Brevet FR2847489A1 — publié le 20040528

Domaine de l'invention La présente invention concerne un réacteur intégré ayant au moins deux structures de canal séparées dans l'espace pour guider au moins deux veines de fluide, avec dans au moins une veine de fluide à s l'intérieur d'une plage de réaction une réaction qui produit une variation de température et en même temps un transfert de chaleur entre les veines de fluide. L'invention concerne également un procédé pour conduire de manière précise une réaction dans un réacteur intégré ayant au moins 1o deux structures de canal séparées l'une de l'autre dans l'espace pour conduire au moins deux veines de fluide, dans au moins une veine de fluide à l'intérieur d'une plage de réaction, une réaction modifiant la température et en même temps un transfert de chaleur entre les vannes de fluide. Etat de la technique Dans de nombreuses applications techniques on rencontre des étapes de procédé consistant à échanger de la chaleur entre deux fluides. Cet échange ou flux de chaleur peut servir à refroidir le fluide le plus chaud et chauffer le fluide le plus froid (opération de base de l'échange de chaleur). Si dans l'un des fluides il y a des réactions, le problème peut consister à influencer la température de la réaction et l'évolution de la température dans le réacteur par l'intégration de fonctions d'échange de chaleur dans le même appareil. C'est ainsi que par exemple le document US-A-5 283 050 décrit un réacteur intégré qui est en mesure de mélanger ou de faire réagir deux ou plusieurs fluides. Le réacteur est formé d'un élément poreux avec un boîtier ayant au moins deux entrées et une sortie. Dans les grandes installations industrielles on utilise de tels procédés dans différents processus, par exemple pour le refroidissement intermédiaire de réacteurs à réaction exothermique. La fonction d'échange de chaleur dans des réacteurs tubulaires (à lit solide) classiques est tou30 tefois en général séparée dans l'espace des réacteurs eux-mêmes: les échangeurs de chaleur exothermiques ou dans les zones d'échange de chaleur intégrées dans les réacteurs, on utilise des refroidissements intermédiaires et les réactions endothermiques à température élevée sont exécutées dans des réacteurs tubulaires intégrés aux chambres de com35 bustion. L'échange de chaleur qui n'est pas optimum, par exemple dans le cas d'une combustion par flamme externe, conduit à un encombrement volumique important pour des étapes de procédé et des flux d'énergie importants que les gaz d'échappement d'une chambre de combustion décrite doivent évacuer. Dans le cas d'une conversion endothermique catalytique d'hydrocarbure avec de la vapeur d'eau pour donner un gaz de synthèse, par exemple dans les réacteurs de réformage classiques, seulement environ la moitié de l'énergie fournie de la veine de gaz combustible est utilisée pour augmenter l'enthalpie de la réaction. L'autre moitié s'échappe de la chambre de combustion sous la forme d'un gaz d'échappement chaud. Dans des grandes installations industrielles, cette énergie sous la forme de flux de chaleur de déperdition peut fréquemment encore se récupérer. Au cours des dernières années il est devenu de plus en plus intéressant d'améliorer le rendement énergétique de procédés de raffinage. Cet intérêt s'est traduit par le développement de différents procédés dans lesquels l'injection d'énergie pour l'exécution de réaction endothermique pouvait être améliorée par des réformeurs avec échangeur de chaleur. Cette construction est fréquemment analogue à celle d'échangeurs de chaleur à faisceaux de tubes. En parallèle à l'amélioration du rendement énergétique de procédés continus à débit très élevé, on a également rencontré des domaines d'application caractérisés par des quantités de produits relativement faibles et des conditions très strictes de compacité et de rendement éner20 gétique. Comme exemple il y a la conversion des réserves de gaz naturel non encore utilisées pour obtenir des produits de grande valeur dans des installations locales compactes et transportables. Une motivation économique soutient cette application, car avec 95 % des gaz produits, on ne peut transporter suffisamment de gaz comme si le transport d'un gaz li25 quéfié était financièrement intéressant. De plus, on connaît des dispositifs compacts utilisables pour des applications décentralisées ou mobiles. Les application potentielles sont par exemple celles d'étapes de réaction dans des systèmes d'alimentation en énergie décentralisés utilisant des piles à combustible dans le domaine mobile avec des appareils compacts pour générer de manière auxiliaire du courant dans les véhicules automobiles. Le couplage efficace des fonctions d'échange de chaleur dans des dispositifs généraux se réalise dans des grandes installations industrielles pour de nombreuses applications de l'état de la technique, par exemple par des échangeurs de chaleur à plaques. Les réalisations connues jusqu'à présent peuvent toutefois répondre aux exigences d'une fabrication en grande série pour de nombreux procédés industriels, réalisables à petite échelle ou n'être envisageables que sous une forme modifiée. L'intégration efficace du point de vue énergétique de fonctions d'échange de chaleur et de réaction est un domaine de recherche en cours et n'est pas encore réalisable pour des applications dans le domaine efficace et le fonctionnement dans un dispositif. La difficulté du couplage des réactions dans un dispositif pour une conduite séparée dans l'espace de veine de fluide dégageant de la chaleur et recevant de la chaleur, comme dans un réacteur tubulaire, provient du fait que la dépendance à la température des réactions conduites séparément dans l'espace, dépend aussi de la cinétique de chaque système de réaction ainsi que du point de fonctionnement du réacteur (les concentrations des éduits ainsi que les flux des éduits). Comme les grandeurs d'état dépendant fortement de l'emplacement, la conduite en température dans des réacteurs intégrés est un problème très important. Il est avantageux de conduire des fluides en principe comme dans un réacteur tubulaire à écoulement, les plages de réparti25 tion/collecte de fluide pouvant être intégrées directement dans le dispositif. On envisage pour cela notamment des systèmes de réaction dans lesquels à l'aide d'une ou plusieurs installations d'alimentation latérales, dans au moins l'un