Brevet FR3075201A1 — publié le 20190621

PROCEDE DE TRAITEMENT DE BIOMASSE LIGNO-CELLULOSIQUE Domaine de ('invention L'invention concerne un procede de traitement de biomasse lignocellulosique pour produire des jus sucres dits de seconde generation (2G). Ces jus sucres peuvent etre utilises pour produire d'autres produits par voie biochimique (ex : des alcools comme ('ethanol, le butanol ou d'autres molecules, par exemple des solvants tels que ('acetone etc...). Ce proc6d6 comporte generalement trois 6tapes qui sont la preparation de liqueur, ('impregnation de la biomasse et le pretraitement de la biomasse impregnee, par exemple par cuisson eventuellement couplee a explosion a la vapeur. Art anterieur La biomasse lignocellulosique represente une des ressources renouvelables les plus abondantes sur terre. Les substrats consideres sont tits varies, ils concernent a la fois des substrats ligneux comme differents bois (feuillus et resineux), des coproduits issus de ('agriculture (pailles de bI6, rafles de mais, etc...) ou d'autres industries agroalimentaires, papetieres, etc... Le procede de transformation biochimique de la lignocellulosique en jus sucres 2G comprend notamment une etape de pretraitement et une etape d'hydrolyse enzymatique par un cocktail enzymatique. Ces procedes comportent aussi le plus souvent une etape d'impr6gnation avant le pretraitement. Les jus sucres issus de l'hydrolyse sont ensuite traites, par exemple par fermentation, et le procede comprend egalement des etapes de separation et/ou une etape de purification du produit final. La biomasse lignocellulosique est composee de trois principaux polymeres : la cellulose (35 a 50%), qui est un polysaccharide essentiellement constitue d'hexoses ; l'hemicellulose (20 a 30%), qui est un polysaccharide essentiellement constitue de pentoses ; et Ia lignine (15 a 25%), qui est un polymere de structure complexe et de haut poids moleculaire, compose d'alcools aromatiques relies par des liaisons ether. Ces differentes molecules sont responsables des proprietes intrinseques de Ia paroi vegetale et s'organisent en un enchevetrement complexe. Parmi les trois polymeres de base qui integrent la biomasse lignocellulosique, la cellulose et l'hemicellulose sont ceux qui permettent la production de jus sucres 2G. Le plus souvent, l'hemicellulose est majoritairement decomposee en sucre durant le pretraitement et la cellulose est convertie en glucose par l'hydrolyse enzymatique. Toutefois, l'acces a la cellulose brute reste difficilement accessibles aux enzymes d'ob la necessite d'un pretraitement. Ce pretraitement 2 permet de modifier les proprietes physico-chimiques de la lignocellulosique afin d'ameliorer l'accessibilite de la cellulose aux enzymes et sa reactivite a ('hydrolyse enzymatique. De nombreuses technologies interessant ('invention pour realiser ce pretraitement existent, qui seront ci-apres regroupes sous le terme generique de > : cuissons acides, cuissons alcalines, 5 explosion a la vapeur, procedes dits « organosolv pulping >> selon le terme anglais connu (ou traitement avec organo-solvent en francais). Ce dernier procede concerne un pretraitement en presence d'un ou plusieurs solvants organiques et generalement d'eau. Le solvant peut etre un alcool (ethanol), un acide type acide acetique, acide formique, ou encore ('acetone. Les procedes organosolv pulping >> conduisent a une solubilisation au moins partielle de la lignine, une 10 solubilisation partielle des hemicelluloses. On a alors deux flux en sortie : le substrat pretraite avec cellulose, hemicellulose et lignine residuels et la phase solvant qui contient la ligne solubilisee et une partie des hemicellulose. II y a generalement une etape de r6g6n6ration du solvant qui permet d'extraire un flux de lignine. Certains traitements « organosolv pulping ,> (notamment avec de ('ethanol) sont couples avec l'ajout d'un acide fort (du type H2SO4). On peut envisager egalement 15 d'avoir une mise en contact de la biomasse avec le solvant via un reacteur d'impregnation avant la phase de cuisson ou d'avoir une mise en contact de la biomasse avec le catalyseur acide avant d'effectuer une cuisson « organosolv pulping >>. Differentes configurations sont reportees par exemple dans le document "Production of bioethanol from lignocellulosic materials via the biochemical pathway: A review >>, M. Balat, Energy Conversion 20 and Management 52 (2011) 858-875, ou encore dans le document >, N. Sarkar, S. Kumar Ghosh, S. Bannerjee, K. Aikat, Renewable Energy 37 (2012) 19-27. Un des pretraitements le plus efficace est l'explosion a la vapeur en