étape b), en particulier par mise en contact avec un solide d’exclusion stérique en présence d’un éluant. En effet, l’étape b) d’extraction par exclusion stérique permet une séparation des composés présents dans la solution polymère brute ou éventuellement clarifiée, en particulier la séparation de la(les) résine(s) PVC dissoute(s) et des impuretés solubilisées, selon leur taille notamment à l’échelle moléculaire (ou plutôt leur volume hydrodynamique), par chromatographie à contre-courant simulé ou lit mobile simulé, désignée ci-après par l’appellation de procédé « LMS » ou encore « SMB » pour Simulated Mobile Bed selon la terminologie anglo-saxonne. Très avantageusement, cette étape d’extraction du procédé selon l’invention permet la séparation sélective de la (ou des) résine(s) PVC, dissoute(s) dans le solvant de dissolution, des impuretés solubilisées, présentes dans la solution polymère qui alimente ladite étape b), i.e. la solution polymère brute ou clarifiée. L’étape b) permet ainsi de produire une solution polymère purifiée, ladite solution polymère purifiée étant une solution polymère débarrassée d’au moins une partie, de préférence la totalité, des impuretés solubles présentes dans la solution polymère qui alimente ladite étape b), c’est-à-dire présentes dans la solution polymère brute ou clarifiée.The polymer solution which feeds step b) of extraction by steric exclusion, in particular the crude polymer solution resulting from step a) or possibly the clarified polymer solution resulting from step b') of separation of the insolubles, generally comprises solubilized impurities, which are advantageously eliminated at least in part, preferably in full, during step b), in particular by contacting with a steric exclusion solid in the presence of an eluent. Indeed, step b) of extraction by steric exclusion allows a separation of the compounds present in the raw or possibly clarified polymer solution, in particular the separation of the dissolved PVC resin(s) and the solubilized impurities, according to their size in particular at the molecular scale (or rather their hydrodynamic volume), by simulated counter-current chromatography or simulated moving bed, hereinafter referred to as the “LMS” or “SMB” process for Simulated Mobile Bed according to the English terminology. Very advantageously, this extraction step of the process according to the invention allows the selective separation of the PVC resin(s), dissolved in the dissolution solvent, from the solubilized impurities, present in the polymer solution which feeds said step b), i.e. the raw or clarified polymer solution. Step b) thus makes it possible to produce a purified polymer solution, said purified polymer solution being a polymer solution freed from at least part, preferably all, of the soluble impurities present in the polymer solution which feeds said step b), i.e. present in the raw or clarified polymer solution.

De préférence, l’éluant qui alimente l’étape b) d’extraction est un solvant, en particulier un solvant organique ou un mélange de solvants organiques, de préférence choisi de sorte que ses paramètres d’Hansen se trouvent dans la sphère d’Hansen du polymère PVC visé. De préférence, l’éluant qui alimente l’étape b) d’extraction est un solvant, en particulier un solvant organique ou un mélange de solvants organiques choisi(s) parmi : les cétones (acétone ; méthyléthylcétone ou MEK ; diéthylcétone ou DEK ; méthylpropylcétone ; 4-heptanone ; 2,4-dimethyl-3-pentanone ; méthylisobutylcétone ou MIBK; diisobutylcétone ; méthylisoamylcétone ; 4-hydroxy-4-méthylpentan-2-one ; etc.), les cétones cycliques (cyclopentanone ; cyclohexanone ; isophorone ; etc.), les amides (N, N-diéthyl formamide ; N,N-diméthyle acétamide ; N,N-diméthyle formamide ou DMF ; etc.), les amides cycliques (2-pyrrolidone ; N-méthyl-2-pyrrolidone ou NMP ; etc.), les esters (acétate de méthyle ; acétate d’éthyle ; acétate de propyle ; acétate de butyle ; acétate d’amyle ; acétate de 2-butoxyéthanol ; propionate de n-butyle ; propionate de propyle ; propionate de méthyle ; acétate d'allyle ; acétate de 2-(2-butoxyéthoxy)éthyle ; acétate d'éther méthylique de propylène glycol ; acétate d'éther éthylique de propylène glycol ; benzoate de butyle ; benzoate de benzyle ; lactate d’éthyle ; etc.), les esters cycliques (γ-butyrolcatone ou GBL; γ-valérolactone ou GVL; caprolactone ; etc.), les éthers (méthoxycyclopentane ou CPME ; éther phénylique de propylène glycol ; éther butylique de diéthylène glycol ; éther butylique de dipropylène glycol ; éther méthylique de propylène glycol ; éther butylique de propylène glycol ; éther méthylique de dipropylène glycol ; éther butylique d’éthylène glycol ; etc.), les éthers cycliques (tetrahydrofurane ou THF ; 1,3-dioxolane ; 2-hydroxyméthyloxolane ; etc.), les solvants chlorés (dichlorométhane ; trichlorométhane ou chloroforme ; tétrachlorométhane ; trichloroéthylène ; etc.), les hydrocarbures (xylène ; toluène ; limonène ; isohexane ; cyclohexane ; etc.), les solvants sulfurés (diméthylsulfoxyde ou DMSO ; sulfolane ; etc.), les solvants azotés (1-nitropropane ; etc.), la dihydrolévoglucosénone ou cyrène, etc. De préférence, l’éluant est choisi parmi les cétones, les cétones cycliques et les esters cycliques, comme la MEK, la DEK, la 4-heptanone, la 2,4-dimethyl-3-pentanone, le MIBK, la cyclopentanone, la GBL, la GVL, pris seul ou en mélange. Préférentiellement, l’éluant est choisi parmi la DEK, la 4-heptanone, la 2,4-dimethyl-3-pentanone, la GBL et la GVL, pris seul ou en mélange. De manière très préférée, l’éluant est de même nature chimique, voire le même solvant, que le solvant de dissolution.Preferably, the eluent which feeds the extraction step b) is a solvent, in particular an organic solvent or a mixture of organic solvents, preferably chosen so that its Hansen parameters are within the Hansen sphere of the targeted PVC polymer. Preferably, the eluent which feeds the extraction step b) is a solvent, in particular an organic solvent or a mixture of organic solvents chosen from: ketones (acetone; methyl ethyl ketone or MEK; diethyl ketone or DEK; methyl propyl ketone; 4-heptanone; 2,4-dimethyl-3-pentanone; methyl isobutyl ketone or MIBK; diisobutyl ketone; methyl isoamyl ketone; 4-hydroxy-4-methylpentan-2-one; etc.), cyclic ketones (cyclopentanone; cyclohexanone; isophorone; etc.), amides (N, N-diethyl formamide; N, N-dimethyl acetamide; N, N-dimethyl formamide or DMF; etc.), cyclic amides (2-pyrrolidone; N-methyl-2-pyrrolidone or NMP; etc.), esters (acetate methyl acetate; ethyl acetate; propyl acetate; butyl acetate; amyl acetate; 2-butoxyethanol acetate; n-butyl propionate; propyl propionate; methyl propionate; allyl acetate; 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate; propylene glycol methyl ether acetate; propylene glycol ethyl ether acetate; butyl benzoate; benzyl benzoate; ethyl lactate; etc.), cyclic esters (γ-butyrolcatone or GBL; γ-valerolactone or GVL; caprolactone; etc.), ethers (methoxycyclopentane or CPME; propylene glycol phenyl ether; diethylene glycol butyl ether; dipropylene glycol butyl ether; propylene glycol methyl ether; propylene glycol butyl ether; dipropylene glycol methyl ether; ethylene glycol butyl ether; etc.), cyclic ethers (tetrahydrofuran or THF; 1,3-dioxolane; 2-hydroxymethyloxolane; etc.), chlorinated solvents (dichloromethane; trichloromethane or chloroform; tetrachloromethane; trichloroethylene; etc.), hydrocarbons (xylene; toluene; limonene; isohexane; cyclohexane; etc.), sulfur-containing solvents (dimethylsulfoxide or DMSO; sulfolane; etc.), nitrogenous solvents (1-nitropropane; etc.), dihydrolevoglucosenone or cyrene, etc. Preferably, the eluent is chosen from ketones, cyclic ketones and cyclic esters, such as MEK, DEK, 4-heptanone, 2,4-dimethyl-3-pentanone, MIBK, cyclopentanone, GBL, GVL, taken alone or as a mixture. Preferably, the eluent is chosen from DEK, 4-heptanone, 2,4-dimethyl-3-pentanone, GBL and GVL, taken alone or as a mixture. Very preferably, the eluent is of the same chemical nature, or even the same solvent, as the dissolution solvent.

Avantageusement, l’étape b) d’extraction par exclusion stérique met en œuvre au moins un train, de préférence un unique train, de plusieurs lits fixes d’un solide d’exclusion stérique, en fonctionnement. Ledit(ou lesdits) train(s) est(sont) avantageusement alimenté(s) par la solution polymère brute issue de l’étape a) ou éventuellement la solution polymère clarifiée issue de l’étape b’) optionnelle, et par l’éluant. Lorsque l’étape b) comprend plusieurs, en particulier entre deux et quatre, trains de lits fixes de solide d’exclusion stérique, en fonctionnement, ces trains de lits fixes fonctionnent en parallèle les uns des autres et sont alimentés chacun par une fraction de la solution polymère qui alimente l’étape b), en particulier la solution polymère brute issue de l’étape a) ou éventuellement la solution polymère clarifiée issue de l’étape b’) optionnelle, et par une fraction de l’éluant qui alimente l’étape b), ladite solution polymère qui alimente l’étape b) étant divisée alors en autant de flux partiels de solution polymère brute ou éventuellement clarifiée que de trains de lits fixes en fonctionnement, et de manière similaire ledit éluant qui alimente l’étape b) étant divisé alors en autant de flux partiels d’éluant que de trains de lits fixes en fonctionnement.Advantageously, step b) of extraction by steric exclusion uses at least one train, preferably a single train, of several fixed beds of a steric exclusion solid, in operation. Said train(s) is (are) advantageously supplied with the raw polymer solution from step a) or possibly the clarified polymer solution from the optional step b'), and with the eluent. When step b) comprises several, in particular between two and four, trains of fixed beds of steric exclusion solid, in operation, these trains of fixed beds operate in parallel with each other and are each supplied with a fraction of the polymer solution which supplies step b), in particular the raw polymer solution resulting from step a) or possibly the clarified polymer solution resulting from the optional step b'), and with a fraction of the eluent which supplies step b), said polymer solution which supplies step b) then being divided into as many partial flows of raw or possibly clarified polymer solution as there are trains of fixed beds in operation, and similarly said eluent which supplies step b) then being divided into as many partial flows of eluent as there are trains of fixed beds in operation.

Eventuellement, le procédé peut également comprendre, notamment en parallèle de l’étape b), au moins un train de lits fixes de solide d’exclusion stérique (comme décrit ci-après), qui n’est (ne sont) pas en fonctionnement, en particulier qui sont à l’arrêt et/ou en mode régénération et/ou de secours.Optionally, the method may also comprise, in particular in parallel with step b), at least one train of fixed beds of steric exclusion solids (as described below), which is (are) not in operation, in particular which are stopped and/or in regeneration and/or emergency mode.

Le (ou chaque) train de lits fixes, avantageusement en fonctionnement, de l’étape b) d’extraction par exclusion stérique comprend n lits fixes d’un solide d’exclusion stérique, n étant un nombre entier supérieur ou égal à 4, de préférence compris entre 4 et 30, préférentiellement entre 8 et 24, très préférentiellement entre 8 et 21 et de manière préférée entre 12 et 15. Le nombre de lits fixes doit être suffisant pour permettre une séparation efficace, et raisonnable de manière à limiter les coûts notamment d’investissement. Les n lits fixes sont avantageusement en série les uns par rapport aux autres.The (or each) train of fixed beds, advantageously in operation, of step b) of extraction by steric exclusion comprises n fixed beds of a steric exclusion solid, n being an integer greater than or equal to 4, preferably between 4 and 30, preferentially between 8 and 24, very preferentially between 8 and 21 and more preferably between 12 and 15. The number of fixed beds must be sufficient to allow effective separation, and reasonable so as to limit costs, particularly investment costs. The n fixed beds are advantageously in series with each other.

Les n lits fixes de solide d’exclusion stérique peuvent fonctionner en boucle fermée ou en circuit ouvert. De préférence, les n lits fixes de solide d’exclusion stérique fonctionnent en boucle fermée, c’est-à-dire que les n lits fixes sont reliés les uns aux autres de manière successive et de préférence en boucle fermée (le premier est relié au deuxième, le deuxième au troisième, etc., et le nièmeau premier), permettant ainsi un fonctionnement de l’extraction par exclusion stérique en continu et avantageusement une réduction de la consommation d’éluant, puisque l’éluant est avantageusement en partie régénéré et recyclé en continu.The n fixed beds of size exclusion solids can operate in a closed loop or in an open circuit. Preferably, the n fixed beds of size exclusion solids operate in a closed loop, that is to say that the n fixed beds are connected to each other successively and preferably in a closed loop (the first is connected to the second, the second to the third, etc., and the nth to the first), thus allowing continuous operation of the size exclusion extraction and advantageously a reduction in the consumption of eluent, since the eluent is advantageously partly regenerated and recycled continuously.

