Brevet FR3073152A1 — publié le 20190510

UNITÉ D'HYDROGÉNATION D'OXYDES DE CARBONE AVEC A TAUX DE CONVERSION ACCRUE, DONT LA PERFORMANCE DÉPEND FAIBLEMENT DU VIEILLISSEMENT DU CATALYSEUR La présente invention concerne une unité d'hydrogénation d'oxydes de carbone à taux de conversion accrue, notamment supérieure à 70%, de préférence supérieur à 90% dont la performance dépend faiblement du vieillissement du catalyseur. Elle est relative à une unité d'hydrogénation d'oxydes de carbone en un composé hydrocarboné de type CxHyQz et en eau, x étant un nombre entier inférieur à 15, y est entier, z un entier supérieur ou égal à zéro et Q étant un élément chimique hors carbone et hydrogène. Elle concerne également une unité d'hydrogénation d'oxydes de carbone, notamment du dioxyde de carbone et/ou du monoxyde de carbone en un composé hydrocarboné de synthèse, avec valorisation des fluides non convertis et avec un taux de conversion supérieur à 70%, de préférence supérieur à 90%, notamment à partir des réactions de type Sabatier et/ou FischerTropsch. Elle concerne principalement une unité d'hydrogénation d'oxydes de carbone en méthane de synthèse à partir de la méthanation. Elle concerne plus principalement une unité d'hydrogénation du dioxyde de carbone et/ou du monoxyde de carbone en méthane de synthèse avec un taux de conversion supérieur à 70%, de préférence supérieur à 90%, compacte, peu coûteuse, efficace, modulaire, peu encombrante, facile à mettre en oeuvre et à fabriquer, sûre et propre en optimisant les réactions et le transfert tout en améliorant les performances de la réaction en terme de conversion et/ou sélectivité. Elle concerne plus particulièrement une unité d'hydrogénation d'oxydes de carbone en composé hydrocarboné avec une faible sensibilité au vieillissement du catalyseur et avec une durée vie en termes d'installation importante. Elle permet donc de coupler la performance (taux de conversion) avec la durée de vie des installations. L'hydrogénation d'oxydes de carbone est une réaction chimique qui consiste en l'addition d'au moins une molécule de dihydrogène avec au moins une molécule d'un oxyde de carbone, dans un réacteur-échangeur pour former un composé hydrocarboné et éventuellement de l'eau et autre fluide. Elle nécessite en général un catalyseur, les réactions sans catalyseur nécessitant de très hautes températures. C'est donc une réaction exothermique qui a lieu à des températures et des pressions élevées. Elle peut aussi être utilisée pour produire du méthane de synthèse à partir de la production excédentaire d'électricité ou pour stocker de l'énergie électrique nécessaire au développement des énergies renouvelables comme l'éolienne et/ou le solaire. La mise en oeuvre d'une telle réaction requiert le développement d'unité d'hydrogénation répondant au critère de performance en termes de taux de conversion et de durée de vie en termes d'installations, Les concepteurs du scénario négawatt estiment que la réaction d'hydrogénation des oxydes de carbone en un composé hydrocarboné pourrait permettre, dans un avenir proche, d'utiliser le composé hydrocarboné, par exemple le méthane de synthèse, comme vecteur de stockage et de transport de l'électricité d'origine renouvelable, produite de plus en plus massivement. Cette électricité serait convertie en hydrogène (par électrolyse de l'eau) qui, combiné à du dioxyde de carbone, produirait du méthane de synthèse injectable dans les réseaux de distribution et 2 dispositifs de stockage existants. De tels projets sont développés par divers opérateurs gaziers, sous la dénomination générique « Power To gaz » et « Power To X ». Les unités d'hydrogénation d'oxydes de carbone connues de l'état de la technique sont constituées d'un ensemble de réacteurs-échangeurs volumineux et de systèmes très compliqués 5 de traitements et purification d'un composé hydrocarboné. Ces unités sont très encombrantes et s'intègrent mal dans un environnement urbain ou péri-urbain. Elles sont également très peu efficaces, car elles sont énergivores et peu modulables avec un arrêt total de l'installation en cas de maintenance, par exemple lors du remplacement du catalyseur d'au moins un réacteur-échangeur. Dans ces unités, les oxydes de carbone et le dihydrogène sont introduits en entrée 10 d'un réacteur échangeur vertical ou horizontal de type tube à calandre et en sortie dudit réacteur- échangeur est récolté un composé hydrocarboné et éventuellement de l'eau. Cet ensemble est injecté dans un système de traitement et purification pour obtenir un composé hydrocarboné utilisable. Bien que ces unités produisent un composé hydrocarboné utilisable, le taux de perte pour ces unités est trop important, plus de 45% en moyenne des fluides ne sont pas traités ou 15 transformés en un composé hydrocarboné utilisable. Aussi, ces unités, bien qu'elles puissent produire des quantités importantes en Nm3/h de composé hydrocarboné, le taux de conversion, la disponibilité et la durée de vie des installations sont