Brevet FR2989904A1 — publié le 20131101

Introduction L'épuisement des ressources pétrolières et la pollution en dioxyde de carbone (CO2) que génère la combustion de produits pétroliers fossiles (une des principales causes du réchauffement climatique), impliquent le développement de procédés de production de pétrole non fossile plus respectueux de l'environnement, appelé biocarburant deuxième génération. En effet, les besoins énergétiques liés aux transports qui nécessitent le stockage et le transport de l'énergie par le véhicule lui-même, et les alternatives proposées pour cette problématique restent peu satisfaisants surtout pour le transport aérien, impliquant le développement de carburants non polluants. En effet, ce type de carburant représente une des solutions plus les adaptées et les mieux maîtrisées. Or, la synthèse de Fischer_Tropsch «FI'» permet de produire à partir de gaz de synthèse CO/H2 différents hydrocarbures paraffines et oléfines (en plus de l'eau et de l'alcool) qui peuvent être directement utilisés dans les véhicules à combustion existant. Ces produits sont respectueux de l'environnement pour peu que le gaz de synthèse soit produit à partir d'ordures ménagères ou de biomasse en utilisant des énergies renouvelables. En effet, à condition qu'il soit produit à partir de carbone recyclable, le produit issu de FT qui ne contient pas de composés aromatiques, ni de soufre, présente un bilan carbone très faible à l'utilisation. Malheureusement la réaction Fi', qui s'inscrit dans les technologies « GTL » Gas-toLiquid, est complexe et une proportion variant de 50 à 20 % du carbone provenant du monoxyde de carbone est perdue sous forme de CO2 ou de méthane dans les réactions catalytiques telles qu'elles sont développées actuellement. Même si ce carbone n'est pas fossile, il diminue les performances écologiques des carburants produits et diminue également le rendement économique. D'autre part, l'apport d'un mélange de syngaz CO/H2 de proportion constante tel qu'il est réalisé en les procédés actuels, génèrent des pertes de rendement dans l'élongation des chaînes carbonées en raison des différences de diffusion du CO et du H2 au niveau des sites catalytiques et de la modification de ces diffusions avec l'avancée de la réaction. Nous proposons un procédé et un dispositif qui permet d'activer les entités réactionnelles et de moduler les apports que ce soit en quantité ou en proportion des différents éléments intervenant dans la réaction VI'. De plus, la nouvelle géométrie de notre dispositif facilite le chargement et le déchargement des catalyseurs dans le réacteur et la séparation des produits et des catalyseurs par rapport aux structures généralement utilisées pour les réacteurs FI'. Principe de fonctionnement Le procédé consiste à faire circuler dans un tube réacteur Fig1-1 de diamètre quelconque, mais de préférence compris entre 1 centimètre et 20 centimètres une phase de particules constituée de particules catalytiques ou non. La phase particulaire, avec des tailles de particules comprises entre 5 nanomètres et cinq centimètres, est soumise à intervalles réguliers, à un plasma provenant d'un gaz. Le gaz utilisé pour générer le plasma peut être : -de l'hydrogène, permettant ainsi l'activation de ce dernier afin l'hydrogéner le monoxyde de carbone et/ou de la surface particulaire -du monoxyde le carbone permettant l'activation du monoxyde de carbone pour l'élongation des chaînes carbonées, ou encore un mélange de ces deux gaz. Les éléments activés réagissent entre eux et/ou avec les particules catalytiques pour produire les composés d'une réaction Fi', c'est-à-dire majoritairement des oléfines, des paraffines, des alcools et de l'eau. Dans certains modes de réalisation, des gaz supplémentaires peuvent être ajoutés au gaz utilisé pour réaliser le plasma, tel que sans être exhaustif hélium, argons ou azote afin d'améliorer la formation du plasma. A) Dans un mode de réalisation particulier, le moyen utilisé pour faire avancer la phase particulaire dans le tube du réacteur est un système d'hélice ou de vis-sans-fin Fig1-2,3 incluse dans le tube réacteur. La vis-sans-fin comprendra un racloir souple ou un système de balais métalliques Fig1-4 permettant d'éviter l'adhérence des particules et des matières sur les parois du tube réacteur. La vis-sans-fin pourra être en tout type de matériau résistant