Les n lits fixes de solide d’exclusion stérique sont avantageusement répartis dans une ou plusieurs colonne(s), de préférence dans M colonne(s), M étant un nombre entier compris entre 1 et le nombre total de lits fixes de solide d’exclusion du train considéré, c’est-à-dire M étant compris entre 1 et n. Ainsi, le (ou chaque) train de lits fixes de l’étape b) d’extraction par exclusion stérique peut mettre en œuvre entre 1 et n colonne(s), chacune comprenant un ou plusieurs lits fixes de solide d’exclusion stérique. Par exemple, le (ou chaque) train de lits fixes de l’étape b) peut mettre en œuvre une colonne (ou tour), de préférence de grosse capacité (volume), qui comprend les n lits fixes, ou deux colonnes dont chacune comprend n/2 lits fixes, ces deux configurations permettant de limiter sensiblement le coût des investissements mais obligeant à décharger l’ensemble de la colonne, i.e. des n lits fixes ou n/2 lits fixes, lorsqu’il y a un problème sur un des lits de la colonne. Selon un autre mode de réalisation, le (ou chaque) train de lits fixes de l’étape b) met en œuvre n colonnes (ou tours), de préférence chacune des colonnes étant de plus faible capacité (volume) que dans le cas précédent, chacune des colonnes comprenant un lit fixe de solide d’exclusion stérique, facilitant ainsi l’entretien et/ou le nettoyage et/ou le by-pass notamment d’un lit parmi les n lits en fonctionnement puisque dans cette configuration, une seule colonne (qui comprend un seul lit) doit être déchargée et/ou by-passée et non un ensemble de lits. Cependant, cette dernière configuration engendre des coûts d’investissement plus importants.The n fixed beds of steric exclusion solid are advantageously distributed in one or more columns, preferably in M columns, M being an integer between 1 and the total number of fixed beds of exclusion solid in the train considered, i.e. M being between 1 and n. Thus, the (or each) train of fixed beds of step b) of extraction by steric exclusion can implement between 1 and n columns, each comprising one or more fixed beds of steric exclusion solid. For example, the (or each) train of fixed beds of step b) can implement a column (or tower), preferably of large capacity (volume), which comprises the n fixed beds, or two columns each comprising n/2 fixed beds, these two configurations making it possible to significantly limit the cost of investments but requiring the entire column to be unloaded, i.e. n fixed beds or n/2 fixed beds, when there is a problem on one of the beds of the column. According to another embodiment, the (or each) fixed bed train of step b) implements n columns (or towers), preferably each of the columns being of lower capacity (volume) than in the previous case, each of the columns comprising a fixed bed of steric exclusion solid, thus facilitating the maintenance and/or cleaning and/or bypassing in particular of a bed among the n beds in operation since in this configuration, only one column (which comprises a single bed) must be discharged and/or bypassed and not a set of beds. However, this latter configuration generates higher investment costs.

De préférence, le solide d’exclusion stérique se présente sous forme de particules solides. Il peut être appelé encore milieu granulaire. Le solide d’exclusion stérique est choisi de sorte à être inerte vis-à-vis de la solution polymère à traiter, c’est-à-dire du solvant de dissolution et des résines PVC à traiter, et vis-à-vis de l’éluant. Il est également choisi de manière à permettre une séparation efficace des composés présents, en particulier dissous, dans la solution polymère traitée, et plus particulièrement une séparation efficace des impuretés solubilisées dans le solvant de dissolution par rapport aux résines PVC elles aussi dissoutes. Le solide d’exclusion stérique est avantageusement un solide poreux (méso et/ou macroporeux) qui peut être organique (en général polymérique) et/ou inorganique, et ayant de manière préféré un diamètre moyen de pores en volume compris de préférence entre 1 nm et 500 nm, préférentiellement entre 2 nm et 100 nm, très préférentiellement entre 2 nm et 50 nm (solide mésoporeux), et de manière préférée entre 3 nm et 30 nm. Avantageusement, le solide d’exclusion stérique comprend de la silice (tel qu’un gel de silice, appelé encore silice,, de la silice greffée, etc.), un tamis moléculaire au charbon (ou selon la terminologie anglosaxonne Carbon Molecular Sieve), une réplique de carbone (carbon replica selon la terminologie anglosaxonne), un tamis moléculaire polymérique (de nature chimique autre que le PVC) (ou polymeric molecular sieve, selon la terminologie anglosaxonne), un gel polymère poreux, une zéolithe de préférence désaluminée (par exemple de type USY), une alumine de préférence calcinée, un matériau de type MOF pour metal organic framework, ou leurs mélanges. De préférence, le solide d’exclusion stérique comprend, de préférence consiste en, un gel de silice (ou silice), une silice greffée, un tamis moléculaire au charbon (ou selon la terminologie anglosaxonne Carbon Molecular Sieve), ou leurs mélanges. Très avantageusement, le solide d’exclusions stérique présente de préférence un volume poreux compris 0,01 et 3,0 ml/g, de préférence entre 0,1 et 2,0 ml/g, préférentiellement entre 0,3 et 1,2 ml/g. Le diamètre moyen des pores et le volume poreux du solide d’exclusion stérique sont déterminés par porosimétrie au mercure et plus particulièrement mesurés par intrusion au porosimètre à mercure selon la norme ASTM D4284-83 à une pression maximale de 4000 bar, utilisant une tension de surface de 484 dyne/cm et un angle de contact de 140°. L'angle de mouillage qui a été pris est égal à 140° en suivant les recommandations de l'ouvrage "Techniques de l'ingénieur, traité analyse et caractérisation", 1050, de J. Charpin et B. Rasneur. Afin d'obtenir une meilleure précision, la valeur du volume mercure en ml/g donnée correspond à la valeur du volume mercure total en ml/g mesurée sur l'échantillon moins la valeur du volume mercure en ml/g mesurée sur le même échantillon pour une pression correspondant à 30 psi (environ 2 bar). Ces mêmes paramètres, et en particulier les volumes et diamètre du solide dans la gamme de la mésoporosité, peuvent également être mesurés par volumétrie d’adsorption/désorption à l’azote (encore appelée isotherme d’adsorption à l’azote), méthode d’analyse complémentaire à celle précitée. Cette analyse correspond à l'adsorption physique de molécules d'azote dans la porosité du matériau via une augmentation progressive de la pression à température constante et renseigne sur les caractéristiques texturales. En particulier, elle permet d'accéder à la distribution mésoporeuse du solide d’extrusion stérique. Ainsi, la distribution poreuse représentative d'une population de pores centrée dans une gamme de 2 à 50 nm est déterminée par le modèle Barrett-Joyner-Halenda (BJH). L’isotherme d’adsorption - désorption d’azote selon le modèle BJH est décrit dans le périodique "The Journal of American Society", 73, 373, (1951) écrit par E. P. Barrett, L. G. Joyner et P. P. Halenda.Preferably, the size exclusion solid is in the form of solid particles. It may also be called a granular medium. The size exclusion solid is chosen so as to be inert with respect to the polymer solution to be treated, i.e. the dissolution solvent and the PVC resins to be treated, and with respect to the eluent. It is also chosen so as to allow effective separation of the compounds present, in particular dissolved, in the treated polymer solution, and more particularly effective separation of the impurities solubilized in the dissolution solvent with respect to the PVC resins which are also dissolved. The steric exclusion solid is advantageously a porous solid (meso and/or macroporous) which can be organic (generally polymeric) and/or inorganic, and preferably having a volume average pore diameter preferably between 1 nm and 500 nm, preferably between 2 nm and 100 nm, very preferably between 2 nm and 50 nm (mesoporous solid), and preferably between 3 nm and 30 nm. Advantageously, the steric exclusion solid comprises silica (such as a silica gel, also called silica, grafted silica, etc.), a carbon molecular sieve (or according to the English terminology Carbon Molecular Sieve), a carbon replica (carbon replica according to the English terminology), a polymeric molecular sieve (of a chemical nature other than PVC) (or polymeric molecular sieve, according to the English terminology), a porous polymer gel, a preferably dealuminated zeolite (for example of the USY type), a preferably calcined alumina, a material of the MOF type for metal organic framework, or mixtures thereof. Preferably, the steric exclusion solid comprises, preferably consists of, a silica gel (or silica), a grafted silica, a carbon molecular sieve (or according to the English terminology Carbon Molecular Sieve), or mixtures thereof. Very advantageously, the steric exclusion solid preferably has a pore volume of 0.01 and 3.0 ml/g, preferably between 0.1 and 2.0 ml/g, preferentially between 0.3 and 1.2 ml/g. The average pore diameter and the pore volume of the steric exclusion solid are determined by mercury porosimetry and more particularly measured by intrusion with a mercury porosimeter according to standard ASTM D4284-83 at a maximum pressure of 4000 bar, using a surface tension of 484 dyne/cm and a contact angle of 140°. The wetting angle that was taken is equal to 140° following the recommendations of the work "Techniques de l'ingénieur, traité analyse et caractérisation", 1050, by J. Charpin and B. Rasneur. In order to obtain better precision, the value of the mercury volume in ml/g given corresponds to the value of the total mercury volume in ml/g measured on the sample minus the value of the mercury volume in ml/g measured on the same sample for a pressure corresponding to 30 psi (approximately 2 bar). These same parameters, and in particular the volumes and diameter of the solid in the mesoporosity range, can also be measured by nitrogen adsorption/desorption volumetry (also called nitrogen adsorption isotherm), a complementary analysis method to that mentioned above. This analysis corresponds to the physical adsorption of nitrogen molecules in the porosity of the material via a progressive increase in pressure at constant temperature and provides information on the textural characteristics. In particular, it provides access to the mesoporous distribution of the steric extrusion solid. Thus, the representative pore distribution of a pore population centered in a range of 2 to 50 nm is determined by the Barrett-Joyner-Halenda (BJH) model. The nitrogen adsorption-desorption isotherm according to the BJH model is described in the periodical "The Journal of American Society", 73, 373, (1951) written by E. P. Barrett, L. G. Joyner and P. P. Halenda.

Les particules de solide d’exclusion stérique ont, de préférence, un diamètre moyen équivalent en volume (de préférence déterminé par granulométrie laser, c’est-à-dire par diffraction laser à l’aide d’un granulomètre) compris entre 20 et 5000 µm, de préférence entre 50 et 1500 µm, préférentiellement entre 100 et 800 µm et de manière encore plus préférée entre 300 et 600 µm. Avantageusement, les particules solides sont sensiblement sphériques.The steric exclusion solid particles preferably have a volume equivalent mean diameter (preferably determined by laser granulometry, i.e. by laser diffraction using a granulometer) of between 20 and 5000 µm, preferably between 50 and 1500 µm, preferentially between 100 and 800 µm and even more preferably between 300 and 600 µm. Advantageously, the solid particles are substantially spherical.

Selon l’invention, le (ou chaque) train de lits fixes de l’étape b) d’extraction par exclusion stérique est alimenté en solution polymère brute ou clarifiée en au moins un point d’injection F de la solution polymère et en au moins un éluant en un point d’injection S de l’éluant. De manière préférée, le train de lits fixes en fonctionnement considéré est alimenté en solution polymère brute ou clarifiée en un point d’injection F de la solution polymère et en un éluant en un point d’injection S de l’éluant.According to the invention, the (or each) fixed bed train of step b) of steric exclusion extraction is supplied with raw or clarified polymer solution at at least one injection point F of the polymer solution and at least one eluent at an injection point S of the eluent. Preferably, the fixed bed train in operation considered is supplied with raw or clarified polymer solution at an injection point F of the polymer solution and at least one eluent at an injection point S of the eluent.

De préférence, l’éluant et la solution polymère alimentent le (ou chaque) train de lits fixes de l’étape d’extraction par exclusion stérique selon un ratio des débits volumiques de l’éluant par rapport à la solution polymère compris entre 0,1 et 50,0, de préférence entre 0,2 et 10,0, de préférence entre 0,5 et 5,0, préférentiellement entre 0,8 et 2,0, un tel ratio pouvant être appelé encore taux de solvant. Un tel taux de solvant, c’est-à-dire un tel réglage des débits volumiques de la solution polymère, brute ou clarifiée, et de l’éluant, pour le (ou chaque) train, participe à l’efficacité de la séparation par exclusion stérique des résines PVC des impuretés présentes dans la solution polymère qui alimente l’étape b) d’extraction.Preferably, the eluent and the polymer solution feed the (or each) fixed bed train of the steric exclusion extraction step according to a ratio of the volume flow rates of the eluent relative to the polymer solution of between 0.1 and 50.0, preferably between 0.2 and 10.0, preferably between 0.5 and 5.0, preferentially between 0.8 and 2.0, such a ratio being also called solvent rate. Such a solvent rate, i.e. such an adjustment of the volume flow rates of the polymer solution, raw or clarified, and of the eluent, for the (or each) train, contributes to the efficiency of the separation by steric exclusion of the PVC resins from the impurities present in the polymer solution which feeds the extraction step b).

