Brevet FR2903119A1 — publié le 20080104

"Procédé de production de bioéthanol et d'énergie à partir d'une matière première végétale saccharifère ou amylacée" DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne un procédé de production de bioéthanol et d'énergie à partir d'une matière première végétale. Parmi les différents procédés de production de bioéthanol io à partir d'une matière première végétale, on distingue actuellement trois groupes : a) les ressources saccharifères, telles que la betterave sucrière, les tiges sucrées telles que la canne à sucre ou le sorgho, les fruits ; b) les ressources amylacées telles que les grains de maïs ou de blé, et c) les 15 ressources lignocellulosiques. ARRIERE PLAN TECHNIQUE En fonction de la matière première végétale de départ, le 20 procédé de production de bioéthanol comporte généralement trois grands groupes principaux d'opération schématisés à la figure 1, c'est-à-dire consécutivement A) la préparation d'un moût, puis B) la fermentation du moût en vue de l'obtention d'un moût fermenté, puis D) la distillation du moût fermenté en vue de la production de 25 bioéthanol. A ces trois grands groupes d'opérations, on peut ajouter un quatrième groupe général E) d'opérations qui consistent dans les divers traitements des coproduits résultant de chacun de ces trois groupes principaux d'opérations. 30 L'ensemble des opérations A) de préparation du moût vise à préparer une pâte ou un jus comportant de la matière première végétale apte à être fermentée, c'est à dire une solution aqueuse de sucres fermentescibles par des levures, et ceci en visant 2903119 2 l'obtention d'une concentration la plus élevée possible de manière à réduire les capacités des équipements nécessaires à la préparation du moût et aux autres opérations ultérieures, tout en prenant en compte la limitation de la production éventuelle 5 d'inhibiteurs de fermentation. Dans le cas de production à partir de ressources saccharifères, l'étape spécifique de la préparation du moût consiste en l'extraction du saccharose, par exemple par pressage, ou lavage à l'eau chaude selon des techniques connues io permettant l'obtention directe d'un jus très fermentescible. Dans le cas de production à partir de ressources amylacées, il faut généralement d'abord transformer le grain en sucre soluble et fermentescible, par exemple, selon les techniques de transformation de l'amidon qui sont par exemple is connues en amidonnerie, ou encore selon les techniques dites de "la voie acide". La fermentation B) est fondée sur l'activité de micro-organismes dont le métabolisme fermentaire conduit à leur oxydation incomplète en éthanol et en CO2. 20 Les performances des opérations de fermentation sont essentiellement fonction du micro-organisme utilisé, du milieu de culture sur lequel agit le micro-organisme et du process utilisé. Le rendement en alcool dépendra de la maîtrise de ces différents paramètres. 25 Ce sont essentiellement les levures qui sont utilisées industriellement pour la production de bioéthanol. La composition du milieu de culture, à partir du moût, vise essentiellement à fournir au micro-organisme utilisé les conditions optimales pour son métabolisme et la production qui lui est 30 demandée. Les technologies de fermentation utilisées sont diverses et connues, et les progrès dans le domaine de la fermentation visent essentiellement à en améliorer la rentabilité générale tant en ce 2903119 3 qui concerne la productivité, que le taux de transformation en faisant par exemple appel à des réacteurs en série, à la fermentation continue, à la maîtrise des alimentations, à la fermentation sous vide, à des levures spécifiques, au recyclage 5 des levures, etc. Les techniques de distillation C) utilisées sont elles aussi parfaitement connues, par exemple celles utilisées dans la distillation de solutions alcooliques et elles ne diffèrent les unes des autres que par le schéma de distillation et l'optimisation des io bilans énergétiques en corrélation avec les besoins énergétiques de chaque opération. On rappellera néanmoins que le coût de la distillation est directement lié à la teneur en éthanol et à la qualité du produit distillé et donc des efforts constants sont nécessaires pour is disposer d'un moût fermenté à