Brevet FR2550550A1 — publié le 19850215

L'invention concerne un procédé pour l'hydrolyse, sous des pressions et à des températures élevées, d'une biomasse contenant de la cellulose, en particulier de la sciure de bois, de la bagasse, des déchets de rafle ou 5 épis de mais ou des matières analogues, biomasse qui a été broyée et empâtée à l'aide d'un solvant. L'hydrolyse d'une biomasse contenant de la lignocellulose, sous pression et température élevées avec utilisation d'acides, est connue depuis longtemps, par exemple 10 par les procédés Scholler-Tornesch ou Rheinau Les procédés connus travaillent avec des acides qui sont à l'origine d'une forte pollution de l'environnement Par ailleurs, l'hydrolysat que l'on obtient ainsi présente une concentration très faible en glucose En outre, lors de l'hydrolyse 15 par de l'acide, il se produit une dégradation supplémentaire de glucose, de sorte que le rendement réel en glucose est nettement inférieur au rendement théorique Un traitement de ce substrat pour obtenir de l'alcool n'est donc pas rentable, en raison de sa faible concentration et des 20 grandes quantités qu'il faut donc en évaporer. L'hydrolyse des lignocelluloses, avec utilisation d'une vapeur d'eau sous pression élevée correspondante, a déjà été réalisée au laboratoire par quelques chercheurs sans améliorer nettement ainsi la concentration du substrat 25 final De plus, les résultats de cette hydrolyse sans acide n'ont pas été satisfaisants, car les conditions choisies, par exemple une désagrégation mécanique insuffisante, n'ont pas permis d'atteindre une hydrolyse efficace. L'invention vise donc à préparer, à partir d'une 30 biomasse consistant en plusieurs constituants, un substrat permettant de produire de façon rentable de l'éthanol. On résout le problème ainsi posé en dégradant les fractions de la biomasse, à savoir des hémicelluloses, en des pentoses, en fluidifiant la lignine et en dégradant les 35 celluloses en des hexoses, en soutirant l'ensemble des trois fractions succesivement en trois opératoires séparées et donc dans des zones réactionnelles particulières en les séparant les unes des autres avec de l'eau comme solvant et en acheminant les hexoses, sous forme d'un substrat liquide, en vue d'une poursuite de leur traitement. Selon l'invention, on sépare tout d'abord séparé5 ment les unes des autres les fractions Cela présente l'avantage d'éviter les inconvénients des procédés connus, car l'on n'utilise pas d'acide pour l'hydrolyse des lignocelluloses et, à la place de l'acide, on peut travailler avec une désagrégation mécanique en opérant également sous 10 pression et à des températures plus élevées de manière correspondante La concentration du substrat final, obtenue lors de cette hydrolyse, peut excéder 10 %. On doit donc considérer que l'essentiel de l'invention réside dans l'utilisation de l'eau comme solvant lors du retrait séparé des fractions, à savoir des pentoses, de la lignine et des hexoses Le soutirage ou retrait des fractions peut s'effectuer successivement en des étapes opératoires connues en elles-mêmes. Des étapes opératoires particulièrement préférées 20 pour la séparation des trois fractions consistent en les opérations suivantes. La première étape fonctionne comme hydrolyse préliminaire, dans laquelle la biomasse est empâtée avec de l'eau à une concentratiori:dé 15 a'45 %?de matière solide ou d'extrait 25 sec, avec acheminement simultané de vapeur d'eau fortement comprimée dans un réacteur de désagrégation- peptisation dans lequel les hémicelluloses sont dégradées, pendant un temps de réaction compris entre 1 seconde et 10 minutes à des températures comprises entre 100 et 200 C et sous 30 des pressions se situant entre 1 et 16 bars, pour donner des pentoses, la biomasse étant ensuite détendue, et le mélange détendu est séparé avec addition d'un liquide de lavage pour retirer de façon mécanique le substrat contenant des pentoses. Au cours de l'hydrolyse préliminaire, la biomasse additionnée d'eau comme solvant subit une hydrolyse sous l'effet d'une réaction connue d'homogénéisation thermique/ 3 2550550 mécanique de courte durée, puis elle se détend spontanément de sorte que la biomasse est désagragée, "broyée" ou fragmentée, empâtée et dispersée sous pression élevée et à température élevée dans un réacteur de désagrégation5 peptisation Ce processus connu d'homogénéisation-(DE-B1 