condition acide, qui permet une hydrolyse presque totale de l'hemicellulose et une amelioration importante de l'accessibilite et la 25 reactivite de la cellulose aux enzymes. Ce pretraitement peut etre precede d'autre(s) traitement(s). Tous ces pretraitements s'appliquent sur des biomasses qui sont initialement sous forme solide, c'est le but du pretraitement de les destructurer. Un des pretraitements le plus efficace est l'explosion a la vapeur qui permet une hydrolyse presque totale de l'hemicellulose et une amelioration importante de l'accessibilite et la reactivite de la cellulose 30 aux enzymes. Ce pretraitement peut etre precede d'autre(s) traitement(s). Les brevets US-8057639 et US-8512512 proposent un procede comprenant une premiere etape d'hydrolyse de l'hemicellulose en sucres C5 dans des conditions douces les preservant ainsi de leur degradation. Cette etape est realisee dans un premier reacteur sous une pression de 1.5 bar ou plus par injection de vapeur, a une temperature de 110°C ou plus, et eventuellement en presence d'acide 3 faible. Apres cette etape, un lavage est realise pour extraire et recuperer les jus de sucres C5 avant d'envoyer la biomasse restante, enrichie en cellulose et lignine, dans une seconde etape (second reacteur) 00 a lieu ('explosion a la vapeur. Ce second reacteur opere a une pression plus elevee que le premier reacteur avec une injection de vapeur a pression elevee qui provoque une détente brutale de 5 la biomasse (explosion a la vapeur). La demande de brevet WO-2013/141776 decrit, dans le domaine papetier, un procede d'impregnation dans un reacteur (impregnateur) vertical contenant de la liqueur basique d'impregnation, definissant ainsi une premiere zone dans laquelle ('impregnation est effectuee. La matiere lignocellulosique est recue en bas de l'impregnateur, elle est transferee vers le haut de l'impregnateur au moyen de deux 10 vis de transfert. Lors de son transfert dans la seconde zone de l'impregnateur situee au-dessus du niveau du liquide, la biomasse s'egoutte et le liquide retombe dans la premiere zone. Dans cette configuration, le niveau de liquide est controle par l'apport de liqueur basique. Des lors qu'un traitement requiert une etape en pression (impregnation, pretraitement du type cuisson ou autre), it est necessaire de faire appel a des moyens d'introduction de biomasse solide compatibles 15 avec ces etapes de pression. C'est par exemple le cas des vis de compression, dont un mode de realisation est decrit dans la demande de brevet CA 2 77322. L'invention a alors pour but d'ameliorer le traitement de biomasse lignocellulosique. Elle a notamment pour but d'ameliorer ('introduction de la biomasse dans un reacteur operant une ou plusieurs des etapes du traitement de la biomasse. 20 Elle a plus particulierement pour but d'ameliorer les etapes d'impregnation et d'explosion a la vapeur de la biomasse telles que decrites dans les documents anterieurs precites. L'invention a aussi pour but de rendre le procede de traitement, et notamment ces deux etapes, plus performantes, en termes de consommation d'energie et/ou de fluide de traitement. Dans tout le present texte, l'acronyme "MS" designe le taux de matiere seche qui est mesuree selon la 25 norme ASTM E1756 - 08(2015) > : soit une biomasse qui comprend naturellement un taux de X % de matiere seche (une biomasse dite native), soit une biomasse qui presente ce taux apres une ou plusieurs operations prealables au procede selon l'invention. II s'est en effet avere tits avantageux de > ainsi tout ou partie de l'eau de lavage du moyen d'alimentation, qui peut par exemple etre une vis d'alimentation : a tout le moins, quand la biomasse 10 ne contient pas de catalyseur, on realise une economie en consommation de fluide (eau) de lavage. On peut aussi realiser une economie en energie, quand cette eau de lavage doit etre chauffee avant introduction dans le circuit de lavage, car on reinjecte alors dans le circuit de lavage un fluide qui a déjà une temperature au-dessus de l'ambiante. Et quand tl s'agit du lavage d'un moyen d'alimentation en biomasse additionnee d'un catalyseur (par exemple apres une operation 15 d'impregnation par une liqueur catalytique utilisant un catalyseur acide, basique ou oxydant), it s'est avere que l'eau de lavage en sortie du moyen d'alimentation pouvait contenir une certaine teneur en catalyseur (quand la biomasse subit une extraction liquide en traversant le moyen d'alimentation), mais que cette presence d'eau de lavage « usee >> contenant en outre un catalyseur en entrée du circuit de lavage ne posait aucun probleme. 