à de hautes températures typiquement 800 à 1000°C tel que sans être exhaustif, céramique, métal, polymère thermorésistant etc. Dans certains modes de réalisation, l'hélice ou la vis-sans-fin sera constituée de fer ou d'alliage de fer notamment les aciers et particulièrement des alliages à base de cobalt ou nickel. En effet, le cobalt et le fer sont deux catalyseur spour les réactions Fischer-Tropsch « FT ». B) Dans certains modes de réalisation, les particules utilisées peuvent être sans être exhaustif des particules de fer, des particules de carbure de silicium recouvertes ou intégrant du cobalt, des particules de fer recouvertes ou intégrant du cobalt, des particules de diamant creuses ou non, des particules de diamant recouvertes ou intégrant du cobalt, des particules de diamant recouvertes ou intégrant du fer, des particules de carbure de silicium comprenant des particules de diamant, des particules de cuivre comprenant un mélange quelconque des éléments précités. B-1) Dans un mode de réalisation particulier, les particules sont constituées d'un coeur en céramique tel que le carbure de silicium, des céramiques, d'aluminium ou d'oxydes tels que les oxydes de silicium, d'aluminium, de titane, de zirconium, de magnésium, de silicium magnésium, de gallium, de césium ou encore de particules de carbone ou de tamis zéolithes etc. Dans un mode de réalisation préférentiel, le coeur est constitué d'une éponge en carbure de silicium comprenant des nanoparticules de diamant. B-2) Dans certains modes de réalisation, les coeurs ou les particules sont recouverts par un catalyseur ionique et/ou d'oxyde métallique constitué par un mélange quelconque d'ions ou d'oxydes comprenant sans être exhaustif des ions ou des oxydes de fer (ferrique , ferreux), de cuivre (cuivrique ou cuivreux), de cérium, de potassium, lanthane, cobalt, calcium, zinc, aluminium, fluor, magnésium , manganèse, nickel, ruthénium, rubidium, des métaux de groupe I (alcalins, Li, Na, Rb, Cs, Fr) ou du groupe II (alcalins terreux Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) etc. B-3) Dans certains modes de réalisation, les particules sont remplacées ou additionnées par des plastiques ou autres polymères de matières plastiques broyées. De préférence ces plastiques sont broyés avec une granulométrie inférieure à 5 millimètres. Ces polymères ou plastiques peuvent être recouverts de catalyseur ionique et/ou d'oxyde métallique. C) Dans un mode de réalisation particulier, les plasmas sont induit par des micro-ondes et plus particulièrement des micro-ondes générées par des magnétrons 5. Dans un mode de réalisation encore plus particulier, le plasma sera généré par un système comprenant un tube transparent pour les micro-ondes tel que le quartz 6. Le tube aura un diamètre d de préférence égal à k/4 ou k12, où X représente la longueur d'onde des micro-ondes utilisées soit el4 égal à 3 centimètres environ pour 2,45 GHZ. Le tube transparent sera disposé au travers du guide d'ondes d'un magnétron de préférence tel que l'axe principal du tube soit au centre du guide d'ondes Fig2 7 et que les parois du guide d'ondes soient de préférence à une distance X/4 ou X/2 du centre du cylindre. Les micro-ondes en se propageant dans le guide d'ondes, avec une direction globale perpendiculaire à l'axe du tube de quartz, traversent la paroi transparente du tube et interagissent avec le gaz circulant dans le tube de quartz selon son axe, globalement perpendiculairement à la propagation des micro-ondes. En traversant les micro-ondes, le gaz est ionisé et forme un plasma. D) Dans un certain mode de réalisation, deux électrodes sous tension Fig3-8 sont disposées à l'entrée du cylindre transparent, permettant de réaliser un arc électrique capable d'initier un plasma. Dans un mode de réalisation encore plus particulier, les électrodes sont divergentes Fig3-9, étirant l'arc électrique qui glisse le long des électrodes sous l'action du gaz qui circule dans le tube. En effet, en circulant dans le tube, le gaz souffle les arcs électrique qui se forment entre les deux électrodes. Dans un mode de réalisation encore plus particulier, les électrodes à l'entrée du tube transparent sont remplacées par un tripode de trois électrodes disposées à 120° les unes des autres Fig3-10, les trois électrodes étant portées à un même potentiel. En vis-à-vis du tripode est disposée une hélice à