PROCEDE DE PRODUCTION D'UNE COMPOSITION
BITUME/POLYMERE RETICULEE AVEC REDUCTION DES EMISSIONS DE H2S
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention appartient au domaine des compositions bitumes/polymère
réticulées. Plus spécifiquement, elle concerne un procédé de production d'une
composition bitume/polymère réticulée avec une réduction des émissions de sulfure
d'hydrogène (H2S).
L'invention concerne également une unité de production pour la mise en oeuvre d'un
tel procédé.
ART ANTERIEUR
L'utilisation du bitume dans la fabrication de matériaux pour applications routières et
industrielles est connue de longue date : le bitume est le principal liant hydrocarboné
utilisé dans le domaine de la construction routière ou du génie civil. Pour pouvoir
être utilisé comme liant dans ces différentes applications, le bitume doit présenter
certaines propriétés mécaniques et notamment des propriétés élastiques ou cohésives.
Les propriétés mécaniques des compositions bitumeuses sont déterminées par des
essais normalisés des différentes caractéristiques mécaniques telles que le point de
ramollissement, la pénétrabilité et les caractéristiques rhéologiques en traction
déterminée.
En général, les bitumes conventionnels ne présentent pas simultanément l'ensemble
des qualités requises et l'on sait depuis longtemps que l'addition de polymères variés
à ces bitumes conventionnels permet de modifier favorablement les propriétés
mécaniques de ces derniers et de former des compositions bitume-polymère ayant
des qualités mécaniques améliorées par rapport à celles des bitumes seuls.
Les polymères susceptibles d'être ajoutés aux bitumes sont le plus souvent des
élastomères. Parmi les polymères ajoutés aux bitumes, les copolymères statistiques
ou séquences d'un hydrocarbure monovinyl aromatique et d'un diène conjugué et
notamment de styrène et de butadiène ou de styrène et d'isoprène sont
particulièrement efficaces car ils se dissolvent très facilement dans les bitumes et leur
confèrent d'excellentes propriétés mécaniques et dynamiques et notamment de très
bonnes propriétés de viscoélasticité.
On sait encore que la stabilité des compositions bitume/polymère peut être améliorée
par couplage chimique du polymère au bitume, cette amélioration permettant en
outre d'élargir le domaine d'utilisation des compositions bitume-polymère. Le
couplage chimique du polymère au bitume consiste à réticuler le polymère au moyen
d'un agent réticulant, classiquement, un composé donneur de soufre. Des
compositions bitume-polymère pour lesquelles un copolymère statistique ou
séquencé de styrène et d'un diène conjugué tel que butadiène ou isoprène est couplé
au bitume peuvent être préparées en faisant appel aux procédés décrits dans les
citations FR-A-2376188, FR-A-2429241, FR-A-2528439 et EP- A-0360656.
Dans ces procédés, la source de soufre consiste en du soufre chimiquement non lié
(FR-A-2376188 et FR-A-2429241), en un polysulfure (FR-A-2528439) ou en un
accélérateur de vulcanisation donneur de soufre utilisé seul ou en association avec du
soufre chimiquement non lié et/ou un polysulfure ou un accélérateur de vulcanisation
non donneur de soufre (EP-A-0360656).
Les compositions bitume/polymère réticulées ainsi obtenues sont connues sous
l'acronyme anglais « PmB », pour Polymer-modifïed Bitumen ou « PmA » pour
Polymer-modifïed Asphalt. La réticulation des compositions bitume/polymère leur
confère de très bonnes propriétés en termes de stabilité au stockage, cohésivité,
capacité d'allongement et résistance au vieillissement.
Cependant, l'utilisation d'agent réticulant donneur de soufre, en particulier,
l'utilisation du soufre élémentaire pour l'étape de réticulation induit une importante
émission de sulfure d'hydrogène (hydrogène sulfuré), noté H2S, lors du procédé de
production des PmB. Le sulfure d'hydrogène (H2S) est un gaz incolore et toxique,
présentant une odeur caractéristique à très basse concentration. Dans les unités de
production de PmB, la concentration de H2S relargué au cours de la fabrication d'une
composition bitume/polymère réticulée est particulièrement importante. Le
dégagement de H2S est beaucoup plus important pour les compositions
bitume/polymère réticulées que pour des bases bitume dépourvues d'agent réticulant.
Pour des raisons de sécurité et de contraintes environnementales, la réduction voire la
suppression des émissions de sulfure d'hydrogène lors de la production de PmB
constitue un enjeu industriel crucial.
Des solutions ont été proposées dans la littérature pour réduire les émissions
d'hydrogène sulfuré lors de la fabrication de PmB. En particulier, l'ajout d'un agent
apte à piéger le sulfure d'hydrogène (H2S) lors de la réticulation de compositions
bitume/polymère a été proposé pour remédier à cet inconvénient. A titre d'exemple,
on peut citer les sels métalliques organiques ou inorganiques décrits dans la demande
internationale WO2005065177 comme des agents aptes à piéger le H2S. Le procédé
mis en oeuvre pour réduire le dégagement de H2S consiste à introduire dans un
réacteur contenant une composition bitume/polymère préalablement mélangé, un sel
métallique organique ou inorganique dissous dans du bitume. Le sel métallique
ajouté en masse dans le réacteur, est ensuite agité dans le réacteur durant la réaction
de réticulation.
OBJECT DE L'INVENTION
L'objet de la présente invention est d'améliorer le procédé de production d'une
composition bitume/polymère réticulée décrit dans l'art antérieur, notamment en
termes de réduction des émissions d'hydrogène sulfuré.
Un autre objet consiste à proposer un procédé de production d'une composition
bitume/polymère réticulée, adapté à une production industrielle et répondant aux
exigences de sécurité et de contraintes environnementales. En particulier, le but de
l'invention est de réduire les émissions de H2S d'une composition bitume/polymère
réticulée à un niveau acceptable en termes de sécurité et de respect de
l'environnement, en particulier de réduire le relarguage de H2S lors du chargement
et/ou déchargement d'une telle composition.
Un autre but de l'invention est de proposer une unité de production pour la mise en
oeuvre d'un tel procédé.