forte teneur en éthanol. Les différentes opérations E) de traitements des coproduits résultantes des trois groupes principaux d'opérations décrits ci-dessus ont un impact important tant en ce qui concerne l'économie des différents procédés de production de bioéthanol, 20 qu'en ce qui concerne les aspects dits "environnementaux". Quelle que soit la ressource en matière végétale utilisée, tous les procédés aboutissent à l'obtention, comme coproduits, de CO2 et de la biomasse. Dans le cas d'un procédé à partir de ressources 25 saccharifères, par exemple à partir de la canne à sucre ou de la betterave sucrière, le glucose contenu dans la plante est directement fermentescible et les vinasses issues de la fermentation sont riches en éléments minéraux qui posent des problèmes pour leur élimination. 30 Dans le cas d'un procédé à partir de ressources amylacées, l'amidon contenu dans le grain doit d'abord être converti en sucre par la mise en oeuvre de la méthode enzymatique, de la méthode acide, ou de la méthode au malt. 2903119 4 Ainsi, les vinasses dites "brutes" obtenues après distillation comportent essentiellement de l'eau et de la biomasse avec des levures produites au cours de la fermentation. La digestibilité permet d'en faire notamment un complément 5 nutritionnel. C'est ainsi que, après séparation de la fraction solide des vinasses, par exemple par centrifugation puis par déshumidification et concentration de la fraction liquide des vinasses, on obtient le produit dit "DDGS" (Distiller Dried Grain io with Soluble) qui est utilisé notamment pour l'alimentation animale. Les vinasses peuvent aussi être utilisées pour la production d'agents fertilisants ou elles peuvent encore être transformées en énergie. 15 Des tentatives ont été menées pour brûler les vinasses après concentration, ou en les envoyant dans des réacteurs pour produire du gaz méthane. Toutefois, les problèmes techniques rencontrés n'ont pas permis une mise en oeuvre rentable à l'échelle industrielle de tels 20 types de traitements des vinasses. L'ensemble des procédés de production connus de bioéthanol à partir de plantes amylacées et sucrières présentent ainsi un bilan économique, et notamment énergétique, encore insuffisant ainsi qu'un bilan environnemental très négatif. 25 On a proposé dans le document US-A-4.337.123 de 1982 un procédé de production d'alcool carburant à partir de plantes fermentées "sans vinasses". Ce procédé propose d'introduire, après la fermentation et avant la distillation, un traitement au cours duquel plusieurs 30 substances contenues dans le moût fermenté sont ôtées de façon que les moyens de distillation soient alimentés par un jus "purifié" afin que l'étape de distillation ne produise que de l'alcool et ne produise pas de vinasses. 2903119 5 Le procédé décrit dans ce document fait ainsi appel à un traitement par précipitation chimique, notamment par ajout d'un agent floculant. Un tel procédé est particulièrement complexe à mettre en s oeuvre, coûteux, et il ne présente notamment aucun bilan énergétique favorable, tout en nécessitant d'utiliser des nouveaux produits supplémentaires pour l'obtention de la précipitation chimique. On a proposé dans le document EP-A2-0.048.061, de io 1981, un procédé et un appareil de traitement des vinasses dans le cadre d'un procédé général de production d'alcool à partir de canne à sucre, en vue d'optimiser le bilan énergétique global du procédé de production de l'alcool. Ce procédé propose de concentrer des matières solides et 15 solubles contenues dans les vinasses, puis de les brûler pour obtenir de la vapeur réutilisée sous différentes formes, notamment dans le procédé de production d'alcool. La combustion des vinasses concentrées est très difficile et doit être réalisée dans des chaudières très complexes et 20 coûteuses, similaires aux chaudières que l'on utilise dans l'industrie de la cellulose pour brûler la liqueur noire ("black liquor") concentrée. RESUME DE L'INVENTION 25 La présente invention vise à proposer un nouveau procédé de production de bioéthanol et d'énergie, à partir d'une matière première végétale amylacée ou saccharifère et se caractérisant essentiellement en ce qu'il comporte une étape de séparation de 30 la phase liquide et de la phase solide de certains mélanges, c'est à dire une étape de séparation intervenant avant ou après la distillation. 