Brevet FR3112538A1 — publié le 20220121

TITRE DE L’INVENTION : DISPOSITIF ET PROCÉDÉ DE PRODUCTION HYBRIDE DE DIHYDROGÈNE DE SYNTHÈSE ET/OU DE MÉTHANE DE SYNTHÈSE Le dispositif (100) de production hybride de dihydrogène de synthèse et/ou de méthane de synthèse, comporte : - une entrée (105) pour un flux de gaz de synthèse (dit « syngas ») comportant au moins du CO et préférentiellement au moins du CO et du H 2 , - un réacteur (110) de conversion catalytique, configuré pour opérer selon l’une des deux configurations alternatives suivantes : - une première configuration, dans laquelle les conditions opératoires du réacteur favorisent la réalisation d’une réaction de Sabatier, de manière à produire un gaz de sortie comportant principalement du méthane, - une deuxième configuration, dans laquelle les conditions opératoires du réacteur favorisent la réalisation d’une réaction du gaz à l’eau, de manière à produire un gaz de sortie comportant principalement du dihydrogène, - une sortie (115) pour un flux de dihydrogène de synthèse et/ou de méthane de synthèse et - un système (120) de commande comportant un moyen (121) de sélection d’une configuration d’opération du réacteur et un moyen (122) d’émission d’une commande représentative de la configuration sélectionnée, le réacteur étant configuré pour opérer selon une configuration donnée en fonction de la commande émise par le moyen d’émission. Figure pour l’abrégé : Figure 1 DISPOSITIF ET PROCÉDÉ DE PRODUCTION HYBRIDE DE DIHYDROGÈNE DE SYNTHÈSE ET/OU DE MÉTHANE DE SYNTHÈSE Domaine technique de l’invention La présente invention vise un dispositif de production hybride de dihydrogène de synthèse et/ou de gaz naturel de synthèse, ici appelé également méthane de synthèse, et un procédé de production hybride de dihydrogène de synthèse et/ou de méthane de synthèse. Elle s’applique, notamment, au domaine de la valorisation des déchets et de la biomasse. Cette invention peut également être appliquée à un gaz de synthèse issu de conversion de charbon ou toutes autres matières hydrocarbonées ou tout gaz contenant au moins CO. État de la technique Dans la lutte contre le changement climatique et la baisse des émissions de gaz à effet de serre, la production d’énergie à partir de biomasse et de déchets ou d’un gaz de synthèse issu de conversion de charbon ou toutes autres matières hydrocarbonées ou tout gaz contenant au moins CO. est une alternative incontournable. Neutres ou partiellement neutres (pour les déchets qui n’ont souvent pas une part biogénique à 100%, car on y retrouve très généralement des plastiques d’origine fossile par exemple) en carbone, ces solutions permettent de produire de nombreux vecteurs énergétiques (électricité, chaleur, biocarburants liquides, produits chimiques, biométhane, hydrogène…) en s’intégrant dans une approche d’économie circulaire. De faible ( 100 MWth), ces procédés peuvent également apporter des solutions délocalisées de valorisation des déchets. Le biométhane et le bio-hydrogène (ci-après alternativement « biohydrogène » ou « hydrogène » ou « dihydrogène ») sont appelés à jouer un rôle majeur dans le mix énergétique mondial, le biométhane se substituant au gaz naturel, et le bio-hydrogène remplaçant l’hydrogène produit majoritairement aujourd’hui par reformage du gaz naturel et dans une moindre mesure par électrolyse de l’eau. De plus, l’émergence attendue de moyens de mobilité utilisant ces deux vecteurs énergétiques pourrait entrainer une hausse significative de la demande. À ce jour, le marché du biométhane est clairement établi. En revanche, la demande en bio-hydrogène dans les années à venir est incertaine, car dépendante de nombreux éléments, dont la création de réseaux de distribution et le développement de masse par exemple de la mobilité hydrogène. De nombreux procédés et systèmes ont été développés pour produire indépendamment soit du méthane ou de l’hydrogène à partir de matières carbonées. Toutefois, aucun de ces systèmes ne permet : - d’adapter sa production (biométhane ou bio hydrogène) en fonction des besoins du marché, et donc favoriser l’implantation de ces usines de production qui