Lorsque le train de lits fixes comprend plusieurs points d’injection Fi de la solution polymère, par exemple deux points d’injection F1 et F2 de la solution polymère, le flux de la solution polymère brute ou clarifiée qui alimente ledit train considéré de lits fixes de l’étape d’extraction est divisé en autant de flux partiels de solution polymère pour alimenter ledit train de lits fixes auxdits points d’injection Fi, lesdits flux partiels de solution polymère présentant des débits égaux ou différents entre eux.When the fixed bed train comprises several injection points Fi of the polymer solution, for example two injection points F1 and F2 of the polymer solution, the flow of the raw or clarified polymer solution which feeds said fixed bed train considered in the extraction step is divided into as many partial flows of polymer solution to feed said fixed bed train at said injection points Fi, said partial flows of polymer solution having flow rates that are equal to or different from each other.

Lorsque le train de lits fixes comprend plusieurs points d’injection Si d’éluant, par exemple deux points d’injection S1 et S2, le flux total d’éluant qui alimente ledit train considéré de lits fixes est divisé en autant de flux partiels d’éluant pour alimenter ledit train de lits fixes auxdits points d’injection Si, lesdits flux partiels d’éluant présentant des débits égaux ou différents entre eux.When the fixed bed train comprises several eluent injection points Si, for example two injection points S1 and S2, the total flow of eluent which feeds said fixed bed train in question is divided into as many partial flows of eluent to feed said fixed bed train at said injection points Si, said partial flows of eluent having flow rates which are equal to or different from each other.

Le (ou chaque) train de lits fixes de l’étape b) d’extraction par exclusion stérique met en œuvre au moins un soutirage d’un extrait en au moins un point de soutirage E de l’extrait, et au moins un soutirage d’un raffinat en au moins un point de soutirage R du raffinat. De préférence, le (ou chaque) train de lits fixes de l’étape b) d’extraction par exclusion stérique met en œuvre un soutirage d’un extrait en un point de soutirage E de l’extrait, et un soutirage d’un raffinat en un point de soutirage R du raffinat.The (or each) fixed bed train of step b) of steric exclusion extraction implements at least one withdrawal of an extract at at least one withdrawal point E of the extract, and at least one withdrawal of a raffinate at at least one withdrawal point R of the raffinate. Preferably, the (or each) fixed bed train of step b) of steric exclusion extraction implements one withdrawal of an extract at one withdrawal point E of the extract, and one withdrawal of a raffinate at one withdrawal point R of the raffinate.

Les points d’injection F de la solution polymère et S de l’éluant et les points de soutirage E de l’extrait et R du raffinat sont distincts les uns des autres. Ils sont avantageusement situés entre deux lits consécutifs, ou éventuellement en amont du premier lit notamment dans le cas d’un circuit ouvert (dans le cas d’une boucle fermée de n lits fixes, le nièmelit étant connecté au premier lit, ces deux lits sont considérés comme consécutifs). Cependant, ils peuvent être situés, dans le cas d’un mode de réalisation notamment selon un procédé Varicol® (décrit plus bas), en moyenne sur un cycle de fonctionnement, au milieu d’un lit fixe ou dans un lit fixe. Les points d’injection de la solution polymère et de l’éluant et les points de soutirage de l’extrait et du raffinat sont répartis les uns par rapport aux autres de sorte qu’ils déterminent au moins trois, de préférence quatre, zones principales de fonctionnement successives des n lits fixes :The injection points F of the polymer solution and S of the eluent and the withdrawal points E of the extract and R of the raffinate are distinct from each other. They are advantageously located between two consecutive beds, or possibly upstream of the first bed, in particular in the case of an open circuit (in the case of a closed loop of n fixed beds, the nth bed being connected to the first bed, these two beds are considered to be consecutive). However, they may be located, in the case of an embodiment in particular according to a Varicol® process (described below), on average over an operating cycle, in the middle of a fixed bed or in a fixed bed. The injection points of the polymer solution and of the eluent and the withdrawal points of the extract and of the raffinate are distributed relative to each other so that they determine at least three, preferably four, successive main operating zones of the n fixed beds:

- une zone I d’élution des impuretés, comprise entre le point d’injection S de l’éluant et le point de soutirage E de l’extrait ;- a zone I for elution of impurities, between the injection point S of the eluent and the withdrawal point E of the extract;

- une zone II d’élution d’au moins un polymère PVC, comprise entre le point de soutirage E de l’extrait et le point d’injection F de la solution polymère ;- a zone II for elution of at least one PVC polymer, between the draw-off point E of the extract and the injection point F of the polymer solution;

- une zone III de rétention des impuretés, comprise entre le point d’injection F de la solution polymère et le point de soutirage R de soutirage du raffinat ; et- a zone III for retaining impurities, between the injection point F of the polymer solution and the withdrawal point R for withdrawing the raffinate; and

- éventuellement, et de manière préférée, une zone IV comprise entre le point de soutirage R du raffinat et le point d’injection S de l’éluant.- optionally, and preferably, a zone IV between the withdrawal point R of the raffinate and the injection point S of the eluent.

Lorsqu’il existe plusieurs points d’injection F) de la solution polymère et/ou Si de l’éluant et/ou plusieurs points de soutirage de l’extrait et/ou du raffinat, les zones I, II, III et IV débutent au premier point d’injection et/ou de soutirage du flux considéré (éluant, solution polymère, extrait ou raffinat), le terme « premier » étant défini ici comme étant celui le plus en amont de l’ensemble des points d’injection et/ou de soutirage dudit flux considéré. Lorsqu’il existe plusieurs points d’injection Fi de la solution polymère et/ou Si de l’éluant et/ou plusieurs points de soutirage de l’extrait et/ou du raffinat, des zones secondaires de fonctionnement peuvent également être définies, en particulier à l’intérieur des zones I, II, III et IV qui sont les zones principales de fonctionnement.When there are several injection points F) of the polymer solution and/or Si of the eluent and/or several withdrawal points of the extract and/or raffinate, zones I, II, III and IV begin at the first injection and/or withdrawal point of the stream considered (eluent, polymer solution, extract or raffinate), the term “first” being defined here as being the one furthest upstream of all the injection and/or withdrawal points of said stream considered. When there are several injection points Fi of the polymer solution and/or Si of the eluent and/or several withdrawal points of the extract and/or raffinate, secondary operating zones may also be defined, in particular within zones I, II, III and IV which are the main operating zones.

Lorsque les n lits fixes du train considéré de l’étape b) fonctionnent en circuit ouvert, l’éluant est introduit au(x) point(s) d’injection S de l’éluant, la solution polymère brute ou éventuellement clarifiée est introduite au(x) point(s) d’injection F de solution polymère, l’extrait est soutiré au niveau du (ou des) point(s) de soutirage E de l’extrait et tout le reste est soutiré au niveau du(ou des) point(s) de soutirage R du raffinat. Les points d’injection et de soutirage définissent ainsi trois zones principales de fonctionnement successives, zones I, II, III. Dans ce mode de réalisation, une quantité importante d’éluant par rapport à la solution polymère est, en général, nécessaire pour pourvoir maximiser la séparation. Par exemple, ce mode de fonctionnement en circuit ouvert nécessite un ratio des débits volumiques de l’éluant par rapport à la solution polymère compris entre 2,0 et 50,0, de préférence entre 5,0 et 20,0, voire entre 5,0 et 10,0.When the n fixed beds of the train considered in step b) operate in an open circuit, the eluent is introduced at the eluent injection point(s) S, the raw or optionally clarified polymer solution is introduced at the polymer solution injection point(s) F, the extract is withdrawn at the extract withdrawal point(s) E and all the remainder is withdrawn at the raffinate withdrawal point(s) R. The injection and withdrawal points thus define three successive main operating zones, zones I, II, III. In this embodiment, a significant amount of eluent relative to the polymer solution is, in general, necessary to be able to maximize the separation. For example, this open-circuit mode of operation requires a ratio of the volume flow rates of the eluent to the polymer solution of between 2.0 and 50.0, preferably between 5.0 and 20.0, or even between 5.0 and 10.0.

Lorsque les n lits fixes du train considéré de l’étape b) fonctionnent en boucle fermée, l’éluant est introduit au(x) point(s) d’injection S de l’éluant, la solution polymère brute ou éventuellement clarifiée est introduite au(x) point(s) d’injection F de solution polymère, un extrait est soutiré au niveau du (ou des) point(s) de soutirage E de l’extrait, un raffinat est soutiré au niveau du(ou des) point(s) de soutirage R du raffinat, et au moins une partie de l’éluant introduit reste avantageusement en circulation dans la boucle fermée des n lits (on parle alors de recyclage de l’éluant). Dans ce mode de réalisation, les points d’injection et de soutirage définissent alors quatre zones principales de fonctionnement successives, zones I, II, III et IV, la zone IV pouvant être nommée zone de régénération et recyclage de l’éluant. Dans ce mode de réalisation particulier, les besoins en apport d’éluant (i.e. les quantités d’éluant introduites en S) sont très avantageusement moins importantes que dans le cas d’un mode de fonctionnement d’un circuit ouvert pour assurer une séparation efficace. Par exemple, ce mode de fonctionnement en boucle fermée nécessite un ratio des débits volumiques de l’éluant par rapport à la solution polymère compris entre 0,1 et 10, de préférence entre 0,2 et 5,0, voire entre 0,8 et 2,0.When the n fixed beds of the train considered in step b) operate in a closed loop, the eluent is introduced at the eluent injection point(s) S, the raw or optionally clarified polymer solution is introduced at the polymer solution injection point(s) F, an extract is withdrawn at the extract withdrawal point(s) E, a raffinate is withdrawn at the raffinate withdrawal point(s) R, and at least part of the introduced eluent advantageously remains in circulation in the closed loop of the n beds (this is then referred to as recycling of the eluent). In this embodiment, the injection and withdrawal points then define four successive main operating zones, zones I, II, III and IV, with zone IV being able to be called the eluent regeneration and recycling zone. In this particular embodiment, the requirements for eluent supply (i.e. the quantities of eluent introduced in S) are very advantageously less significant than in the case of an open circuit operating mode to ensure efficient separation. For example, this closed loop operating mode requires a ratio of the volume flow rates of the eluent relative to the polymer solution of between 0.1 and 10, preferably between 0.2 and 5.0, or even between 0.8 and 2.0.

Avantageusement, dans le cas d’une boucle fermée des n lits fixes, les n lits de solide d’exclusion stérique sont répartis dans les zones I à IV, de préférence selon une configuration dite de type a / b / c / d, la répartition des lits de solide d’exclusion stérique dans les zones I à IV par rapport au nombre total n de lits de solide d’exclusion stérique étant telle que :Advantageously, in the case of a closed loop of the n fixed beds, the n beds of steric exclusion solid are distributed in zones I to IV, preferably according to a configuration called type a / b / c / d, the distribution of the beds of steric exclusion solid in zones I to IV relative to the total number n of beds of steric exclusion solid being such that:

- a est le nombre de lits de solide d’exclusion stérique en zone I,- a is the number of steric exclusion solid beds in zone I,

- b, le nombre de lits de solide d’exclusion stérique en zone II,- b, the number of beds of steric exclusion solid in zone II,

- c, le nombre de lits de solide d’exclusion stérique en zone III, et- c, the number of beds of steric exclusion solid in zone III, and

- d, le nombre de lits de solide d’exclusion stérique en zone IV,- d, the number of steric exclusion solid beds in zone IV,

et dans lesquels :and in which:

- a = (n * 0,30) * (1 ± 0,40, préférablement 1 ± 0,30),- a = (n * 0.30) * (1 ± 0.40, preferably 1 ± 0.30),

- b = (n * 0,15) * (1 ± 0,40, préférablement 1 ± 0,30),- b = (n * 0.15) * (1 ± 0.40, preferably 1 ± 0.30),

- c = (n * 0,25) * (1 ± 0,40, préférablement 1 ± 0,30), et- c = (n * 0.25) * (1 ± 0.40, preferably 1 ± 0.30), and

- d = (n * 0,30) * (1 ± 0,40, préférablement 1 ± 0,30).- d = (n * 0.30) * (1 ± 0.40, preferably 1 ± 0.30).

Il apparait évident à l’homme du métier que la somme du nombre de lits fixes dans les zones I, II, III et IV (i.e. a+b+c+d) est avantageusement égale à n, le nombre total de lits fixes dans le train de lits fixes en fonctionnement considéré. Ainsi, une configuration 6/3/4/2 signifie qu’il y a 15 lits fixes de solide d’exclusion stérique répartis en 6 lits fixes en zone I, 3 lits fixes en zone II, 4 lits fixes en zone III et 2 lits en zone IV.It is obvious to the person skilled in the art that the sum of the number of fixed beds in zones I, II, III and IV (i.e. a+b+c+d) is advantageously equal to n, the total number of fixed beds in the fixed bed train in operation considered. Thus, a 6/3/4/2 configuration means that there are 15 fixed beds of steric exclusion solid distributed in 6 fixed beds in zone I, 3 fixed beds in zone II, 4 fixed beds in zone III and 2 beds in zone IV.