2903119 6 Selon un premier exemple de mise en oeuvre, l'invention propose un procédé de production de bioéthanol et d'énergie, à partir d'une matière première végétale saccharifère ou amylacée, du type comportant au moins les étapes suivantes successives 5 consistant à : - A) préparer une pâte comportant la matière première végétale apte à être fermentée ; - B) provoquer la fermentation de ladite pâte en vue d'obtenir un mélange fermenté ; io -D) distiller au moins en partie ledit mélange fermenté pour obtenir du bioéthanol et de la vinasse ; - El) produire au moins un premier combustible pour la production d'énergie, notamment thermique en utilisant au moins une partie de la vinasse ; is caractérisé en ce que le procédé comporte, préalablement à l'étape El) de production d'au moins un premier combustible et après l'étape D) de distillation, au moins une étape intermédiaire C) consistant séparer la phase liquide et la phase solide de la vinasse, 20 et en ce que ladite phase liquide de la vinasse constitue ladite partie de la vinasse utilisée au cours de l'étape El) de production dudit au moins un premier combustible. Le procédé comporte une étape E2) de production d'au moins un deuxième combustible qui consiste à déshumidifier la 25 phase solide de la vinasse pour produire un bloc de matériau apte à être brûlé dans une chaudière et/ou être utilisé pour la production d'un produit (DDG) qui est utilisé notamment pour l'alimentation animale. Selon un deuxième exemple de mise en oeuvre, l'invention 30 propose un procédé de production de bioéthanol et d'énergie, à partir d'une matière première végétale saccharifère ou amylacée, du type comportant au moins les étapes suivantes successives consistant à : 2903119 7 - A) préparer une pâte comportant la matière première végétale apte à être fermentée ; - B) provoquer la fermentation de ladite pâte en vue d'obtenir un mélange fermenté ; 5 -D) distiller au moins en partie ledit mélange fermenté pour obtenir de l'éthanol et de la vinasse ; - El) produire au moins un premier combustible pour la production d'énergie, notamment thermique, en utilisant au moins une partie de la vinasse ; io caractérisé en ce que le procédé comporte, préalablement à l'étape D) de distillation et après l'étape B) de fermentation, au moins une étape C) intermédiaire consistant à séparer Cl) la phase liquide et la phase solide du mélange fermenté, et en ce que ladite phase liquide du mélange fermenté constitue ladite au is moins une partie du mélange fermenté distillée au cours de l'étape D) de distillation. Selon d'autres caractéristiques de ce procédé : - il comporte une étape C2) de lavage de ladite phase solide du mélange fermenté, et une première partie du liquide de 20 lavage peut être ajoutée à la phase liquide du moût fermenté, et une deuxième partie du liquide de lavage peut être ajoutée à ladite étape A) de préparation et/ou au moût avant fermentation; - la teneur en alcool de ladite première partie du liquide de lavage est supérieure à la teneur en alcool de ladite deuxième 25 partie du liquide de lavage ; - ladite étape C) de séparation de la phase liquide et de la phase solide du mélange fermenté consiste à (Cl) centrifuger et/ou à décanter et/ou à filtrer le mélange fermenté ; -l'étape El) de production d'au moins un premier 30 combustible consiste, à partir de la vinasse, à produire du gaz méthane ; - il comporte une étape E2) de production d'au moins un deuxième combustible qui consiste à déshumidifier la phase 2903119 8 solide du mélange fermenté pour produire un bloc de matériau apte à être brûlé dans une chaudière et/ou utilisé pour la production d'un produit (DDG) qui est utilisé notamment pour l'alimentation animale.; 5 - il comporte une étape supplémentaire qui consiste, après l'étape D) de distillation, à séparer la phase liquide de la phase solide de la vinasse liquide obtenue après distillation. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Io D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemples non limitatifs, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels 15 - la figure 1 est une représentation schématisée des trois grands groupes principaux d'opérations que comporte générale-ment un procédé de production de bioéthanol ; - la figure 2 est un schéma illustrant un premier exemple d'un procédé selon l'invention ; et 20 - la figure 3 est un schéma illustrant un deuxième exemple d'un procédé selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEEE DES FIGURES 25 EXEMPLE 1 En référence à la figure 2, on décrira maintenant un premier exemple de mise en oeuvre du principe de séparation selon l'invention. 30 La matière première végétale MPV, amylacée ou saccharifère, subit une première étape A de préparation d'un moût. 2903119 9 Il s'agit par exemple, lorsque la matière première végétale MPV est une céréale, de sous étapes de broyage des céréales, puis de saccharification et liquéfaction du mélange broyé. La matière première végétale MPV peut être constituée 5 directement de grains tels que du maïs ou du blé, le broyage aboutissant alors à la préparation d'une farine qui est elle-même préparée en vue d'obtention du moût. Lorsque la matière première végétale MPV est saccharifère, par exemple de la canne à sucre, l'étape A de io préparation comporte alors une ou plusieurs sous étapes qui consistent à presser et/ou à extraire l'eau de la canne à sucre en vue de l'obtention d'un jus sucré qui peut alors subir des opérations d'épuration et éventuellement d'évaporation permettant d'obtenir le moût. 15 Le moût est ainsi une pâte élaborée à partir de la matière première végétale MPV qui est apte à être fermentée. Le procédé comporte ensuite une étape B de fermentation du moût en vue d'obtenir un mélange fermenté apte à être distillé, ici appelé le moût fermenté. 20 De manière connue, le dioxyde de carbone CO2 est un coproduit de l'étape B de fermentation. Le procédé comporte ensuite l'étape D de distillation permettant d'obtenir le bioéthanol, c'est-à-dire le produit principal du procédé comportant les étapes successives A, B et D, ainsi 25 qu'un coproduit appelé vinasse ou vinasses qui est un mélange, notamment riche en eau. Conformément au procédé selon l'invention de production de bioéthanol et d'énergie, la vinasse subit une étape C physique de séparation de sa phase solide et de sa phase liquide. 30 Cette séparation peut par exemple être effectuée physiquement au moyen d'équipements tels que, mais non limités à : des équipements de décantation ; des équipements de 2903119 i0 centrifugation, par exemple une décanteuse centrifuge et/ou un décanteur. Conformément au procédé selon l'invention de production de bioéthanol et d'énergie, la phase liquide de la vinasse subit 5 ensuite une étape El de production d'un premier combustible 1 qui est ici du méthane. L'étape El, dite de méthanisation, n'est ainsi appliquée qu'à la seule phase liquide de la vinasse. La production du gaz méthane ou biogaz est par exemple obtenue par traitement par voie anaérobie. Par acidogenèse et io méthanogenèse, on obtient du méthane qui constitue le premier combustible 1 obtenu selon le procédé de l'invention qui peut ensuite être utilisé, lors d'une étape PG1 pour produire de l'énergie P1. Au cours de l'étape PG1, des équipements tels que, mais is non limités à : un générateur ; une chaudière ; une turbine à gaz ; un moteur, alimentés en méthane peuvent produire de l'énergie telle que, mais non limitée à : l'électricité ; la vapeur d'eau ; l'eau chaude, etc. On dispose ainsi d'un cycle très efficace de production d'énergie P1 à partir du combustible issu de la phase 20 liquide séparée de la vinasse. Dans le cadre de la production d'énergie suivant le procédé selon l'invention, la phase solide de la vinasse, c'est-à-dire les matières sèches résiduelles provenant de la fermentation B, puis de la distillation D, est elle aussi aisément transformée en 25 énergie P2. Les effluents produits de l'étape El de la gazéification peuvent être traités, au cours d'une étape T de traitement, par voie aérobie complémentaire afin d'obtenir un effluent épuré. Les boues résiduelles de la méthanisation pourraient aussi 30 être mélangées et séchées avec le "cake" en utilisant comme source(s) d'énergie celle(s) mise(s) en oeuvre aux étapes R et E2. L'étape E2 est une étape de déshumidification, par exemple par séchage et/ou par tout autre procédé physique 2903119 Il adapté, qui consiste à