faibles. Industriellement, ces unités permettent la production de composé hydrocarboné de synthèse avec un rendement de conversion démontré à ce jour sur site industriel de l'ordre de 55%; ce qui 20 nécessite des procédés de séparation plus complexes et volumineux. Ce taux de conversion insuffisant ainsi que le fort encombrement de ces unités ne permet pas davantage de couvrir le large panel davantage et d'application industrielle qu'offre le procédé d'hydrogénation d'oxydes de carbone comme décrit précédemment. Par ailleurs, les réacteurs-échangeurs de type plaque ou nnillistructuré ou à nid d'abeille, ou 25 adiabatique sont développés pour réduire la taille volumique des réacteurs-échangeurs et améliorer sensiblement le taux de conversion des unités d'hydrogénation d'oxydes de carbone de l'état de la technique. Cependant, une architecture d'unité intégrant ce type de réacteur-échangeur et remédiant aux inconvénients précédemment évoqués reste un problème technique à résoudre. Aussi, une architecture d'unité intégrant ce type réacteur-échangeur associant, 30 efficacité en termes de conversion et de transfert thermique, couplant la performance (taux de conversion) avec la durée de vie, répondant aux exigences de l'intensification des réactions et présentant les caractéristiques d'être plus compact, moins cher, moins encombrant, plus sûr et plus propre en optimisant l'association réaction chimique et transfert thermique en améliorant les performances de la réaction en terme de conversion et de sélectivité reste à développer. 35 Un autre problème qui se pose est celui de la fabrication d'une unité d'hydrogénation d'oxydes carbone ayant une architecture conjuguant en même temps des performances catalytiques à température élevée avec une durée de vie des installations approuvées, et avec des concentrations variables avec des taux de conversion importants, notamment supérieurs à 90%, et des GHSV (Gas Hourly Space Velocity définis comme ratio entre le débit de fluide et le volume 40 du réacteur) de la réaction d'hydrogénation d'oxydes de carbone très élevés et supérieurs à 5000 Nm3/h. Un autre problème qui se pose est la définition d'une architecture d'une unité et les moyens nécessaires pour sa fabrication intégrant des réacteurs-échangeurs modulaires et compacts avec 3 une architecture spécifique, c'est-à-dire des réacteurs-échangeurs dans lesquels le rapport entre la surface d'échange thermique et le volume est plus grand. Aussi, la fabrication et/ou la définition d'une architecture d'un réacteur-échangeur compact, efficace, peu encombrant produisant beaucoup de Nm3/h, par exemple au moins 5 à 500 Nm3/h, de préférence 1 à 5000 5 Nm3/h d'hydrocarbure reste à développer. Un autre problème technique qui se pose est celui de la consommation énergétique élevée d'une unité liée à l'efficacité énergétique des technologies mises en oeuvre et des problématiques de surdimensionnèrent des équipements qui la composent eu égard aux pertes de rendement. Un autre problème qui se pose est celui de la valorisation des gaz non convertis. Comme 10 énumérée précédemment, l'architecture des unités actuelles ne permet pas de valoriser les gaz non convertis et ne permet pas d'atteindre les taux de conversion supérieure à 70%, de préférence 90%, afin de répondre au critère de Lavoisier qui consiste à dire que « rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme ». À ce problème technique s'ajoute celui d'obtenir un haut taux de conversion supérieur à 90% avec un réacteur-échangeur afin de maximiser le rendement 15 et simplifier les procédés de séparations et de purifications. Un grand besoin d'améliorer ce rendement et les unités d'hydrogénations actuelles se fait donc sentir. Le but de l'invention est donc de fournir une unité d'hydrogénation d'oxydes de carbone en un composé hydrocarboné de synthèse avec une architecture adaptée remédiant aux inconvénients et problèmes évoqués et améliorant les unités connues de l'état de la technique. Un autre but de 20 l'invention est d'améliorer le taux de conversion et la sélectivité des réactions d'hydrogénation d'oxydes de carbone notamment dans le cas particulier de la réaction de Fischer Tropsch. L'invention a pour objet une unité d'hydrogénation d'au moins un oxyde de carbone en un composé hydrocarboné de synthèse, avec un meilleur taux de conversion, notamment supérieur à 70%, de préférence supérieur à 90%, notamment à partir des réactions de type Sabatier et/ou 25 Fischer-Tropsch, comprenant au moins un ou plusieurs étages montés en série avec un niveau de servitudes et d'équipements auxiliaires associés dédiés au pilotage de ladite unité et à la valorisation d'au moins un fluide non converti, le premier étage, assurant la fonction quantitative de la conversion, est adapté pour convertir, via la réaction d'hydrogénation catalytique, l'oxyde de carbone et le dihydrogène injectés en entrée en un fluide de synthèse avec une teneur en 30 composé hydrocarboné supérieur à 50% et pour valoriser le fluide non converti via les servitudes et équipements auxiliaires, les étages suivants, assurant la fonction qualitative de la conversion, sont adaptés pour fournir en sortie de l'unité un fluide avec une teneur en composé hydrocarboné supérieur à 70%, de préférence 90% et à éventuellement valoriser le fluide non converti. 