trois pales 11, telles que chaque pale constitue une électrode reliée à une des bornes 12 d'un connecteur tournant constituant l'axe de rotation de l'hélice. Trois tampons conducteurs relient le connecteur tournant (charbon ou tout autre matière conductrice) permettant de porter les pales de l'hélice à un même potentiel tel que soit instauré une différence de potentiel de plusieurs centaines ou plusieurs 5 milliers de volts entre les pales de l'hélice et les électrodes du tripode. La différence de potentiel entre les électrodes du tripode et les électrodes de l'hélice permet la formation d'un arc électrique instable entre les électrodes du tripode et celles de l'hélice. En effet, sous l'action du gaz l'hélice tourne, lorsqu'une hélice est en vis-à-vis d'une électrode du tripode, un arc électrique se forme entre l'hélice et l'électrode du tripode. L'arc sera étiré 10 avec le mouvement de l'hélice formant un arc hors équilibre initiant un plasma dans le gaz qui sera amplifié sous l'action des micro-ondes. E) Dans une autre configuration, le plasma sera généré par un solénoïde 13 entourant le tube en quartz ou en carbure de silicium ou tout autre céramique 14 dans lequel circule le 15 gaz qui doit générer le plasma. Dans un mode de réalisation particulier, le solénoïde comprendra 7 tours. Le solénoïde est parcouru par un courant alternatif haute fréquence par exemple entre 50 et 800 méga Hertz, entraînant par induction la formation du plasma dans le gaz traversant le tube de quartz. Le tube de quartz et le solénoïde sont inclus dans un autre tube extérieur 15 obligeant une partie du gaz à circuler au travers du solénoïde 20 permettant ainsi son refroidissement. Les systèmes d'amorçage du plasma sont les mêmes que ceux décrits pour les plasmas à micro-ondes décrits au chapitre D. F) Dans une configuration particulière, le tube extérieur 15 décrit au chapitre E est le même que le tube transparent de 6 centimètres de diamètre décrit au chapitre C Fig4-16 Fig3-6 25 tel que le solénoïde et le tube de quartz sont inclus dans le tube transparent aux micro-ondes en amont du guide d'onde dans le sens de circulation du gaz. Les systèmes d'initiation des plasmas seront les mêmes que ceux décrits en D et seront préférentiellement des systèmes à arc électrique hors équilibre de manière à former un plasma possédant la triple nature hors équilibre, induction et micro-ondes. 30 G) Dans une configuration particulière, le réacteur comprendra un tube Fig1-1 en métal ou céramique tel que aciers, titane, alumine, nickel, cuivre, alliages de ces métaux, acier cobalt ou tout autre matériau approprié etc, d'une longueur quelconque, mais de préférence 35 comprise entre 50 centimètres et 20 mètres et d'un diamètre quelconque, mais préférentiellement compris entre 3 et 20 centimètres. Préférentiellement il s'agira d'un alliage de fer pouvant inclure du nickel, du cobalt et éventuellement tout autre élément favorable à la catalyse (FT), à l'exception des poisons de la catalyse FI' tel que soufre et ces dérivés etc. 40 Dans la partie catalytique du réacteur le tube de réacteur sera inclus dans un autre tube de diamètre plus grand Fig1-16 constituant un échangeur, dans lequel circule un fluide caloriporteur par exemple de l'eau ou du CO2 Fig1-17,18. Ce fluide en circulant permet de refroidir le réacteur et de maintenir la réaction FI' exothermique se produisant dans le réacteur à des températures souhaitées préférentiellement comprises entre 100°C et 700°C. 45 Le tube échangeur est éventuellement remplacé ou complété par des ailettes de radiateur soudées au tube et refroidies par air ou par eau ou par spray d'eau. H) Le long du réacteur, sont disposé de manière régulière des entrées 19, pour les torches à plasma 15, 16,6 continuées par le tube en quartz transparent. Par exemple tous les trois pas 50 de l'hélice de convoyage une torche à plasma sera disposée. Les torches soufflent dans le réacteur le plasma de gaz comprenant les éléments constitutifs du gaz activé, sous forme d'ions, de radicaux libres et autres intermédiaire actifs. Les éléments du plasma réagissent avec les catalyseurs et/ou les particules, tel que les nano-diamants et ou les plastiques broyés, ou la phase du coeur des particules, réalisé sans être exhaustif, des réactions de 55 type ou leur combinaison Fig6- Eq.1, Eq2, Eq.3, Eq.4, Eq5. Pour favoriser la croissance