BREVE DESCRIPTION
Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le procédé de production d'une
composition bitume/polymère réticulée comporte les étapes successives suivantes :
(i) préparation d'une composition bitume/polymère réticulée (PmB) dans un
réacteur et,
(ii) transfert d'une quantité prédéterminée de ladite composition du réacteur à une
cuve de stockage et/ou directement à une station de chargement via une ligne de
distribution, ladite composition étant maintenue à une température comprise entre
100°C et 220°C, de préférence entre 120°C et 190°C, plus préférentiellement entre
140°C et 190°C, encore plus préférentiellement entre 160°C et 190°C, lors dudit
transfert,
et par le fait qu'une réduction des émissions de sulfure d'hydrogène (H2S) est
réalisée par injection en ligne d'une quantité efficace d'un scavenger de sulfure
d'hydrogène (H2S) lors de l'étape de transfert (ii), ladite injection étant effectuée par
introduction continue dudit scavenger de sulfure d'hydrogène (H2S) dans la ligne de
distribution en aval du réacteur et, en amont de la cuve de stockage et de la station de
chargement.
En particulier, ce but est atteint par le fait que la ligne de distribution comporte une
pompe de transfert apte à générer un écoulement turbulent et par le fait que
l'injection en ligne est effectuée en amont de la pompe de transfert.
Selon un mode de réalisation préféré, le rapport massique de scavenger de sulfure
d'hydrogène (H2S) injecté en ligne par rapport à la quantité prédéterminée de la
composition bitume/polymère réticulée (PmB) est compris entre 0,05% et 0,4%, de
préférence entre 0,1 et 0,35 %, plus préférentiellement entre 0,15% et 0,3%>.
Selon un mode de réalisation particulier, le scavenger de sulfure d'hydrogène (H2S)
est choisi parmi les sels métalliques organiques, les sels métalliques inorganiques et
leurs mélanges, de préférence, parmi le groupe consistant en les sels métalliques de
carboxylates, d'oxydes, de naphténate, de sulfonate et leurs mélanges, plus
préférentiellement, parmi les sels métalliques de carboxylates, en particulier, les
carboxylates de zinc.
Selon un autre mode de réalisation particulier, le transfert consiste à décharger du
réacteur la quantité déterminée de composition bitume/polymère réticulée (PmB)
sous forme d'un écoulement canalisé via la ligne de distribution. L'introduction du
scavenger de sulfure d'hydrogène (H2S) est réalisée dès le début dudit écoulement et
de façon ininterrompue jusqu'à la fin dudit écoulement.
Selon un développement particulier de l'invention, la préparation de la composition
bitume/polymère réticulée (PmB) comporte :
- le mélange dans le réacteur de 90%> à 99,7%, de préférence de 94% à 99% en
masse d'une base bitume et de 0,7% à 10%, de préférence de 1% à 6% en masse d'un
polymère élastomérique, à une température comprise entre 90°C et 220°C, de
préférence, entre 140°C et 190°C, jusqu'à obtention d'un mélange bitume/polymère
homogène,
- la réticulation dudit mélange bitume/polymère par ajout de 0,05 à 5% en masse
d'un agent réticulant donneur de soufre et chauffage à une température de
réticulation comprise entre 160°C et 195°C durant au moins 15 minutes, les
pourcentages massiques étant calculés par rapport à la masse totale de la composition
bitume/polymère réticulée (PmB) ainsi obtenue.
Selon un autre développement de l'invention, l'agent réticulant donneur de soufre est
choisi parmi le groupe consistant en du soufre élémentaire, les polysulfures
d'hydrocarbyle, les accélérateurs de vulcanisation donneurs de soufre et leurs
mélanges.
Selon un autre développement de l'invention, le polymère élastomérique est choisi
parmi les copolymères statistiques ou séquencés d'un hydrocarbure monovinyl
aromatique et d'un diène conjugué.
Selon un autre développement, le procédé comporte une étape d'introduction d'une
quantité efficace d'au moins un additif et/ou au moins un agent fluxant et/ou au
moins un diluant dans la composition bitume polymère réticulée (PmB) lors de
l'étape de transfert, ladite introduction étant effectuée par injection en ligne dans la
ligne de distribution en aval du réacteur et, en amont de la cuve de stockage et de la
station de chargement.
Selon l'invention, ce but est également atteint par une unité de production d'une
composition bitume/polymère réticulée (PmB) pour la mise en oeuvre d'un tel
procédé.
L'unité de production selon l'invention comporte :
- un réacteur muni d'un dispositif d'agitation et de moyens de chauffage,
- une cuve de stockage de ladite composition bitume/polymère réticulée (PmB),
- une station de chargement destinée au chargement de ladite composition
bitume/polymère réticulées (PmB) dans au moins une citerne d'un moyen de
transport et,
- des moyens de transfert de ladite composition (PmB) du réacteur à la station de
chargement et/ou à la cuve de stockage. L'unité comporte, en outre, un réservoir
destiné à contenir un scavenger de H2S. Les moyens de transfert comportent une
ligne de distribution munie d'une pompe de transfert apte à générer un écoulement
turbulent. Le réservoir de scavenger de H2S est connecté à la ligne de distribution par
piquage d'un branchement en amont du réacteur et en aval de la pompe de transfert.
Selon un développement particulier, la pompe de transfert est une pompe de
soutirage équipée d'au moins un filtre.
Selon un autre développement particulier, une pompe doseuse est montée sur le
branchement en sortie du réservoir avant le piquage sur la ligne de distribution.
DESCRIPTION DETAILLEE
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la
description qui va suivre. Les modes particuliers de réalisation de l'invention sont
donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés à l'unique dessin annexé dans
lequel la figure 1 représente schématiquement une unité de production d'une
composition bitume/polymère réticulée selon un mode de réalisation particulier de
l'invention.
La présente invention consiste à produire une composition bitume/polymère réticulée
(PmB) avec une réduction des émissions de sulfure d'hydrogène (H2S). En matière
d'hygiène, de sécurité et d'environnement, le Ministère du Travail Français impose
des normes concernant l'exposition d'un individu à certains composés. En
particulier, ce Ministère a défini une valeur limite d'exposition (VLE) et une valeur
moyenne d'exposition (VME) pour chacun de ces composés. Concernant
l'exposition au sulfure d'hydrogène, également nommé hydrogène sulfuré (H2S), le
Ministère du Travail Français a fixé la VLE à 15mg/m soit 10 ppm de H2S et la
VME à 7,5mg/m soit 5 ppm de H2S (valeur calculée sur 8h). Le critère
d'acceptabilité des concentrations de H2S émis lors du chargement et/ou du
déchargement de PmB est, en particulier, basé sur ces valeurs de VLE et VME de
référence.
Dans la suite de la description, nous utiliserons pour des raisons de clarté l'acronyme
PmB et la formule chimique H2S en référence, respectivement, à une composition
bitume/polymère réticulée et au sulfure d'hydrogène.
Dans le cadre des procédés de production de PmB utilisant un agent apte à
neutraliser le sulfure d'hydrogène (H2S), la demanderesse a découvert que le mode
d'introduction dudit agent a un effet étonnant sur l'émission de H2S lors du
chargement et/ou déchargement du PmB. Plus particulièrement, il a été découvert
que l'introduction dudit agent par injection en ligne permet de réduire de façon
importante les émissions de ¾S, comparativement à l'introduction en masse
pratiquée selon l'art antérieur.