auront l’assurance de pouvoir s’adapter avec réactivité, - de produire majoritairement du biométhane tout en produisant ponctuellement de l’hydrogène pour alimenter les petites stations hydrogène, -de produire majoritairement de l’hydrogène et de produire ponctuellement du biométhane au gré des fluctuations de la demande en hydrogène et - de rapidement basculer d’une production de méthane vers une production d’hydrogène et inversement. La méthanation consiste à convertir le monoxyde ou le dioxyde de carbone en présence d'hydrogène et d'un catalyseur ou d’une souche biologique pour produire du méthane. Elle est régie par les réactions compétitives d'hydrogénation suivantes : [Formule 1] Dans les conditions généralement utilisées pour produire du SNG (pour « Synthesis Natural Gas », traduit par gaz naturel de synthèse) à partir du syngas issu de pyrogazéification, ci-après désignée alternativement par « gazéification » ou « pyrolyse » ou « pyrogazéification », la réaction de méthanation du CO (R2) est très largement favorisée du fait le plus souvent de la sous-stœchiométrie en hydrogène. La réaction de méthanation est une réaction fortement exothermique avec diminution du nombre de moles ; conformément au principe de Le Chatelier, la réaction est favorisée par la pression et défavorisée par la température. La production de méthane par hydrogénation du monoxyde de carbone est maximale pour un gaz de composition proche de la composition stœchiométrique, c’est-à-dire dont le rapport H 2 /CO est proche de 3. Le syngas produit par gazéification à la vapeur, en particulier de biomasse, est caractérisé par un rapport H 2 /CO plus faible, de l’ordre de 1 à 2 lorsque la proportion de vapeur sur biomasse en entrée de gazéification est inférieure à 1, ce qui est le cas le plus courant dans l’état de la technique. Aussi, pour maximiser la production de méthane, ce rapport doit être ajusté, soit par ajout d’hydrogène par exemple issu d’une source fatale ou produit par électrolyse de l’eau, ou le plus souvent en produisant de l’hydrogène par réaction entre le monoxyde de carbone et l’eau par la réaction de Water Gas Shift (R1), dite « WGS » et traduite par « réaction du gaz à l’eau » : [Formule 2] La réaction de WGS peut être réalisée dans un réacteur spécifique placé en amont de la méthanation. Cependant dans le cas de certains procédés, par exemple en lit fluidisé, les deux réactions de méthanation et de WGS peuvent être effectuées au sein du même réacteur ; la vapeur nécessaire pour la réaction de WGS est mélangée au gaz de synthèse ou directement injectée dans le réacteur. À des températures faibles, c’est-à-dire inférieures à 170°C, le nickel (constituant du catalyseur ou présent dans le matériau constituant les parois du réacteur) est susceptible de réagir avec le monoxyde de carbone pour former du tétracarbonyle de nickel (Ni(CO) 4 ), composé très fortement toxique. C’est pourquoi il est indispensable que toutes les parties du réacteur soient toujours à une température supérieure à 170°C et de préférence à une température supérieure à 200°C. La chaleur dégagée lors de la conversion du CO est d’environ 2,7 kWh lors de la production de 1 Nm 3 de méthane. Le contrôle de la température du réacteur, et donc l’élimination de la chaleur produite par la réaction, est un des points clés pour minimiser la désactivation du catalyseur (frittage, …) et maximiser les conversions en méthane. Si la température du réacteur augmente, la production en méthane diminue fortement. Si la température baisse en dessous de 250°C, la réaction de méthanation est inhibée, car les cinétiques deviennent très lentes. La composition du SNG brut en sortie de réacteur est intimement liée aux conditions de fonctionnement du réacteur (pression, température, nature adiabatique ou isotherme, stœchiométrie, catalyseur, etc.) qui gouvernent les équilibres et les cinétiques chimiques des réactions R1, R2 et R3. Ces réactions forment globalement de l’eau et sa séparation est par conséquent requise. Concernant les autres espèces (CO, CO 2 et H 2 ), leurs teneurs respectives dépendent du mode de fonctionnement du réacteur (adiabatique