20 A noter que la mise en ceuvre de l'invention est simple : ('installation a juste a prevoir une ou des conduites supplementaires assurant la connexion fluidique directe entre la sortie de lavage et ('entree de lavage du merne moyen d'alimentation ou entre la sortie de lavage d'un moyen d'alimentation avec ('entree d'un autre moyen. On peut aussi, selon l'invention, conserver la possibilite de purger la partie eventuelle d'eau de lavage 25 en sortie qui n'est pas recyclee. La lignocellulosique traitee selon l'invention a le taux de matiere seche MS compris entre 5% et 80 en poids. De preference, elle contient au plus 75%, notamment au plus 70 ou 65% en poids, et notamment moins de 50% en poids de matiere seche. La biomasse traitee selon l'invention presente donc de preference un certain taux d'humidite avant 30 introduction dans le moyen d'alimentation. Cette eau peut etre naturellement presente, comme c'est le cas par exemple pour une biomasse sous forme de plaquettes de bois. Elle peut aussi etre naturellement en faible ou tits faible quantite, comme cela peut etre le cas de la paille de ble ou de mais. Si le taux d'humidite est trop faible, la biomasse peut etre prealablement humidifiee pour atteindre le taux de matiere seche d'au plus 90 ou 80% souhaitable a la mise en ceuvre de l'invention. 5 Le moyen d'alimentation selon l'invention met sous compression la biomasse, son but etant generalement d'introduire la biomasse dans une zone (un reacteur) a plus haute pression. Cette compression, de cette augmentation de pression dans le moyen d'alimentation peut entrainer une extraction, une expulsion d'une partie au moins du liquide contenu dans la biomasse, qui vient 5 eventuellement se meler au fluide de lavage en sortie de fluide du moyen d'alimentation. Une extraction optionnelle d'une partie au moins du liquide contenue dans la biomasse lors de son passage dans le ou un des moyens d'alimentation peut donc etre realisee, qui est une consequence du choix du moyen d'alimentation en biomasse. 10 Ainsi, si le taux de matiere seche de la biomasse est eleve, plutot dans les valeurs elevees de la gamme mentionnee plus haut (par exemple de l'ordre de 70 ou 75% a 90%), on n'aura pas ou peu d'extraction de fluide de cette biomasse hors du moyen d'alimentation via la sortie de fluide de lavage, et l'invention permet surtout de recycler le fluide de lavage injecte dans le moyen d'alimentation. 15 Et si le taux de matiere seche est plus faible, plutot dans les valeurs les plus faibles de la gamme mentionnee plus haut (par exemple en dessous de 70%, 65% ou meme en dessous de 50%) , alors on aura une certaine extraction de fluide de la biomasse, et l'invention permet alors de diminuer encore plus l'apport en fluide de lavage, voire meme de le supprimer, le lavage pouvant alors se faire en tout ou partie avec le fluide extrait de la biomasse. 20 De preference, le taux de matiere seche MS du substrat lignocellulosique en sortie du moyen d'alimentation est alors superieur ou egal a 20% en poids, et preferentiellement superieur ou egal a 40% en poids. 25 De preference, ('augmentation de pression creee dans le ou au moins un des moyens d'alimentation est d'au moins 0,05 MPa, et est notamment comprise entre 0,05 et 4 MPa, par exemple entre 0,1 et 2,5 MPa. Ce ou ces moyens d'alimentation sont par exemple sous forme de vis d'alimentation, notamment au moins en partie coniques, comprenant un carenage muni d'une grille permettant la circulation du fluide 30 de lavage. La forme conique de la partie terminale generalement, de ce type de vis va donc comprimer la biomasse, creant une difference de pression. Ce type de moyen d'alimentation presente un avantage important : la vis permet de former un bouchon hermetique de biomasse qui assure l'etancheite et empeche notamment les remont6es de liquide depuis le r6acteur dans lequel elle debouche. Un exemple de ce type de vis est decrit dans le document CA 2 77322 precite. 6 L'invention peut donc s'appliquer a tout traitement de la biomasse dans un reacteur utilisant un moyen d'alimentation en pression de la biomasse, et notamment tout traitement a une pression superieure a la pression atmospherique ou sup6rieure a la pression a laquelle se trouve la biomasse avant introduction dans ledit reacteur. 