des hydrocarbures, les plasmas seront alternés entre des plasmas à base de monoxyde de carbone et des plasmas à base de dihydrogène. Dans certains modes de réalisation, des plasmas mixtes de dihydrogène/monoxyde de carbone seront réalisés. Dans d'autres modes de réaction, seuls des plasmas dihydrogène ou seuls des plasmas monoxyde de carbone seront réalisés, le CO ou le H2 étant injecté dans l'entrée de torche suivante sous forme de gaz. Typiquement dans la première torche est soufflé un plasma à base de CO puis dans la deuxième torche un plasma à base de H2 et ainsi de suite le long du réacteur. Par exemple 10011 100 couples de torches CO et H2 peuvent se succéder, sans limitation de nombre. Dans d'autres modes de réalisation, la succession entre des plasmas CO et H2 se fait dans la même torche. I) Le réacteur sera isolé de l'atmosphère par un procédé de chargement et de déchargement des particules catalytiques et de déchargement des hydrocarbures et des autres composés formés gaz ou liquide. I4) A l'entrée du dispositif de chargement, seront par exemple disposés deux cylindres emboîtés tournant en sens inverse, le cylindre le plus intérieur 20 sera plein, et muni d'une cavité 21 percée en son fond par une série de pores 22 à l'opposé de l'ouverture de la cavité. Le cylindre extérieur incluant le cylindre intérieur sera muni d'une ouverture 23 de même taille que l'ouverture de la cavité du cylindre intérieur. Les deux cylindres seront inclus dans une chambre cylindrique24 munie de deux ouvertures 25 au-dessus et en-dessous de même dimension que les ouvertures des deux cylindres précédents, et de deux séries de pores opposées et disposées latéralement en position équatoriale 26. Chaque série de pores de la chambre cylindrique sera disposée sur un bosselage extérieur 26 permettant d'éviter l'occlusion des pores lors du croisement avec les pores disposés sur le cylindre intérieur durant la rotation des différents cylindres. En position : Fig7-a) les ouverture des cylindres sont alignées vers le haut avec l'ouverture de la chambre cylindrique, et permet le remplissage de la cavité. Fig7-b) en tournant en sens inverse la cavité de cylindre intérieur est occultée par le cylindre extérieur alors que les pores du fond de la cavité sont positionnés en face de l'ouverture du cylindre extérieur en vis-à-vis du premier bosselage de la chambre cylindrique. Le premier bosselage est relié à une pompe à vide vidant l'atmosphère de la cavité (atmosphère extérieure). Fig7-c)( en continuant les rotations en sens inverse, les deux ouvertures des cylindres 35 intérieur et extérieur s'alignent sur l'ouverture basse de la chambre cylindrique, permettant au contenu de la cavité d'être déversé à l'intérieur du réacteur sans contamination de l'air extérieur, les pores du fond de la cavité étant occultés par le cylindre extérieur. Fig7-d) en continuant la rotation les pores du fond de la cavité s'alignent avec l'ouverture du cylindre extérieur en face du second bosselage lui-même relié à un second vide 40 permettant de pomper l'atmosphère provenant du réacteur vers l'intérieur du réacteur. Puis un autre cycle recommence. Les vides sont réalisés par des pompes ou des Venturi pompant les atmosphères respectivement vers l'extérieur et vers l'intérieur du réacteur. Dans un mode de réalisation particulier, la cavité haute de la chambre cylindrique est reliée 45 à la sortie basse d'un cyclone de chargement 27. 1-2) Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif de sortie des substrats et des particules catalytiques sera constitué par un système de cyclones. Dans une configuration particulière, le système de cyclones sera constitué d'un cyclone de charge 30 à double 50 entrée longitudinale 31 pour les substrats et particules, et tangentielle 32 pour les gaz. Le réacteur 1 débouche 37 dans une première chambre cylindrique de collection 33, dans laquelle tombent les substrats provenant des réactions FI' et les particules catalytiques. Cette chambre de collection surplombe l'entrée longitudinale 31 d'un cyclone de charge cônique. L'entrée longitudinale du cyclone de charge est constituée de pales inclinées 34 de 55 manière à laisser passer les particules et les substrats liquides et solides, les orientant dans le sens de rotation du vortex qui sera induit par le cône du cyclone. Au travers de l'entrée longitudinale. Un tuyau 35 