922 932, brevet DE-C-1 782 456, demandes DE-A-3 127 684 et DE-A-3 150 750) produit une hydrolyse accélérée. L'étape d'hydrolyse a donc pour avantage important que l'hydrolyse peut être réalisée sans acide, en raison 10 de la désagrégation mécanique élevée se produisant dans le réacteur de désagrégation-peptisation et des températures et pressions élevées appliquées; par suite d'un refroidissement rapide par évaporation par détente, les sucres résultants peuvent se conserver sans décomposition et ils 15 peuvent être séparés par les moyens les plus simples On peut alors, après la détente, séparer mécaniquement par les moyens les plus simples les pentoses, avec éventuellement addition d'un liquide de lavage. Dans la seconde étape, on retire la lignine par extraction sous pression élevée, de sorte qu'il reste les hexoses. Dans l'étape d'extraction sous pression élevée, on introduit la biomasse, débarrassée des pentoses, dans un autoclave d'extraction et l'on achemine en circuit fermé, dans la biomasse agitée, le solvant porté à la pression 25 et à la température nécessaires pour l'extraction, le solvant chargé de lignine étant détendu et la lignine s'en séparant mécaniquement, cependant que la cellulose restante est retirée de l'autoclave d'extraction. Ainsi, le solvant se charge de lignine laquelle, 30 après détente de la phase d'extrait retirée en tête, est retirée dans un séparateur Le solvant détendu, contenant de la lignine, parvient alors à un filtre mécanique, qui peut avoir la configuration d'un séparateur, d'une centri{ugeuse ou d'un appareil analogue, dans lequel la lignine 35 est mécaniquement séparée et retirée Le solvant séparé peut être recyclé dans le circuit ou boucle de recyclage. L'autoclave d'extraction fonctionne à des pressions com- prises entre 100 et 300 bars, à une température se situant entre 50 et 200 G, et la durée de l'extraction oscille entre 1/2 heure et 3 heures On fait circuler en circuit de recyclage ou circuit fermé dans l'autoclave d'extraction 2 à 10 kg de solvant par heure de durée d'extraction et par kilogramme de biomasse. L'autoclave d'extraction peut être muni de dispositifs correspondants de retenue des solides permettant d'opérer en continu la totalité de l'extraction sous haute 10 pression Si les dispositifs de retenue de solides ne suffisaient pas pour un fonctionnement continu, on peut traiter de façon discontinue la biomasse à l'intérieur de l'autoclave d'extraction, c'est-à-dire que l'on introduit la biomasse dans l'autoclave d'extraction, on ferme cet appareil, puis on achemine et fait circuler en circuit fermé le solvant dans l'autoclave. Pour permettre le fonctionnement en continu de l'ensemble du procédé, on peut introduire la biomasse provenant de l'étape d'hydrolyse préliminaire, et débar20 rassée de l'hémicellulose, dans un réservoir d'o cette biomasse alimente l'étape d'extraction sous pression élevée. De même, l'autoclave d'extraction peut être suivi d'un réservoir dans lequel la cellulose se rassemble et d'o elle est acheminée à l'hydrolyse principale. Au lieu du ou des réservoirs, on peut aussi prévoir plusieurs autoclaves d'extraction qu'un conduit commun alimente en biomasse et qu'un autre conduit commun alimente en solvant Ainsi, pour maintenir un fonctionnement d'ensemble quasi continu, la cellulose peut, selon les besoins, être retirée de l'un des autoclaves et acheminée vers l'étape d'hydrolyse principale. Il s'est avéré qu'une extraction de la lignine de la biomasse, à l'aide d'eau comme solvant, suffit Il s'est cependant avéré en outre que l'on peut améliorer l'extraction en utilisant comme solvant des alcools, des éthers, des esters ou des alcanes ou bien leurs mélanges. On envisage comme mélange particulièrement avantageux de solvants, un mélange d'eau et d'éthanol comportant de 20 à 80 % d'éthanol. La troisième étape fonctionne comme hydrolyse principale dans laquelle la biomasse, débarrassée des pentoses et de la lignine et consistant, dans une large mesure, en de la cellulose, est hydrolysée dans une réaction thermique/mécanique principale Le produit obtenu est retiré de cette étape sous forme d'un substrat contenant des hexoses Dans cette étape, on empâte à nouveau les cellu10 loses avec de l'eau jusqu'à une concentration de 15 à 45 % d'extrait sec et, avec acheminement simultané de vapeur d'eau sous haute pression, on envoie la pâte