5 Selon un mode de realisation, le procede de l'invention comprend une etape d'impregnation de la biomasse par une liqueur d'impregnation contenant un catalyseur chimique Cette etape peut etre suivie (directement ou en prevoyant une ou des etapes intermediaires) d'une etape de cuisson, cette etape de cuisson etant mise en ceuvre par le/ un des reacteurs muni du moyen d'alimentation. Selon un mode de realisation, le procede de l'invention comprend une etape d'impregnation de la 10 biomasse par une liqueur d'impregnation contenant un catalyseur chimique par traversee de la biomasse dans un lit de liqueur ou par aspersion par la liqueur de la biomasse sur un convoyeur de type tapis ou par passage de la biomasse dans un reacteur agite. Selon un autre mode de realisation, le procede de l'invention comprend une etape d'impregnation de la biomasse par une liqueur d'impregnation contenant un catalyseur chimique, par introduction dans un 15 reacteur par ledit ou au moins un desdits moyens d'alimentation. Selon un mode de realisation, le procede de l'invention comprend une etape de traitement de la biomasse par cuisson, notamment dans le ou un des reacteurs muni d'un moyen d'alimentation. Un exemple de realisation du procede de l'invention est le suivant : it s'agit de traiter une biomasse lignocellulosique, ledit procede comprenant les etapes suivantes : 20 a. Preparation d'une liqueur d'impregnation contenant un catalyseur chimique destinee a ('impregnation de la biomasse, choisi parmi un catalyseur acide, un catalyseur basique et un catalyseur oxydant, et de preference un catalyseur acide, dans une zone de preparation b. Introduction de la biomasse broy6e par une entree d'un reacteur d'impr6gnation a 25 l'aide d'un premier moyen d'alimentation, ledit premier moyen d'alimentation etant lave par circulation d'un premier fluide de lavage entre une entrée et une sortie dudit moyen. c. Introduction de la liqueur dans le reacteur d'impr6gnation par une premiere entree de liqueur du reacteur, 30 d. Transfert de la biomasse impregnee et egouttee depuis une sortie du reacteur d'impregnation vers une entrée d'un reacteur de pretraitement par cuisson, ('introduction dans ledit reacteur de pretraitement se faisant par un deuxieme moyen 7 d'alimentation, ledit deuxieme moyen d'alimentation etant lave par circulation d'un deuxieme fluide de lavage entre une entrée et une sortie dudit moyen d'alimentation e. Pretraitement de ladite biomasse dans ledit reacteur par cuisson Et le proc6d6 comprend egalement l'etape (ou les 6tapes) suivantes: 5 f. Reintroduction d'une partie au moins du premier et/ou du deuxieme fluide de lavage sortant de la sortie de fluide dudit premier ou dudit deuxieme moyen d'alimentation dans ('entree de lavage du premier moyen d'alimentation et/ou du deuxieme moyen d'alimentation. De preference, ('impregnation et le pretraitement par cuisson a la vapeur se font en continu. Mais 10 ('invention s'applique egalement a un procede 00 ces deux etapes sont discontinues, par 11 qui comprime Ia biomasse pour former un bouchon de biomasse. Ce bouchon hermetique de biomasse assure l'etancheite et empeche les fuites de vapeur, quand Ia reaction de cuisson dans ce reacteur 14 de Ia biomasse se poursuit par une explosion a Ia vapeur. Lors de cette compression dans Ia vis 11, une separation solide/liquide a lieu, et Ia liqueur acide us6e est evacuee a travers Ia grille du car6nage de 20 Ia vis. Cette vis est lax/6e avec de l'eau de Ia conduite 12 qui se mélange ainsi, a de Ia liqueur acide us6e, le mélange d'eau de lavage et de liqueur acide us6e (appele pressat) est evacue dans Ia conduite 13. Le pressat peut en outre contenir du solide issu du lavage de Ia vis 11. Optionnellement, une etape de separation solide/liquide est realisee sur ce flux 13, par exemple avec 25 un dispositif utilisant une grille de forme courbe. Le flux 13 peut ensuite etre dirige vers : - une purge par la conduite 13a - en recyclage par la conduite 13b pour remplacer tout ou partie de l'eau de lavage 12 de la vis 30 11 - en recyclage dans la cuve de preparation de liqueur acide 3 par la conduite 13c; Differentes possibilites s'offrent alors : - selon un mode de realisation, tout le flux 13 est envoye dans la conduite 13b pour remplacer 35 tout ou partie de l'eau de lavage 12, - selon un autre mode de realisation, une partie seulement du flux 13 est envoye dans la conduite 13b pour remplacer tout ou partie de l'eau de lavage 12, et le reste est envoye via la 15 conduite 13c pour contribuer a la fabrication de liqueur (par exemple dans une proportion volumique entre les deux variant entre 20/80 et 80/20). La biomasse est traitee dans l'outil de traitement 14 par cuisson et explosion a la vapeur de la fawn 5 decrite dans les figures suivantes. La figure 3 presente une variante par rapport a la figure 2 dans la fawn de realiser ('impregnation de la biomasse, et elle represente aussi les etapes ulterieures a la cuisson/explosion a la vapeur de la biomasse. 