des fluides de réaction, on influence de manière précise la vitesse de conversion et ainsi l'évolution de la température dans les réacteurs intégrés. Cela est vrai par exemple pour des systèmes de réaction dont le taux de réaction dans les réacteurs tubulaires classiques ou les structures monolithiques est encore considéré comme trop élevé dans la plage d'entrée, de sorte que la dépendance en température produite par la réaction ne peut se répartir régulièrement dans le réacteur. Un exemple est celui des réactions d'oxydation, en particulier des réactions d'oxydation totale ou des oxydations sélectives. La réalisation d'une alimentation latérale dans les réacteurs compacts est une solution connue. C'est ainsi que le document WO 01/54806 décrit un réacteur avec une zone de réaction et des moyens d'échange de chaleur du type plaque; les moyens d'échange de chaleur coopèrent avec la zone de réaction et le moyen échangeur de chaleur se compose d'un ensemble de plaques superposées dans lesquelles sont for5 més des canaux pour des fluides, selon un motif prédéfini. Les canaux à fluide sont alignés pour former des chemins d'échange de chaleur discrets pour les fluides. Le procédé décrit dans ce document ainsi que d'autres propositions se caractérisent toutefois par une absence de souplesse car une alimentation latérale n'est possible qu'en des endroits définis dans le 1o réacteur par des canaux d'alimentation spéciaux et des structures de distribution pour chaque alimentation latérale. En outre, il n'est pas possible d'avoir une fabrication en série, économique, car dans ce concept il faut réaliser une liaison surfacique entre les couches métalliques par des procédés de soudage par diffusion. Un dosage/alimentation de fluide, de dif15 férentes amplitudes effectué localement de façon répartie dans deux dimensions de l'espace et pour chaque couche de matière ne peut être réalisé à l'aide du concept présenté ci-dessus. Des appareils multifonctionnels intégrant plusieurs opérations de base de procédés telles que l'échange de chaleur et au moins une réaction, ne permettent pas actuellement de réaliser un concept convainquant pour une alimentation en fluide répartie localement, très souple, en combinaison avec la possibilité de la fabrication en grande série. Exposé de l'invention La présente invention a pour but de remédier à ces incon25 vénients et concerne à cet effet un réacteur intégré du type défini cidessus, caractérisé en ce qu'au moins l'une des deux veines de fluide reçoit de manière dosée, au moins un autre fluide répartit dans toute la plage de réaction. L'invention concerne également un procédé du type décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu'au moins l'une des deux veines de fluide reçoit de manière répartie dans toute la plage de réaction au moins un autre fluide ajouté de manière dosée. L'invention permet ainsi une conduite de la température ou de la réaction dans le réacteur qui peut être mieux influencée pour arriver à un couplage efficace des veines de fluide d'échange de chaleur. Suivant une autre caractéristique avantageuse du réacteur selon l'invention, il est formé de plusieurs couches de matière en parallèle. Si le fluide ajouté de manière dosée est fourni par des canaux transversaux perpendiculaires à la direction d'écoulement des veines de fluide, de préférence les canaux transversaux sont intégrés dans la couche de matière qui conduit la veine de fluide et dans laquelle on ne dose pas un autre fluide. Si l'addition dosée d'au moins un autre fluide dans la structure de canal correspondante se réalise par une structure de dosage, la structure de dosage est plate et disposée parallèlement aux couches de matière et/ou la structure de dosage est un film muni de perforations, par exemple en 1o métal ou en matière plastique, la dimension et le nombre de perforations est variable en fonction de leur position locale sur le film. De plus la structure de dosage est une structure en céramique poreuse. De préférence la perte de charge dans les canaux transversaux est inférieure à celle dans la structure de dosage. Si le fluide ajouté par dosage est variable le long de la plage de réaction, l'alimentation en fluide ajouté par dosage est répartie entre plusieurs zones le long de la plage de réaction. En général au moins une structure de canal comporte un revêtement catalytique et les structures de canal, séparées les unes des autres, ont des géométries différentes. De façon avantageuse pour le procédé, le fluide ajouté de manière dosée est fourni par des canaux transversaux perpendiculaires à la direction d'écoulement des veines de fluide, et au moins cette veine de fluide reçoit le fluide dosé par l'intermédiaire d'une structure de dosage plate munie de perforations. L'invention permet de prévoir des applications du réacteur intégré, par exemple pour évaporer de manière efficace du point de vue énergétique et pour la surchauffe de systèmes de piles à combustible mobiles et fixes, pour l'oxydation sélective du monoxyde de carbone dans les systèmes de piles à combustible. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue de dessus d'un réacteur intégré selon l'invention, - la figure 2 montre la structure plane de la géométrie du réacteur selon l'invention, - la figure 3 est une section à travers deux couches de réacteur selon l'invention, la figure 4 montre un exemple de réalisation d'une perforation localement différente selon l'invention, - la figure 5 montre la structure d'un mode de réalisation particulier du réacteur selon l'invention. Description de modes de réalisation Dans un réacteur intégré qui assure en même temps des fonctions d'échange de chaleur et de réaction entre deux fluides, il est io souhaitable pour conduire de manière précise la réaction dans différentes applications, de pouvoir influencer l'évolution de la température dans le réacteur mieux que selon les procédés connus. L'expression " influencer " signifie dans le cadre de la géométrie de réacteur décrite ci-après, le dosage d'un fluide dans au moins un autre fluide. L'expression " influencer de manière précise " désigne des moyens permettant d'influencer la température d'au moins une veine de fluide par le dosage précis d'au moins une autre veine de fluide. Les fluides utilisés dans le réacteur selon l'invention peuvent être liquides ou gazeux ou des mélanges. L'invention doit permettre un couplage efficace de fluides