Selon un mode de réalisation particulier représenté à la figure 1, une unité de
production d'une composition bitume/polymère réticulée (PmB) comporte au moins
un réacteur 1, une cuve de stockage 2 du PmB, une station de chargement 3 destinée
au chargement dudit PmB dans au moins une citerne 4 d'un moyen de transport 5,
classiquement, un camion-citerne ou un wagon-citerne.
Le réacteur 1 a une capacité comprise, de préférence, entre 20 et 60 tonnes, plus
préférentiellement, entre 25 et 55 tonnes.
La cuve de stockage 2 a une capacité comprise, de préférence, entre 20 et 300 tonnes,
plus préférentiellement, entre 100 et 200 tonnes.
La capacité de la citerne 4 d'un camion-citerne 5 est classiquement comprise entre 10
et 40 tonnes, classiquement, d'environ 25 à 26 tonnes.
La station de chargement 3 est équipée d'une passerelle (non représentée) sur
laquelle le conducteur doit monter afin d'accéder à la citerne 4. Le PmB est chargé
dans la citerne 4 selon tout procédé connu, par exemple, par gravité lorsque la station
de chargement 3 est placée près ou sous la cuve de stockage 2 ou, par pompage
lorsque la station est éloignée de la cuve de stockage 2.
L'unité de production comporte également un réservoir 6 destiné à contenir un agent
apte à neutraliser le sulfure d'hydrogène (H2S). On entend par agent apte à
neutraliser le sulfure d'hydrogène (H2S), un composé ou un mélange de composés
qui en présence de H2S s'associe avec ce dernier de manière à le capter et/ou le
piéger, réduisant ou supprimant ainsi l'émission et/ou le relarguage de H2S, aux
températures de stockage, de transfert et de transport des PmB.
La gamme de température de stockage, de transfert et de transport est déterminée par
la nécessité de conserver un produit liquide et pompable. La gamme de température
est fixée à environ 110°C au-dessus de la température bille-anneau pour les bitumes
modifiés. En outre, il est également préférable de pouvoir livrer des produits ayant
une température proche des températures d'utilisation dans leurs applications
routières ou industrielles. Les températures de stockage, de transfert et de transport
des PmB sont comprises entre 100°C et 220°C, de préférence entre 120°C et 190°C,
plus préférentiellement entre 140°C et 190°C, encore plus préférentiellement entre
160°C et 190°C.
Pour des raisons de simplification, le terme anglo-saxon « scavenger » sera utilisé
dans la suite de la description pour nommer l'agent apte à neutraliser le H2S.
L'utilisation d'un scavenger de H2S permet de réduire signifïcativement, ou
avantageusement de supprimer, le dégagement de H2S lors du chargement et/ou du
déchargement d'une composition bitume/polymère réticulée dans les camionsciternes
5. Le réservoir 6 a une capacité suffisante pour fournir au moins la quantité
efficace de scavenger pour réduire ou supprimer le H2S. La quantité efficace de
scavenger de H2S est, classiquement, comprise entre 20 et 210 kg, de préférence,
entre 50 et 165 kg.
Selon un mode de réalisation préférentiel, le scavenger de H2S est choisi parmi les
sels métalliques organiques, les sels métalliques inorganiques et leurs mélanges. En
effet, les sels métalliques organiques et inorganiques se sont révélés être des
scavengers de H2S particulièrement efficaces pour réduire les émissions de H2S lors
de la production de PmB, notamment dans la cadre d'un procédé de production
mettant en oeuvre une introduction dudit scavanger par injection en ligne.
Les scavengers de H2S préférés sont des sels métalliques organiques et des sels
métalliques inorganiques de fer ou de zinc, de préférence de zinc. Le scavenger de
H2S est, de préférence, choisi parmi le groupe consistant en les sels métalliques de
carboxylates, d'oxydes, de naphténates, de sulfonates et leurs mélanges. A titre
d'exemple, on peut citer le stéarate de zinc, l'octanoate de zinc, l'octoate de zinc
(bis(2-éthylhexanoate) de zinc), l'oxyde de zinc, le sulfonate de zinc, le naphténate
de fer et leurs mélanges. Le scavenger de H2S est, plus préférentiellement, choisi
parmi les sels métalliques de carboxylates, avantageusement, les carboxylates de
zinc.
En fonction de l'importance de la production de PmB, l'unité de production peut
comporter plusieurs réacteurs 1, cuves de stockage 2 et/ou stations de chargement 3.
Une composition bitume/polymère réticulée (PmB) est initialement préparée, selon
tout procédé connu, dans le réacteur 1 muni d'un dispositif d'agitation et de moyens
de chauffage (non représentés).
Des moyens de transfert 7 permettent de décharger une quantité déterminée de
composition bitume/polymère réticulée (PmB) du réacteur 1, sous forme d'un
écoulement de PmB maintenu à une température comprise entre 100°C et 220°C, de
préférence entre 120°C et 190°C, plus préférentiellement entre 140°C et 190°C,
encore plus préférentiellement entre 160°C et 190°C.
L'écoulement de PmB est canalisé par les moyens de transfert 7 pour transférer la
quantité prédéterminée de PmB du récateur 1 à une cuve de stockage 2 et/ou
directement à la station de chargement 3.
Les moyens de transfert 7 comportent au moins une ligne de distribution 8 munie
d'une pompe de transfert 9 apte à générer un écoulement turbulent. On entend par
écoulement turbulent, un écoulement dont les vecteurs des vitesses instantanées sont
inégaux (différents en direction, sens, intensité) formant ainsi des tourbillons.
Généralement, l'écoulement turbulent à l'instar de l'écoulement laminaire où tous les
vecteurs sont parallèles induit une augmentation de la viscosité du fluide.
La pompe de transfert 9 est, avantageusement, une pompe de soutirage équipée d'au
moins un filtre.
La ligne de distribution 8 est agencée de manière à permettre le transfert du PmB à la
station de chargement 3 et/ou la cuve de stockage 2. La ligne de distribution 8 est
également utilisée pour décharger une quantité déterminée de PmB de la cuve de
stockage 2 vers la station de chargement 3. Dans ce cas, l'écoulement de PmB est
représenté par la flèche en pointillé à la figure 1.
La quantité déterminée de PmB correspond à la quantité de PmB à transférer et
dépendra notamment de la contenance de la citerne 4 et/ou de la cuve de stockage 2.