10 Seules seront decrites ici les differences d'avec le procede selon la figure 2, les deux procedes etant identiquement realises par ailleurs. L'eau et l'acide sont introduits respectivement par les conduites 1 et 2 dans la cuve de preparation de la liqueur acide 3. La liqueur acide de la conduite 4 est ensuite injectee dans un dispositif 15 d'impregnation 9 pour etre melangee avec la biomasse broyee. II s'agit ici d'un reacteur, ici dispose sensiblement a la verticale, La biomasse prealablement broyee est introduite dans le procede par la conduite 5 dans une vis d'alimentation 6, similaire a la vis 11 déjà decrite a la figure precedente, avec egalement un circuit de 20 lavage a l'eau. Cette vis permet de former un bouchon hermetique de biomasse qui assure l'etancheite et empeche les fuites de liqueur acide. Cette vis est lavee par de l'eau qui entre par la conduite 7 et ressort par la conduite 8. En sortie de la vis, ('expansion du bouchon se fait dans la zone basse du reacteur d'impregnation 9. La biomasse s'impregne de liqueur acide dans la zone d'impregnation 9a avant d'être egouttee dans la zone d'egouttage 9b. Elle est convoyee dans le reacteur 9 par une ou 25 deux vis de transport. Le flux 13 peut ensuite etre dirige, comme precedemment vers - une purge par la conduite 13a - en recyclage par la conduite 13b pour remplacer tout ou partie de l'eau de lavage 12 de la vis 30 11 - en recyclage dans la cuve de preparation de liqueur acide 3 par la conduite 13c; - mais une autre possibilite s'offre egalement, car ici le flux 13 peut aussi etre recycle par la conduite 13d pour remplacer tout ou partie de l'eau de lavage 7 de la vis 6 35 Poursuivons avec la description plus detainee du reacteur 14 commun aux figures 2 a 4 et aux etapes suivant le traitement dans ce reacteur 14 : 16 La vapeur necessaire a la chauffe du reacteur 14 est introduite par la conduite 15. En sortie de reacteur, le mélange biomasse/vapeur est detendu et conduit par la ligne 16 vers l'outil de separation 17. L'outil de separation 17 peut etre de type cyclone, it permet de separer la vapeur 18 de la biomasse pretraitee 19. 5 La biomasse pretraitee est ensuite transformee dans l'outil de transformation 20 en un moOt 21 contenant des sucres en utilisant un cocktail enzymatique. Les sucres sont convertis en alcool (ex : ethanol, acetone, butanol) par fermentation dans l'etape 22 de fermentation. Le yin de fermentation 23 est envoye vers une etape de separation et purification 24. L'etape 24, realisee par exemple par 10 distillation, permet de separer un flux 25 contenant l'alcool concentre des vinasses brutes (eau usee, lignine residuelle) 26. On ne rentrera pas ici dans le detail des conditions operatoires des etapes d'explosion a la vapeur, de conversion en moOt et de fermentation, considerees comme connues de l'homme de l'art. 15 La figure 4 presente une variante par rapport a la figure 3 Les references supplementaires par rapport a la figure 3 sont : 8 : Sortie liquide de lavage usee de la vis 6 de l'outil d'impregnation 8.a : Liquide de lavage use vers purge 20 8.b : Liquide de lavage recycle pour le lavage de la vis de l'outil d'impregnation 8.c : Liquide de lavage recycle dans la cuve de preparation de la liqueur acide 3 8.d : Liquide de lavage recycle pour le lavage de la vis 11 de l'outil de pretraitement 14 Seules seront decrites ici les differences d'avec le procede selon la figure 3, les deux procedes etant identiquement realises par ailleurs : 25 Ici, on recycle aussi l'eau de lavage 8 de la vis d'alimentation 6 selon differentes possibilites alternatives ou cumulatives. Le liquide de lavage 8 de la vis de transfert 6 peut etre soit : - purge du systeme par la conduite 8a - recycle par la conduite 8b pour remplacer l'eau de lavage 7 de la vis d'alimentation 6 du reacteur d'impregnation 9 30 - recycle par la conduite 8c dans la cuve de liqueur acide 3 - recycle par la conduite 8d pour remplacer l'eau de lavage 12 de la vis 11 d'alimentation de l'outil / reacteur d'explosion 14. Selon un autre mode de realisation de ('invention, tout le flux 8 est envoye dans la conduite 8b ou dans 35 la conduite 8d pour remplacer tout ou partie de l'eau de lavage 12 ou 7. Selon un autre mode, une partie est envoyee dans la conduite 8b ou 8b, et le reste est envoye par la conduite 8c pour contribuer 17 a la preparation de la liqueur d'impregnation. Le ratio entre les deux parties, en volume, peut etre compris entre 80/20 et 20/80. Dans tous les cas de figure, aussi bien en ce qui concerne donc le recyclage de l'eau usee de la vis 6 5 ou du pressat de la vis 11, une partie peut aussi etre prelevee pour aller a la purge (conduites 13a, 8a). Naturellement, it est egalement dans le cadre de ('invention de combiner le recyclage de l'eau usee de lavage de la vis 6 avec celui du pressat de la vis 11, ou de ne recycler que l'une ou l'autre. 