Très avantageusement, la densité de remplissage de chacun des n lits fixes de solide d’exclusion stérique, exprimée en masse de solide d’exclusion stérique par unité de volume de lit (i.e. par kg de solide par m3de lit) peut varier entre 100 et 1500 kg/m3, de préférence entre 300 et 1000 kg/m3, préférentiellement entre 400 et 800 kg/m3.Very advantageously, the filling density of each of the n fixed beds of steric exclusion solid, expressed in mass of steric exclusion solid per unit of bed volume (i.e. per kg of solid per m3 of bed) can vary between 100 and 1500 kg/ m3 , preferably between 300 and 1000 kg/ m3 , preferentially between 400 and 800 kg/ m3 .

Selon l’invention, les points d’injection F et S et de soutirage E et R sont décalés au cours du temps d'un lit de solide d’exclusion stérique selon une fréquence déterminée par une période de permutation prédéterminée. Une période de permutation peut être définie comme étant la période de temps entre deux déplacements (ou décalages) successifs d’un lit fixe des points d’injection et de soutirage. Le déplacement (ou décalage) périodique des points d’injection F et S) et de soutirage E et R peut être effectué de manière synchrone ou non synchrone, ce dernier cas (non synchrone) pouvant être connu sous le nom de VARICOL®. Le déplacement périodique des points d’injection et de soutirage tout au long des n lits fixes permet en particulier de définir un cycle de fonctionnement et aussi avantageusement un temps de cycle qui correspond à la durée nécessaire pour que les points d’injection et de soutirage reviennent à leur position initiale, c’est-à-dire au nombre de lits n multiplié par la période de permutation.According to the invention, the injection points F and S and the withdrawal points E and R are shifted over time by a bed of steric exclusion solid according to a frequency determined by a predetermined permutation period. A permutation period can be defined as the period of time between two successive displacements (or shifts) of a fixed bed of the injection and withdrawal points. The periodic displacement (or shift) of the injection points F and S) and withdrawal points E and R can be carried out synchronously or non-synchronously, the latter case (non-synchronous) being known as VARICOL®. The periodic displacement of the injection and withdrawal points throughout the n fixed beds makes it possible in particular to define an operating cycle and also advantageously a cycle time which corresponds to the time required for the injection and withdrawal points to return to their initial position, i.e. the number of beds n multiplied by the permutation period.

Lorsque les n lits fixes de solide d’exclusion fonctionnent en boucle fermée, un cycle de fonctionnement comprend donc avantageusement autant de périodes de permutation que de lits de solide d’exclusion stérique présents dans la boucle fermée de séparation. Par exemple, un cycle de fonctionnement d’un train comprenant 12 lits fixes de solide d’exclusion stérique comporte 12 périodes de permutation.When the n fixed beds of steric exclusion solids operate in a closed loop, an operating cycle therefore advantageously includes as many permutation periods as there are beds of steric exclusion solids present in the closed separation loop. For example, an operating cycle of a train comprising 12 fixed beds of steric exclusion solids includes 12 permutation periods.

Ainsi, dans le mode de réalisation préféré dans lequel les n lits fixes de solide d’exclusion du train considéré fonctionnent en boucle fermée, la période de permutation est de préférence ajustée de sorte à définir un temps de cycle, qui correspond à la durée nécessaire pour que les points d’injection et de soutirage reviennent à leur position initiale, compris entre 1 minute et 600 minutes, de préférence entre 5 minutes et 200 minutes, de manière préférée entre 10 minutes et 90 minutes. Un tel temps de cycle participe à l’efficacité de la séparation par exclusion stérique des résines PVC et des impuretés présentes dans la solution polymère qui alimente l’étape b) d’extraction.Thus, in the preferred embodiment in which the n fixed beds of exclusion solids of the train considered operate in a closed loop, the permutation period is preferably adjusted so as to define a cycle time, which corresponds to the time required for the injection and withdrawal points to return to their initial position, between 1 minute and 600 minutes, preferably between 5 minutes and 200 minutes, preferably between 10 minutes and 90 minutes. Such a cycle time contributes to the efficiency of the separation by steric exclusion of the PVC resins and the impurities present in the polymer solution which feeds the extraction step b).

Dans le cas du mode de réalisation dans lequel les n lits fixes fonctionnent en circuit ouvert (c’est-à-dire que tout est soutiré avec l’extrait et le raffinat), le temps de cycle peut également être compris entre 1 minute et 600 minutes, de préférence entre 5 minutes et 200 minutes, de manière préférée entre 10 minutes et 90 minutes.In the case of the embodiment in which the n fixed beds operate in open circuit (i.e. everything is drawn off with the extract and the raffinate), the cycle time can also be between 1 minute and 600 minutes, preferably between 5 minutes and 200 minutes, more preferably between 10 minutes and 90 minutes.

Le déplacement des points d’injection F et S et de soutirage E et R peut se faire par la mise en place d’une série de vannes tout ou rien, contrôlées par une séquence automatique, ou encore d’une unique vanne rotative.The displacement of the injection points F and S and withdrawal points E and R can be done by installing a series of on-off valves, controlled by an automatic sequence, or by a single rotary valve.

En général, l’écoulement liquide dans les lits fixes est avantageusement du lit i vers le lit i+1, i étant un nombre entier compris entre 1 et n le nombre de lits fixes total, c’est-à-dire de l’amont vers l’aval, étant éventuellement appelé écoulement liquide descendant même si la présence de pompe(s) est nécessaire(s) (notamment entre le nième lit et premier lit dans le cas d’un fonctionnement en boucle fermée et où les n lits sont dans une colonne). Au moment de la permutation (ou déplacement des points d’injection et de soutirage), les points d’alimentation et de soutirage sont déplacés d’un lit, placé en aval du lit précédent, créant/simulant ainsi un débit liquide à contre-courant, éventuellement appelé ascendant. Un débit d’arrêt peut alors être défini lorsque les deux débits liquides à contre-courant sont égaux, c’est-à-dire lorsque le débit liquide descendant est égal au débit liquide ascendant. Ce débit d’arrêt peut être calculé en divisant le volume intergranulaire du solide d’exclusion stérique dans les lits par la période de permutation, le volume intergranulaire du solide d’exclusion stérique dans les lits étant fonction de la densité de remplissage des lits fixes de solide d’exclusion stérique et de la densité des particules de solide d’exclusion stérique. Plus particulièrement, le volume intergranulaire (V(intergranulaire)) du solide d’exclusion stérique peut se calculer par la formule suivante :In general, the liquid flow in the fixed beds is advantageously from bed i to bed i+1, i being an integer between 1 and n the total number of fixed beds, i.e. from upstream to downstream, possibly being called descending liquid flow even if the presence of pump(s) is necessary (in particular between the nth bed and first bed in the case of closed loop operation and where the n beds are in a column). At the time of the permutation (or displacement of the injection and withdrawal points), the feed and withdrawal points are moved by one bed, placed downstream of the previous bed, thus creating/simulating a countercurrent liquid flow, possibly called ascending. A stop flow can then be defined when the two countercurrent liquid flow rates are equal, i.e. when the descending liquid flow rate is equal to the ascending liquid flow rate. This stoppage rate can be calculated by dividing the intergranular volume of the size exclusion solid in the beds by the permutation period, the intergranular volume of the size exclusion solid in the beds being a function of the packing density of the fixed size exclusion solid beds and the density of the size exclusion solid particles. More specifically, the intergranular volume (V (intergranular) ) of the size exclusion solid can be calculated by the following formula:

V(intergranulaire)= V(lits)x(1 - d(remplissage)/ d(grain)) + Vmort V (intergranular) = V (beds) x (1 - d (filling) / d (grain) ) + V dead

avec :with :

V(intergranulaire): le volume intergranulaire du solide d’exclusion stérique dans les lits (en m3) ;V (intergranular) : the intergranular volume of the steric exclusion solid in the beds (in m 3 );

V(lits): le volume géométrique des lits (en m3) ;V (beds) : the geometric volume of the beds (in m3 );

d(remplissage): la densité de remplissage du solide d’exclusion stérique dans les lits (en kg/m3), correspondant à la densité de remplissage réelle du solide d’exclusion stérique, c’est-à-dire à la masse dudit solide par unité de volume du lit. En première approche, elle peut être assimilée à la densité de remplissage tassée qui consiste en la masse de solide qu’occupe un volume donné après tassement par vibration dudit solide, selon un principe dérivé des normes D4164 et D4180 appliquées au cas des catalyseurs ;d (filling) : the packing density of the steric exclusion solid in the beds (in kg/m 3 ), corresponding to the actual packing density of the steric exclusion solid, i.e. the mass of said solid per unit volume of the bed. As a first approximation, it can be assimilated to the packed packing density which consists of the mass of solid that a given volume occupies after packing by vibration of said solid, according to a principle derived from standards D4164 and D4180 applied to the case of catalysts;

d(grain): la densité de grain du solide d’exclusion stérique, mesurée typiquement par porosimétrie au mercure (en kg/m3) ;d (grain) : the grain density of the steric exclusion solid, typically measured by mercury porosimetry (in kg/m 3 );

Vmort: le volume (en m3) des équipements sans solide d’exclusion stérique mais parcouru par le fluide concerné, en particulier la solution polymère (par exemple le volume des lignes en amont, en aval, etc.).V dead : the volume (in m3 ) of equipment without steric exclusion solid but traversed by the fluid concerned, in particular the polymer solution (for example the volume of the lines upstream, downstream, etc.).

Le débit d’arrêt, qui est un débit volumique, permet de calculer des paramètres adimensionnels notamment relatifs aux zones II et IV, en particulier le ratio entre le débit volumique dans la zone II et le débit d’arrêt, et le ratio entre le débit volumique dans la zone IV et le débit d’arrêt. De manière préférée, le ratio du débit volumique de la zone IV divisé par le débit d’arrêt est inférieur ou égal à 2, préférentiellement compris entre 0,5 et 1,5 et de manière encore plus préférée entre 0,8 et 1,0 ; de préférence le ratio du débit volumique de la zone II divisé par le débit d’arrêt est compris entre 0,5 et 3,0, préférentiellement entre 0,9 et 1,5 et de manière préférée entre 1,0 et 1,25. Ainsi, le débit d’arrêt permet d’aider aux réglages de l’étape b) d’extraction et donc à l’efficacité de la séparation.The stop flow rate, which is a volume flow rate, makes it possible to calculate dimensionless parameters, in particular relating to zones II and IV, in particular the ratio between the volume flow rate in zone II and the stop flow rate, and the ratio between the volume flow rate in zone IV and the stop flow rate. Preferably, the ratio of the volume flow rate of zone IV divided by the stop flow rate is less than or equal to 2, preferably between 0.5 and 1.5 and even more preferably between 0.8 and 1.0; preferably the ratio of the volume flow rate of zone II divided by the stop flow rate is between 0.5 and 3.0, preferably between 0.9 and 1.5 and even more preferably between 1.0 and 1.25. Thus, the stop flow rate makes it possible to assist in the adjustments of the extraction step b) and therefore in the efficiency of the separation.

Par ailleurs, très avantageusement, la vitesse superficielle dans les lits fixes d’une zone de fonctionnement, qui correspond au débit volumique dans la zone considérée divisé par la section de ladite zone (i.e. de la colonne dans laquelle se trouve les lits de ladite zone considérée) peut être ajustée de sorte que cette vitesse superficielle soit comprise entre 0,01 et 10,0 cm/s et préférentiellement entre 0,05 et 2,5 cm/s. L’ajustement de la vitesse superficielle dans les lits fixes permet avantageusement de contrôler notamment l’attrition des particules de solide d’exclusion stérique et donc ainsi d’ajuster le fonctionnement du train de lits fixes de l’étape d’extraction de manière à éviter de fortes pertes de charge (en particulier rencontrées à vitesse élevée) et/ou des problèmes de dispersion (en particulier rencontrés à vitesse faible).Furthermore, very advantageously, the superficial velocity in the fixed beds of an operating zone, which corresponds to the volume flow rate in the zone considered divided by the section of said zone (i.e. of the column in which the beds of said zone considered are located) can be adjusted so that this superficial velocity is between 0.01 and 10.0 cm/s and preferably between 0.05 and 2.5 cm/s. Adjusting the superficial velocity in the fixed beds advantageously makes it possible to control in particular the attrition of the particles of steric exclusion solid and thus to adjust the operation of the train of fixed beds of the extraction step so as to avoid high pressure losses (in particular encountered at high speed) and/or dispersion problems (in particular encountered at low speed).