35 Selon d'autres caractéristiques de l'invention, chaque étage comprend au moins un ou plusieurs ilots montés en parallèle avec un niveau de servitudes et d'équipements auxiliaires associés dédiés au pilotage dudit étage. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, chaque ilot comprend au moins un ou plusieurs modules montés en parallèle avec un niveau de servitudes et d'équipements auxiliaires associés 40 dédiés au pilotage dudit ilot. 4 Selon d'autres caractéristiques de l'invention, les modules constituant les ilots du premier étage sont des réacteurs-échangeurs et les modules constituant les ilots des étages suivants sont des réacteurs-échangeurs identiques ou différents de ceux des ilots du premier étage. Avantageusement, les modules constituants les ilots à partir du deuxième étage et/ou suivant 5 sont des modules de purification à base d'un procédé de séparation. Avantageusement, l'unité comprend au moins deux étages (3) comprenant chacun au moins deux ilots lesquels comprennent chacun au moins deux modules, de préférence cinq modules ou plus. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le fluide réactif en entrée de l'unité est un mélange comprenant au moins du dihydrogène, du monoxyde de carbone et/ou du dioxyde de carbone, et 10 le fluide en sortie de l'unité est le méthane avec une teneur aux spécifications recherchées d'au moins 90%, de préférence 99%. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, les modules sont des réacteurs-échangeurs compacts, intensifiés, et multifonctionnels en réaction catalytique. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, les servitudes et équipements correspondant pour 15 le pilotage de l'unité, des étages, des ilots comprennent chacun un niveau d'architecture dimension pour répondre de façon optimale aux exigences d'efficacité énergétique de rendement, de disponibilité et de maintenabilité d'unité selon l'invention. Dans la description qui suit, les termes suivants auront la définition suivante : Réacteur-échangeur compact : désigne un réacteur-échangeur de petite taille, dans lequel le 20 rapport entre surfaces d'échanges et le volume sont plus grands et dans lequel le taux d'échangeur thermique et le taux de conversion sont plus importants. Réacteur-échangeur efficace : désigne un réacteur-échangeur de petite taille dans lequel le taux d'échange thermique est maximal. Conversion : définie par rapport à un réactif d'une réaction chimique. Il s'agit de la différence de 25 débit molaire (ou massique encas de conversion massique) entre l'entrée et la sortie, divisé par le débit en entrée du réacteur (ou du système) Durée de vie : durée pendant laquelle l'installation fonctionne avec une performance meilleure que celle spécifiée. Dans le cas de l'unité catalytique, la durée de vie est caractérisée par la durée pendant laquelle le taux de conversion est supérieur au taux minimum requis en sortie. 30 Moins cher : Nécessitant un investissement moins important Moyen Plus sûr : moyen dans lequel tous les risques sont largement réduits et disposant d'une marge de dimensionnement intrinsèque plus importante de nature à réduire les risques de défaillance et d'accidents, ledit moyen bénéficiant d'un taux de fonctionnement annuel plus important. 35 Moyen intensifié : moyen dans lequel l'intensification des procédés consiste, par le développement de méthodes, de techniques et d'appareils adaptés, à concevoir des procédés plus compacts et plus économiques dont la capacité de production est de plusieurs fois 5 supérieure à celle d'un procédé conventionnel. Un moyen intensifié répond donc à des enjeux environnementaux, économiques et sociétaux. Réacteur-échangeur structuré : réacteur-échangeur qui dispose de canaux définis de nature à assurer des conditions d'écoulement de fluide, de maîtrise thermique et par conséquent de 5 nature à assurer une bonne maîtrise de la réaction catalytique avec un haut niveau de pilotabilité. Les réacteurs-échangeurs structurés peuvent être à plaques, millistructurés ou à nid d'abeille. Réacteur-échangeur multitubulaire : réacteur-échangeur composé de multiples tubes ou canaux à l'image des échangeurs tube calandre. Réacteur-échangeur : réacteur-échangeur comprenant des canaux dits caloporteurs adaptés à la 10 circulation d'un fluide caloporteur suivant une direction OX et des canaux dits réactifs adaptés à la circulation d'un fluide réactif suivant une direction OY perpendiculaire à OX, lesdits canaux réactifs et caloporteurs étant empilés de manière alternée suivant une direction OZ, OXYZ étant un repère orthonormé. Moyen multifonctionnel : Moyen capable de remplir plusieurs fonctions de conversion, 15 notamment