d'échange de chaleur dans un dispositif. L'expression " couplage efficace " signifie une grande efficacité de l'échange de chaleur entre les veines de fluide séparées dans l'espace ainsi que l'action précise sur le champ de température dans le réacteur par un dosage souple de fluide dans au moins une autre veine de fluide. La conception du réacteur doit convenir en principe pour une fabrication en grande série. Cela signifie qu'il doit être possible de réaliser des séries importantes de qualité très poussée avec une mise en oeuvre de temps de travail et de matière, réduite. L'utilisation doit se faire notamment dans des dispositifs traversés en continu, ayant différentes couches de matière conduisant au moins deux veines de fluide séparées l'une de l'autre dans l'espace et le cas échéant dans le cadre d'une mise en parallèle des conduites de fluide (voir ci-après) avec répartition entre les structures de canal. L'expression " en structures de canal " signifie ci-après de manière simplifiée l'ensemble des structures conduisant les fluides et transférant la chaleur dans une couche de matière. La réalisation pratique de la géométrie d'un canal dans une structure de canal peut dépendre de l'emplacement. La section du canal n'est pas limitée à des géométries carrées ou rectangulaires. L'expression " en structures de canal " englobe en outre toutes les sections envisageables qui peuvent être intéressantes pour des raisons de fabrication ou de conduite de procédé. La mise en parallèle du guidage des flux se fait en répartissant au moins l'un des deux fluides traversant le dispositif sur un groupe de canaux. Dans les zones de répartition et de recombinaison des fluides, on aura chaque fois un fluide réparti sur une structure de canaux d'un groupe de canaux. Les structures de canaux des groupes de canaux peuvent être réparties dans différentes couches de matière qui résultent de l'empilage symétrique de différentes couches de matière dans un ordre déterminé. Un groupe de canaux se compose ainsi de l'ensemble de toutes les structures de canaux traversées par le même fluide. Suivant le procédé exécuté, les différents canaux d'un groupe de canaux possèdent soit la même géométrie soit se distinguent en fonction de leur endroit dans une couche plane. Les différentes géométries 15 dans une couche de matière peuvent être justifiées par des considérations d'optimisation de la répartition de la chaleur, de l'échange de la matière ou de la section du fluide dans une couche plane. Au moins dans l'un des groupes de canaux dans lesquels on introduit par dosage un autre fluide, il y aura au moins une réaction. A côté de ce groupe de canaux il y a au moins un autre groupe de canaux qui peut assurer des fonctions d'échange de chaleur et/ou de réaction. La structure de paroi de l'autre groupe de canaux peut être revêtue de manière catalytique suivant les fonctions de réaction. En variante, les groupes de canaux peuvent également ne pas être revêtus et assurer 25 uniquement des fonctions d'échange de chaleur. En outre, un groupe de canaux peut également contenir une matière catalytique qu'il faut appliquer directement sur la structure de paroi. La matière catalytiquement active peut bien plus être introduite dans le groupe de canaux, par exemple sous la forme d'un film à revêtement catalytique et qui est cintré dans trois dimensions ou encore sous la forme d'une boulette de catalyseur ou sous une autre forme avec un corps de base muni d'un revêtement catalytiquement actif et ensuite placé dans la structure de canal du réacteur. On remarque que chaque groupe de canaux peut être revêtu séparément. Le revêtement catalytique peut être choisi pour chaque groupe de canaux en fonction de la réaction à catalyser. De plus, le revêtement dans la direction de l'écoulement du fluide peut varier localement. En fonction de la longueur de parcours, on pourra en principe avoir une variation dans la qualité du revêtement. L'expression " qualité du revêtement " signifie que la composition de la matière de la couche appliquée peut varier. Cela signifie par exemple que l'on peut varier de manière intentionnelle l'activité catalytique suivant l'axe du canal; la même plage de canal peut rester libre sans couche à effet catalytique ou encore certaines parties de la péris phérie du canal peuvent ne pas être revêtues. A la fois une faible dimension du dispositif pour des raisons de perte d'énergie et la possibilité de fonctionnement du dispositif sont décisives pour l'efficacité du couplage. Par utilisation on entend la possibilité d'une mise en oeuvre définie et d'un fonctionnement avec différents débits i0 massiques d'éduits en respectant les spécifications pour les flux de produit d'un réacteur (possibilité de modulation). Le dispositif est formé de plusieurs couches planes de matière. Les couches de matière sont en une matière métallique ou une matière plastique; en fonction de l'application ces couches peuvent avoir différentes épaisseurs. On aura un flux dans une structure de canal par couche de matière. Les couches sont rendues étanches au fluide vis-à-vis de l'extérieur. La plage de pression du réacteur se situe, pour des raisons liées à la matière, de préférence à moins de 50 bars de pression interne par rapport à l'extérieur. On peut certes envisager de façon générale des pressions plus élevées mais dans ce cas il faut assurer l'étanchéité en surface du réacteur, par exemple par un soudage ou un brasage par diffusion en surface pour mieux absorber les efforts importants entre les différentes couches de tôle. Le réacteur selon l'invention peut s'utiliser notamment pour coupler deux veines de fluides réactifs, pour coupler une veine de fluide réactif et une veine de fluide d'échange de chaleur, les deux veines d'éduits pouvant être ajoutées de manière dosée et enfin pour coupler une veine de fluide réactif auquel on ajoute, par dosage et dans des conditions définies, une veine d'éduits, avec une étape de procédé à échange de cha30 leur par exemple pour le couplage d'une veine de fluide absorbant de la chaleur avec une veine de fluide dans laquelle s'exécute une ou plusieurs réactions exothermiques. Le réacteur selon l'invention améliore les concepts des réacteurs intégrés existants par une optimisation de l'apport calorifique par le dosage d'au moins un fluide dans au moins une veine de procédé, avec réaction, pour influencer de manière appropriée