De préférence, l’étape d’extraction par exclusion stérique de l’étape b) est opérée à une température comprise entre la température ambiante et 200°C, de préférence entre 20°C et 200°C, de préférence comprise entre 40°C et 180°C, de façon plus préférée comprise entre 60°C et 150°C, et avantageusement à une pression comprise entre la pression atmosphérique et 11,0 MPa absolu, de préférence entre 0,1 MPa et 11,0 MPa absolu, de préférence entre 0,1 MPa et 5,0 MPa absolu, de façon plus préférée entre 0,1 MPa et 2,0 MPa absolu. Dans ces conditions opératoires, les résines de PVC restent dissoutes dans le solvant de dissolution et éventuellement dans l’éluant, ces derniers (i.e. le solvant de dissolution et l’éluant) étant quant à eux au moins en partie sous forme liquide. De manière préférée, les conditions de température et pression de l’étape b) sont les mêmes que celles de l’étape a) de dissolution.Preferably, the steric exclusion extraction step of step b) is carried out at a temperature between room temperature and 200°C, preferably between 20°C and 200°C, preferably between 40°C and 180°C, more preferably between 60°C and 150°C, and advantageously at a pressure between atmospheric pressure and 11.0 MPa absolute, preferably between 0.1 MPa and 11.0 MPa absolute, preferably between 0.1 MPa and 5.0 MPa absolute, more preferably between 0.1 MPa and 2.0 MPa absolute. Under these operating conditions, the PVC resins remain dissolved in the dissolution solvent and optionally in the eluent, the latter (i.e. the dissolution solvent and the eluent) being at least partly in liquid form. Preferably, the temperature and pressure conditions of step b) are the same as those of dissolution step a).

L’étape b) d’extraction par exclusion stérique permet ainsi de récupérer au moins un extrait qui comprend au moins en partie, de préférence en totalité, les impuretés présentes dans la solution polymère qui alimente ladite étape b), et au moins un raffinat qui comprend une solution polymère débarrassée au moins en partie, de préférence en totalité, d’impuretés. Ledit raffinat récupéré à l’issue de l’étape d’extraction par exclusion stérique constitue au moins en partie, de préférence en totalité, la solution polymère purifiée. Cette solution polymère purifiée est ensuite de préférence envoyée, au moins en partie, de préférence en totalité, vers l’étape c) de séparation polymère-solvant. Cependant, si nécessaire, elle peut être envoyée vers d’autres étapes éventuelles de purification, de manière à optimiser si besoin la purification des résines PVC visées. Cette étape d’extraction par exclusion stérique permet ainsi de séparer efficacement et en continu les impuretés en particulier solubles, de la solution polymère, brute ou clarifiée, comprenant la ou les résine(s) PVC dissoutes dans le solvant de dissolution.Step b) of extraction by steric exclusion thus makes it possible to recover at least one extract which comprises at least in part, preferably in full, the impurities present in the polymer solution which feeds said step b), and at least one raffinate which comprises a polymer solution freed at least in part, preferably in full, of impurities. Said raffinate recovered at the end of the step of extraction by steric exclusion constitutes at least in part, preferably in full, the purified polymer solution. This purified polymer solution is then preferably sent, at least in part, preferably in full, to step c) of polymer-solvent separation. However, if necessary, it can be sent to other possible purification steps, so as to optimize if necessary the purification of the targeted PVC resins. This steric exclusion extraction step thus makes it possible to efficiently and continuously separate impurities, particularly soluble ones, from the polymer solution, raw or clarified, comprising the PVC resin(s) dissolved in the dissolution solvent.

L’extraction par exclusion stérique en particulier dans le cas d’une boucle fermée des lits fixes, permet de séparer efficacement les impuretés des polymères PVC, selon un mode continu, ce qui permet de limiter la main d’œuvre nécessaire pour opérer ladite étape tout en facilitant son opérabilité. Elle permet également une productivité élevée, notamment par rapport à des opérations de chromatographie à exclusion stérique en mode discontinu (ou batch), tout en proposant une consommation relativement faible d’éluant.Size exclusion extraction, particularly in the case of a closed loop of fixed beds, makes it possible to effectively separate impurities from PVC polymers, in a continuous mode, which makes it possible to limit the labor required to carry out said step while facilitating its operability. It also allows high productivity, particularly compared to batch size exclusion chromatography operations, while offering relatively low eluent consumption.

Etape c) de séparation polymère-solvantStep c) polymer-solvent separation

Selon l’invention, le procédé comprend une étape c) de séparation polymère-solvant, pour obtenir au moins un flux d’au moins un polymère PVC purifié et au moins une fraction d’au moins un solvant comprenant le solvant de dissolution.According to the invention, the method comprises a step c) of polymer-solvent separation, to obtain at least one flow of at least one purified PVC polymer and at least one fraction of at least one solvent comprising the dissolution solvent.

L’étape c) de séparation polymère-solvant met avantageusement en œuvre au moins une section de récupération de solvant et de préférence entre une et cinq section(s) de récupération de solvant.Step c) of polymer-solvent separation advantageously uses at least one solvent recovery section and preferably between one and five solvent recovery section(s).

Avantageusement, l’étape c) est alimentée par la solution polymère purifiée obtenue à l’issue de l’étape b) ou éventuellement une solution polymère purifiée finale issue d’une étape de purification supplémentaire située en aval de l’étape b) d’extraction par exclusion stérique.Advantageously, step c) is fed with the purified polymer solution obtained at the end of step b) or possibly a final purified polymer solution resulting from an additional purification step located downstream of step b) of extraction by steric exclusion.

L’étape c) de séparation polymère-solvant vise ainsi d’abord à séparer au moins en partie, de préférence majoritairement, le solvant de dissolution et éventuellement l’éluant du(ou des) polymère(s) PVC, contenus dans la solution polymère qui alimente l’étape c), plus particulièrement la solution polymère purifiée ou éventuellement une solution polymère purifiée finale issue d’une étape de purification supplémentaire, de manière à récupérer au moins un polymère PVC, débarrassé au moins en partie, de préférence majoritairement et préférentiellement en totalité, du solvant de dissolution, et éventuellement de l’éluant, encore présents dans la solution polymère qui alimente l’étape c). Par majoritairement, il faut comprendre l’élimination d’au moins 50% poids, préférentiellement au moins de 70% poids, de manière préférée au moins 90% poids, de manière plus préférée au moins 95% poids, très préférentiellement au moins 99% poids, voire au moins 99,9% poids, du(des) solvant(s) (i.e. du solvant de dissolution et éventuellement de l’éluant) contenu(s) dans la solution polymère purifiée, par rapport au poids du(ou des) solvant(s) contenu(s) dans la solution polymère purifiée qui alimente l’étape c), en particulier du solvant de dissolution et éventuellement l’éluant contenu(s) dans ladite solution polymère purifiée. Toute méthode de séparation solvant(s)/polymère(s) connue de l’homme du métier peut être mise en œuvre, notamment toutes les méthodes permettant un changement de phase du(des) polymère(s) et/ou solvant(s). Le(les) solvant(s) peu(ven)t être séparé(s), par exemple, par précipitation ou cristallisation des polymères, évaporation des solvants, dévolatilisation par flash, atomisation (gicleur haute pression, atomiseur rotatif, buse bi-fluides, atomiseur ultra-sons), stripage, démixtion, extrusion, différence de densité et notamment décantation ou centrifugation, etc.The polymer-solvent separation step c) thus aims firstly to separate at least in part, preferably mainly, the dissolution solvent and possibly the eluent from the PVC polymer(s), contained in the polymer solution which feeds step c), more particularly the purified polymer solution or possibly a final purified polymer solution resulting from an additional purification step, so as to recover at least one PVC polymer, freed at least in part, preferably mainly and preferentially in full, of the dissolution solvent, and possibly of the eluent, still present in the polymer solution which feeds step c). By predominantly, it is necessary to understand the elimination of at least 50% by weight, preferably at least 70% by weight, preferably at least 90% by weight, more preferably at least 95% by weight, very preferably at least 99% by weight, or even at least 99.9% by weight, of the solvent(s) (i.e. the dissolution solvent and optionally the eluent) contained in the purified polymer solution, relative to the weight of the solvent(s) contained in the purified polymer solution which feeds step c), in particular the dissolution solvent and optionally the eluent contained in said purified polymer solution. Any solvent/polymer separation method known to those skilled in the art can be implemented, in particular all methods allowing a phase change of the polymer(s) and/or solvent(s). The solvent(s) can be separated, for example, by precipitation or crystallization of polymers, evaporation of solvents, flash devolatilization, atomization (high pressure nozzle, rotary atomizer, bi-fluid nozzle, ultrasonic atomizer), stripping, demixing, extrusion, density difference and in particular decantation or centrifugation, etc.

Le flux d’au moins un polymère PVC purifié ainsi obtenu peut correspondre à une solution polymère concentrée ou à au moins une résine PVC purifiée sous forme solide. De préférence l’étape c) de séparation polymère-solvant comprend, en outre, une section de conditionnement pour conditionner au moins une résine PVC purifiée sous forme solide et plus particulièrement sous forme de poudre, billes ou de granulés.The flow of at least one purified PVC polymer thus obtained may correspond to a concentrated polymer solution or to at least one purified PVC resin in solid form. Preferably, step c) of polymer-solvent separation further comprises a conditioning section for conditioning at least one purified PVC resin in solid form and more particularly in the form of powder, beads or granules.

L’étape c) de séparation polymère-solvant vise également à récupérer au moins en partie, de préférence majoritairement et préférentiellement en totalité, le(les) solvant(s) contenu(s) dans la solution polymère purifiée qui alimente l’étape c). L’étape c) de séparation polymère-solvant vise aussi éventuellement à purifier et recycler la fraction solvant récupérée, notamment en amont de l’étape a) de dissolution. Par majoritairement, il faut comprendre au moins 50% poids, préférentiellement au moins de 70% poids, de manière plus préférée au moins 90% poids et de manière encore plus préférée au moins 95% poids par rapport au poids du(ou des) solvant(s) contenu(s) dans la solution polymère purifiée qui alimente l’étape c).The polymer-solvent separation step c) also aims to recover at least in part, preferably mainly and preferentially in full, the solvent(s) contained in the purified polymer solution that feeds step c). The polymer-solvent separation step c) also optionally aims to purify and recycle the recovered solvent fraction, in particular upstream of the dissolution step a). By mainly, it is necessary to understand at least 50% by weight, preferably at least 70% by weight, more preferably at least 90% by weight and even more preferably at least 95% by weight relative to the weight of the solvent(s) contained in the purified polymer solution that feeds step c).

Avantageusement, l’étape c) de séparation polymère-solvant met en œuvre au moins une section de récupération de solvant, cette dernière comprenant de préférence des équipements opérés à différentes températures et différentes pressions, en vue d’obtenir au moins une fraction solvant et une fraction polymérique purifiée.Advantageously, step c) of polymer-solvent separation uses at least one solvent recovery section, the latter preferably comprising equipment operated at different temperatures and different pressures, in order to obtain at least one solvent fraction and one purified polymer fraction.

Ainsi, le procédé selon l’invention permet de récupérer efficacement et en continu les polymères PVC d’une charge plastique, avec une productivité élevée et un nombre limité d’opérations. Très avantageusement, le procédé selon l’invention permet d’obtenir un flux de polymère PVC présentant une pureté élevée, de préférence supérieure ou égale à 90%, de préférence supérieure ou égale à 95%, préférentiellement supérieure ou égale à 99%, et de façon encore plus préférée strictement supérieure à 99,9% (en poids de polymère PVC par rapport au poids total du flux purifié récupéré), à partir de tout type de charge plastique à base de PVC. Un autre avantage du procédé selon l’invention réside aussi dans le fait qu’une séparation efficace des impuretés, notamment des additifs, présentes dans la charge plastique, est possible, tout en permettant une consommation de solvants, en particulier de solvant de dissolution et d’éluant, raisonnables et une consommation énergétique plus faible que celle nécessaire pour des séparations plus classiques, dites thermiques, par exemple la cristallisation. Le procédé selon l’invention permet ainsi d’obtenir un flux de polymère PVC purifié, moins coloré que la charge plastique à traiter, voire incolore, et très avantageusement désodorisé. Plus particulièrement, le procédé selon l’invention permet d’obtenir un flux de polymère PVC purifié débarrassé d’au moins une partie, de préférence de la totalité, des impuretés, comme les additifs, présentes dans la charge plastique, et débarrassé, au moins en partie voire en totalité, de solvant, notamment du solvant de dissolution et de l’éluant.Thus, the method according to the invention makes it possible to efficiently and continuously recover PVC polymers from a plastic feedstock, with high productivity and a limited number of operations. Very advantageously, the method according to the invention makes it possible to obtain a PVC polymer stream having a high purity, preferably greater than or equal to 90%, preferably greater than or equal to 95%, preferentially greater than or equal to 99%, and even more preferably strictly greater than 99.9% (by weight of PVC polymer relative to the total weight of the purified stream recovered), from any type of PVC-based plastic feedstock. Another advantage of the method according to the invention also lies in the fact that an efficient separation of impurities, in particular additives, present in the plastic feedstock, is possible, while allowing a reasonable consumption of solvents, in particular of dissolution solvent and eluent, and a lower energy consumption than that required for more conventional separations, known as thermal separations, for example crystallization. The method according to the invention thus makes it possible to obtain a flow of purified PVC polymer, less colored than the plastic load to be treated, or even colorless, and very advantageously deodorized. More particularly, the method according to the invention makes it possible to obtain a flow of purified PVC polymer freed from at least part, preferably all, of the impurities, such as additives, present in the plastic load, and freed, at least in part or even in total, of solvent, in particular the dissolution solvent and the eluent.