quantitative, qualitative et éventuellement purification. Spécifications recherchées : formule chimique et caractéristique physicochimie d'un fluide qui doit correspondre à un besoin bien identifié. Exemple le méthane ayant des caractéristiques de gaz de ville. La présente invention sera mieux comprise à l'étude des modes de réalisations particuliers prisent 20 à titre d'exemple nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : - La figure 1 présente un mode de réalisation d'une unité d'hydrogénation d'oxydes de carbone en un composé hydrocarboné selon l'invention ; - La figure 2 présente un étage de l'unité d'hydrogénation d'oxydes de carbone en un composé hydrocarboné selon l'invention ; 25 - La figure 3 présente un flot de l'étage de l'unité d'hydrogénation d'oxydes de carbone en un composé hydrocarboné selon l'invention ; - La figure 4 présente un autre mode de réalisation de l'unité d'hydrogénation d'oxydes de carbone en un composé hydrocarboné selon l'invention. La figure 1 montre un mode de réalisation de l'unité d'hydrogénation d'oxydes de carbone en 30 composé hydrocarboné de type CxHyQz et en eau, x étant un nombre entier inférieur à 15, y est entier, z un entier supérieur ou égal à zéro, et Q élément chimique hors carbone et hydrogène. L'unité (1) d'hydrogénation des oxydes de carbone en un composé hydrocarboné de synthèse, avec valorisation des fluides non convertis et avec un taux de conversion supérieur à 90%, notamment à partir des réactions de type Sabatier et/ou Fischer-Tropsch, comprend au moins 3 35 étages (3) montés en série avec un niveau de servitudes et d'équipements auxiliaires (2, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14) associés dédiés au pilotage de ladite unité (1). Elle comprend au moins une entrée de fluide (9) et au moins une sortie (8) de fluide. Cette disposition en série des étages permet de placer un maximum d'étage dans une unité de faible taille afin de gagner en termes d'encombrement spatial et d'efficacité, car chaque étage (3) est un sous-ensemble d'une unité (1) 6 produisant un composé hydrocarboné de synthèse, notamment du méthane, par la conversion de la réaction d'hydrogénation catalytique des oxydes de carbone de type Sabatier et/ou FischerTropsch. En termes de dimension, surface et volume, l'unité (1) peut être installée dans un conteneur, ce 5 qui permet de transporter ladite unité (1) facilement par camion ou par train ou autres moyens de transport. Cette mobilité attribuée à l'unité (1), permet d'éviter toutes les manoeuvres de génie civil et de travaux de mécaniques complexes sur site de production. En partant du point d'entrée de fluide dans l'unité (1), le premier étage (3) assure la fonction quantitative de la conversion par la réaction catalytique des fluides présents en entrée (10) en un 10 fluide de synthèse en sortie (11), avec un taux de conversion supérieur à 50%, de préférence supérieur à 70% ou encore supérieur à 90%. Il comprend essentiellement un composé hydrocarboné en sortie (11) et en entrée (10) au un oxyde de carbone, notamment du dioxyde de carbone et/ou monoxyde de carbone, du dihydrogène et autre gaz. Cet étage permet de réaliser la réaction d'hydrogénation catalytique de l'oxyde de carbone en un composé hydrocarboné de 15 synthèse et en eau. Les produits de cette réaction comprennent principalement des composés hydrocarbonés, de l'eau et éventuellement quelques fluides non convertis. Les fluides convertis sont injectés dans les étages (3) suivants pour purification. Les fluides non convertis sont injectés dans les étages (3) suivants pour poursuivre leurs conversions et/ou dans le premier étage (3) via les servitudes et équipements auxiliaires (13, 14), pour être valorisés via une conversion 20 catalytique dans le premier étage (3) pour obtenir un taux de conversion meilleur et supérieur à 90%, de préférence supérieur à 98%. Après purification par le deuxième étage (3), si le fluide en sortie dudit deuxième étage n'est pas conforme aux spécifications recherchées, ledit fluide est injecté dans le troisième étage (3) pour une autre séparation et purification et éventuellement conversion. Si le fluide en sortie du deuxième étage (3) est conforme aux spécifications 25 recherchées, ledit fluide est directement injecté dans les servitudes et équipements (12) pour une utilisation à des fins spécifiées. Lorsque l'activité du catalyseur baisse, le circuit de traitement et valorisation de fluide non converti est intensifié afin de maintenir le taux de conversion sensiblement stable. On voit clairement qu'il est possible de réaliser l'hydrogénation d'oxydes de carbone en un composé hydrocarboné avec un taux de conversion meilleur même avec un 30 catalyseur très peu actif. On comprend que le premier étage (3) consiste à convertir de manière quantitative les oxydes de carbone en un composé hydrocarboné et en eau et éventuellement autres fluides. Ensuite les fluides résultants de la conversion sont traités de manière qualitative par les autres étages (3) et/ou le premier étage (3) soit par une purification soit par une autre conversion. Ce qui permet 35 t'atteindre des taux des conversions considérables, de bien valoriser les fluides non convertis et d'aboutir à une grande variété de composés hydrocarbonés à teneur accrue et à valeur énergétique différent. Les étages (3) suivants assurent principalement la fonction qualitative de la conversion pour obtenir un fluide de synthèse aux spécifications recherchées en sortie (8) tout en valorisant les 40 fluides non convertis. Le taux de conversion pour ces étages est supérieur au taux de conversion du premier étage et notamment supérieur à 90%. 