le champ des températures dans le réacteur. L'expression " champ des températures " désigne l'évolution de la température dans la matière de la paroi du réacteur et dans les canaux de fluide dans les trois directions de l'espace. Cela permet une conduite réussie du procédé entre deux systèmes de réaction séparés dans l'espace qui devient ainsi seulement possible pour de nombreuses applications. De plus, on améliore la sélectivité des différents systèmes de s réaction par une conduite précise de la température. En outre, on garantit une densité de puissance élevée pour la puissance calorifique transmise (à la fois pour les applications avec échange de chaleur nécessitant une forte densité de puissance que pour le chauffage/refroidissement de systèmes de réaction avec une forte enthalpie de réaction). De plus, le réacteur selon l'invention peut servir à former des mélanges explosifs par l'adjonction par dosage d'une veine d'éduits dans une structure de canal tout en garantissant les caractéristiques d'échange thermique que l'on assure seulement à l'intérieur du réacteur. On améliore ainsi la sécurité pour les synthèses techniques, pour des ap15 plications décentralisées ou mobiles avec une conception appropriée des structures des canaux. La figure 1 est une vue de dessus d'un réacteur 10 selon l'invention. Sa construction et son fonctionnement seront décrits ci-après en application à l'exemple de l'intégration thermique pour le réformage à la valeur du méthane. La réaction de réformage endothermique avec les éduits CH4 et H20 (gaz de reformage) est couplée à la combustion exothermique d'un gaz de combustion qui est dans le cas présent par exemple un mélange CH4/02. Dans la plage de répartition du fluide 11 on répartit le gaz de réformage 13 chaque fois dans une structure correspondante de canal d'une couche de matière 12, autre que celle du gaz de combustion 14 de sorte que le gaz de réformage 13 et le gaz de combustion 14 passent dans des structures de canaux dans des plans différents du réacteur. La construction planaire par couches du réacteur à l'aide de plusieurs couches de matière 12 dans des plans différents découle des figures 2 et 3 qui seront décrites plus en détail ci-après. Les deux fluides réagissent dans leur structure de canal respective, séparée l'une de l'autre, de préférence par catalyse hétérogène; ainsi les réactions se déroulent sur les surfaces de parois à revêtement catalytique car les réacteurs à plaques, notamment pour des réactions de parois fortement teintées du point de vue thermi35 que, s'appliquent en utilisant le fait que seule la conductivité thermique à travers la cloison limite l'échange de chaleur entre les deux structures de canal. En principe on peut néanmoins avoir également des réactions homogènes. La figurez 1 montre un guidage à courant parallèle des deux fluides 13, 14, ce qui signifie que les deux fluides sont introduits du même côté du réacteur; dans le cas présent il s'agit de la plage de répartition de fluide 11. Mais on peut également envisager une conduite à contre5 courant selon laquelle un fluide arrive dans la zone de répartition de fluide 11 et l'autre fluide dans une seconde zone de répartition de fluide prévue à l'extrémité du réacteur à l'opposé de la zone de répartition de fluide 11. Comme il s'agit pour la vue de dessus du réacteur selon l'invention, seule apparaît une structure de canaux composée de canaux 15, parallèles, Io dans lesquels on introduit selon le présent exemple de réalisation le gaz de réformage 13. La structure de canaux qui conduit le second fluide (dans le présent exemple de réalisation il s'agit du gaz de combustion 14) est prévue dans le plan sous la structure de canaux 15 parallèlement à celle-ci comme l'indique la flèche. La plage de répartition de fluide 11 se poursuit par la plage de réaction 16 proprement dite dans laquelle, selon le présent exemple de réalisation, il y a la combustion exothermique du gaz combustible 14. Dans le présent exemple de réalisation du réacteur selon l'invention, il y aura dans cette plage 16 du groupe de canaux dans lequel s'effectue la réaction exothermique, un autre éduit (fluide) 22 qui sera ajouté par dosage. Il s'agit notamment pour cet autre fluide d'un partenaire de réaction; dans le cas présent, il s'agit par exemple d'oxygène. Suivant les conditions choisies, on peut également ajouter par dosage un autre fluide. L'alimentation se fait par les canaux transversaux 17 installés perpendiculairement aux canaux 15. Dans ces canaux transversaux on introduit le fluide ajouté par dosage par l'intermédiaire d'une alimentation commune 18. Les canaux transversaux 17 sont prévus entre les plans dans lesquels passe le gaz de réformage 13 et le gaz combustible 14. Dans le présent exemple de réalisation, les canaux transversaux 17 occupent toute la structure de canaux 15 et les structures de canaux corres30 pondantes placées en dessous; l'alimentation 18 se réalise à l'extérieur de cette structure. Il est également possible de disposer directement l'ensemble du guidage 18 dans la structure de canal. Cette plage 16 se poursuit par une plage de collecte de fluide 19 dans laquelle on réunit les deux veines de fluide et on les évacue du réacteur. Dans le cas d'une con35 duite de fluide à contre-courant pour les deux fluides, cette zone constitue en même temps la plage de répartition de fluide pour le premier fluide et la plage de collecte de fluide pour le second fluide. De façon correspon- il dante, la plage de répartition de fluide pour le second fluide est en même temps la plage de collecte de fluide du premier fluide. La figure 2 est une coupe selon A-A de la figure 1 qui explicite la structure par couches planes du réacteur formé de plusieurs cou5 ches de matière 12. Dans le présent exemple il s'agit de deux couches. Dans le présent exemple de réalisation, le gaz combustible 14 est guidé dans la structure supérieure de canal 20 (canal d'oxydation) et le gaz de réformage 13 dans la structure de canaux inférieure 21 (canal de réformage). Les deux canaux peuvent avoir une géométrie différente. Entre les deux structures de canaux 20, 21, on a des canaux transversaux 17 (à la figure 2, perpendiculairement au plan du dessin) traversés par le fluide à doser. Le dosage se fait par une structure de dosage 23 parallèle aux structures de canaux respectives, c'est-à-dire perpendiculairement aux canaux transversaux. Dans