Le réservoir 6 de scavenger de H2S est connecté à la ligne de distribution 8 par
piquage d'un branchement 10 en amont du réacteur 1 et en aval de la pompe de
transfert 9. Les termes amont et aval sont définis par rapport au sens d'écoulement du
PmB représenté par les flèches pleines à la figure 1.
La ligne de distribution 8 peut, avantageusement, comporter une ou plusieurs vannes
et/ou échangeurs thermiques permettant de réguler l'écoulement du PmB.
Une pompe doseuse 13 est, de préférence, montée sur le branchement 10 en sortie du
réservoir 6 avant le piquage sur la ligne de distribution 8 pour permettre de réguler
l'introduction du scavenger de H2S en ligne.
Comme représenté à la figure 1, la ligne de distribution 8 peut être équipée d'une ou
de plusieurs électrovannes 11 et/ou d'un ou de plusieurs échangeurs thermiques 12
pouvant être actionnées individuellement.
La ligne de distribution 8 présente une jonction 14 séparant la ligne de distribution 8
en un premier branchement 15 permettant de relier le réacteur 1 à au moins une cuve
de stockage 2 et un second branchement 16 permettant de relier le réacteur 1 à la
station de chargement 3. La pompe de transfert 9 est située sur la ligne de
distribution 8 en amont de la jonction 14.
L'unité de production comporte, de préférence, un dispositif de contrôle du débit
d'écoulement et de température du PmB et du scavenger de H2S. Le dispositif de
contrôle comporte, en particulier, un système mécanique et/ou électronique apte à
actionner les vannes 11, les échangeurs thermiques 12 et/ou la pompe doseur 13. Le
dispositif de contrôle permet ainsi de programmer les conditions du transfert du PmB
du réacteur 1 vers la cuve de stockage 2 et/ou du réacteur 1 vers la station de
chargement 3 et/ou de la cuve de stockage 2 vers la station de chargement 3. En
outre, le dispositif de contrôle permet, notamment, d'appliquer des consignes
spécifiques en température et en quantité de scavenger H2S à injecter en ligne selon
la quantité prédéterminée de PmB à transférer, la nature du scavenger de H2S et du
PmB.
Selon un mode de réalisation préféré, la préparation du PmB comporte le mélange
dans le réacteur 1 d'une base bitume et d'un polymère élastomérique à une
température comprise entre 90°C et 220°C, de préférence entre 140°C et 190°C, plus
préférentiellement entre 170°C et 190°C.
La base bitume utilisée dans le procédé de l'invention comporte un ou plusieurs
bitumes issus de différentes origines. On peut citer tout d'abord les bitumes d'origine
naturelle, ceux contenus dans des gisements de bitume naturel, d'asphalte naturel ou
les sables bitumineux.
Les bitumes peuvent être un bitume provenant du raffinage du pétrole brut. Les
bitumes proviennent de la distillation atmosphérique et/ou sous vide du pétrole. Ces
bitumes pouvent être éventuellement soufflés, viscoréduits et/ou désasphaltés. Les
bitumes peuvent être des bitumes de grade dur ou de grade mou. Les différents
bitumes obtenus par les procédés de raffinage peuvent être combinés entre eux pour
obtenir le meilleur compromis technique. Les bitumes utilisés peuvent également être
des bitumes fluxés par addition de solvants volatils, de fluxants d'origine pétrolière,
de fluxants carbochimiques et/ou de fluxants d'origine végétale.
Les bitumes sont, avantageusement, choisis parmi les bitumes routiers de classes
10/20 à 160/220 et les bitumes spéciaux de toutes classes.
Les proportions préférées de la base bitume présente dans le mélange
bitume/polymère représentent entre 90% et 99,3% en masse, de préférence, entre
94%o et 99%o en masse. Les pourcentages massiques sont calculés par rapport à la
masse totale du mélange polymère/bitume.
Les polymères élastomériques utilisables dans le procédé selon l'invention sont les
polymères pouvant être réticulés de manière à former un réseau améliorant les
propriétés rhéologiques du mélange bitume/polymère. On peut citer, à titre
d'exemple, les polybutadiènes, les polyisoprènes, les caoutchoucs butyle, les
polyacrylates, les polyméthacrylates, les polychloroprènes, les polynorbornènes, les
polybutènes, les polyisobutènes, les polyoléfines telles que les polyéthylènes ou les
polyéthylènes haute densité, les polypropylènes, les copolymères d'éthylène et
d'acétate de vinyle, les copolymères d'éthylène et d'acrylate de méthyle, les
copolymères d'éthylène et d'acrylate de butyle, les copolymères d'éthylène et
d'anhydride maléique, les copolymères d'éthylène et de métacrylate de glycidyle, les
copolymères d'éthylène et d'acrylate de glycidyle, les copolymères d'éthylène et de
propène, les terpolymères éthylène/propène/diène (EPDM), les terpolymères
acrylonitrile/butadiène/styrène (ABS), les terpolymères éthylène/acrylate ou
méthacrylate d'alkyle/acrylate ou méthacrylate de glycidyle et notamment le
terpolymère éthylène/acrylate de méthyle/méthacrylate de glycidyle et les
terpolymères éthylène /acrylate ou méthacrylate d'alkyle/anhydride maléique et
notamment le terpolymère éthylène/acrylate de butyle/anhydride maléique. Les
polymères peuvent également être les polymères décrits dans les brevets EP-A-
1572807, EP-A-0837909 et EP-A-1576058 de la société demanderesse.
Le polymère élastomérique est, avantageusement, choisi parmi les copolymères
statistiques ou séquencés de styrène et d'un diène conjugué tel que butadiène,
isoprène, chloroprène, butadiène carboxylé, isoprène carboxylé, et plus
particulièrement, consiste en un ou plusieurs copolymères choisis parmi les
copolymères séquencés, avec ou sans charnière statistique, de styrène et de
butadiène, de styrène et d'isoprène, de styrène et de chloroprène, de styrène et de
butadiène carboxylé ou encore, de styrène et d'isoprène carboxylé.
Le copolymère de styrène et de diène conjugué, et en particulier chacun des
copolymères précités, possède avantageusement une teneur pondérale en styrène
allant de 5 % à 50 % par rapport au copolymère. La masse moléculaire moyenne en
poids du copolymère de styrène et de diène conjugué, et notamment celle des
copolymères mentionnés ci-dessus, peut être comprise, par exemple, entre 10 000 et
600 000 daltons et se situe, de préférence, entre 30 000 et 400 000 daltons.
Un polymère préféré est un copolymère à base de motifs butadiène et de motifs
styrène tel que le copolymère bloc styrène/butadiène SB ou le copolymère bloc
styrène/butadiène/styrène SBS.