déshumidifier la phase solide de la vinasse pour produire un bloc ou tourteau, aussi appelé "cake" qui est apte à être brûlé par exemple dans une chaudière. Le cake constitue ainsi, au sens de l'invention, un 5 deuxième produit combustible 2 pour la production d'une seconde énergie P2 au cours d'une deuxième étape PG2 de production d'énergie. Le cake est ainsi par exemple brûlé dans une chaudière qui produit de l'énergie P2 telle que, mais non limitée à : io l'électricité ; la vapeur d'eau ; l'eau chaude, etc. Les moyens utilisés pour les productions PG1 et PG2 d'énergie rejettent aussi des fumées et/ou des gaz qui peuvent être récupérés au cours d'une étape R et qui peuvent notamment être utilisés comme source d'énergie lors de l'étape E2 de is déshumidification de la phase solide. On notera aussi à la figure 2 que l'étape PG2 aboutit à la production de cendres. Grâce aux deux étapes El et E2 de production des deux combustibles 1 et 2 qui sont ensuite transformés, avec un bon 20 rendement, en énergies P1 et P2, le procédé selon l'invention est un procédé de production de bioéthanol et d'énergie, car non seulement la production de bioéthanol peut être "autosuffisante" en énergie, mais le procédé aboutit à la production d'un excédent d'énergie qui peut être commercialisé sous la forme de vapeur, 25 d'eau chaude, d'électricité, etc. La combustion de la phase solide peut être effectuée avec facilité dans une chaudière pour biomasse, si on compare cette combustion à toutes les tentatives précédentes de combustion des vinasses concentrées sans séparation préalable des phases 30 solide et liquide. Les résidus de la combustion peuvent être commercialisés sous la forme de produits d'amendements des sols. 2903119 12 En fonction de différents paramètres, et notamment de la matière première végétale MPV utilisée, on peut utiliser la phase liquide en totalité ou en partie en vue de la production de méthane. 5 De même, on peut utiliser la phase solide en totalité ou en partie en vue de la production d'un combustible solide ou cake, et/ou l'utiliser en totalité ou en partie pour la production de DDG (Distiller Dried Grain) qui est utilisé notamment pour l'alimentation animale. EXEMPLE 1 : BILAN ENERGETIQUE On présentera maintenant à titre non limitatif, un exemple du bilan des productions de bioéthanol et d'énergie obtenues 1s selon l'EXEMPLE 1. La matière première végétale envisagée est ici du blé qui contient par hypothèse 12.8% en poids d'eau et 87.2% en poids de matière sèche parmi laquelle 59% en poids de la MPV est de l'amidon. 20 Avec un tel blé, pour obtenir 100 litres, soit un hectolitre, de bioéthanol, il faut 272.9 kg de blé, qui contiennent 34.9 kg d'eau, 161.0 kg d'amidon et 77.0 kg d'autres matières sèches. Après saccharification/liquéfaction, fermentation et distillation des 272.9 kg de blé, on obtient 100 litres de bioéthanol 25 et 92.0 kg de matières sèches. A partir des 92.0 kg de matières sèches, après distillation, puis séparation des phases liquide et solide on dispose de 41.0 kg de matière pour la méthanisation pour la production de méthane pouvant être utilisé dans une turbine à gaz, et de 30 51.0 kg de matière comme combustible à brûler dans une chaudière. Pour les 51.0 kg de cake : 2903119 13 Pouvoir Calorifique Inférieur pour 100% de matière sèche 3.831 th x 1.163 = 4.455 kWh/kg Energie récupérée : 4.455 kWh x 51.0 kg = 227.20 kWh s Avec utilisation d'un turbo alternateur à contre pression Rendement de la chaudière 92% 227.2 kWh x 0.92 = 209.02 kWh Rendement électriquel 2% 10 209.02 kWh x 0.12 = 25.08 kWh électrique Rendement thermique 83% 209.02 kWh x 0.83 = 173.49 kWh vapeur Hypothèse : 1 kg vapeur = 0.756 kWh 173.49 kWh : 0.756 = 229.48 Kg de vapeur Pour les 41.0 kg de vinasse liquide : Hypothèse: Demande Chimique en Oxygène utilisable = 21.0 kg/hl Energie récupérée avec le méthane 21.0 kg x 0.36 m3 x 6.8 th = 51.41 th x 1.163 = 59.78 kWh Utilisation d'une turbine a gaz avec cogénération Rendement électrique 41% 59.78 kWh x 0.41 = 24.51 kWh électrique Rendement thermique 48% 59.78 kWh x 0.48 = 28.69 kWh thermique Hypothèse : 1 kg vapeur = 0. 