cette structure de dosage il s'agit de préfé15 rence de films perforés 23, plats, parallèles à la couche de matière 12. Pour les dispositifs métalliques, cette feuille peut être en métal ou en une tôle de métal, mince, usinée de manière appropriée. Suivant la plage de températures du réacteur, on peut en principe également utiliser des matières plastiques, des céramiques poreuses ou des matières composites. On peut également utiliser les combinaisons de ces matières comme par exemple du métal comme matière de base et de la matière plastique commematière pour les films. L'augmentation de la coupe de la figure 2 explicite cette disposition. Les deux couches de matière 12, 12a sont réalisées comme déjà indiqué ci-dessus en une matière métallique ou une ma25 tière plastique ou céramique. Il est à remarquer que les deux couches de matière peuvent également être des matières différentes, par exemple différents alliages métalliques. En outre, les matières peuvent en principe avoir des épaisseurs de tôle et des géométries différentes. La couche supérieure de matière selon la figure 2, qui guide le gaz combustible (canal d'oxydation), présente dans le mode de réalisation actuel une section inférieure à celle de la couche de matière inférieure dans laquelle passe le gaz de réformage (canal de réformage). Les deux couches de matière peuvent être séparées de manière étanche au fluide par des couches de métal ou de matière plastique. On réalise de préfé35 rence une étanchéité par soudage au laser de sorte que l'on n'a pas à faire passer de matière d'étanchéité particulière. Les éduits traversant les canaux correspondants et qui sont introduits dans le présent exemple du côté gauche de la structure, c'est-à-dire dans la zone de distribution de fluide dans le réacteur, traversent pendant leur passage par les structures de canal respectives, les canaux transversaux 17 (ceux-ci sont installés perpendiculairement au plan du dessin) et à partir de là le fluide ajouté par dosage est introduit dans le canal d'oxydation par l'intermédiaire du film perforé 23 comme l'indique la flèche courbe. Du côté opposé à la zone de répartition de fluide, les produits du canal d'oxydation ou de réformage sont conduits vers la zone collectrice de fluide (référence 8 à la figure 1) pour y être extraits du réacteur. La figure 3 est une section de deux couches de matière du 1o réacteur selon l'invention le long de la ligne B-B de la figure 2. Dans cette figure on a montré clairement la construction des couches de matière respectives 12 en une matière métallique ou une matière plastique 25 et les canaux 20, 21 réalisés dans ces couches. La figure 3 montre en outre que les deux couches de matière 12 ont des géométries différentes. Entre les deux couches de matière on a la structure de dosage 23 sous la forme d'un film perforé à travers lequel le fluide que l'on ajoute par dosage est introduit dans le canal correspondant à partir des canaux transversaux 17 (représentés en trait interrompu à la figure 3 car cachés par les couches respectives de matière). De manière avantageuse, et comme le mon20 tre la figure 3, les canaux 20 sont intégrés dans la couche de matière qui conduit la veine de fluide dans laquelle il n'y a pas d'adjonction par dosage. (dans le présent exemple de réalisation il s'agit du canal de réformage). La figure 4 montre schématiquement un exemple de réali25 sation de la structure de dosage sous la forme d'un film perforé 23; la figure 4 est une vue selon la ligne C-C de la figure 3. La dimension et le nombre de perforations du film 23 dépendent de la position. De cette manière, il est possible d'introduire le fluide ajouté par dosage en des points différents et dans des concentrations différentes dans la structure de ca30 nal correspondante; on peut ainsi influencer comme souhaité le fluide passant dans cette structure de canal. Le dosage réparti est conçu pour influencer l'apport thermique de la réaction de combustion pour au moins un point de fonctionnement du réacteur. Pour cela, on prévoit ici à titre d'exemple l'alimentation répartie d'une partie importante de l'oxygène nécessaire qui peut également être l'oxygène de l'air par les canaux transversaux. De façon idéale, juste avant la sortie de la plage de réaction (référence 16, figure 1), la tem- pérature de la matière de la paroi du réacteur ne chute pas de manière significative. La mise en route du réacteur est facilitée par la réaction répartie d'une veine de gaz contenant de l'hydrogène et qui s'allume facile5 ment: pour cela, dans la plage de répartition de fluide (référence 11 à la figure 1) du canal d'oxydation, à l'aide d'une source d'allumage électrique soit on chauffe une veine de gaz contenant de l'hydrogène, soit on génère une veine de gaz contenant de l'hydrogène, par exemple par la décomposition catalytique d'un gaz contenant un hydrocarbure sur une surface lo chaude. Le noir de fumées qui se dépose sur la surface de la source d'allumage sera brlé lors du dosage ultérieur d'un mélange gazeux hydrocarbure/oxygène au niveau de la source d'allumage. La réaction axiale de la veine de gaz contenant de l'hydrogène peut être assistée par une alimentation précise d'un agent d'oxydation contenant de l'oxygène à travers la structure de canal transversal 17 telle que décrite. La veine de gaz contenant de l'hydrogène, chauffée par la source d'allumage, est alors utilisée pour que la température d'au moins une zone partielle du réacteur diminue suffisamment pour qu'ensuite la réaction de combustion d'un mélange de méthane puisse brler avec une veine de gaz contenant de l'oxygène. La conception des canaux transversaux servant au dosage est choisie de préférence pour que la perte de charge dans le canal transversal ne soit pas significativement inférieure à celle de la structure de dosage. Cela permet d'atteindre un dosage précis de fluide par la structure 25 de dosage dans la structure de canal, dans laquelle passe le milieu réactif. La perte de pression dans le canal transversal ou dans le canal de dosage (la structure de dosage n'est pas nécessairement composée de canaux transversaux) sera comparée avec la perte de pression dans la structure de dosage, par exemple le film 23, pour être maintenue à un niveau suffi30 samment bas pour que la section du canal dans la structure de canal 17 soit significativement supérieure en fonction des règles connues de la technique que la section