Les proportions préférées du polymère élastomérique présent dans le mélange
bitume/polymère représentent entre 0,7% et 10% en masse, de préférence, entre 1 et
6%> en masse. Les pourcentages massiques sont calculés par rapport à la masse totale
du mélange polymère/bitume.
Le mélange bitume/polymère ainsi formé est maintenu à cette température sous
agitation jusqu'à l'obtention d'un mélange bitume/polymère homogène. La durée de
cette étape dépend de plusieurs facteurs, notamment, de la masse moléculaire du
polymère élastomérique à dissoudre dans la base bitume et de la composition
chimique initiale de la base bitume.
Un agent réticulant donneur de soufre est ensuite ajouté au mélange bitume/polymère
et provoque la réticulation du polymère élastomérique au sein de la matrice bitume.
La réticulation du mélange bitume/polymère est réalisée sous agitation, par chauffage
à une température de réticulation comprise entre 160 et 195°C durant au moins 15
minutes.
La quantité d'agent réticulant donneur de soufre est, de préférence, comprise entre
0,05% à 5% en masse, plus préférentiellement, entre 0,05 et 0,5% en masse. Les
pourcentages massiques sont calculés par rapport à la masse totale de la composition
bitume/polymère réticulée (PmB).
L'agent réticulant donneur de soufre est, avantageusement, choisi parmi le groupe
consistant en du soufre élémentaire, les polysulfures d'hydrocarbyle, les accélérateurs
de vulcanisation donneurs de soufre et leurs mélanges.
Le soufre élémentaire susceptible d'être utilisé pour constituer, en partie ou en
totalité, l'agent réticulant est avantageusement du soufre en fleur et, de préférence, du
soufre cristallisé sous la forme ortfiorhombique et connu sous le nom de soufre alpha.
Les polysulfures d'hydrocarbyle susceptibles d'être employés pour former une partie
ou la totalité de l'agent réticulant peuvent être choisis parmi ceux qui sont définis
dans la demande de brevet FR-A-2528439.
Les accélérateurs de vulcanisation donneurs de soufre peuvent être choisis parmi le
mercaptobenzothiazole (MBT), les thiurams, les polysulfures de thiuram, les
disulfures d'alkylphénols, les disulfures, les dithiocarbamates et leurs dérivés. Pour
plus de détails sur les accélérateurs de vulcanisation utilisables comme ou dans la
constitution de l'agent réticulant, on peut se référer, à titre d'exemple, aux citations
EP-A-0360656, EP-A-0409683 et EP-A-0582703 dont le contenu est incorporé à la
présente description par référence, de même que le contenu de la citation FR-A-
2528439.
Pour cette étape de préparation du PmB, la base bitume, le polymère et l'agent
réticulant sont introduits successivement ou simultanément dans le réacteur 1 par une
ou plusieurs entrées 1 situées en amont du réacteur 1.
Le PmB ainsi préparé peut ensuite être transféré du réacteur 1 à une cuve de stockage
2 et/ou directement à une station de chargement 3 via la ligne de distribution 8. Le
transfert est destiné à remplir une ou plusieurs cuves de stockage 2 et/ou un ou
plusieurs camions-citernes 5. Le chargement du PmB dans un camion-citerne 5 se
fait classiquement par le dôme 18 de la citerne 4.
Lors du transfert, le PmB est maintenu à une température comprise entre 100°C et
220°C, de préférence entre 120°C et 190°C, plus préférentiellement entre 140°C et
190°C, encore plus préférentiellement entre 160°C et 190°C.
La réduction des émissions de sulfure d'hydrogène (H2S) est réalisée par injection en
ligne d'une quantité efficace d'un scavenger de H2S, lors de l'étape de transfert
d'une quantité prédéterminée de la composition bitume/polymère réticulée (PmB).
L'injection en ligne est effectuée par introduction continue dudit scavenger de H2S
dans la ligne de distribution 8 en aval du réacteur 1 et, en amont de la cuve de
stockage 2 et de la station de chargement 3.
En outre, l'injection en ligne est avantageusement effectuée en amont de la pompe de
transfert 9 de manière à introduire le scavenger de H2S sous un régime turbulent et
améliorer sa réactivité.
L'introduction du scavenger de H2S est réalisée, avantageusement, dès le début de
l'écoulement et de façon ininterrompue jusqu'à la fin de l'écoulement. Pour ce faire,
la pompe doseuse 13 est actionnée puis arrêtée en même temps que la pompe de
transfert 9, respectivement, en début et en fin de transfert. Le scavenger de H2S est,
de préférence, introduit dans la ligne de distribution 8 via le branchement 10 avant la
pompe de transfert 9 pour favoriser le brassage du scavenger de H2S dans le PmB.
Afin de garantir le traitement continu de l'H 2S sur la totalité de l'écoulement, la
pompe doseuse 13 est actionnée, de préférence, légèrement avant la pompe de
transfert 9 en début de transfert puis arrêtée légèrement après la pompe de transfert 9
en fin de traitement.
La quantité de scavenger de H2S à injecter en ligne est calculée au préalable en
fonction de la quantité de la composition bitume/polymère réticulée (PmB) à
décharger du réacteur 1 vers la cuve de stockage 2 et/ou la station de chargement 3.
Un schéma de supervision des transferts de PmB vers la ou les cuves de stockage 2
et/ou vers la ou les stations de chargement 3 peut être élaboré selon tout procédé
connu. Le schéma de supervision des transferts de PmB détermine, en particulier, le
débit de scavenger de H2S injecté en ligne en fonction de plusieurs paramètres,
notamment, la quantité de PmB transféré, l'efficacité de scavenger de H2S et la
température de l'écoulement de PmB issu du réacteur 1. La température de
l'écoulement de PmB a notamment une influence importante sur la quantité de H2S
émise, une température plus élevée donnant une plus forte émission de H2S.
Le rapport massique de scavenger de H2S injecté en ligne par rapport à la quantité
prédéterminée de composition bitume/polymère réticulée (PmB) est,
avantageusement, compris entre 0,10% et 0,35%, de préférence entre 0,2 et 0,3%>.
Selon un autre mode de réalisation particulier, le procédé de production d'une
composition bitume/polymère réticulée (PmB) comporte avantageusement une étape
d'introduction d'une quantité efficace d'au moins un additif et/ou au moins un agent
fluxant et/ou au moins un diluant dans la composition bitume polymère réticulée
(PmB) lors de l'étape de transfert. L'additif et/ou l'agent fluxant et/ou le diluant peut
être introduit séparément ou simultanément par un piquage indépendant sur la ligne
de distribution 8. Comme pour le scavenger de H2S, l'introduction est effectuée par
injection en ligne dans la ligne de distribution 8 en aval du réacteur 1 et, en amont de
la cuve de stockage 2 et de la station de chargement 3. L'injection en ligne de
l'additif et/ou l'agent fluxant et/ou le diluant est, avantageusement, effectuée en
amont de la pompe de transfert 9.