Ainsi, le procédé selon l’invention permet avantageusement d’obtenir un flux de polymère PVC purifié comprenant une teneur en solvant, en particulier de solvant de dissolution ou d’éluant, inférieure ou égale à 10% poids, de préférence inférieure ou égale à 5% poids, préférentiellement inférieure ou égale à 1,0% poids et de façon encore plus préférée inférieure ou égale à 0,1% poids, et très avantageusement une teneur en impuretés inférieure ou égale à 10% poids, de préférence inférieure ou égale à 5% poids et préférentiellement inférieure ou égale à 1,0% poids, de façon encore plus préférée inférieure ou égale à 0,5% poids, voire inférieure ou égale à 0,1% poids, les pourcentages étant donnés par rapport au poids total du flux de polymère PVC purifié. En particulier, le flux de polymère PVC purifié obtenu présente très avantageusement des teneurs :Thus, the method according to the invention advantageously makes it possible to obtain a purified PVC polymer stream comprising a solvent content, in particular dissolution solvent or eluent, of less than or equal to 10% by weight, preferably less than or equal to 5% by weight, preferentially less than or equal to 1.0% by weight and even more preferably less than or equal to 0.1% by weight, and very advantageously an impurity content of less than or equal to 10% by weight, preferably less than or equal to 5% by weight and preferentially less than or equal to 1.0% by weight, even more preferably less than or equal to 0.5% by weight, or even less than or equal to 0.1% by weight, the percentages being given relative to the total weight of the purified PVC polymer stream. In particular, the purified PVC polymer stream obtained very advantageously has contents:

- inférieures à 0,1% poids de phtalates soumis à autorisation par la réglementation REACH en Europe (annexe XIV du règlement (CE) N°1907/2006 du parlement européen et du conseil du 18 décembre 2006), en particulier strictement inférieures à 0,1% poids de phtalates choisis dans la liste constituée par les phtalates suivants : phtalate de dibutyle (DBP), phtalate de dioctyle ou de diéthylhexyl (DOP ou DEHP), phtalate de benzyle et butyle (BBP), phtalate de dibutyle (DBP), phtalate de diisobutyle (DIBP), phtalate de dipentyle (DPP), phtalate de diisopentyle, phtalate de n-pentyle et isopentyle, phtalate de dihexyle, phtalate de bis(2-méthoxyéthyle), seuls ou en mélange,- less than 0.1% by weight of phthalates subject to authorisation by the REACH regulation in Europe (Annex XIV of Regulation (EC) No 1907/2006 of the European Parliament and of the Council of 18 December 2006), in particular strictly less than 0.1% by weight of phthalates chosen from the list consisting of the following phthalates: dibutyl phthalate (DBP), dioctyl or diethylhexyl phthalate (DOP or DEHP), benzyl and butyl phthalate (BBP), dibutyl phthalate (DBP), diisobutyl phthalate (DIBP), dipentyl phthalate (DPP), diisopentyl phthalate, n-pentyl and isopentyl phthalate, dihexyl phthalate, bis(2-methoxyethyl) phthalate, alone or in a mixture,

- inférieures à 0,1% poids de l’élément plomb, notamment dudit plomb contenu dans les additifs de type stabilisants métalliques évalués dans le cadre de la réglementation REACH et soumis à des restrictions (Annexe XV) détaillées et adoptées entre décembre 2017 et mars 2018 par les comités d'évaluation des risques (RAC ou Risk Assessment Comity) et d'analyse socio-économique (SEAC ou Socio-Economic Analysis Comity) de l'ECHA,- less than 0.1% by weight of the lead element, in particular said lead contained in additives of the metallic stabilizer type assessed under the REACH regulation and subject to restrictions (Annex XV) detailed and adopted between December 2017 and March 2018 by the Risk Assessment Committee (RAC) and Socio-Economic Analysis Committee (SEAC) of ECHA,

- inférieures à 0,1% poids, et de préférence inférieures à 0,01% poids, de l’élément cadmium, notamment dudit cadmium contenu dans les additifs de type stabilisants métalliques interdits par la réglementation REACH selon l’amendement de l’Annexe XVII (Règlement 494/2011 du 20 mai 2011).- less than 0.1% by weight, and preferably less than 0.01% by weight, of the element cadmium, in particular said cadmium contained in additives of the metallic stabilizer type prohibited by the REACH regulation according to the amendment of Annex XVII (Regulation 494/2011 of May 20, 2011).

Dispositif d’extraction par exclusion stériqueSize exclusion extraction device

La présente invention concerne également un dispositif d’extraction par exclusion stérique adapter pour séparer les polymères PVC des impuretés, compris dans une solution polymère. Ledit dispositif comprend :The present invention also relates to a size exclusion extraction device suitable for separating PVC polymers from impurities, included in a polymer solution. Said device comprises:

- n lits fixes d’un solide d’exclusion stérique, n étant un nombre entier supérieur ou égal à 4, de préférence compris entre 4 et 30, préférentiellement entre 8 et 24, très préférentiellement entre 8 et 21 et de manière préférée entre 12 et 15, ledit solide d’exclusion stérique ayant un diamètre moyen de pores en volume compris de préférence entre 1 nm et 500 nm, de préférence entre 2 nm et 100 nm, préférentiellement entre 2 nm et 50 nm, préférentiellement entre 3 nm et 30 nm et de manière préférée étant un gel de silice, une silice greffée, un tamis moléculaire au charbon (ou selon la terminologie anglosaxonne Carbon Molecular Sieve), ou leurs mélanges,- n fixed beds of a steric exclusion solid, n being an integer greater than or equal to 4, preferably between 4 and 30, preferentially between 8 and 24, very preferentially between 8 and 21 and more preferably between 12 and 15, said steric exclusion solid having a volume average pore diameter preferably between 1 nm and 500 nm, preferably between 2 nm and 100 nm, preferentially between 2 nm and 50 nm, preferentially between 3 nm and 30 nm and more preferably being a silica gel, a grafted silica, a carbon molecular sieve, or mixtures thereof,

les n lits fixes du solide d’exclusion stérique étant répartis dans une ou plusieurs colonne(s), de préférence dans M colonne(s), M étant un nombre entier compris entre 1 et le nombre total n de lits fixes du solide d’exclusion, les n lits étant connectés en série et de préférence en boucle fermée,the n fixed beds of the steric exclusion solid being distributed in one or more column(s), preferably in M column(s), M being an integer between 1 and the total number n of fixed beds of the exclusion solid, the n beds being connected in series and preferably in a closed loop,

- N systèmes d’injection, de préférence distincts entre eux, pour la solution polymère, N systèmes d’injection, de préférence distincts entre eux, pour un éluant, N systèmes de soutirage, de préférence distincts entre eux pour un extrait et N systèmes de soutirage, de préférence distincts entre eux, pour un raffinat, N étant un nombre entier de préférence égal à n, lesdits systèmes d’injection et de soutirage étant situés entre deux lits consécutifs ou éventuellement en amont du premier lit,- N injection systems, preferably distinct from each other, for the polymer solution, N injection systems, preferably distinct from each other, for an eluent, N withdrawal systems, preferably distinct from each other for an extract and N withdrawal systems, preferably distinct from each other, for a raffinate, N being an integer preferably equal to n, said injection and withdrawal systems being located between two consecutive beds or possibly upstream of the first bed,

les systèmes d’injection de la solution polymère et de l’éluant et/ou les systèmes de soutirage de l’extrait et du raffinat situés à une même position, c’est-à-dire entre les deux mêmes lits consécutifs ou éventuellement en amont du premier lit, étant distincts ou identiques (par identique, il faut comprendre qu’un système de vannes peut permettre soit l’introduction de la solution polymère ou celle de l’éluant, soit le soutirage de l’un ou l’autre flux, i.e. de l’extrait ou du raffinat),the systems for injecting the polymer solution and the eluent and/or the systems for withdrawing the extract and the raffinate located at the same position, i.e. between the same two consecutive beds or possibly upstream of the first bed, being distinct or identical (by identical, it should be understood that a valve system can allow either the introduction of the polymer solution or that of the eluent, or the withdrawal of one or the other flow, i.e. the extract or the raffinate),

- chaque système d’injection et de soutirage comprenant au moins une vanne adaptée pour laisser passer ou non un flux de solution polymère et/ou d’éluant et/ou d’extrait et/ou de raffinat, de préférence i) une série de vannes tout ou rien qui sont contrôlées par une séquence automatique, ou ii) une unique vanne rotative, de sorte :- each injection and withdrawal system comprising at least one valve adapted to allow or not allow a flow of polymer solution and/or eluent and/or extract and/or raffinate to pass, preferably i) a series of on-off valves which are controlled by an automatic sequence, or ii) a single rotary valve, so that:

- à définir, à un instant t, un point d’injection de la solution polymère, un point d’injection de l’éluant, un point de soutirage de l’extrait et un point de soutirage du raffinat, lesdits points d’injection et de soutirage étant distincts les uns des autres et déterminant au moins trois, de préférence quatre, zones principales de fonctionnement successives des n lits fixes :- to define, at a time t, a polymer solution injection point, an eluent injection point, an extract withdrawal point and a raffinate withdrawal point, said injection and withdrawal points being distinct from each other and determining at least three, preferably four, successive main operating zones of the n fixed beds:

- une zone I d’élution des impuretés, comprise entre un point d’injection de l’éluant et un point de soutirage de l’extrait ;- a zone I for elution of impurities, between an injection point of the eluent and a point of withdrawal of the extract;

- une zone II d’élution d’au moins un polymère PVC, comprise entre le point de soutirage de l’extrait et un point d’injection de la solution polymère ;- a zone II for elution of at least one PVC polymer, between the point of withdrawal of the extract and a point of injection of the polymer solution;

- une zone III de rétention des impuretés, comprise entre le point d’injection de la solution polymère et un point de soutirage du raffinat ; et- a zone III for retaining impurities, between the injection point of the polymer solution and a raffinate withdrawal point; and

- éventuellement une zone IV comprise entre le point de soutirage du raffinat et le point d’injection de l’éluant ;- possibly a zone IV between the raffinate withdrawal point and the eluent injection point;

- et à permettre, au cours du temps, un décalage des points d’injection et de soutirage, de manière synchrone ou non synchrone, selon une fréquence déterminée par une période de permutation prédéterminée, d'un lit fixe de solide d’exclusion stérique par période de permutation.- and to allow, over time, a shift of the injection and withdrawal points, synchronously or non-synchronously, according to a frequency determined by a predetermined permutation period, of a fixed bed of steric exclusion solid per permutation period.

Dispositif de traitement d’une charge plastiqueDevice for processing a plastic load

Un tel dispositif d’extraction par exclusion stérique peut être intégré dans un dispositif plus global de traitement d’une charge plastique pour obtenir un flux de polymère PVC purifié, qui comprend :Such a size exclusion extraction device can be integrated into a more global device for treating a plastic load to obtain a purified PVC polymer flow, which includes:

- des moyens pour mettre en contact la charge plastique et un solvant de dissolution de manière à dissoudre au moins en partie ladite charge plastique dans ledit solvant de dissolution et à obtenir une solution polymère brute ;- means for bringing the plastic filler and a dissolving solvent into contact so as to at least partially dissolve said plastic filler in said dissolving solvent and to obtain a raw polymer solution;

- éventuellement des moyens de séparation solide-liquide adaptés pour séparer des insolubles en suspension dans la solution polymère brute ;- possibly solid-liquid separation means suitable for separating insolubles suspended in the raw polymer solution;

- au moins un dispositif d’extraction par exclusion stérique selon l’invention et comme décrit plus haut, avantageusement connecté auxdits moyens pour mettre en contact et dissoudre ou éventuellement à au moins l’un desdits moyens de séparation solide-liquide ;- at least one steric exclusion extraction device according to the invention and as described above, advantageously connected to said means for contacting and dissolving or possibly to at least one of said solid-liquid separation means;

- des moyens de séparation du solvant de dissolution et éventuellement de l’éluant d’un flux de polymère PVC purifié, avantageusement connectés audit au moins un dispositif d’extraction par exclusion stérique.- means for separating the dissolution solvent and possibly the eluent from a flow of purified PVC polymer, advantageously connected to said at least one steric exclusion extraction device.

Ledit dispositif de traitement d’une charge de PVC pour obtenir un flux de polymère PVC purifié comprend également avantageusement des moyens de transport entre lesdits moyens et dispositifs.Said device for treating a PVC load to obtain a flow of purified PVC polymer also advantageously comprises means of transport between said means and devices.