7 L'un des fluides de synthèse aux spécifications recherchés est le méthanol à 95%. L'intérêt de ce fluide est qu'il est à la fois un intermédiaire pour l'industrie et un produit de valeur énergétique (additif de carburant) duquel dérive de nombreux composés comme les oléfines. L'éthanol est également un autre produit répondant aux spécifications recherchées par la 5 présente invention. Enfin, le composé hydrocarboné comme le méthane est également un des composés hydrocarbonés objet de l'invention. L'exemple de la figure 4 est adapté à l'hydrogénation du dioxyde de carbone et/ou monoxyde de carbone en méthane et en eau et autres appelé méthanation. Des hydrocarbures de formule CnH2n+2, n étant un entier naturel compris entre 1 et 15, sont 10 également des produits répondant aux spécifications recherchées par présente invention. D'après ce mode de réalisation, chaque étage (3) de l'unité (1) comprend au moins 5 ilots (7) montés en parallèle avec un niveau de servitudes et d'équipements auxiliaires (15) associés dédiés au pilotage dudit étage (13). Cette configuration en ilots modulaire permet de faciliter d'éventuelles réparations en site de production ou de changer un ilot par un autre sans modifier 15 la production, le taux de conversion et la durée de vie des installations. La figure 2 montre un étage (3) de l'unité d'hydrogénation des oxydes de carbone selon un mode de réalisation de l'invention. Pour ce mode de réalisation, chaque étage (3) comprend 3 ilots (7) montés en parallèle avec un niveau de servitudes et d'équipements auxiliaires (16, 17, 18, 20, 21, 22) associés dédiés au pilotage dudit étage (3). Chaque ilot (17) comprend au moins 3 modules 20 (19) montés également en parallèle avec un niveau de servitudes et d'équipements auxiliaires associés dédiés au pilotage dudit ilot (7). Cette configuration en ilots (7) modulaires et parallèles permet de faciliter d'éventuelle réparation en site de production et de garder un certain niveau de conversion même lorsqu'un ilot (7) est en maintenance. Cette configuration en ilots (7) parallèles permet de produire une quantité de fluide aux spécifications recherchées plus 25 importante dans une unité (1) et/ou étage (3) de petite taille, peu encombrante et compacte. Les éléments composants le niveau de servitudes et d'équipements auxiliaires (2, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22) comprennent principalement au moins un mélangeur, au moins un préchauffeur, au moins un thermorégulateur, au moins un condenseur, éventuellement au moins un assécheur, au moins un compresseur, au moins un séparateur, au moins une unité de 30 liquéfaction, au moins une boucle (13, 14) de valorisation de fluide non converti. La boucle de valorisation permet de réinjecter le fluide non converti soit en entrée des étages (3) suivants soit en entrée du premier étage (3), ceci pour satisfaire au principe de Lavoisier, de rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme. Dans ce cas, le taux de conversion est très largement supérieur à 90%. 35 Avantageusement, les servitudes et les équipements (2, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22) correspondants pour le pilotage de l'unité, des étages, des ilots comprennent chacun un niveau d'architecture dimension pour répondre de façon optimale aux exigences d'efficacité énergétique de rendement, de disponibilité et de nnaintenabilité de ladite unité La figure 3 montre un ilot (7) pour le premier étage et éventuellement pour les étages suivants. 40 L'Hot (7) comprend au moins 3 modules (19) pour l'hydrogénation du dioxyde de carbone. La structure modulaire étagée des modules facilite la maintenance et permet d'atteindre des taux de conversion et quantité de fluide en sortie importante. 