10 Ci-apres quelques precisions ou variantes operatoires pour les deux premieres etapes de traitement de la biomasse decrites precedemment : L'etape d'impregnation est operee a une temperature allant de 10 a 95°C, et le temps de sejour de la biomasse dans ladite etape d'impregnation est compris entre 20 secondes et 12 heures. De maniere preferee, le temps de sejour de la biomasse est compris entre 30secondes et 60 minutes. 15 L'etape d'impregnation peut etre operee en batch ou en continu. De maniere preferee, cette etape est op6r6e en continu. L'6tape d'impr6gnation est de maniere pr6f6r6e realisee a pression atmospherique. De pr6f6rence, l'etape d'impregnation est effectuee en une seule etape. L'etape d'impregnation realise une mise en contact entre la biomasse et la liqueur acide. Elle peut etre op6r6e par exemple par trempage ou par aspersion. 20 L'etape d'impregnation est realisee dans des equipements connus de l'homme du métier, par exemple dans un reacteur agite, par traversee horizontale ou verticale de la biomasse dans un lit de liqueur, par aspersion sur un tapis transportant la biomasse (comme vu a la figure 2) ou dans une vis de transport. Le r6acteur d'impr6gnation ou impregnateur est generalement muni d'une ou plusieurs outils qui transfere(nt) le substrat lignocellulosique depuis son entrée vers l'ouverture de sortie. Ces outils 25 peuvent etre par exemple des vis ou des tapis. L'impregnateur est par ailleurs equipe d'une ou plusieurs conduites pour amener la liqueur acide ainsi que, si besoin, d'une ou plusieurs conduites pour soutirer de la liqueur acide. Lesdites conduites d'entree et de sortie de la liqueur acide sont generalement installees de fawn a fonctionner en recyclage co-courant ou contre-courant. 30 L'etape de pretraitement (cuisson) : Le substrat lignocellulosique subit cette etape de pretraitement, qui vise notamment a modifier les proprietes physiques et physicochimiques de la fraction cellulosique, telles que son degre de polymerisation et son etat de cristallinite. 18 Le pretraitement inclut une zone de cuisson. Cette cuisson s'effectue a une temperature comprise entre 100°C et 250°C, et plus preferentiellement ertre 130°C et 230°C, a une pression comprise entre 0,1 et 4 MPa. Le temps de sejour dans la zone de cuisson est compris entre 10 secondes et 4 heures, et plus preferentiellement entre 3 minutes et 1 heure. 5 La cuisson peut avoir lieu en batch ou en continu. Elle peut etre realisee dans tout equipement connu de l'homme du métier, par exemple un reacteur agite, un reacteur tubulaire horizontal muni d'une vis de transport, un reacteur batch non agite, etc... L'energie thermique necessaire a la cuisson peut etre apportee via un echange thermique avec un fluide caloporteur (indirect), par chauffage electrique, ou 10 bien par injection directe d'un fluide chaud, par exemple de l'eau pressurisee ou de la vapeur. La sortie du solide en fin de cuisson peut se faire par decompression rapide, par decompression lente, apres une baisse de temperature induite par un echange thermique direct ou indirect, etc... Dans un mode de realisation (prefere), la zone de cuisson est chauffee a la vapeur par injection 15 directe et est suivie d'une decompression brutale du milieu, ce procede est connu sous le nom d'explosion a la vapeur ("SteamEx" ou "Steam Explosion" selon la terminologie anglo-saxonne). C'est un procede dans lequel le substrat lignocellulosique est porte rapidement a haute temperature par injection de vapeur sous pression. L'arret du traitement s'effectue par decompression brutale. 20 Les conditions operatoires du procede d'explosion a la vapeur sont les suivantes : - la vapeur est injectee directement dans le reacteur ; - la temperature du reacteur est generalement comprise entre 150 et 250°C, de preference comprise entre 160°C et 220°C, - la pression est comprise entre 0,5 et 2,5 MPa, plus preferentiellement comprise entre 0,8 et 25 2,0 MPa. - le temps de sejour avant la phase de détente varie de 10 secondes a 25 minutes, et de preference entre 3 minutes et 15 minutes L'explosion a la vapeur peut etre realisee en batch ou en continu et l'etape de depressurisation qui permet de destructurer la biomasse peut se derouler en une ou plusieurs etapes. 