dans un réacteur connu de désagrégation-peptisation, dans lequel, en un temps de réaction compris entre 1 seconde et 10 minutes 15 à des températures se situant entre 210 et 350 C et sous des pressions comprises entre 20 et 190 bars, il se produit une dégradation donnant des hexoses, puis il y a détente. Le mélange détendu est retiré sous forme de substrat contenant des hexoses. On obtient ainsi dans la troisième étape un substrat fortement concentré en des hexoses, obtenu d'une façon favorable à l'environnement et que l'on peut transformer en éthanol d'une façon économique en énergie On doit en particulier rappeler qu'en plus des paramètres cités 25 de fonctionnement que sont la température et la pression, cette étape comporte une désagrégation mécanique supplémentaire par rapport à celle de l'hydrolyse préliminaire et qui s'effectue à l'intérieur du réacteur connu de désagrégation-peptisation sous haute fréquence (qui présente les 30 mêmes caractéristiques de construction que le réacteur de désagrégation-peptisation utilisé dans la première étape d'hydrolyse préliminaire) Il s'est avéré qu'une dispersion dans un champ mécanique de haute fréquence accélère notablement les réactions chimiques L'effet du réacteur ou appareil de dispersion et de peptisation consiste à provoquer dans le produit, pendant le passage de celui-ci par les canaux d'écoulement fixes et rotatifs, des ondes de 6 2550550 compression et de décompression ainsi que des forces de cisaillement et des forces de -chocs sur les bords ou arêtes Enfin, il en résulte encore dans le produit une microcavitation réglée et voulue Les forces physiques décrites ci-dessus ont pour résultat: une ouverture et un éclatement spontané des cellules; une nette augmentation de la surface spécifique et donc une accélération des réactions un mouillage uniforme des solides par les liquides; une accélération de la diffusion du solvant dans les cristaux de cellulose; et la possibilité de dissocier (désagréger) les 15 fibres cellulosiques. L'appareil ou réacteur de désagrégation et peptisation est construit de manière à permettre la réalisation en son sein de l'hydrolyse de la cellulose, réalisée sous l'effet de l'application simultanée d'une pression et d'une 20 température élevées Comme on travaille sans acide, on peut élever, dans la troisième étape, les pressions et températures avant que ne se produise une dégradation du glucose Après achèvement de l'hydrolyse, on abaisse immédiatement à nouveau la température par évaporation par 25 détente à la sortie de l'appareil, de sorte qu'il ne se produit pas de dégradation supplémentaire du glucose Le glucose constitue le produit final de l'hydrolyse. Les effets se produisant dans l'étape d'hydrolyse préliminaire et celle d'hydrolyse principale sont du même 30 genre, indépendamment des conditions différentes de température et de pression Pour une production rentable d'éthanol, il est avantageux de maintenir l'ensemble des paramètres dans les trois étapes, l'hydrolyse préliminaire, l'extraction sous haute pression et l'hydrolyse principale. 35 Dans l'hydrolyse préliminaire, on peut allonger le temps de réaction en faisant fonctionner le réacteur de désagrégation-peptisation avec une boucle de réaction 255055 C ou de recyclage On prévoit g cet effet un simple conduit de binasse comportant les soupapes ou valves correspondantes, ce qui permet d'acheminer en circuit fermé la matière à traiter. Dans l'hydrolyse principale, on peut également modifier le temps de réaction en faisant fonctionner le réacteur de désagrégation-peptisation avec une boucle de réaction ou de recyclage, On prévoit dans ce cas également un simple conduit de bipasse avec les soupapes ou valves correspondantes On peut obtenir un autre 10 allongement ou raccourcissement du temps de réaction au cours de l'hydrolyse principale, en plaçant après le réacteur de désagrégation-peptisation, un réacteur à vis qui peut également être muni d'un sas de sortie comportant chaque fois un conduit de dérivation ou de bipasse La matière sortant du réacteur de désagrégation-peptisation de l'hydrolyse principale peut être acheminée dans le réacteur à vis puis, en contournant le sas de sortie, être envoyée dans un récipient de détente Le traitement dans le réacteur à vis signifie un long temps de réaction Si, 20 au contraire, le temps de réaction doit être raccourci, la matière