8 Pour le premier étage, les modules (19) sont des réacteurs-échangeurs. Pour les étages suivants, les modules (19) sont des réacteurs-échangeurs identiques ou différents de ceux des ilots (7) du premier étage (3). Avantageusement, ces réacteurs-échangeurs sont des réacteurs-échangeurs intensifiés, 5 structurés, notamment millistructurés et multitubulaires, c'est-à-dire, capables de fonctionner dans les conditions : (i) un couple de température-pression élevée et finement maitrisé permettant un pilotage des paramètres de conversion, notamment catalytique (ii) des pertes de charges minimales et (iii) des conditions qui permettent une intensification du procédé d'hydrogénation des oxydes de carbone en composé hydrocarboné de synthèse. Ces réacteurs- 10 échangeurs millistructurés sont des réacteurs chimiques où les réactions chimiques et les échanges chaleur entre les canaux (réactifs et caloporteurs) sont très intensifiés grâce à une géométrie de canaux dont les dimensions caractéristiques telles que le diamètre hydraulique sont de l'ordre du millimètre. Les réacteurs-échangeurs des ilots (7) sont alimentés en réactifs par un distributeur ou une zone 15 de distribution dont l'un des rôles est d'assurer une distribution homogène des réactifs dans l'ensemble des canaux. Après conversion, les fluides résultant de la réaction sont collectés par un collecteur qui permet son acheminement à l'extérieur de l'ilot (7) puis de l'étage (3) et enfin de l'unité (1). Les fluides hydrocarbonés résultants convertis sont injectés dans les étages (3) suivants pour purification et séparation, et les fluides non convertis et non séparés sont réinjectés dans le 20 premier étage (3) pour une autre conversion (pour être valorisé). Avantageusement, les réacteurs-échangeurs des ilots (7) sont de type à plaque ou millistructuré ou à nid d'abeille, ou adiabatique dont les caractéristiques sont similaires à celles des réacteurs-échangeurs intensifiés, structurés, notamment millistructurés et multitubulaires et pour lesquels on retrouve les caractéristiques (i), (ii), (iii). 25 Les réacteurs-échangeurs (19), encore appelés modules (19), sont conçus pour répondre aux exigences de l'intensification des procédés d'hydrogénation catalytique d'oxydes de carbone et présentent les caractéristiques d'être plus compacts, moins chers, plus sûrs et plus propres en optimisant l'association de la réaction et du transfert thermique dans le même module (19) en améliorant les performances de la réaction en terme de conversion et/ou sélectivité. 30 Les réacteurs-échangeurs (19) présentent l'avantage d'être très compacts, car, ils conjuguent en même temps des performances catalytiques à température élevée avec des concentrations variables avec des taux de conversion importants (taux de conversion supérieur à 90 %) et des GHSV (Gas Hourly Space Velocity défini comme le ratio entre le débit de fluide et le volume du réacteur) du procédé d'hydrogénation du dioxyde de carbone et/ou monoxyde de carbone en 35 composé hydrocarboné, notamment en méthane de synthèse, très élevé et supérieur à 5000 Nm3/h. Ces réacteurs échangeurs (19) présentent un rapport surface d'échange thermique et volume plus grand. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, les modules (19) sont constitués de réacteurs-échangeurs compacts, intensifiés, structurés, multitubulaires et multifonctionnels en réaction 40 catalytique dans lesquels la conversion et le transfert thermique sont optimisés. Avantageusement, les modules (19) constituants les ilots (7) à partir du deuxième étage (3) et/ou suivant sont des modules (19) de purification et valorisation de fluide à base d'un procédé de 9 séparation. Ils comprennent un ou plusieurs équipements de séparation membranaire et/ou de séparation par cryogénie et/ou de séparation par adsorption par inversion de pression. En référence à la figure 4 qui représente un autre mode de réalisation de l'invention, l'unité (1) d'hydrogénation d'oxydes de carbone, notamment du dioxyde de carbone et/ou monoxyde de 5 carbone, en composé hydrocarboné, notamment en méthane de synthèse, comprend deux étages (3) montés en série, chaque étage (3) comprend trois ilots (7) montés en parallèle. Chaque ilot(7) comprend au moins trois modules de réacteurs-échangeurs (19) montés en parallèle. Le premier étage (3) assurant une fonction quantitative par la conversion via l'hydrogénation catalytique du dioxyde de carbone et/ou monoxyde de carbone en méthane de synthèse avec un 10 taux de conversion supérieur à 90%, à partir de la réaction catalytique de Sabatier et/ou de Fischer-Tropsch. En sortie de chaque ilot, l'eau résultant de la réaction est séparée des autres fluides résultant de la conversion via un condenseur. Le méthane résultant de la conversion est séparé des autres fluides non convertis et est injecté dans l'étage (3) suivant qui assure la fonction qualitative, pour être purifié aux spécifications recherchées. Les fluides non convertis par cet 15 étage sont, en fonction de la teneur en méthane, réinjectés dans le premier étage pour être convertis ou injectés dans l'étage suivant pour être séparé et purifié. C'est de cette manière que tous les réactifs sont sensiblement convertis en produit de la réaction et le taux de conversion dans ce cas est supérieur à 90%, de préférence supérieur à 95%. Avantageusement, le fluide réactif en entrée (9) de l'unité (1) est un mélange comprenant au 20 moins du dihydrogène, du monoxyde de carbone et/ou du dioxyde de carbone, et le fluide en sortie (8) de l'unité est composé du méthane avec une teneur aux spécifications