récupère les gaz remontant de la colonne centrale de gaz formés dans le cyclone de charge et les conduit au travers du réservoir vers d'autres unités de distillation pour être récupérés. Un piquage situé en fin du tuyau réacteur 36 récupère les gaz circulant dans le réacteur et les conduit à l'entrée tangentielle 32 du cyclone de charge. Sous l'action de ces gaz, un vortex descendant se formera dans le cyclone, entraînant les substrats et les particules vers la sortie inférieure du cyclone alors que les 5 gaz remonteront dans une colonne centrale vers le tuyau de récupération. La sortie inférieure du cyclone de charge débouche dans l'entrée d'un dispositif similaire décrit au chapitre I-1 . Cette sortie permettant d'évacuer les solides et liquides du réacteur sans contamination par l'air extérieur. À la partie haute du tuyau de récupération peut être installé une valve anti-retour. Les gaz sortant du tuyau de récupération pourront être 10 distillés dans leurs différentes fractions. J) Dans un mode de réalisation particulier, l'échangeur thermique du réacteur est interrompu avant la fin de celui-ci et est remplacé par un isolant, de ce fait cette partie du réacteur n'étant plus thermostatée, la température augmente à ce niveau du fait de la 15 réaction FI'. L'augmentation de température interrompt la réaction et entraîne la vaporisation des composés organiques synthétisés qui seront alors récupérés dans la phase gazeuse et pourront être distillés. Ne resteront éventuellement sur les particules catalytiques que certains composés tels que des goudrons qui seront évacués avec les particules catalytiques et craqués ultérieurement. K) Dans certains modes de réalisation les particules catalytiques en sortie du réacteur seront transférées dans un four solaire comprenant éventuellement : - un tuyau métallique clos aux extrémités, par des moyens pour faire pénétrer et sortir les substrats et les particules catalytiques sans contamination atmosphérique extérieure et sans 25 échappement des gaz intérieurs, -des moyens pour concentrer la lumière solaire à la surface du four, -des moyens optiquement transparents pour isoler thermiquement le four solaire du milieu extérieur, notamment par des systèmes de tuyaux transparents sous vide et/ou de confinement par flux gazeux, 30 -des moyens pour injecter des micro-ondes combinées éventuellement avec des infrarouges et des plasmas, à l'intérieur du four afin de les faire réagir avec les substrats par exemple pour les craquer, les évaporer ou pour régénérer les particules catalytiques, -des moyens pour injecter des gaz notamment du CO2, CO ou de 02 ou des plasmas gazeux de ces gaz à l'intérieur du four solaire, 35 -des moyens tels qu'une vis-sans-fin pour faire progresser les substrats et les particules à l'intérieur du four solaire. L) Dans certains modes de réalisation, une partie du réacteur jouera le rôle de four solaire tubulaire, notamment les parties sans échangeur en fin de réacteur, qui sera isolée au 40 moyen de tubes transparents sous vide et sur lesquels la lumière solaire sera concentrée, formant un four solaire intégré au réacteur, et comprendra des moyens pour l'injection des gaz ou plasma. Cette partie de réacteur permettra de vaporiser les substrats en gaz afin de les séparée- des particules catalytiques au moment de la sortie. 20 LEGENDES DE L'ENSEMBLE DES FIGURES 1) tuyau / tube réacteur 2) système d'hélice ou de vis-sans-fin 3) schéma représentatif d'hélice ou de vis-sans-fin 4) racloir souple ou un système de balais métalliques sur hélice ou de vis-sans-fin 5) magnétron 6) tube transparent pour les micro-ondes tel que le quartz 7) guide d'ondes 8) électrodes sous tension disposées à l'entrée du cylindre transparent 15 9) électrodes divergentes 10) tripode de trois électrodes disposées à 120° les unes des autres et portées à un même potentiel 11) pale de l'hélice à trois pales disposées à 120° , telles que chaque pale constitue une électrode 20 12) bornes d'un connecteur tournant 13) solénoïde 14) le tube en quartz ou en carbure de silicium ou tout autre céramique entourée par solénoïde 15) tube incluant le tube de quartz et solénoïde 25 16) échangeur incluant le réacteur 17) arrivée fluide caloriporteur 18) sortie fluide caloriporteur 19) entrées pour les torches à plasma Eql) M: catalyseurs, initiation 30 Eq2 -Eq3) interaction d'hydrogène dans les espèces