756 kWh 28.69 kWh : 0.756 = 37.95 kg de vapeur Soit au total pour les 92.0 kg de cake : 30 2903119 14 Total électricité : 49.59 kW électrique disponible par hectolitre de bioéthanol pur produit, pour la production duquel les besoins sont de 27.0 kW. 5 Total vapeur : 267.43 kg de vapeur disponible par hectolitre de bioéthanol pur produit, pour la production duquel les besoins sont de 262.0 kg de vapeur. EXEMPLE 2 10 On décrira maintenant, en référence à la figure 3, un deuxième exemple de mise en oeuvre du principe de séparation selon l'invention des phases liquide et solide appliquée ici au moût fermenté avant distillation. 15 Dans la description qui va suivre de ce deuxième exemple, des éléments et concepts similaires, analogues ou identiques à ceux décrit précédemment seront désignés par les mêmes références. A l'issue de l'étape B de fermentation, le moût fermenté 20 subit immédiatement, c'est-à-dire avant la distillation D, l'opération C de séparation physique de la phase liquide et de la phase solide du moût fermenté. La phase liquide du moût fermenté est envoyée à la distillation, c'est-à-dire qu'elle subit l'étape D de distillation 25 aboutissant à la production de bioéthanol et à la production d'un coproduit ici appelé vinasse liquide. Le fait que, conformément aux enseignements de l'invention, l'opération D de distillation soit appliquée à la seule phase liquide du moût fermenté permet notamment d'utiliser des équipements de dimensions et de capacités réduites par rapport à des opérations classiques de distillation d'un produit à deux phases, liquide et solide. 2903119 15 Ensuite, comme dans le premier exemple de mise en oeuvre, la vinasse liquide résultant de la distillation est utilisée pour la production du premier combustible 1, c'est-à-dire du méthane qui est ensuite utilisé pour la production de la première s énergie P1, selon par exemple les mêmes procédés de méthanisation et de production d'énergie que ceux décrits précédemment. La séparation de la phase liquide du moût fermenté est obtenue, comme précédemment, par différentes opérations 10 physiques telles que, mais non limitées à : la centrifugation ; la décantation ; la filtration par exemple au moyen d'un filtre et/ou d'un filtre-presse et/ou d'une presse. Ces premières opérations physiques aboutissant à la séparation de la phase liquide du moût fermenté sont désignées à 15 la figure 3 par la sous étape C1. Les sous-produits solides résultant de la séparation physique en Cl peuvent ensuite subir, comme illustré ici, une sous étape C2 de lavage des produits solides séparés, le lavage étant effectué au moyen d'équipements tels que, mais non limités 20 à : une presse, un filtre, ou un filtre-presse. La phase solide du moût fermenté qui, comme précédemment décrit en référence à la figure 2, subit alors une étape E2 de déshumidification pour la production du deuxième combustible 2. 25 Ce combustible solide ou cake est ensuite utilisé de la même manière que précédemment en totalité ou en partie pour la production PG2 d'énergie thermique puis d'énergie finale P2 ou en totalité ou en partie pour la production de DDG (Distiller Dried Grain) qui est notamment utilisé pour l'alimentation animale. 30 Le procédé comporte aussi, comme précédemment, une étape R de récupération des fumées et gaz avec les mêmes avantages. 2903119 16 Pour la sous-étape de lavage C2, on peut notamment utiliser une eau de lavage qui, après lavage, est appelée le liquide de lavage et qui est réutilisé de la manière suivante selon deux voies de réutilisation V1 et V2. 5 Selon la première voie V1 , le liquide de lavage peut être réutilisé en tout ou partie en étant mélangé à la phase liquide du moût fermenté avant la distillation. Selon la seconde voie V2, le liquide peut être réutilisé en tout ou partie en étant mélangé au moût en amont de l'étape B de 10 fermentation. Il est ainsi possible de mélanger le liquide au moût avant l'étape de fermentation et/ou de l'utiliser pour l'étape de préparation. On réalise ainsi de plus une économie d'une partie de l'eau utilisée pour la préparation et/ou la fermentation. La séparation du liquide de lavage, après lavage, en deux 1s voies V1 et V2, est effectuée en fonction de la teneur en alcool du liquide de lavage. Ainsi, une première partie du liquide de lavage, dont la teneur en alcool est supérieure à celle de la deuxième partie, est réutilisée dans la voie V1 , tandis qu'une seconde partie dont la 20 teneur en alcool est inférieure est réutilisée dans la voie V2. On récupère ainsi une partie de l'alcool non distillé contenu dans la phase solide. La récupération de l'alcool à un stade ultérieur serait plus complexe et coûteuse La production de gaz méthane par méthanisation à partir 25 de la seule vinasse liquide issue de la distillation est dans cet exemple particulièrement avantageuse et efficace dans la mesure où celle-ci a une faible teneur en azote présente dans les levures, l'azote étant un inhibiteur de la méthanisation. 