L'unité de production comporte, par exemple, un piquage supplémentaire constitué
par un montage réservoir/pompe/branchement identique à celui de l'injection en
ligne de scavenger de H2S (réservoir 6/pompe doseuse 13/branchement 10).
Alternativement, le même montage réservoir 6/pompe doseuse 13/branchement 10
utilisé pour introduire le scavenger de H2S peut également servir à introduire en ligne
l'additif et/ou l'agent fluxant et/ou le diluant séparément ou en mélange. Un mélange
d'additif, d'agent fluxant, de diluant et/ou de scavenger de H2S peut être introduit en
même temps à la condition que chacun des constituants dudit mélange soit inerte visà-
vis des autres constituants du mélange. Le mélange de l'additif, de l'agent fluxant,
du diluant et/ou du scavenger de H2S peut être réalisé selon tout procédé connu, par
exemple, par simple ajout des constituants du mélange dans l'unique réservoir 6.
La quantité d'additif et/ou d'agent fluxant et/ou de diluant injectée en ligne dépend
de l'usage final du PmB sur le chantier et peut varier entre 0,1% et 40%>, plus
particulièrement entre 0,1 % et 30% massique par rapport au PmB.
Les additifs sélectionnés sont ceux couramment employés pour réduire les
températures de mise en oeuvre et de compactage des enrobés et des asphaltes
formulés à partir de ces PmB. L'injection en ligne de ces additifs permet
avantageusement de réduire le rejet des gaz de combustion, d'émissions de fumées et
de H2S.
L'additif est, de préférence, choisi parmi le groupe constitué par les résines naturelles
d'origine végétale, les composés résineux à base de Tall Oil sous ses différentes
formes (brut, acide gras, acide résinique ou brai), les cires de type Fischer-Tropsch,
les cires d'esters d'acide gras d'origine synthétique, végétale ou fossile et leurs
mélanges. Pour plus de détails sur les composés résineux à base de Tall Oil
utilisables comme additif, on peut se référer, à titre d'exemple, à la demande
WO20 10/1 34024 dont le contenu est incorporé à la présente description par
référence.
L'additif peut également être sélectionné pour améliorer les propriétés mécaniques,
élastiques ou rhéologiques du PmB ou pour faciliter la mise en oeuvre du PmB.
L'additif est, avantageusement, choisi parmi le groupe constitué par les composés
organogélateurs, les polyamines, les acides phosphoriques, les acides
polyphosphoriques, les polyoléfïnes éventuellement substituées par un groupement
époxy ou acide carboxylique, les dérivés d'anhydride succinique et leurs mélanges,
par exemple le produit de réaction du polyiso butylène d'anhydride succinique et
d'une polyamine. A titre d'exemple de composés organogélateurs, on peut se référer
à la demande WO2008/107551 dont le contenu est incorporé à la présente
description par référence. Pour plus de détails sur les dérivés d'anhydride succinique
utilisables comme additif, on peut se référer, à titre d'exemple, aux citations FR-A-
201057845 et PCT/IB201 1/054241 dont le contenu est incorporé à la présente
description par référence.
L'agent fluxant est, de préférence, choisi parmi les huiles hydrocarbonées présentant
un intervalle de distillation à pression atmosphérique déterminé selon la norme
ASTM D 86-67, compris entre 100 et 450° C et situé plus spécialement entre 150 et
400° C. Cette huile hydrocarbonée qui peut être notamment une coupe pétrolière de
caractère aromatique, une coupe pétrolière de caractère naphténo-aromatique, une
coupe pétrolière de caractère naphténo-paraffïnique, une coupe pétrolière de
caractère paraffmique ou une huile de houille. Cette huile hydrocarbonée est
suffisamment "lourde" pour limiter l'évaporation au moment de son addition au PmB
et en même temps suffisamment "légère" pour être éliminée au maximum après
répandage du PmB le contenant, de manière à retrouver les mêmes propriétés
mécaniques qu'aurait présenté, après répandage à chaud, le PmB préparé sans utiliser
d'agent fluxant.
On peut également utiliser un fluxant végétal ou un mélange d'au moins un fluxant
végétal avec au moins une huile hydrocarbonée pétrolière. A titre d'exemple, on peut
citer la demande WO2008/077888 dont le contenu est incorporé à la présente
description par référence.
Le diluant peut être un bitume ou un mélange de bitumes tel que décrit
précédemment. Dans ce dernier cas, le PmB préparé dans le réacteur 1 est un PmB
concentré destiné à être dilué.
Les compositions bitume/polymère réticulées (PmB) directement obtenues par le
procédé de production selon l'invention ont des propriétés remarquables en termes de
stabilité au stockage, cohésivité, capacité d'allongement et résistance au
vieillissement, tout en garantissant une émission et un relarguage en H2S réduits
répondant aux exigences administratives de sécurité. Les compositions obtenues par
le procédé selon l'invention sont des candidates particulièrement appropriées pour la
fabrication de liants bitumineux, pouvant être mis en oeuvre tel quel, sous forme
anhydre, sous forme d'émulsion ou sous forme de bitumes fluxés. Ces liants
bitumineux peuvent ensuite être associés en mélange avec des granulats pour
fabriquer un enduit superficiel, un enrobé à chaud, un enrobé à froid, un enrobé coulé
à froid, une grave émulsion. Les compositions obtenues par le procédé selon
l'invention peuvent être utilisées dans des applications routières et/ou industrielles,
pour fabriquer une couche de roulement, un revêtement d'étanchéité, une membrane
ou une couche d'imprégnation.
EXEMPLES
Procédé de production d'une composition bitume/polymère réticulée selon l'art
antérieur Ί (témoin)
On prépare une composition bitume/polymère réticulée témoin Ti selon un procédé
de production dans lequel le scavenger de H2S est introduit en masse dans un
réacteur 1 équipé d'un dispositif d'agitation et de moyens de chauffage avant l'étape
de transfert.
Le procédé de production comporte une première étape de préparation de 52 tonnes
d'une composition bitume/polymère réticulée de classe 25/55-60 (selon la norme EN
14023) dans un réacteur ayant une contenance d'environ 52 tonnes.
- Première étape :préparation d'une composition bitume/polymère réticulée
On introduit dans le réacteur :
- 95% en masse d'un bitume de distillation directe de pénétrabilité 40 1/10 mm
selon la norme NF EN 1426:
- 5% en masse d'un copolymère séquencé styrène/butadiène, à 25% en poids de
styrène et à 75% en poids de butadiène ayant une masse moléculaire en poids, Mw
de 128 000 Daltons.