recherchées d'au moins 90%, de préférence 99%. Avantageusement, l'unité (1) selon l'invention comprend au moins deux étages (3) comprenant chacun au moins deux ilots (7) lesquels comprennent chacun au moins deux modules (19), de 25 préférence cinq modules (19). L'unité (1) de la figure 4 selon l'invention fonctionne de la manière suivante pour produire par exemple une quantité d'au moins 36 N3/h: - Chaque ilot (7) est équipé de trois réacteurs-échangeurs (19) millistructurés produisant chacun au moins 4 N3/h, montés en parallèle avec un niveau de servitude et 30 d'équipements associés au pilotage de chaque ilot (7). Chaque ilot (7) produit donc au moins 4x3 N3/h en sortie, soit au moins 12 N3/h. Chaque réacteur-échangeur (19) est adapté pour réaliser une conversion avec un taux avoisinant les 90%. - Le premier étage (3) est équipé de trois ilots (7) montés en parallèle avec un niveau de servitude et d'équipement associés. Cet étage produit donc au moins 4x3x3 N3/h, soit au 35 moins 36 N3/h avec un taux de conversion avoisinant les 90%. - L'étage (3) suivant est utilisé pour convertir qualitativement le fluide résultant du premier étage en un composé hydrocarboné pur correspondant aux spécifications recherchées, notamment par purification et éventuellement par séparation. Il a les mêmes caractéristiques en termes d'ilots (7) et de modules (19) que le premier étage (3). 40 Selon d'autres caractéristiques de l'invention, il est possible de produire autant de N3/h avec l'unité (1) en augmentant soit le nombre de modules (19) par llot, soit le nombre d'ilots (7) par étage (3), notamment pour le premier étage. De cette manière, il est possible de produire jusqu'à 5000 N3/h de composé hydrocarboné avec un taux de conversion et une durée de vie des 10 installations meilleurs, même avec un catalyseur peu actif. Aussi, compte tenu du meilleur taux de conversion et de la modularité de l'unité, le taux de perte est très faible et l'unité selon l'invention ne nécessite pas des procédés de séparation et/ou purification très plus complexe et volumineux. Le principe de fonctionnement est le suivant : 5 a) au moins un oxyde de carbone et du dihydrogène et éventuellement d'autres fluides sont injectés en entrée (9) du premier étage (3). Le mélangeur (4) en entrée dudit premier étage (3) mélange lesdits fluides. Ces derniers sont ensuite injectés en entrée de chaque ilot (7), puis en entrée de chaque réacteur-échangeur (19). Grâce au niveau de servitudes et équipements auxiliaires 10 associés, le flux de fluide est régulé et réparti de manière homogène dans chaque ilot (7) et chaque réacteur-échangeur (19) pour un traitement quantitatif via une conversion, de préférence catalytique. Grâce aux réacteurs-échangeurs (19) compacts, intensifiés, structurés, multitubulaires et multifonctionnels en réaction catalytique, ayant une conversion et un transfert thermique optimisé, avec un 15 taux de conversion supérieure à 50%, de préférence supérieur à 70% ou supérieur à 90% sans perte de réactif à partir de la réaction d'hydrogénation d'oxydes de carbone en composé hydrocarboné et type Sabatier ou Fischer, l'hydrogénation du dioxyde d'oxydes de carbone en composé hydrocarboné, eau et autres fluides, a lieu avec un taux de conversion supérieur à 50%, de 20 préférence supérieur à 70% ou supérieur à 90%. b) Grâce aux différentes servitudes et équipements auxiliaires associés à chaque ilot (7), au premier étage (3) et à l'unité (1), le produit de la conversion est recueilli en sortie de réacteur-échangeur (19), puis regroupé en sortie de chaque ilot (7), et enfin regroupé en sortie du premier étage (3). En ce point, le fluide converti en 25 composé hydrocarboné est séparé de l'eau et autre fluide non converti. L'eau est liquéfiée et stockée dans un réservoir dédié à cet effet. Le fluide non converti est injecté dans la boucle (14, 13) pour un traitement et pour être réinjecté en entrée du premier étage (3), c'est ce qu'on appelle la valorisation des fluides non convertis. 30 c) Le fluide converti est injecté en entrée de l'étage (3) suivant, puis en entrée de chaque ilot (7) et enfin en entrée de chaque module (19) pour une conversion qualitative par purification du fluide aux spécifications recherchées (nature du fluide et application). Le fluide converti et purifié par les modules (19) dédiés à cet effet est récolté en sortie de chaque module (19), puis de chaque ilot (7), de 35 l'étage (7) et enfin en sortie (8) de l'unité (1). Ainsi est produit le composé hydrocarboné selon l'invention. Avantageusement, mélange de fluide riche en composés hydrocarbonés est injecté en aval du premier étage (3) et un mélange de fluide pauvre en composé hydrocarboné est injecté en amont du premier étage (3). 