libre du film perforé ou de la structure de dosage perforée. En même temps ou en variante, on peut choisir l'alimentation de la veine d'éduit ajoutée par dosage pour que le fluide ajouté par dosage change le long du canal. Cela est assuré en ce que l'alimentation et la répartition de fluide entre les canaux transversaux est subdivisée en plusieurs zones dans lesquelles chaque fois on introduit un autre fluide par dosage. Chacune des zones comporte ainsi sa propre alimentation du fluide de dosage (référence 18 à la figure 1). Comme pour l'addition par dosage d'un fluide unique, il est également possible de réunir les canaux transversaux d'une structure de dosage déjà dans la structure de canal. On simplifie significativement la construction de chaque structure de dosage pour la répartition des fluides. Une autre application du réacteur selon l'invention est le couplage de deux veines de fluide réagissantes dans lesquelles on ajoute chaque fois un autre mélange d'éduits. Cela peut se faire dans la suite à l'aide de l'exemple de l'injection d'enthalpie de réaction d'une veine de gaz à réaction exothermique pour chauffer et/ ou garantir la transition de phase d'un second fluide qui sera détaillée ci-après. Une pile à combustible à membrane et électrolyte polymère, l'hydrogène arrivant du côté de l'anode ne peut être converti totalement. La veine de gaz de sortie de l'anode contenant de l'hydrogène doit être séparée de l'hydrogène et du méthane avant d'être évacuée à l'environnement à la fois pour des raisons de consommation d'énergie et de sécurité. Un concept fréquemment appliqué pour l'utilisation des gaz de sortie de l'anode est la conversion catalytique de ce gaz. La teneur en hydrogène permet d'allumer la réaction déjà aux faibles températures. Du fait du couplage d'une réaction fortement exothermique avec une opération de vaporisation fortement endothermique, dans les évaporateurs classiques, on a l'exigence d'introduire et de répartir régulièrement la chaleur. Dans le sens du réacteur de l'invention, la veine de gaz 25 contenant l'hydrogène peut être fournie de manière répartie par les canaux transversaux et l'agent d'oxydation sera dosé au début du canal. En variante, on peut également envisager de doser l'agent d'oxydation par les canaux transversaux et de doser les gaz de sortie d'anode contenant de l'hydrogène dans la plage de répartition de fluide 18 du canal. Par une ré30 partition appropriée de la perforation, on peut réaliser une conversion complète des hydrocarbures et de l'hydrogène dans le canal. Par une conduite de température appropriée et une sélection de la matière, le réacteur selon l'invention peut assurer non seulement la vaporisation mais également répondre à la surchauffe du mélange gaz/vapeur obtenu. Ce concept convient notamment pour la vaporisation du gaz vecteur d'hydrocarbure faible; l'évaporateur recevra comme éduit à vaporiser un mélange d'hydrocarbure et de liquide, au moins de l'eau. Pour réduire l'évaporation irrégulière, on peut envisager une réalisation pour laquelle le liquide à vaporiser arrive à l'entrée d'un canal pour être mélangé ensuite à l'hydrocarbure dosé à travers une perforation séparée pendant l'évaporation. L'adjonction dosée telle que décrite de deux fluides diffé5 rents dans chaque fois une structure de canal est représentée à la figure 5. Le point de départ est la variante selon laquelle on ajoute par dosage deux veines auxiliaires différentes à travers les fils perforés. Le gaz vecteur de la vaporisation est fourni de manière répartie à la structure de canal 27, c'est-à-dire que le gaz vecteur est ajouté par dosage pour vaporiser le long du canal et l'adjonction par dosage assure ainsi une fonction mixte. Pour chauffer l'évaporateur on dose un gaz combustible contenant de l'hydrogène et/ou des hydrocarbures dans la seconde structure de canal 28 comme cela a été décrit ci-dessus en passant par les canaux transversaux 17 (cela est représenté en traits interrompus à la figure 5), cette ali15 mentation étant dosée. Pour permettre une extension symétrique simple par la mise en parallèle de la conduite des veines de fluide dans le réacteur selon l'invention, on a montré d'autres structures de dosage 26, 29 comportant les structures de canal ou structures de canaux 27, 28. Un autre exemple d'une utilisation du réacteur telle que proposée est celui de l'oxydation sélective de CO en C02 dans le fonctionnement de piles à combustible à membrane et électrolyte polymère avec une veine de gaz contenant de l'hydrogène obtenu à partir d'hydrocarbure. A côté d'une forte activité de catalyseur et d'une sélectivité dans la conduite du procédé, décisives pour une forte conversion de CO et une forte 25 sélectivité pour un déroulement atténué de la réaction auxiliaire H2 + 0,5 02 -> H20. La conduite du procédé donne ici spécialement une alimentation aussi définie que possible de l'agent d'oxydation et une conduite en température extrêmement exacte. Il faut une température minimale pour permettre l'oxydation de CO et une température maximale, qui se situe légèrement au-dessus de 20'C, ne doit pas être dépassée pour éviter des réactions accessoires gênantes de l'oxydation d'hydrogène. Les procédés classiques travaillant dans la plage des faibles puissances et qui ont été développés actuellement en particulier pour les applications aux piles à combustible, utilisent des structures monolithi35 ques pour effectuer la réaction. Ainsi, la réaction est effectuée en général dans deux réacteurs distincts entre lesquels il y a une étape de refroidissement intermédiaire. Le dosage d'un gaz contenant de l'oxygène se fait ainsi en amont du réacteur respectif et en partie on régule même séparé- ment une veine globale de gaz contenant de l'oxygène en amont des différents réacteurs. La répartition régulière de la veine de gaz contenant de l'oxygène dans la structure monolithique ne constitue qu'un défi plus dif5 ficile à solutionner. De plus, il n'est pas possible de garantir l'exécution du procédé par la formation le cas échéant de mélanges locaux, susceptibles d'exploser, à l'endroit o se fait le mélange. La conduite de la température pour l'oxydation sélective présente plusieurs inconvénients dans la réalisation actuelle des installations de prototypes décentralisées. D'une part, les moyens adaptatifs sont relativement élevés car il faut exécuter deux étapes de réaction et une fonction