sortant du réacteur de désagrégation-peptisation est acheminée, en contournant le réacteur à vis, dans le sas de sortie et parvient de là dans le récipient de détente. Le mode d'action du réacteur de désagrégationpeptisation permet également, après l'hydrolyse principale proprement dite, d'effectuer une post-hydrolyse enzymatique. le traitement thermique et mécanique des celluloses, selon le procédé de l'invention, constitue un bon préalable pour 30 la post-hydrolyse enzymatique faisant suite à ce procédé On augmente ainsi les rendements en hydrolysat de cellulose. Dans ce cas, la matière sortant de l'hydrolyse principale et passant par un récipient de détente est refroidie dans un échangeur de chaleur et la post-hydrolyse est effectuée, 35 en un temps de réaction compris entre 4 et 10 heures, dans une cuve de réaction comportant une boucle de réaction ou de recyclage Dans la post-hydrolyse, on utilise un 8 225 0550 réacteur de désagrégation-peptisation, également connu en soi et à rôle d'accélérateur de réaction, dans lequel, en utilisant des enzymes connues, la matière est traitée à une température comprise entre 40 et 120 C sous une pression de 1 à 10 bars pendant 1 à 5 secondes par passage. Si l'on trouvait de nouvelles enzymes applicables, les pressions et températures nécessaires pour la réaction devraient être ajustées pour correspondre-à ces nouvelles enzymes L'enzyme est introduite dans la boucle de réaction 10 ou de recyclage Dans ce cas, le substrat contenant des hexoses, et qui est à traiter pour obtenir de l'éthanol, est retiré de la cuve de réaction de la post-hydrolyse. Le déroulement du procédé de l'invention sera maintenant décrit plus en détail, à titre illustratif et 15 nullement limitatif, en regard des dessins schématiques annexés sur lesquels: la figure 1 montre l'hydrolyse préliminaire; la figure 2 montre l'extraction sous pression élevée; la figure 3 montre une autre forme d'extraction sous pression élevée; la figure 4 montre l'hydrolyse principale, et la figure 5 montre la post-hydrolyse enzymatique. La biomasse contenant de la lignocellulose, par exemple de la sciure de bois, des déchets d'épis ou rafles de mais ou de la bagasse, est introduite par un conduit 1 dans un appareillage convenable 2 dans lequel elle est soumise à une préfragmentation mécanique de manière à obtenir des particules dont les grosseurs se situent entre 30 0,5 et 4 mm La biomasse préfragmentée parvient, en vue d'une hydrolyse préliminaire, par un conduit 3 dans un réservoir d'empâtage dans lequel on introduit par un conduit 4 un solvant, avantageusement de l'eau Par un organe 7 de transport et un conduit 8, la biomasse parvient à 35 un réacteur de désagrégation-peptisation 9, dans lequel, par injection de vapeur d'eau par un conduit 10, on fait régner les conditions de température et de pression nécessaires pour la dégradation hydrolytique-optimale des hémicelluloses Les températures se situent entre 100 et 200 C et les pressions correspondantes entre 1 et 16 bars Une soupape 13 de retenue sert à permettre l'éléva5 tion de pression permettant l'obtention des conditions de fonctionnement nécessaires L'appareil 9 ou réacteur de désagrégation et de peptisation peut comporter un circuit ou boucle 11 de réaction de recyclage, permettant de faire varier les temps de réaction La biomasse ainsi 10 traitée quitte l'appareil ou réacteur 9 de désagrégation et de peptisation, par le conduit 12, la soupape 13 et le conduit 14 et cette biomasse parvient dans un récipient de détente qui peut être par exemple un cyclone de détente Les pentoses résultant de l'hydrolyse préliminaire 15 sont ensuite acheminés par un conduit 16 dans un séparateur 17 dans lequel de l'eau de lavage est introduite par un conduit 18 Le substrat séparé, contenant des pentoses, est retiré par un conduit 19 La biomasse ayant subi l'hydrolyse préliminaire quitte, par un conduit 20, 20 l'étape d'hydrolyse préliminaire. Dans une seconde étape subséquente de séparation, on sépare, par une extraction sous pression élevée, la lignine de la cellulose. Pour l'extraction sous pression élevée, la bio25 masse ayant subi une hydrolyse préliminaire est introduite par le conduit 20, et par une pompe 21 et un conduit 22 comportant une soupape 23, dans un autoclave 36 à rô 81 e d'extraction Après remplissage de l'autoclave 36 par la biomasse et fermeture de l'appareil, on