ou isotherme) et d’autre part de la température et/ou de la pression. Du point de vue thermodynamique, une pression élevée et une faible température vont réduire considérablement les teneurs de CO et H 2 et/ou inhiber la réaction de méthanation. Lorsque l’opération est réalisée en réacteur « adiabatique », une succession d’étapes est par ailleurs nécessaire pour atteindre une qualité de conversion équivalente au réacteur isotherme. En tout état de cause, la composition du gaz produit est généralement incompatible vis-à-vis des spécifications d’injection dans les réseaux de gaz naturel, et des étapes de mise aux spécifications (« upgrading », en anglais) sont le plus souvent nécessaires pour éliminer l’eau, le CO 2 et/ou le H 2 résiduel. Ainsi, le mode opératoire constitue un verrou pour la simplification de la chaîne des procédés. Plusieurs approches technologiques sont possibles pour la maîtrise thermique et réactionnelle d’un système de production de SNG : Approche n°1 : Réacteur limité par la cinétique Dans le cas du réacteur à lit fixe adiabatique (c'est-à-dire sans refroidissement interne), la chaleur de réaction entraine une augmentation de la température du milieu réactionnel le long du réacteur avec l’avancement de la conversion. En limitant la taille de l’équipement, la conversion est aussi limitée et le mélange réactionnel quitte le réacteur avant d’atteindre l’équilibre. La température est ainsi maintenue en deçà des limites usuelles pour les catalyseurs. Après refroidissement, le mélange est ensuite injecté dans un second réacteur, etc. Un procédé industriel basé sur ce principe prend ainsi la forme d’une succession de réacteurs avec des refroidissements intermédiaires entre chaque étage jusqu’à atteindre une conversion conforme aux attentes. Les principaux désavantages de cette solution sont : - un fonctionnement multiétagé de réacteurs et d’échangeurs (impact sur le coût en capital et l’encombrement) ; - un fonctionnement à haute pression (impact sur le coût d’opération) ; - un risque de dégradation prématurée du catalyseur par frittage (pics de température). Approche n°2 : Réacteur équilibré Lorsque la quantité de catalyseur présente dans le réacteur est suffisante, la réaction est limitée par l’équilibre thermodynamique. La température induite peut cependant dépasser la température maximale admissible du catalyseur et conduire à sa désactivation par frittage des métaux actifs. Diluer le mélange réactionnel avec un gaz tel que de la vapeur d’eau, du CO 2 , ou un ballast thermique permet de limiter la température. Une méthode consiste par exemple à recycler du gaz humide, refroidi autour de 250°C, issu du premier réacteur, vers son entrée. Pratiquement, les procédés industriels mettant en œuvre des réacteurs à l’équilibre sont constitués d’un agencement de plusieurs réacteurs avec recyclage d’une partie du gaz pour certains d’entre eux. Ce type de système de méthanation requiert souvent un ajustement préalable du ratio H 2 /CO à 3 par WGS en amont pour éviter par exemple le dépôt de coke. Moyennant 3 ou 4 étages de conversion à haute pression (souvent supérieure à 20 bars), l’atteinte des spécifications d’injection peut être assurée après mise aux spécifications. Approche n°3 : Réacteur refroidi par les parois L’évacuation de la chaleur de réaction par les parois du réacteur, elles-mêmes refroidies par un fluide de refroidissement, est une technique classique de contrôle de la température des réacteurs dans le cas de réactions exothermiques. En cas de forte exothermicité, les surfaces d’échanges requises sont parfois très importantes. Dans le cas de réacteur à lit fixe refroidi, afin de maximiser le rapport surfaces d’échanges/volume, le réacteur prend généralement la forme d’un réacteur multitubulaire, le catalyseur étant disposé à l’intérieur des tubes, dit « TWR » (pour « Throughwall Cooled Reactor », traduit par réacteur refroidi à travers les parois). Le fluide de refroidissement peut être de l’eau, un liquide organique ou un mélange de liquides organiques ou encore un gaz (N 2 , CO 2 …). Le contrôle de la température de sortie est facile et peut