Le mélange est agité à haute intensité c'est-à-dire à fort taux de cisaillement pour
obtenir un mélange homogène à l'échelle du micron et chauffé à 185°C pendant
environ 4 heures.
On ajoute ensuite 0,13 % en masse de soufre (soufre en fleur).
Le mélange est agité à faible intensité et chauffé à 190°C pendant 45 min.
- Seconde étape : traitement des émissions de HgS et opération de transfert
Le seconde étape consiste à ajouter 2000 ppm d'octoate de zinc contenant 23% de
zinc (scavenger). L'octoate de zinc liquide est introduit en masse dans le réacteur 1
puis le mélange est agité en maintenant la température à 190°C durant 4 heures. Le
pourcentage de scavenger est calculé par rapport aux 52 tonnes de la composition
bitume/polymère réticulée issue de la première étape.
Les quantités utilisées sont les suivantes : 49.3324 tonnes de bitume, 2.6 tonnes de
copolymère séquencé styrène/butadiène, 0.0676 tonnes de soufre et 120 litres soit
environ 2000 ppm de scavenger.
Les 52 tonnes de compositions bitume/polymère réticulées ainsi traitées par le
scavenger sont directement transférées vers la station de chargement 3, pour charger
deux camions-citernes 5 ayant une contenance de 26 m3 par porteur. Le chargement
dans le camion-citerne 5 se fait classiquement par le dôme 18 de la citerne 4 grâce à
un bras de chargement (non représenté). La durée du chargement est d'environ 30
min.
Procédé de production de compositions bitume/polymère réticulées et C? selon
l'invention
On prépare deux compositions bitume/polymère réticulées selon l'invention Ci et C2
selon un procédé de production dans lequel le scavenger de H2S est injecté en ligne
dans la ligne de distribution en aval du réacteur 1 et en amont de la pompe de
transfert 9.
Les compositions bitume/polymère réticulées selon l'invention Ci et C2 sont
préparées selon un procédé identique à la composition témoin Ti à l'exception de la
seconde étape, des valeurs du pourcentage de scavenger de H2S et, spécifiquement
pour la composition C2, de la nature du bitume utilisé.
- Seconde étape : traitement des émissions de HgS et opération de transfert
La seconde étape consiste à ajouter le scavenger par injection en ligne dudit
scavenger en aval du réacteur 1 c'est-à-dire au niveau de la sortie du réacteur 1 par
l'intermédiaire d'une pompe doseuse 13 et en amont de la pompe de transfert 9. Le
scavenger stocké dans un réservoir 6 est injecté par l'intermédiaire d'une canne
d'injection biseautée. La pompe doseuse 13 est programmée en fonction du débit de
l'écoulement de la composition bitume/polymère réticulée issue de la première étape,
pour injecter de façon continue dans l'écoulement de PmB une quantité appropriée
de scavenger. La température de la composition bitume/polymère réticulée dans la
ligne de distribution en sortie de réacteur 1 est d'environ 177°C.
Exemple 1 :
- première étape : préparation d'une composition bitume/polymère réticulée de
classe 25/55-60 (selon la norme EN 14023) à partir d'un bitume de distillation
directe de pénétrabilité 40 1/10 mm selon la norme NF EN 1426,
- seconde étape : traitement de l'émission de H2S par injection en ligne de
2900ppm d'octoate de zinc (scavenger).
Exemple 2 :
- première étape : préparation d'une composition bitume/polymère réticulée de
classe 25/25-65 (selon la norme EN 14023) à partir d'un bitume de distillation
directe de pénétrabilité 60 1/10 mm selon la norme NF EN 1426,
- seconde étape : traitement de l'émission de H2S par injection en ligne de
2500ppm d'octoate de zinc (scavenger).
Comme pour Tl, les compositions bitume/polymère réticulées Ci et C2 sont
directement transférées vers la station de chargement 3, pour charger deux camionsciternes
5 ayant une contenance de 26 m3 par porteur.
Mesure des émissions de H S
Pour chaque composition bitume/polymère réticulée TΊ , Ci et C2 contenue dans un
camion-citerne 5, des prélèvements dans la phase liquide et dans la phase gazeuse
(ciel de la citerne 4) ont été effectués lors du chargement puis du déchargement
(dépotage) du PmB après avoir parcouru environ 200 km, avec un trajet
essentiellement autoroutier.
Pour les prélèvements dans la phase liquide, les échantillons ont donc été prélevés à
la température du bitume chargé, soit proche de 170°C et à la température du bitume
déchargé supérieure à 160°C. Les échantillons ont été analysés par barbotage d'azote
dans la composition bitume/polymère réticulée (PmB) suivi par une mesure du taux
de H2S piégé dans l'azote au moyen d'un détecteur gazeux de type tube Draëger.
Pour la phase gazeuse, une méthode rapide de dosimétrie colorimétrique utilisant
une pompe de prélèvement et des tubes colorimétriques de type Gastec,
commercialisés par la société GASTEC. Les prélèvements ont été effectués à
environ 50 cm dans le ciel gazeux de la citerne 4 du camion-citerne 5.
Les résultats sont répertoriés dans le tableau I ci-dessous et correspondent, pour
chaque composition Tl Ci et C2, aux valeurs moyennes obtenues pour les
prélèvements deux camions-citernes 5.
Tableau I
* prélèvement effectué à la fin du chargement ou avant dépotage
Les résultats montrent que les émissions de H2S sont efficacement réduites par le
procédé de production selon l'invention. En effet, comparativement à la composition
témoin Tl les compositions Ci et C2 émettent nettement moins de H2S. En
particulier, les émissions de H2S pour Ci et C2 sont inférieures à 10 ppm en phase
liquide. La composition C2 est particulièrement peu émettrice de H2S avec une
émission en phase gazeuse et liquide inférieure à 5 ppm, que ce soit au chargement
ou au déchargement du camion-citerne 5.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples décrits. En particulier, la
préparation du PmB peut être réalisée au moyen de plusieurs réacteurs agencés selon
tout procédé connu pour permettre la circulation des produits contenus dans lesdits
réacteurs à n'importe quelle étape de la préparation du PmB. Un des réacteurs peut,
par exemple, servir de bac de maturation. L'unité de production peut,
avantageusement, comporter deux réacteurs reliés entre eux par une canalisation
dotée d'un mélangeur, par exemple un moulin colloïdal de type Siefer et agencés
selon tout procédé connu de manière à permettre d'homogénéiser les compositions
bitume/polymère et bitume/polymère réticulée par passage à travers ledit mélangeur
au cours de l'étape de préparation du PmB.