achemine dans celui-ci, pour le faire passer dans la biomasse soumise à agitation, le solvant porté à la température et à la pression nécessaires pour l'extraction Le solvant provient d'un récipient 24 de solvant et il est introduit, par un conduit 25 et une soupape ou valve 26, à la base de l'auto35 clave 36 Un compresseur 27, ainsi que deux échangeurs de chaleur, 28 et 28 ' associés au conduit 25 assurent les valeurs correspondantes de la température et de la pression nécessaires pour l'extraction A l'intérieur de l'autoclave 36, le solvant se charge de lignine Cette phase d'extraction sort en tête et emprunte un conduit 27 muni d'une soupape ou valve 28 pour parvenir dans un échangeur 29 5 de chaleur, puis, par un conduit 30, dans un séparateur 31 La phase d'extrait y subit une détente, ce qui permet d'acheminer le mélange détendu par un conduit 32, comportant une valve ou soupape 33, vers un filtre 34 La lignine qui y est séparée en est retirée par un conduit 10 35 et le solvant séparé est recyclé vers le récipient 24. La cellulose extraite de la biomasse est retirée par un conduit 38 comportant une valve ou soupape 37 Lorsque l'on utilise des dispositifs, prévus de façon correspondante,mais non représentés, de retenue des solides, on 15 peut faire fonctionner en continu l'étape d'extraction sous pression élevée, ce qui revient à dire que la biomasse acheminée et introduite en 20 est retirée, sous forme de cellulose, dans le même rapport en 38 Si l'on ne peut mettre en oeuvre un fonctionnement en continu, il faut 20 réaliser en un processus discontinu l'extraction sous pression élevée à l'intérieur de l'autoclave 36 d'extraction Cela revient à dire que l'on emplit l'autoclave 36, on le ferme et on y fait circuler le solvant Après écoulement du temps correspondant d'extraction, on ferme les 25 soupapes 23, 26 et 28 et l'on ouvre la soupape 37 pour soutirer la cellulose Lorsque le substrat est soutiré, on remet à nouveau en fonctionnement le dispositif discontinu Pour faire fonctionner de façon quasi continue l'ensemble du système, on prévoit, à l'intérieur des con30 duits 20 et 38 (ou desservis par les conduits 20 et 38), des réservoirs également non représentés Au lieu des réservoirs, on peut également prévoir la présence de plusieurs autoclaves 36 a, 36 b et 36 c, par exemple, d'extraction (voir figure 3) Dans ce cas, on fait fonc35 tionner les autoclaves de manière que l'un d'entre eux soit toujours prêt à un soutirage de façon à pouvoir toujours soutirer la cellulolse de l'un des conduits 38 a, 2550550 O 38 b et 38 c pour maintenir un fonctionnement dans l'ensemble continu Pour le reste, les détails représentés sur la figure 3 correspondent à ceux représentés sur la figure 2 et les éléments sont tout simplement munis de lettres en indice. La biomasse préhydrolysée, débarrassée des hémicelluloses-et de la lignine, est introduite par un conduit 38 dans un récipient 39 d'empâtage-malaxage en vue de l'hydrolyse principale, et elle est additionnée d'un solvant 10 provenant du conduit 40 La pâte ou suspension est acheminée par des conduits 41 et 43, ainsi que par un organe 42 de transport, en passant par un sas 44 d'entrée et un conduit 45, dans un réacteur 46 de désagrégation-peptisation sous pression élevée Le réacteur 46 est construit de manière 15 à permettre d'atteindre des températures comprises entre 210 et 350 C et des pressions se situant entre 20 et 190 bars Un conduit 47 introduit de la vapeur d'eau haute pression dans le réacteur 46. Le réacteur 46 peut également comporter une boucle 20 48 de réaction ou recyclage permettant de recycler une partie de la biomasse. Dans le cas de biomasses nécessitant un temps encore plus prolongé de réaction, on peut entreprendre ensuite un traitement supplémentaire dans un réacteur à vis disposé en aval et qui est alimenté par un conduit 49. On peut, pour cela, grouper le réacteur 46 de désagrégation et peptisation et le réacteur 50 à vis en un seul ensemble comportant un carter commun On peut faire varier entre 1 seconde et 10 minutes les temps prolongés de réaction. 