par exemple être assuré par l’ébullition du liquide de refroidissement (US 2662911, US 2740803). Selon une variante, le catalyseur est directement imprégné aux parois des tubes refroidis pour maximiser les échanges thermiques. Une autre forme de réacteur refroidi par les parois consiste non pas à disposer le catalyseur dans les tubes, mais au contraire à intégrer un faisceau dense de tubes refroidis au sein d’un lit catalytique (US4636365, US6958153, US4339413). Même si globalement le réacteur peut être considéré isotherme, les risques de formation de points chauds au sein de la couche catalytique sont cependant connus de l’homme du métier du fait des transferts thermiques limités. Comme pour la technologie de réacteur équilibré ou de réacteur limité en température, une étape préalable de WGS est généralement requise dans ce type de technologie pour éviter la désactivation du catalyseur par dépôt de coke. Lors de la méthanation d’un syngas de gazéification, une pression importante (P > 20 bar) est nécessaire pour s’affranchir de l’étape de séparation (également appelée « polishing ») du H 2 . Approche n°4 : Le « Boiling Water Reactor » (dit « BWR », pour Réacteur à eau bouillante). Le concept BWR, issu de la production de méthanol, récemment adapté pour la méthanation du CO 2 est probablement applicable à la méthanation d’un syngas de gazéification moyennant un pré-WGS. Il se base sur un réacteur tubulaire double passes refroidi par les parois. Dans ce réacteur, plusieurs tubes contenant le catalyseur sont dédiés à une première passe permettant de convertir le gaz de synthèse en méthane. En sortie directe de cette passe, une partie du SNG est recomprimée avant d’être mélangée au flux de syngas d’alimentation. L’autre partie du SNG de première passe est refroidie pour condenser l’eau formée par les réactions. Ensuite, la méthanation est achevée dans une seconde passe au travers d’autres tubes disposés dans le même réacteur. L’avantage principal de prévoir une seconde passe est de conserver un SNG de qualité relativement constante même si le catalyseur de première passe est dégradé progressivement par déplacement du front de réaction. Approche n°5 : Réacteur à lit fluidisé La mise en œuvre d’un réacteur à lit fluidisé est une solution simple et efficace pour limiter la température de réaction. La fluidisation du catalyseur par le mélange réactionnel permet une homogénéisation des températures et donc l’isothermicité de la couche catalytique. L’élimination de la chaleur produite par la réaction s’effectue par l’intermédiaire d’échangeurs immergés au sein de la couche fluidisée avec des coefficients élevés de transfert thermique de l’ordre de 400 à 600 W/K.m 2 . Du point de vue réactionnel, et contrairement aux technologies décrites précédemment, la méthanation du syngas en lit fluidisé ne requiert pas systématiquement de pré-WGS. Une co-injection de vapeur avec le syngas permet d’assurer les réactions R2 (méthanation du CO) et R1 (WGS) dans le même dispositif. Les solutions actuellement proposées pour cette famille technologique ne se distinguent pas entre elles sur l’efficacité de conversion, mais principalement sur la méthodologie mise en œuvre pour refroidir le réacteur. On connaît, par exemple, le procédé de méthanation COMFLUX pour la production de SNG à partir du syngas issu d’un réacteur de gazéification de charbon. Il est basé sur l’utilisation d’un lit fluidisé dans lequel sont disposés des tubes échangeurs verticaux suspendus depuis le ciel de la zone de désengagement (US4539016). Le refroidissement est assuré par l’ébullition d’un liquide, lequel peut être de l’eau. On connaît également le lit fluidisé de méthanation PSI (EP1568674A1, WO2009/007061A1). Cette invention met en œuvre un système de refroidissement constitué, de façon similaire au dispositif COMFLUX, par un faisceau de tubes disposés dans le lit. Les brevets de PSI revendiquent un procédé pour la production de SNG à partir de la gazéification de biomasse. Ce procédé revendique une solution de méthanation en lit fluidisé sans traitement préalable du syngas sur des lits d’adsorption constitués de charbon