carbonées Eq4-Eq5) croissance des chaînes 20) cylindre tournant intérieur 21) entrée cavité cylindre intérieur 22) pores disposés au fond de la cavité du cylindre intérieur 35 23) ouverture du cylindre extérieur de même taille que l'ouverture de la cavité du cylindre intérieur 24) chambre cylindrique 25) ouverture de la chambre cylindrique 26) bosselage muni de pores de la chambre cylindrique 40 27) cyclone de chargement 28) entrée cyclone air plus particules 29) évacuation air cyclone 30) cyclone à double entrée longitudinale et tangentielle 31) entrée longitudinale pour les substrats et particules 45 32) entrée tangentielle des gaz 33) chambre cylindrique de collection 34) pales inclinées à entrée longitudinale du cyclone 35) tuyau de récupération des gaz remontant dans le cyclone 34) piquage situe. en pu du tuyau réacteur 50 37) soi ç eu tuyau reacteur REVENDICATIONS1) Procédé caractérisé en ce qu'il consiste à faire circuler dans un tube réacteur (1), une 5 phase particulaire avec des tailles de particules comprises entre 5 nanomètres et cinq centimètres, soumises successivement à des plasmas provenant de gaz ou à des gaz, tels que les gaz comprennent sans être exhaustif du dihydrogène, du monoxyde de carbone, des mélanges de ces deux gaz, et que les gaz ou leurs éléments activés réagissent entre eux ou avec les particules pour former sans être exhaustif, des oléfines, des paraffines, des 10 alcools, de l'eau. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les particules utilisées peuvent être, sans être exhaustif des particules de fer, des particules de carbure de silicium recouvertes ou intégrant du cobalt, des particules de fer recouvertes ou intégrant du cobalt, 15 des particules de diamant, des particules de diamant creuses, des particules de diamant recouvertes ou intégrant du cobalt, des particules de diamant recouvertes ou intégrant du fer, des particules de carbure de silicium comprenant des particules de diamant, des particules de cuivre comprenant un mélange quelconque des éléments précités, des particules dont le coeur est en céramique tel que le carbure de silicium, des céramiques 20 d'aluminium ou d'oxydes tels que les oxydes de silicium, d'aluminium, de titane, de zirconium, de magnésium, de silicium magnésium, de gallium, de césium ou encore de particules de carbone ou de tamis zéolithes, préférentiellement des particules avec un coeur comprenant une éponge en carbure de silicium et des nanoparticules de diamant préférentiellement creuses. 25 3) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les coeurs ou les particules sont recouverts par des catalyseurs ioniques, des catalyseurs d'oxydes métalliques tels que un mélange quelconque d'ions, d'oxydes comprenant sans être exhaustif des ions, des oxydes, correspondant au fer, au fer ferrique , au fer ferreux, au 30 cuivre, au cuivre cuivrique, au cuivre cuivreux, au cérium, au potassium, au lanthane, au cobalt, au calcium, au zinc, à l'aluminium, au fluor, au magnésium , au manganèse, au nickel, au ruthénium, au rubidium, aux métaux de groupe I (alcalin, Li, Na, Rb, Cs, Fr), au du groupe II (alcalins terreux Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) 35 4) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les plasmas sont d'origine micro-ondes (5), inductifs (13), arcs électriques (8,9,10,11), arcs électriques hors équilibre, d'une combinaison quelconque micro-ondes, inductifs, arcs électriques, arcs électriques hors équilibre. 405) Dispositif mis en place pour réaliser le procédé selon les revendicationsl à 4, caractérisé en ce que le réacteur comprendra un tube en métal ou céramique tel que Alumine, AlTi , aciers, titane, alumine, nickel, cuivre, cobalt, acier réfractaire, zirconium, un alliages quelconque de matériaux résistant à de hautes températures de préférence supérieures à 600°C, préférentiellement un alliage pouvant inclure du fer, du nickel, du cobalt et 45 éventuellement tout autre élément favorable à la catalyse FI', ce tube est de longueur quelconque, mais de préférence comprise entre 50 centimètres et 20 mètres et d'un diamètre quelconque (1), mais préférentiellement compris entre 3 et 20 centimètres, la partie du tube correspondant à la partie catalytique du réacteur est éventuellement inclus dans un autre tube de diamètre plus grand (16) constituant un échangeur, dans lequel 50 circule un fluide caloriporteur tel que sans être exhaustif de l'eau, du CO2, ce fluide en circulant refroidit le réacteur et maintient la réaction FF exothermique se produisant dans le réacteur à des températures préférentiellement comprises entre 100°C et 700°C, la partie du tube correspondant à la partie catalytique du réacteur comporte éventuellement des ailettes de radiateur soudées au tube et refroidies par air, eau, spray. 