30 Nous decrivons maintenant des exemples de realisation de ce ou ces recyclages, utilisant le procede selon la figure 4 : Exemple 1 comparatif 35 19 C'est un exemple avec seulement le recyclage des eaux de lavages usees comme appoint d'eau de la cuve de preparation de la liqueur. La biomasse a traiter est du bois presentant les caracteristiques suivantes : Charge : Bois peuplier, debit 7,47 tonnes / heure, teneur en Matiere Seche (MS) : 50%, composition 5 moyenne (base MS) : % (base MS) Cellulose 42,6% Hemicellulose 20,5% Lignine et autres (cendres, extractibles, etc...) 36,9% L'acronyme "MS" designe le taux de matiere seche qui est mesuree selon la norme ASTM E1756 08(2015) REVENDICATIONS1. Procede de traitement d'une biomasse lignocellulosique comprenant un taux de matiere seche d'au plus 90% en poids, ledit procede comprenant la mise en ceuvre d'au moins un reacteur de traitement de ladite biomasse (9,14), ou Ion alimente en biomasse le ou au moins un desdits reacteurs par un moyen d'alimentation (6,11) creant une augmentation de pression entre ('entree de biomasse et Ia sortie de biomasse dudit moyen d'alimentation, ou on lave ledit moyen d'alimentation par circulation d'un fluide de lavage entre une entrée de lavage (7,12) et une sortie de lavage (8,13), caracterise en ce qu'on reintroduit une partie au moins du fluide de lavage sortant de Ia sortie de fluide du ou d'au moins un des moyens d'alimentation (6,11) dans ('entree de lavage du meme moyen d'alimentation ou d'un autre desdits moyens d'alimentation. 2. Procede selon la revendication precedente, caracterise en ce qu'on extrait du liquide de la biomasse lors de son passage dans le ou un des moyens d'alimentation (6,11). 3. Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que ('augmentation de pression cite dans le ou au moins un des moyens d'alimentation (6,11) est d'au moins 0,05 MPa, notamment entre 0,05 et 4 MPa. 4. Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce qu'il comprend une etape d'impregnation de la biomasse par une liqueur d'impregnation contenant un catalyseur chimique, qui est mise en ceuvre par introduction de la biomasse dans le/ un des reacteurs (9,1) muni du moyen d'alimentation (6,11). 5. Procede sleon l'une des revendications 1 a 4, caracterise en ce qu'il comprend une etape d'impregnation de la biomasse par une liqueur d'impregnation contenant un catalyseur chimique par traversee de la biomasse dans un lit de liqueur ou par aspersion par la liqueur de la biomasse sur un convoyeur de type tapis (9') ou par passage de la biomasse dans un reacteur agite. 6. Procede selon l'une des revendications 1 a 4, caracterise en ce qu'il comprend une etape d'impregnation de la biomasse par une liqueur d'impregnation contenant un catalyseur chimique, par introduction dans un reacteur (9) par ledit ou au moins un desdits moyens d'alimentation (6). 7. Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce qu'il comprend une etape de traitement de la biomasse par cuisson, notamment dans le ou un des reacteurs (14) muni d'un moyen d'alimentation (11). 24 8. Procede selon l'une des revendications precedentes, ledit procede comprenant les etapes suivantes : a. Preparation d'une liqueur d'impregnation (4) contenant un catalyseur chimique (2) destinee a ('impregnation de la biomasse (5), choisi parmi un catalyseur acide, un 5 catalyseur basique et un catalyseur oxydant, et de preference un catalyseur acide, dans une zone de preparation (3) b. Introduction de la biomasse broyee (5) par une entrée d'un reacteur d'impregnation (9) a l'aide d'un premier moyen d'alimentation (6), ledit premier moyen d'alimentation etant lave par circulation d'un premier fluide de lavage (7,8) entre une entrée et une 10 sortie dudit moyen (6) c. Introduction de la liqueur dans le reacteur d'impregnation (9) par une premiere entrée de liqueur (4) du reacteur d. Transfert de la biomasse impregnee et egouttee (10) depuis une sortie du reacteur d'impregnation vers une entrée d'un reacteur (14) de pretraitement par cuisson, 15 ('introduction dans ledit reacteur de pretraitement se faisant par un deuxierne moyen d'alimentation (11), ledit deuxierne moyen d'alimentation etant lave par circulation d'un deuxierne fluide de lavage (12,13) entre une entrée et une sortie dudit moyen d'alimentation e. Pretraitement de ladite biomasse (10) dans ledit reacteur par explosion a la vapeur 20 (14) f. Reintroduction d'une partie au moins du premier et/ou du deuxierne fluide de lavage ortant de la sortie de fluide dudit premier ou dudit deuxierne moyen d'alimentation (6,11) dans ('entree de lavage du premier moyen d'alimentation (6) et/ou du deuxierne moyen d'alimentation (11). 