Un tel dispositif permet très avantageusement de récupérer les polymères PVC avec une pureté élevée à partir d’une charge plastique à base de PVC pouvant comprendre une multitude d’impuretés.Such a device very advantageously makes it possible to recover PVC polymers with high purity from a PVC-based plastic load which may include a multitude of impurities.

L‘exemple qui suit et les figures illustrent l'invention, en particulier des modes de réalisation particuliers de l’invention, sans en limiter la portée.The following example and the figures illustrate the invention, in particular particular embodiments of the invention, without limiting its scope.

EXEMPLESEXAMPLES Exemple 1Example 1

Cet exemple est le résultat de simulations numériques effectuées sur la base d’expérimentations réalisées au laboratoire.This example is the result of numerical simulations carried out on the basis of experiments carried out in the laboratory.

La charge à traiter est composée d’une résine Poly(Chlorure de Vinyle) ou PVC (55% poids) de masse molaire MW=120 000 g/mol, et d’un additif di-décyl phtalate (DiDP) (45% poids), les pourcentages étant donnés en poids par rapport au poids total de la charge.The charge to be treated is composed of a Poly(Vinyl Chloride) or PVC resin (55% by weight) with a molar mass MW=120,000 g/mol, and a di-decyl phthalate (DiDP) additive (45% by weight), the percentages being given by weight relative to the total weight of the charge.

La charge est d’abord dissoute dans de la diéthylcétone (DEK) à 100°C, à pression atmosphérique, pour former une solution polymère brute homogène comprenant 80% poids de DEK et 20% poids de charge (polymère et additif).The filler is first dissolved in diethyl ketone (DEK) at 100°C, at atmospheric pressure, to form a homogeneous raw polymer solution comprising 80% by weight of DEK and 20% by weight of filler (polymer and additive).

La solution polymère brute obtenue est introduite dans un lit mobile simulé, comprenant 15 lits fixes d’un solide constitué de gel de silice. Lesdits lits fixes sont répartis suivant une configuration 6/3/4/2 (cf. ). L’éluant est la diéthylcétone (DEK).The obtained raw polymer solution is introduced into a simulated moving bed, comprising 15 fixed beds of a solid consisting of silica gel. Said fixed beds are distributed according to a 6/3/4/2 configuration (cf. ). The eluent is diethyl ketone (DEK).

Le gel de silice présente les propriétés suivantes :Silica gel has the following properties:

- diamètre de bille = 500 µm ;- ball diameter = 500 µm;

- diamètre de pore = 6 – 10 nm ;- pore diameter = 6 – 10 nm;

- volume poreux = 0,50 ml/g de solide ;- pore volume = 0.50 ml/g of solid;

- densité de remplissage = 530 kg de solide /m3lit.- filling density = 530 kg of solid /m 3 lit.

Chaque lit est modélisé par un modèle de lit fixe piston 1D avec dispersion axiale et un modèle de Fick pour le transfert intragranulaire. Le rayon de giration du PVC étant estimé à 39 nm, le polymère est considéré comme étant uniquement présent en phase extragranulaire. Les additifs et le solvant ont un rayon de giration inférieur à 1 nm et peuvent donc diffuser dans la porosité intragranulaire. Le milieu dans les lits est considéré isotherme (100 °C) et la masse volumique de la solution polymère est considérée constante (800 kg/m3).Each bed is modeled by a 1D fixed piston bed model with axial dispersion and a Fick model for intragranular transfer. Since the radius of gyration of PVC is estimated at 39 nm, the polymer is considered to be present only in the extragranular phase. The additives and the solvent have a radius of gyration less than 1 nm and can therefore diffuse into the intragranular porosity. The medium in the beds is considered isothermal (100 °C) and the density of the polymer solution is considered constant (800 kg/m 3 ).

L’extraction est ajustée avec les réglages suivants :The extraction is adjusted with the following settings:

- temps de cycle = 15 min, soit une période de permutation de 60 secondes ;- cycle time = 15 min, i.e. a permutation period of 60 seconds;

- débit volumique d’éluant par rapport au débit volumique de solution polymère S/F = 1,32 ;- volume flow rate of eluent relative to volume flow rate of polymer solution S/F = 1.32;

- débit Zone IV / débit d’arrêt = 0,97 ;- Zone IV flow rate / stop flow rate = 0.97;

- débit Zone II / débit d’arrêt = 1,05 ;- Zone II flow rate / stop flow rate = 1.05;

- vitesse superficielle maximale = 1,43 cm/s.- maximum surface velocity = 1.43 cm/s.

Les profils de concentration obtenus pour le PVC et l’additif, par simulation, est illustré sur la qui montre le profil de concentration du PVC (en trait plein) et celui du DiDP (en pointillé). Par convention, l’injection de l’éluant est réalisée juste en amont du lit 1. Les concentrations tout au long du lit sont données en pourcentages poids du composé suivi, c’est-à-dire du PVC ou de l’additif, par rapport au poids de DEK.The concentration profiles obtained for PVC and the additive, by simulation, are illustrated in the which shows the concentration profile of PVC (solid line) and that of DiDP (dotted line). By convention, the injection of the eluent is carried out just upstream of bed 1. The concentrations throughout the bed are given as weight percentages of the compound monitored, i.e. PVC or additive, relative to the weight of DEK.

D’après la , il apparaît que le PVC, qui n’explore pas la porosité intragranulaire, est entrainé vers le raffinat et soutiré entre les lits 13 et 14. L’additif DiDP étant plus petit, il diffuse dans la porosité intragranulaire et est entrainé vers l’extrait avec un soutirage entre les lits 6 et 7.According to the , it appears that the PVC, which does not explore the intragranular porosity, is carried towards the raffinate and drawn off between beds 13 and 14. The DiDP additive being smaller, it diffuses into the intragranular porosity and is carried towards the extract with a draw off between beds 6 and 7.

L’extraction réalisée en lit mobile simulé permet d’obtenir les performances suivantes :The extraction carried out in a simulated moving bed allows the following performances to be obtained:

- pureté du PVC séparé = 99,93% poids (qui correspond au poids, ou débit pondéral, de PVC dans le raffinat par rapport au poids total, ou débit pondéral total, de l’ensemble PVC et additif dans le raffinat, hors solvant DEK) ;- purity of the separated PVC = 99.93% by weight (which corresponds to the weight, or weight flow, of PVC in the raffinate relative to the total weight, or total weight flow, of the PVC and additive assembly in the raffinate, excluding DEK solvent);

- rendement du PVC séparé = 99,95% (qui correspond au débit pondéral de PVC soutiré au raffinat divisé par le débit pondéral de PVC soutiré dans l’ensemble extrait + raffinat) ;- yield of separated PVC = 99.95% (which corresponds to the weight flow of PVC extracted from the raffinate divided by the weight flow of PVC extracted from the extract + raffinate);

- productivité = 149 kg de PVC soutiré dans le raffinat/h/m3de lit.- productivity = 149 kg of PVC extracted in the raffinate/h/m 3 of bed.

Le raffinat en sortie du lit mobil simulé d’extraction par exclusion stérique peut alors être récupéré et envoyé dans une section de séparation polymère-solvant, en particulier une section d’évaporation du solvant DEK.The raffinate leaving the simulated moving bed of steric exclusion extraction can then be recovered and sent to a polymer-solvent separation section, in particular a DEK solvent evaporation section.

Claims (15)