55 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif pour faire avancer les particules et substrats à l'intérieur du réacteur est une vissans-fin (3), une hélice, en matériau réfractaire éventuellement choisi parmi les matériauxcités à la revendication 5, tel que la vis-sans- fin, l'hélice, soit en matériau résistant à de hautes températures de préférence supérieures à 600 °C, et comprend éventuellement des racloirs souples (4), des systèmes de ballets métalliques (4) en matériaux tels que sans être exhaustif, céramique, métal, polymères thermorésistants, éventuellement choisis parmi les matériaux cités à la revendication 5, ou tous métaux ou alliages catalyseurs pour les réactions Fischer-Tropsch (FT). 7) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les micro-ondes sont générées par au moins un magnétron (5) couplé à au moins un tube transparent (6) pour les micro-10 ondes tel que sans être exhaustif des quartz, ledit tube ayant un diamètre égal à k/4, où 2^, représente la longueur d'onde des micro-ondes utilisées préférentiellement 2,45 GHZ, et disposé au travers du guide d'ondes du magnétron tel que les micro-ondes en se propageant dans le guide d'ondes à travers la paroi transparente dudit tube interagissent avec le gaz circulant dans le tube et forme le plasma. 15 8) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les plasmas sont générés par un solénoïde (13) entourant un tube en quartz, en carbure de silicium (14), dans lequel circule le gaz générant le plasma, le solénoïde est parcouru par un courant alternatif haute fréquence par exemple 800 mégaHertz, entraînant par induction la formation du plasma 20 dans le gaz traversant le tube de quartz. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le système à génération de plasma à micro-ondes décrit à la revendication 7 et les systèmes de génération de plasma inductif décrit à la revendication 8 sont combinés. 25 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que des électrodes sous tension capables d'initier un plasma sont disposées à l'entrée des cylindres des dispositifs à plasma et forment des arcs électriques hors équilibre sous l'action de la forme des électrodes et de la circulation des gaz, de la mise en mouvement relatif par 30 rotation sous l'action du gaz des électrodes. 11) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que l' isolement des atmosphères intérieures et extérieures du réacteur soit réalisé par des systèmes comprenant (20,23) au moins deux cylindres emboîtés tournant en sens inverse, 35 comprenant au moins une cavité dont l'atmosphère est vidée alternativement, des systèmes de cyclones à double chargement tangentiel et longitudinal. 12) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que le dispositif comprend un four solaire permettant de chauffer, les particules et les substrats tel 40 que ledit four solaire comprenne sans être exhaustif une combinaison quelconque de : - au moins 1 tuyau métallique clos aux extrémités, par des moyens pour faire pénétrer et sortir les substrats et les particules catalytiques sans contamination atmosphérique extérieure et sans échappement des gaz intérieurs, -au moins un moyen pour concentrer la lumière solaire à la surface du four, 45 -au moins un moyen optiquement transparent pour isoler thermiquement le four solaire du milieu extérieur, notamment par des systèmes de tuyaux transparents sous vide et/ou de confinement par flux gazeux, - au moins un moyen pour injecter des micro-ondes combinées éventuellement avec des infrarouges et des plasmas, à l'intérieur du four afin de les faire réagir avec les substrats 50 par exemple pour les craquer ou pour régénérer les particules catalytiques, -au moins un moyen pour injecter des gaz notamment du CO2, CO ou 02 ou des plasmas gazeux de ces gaz à l'intérieur du four solaire, -au moins un moyen tel qu'une vis-sans-fin pour faire progresser les substrats et les particules à l'intérieur du four solaire. 55