Le procédé de production selon l'invention ainsi que l'unité de production pour la
mise en oeuvre d'un tel procédé sont remarquables en ce qu'ils permettent de
répondre aux exigences de sécurité et d'environnement en matière de régulation des
émissions de H2S. En particulier, le procédé de production de PmB permet
d'atteindre avantageusement une concentration en H2S inférieure ou égale à 10 ppm,
de préférence, inférieure ou égale à 5 ppm.
Le procédé de production ainsi que l'unité de production selon l'invention permettent
de diminuer fortement les risques d'exposition des opérateurs à l'H2S lors du
chargement et/ou déchargement de compositions bitume/polymère réticulées dans les
camions ou wagons-citernes.
REVENDICATIONS
1. Procédé de production d'une composition bitume/polymère réticulée avec
réduction des émissions de sulfure d'hydrogène comportant les étapes successives
suivantes :
(i) préparation d'une composition bitume/polymère réticulée (PmB) dans un
réacteur (1) et,
(ii) transfert d'une quantité prédéterminée de ladite composition du réacteur (1) à
une cuve de stockage (2) et/ou directement à une station de chargement (3) via une
ligne de distribution (8), ladite composition (PmB) étant maintenue à une
température comprise entre 100°C et 220°C lors dudit transfert, une réduction des
émissions de sulfure d'hydrogène (H2S) étant réalisée par injection en ligne d'une
quantité efficace d'un scavenger de sulfure d'hydrogène (H2S) lors de l'étape de
transfert (ii), ladite injection étant effectuée par introduction continue dudit
scavenger de sulfure d'hydrogène (H2S) dans la ligne de distribution (8) en aval du
réacteur (1) et, en amont de la cuve de stockage (2) et de la station de chargement
(3).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ligne de distribution (8)
comporte une pompe de transfert (9) apte à générer un écoulement turbulent et en ce
que l'injection en ligne est effectuée en amont de la pompe de transfert (9).
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le scavenger
de sulfure d'hydrogène (H2S) est choisi parmi les sels métalliques organiques, les
sels métalliques inorganiques et leurs mélanges.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le
scavenger de sulfure d'hydrogène (H2S) est choisi parmi le groupe consistant en les
sels métalliques de carboxylates, d'oxydes, de naphténates, de sulfonates et leurs
mélanges.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le
scavenger de sulfure d'hydrogène (H2S) est choisi parmi les sels métalliques de
carboxylates.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la
température de la composition bitume/polymère réticulée (PmB) lors du transfert est
comprise entre 140°C et 190°C.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le
transfert consiste à décharger du réacteur (1) la quantité déterminée de composition
bitume/polymère réticulée (PmB) sous forme d'un écoulement canalisé via la ligne
de distribution (8) et en ce que l'introduction du scavenger de sulfure d'hydrogène
(H2S) est réalisée dès le début dudit écoulement et de façon ininterrompue jusqu'à la
fin dudit écoulement.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le
rapport massique de scavenger de sulfure d'hydrogène (H2S) injecté en ligne par
rapport à la quantité prédéterminée de composition bitume/polymère réticulée (PmB)
est compris entre 0,10% et 0,35%.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit rapport massique est
compris entre 0,2 et 0,3 %.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce
que la préparation de la composition bitume/polymère réticulée (PmB) comporte :
- le mélange dans le réacteur (1) de 90%> à 99,7% en masse d'une base bitume et de
0,7% à 10% en masse d'un polymère élastomérique, à une température comprise
entre 90°C et 220°C jusqu'à obtention d'un mélange bitume/polymère homogène,
- la réticulation dudit mélange bitume/polymère par ajout de 0,05 à 5% en masse
d'un agent réticulant donneur de soufre et chauffage à une température de
réticulation comprise entre 160 et 195°C durant au moins 15 minutes, les
pourcentages massiques étant calculés par rapport à la masse totale de la composition
bitume/polymère réticulée (PmB).
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte le
mélange dans le réacteur (1) de 94%> à 99% en masse d'une base bitume et de 1% à
6% en masse d'un polymère élastomérique, à une température comprise entre 140°C
et 190°C.
12. Procédé selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que l'agent
réticulant donneur de soufre est choisi parmi le groupe consistant en du soufre
élémentaire, les polysulfures d'hydrocarbyle, les accélérateurs de vulcanisation
donneurs de soufre et leurs mélanges.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce
que le polymère élastomérique est choisi parmi les copolymères statistiques ou
séquencés d'un hydrocarbure monovinyl aromatique et d'un diène conjugué.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce
que la quantité d'agent réticulant donneur de soufre est comprise entre 0,05 et 0,5%
en masse par rapport à la masse totale de la composition bitume/polymère réticulée
(PmB).
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce
qu'il comporte une étape d'introduction d'une quantité efficace d'au moins un additif
et/ou au moins un agent fluxant et/ou au moins un diluant dans la composition
bitume polymère réticulée (PmB) lors de l'étape de transfert et en ce que ladite
introduction est effectuée par injection en ligne dans la ligne de distribution (8) en
aval du réacteur (1) et, en amont de la cuve de stockage (2) et de la station de
chargement (3).
16. Unité de production d'une composition bitume/polymère réticulée (PmB)
pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
15, comportant :
- un réacteur (1) muni d'un dispositif d'agitation et de moyens de chauffage,
- une cuve de stockage (2) de ladite composition bitume/polymère réticulée (PmB),
- une station de chargement (3) destinée au chargement de ladite composition
bitume/polymère réticulées (PmB) dans au moins une citerne (4) d'un moyen de
transport (5) et,
- des moyens de transfert (7) de ladite composition (PmB) du réacteur (1) à la station
de chargement (3) et/ou à la cuve de stockage (2),
caractérisée en ce qu'elle comporte un réservoir (6) destiné à contenir un scavenger
de H2S et en ce que les moyens de transfert (7) comportent une ligne de distribution
(8) munie d'une pompe de transfert (9) apte à générer un écoulement turbulent et en
ce que le réservoir (6) de scavenger de H2S est connecté à la ligne de distribution (8)
par piquage d'un branchement (10) en amont du réacteur (1) et en aval de la pompe
de transfert (9).
17. Unité de production selon la revendication 16, caractérisée en ce que la
pompe de transfert (9) est une pompe de soutirage équipée d'au moins un filtre.
18. Unité de production selon l'une des revendications 16 et 17, caractérisée en
ce qu'une pompe doseuse (13) est montée sur le branchement (10) en sortie du
réservoir (6) avant le piquage sur la ligne de distribution (8).