40 On voit donc qu'il est possible de réaliser de façon industrielle une unité (1) d'hydrogénation d'oxydes de carbone en composé hydrocarboné comme le méthane à partir des réactions catalytiques de type Sabatier et/ou Fischer-Tropsch, modulaire, très compact, efficace et peu encombrant, avec un meilleur taux de conversion, notamment supérieur 70 %, de préférence supérieur à 90%ou de préférence 99%, avec valorisation des fluides non convertis. Le composé 11 hydrocarboné résultant de la conversion via l'unité (1), est directement utilisable et la conversion est maintenue même avec un vieillissement du catalyseur prononcé. Enfin, les fluides non convertis sont valorisés de manière raisonnable. Contrairement aux préjugés qui consistaient à croire qu'il est difficile de fabriquer de manière industrielle une unité (1) d'hydrogénation 5 d'oxydes de carbone modulaire, compacte, intensifiée, et multifonctionnelle en réaction catalytique, ayant une conversion et un transfert thermique optimisé, avec un taux de conversion supérieure à 90% sans perte de réactif, notamment à partir de la réaction de type Sabatier ou Fischer, il est désormais possible de dimensionner et fabriquer une telle unité (1). L'unité (1) selon l'invention peut être utilisée pour la production de molécules pour la chimie, 10 notamment pour le Power 2 X. Elle peut aussi être utilisée pour l'hydrogénation de molécule à des de stockage et/ou de transport d'hydrogène. L'unité selon l'invention est dimensionnée en fonction du besoin et de l'application, notamment en en fonction de la quantité en Nm3/h souhaitée. De ce fait, elle peut contenir un ou plusieurs étages (3) montés en série, un ou plusieurs ilots (7) montés en parallèle, un ou plusieurs modules 15 (19) montés en parallèle. L'unité (1) selon l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit, particulièrement dans d'autres REVENDICATIONS1) Unité (1) d'hydrogénation d'au moins un oxyde de carbone en un composé hydrocarboné de synthèse, avec un meilleur taux de conversion, notamment supérieur à 70%, de préférence supérieur à 90%, notamment à partir des réactions de type Sabatier et/ou Fischer-Tropsch, comprenant au moins deux étages (3) montés en série avec un niveau de servitudes et d'équipements auxiliaires (2, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15) associés dédiés au pilotage de ladite unité et à la valorisation d'au moins un fluide non converti, le premier étage (3), assurant la fonction quantitative de la conversion, est adapté pour convertir, via la réaction d'hydrogénation catalytique, l'oxyde de carbone et le dihydrogène injectés en entrée (10) en un fluide de synthèse avec une teneur en composé hydrocarboné supérieur à 50% et pour valoriser le fluide non converti via les servitudes et équipements auxiliaires (4, 13, 14), les étages (3) suivants, assurant la fonction qualitative de la conversion, sont adaptés pour fournir en sortie de l'unité (1) un fluide avec une teneur en composé hydrocarboné supérieur à 70%, de préférence 90% et à éventuellement valoriser le fluide non converti. 2) Unité d'hydrogénation selon la revendication 1 caractérisée en ce que chaque étage (3) comprend au moins un ilot (7) avec un niveau de servitudes et d'équipements auxiliaires (16, 17, 18, 20, 21, 22) associés dédiés au pilotage dudit étage (3). 3) Unité d'hydrogénation selon la revendication 1 caractérisée en ce que chaque étage (3) comprend au moins deux ilots (7) montés en parallèle avec un niveau de servitudes et d'équipements auxiliaires (16, 17, 18, 20, 21, 22) associés dédiés au pilotage dudit étage (3). 4) Unité d'hydrogénation selon la revendication 2 ou 3 caractérisée en ce que chaque ilot (7) comprend au moins un module (19) avec un niveau de servitudes et d'équipements auxiliaires (23, 24, 25, 26, 27, 28) associés dédiés au pilotage dudit ilot (7). 5) Unité d'hydrogénation selon la revendication 2 ou 3 caractérisée en ce que chaque ilot (7) comprend au moins deux modules (19) montés en parallèle avec un niveau de servitudes et d'équipements auxiliaires (23, 24, 25, 26, 27, 28) associés dédiés au pilotage dudit ilot. 6) Unité d'hydrogénation selon la revendication 4 ou 5 caractérisée en ce que les modules (19) constituant les ilots (7) du premier étage (3) sont des réacteurs-échangeurs et les modules (19) constituant les ilots (7) des étages (3) suivants sont des réacteurs-échangeurs identiques ou différents de ceux des ilots (7) du premier étage (3). 7) Unité d'hydrogénation selon la revendication 5 ou 6 caractérisée en ce que les modules (19) constituants les ilots (7) à partir du deuxième étage (3) sont des modules (19) de purification à base d'un procédé de séparation. 8) Unité d'hydrogénation selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le fluide réactif en entrée (9) de l'unité est un mélange comprenant au moins du dihydrogène, du monoxyde de carbone et/ou du dioxyde de carbone, et le fluide en sortie (8) de l'unité est le méthane avec une teneur aux spécifications recherchées d'au moins 90%, de préférence 99%. 13 9) Unité d'hydrogénation selon l'une quelconque des revendications 4 à 8 caractérisée en ce que les modules (19) sont des réacteurs-échangeurs compacts, intensifiés, et multifonctionnels en réaction catalytique.