actif. On connaît également les réacteurs à lit fluidisé de méthanation ENGIE. Ces technologies proposent essentiellement des solutions techniques de maîtrise de l’isothermicité du réacteur (par vapeur surchauffée ou par injection d’eau liquide dans le réacteur par exemple). On connaît également des procédés de méthanation et de méthanolisation, c’est-à-dire d’hydrogénation pour produire du méthanol, développés par ENGIE ayant pour objet la valorisation d’un flux issu d’électrolyse ou de co-électrolyse de l’eau. Enfin, on connaît également des procédés de production de gaz de synthèse développés par ENGIE, telles les demandes de brevet français n°1650494, n°1650498 et n°1650497, dont une partie des produits totalement ou partiellement déshydratés est recirculée pour refroidir la réaction de méthanation et par ailleurs ajuster les équilibres thermodynamiques se produisant dans un réacteur. Généralités sur la réaction Water-Gas Shift La réaction WGS est réversible et faiblement exothermique, et consiste à convertir CO et H 2 O en H 2 et CO 2 : [Formule 3] Bien que l’équilibre thermodynamique soit favorisé par les basses températures, la cinétique de cette réaction est néanmoins limitée dans ces conditions si le catalyseur n’est pas approprié. Ainsi, les hautes températures (350-600°C) peuvent être mises en œuvre pour accélérer la cinétique de cette réaction, alors que les basses températures (190-250°C) favorisent la production d’hydrogène, mais entrainent une cinétique réactionnelle plus lente si le choix du catalyseur n’est pas approprié. Le nombre de moles étant constant au cours de la réaction, la pression n’exerce aucun rôle sur l’équilibre thermodynamique de cette réaction. Une présence d’eau surstœchiométrique favorise quant à elle la réaction. Industriellement, la plupart des solutions mettent en œuvre une série de réacteurs catalytiques adiabatiques fonctionnant en ordre décroissant de température. Au-delà de l’intérêt pour la conversion, cette série de réacteurs permet également de limiter l’élévation de température du catalyseur liée à l’exothermicité de la réaction. Comme pour la méthanation adiabatique, un échangeur de chaleur est placé entre chaque réacteur pour refroidir le mélange gazeux avant injection dans le réacteur suivant. Généralement, les catalyseurs de WGS haute températures sont à base de fer et de chrome, et sont mis en œuvre entre 200°C et 450°C, et sous une pression de 1 bar à 35 bar. Le chrome permet de limiter le frittage du catalyseur, bien qu’un remplacement tous les 2-5 ans soit nécessaire. Les catalyseurs à base de cérium montrent également des performances intéressantes pour la conversion WGS à haute température. Les catalyseurs de WGS basse températures sont principalement composés de cuivre/zinc déposés sur un oxyde d’aluminium. Certains procédés connus, tels que ceux décrits dans la demande de brevet WO 2019/234208, visent une série de réacteurs adiabatiques. Le syngas entre dans le réacteur catalytique WGS. En sortie, le gaz est refroidi et divisé en deux flux alimentant chacun un réacteur catalytique WGS plus basses températures. Dans le brevet de Johnson Matthey (US 2014/0264178), un syngas contenant au moins un composé soufré et de la vapeur entre dans un réacteur-échangeur et passe dans un distributeur puis dans des tubes verticaux immergés dans un lit fixe de catalyseurs (Co/Mo sulfuré) favorisant la réaction WGS. Du syngas circulant en dehors des tubes en co-courant est converti en hydrogène par la réaction WGS au contact du catalyseur. Dans le cas d’un syngas à faible ratio H 2 /CO, de la vapeur produite par une chaudière est ajoutée au syngas. Les flux de syngas dans les tubes et en dehors des tubes circulent à contre-courant, contrairement au cas précédent. Dans un brevet de 2018 (GB2556665), Linde propose une méthode permettant de produire de l’hydrogène à partir de gazéification de biomasse. La biomasse est gazéifiée à l’air, à pression atmosphérique jusqu’à 600°C, le syngas est refroidi puis introduit dans un réacteur WGS, les produits de cette réaction sont refroidis puis introduits dans un appareil de séparation et compression