30 2903119 17 EXEMPLE 2 : BILAN ENERGETIQUE On présentera maintenant à titre non limitatif, un exemple du bilan des productions de bioéthanol et d'énergie obtenues 5 selon l'EXEMPLE 2. La matière première végétale envisagée est ici à nouveau du blé qui contient par hypothèse 12.8% en poids d'eau et 87.2% en poids de matière sèche parmi laquelle 59% en poids de la MPV est de l'amidon. io Avec un tel blé, pour obtenir 100 litres, soit un hectolitre, de bioéthanol, il faut 272.9 kg de blé, qui contiennent 34.9 kg d'eau, 161.0 kg d'amidon et 77.0 kg d'autres matières sèches. Après saccharification/liquéfaction, fermentation et distillation on obtient 100 litres de bioéthanol et 92.0 kg de is matières sèches A partir des 92.0 kg de matières sèches, après séparation des phases solide et liquide, on dispose de 62.0 kg de matière comme combustible à brûler dans une chaudière, et la phase liquide est distillée et on dispose de 30.0 kg de matière pour la 20 méthanisation pour la production de méthane pouvant être utilisé dans une turbine à gaz. Pour les 62.0 kg de cake : 25 Pouvoir Calorifique Inférieur pour 100% de matière sèche 3.831 th x 1.163 = 4.455 kWh/kg Energie récupérée : 4.455 kWh x 62.0 kg = 276.2 kWh30 Avec utilisation d'un turbo alternateur à contre pression Rendement de la chaudière 92% 276.2 kWh x 0.92 = 254.10 kWh 25 2903119 18 Rendement électrique 20% 254.10 kWh x 0.20 = 50.82 kWh électrique Rendement thermique 75% 5 254.10 kWh x 0.75 = 190.575 kWh vapeur Hypothèse : 1 kg vapeur = 0.756 kWh 190.575 kWh : 0.756 = 252.08 Kg de vapeur Pour les 30. 0 kg de vinasse liquide : Hypothèse: Demande Chimique en Oxygène utilisable = 15.0 kg/hl Energie récupérée avec le méthane 15.0 kg x 0.36 m3 x 6.8 th = 36.72 th x 1.163 = 42.70kW h 15 Utilisation d'une turbine a gaz avec cogénération Rendement électrique 41% 42.70 kWh x 0.41 = 17.51 kWh électrique Rendement thermique 48% 20 42.70 kWh x 0.48 = 20.50 kWh thermique Hypothèse : 1 kg vapeur = 0.756 kWh 20.50 kWh : 0.756 = 27.12 kg de vapeur Soit au total pour les 92.0 kg de cake : Total électricité : 68.33 kW électrique disponible par hectolitre de bioéthanol pur produit, pour la production duquel les besoins sont de 27.0 kW. 30 Total vapeur : 279.2 kg de vapeur disponible par hectolitre de bioéthanol pur produit, pour la production duquel les besoins sont de 262.0 kg de vapeur. i0 2903119 19 Selon une variante non représentée, on peut envisager de réaliser une deuxième étape de séparation des phases liquide et solide qui est alors appliquée à la vinasse liquide obtenue après distillation. 5 Cette "deuxième" phase liquide peut, en totalité ou en partie être "recyclée" pour la mise en oeuvre du procédé. Elle peut être utilisée pour l'étape de préparation et éventuellement à la fermentation en remplacement de tout ou partie de l'eau de dilution. Elle peut aussi être méthanisée et une économie d'eau 10 peut ainsi être réalisée. La "deuxième" phase solide résultant d'une telle deuxième étape de séparation des phases liquide et solide peut être mélangée, avant et/ou pendant l'opération de séchage du cake, à la phase solide résultant de la première étape de séparation des 1s phases liquide et solide. Pour la mise en oeuvre du procédé selon le deuxième exemple qui vient d'être décrit, on peut avantageusement utiliser des chaudières classiques. D'une manière générale, le procédé selon l'invention 20 faisant appel à au moins une étape de séparation des phases liquide et solide, permet une réduction très importante du temps total de méthanisation du fait de la réduction des charges polluantes contenues dans les produits à méthaniser, et ceci d'autant plus que ces charges résiduelles polluantes