Procédé de récupération d’un flux d’au moins un polymère PVC purifié à partir d’une charge plastique, comprenant :
a) une étape de dissolution comprenant la mise en contact de la charge plastique avec un solvant de dissolution, pour obtenir au moins une solution polymère brute ;
b’) optionnellement une étape de séparation des insolubles de la solution polymère brute obtenue à l’issue de l’étape a), pour obtenir au moins une solution polymère clarifiée ;
b) une étape d’extraction par exclusion stérique de la solution polymère brute obtenue à l’issue de l’étape a) ou éventuellement de la solution polymère clarifiée obtenue à l’issue de l’étape b’), pour obtenir une solution polymère purifiée,
ladite étape d’extraction par exclusion stérique mettant en œuvre au moins un train de n lits fixes d’un solide d’exclusion stérique, n étant un nombre entier supérieur ou égal à 4,les n lits fixes du solide d’exclusion stérique étant en série,
ledit train de lits fixes de l’étape b) étant alimenté en solution polymère brute ou clarifiée en au moins un point d’injection F de la solution polymère et en un éluant en au moins un point d’injection S de l’éluant,
ledit train de lits fixes de l’étape b) mettant en œuvre au moins un soutirage d’un extrait en au moins un point de soutirage E de l’extrait, et au moins un soutirage d’un raffinat en au moins un point de soutirage R du raffinat,
les points d’injection de la solution polymère et de l’éluant et les points de soutirage de l’extrait et du raffinat étant distincts les uns des autres et répartis de sorte qu’ils déterminent au moins trois, de préférence quatre, zones principales de fonctionnement successives des n lits fixes :
- une zone I d’élution des impuretés, située entre le point d’injection de l’éluant et le point de soutirage de l’extrait ;
- une zone II d’élution d’au moins un polymère PVC, située entre le point de soutirage de l’extrait et le point d’injection de la solution polymère ;
- une zone III de rétention des impuretés, située entre le point d’injection de la solution polymère et le point de soutirage du raffinat ; et
- optionnellement une zone IV située entre le point de soutirage du raffinat et le point d’injection de l’éluant,
les points d’injection et de soutirage étant décalés au cours du temps d'un lit fixe de solide d’exclusion stérique selon une fréquence déterminée par une période de permutation prédéterminée,
ledit raffinat étant récupéré pour constituer, au moins en partie, la solution polymère purifiée,
c) une étape de séparation polymère-solvant, pour séparer la solution polymère purifiée en un flux de polymère PVC purifié et au moins une fraction solvant comprenant du solvant de dissolution.
Process for recovering a flow of at least one purified PVC polymer from a plastic load, comprising:
a) a dissolution step comprising bringing the plastic filler into contact with a dissolution solvent, to obtain at least one raw polymer solution;
b') optionally a step of separating the insoluble materials from the crude polymer solution obtained at the end of step a), to obtain at least one clarified polymer solution;
b) a step of extraction by steric exclusion of the crude polymer solution obtained at the end of step a) or optionally of the clarified polymer solution obtained at the end of step b'), to obtain a purified polymer solution,
said steric exclusion extraction step implementing at least one train of n fixed beds of a steric exclusion solid, n being an integer greater than or equal to 4, the n fixed beds of the steric exclusion solid being in series,
said fixed bed train of step b) being supplied with raw or clarified polymer solution at at least one injection point F of the polymer solution and with an eluent at at least one injection point S of the eluent,
said fixed bed train of step b) implementing at least one withdrawal of an extract at at least one withdrawal point E of the extract, and at least one withdrawal of a raffinate at at least one withdrawal point R of the raffinate,
the injection points of the polymer solution and the eluent and the withdrawal points of the extract and the raffinate being distinct from each other and distributed so that they determine at least three, preferably four, successive main operating zones of the n fixed beds:
- an impurity elution zone I, located between the eluent injection point and the extract withdrawal point;
- a zone II for elution of at least one PVC polymer, located between the point of withdrawal of the extract and the point of injection of the polymer solution;
- an impurity retention zone III, located between the polymer solution injection point and the raffinate withdrawal point; and
- optionally a zone IV located between the raffinate withdrawal point and the eluent injection point,
the injection and withdrawal points being offset over time of a fixed bed of steric exclusion solid according to a frequency determined by a predetermined permutation period,
said raffinate being recovered to constitute, at least in part, the purified polymer solution,
c) a polymer-solvent separation step, for separating the purified polymer solution into a purified PVC polymer stream and at least one solvent fraction comprising dissolving solvent.
Procédé selon la revendication 1, dans lequel le solvant de dissolution est un solvant organique choisi parmi les cétones, les amides, les esters, les éthers, les solvants chlorés, les solvants sulfurés, les solvants azotés, les hydrocarbures, et leurs mélanges, de préférence parmi la méthyléthylcétone, la diéthylcétone, la 4-heptanone, la 2,4-dimethyl-3-pentanone, le méthylisobutylcétone, la cyclopentanone, le cyclohexanone, le N, N-diéthyl formamide, la 2-pyrrolidone, la N-méthyl-2-pyrrolidone, la γ-butyrolcatone, la γ-valérolactone, le méthoxycyclopentane, le tetrahydrofurane, le dichlorométhane, le diméthylsulfoxyde, le xylène, l’isohexane, la dihydrolévoglucosénone ou cyrène, et leurs mélanges, de manière très préférée parmi la diéthylcétone, la 4-heptanone, la 2,4-dimethyl-3-pentanone, la γ-butyrolcatone, la γ-valérolactone, et leurs mélanges.The method of claim 1, wherein the dissolving solvent is an organic solvent selected from ketones, amides, esters, ethers, chlorinated solvents, sulfurous solvents, nitrogenous solvents, hydrocarbons, and mixtures thereof, preferably from methyl ethyl ketone, diethyl ketone, 4-heptanone, 2,4-dimethyl-3-pentanone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, N,N-diethyl formamide, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolcatone, γ-valerolactone, methoxycyclopentane, tetrahydrofuran, dichloromethane, dimethyl sulfoxide, xylene, isohexane, dihydrolevoglucosenone or cyrene, and mixtures thereof, in a very preferred among diethyl ketone, 4-heptanone, 2,4-dimethyl-3-pentanone, γ-butyrolcatone, γ-valerolactone, and mixtures thereof. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’éluant est un solvant organique de même nature chimique que le solvant de dissolution.Method according to claim 1 or 2, in which the eluent is an organic solvent of the same chemical nature as the dissolution solvent. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’étape b) d’extraction par exclusion stérique met en œuvre au moins un train de n lits fixes d’un solide d’exclusion stérique, n étant un nombre entier compris entre 4 et 30, et de manière préférée entre 12 et 15.Method according to one of the preceding claims, in which step b) of extraction by steric exclusion uses at least one train of n fixed beds of a steric exclusion solid, n being an integer between 4 and 30, and preferably between 12 and 15. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le solide d’exclusion stérique est un solide poreux ayant un diamètre moyen de pores en volume compris entre 1 et 500 nm, de préférence entre 2 et 100 nm, préférentiellement entre 2 nm et 50 nm, préférentiellement entre 3 et 30 nm.Method according to one of the preceding claims, in which the steric exclusion solid is a porous solid having a volume average pore diameter of between 1 and 500 nm, preferably between 2 and 100 nm, preferentially between 2 nm and 50 nm, preferentially between 3 and 30 nm. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le solide d’exclusion stérique comprend un gel de silice, une silice greffée, un tamis moléculaire au charbon, ou leurs mélanges.A method according to any preceding claim, wherein the size exclusion solid comprises silica gel, grafted silica, carbon molecular sieve, or mixtures thereof. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’éluant et la solution polymère alimentent l’étape b) selon un ratio des débits volumiques de l’éluant par rapport à la solution polymère compris entre 0,1 et 50,0, de préférence entre 0,2 et 10,0, de préférence entre 0,5 et 5,0, préférentiellement entre 0,8 et 2,0.Method according to one of the preceding claims, in which the eluent and the polymer solution feed step b) according to a ratio of the volume flow rates of the eluent relative to the polymer solution of between 0.1 and 50.0, preferably between 0.2 and 10.0, preferably between 0.5 and 5.0, preferentially between 0.8 and 2.0. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les points d’injection de la solution polymère et de l’éluant et les points de soutirage de l’extrait et du raffinat sont situés entre deux lits consécutifs ou éventuellement en amont du premier lit.Method according to one of the preceding claims, in which the injection points of the polymer solution and the eluent and the withdrawal points of the extract and the raffinate are located between two consecutive beds or possibly upstream of the first bed. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les n lits de solide d’exclusion stérique fonctionnent en boucle fermée et sont répartis dans quatre zones principales de fonctionnement, les zones I à IV, selon une configuration dite de type a / b / c / d, la répartition des lits de solide d’exclusion stérique dans les zones I à IV par rapport au nombre total n de lits de solide d’exclusion stérique étant de préférence telle que :
- a, le nombre de lits de solide d’exclusion stérique en zone I,
- b, le nombre de lits de solide d’exclusion stérique en zone II,
- c, le nombre de lits de solide d’exclusion stérique en zone III, et
- d, le nombre de lits de solide d’exclusion stérique en zone IV
et dans lequel :
- a = (n * 0,30) * (1 ± 0,40, préférablement 1 ± 0,30),
- b = (n * 0,15) * (1 ± 0,40, préférablement 1 ± 0,30),
- c = (n * 0,25) * (1 ± 0,40, préférablement 1 ± 0,30), et
- d = (n * 0,30) * (1 ± 0,40, préférablement 1 ± 0,30).
Method according to one of the preceding claims, in which the n beds of steric exclusion solid operate in a closed loop and are distributed in four main operating zones, zones I to IV, according to a configuration called a / b / c / d type, the distribution of the beds of steric exclusion solid in zones I to IV relative to the total number n of beds of steric exclusion solid being preferably such that:
- a, the number of beds of steric exclusion solid in zone I,
- b, the number of beds of steric exclusion solid in zone II,
- c, the number of steric exclusion solid beds in zone III, and
- d, the number of steric exclusion solid beds in zone IV
and in which:
- a = (n * 0.30) * (1 ± 0.40, preferably 1 ± 0.30),
- b = (n * 0.15) * (1 ± 0.40, preferably 1 ± 0.30),
- c = (n * 0.25) * (1 ± 0.40, preferably 1 ± 0.30), and
- d = (n * 0.30) * (1 ± 0.40, preferably 1 ± 0.30).
Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les n lits sont en boucle fermée et la période de permutation est de préférence ajustée de sorte à définir un temps de cycle, qui correspond à la durée nécessaire pour que les points d’injection et soutirage reviennent à leur position initiale, compris entre 1 et 600 minutes, de préférence entre 5 et 200 minutes, de manière préférée entre 10 et 90 minutes.Method according to one of the preceding claims, in which the n beds are in a closed loop and the permutation period is preferably adjusted so as to define a cycle time, which corresponds to the time necessary for the injection and withdrawal points to return to their initial position, between 1 and 600 minutes, preferably between 5 and 200 minutes, more preferably between 10 and 90 minutes. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’étape a) est opérée à une température de dissolution entre 20 et 200°C, de préférence entre 40 et 180°C, préférentiellement entre 60 et 150°C, et une pression de dissolution entre 0,1 et 11,0 MPa absolu, de préférence entre 0,1 et 5,0 MPa absolu, préférentiellement entre 0,1 et 2,0 MPa absolu.Process according to one of the preceding claims, in which step a) is carried out at a dissolution temperature between 20 and 200°C, preferably between 40 and 180°C, preferentially between 60 and 150°C, and a dissolution pressure between 0.1 and 11.0 MPa absolute, preferably between 0.1 and 5.0 MPa absolute, preferentially between 0.1 and 2.0 MPa absolute. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la quantité pondérale de polymère PVC de la charge plastique qui alimente l’étape a) représente entre 2 et 30% poids, de préférence entre 5 et 20% poids, de manière préférée entre 10 et 15% poids, par rapport au poids du solvant de dissolution.Method according to one of the preceding claims, in which the weight quantity of PVC polymer of the plastic charge which feeds step a) represents between 2 and 30% by weight, preferably between 5 and 20% by weight, more preferably between 10 and 15% by weight, relative to the weight of the dissolution solvent. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’étape b) est opérée à une température à une température entre 20 et 200°C, de préférence entre 40 et 180°C, préférentiellement entre 60 et 150°C, et une pression entre 0,1 et 11,0 MPa absolu, de préférence entre 0,1 et 5,0 MPa absolu, préférentiellement entre 0,1 et 2,0 MPa absolu.Process according to one of the preceding claims, in which step b) is carried out at a temperature between 20 and 200°C, preferably between 40 and 180°C, preferentially between 60 and 150°C, and a pressure between 0.1 and 11.0 MPa absolute, preferably between 0.1 and 5.0 MPa absolute, preferentially between 0.1 and 2.0 MPa absolute. Dispositif d’extraction par exclusion stérique de polymère PVC d’une solution polymère, ledit dispositif comprenant :
- n lits fixes d’un solide d’exclusion stérique, n étant un nombre entier supérieur ou égal à 4, de préférence compris entre 4 et 30, de manière préférée entre 12 et 15, ledit solide d’exclusion stérique ayant un diamètre moyen de pores en volume compris de préférence entre 1 et 500 nm, de préférence entre 2 et 100 nm, préférentiellement entre 2 et 50 nm, préférentiellement entre 3 et 30 nm, et de manière préférée étant de préférence un gel de silice, une silice greffée, un tamis moléculaire au charbon, ou leurs mélanges,
les n lits fixes du solide d’exclusion stérique étant répartis dans une ou plusieurs colonne(s), les n lits étant connectés en série et de préférence en boucle fermée,
- N systèmes d’injection de la solution polymère, N systèmes d’injection d’un éluant, N systèmes de soutirage d’un extrait et N systèmes de soutirage d’un raffinat, N étant un nombre entier de préférence égal à n, lesdits systèmes d’injection et de soutirage étant situés entre deux lits consécutifs ou éventuellement en amont du premier lit,
les systèmes d’injection de la solution polymère et de l’éluant et/ou les systèmes de soutirage de l’extrait et du raffinat situés à une même position étant distincts ou identiques,
- chaque système d’injection et de soutirage comprenant des vannes adaptées pour laisser passer ou non un flux de solution polymère et/ou d’éluant et/ou d’extrait et/ou de raffinat, de préférence une série de vannes tout ou rien, contrôlées par une séquence automatique, ou une unique vanne rotative, de sorte :
- à définir, à un instant t, un point d’injection de la solution polymère, un point d’injection de l’éluant, un point de soutirage de l’extrait et un point de soutirage du raffinat, lesdits points d’injection et de soutirage étant distincts les uns des autres et déterminant au moins trois, de préférence quatre, zones principales de fonctionnement successives des n lits fixes :
- une zone I d’élution des impuretés, comprise entre un point d’injection de l’éluant et un point de soutirage de l’extrait ;
- une zone II d’élution d’au moins un polymère PVC, comprise entre le point de soutirage de l’extrait et un point d’injection de la solution polymère ;
- une zone III de rétention des impuretés, comprise entre le point d’injection de la solution polymère et un point de soutirage du raffinat ; et
- éventuellement une zone IV comprise entre le point de soutirage du raffinat et le point d’injection de l’éluant,
- et à permettre, au cours du temps, un décalage des points d’injection et de soutirage, de manière synchrone ou non synchrone, selon une fréquence déterminée par une période de permutation prédéterminée, d'un lit fixe de solide d’exclusion stérique par période de permutation.
Device for steric exclusion extraction of PVC polymer from a polymer solution, said device comprising:
- n fixed beds of a steric exclusion solid, n being an integer greater than or equal to 4, preferably between 4 and 30, more preferably between 12 and 15, said steric exclusion solid having a volume average pore diameter preferably between 1 and 500 nm, preferably between 2 and 100 nm, more preferably between 2 and 50 nm, more preferably between 3 and 30 nm, and more preferably being a silica gel, a grafted silica, a carbon molecular sieve, or mixtures thereof,
the n fixed beds of the steric exclusion solid being distributed in one or more columns, the n beds being connected in series and preferably in a closed loop,
- N systems for injecting the polymer solution, N systems for injecting an eluent, N systems for withdrawing an extract and N systems for withdrawing a raffinate, N being an integer preferably equal to n, said injection and withdrawal systems being located between two consecutive beds or possibly upstream of the first bed,
the polymer solution and eluent injection systems and/or the extract and raffinate withdrawal systems located at the same position being distinct or identical,
- each injection and withdrawal system comprising valves adapted to allow or not allow a flow of polymer solution and/or eluent and/or extract and/or raffinate to pass, preferably a series of on/off valves, controlled by an automatic sequence, or a single rotary valve, so that:
- to define, at a time t, a polymer solution injection point, an eluent injection point, an extract withdrawal point and a raffinate withdrawal point, said injection and withdrawal points being distinct from each other and determining at least three, preferably four, successive main operating zones of the n fixed beds:
- an impurity elution zone I, between an eluent injection point and an extract withdrawal point;
- a zone II for elution of at least one PVC polymer, between the point of withdrawal of the extract and a point of injection of the polymer solution;
- an impurity retention zone III, between the polymer solution injection point and a raffinate withdrawal point; and
- possibly a zone IV between the raffinate withdrawal point and the eluent injection point,
- and to allow, over time, a shift of the injection and withdrawal points, synchronously or non-synchronously, according to a frequency determined by a predetermined permutation period, of a fixed bed of steric exclusion solid per permutation period.
Dispositif de traitement d’une charge plastique pour obtenir un flux de polymère PVC purifié, comprenant :
- des moyens pour mettre en contact la charge plastique et un solvant de dissolution, de manière à dissoudre au moins en partie ladite charge plastique dans ledit solvant de dissolution et à obtenir une solution polymère brute ;
- éventuellement des moyens de séparation solide-liquide adaptés pour séparer des insolubles en suspension dans la solution polymère brute ;
- au moins un dispositif d’extraction par exclusion stérique selon la revendication 14 ;
- des moyens de séparation du solvant de dissolution et éventuellement de l’éluant d’un flux de polymère PVC purifié.
Device for treating a plastic load to obtain a flow of purified PVC polymer, comprising:
- means for bringing the plastic filler and a dissolving solvent into contact, so as to at least partially dissolve said plastic filler in said dissolving solvent and to obtain a raw polymer solution;
- possibly solid-liquid separation means suitable for separating insolubles suspended in the raw polymer solution;
- at least one steric exclusion extraction device according to claim 14;
- means for separating the dissolution solvent and possibly the eluent from a purified PVC polymer flow.
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