d'échangeur de chaleur, de manière thermique, pratiquement sans intégration. D'autre part, indépendamment des constructions à mettre en oeuvre, on a les inconvénients d'une conduite imprécise de la température. Les conséquences peuvent être des dommages au catalyseur par surchauffe, des taux de conversion insuffisants, une sélectivité insuffisante du procédé et dans le cas extrême un emballement de la réaction à cause des zones de réaction et d'échange de chaleur séparées dans l'espace. L'intégration d'un échange efficace de chaleur avec une ad20 jonction dosée, définie, répartie de l'agent oxydant selon le réacteur comme proposée ici, offre de nombreux avantages du point de vue de la conduite régulière de la température et des taux de conversion élevés. La veine de fluide dans laquelle on dose la veine de gaz contenant de l'oxygène par des canaux transversaux, est constituée dans cette applica25 tion par le mélange gaz/vapeur contenant de l'hydrogène provenant du procédé de réformage. On augmente de manière significative la sécurité du procédé si l'on choisit des structures suffisamment petites garantissant une bonne évacuation de la chaleur par une conception appropriée. De plus, on élimine dans une très large mesure le risque d'explosion car en utilisant le principe du réacteur tel que présenté, le mélange entre l'agent oxydant et la veine de réformat, contenant de l'hydrogène, se fait directement dans le réacteur. Les mélanges avec des concentrations explosives ne sont formés qu'à l'intérieur de l'appareil. Pour cette conception appropriée, on risque des explosions car le risque de chauffage est limité par le transfert de chaleur au niveau de la matière de la paroi. Le cas échéant on peut en plus du dosage réparti de l'éduit, évacuer la chaleur de l'oxydation sélective par au moins une autre struc- ture de canal. Cette structure présente de préférence seulement une fonction d'échange de chaleur si bien qu'elle n'a pas de revêtement catalytique. Pour des applications identiques ou analogues on peut toutefois prévoir également un revêtement catalytique dans lequel peuvent s'effectuer une ou plusieurs réactions endothermiques. On dispose d'un autre exemple de l'utilisation du réacteur selon l'invention dans la combustion d'un mélange de gaz de synthèse contenant de l'hydrogène pour fournir de l'énergie pour une réaction endothermique qui s'effectue dans une autre structure de canal. Dans l'une des deux structures de canal on brle un mélange de gaz contenant de l'hydrogène. L'agent oxydant est fourni de manière répartie pour arriver à un dégagement régulier de la chaleur de réaction. Le dosage réparti de l'agent oxydant évite deux difficultés. D'une part, on évite la formation de mélanges explosifs avant l'entrée dans le réacteur car le mélange n'est formé qu'à l'intérieur du réacteur et, d'autre part, le dégagement de la chaleur est réparti sur toute la longueur du réacteur, régulièrement grâce à une conception appropriée. On réduit ainsi considérablement la difficulté connue des températures excessives dans la zone d'entrée d'une plage catalytique pour des réactions à vitesses extrêmement rapides comme celles de l'oxydation de l'hydrogène. Le réacteur selon l'invention, permet de coupler des étapes de procédé fortement exothermiques à des étapes fortement endothermiques dans un dispositif, de manière efficace grâce à l'augmentation des degrés de liberté par un dosage précis du fluide dans une structure de ca25 nal. Le dosage des fluides, plus précis que dans les dispositifs connus actuellement, permet d'améliorer la conduite définie de la température dans des appareils compacts dans lesquels se déroule au moins une réaction. A partir des avantages concernant l'addition dosée, de manière souple, d'un flux d'éduit, permet au réacteur selon l'invention pour la première fois de mélanger des milieux explosifs, directement à l'endroit de la réaction avec intégration simultanée à des fonctions d'échange de chaleur. Pour de nombreuses applications on a des avantages par rapport à des dispositifs dans lesquels le couplage de l'énergie se fait par exemple par des réactions de combustion externe et des dispositifs dans lesquels il n'y a pas de dosage local d'un éduit dans la veine de fluide ou un ou plusieurs dosages locaux. Par rapport à ceux-ci, les avantages sont en particulier ceux d'une conception localement très souple et simple à réaliser du point de vue de la fabrication pour le dosage. D'autres avantages de l'invention sont, d'une part, ceux liés à l'intégration de plusieurs étapes de procédé combinées de manière géné5 rale dans un dispositif ainsi que ceux liés tout particulièrement à la réalisation proposée du dosage réparti de l'éduit. On suppose alors que selon l'état actuel du génie chimique, les premiers avantages seront utilisés en premier lieu par le réacteur selon l'invention dans de nombreux systèmes de réaction. Les avantages liés à l'intégration de plusieurs étapes du procédé dans un dispositif comprennent par exemple une meilleure utilisation de l'enthalpie de réaction d'un système de réaction exothermique pour chauffer un système de réaction globalement endothermique. Cela diminue la réalisation d'une récupération efficace de la chaleur en liaison avec le domaine de la répartition/combinaison de fluides du flux d'enthalpie de la chaleur dégagée qui n'est pas utilisable de manière optimale du point de vue énergétique. Un autre avantage est celui de la réalisation compacte de la fonction de procédé par l'intégration de plusieurs étapes partielles de pro20 cédé. A côté de la réduction de l'encombrement liée à une conception de la structure de canal pour optimiser les opérations d'échange de chaleur ou de matière selon les règles connues de la technique, on a en particulier l'avantage d'une réduction des pertes de chaleur grâce à une plus grande compacité du dispositif. Alors que dans les procédés industriels de gran25 des tailles, du fait des flux de matière importants, on ne peut avoir une précision suffisante d'un comportement adiabatique du dispositif, cela n'est souvent pas le cas dans les domaines d'application décrits ici. Le concept présenté permet en outre en principe de subdiviser les alimentations des canaux transversaux en différents segments dans la direction des canaux. Les avantages liés tout particulièrement à la réalisation proposée du dosage réparti de l'éduit sont par exemple ceux de