30 Un sas 53 de sortie permet au produit traité de quitter la zone sous pression et de parvenir dans un récipient 53 de détente L'hydrolysat terminé en sort sous forme de substrat contenant de la cellulose (ou des hexoses) et cet hydrolysat est acheminé par un conduit 57 vers d'autres processus de transformation Un conduit 55 permet de contourner le sas 53 Les conduits 51 et 54 servent à assurer la liaison. La figure 5 montre une autre forme de réalisation de l'hydrolyse principale. On fait appel à cette forme de réalisation quand le substrat contenant de la ou des celluloses n'est pas entièrement transformé en glucose Le substrat cellulosique hydrolysé est soutiré en aval du récipient ou de la cuve 56 de détente et il est acheminé par un conduit 57 à un échangeur 58 de chaleur Le produit y est refroidi jusqu'à C environ, qui constitue la température optimale pour 10 une réaction ultérieure de post-hydrolyse enzymatique. Le produit est acheminé par un conduit 59 dans une cuve de réaction, ou réacteur 60, auquel est associé un réacteur 61 de désagrégation et de peptisation comportant une boucle ou un circuit 62 supplémentaire de réaction 15 et de recyclage Les enzymes nécessaires pour la posthydrolyse sont introduites par un conduit 63 dans le circuit ou boucle 62 de réaction, avant le réacteur 61 Apres achèvement de la réaction au bout de 4 à 10 heures, on sépare du reste de la biomasse la solution formant substrat 20 contenant les hexoses et on la soutire par un conduit 64. Pour accélérer la réaction enzymatique dans le réacteur 61, on fait circuler le substrat-biomasse, en présence d'une enzyme convenable, dans le champ de turbulence d'une machine d'homogénéisation connue en soi, qui 25 consiste en un carter entourant un rotor en forme de tronc de cône dont la surface périphérique est munie d'anneaux coaxiaux de diamètres échelonnés situés chaque fois dans les creux ou intervalles entre des anneaux analogues fixés à la paroi interne de l'enveloppe du carter faisant face au rotor, une faible quantité d'enzyme est également introduite dans le champ de turbulences Le substrat avec l'enzyme parcourt au moins une fois l'appareil d'homogénéisation en y subissant un mélangeage intime. Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'inven35 tion, de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé, décrit et représenté, d'hydrolyse d'une biomasse contenant de la ligno-cellulose. 13 2550550 REVENDICATIONS 1 Procédé d'hydrolyse, sous des pressions et à des températures élevées, d'une biomasse contenant de la lignocellulose, en particulier de la sciure de bois, 5 de la bagasse, des déchets d'épis ou rafles de mais ou des matières analogues, biomasse qui a été fragmentée et empâtée à l'aide d'un solvant, procédé caractérisé en ce qu'on dégrade les fractions de la biomasse, c'est-a-dire que l'on dégrade des hémicelluloses en des pentoses, on 10 fluidifie la lignine et l'on dégrade les celluloses en des hexoses, on retire successivement, et séparément les unes des autres, l'ensemble des trois fractions au cours de trois étapes séparées en utilisant de l'eau comme solvant, et l'on achemine les hexoses, sous forme d'un 15 substrat liquide, vers une poursuite de leur traitement. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue dans trois zones séparées de réaction, les trois étapes du procédé. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé 20 en ce que la première étape joue le rôle d'une hydrolyse préliminaire au cours de laquelle on empâte la biomasse avec de l'eau à une concentration de 15 à 45 % de substance sèche ou d'extrait sec, avec introduction simultanée de vapeur d'eau haute-pression, dans un réacteur de désagrégation25 peptisation dans lequel les hémicelluloses sont dégradées en un temps de réaction compris entre 1 seconde et 10 minutes, à des températures se situant entre 100 et 200 C sous des pressions comprises entre 1 et 16 bars, pour donner des pentoses, puis l'on détend la biomasse et l'on 30 soumet le mélange détendu pour en retirer le substrat contenant des pentoses, à une séparation mécanique avec addition d'un liquide de lavage. 4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde étape constitue une extraction sous 35 pression élevée, au cours de laquelle on introduit la biomasse, débarrassée des pentoses, dans un autoclave pour extraction et l'on achemine en circuit fermé dans la bio- 2550-550 masse soumise à agitation du solvant porté à la pression et à la température nécessaires à l'extraction, puis le solvant chargé de lignine est détendu,puis l'on en sépare mécaniquement la lignine et l'on retire de l'autoclave d'extraction la cellulose restante. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on fait fonctionner l'autoclave d'extraction sous des pressions comprises entre 100 et 300 bars, à une température se situant entre 50 et 200 G et pendant une durée 10 d'extraction comprise entre 1/2 heure et 3 heures. 6 Procédé selon l'une des revendications 4 et , caractérisé en ce qu'on fait circuler dans l'autoclave d'extraction de 2 à 10 kg de solvant par heure de durée d'extraction et par kilogramme de biomasse. 7 Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'on traite de façon discontinue la biomasse se trouvant à l'intérieur de l'autoclave d'extraction. 8 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que, lors d'un fonctionnement discontinu, on alimente à partir d'un réservoir l'autoclave d'extraction en de la biomasse débarrassée des hémicelluloses et en ce qu'on introduit, après l'extraction, la cellulose restante, provenant de la biomasse, dans un autre réservoir. 9 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que, dans le circuit de l'extraction sous haute pression, on fait fonctionner deux ou plusieurs autoclaves d'extraction alimentés en biomasse par un conduit commun et en solvant par un autre conduit commun, et en ce qu'on 30 soutire chaque fois d'un autoclave, la cellulose pour maintenir un fonctionnement d'ensemble quasi continu. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que l'on utilise de l'eau comme solvant au cours de l'extraction sous pression élevée. 35 11 Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'on utilise, au cours de l'extraction sous pression élevée, comme solvant, des alcools, des éthers, des esters ou des alcanes ou bien leurs mélanges. 12 Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé en ce qu'on utilise, au cours de l'extraction sous pression élevée, comme solvant, un mélange d'eau et d'éthanol comportant 20 à 80 % d'éthanol. 13 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la troisième étape joue le rôle d'une hydrolyse principale au cours de laquelle on empâte à nouveau la 10 cellulose restant de la biomasse, en utilisant de l'eau pour obtenir une pâte comportant 15 à 45 % d'extrait sec, que l'on introduit, avec acheminement simultané de vapeur d'eau haute pression, dans un réacteur de désagrégation et de peptisation dan lequel se produit, pendant un temps 15 de réaction compris entre 1 seconde et 10 minutes à des températures se situant entre 210 et 350 C et sous des pressions comprises entre 20 et 190 bars, une dégradation donnant des hexoses, la masse étant ensuite soumise à détente. 14 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'on fait fonctionner avec un circuit ou boucle de réaction ou de recyclage le réacteur de désagrégation et de peptisation au cours de l'hydrolyse préliminaire, pour prolonger le temps de réac25 tion. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'on fait fonctionner avec une boucle de réaction ou de recyclage le réacteur de désagrégation et de peptisation au cours de l'hydrolyse 30 principale. 16 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 et 15, caractérisé en ce que, après avoir quitté le réacteur de désagrégation et de peptisation de l'hydrolyse principale, la biomasse est soumise à un post35 traitement dans un réacteur à vis. 17 Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'on utilise un conduit de bipasse contournant le réacteur à vis. 18 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que le substrat contenant des hexoses, qui provient de l'hydrolyse principale, est 5 refroidi et est soumis à une post-hydrolyse enzymatique supplémentaire. 19 Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que la post-hydrolyse est réalisée dans un réacteur auquel est associée une boucle de réaction ou de recyclage, 10 pendant un temps de réaction compris entre 4 et 10 heures. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que la boucle de réaction comporte un réacteur de désagrégation et de peptisation, servant d'accélérateur de réaction et que l'on fait fonctionner à une température 15 comprise entre 40 et 120 C sous une pression se situant entre 1 et 10 bars, pendant 1 à 5 secondes par passage. 21 Procédé selon l'une des revendications 18 et 20, caractérisé en ce qu'on introduit les enzymes dans le circuit ou boucle de réaction et en ce qu'on ajuste 20 la température de réaction en fonction des enzymes.