25 9. Procede selon la revendication precedente, caracterise en ce qu'il comprend egalement : g. Reintroduction d'une partie du premier et/ou du deuxierne fluide de lavage ortant de la sortie de fluide du premier ou du deuxierne moyen d'alimentation (6,11) dans la zone de preparation (3) de la liqueur d'impregnation en vue de la preparation a.) de ladite liqueur 30 10. Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que le et/ou au moins un des moyens d'alimentation est une vis d'alimentation (6,11), notamment au moins en partie 25 conique, comprenant un carenage muni d'une grille permettant la circulation du fluide de lavage et eventuellement ('extraction de fluide de la biomasse. 11. Procede selon la revendication 7 ou 8, caracterise en ce qu'une partie du premier fluide de lavage (8) en sortie de lavage du premier moyen d'alimentation (6) est reintroduite dans 5 ('entree de lavage (8b,8d) du premier ou du deuxieme moyen d'alimentation, et en ce qu'une autre partie dudit fluide de lavage est reintroduite (8c) dans la zone de preparation (3) de la liqueur en vue de sa pr6paration. 12. Procede selon la revendication 7 ou 8' caracterise en ce qu'une partie du deuxieme fluide de lavage (13) en sortie de lavage du deuxieme moyen d'alimentation (11) est reintroduite 10 (13b,13d) dans l'entree de lavage du premier ou du deuxieme moyen d'alimentation (6,11) et en ce qu'une autre partie (13c) dudit fluide de lavage est reintroduite dans la zone de preparation (3) de la liqueur en vue de sa preparation. 13. Installation mettant en ceuvre le procede selon l'une des revendications precedentes, caracterisee en ce qu'elle comprend au moins un reacteur de traitement d'une biomasse 15 lignocellulosique presentant un taux de matiere seche d'au plus 90% en poids avec une alimentation en biomasse du ou d'au moins un desdits reacteurs par un moyen d'alimentation creant une augmentation de pression entre ('entree de biomasse et la sortie de biomasse dudit moyen d'alimentation, avec lavage dudit moyen d'alimentation par circulation d'un fluide de lavage entre une entrée de lavage et une sortie de lavage, et un moyen de reintroduction 20 d'une partie au moins du fluide de lavage (8,13) sortant de la sortie de fluide du ou d'au moins un des moyens d'alimentation (6,11) dans ('entree de lavage du meme moyen d'alimentation ou d'un autre des dits moyens d'alimentation 14. Installation de traitement d'une biomasse lignocellulosique, comprenant : - Une zone de preparation (3) d'une liqueur d'impregnation (4) contenant un catalyseur 25 chimique pour ('impregnation de la biomasse (5), choisi parmi un catalyseur acide, basique ou oxydant, et de preference un catalyseur acide, et munie d'une sortie de liqueur - Un reacteur d'impregnation (9), ledit reacteur etant muni d'une entrée et d'une sortie de biomasse - Un premier moyen d'alimentation en biomasse broyee (6) du reacteur d'impregnation (9) 30 par ('entree de biomasse du reacteur d'impregnation, Un moyen d'alimentation en liqueur d'impregnation (4a) du reacteur (5) reliant une sortie en liqueur de la zone de preparation (3) de la liqueur (4) a une premiere entrée de liqueur dans le reacteur d'impregnation, 26 - Un reacteur de pretraitement (14) de la biomasse impregnee (10) par cuisson dont une entrée de biomasse est reliee a la sortie de biomasse du reacteur d'impregnation (9) - Un deuxierne moyen d'alimentation (11) en biomasse impregnee (10) du reacteur de pretraitement par ('entree en biomasse dudit reacteur de pretraitement (14) 5 - Une circulation de fluide de lavage (7,8) entre une entrée et une sortie du premier moyen d'alimentation (6) en biomasse broyee (5) du reacteur d'impregnation (9) - Une circulation de fluide de lavage (12,13) entre une entrée et une sortie du deuxierne moyen d'alimentation (11) en biomasse impregnee (10) du reacteur de pretraitement (14) caract6ris6e en ce que ('installation comprend egalement 10 - Un moyen de reintroduction d'une partie au moins du premier et/ou du deuxierne fluide de lavage sortant de la sortie de fluide dudit premier ou dudit deuxierne moyen d'alimentation (6,11) dans ('entree de lavage du premier moyen d'alimentation et/ou du deuxierne moyen d'alimentation. 15. Utilisation du procede ou de ('installation selon l'une des revendications precedentes pour le 15 traitement de biomasses lignocellulosiques (5), du type bois, paille, residus agricoles, et toutes cultures energetiques dediees, notamment des plantes annuelles ou pluriannuelles telles que le miscanthus vue de produire des sucres, des biocarburants ou des molecules bio-sourcees.