constructions moins coteuses à réaliser pour un dosage d'éduit réparti localement dans deux dimensions ainsi que dans une plus grande liberté du niveau du débit volumique de dosage grâce à des diamètres différents des perforations de la structure de dosage. On a en outre l'avantage de l'amélioration du fonctionnement car lors de la mise en route du dispositif on peut réaliser un chauf- fage beaucoup plus régulier. Les canaux transversaux permettent par exemple de répartir un mélange d'éduit, régulièrement dans la plage de réaction pour réagir catalytiquement avec un second éduit qui traverse la structure de canal en dégageant de la chaleur. Le fonctionnement peut être parfaitement discontinu pendant la phase du démarrage. On a d'autres avantages liés à l'absence de forts gradients de température dans le réacteur dans l'opération de démarrage. Des gradients de températures élevées peuvent aboutir à des tensions inacceptables dans la matière active, en particulier à l'éclatement des couches de catalyseur. Les microréacteurs comme exemple de réacteurs compacts particuliers sont connus pour garantir la conduite du procédé et aussi pour des applications à des composants gazeux potentiellement explosifs, grâce à leurs bonnes caractéristiques de transport de chaleur. Grâce à la réalisation décrite ici d'un dosage réparti de l'éduit, on augmente encore plus le potentiel de réacteur compact par rapport aux réalisations connues car grâce à cette possibilité nouvelle d'une combinaison définie et répartie pour deux éduits par dosage d'un éduit dans un canal de réaction, contrôlé à l'emplacement de la réaction, on a de nouvelles perspectives de conception de procédé. En outre, on peut bien échelonner le dispositif in20 tégré par la mise en parallèle de la conduite des veines de fluide (un groupe de canaux se compose d'un nombre de structures de canaux dépendant des conditions de fonctionnement). La géométrie de réacteur telle que présentée offre la possibilité d'un mélange réparti de l'éduit par exemple également de façon avantageuse si dans la plage de températures choisies on a des réactions très rapides car la zone de réaction peut être répartie plus régulièrement dans deux dimensions qu'avec les procédés connus. R E V E N D I C A T I O N S ) Réacteur intégré (10) ayant au moins deux structures de canal (20, 21) séparées dans l'espace pour guider au moins deux veines de fluide, avec dans au moins une veine de fluide à l'intérieur d'une plage de réaction (16) une réaction qui produit une variation de température et en même temps un transfert de chaleur entre les veines de fluide, caractérisé en ce qu' au moins l'une des deux veines de fluide reçoit de manière dosée, au moins un autre fluide répartit dans toute la plage de réaction (16). 2 ) Réacteur intégré selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il (10) est formé de plusieurs couches de matière (12) en parallèle. 30) Réacteur intégré selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide ajouté de manière dosée est fourni par des canaux transversaux (17) perpendiculaires à la direction d'écoulement des veines de fluide. 40) Réacteur intégré selon la revendication 3, caractérisé en ce que les canaux transversaux (17) sont intégrés dans la couche de matière (12) qui conduit la veine de fluide et dans laquelle on ne dose pas un autre fluide. ) Réacteur intégré selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'addition dosée d'au moins un autre fluide dans la structure de canal correspondante se réalise par une structure de dosage (23). ) Réacteur intégré selon la revendication 5, caractérisé en ce que la structure de dosage (23) est plate et disposée parallèlement aux couches de matière (12). ) Réacteur intégré selon les revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la structure de dosage (23) est un film muni de perforations. ) Réacteur intégré selon la revendication 7, caractérisé en ce que le film est en métal ou en matière plastique. 90) Réacteur intégré selon les revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la dimension et le nombre de perforations est variable en fonction de leur position locale sur le film. 10 ) Réacteur intégré selon les revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la structure de dosage (23) est une structure en céramique poreuse. 11 ) Réacteur intégré selon la revendication 3, caractérisé en ce que la perte de charge dans les canaux transversaux (17) est inférieure à celle dans la structure de dosage (23). ) Réacteur intégré selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide ajouté par dosage est variable le long de la plage de réaction (16). ) Réacteur intégré selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'alimentation en fluide ajouté par dosage est répartie entre plusieurs zones le long de la plage de réaction (16). ) Réacteur intégré selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' au moins une structure de canal (20, 21) comporte un revêtement catalytique. ) Réacteur intégré selon la revendication 1, caractérisé en ce que les structures de canal, séparées les unes des autres, ont des géométries différentes. ) Procédé pour conduire de manière précise une réaction dans un réacteur intégré ayant au moins deux structures de canal séparées l'une de l'autre dans l'espace pour conduire au moins deux veines de fluide, dans au moins une veine de fluide à l'intérieur d'une plage de réaction, une réaction modifiant la température et en même temps un transfert de chaleur entre les vannes de fluide, caractérisé en ce qu' au moins l'une des deux veines de fluide reçoit de manière répartie dans toute la plage de réaction au moins un autre fluide ajouté de manière doio sée. 17 ) Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que le fluide ajouté de manière dosée est fourni par des canaux transversaux perpendiculaires à la direction d'écoulement des veines de fluide, et au moins cette veine de fluide reçoit le fluide dosé par l'intermédiaire d'une structure de dosage plate munie de perforations. 18 ) Application du réacteur intégré selon l'une des revendications 1 à 15, pour évaporer de manière efficace du point de vue énergétique et pour la surchauffe de systèmes de piles à combustible mobiles et fixes. ) Application du réacteur intégré selon l'une des revendications 1 à 15, pour l'oxydation sélective du monoxyde de carbone dans les systèmes de piles à combustible.