sont 25 présentes sous forme soluble. . REVENDICATIONS 1. Procédé de production de bioéthanol et d'énergie (P1, P2), à partir d'une matière première végétale saccharifère ou amylacée, du type comportant au moins les étapes suivantes successives consistant à : - A) préparer une pâte (Moût) comportant la matière première végétale (MPV) apte à être fermentée ; - B) provoquer la fermentation de ladite pâte en vue d'obtenir un mélange fermenté (Moût fermenté) ; io -D) distiller au moins en partie ledit mélange fermenté pour obtenir du bioéthanol et de la vinasse ; -El) produire au moins un premier combustible (1) pour la production d'énergie (P1), notamment thermique en utilisant au moins une partie de la vinasse ; 15 caractérisé en ce que le procédé comporte, préalablement à l'étape E1) de production d'au moins un premier combustible (1) et après l'étape D) de distillation, au moins une étape intermédiaire C) consistant séparer la phase liquide et la phase solide de la vinasse, 20 et en ce que ladite phase liquide de la vinasse constitue ladite partie de la vinasse utilisée au cours de l'étape E1) de production dudit au moins un premier combustible (1). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une étape E2) de production d'au moins un deuxième 25 combustible (2) qui consiste à déshumidifier la phase solide de la vinasse pour produire un bloc (Cake) de matériau apte à être brûlé dans une chaudière et/ou être utilisé pour la production d'un produit (DDG) pour notamment l'alimentation animale. 3. Procédé de production de bioéthanol et d'énergie (P1, 30 P2), à partir d'une matière première végétale (MPV) saccharifère ou amylacée, du type comportant au moins les étapes suivantes successives consistant à : 2903119 21 -A) prépàrer une pâte (Moût) comportant la matière première végétale apte à être fermentée ; - B) provoquer la fermentation de ladite pâte en vue d'obtenir un mélange fermenté (Moût fermenté) ; 5 -D) distiller au moins en partie ledit mélange fermenté pour obtenir de l'éthanol et de la vinasse ; - El) produire au moins un premier combustible pour la production d'énergie (P1), notamment thermique, en utilisant au moins une partie de la vinasse ; caractérisé en ce que le procédé comporte, préalablement à l'étape D) de distillation et après l'étape B) de fermentation, au moins une étape C) intermédiaire consistant à séparer Cl) la phase liquide et la phase solide du mélange fermenté, et en ce que ladite phase liquide du mélange fermenté constitue ladite au moins une partie du mélange fermenté distillée au cours de l'étape D) de distillation. 4. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte une étape C2) de lavage de ladite phase solide du mélange fermenté, et en ce qu'une première partie du liquide de lavage peut être ajoutée (VI) à ladite pâte et/ou audit mélange fermenté, et/ou une deuxième partie du liquide de lavage peut être ajoutée (V2) à ladite phase liquide du mélange fermenté à distiller et/ou est utilisée pour l'étape A) de préparation. 5. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la teneur en alcool de ladite première partie du liquide de lavage est supérieure à la teneur en alcool de ladite deuxième partie du liquide de lavage. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que ladite étape C) de séparation de la phase liquide et de la phase solide du mélange fermenté consiste à (C1) centrifuger et/ou à décanter et/ou à filtrer le mélange fermenté. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que l'étape El) de production d'au moins un 2903119 22 premier combustible consiste, à partir de là vinasse, à produire du gaz méthane. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une étape E2) de production 5 d'au moins un deuxième combustible qui consiste à déshumidifier la phase solide du mélange fermenté pour produire un bloc (Cake) de matériau apte à être brûlé dans une chaudière et/ou utiliser ce cake en totalité ou en partie pour la production d'un produit (DDG) qui est utilisé notamment pour l'alimentation animale. 10 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte une étape supplémentaire qui consiste, après l'étape D) de distillation, à séparer la phase liquide de la phase solide de la vinasse liquide obtenue après distillation. 15