électrochimique (7-14 bar) permettant de séparer l’hydrogène sortant à 150-350 bar. Une demande de brevet déposée en 2009 par Haldor Topsoe (US7618558) décrit une chaîne d’épuration du syngas issu de gazéification. Une demande de brevet déposée en 2017 par Haldor Topsoe (WO 2017/186526) permet d’enrichir en hydrogène un syngas composé au moins à 25%, 40% ou 70% sur base sèche de CO et de H 2 . Les réacteurs membranaires sont particulièrement efficaces pour la réaction de WGS. Les membranes intégrées au réacteur permettent d’extraire continuellement l’hydrogène produit par la réaction déplaçant ainsi l’équilibre vers la conversion du CO en hydrogène. Ainsi, des taux de conversion très élevés peuvent être atteints. Même s’il est très performant pour la production d’hydrogène, de par son principe de fonctionnement, ce réacteur peut difficilement permettre de produire du méthane de synthèse, car le H 2 du syngaz ou celui produit par WGS serait séparé continuellement dès sa formation. Un exemple de ce type de procédé en application gazéification de la biomasse est donné dans le brevet US201783721 de l’Université Nationale de Singapour. Des solutions technologiques variées généralement dédiées soit à la production de méthane ou bien à celle d’hydrogène sont nombreuses. Toutefois, aucune des solutions évoquées ci-dessus ne répond aux problèmes techniques suivants : - adapter sa production (biométhane ou bio hydrogène) en fonction des besoins du marché, et donc favoriser l’implantation des usines de production qui auront l’assurance de pouvoir s’adapter avec réactivité, - produire majoritairement du biométhane tout en produisant ponctuellement de l’hydrogène pour alimenter les petites stations hydrogène appelées à voir le jour dans un premier temps, - produire majoritairement de l’hydrogène (usage industriel ou mobilité) et produire ponctuellement du biométhane (lorsque la consommation de l’industriel est réduite (arrêt technique, arrêt d’activité) ou si les besoins hydrogène mobilité fluctuent dans le temps) et - basculer rapidement d’une production de méthane vers une production d’hydrogène et inversement. La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients. À cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un dispositif de production hybride de dihydrogène de synthèse et/ou de méthane de synthèse, qui comporte : - une entrée pour un flux de gaz de synthèse (dit « syngas ») comportant au moins du CO (pour « monoxyde de carbone ») et préférentiellement au moins du H 2 , - un réacteur de conversion catalytique, configuré pour opérer selon l’une des deux configurations alternatives suivantes : - une première configuration, dans laquelle les conditions opératoires du réacteur favorisent la réalisation d’une réaction de Sabatier, de manière à produire un gaz de sortie comportant principalement du méthane ou - une deuxième configuration, dans laquelle les conditions opératoires du réacteur favorisent la réalisation d’une réaction du gaz à l’eau, de manière à produire un gaz de sortie comportant principalement du dihydrogène, - une sortie pour un flux de dihydrogène de synthèse et/ou de méthane de synthèse et - un système de commande comportant un moyen de sélection d’une configuration d’opération du réacteur et un moyen d’émission d’une commande représentative de la configuration sélectionnée, le réacteur étant configuré pour opérer selon une configuration donnée en fonction de la commande émise par le moyen d’émission. Ces dispositions permettent : - d’adapter la production (biométhane et/ou bio hydrogène) en fonction des besoins du marché, et donc favoriser l’implantation de ces usines de production qui auront l’assurance de pouvoir s’adapter avec réactivité, - de produire majoritairement du biométhane tout en produisant ponctuellement de l’hydrogène pour alimenter les petites stations hydrogène appelées à voir le jour dans un premier temps, - de produire majoritairement de l’hydrogène (usage industriel ou mobilité) et de produire ponctuellement du biométhane (lorsque la consommation de l’industriel est réduite (arrêt technique, arrêt d’activité) ou si les besoins hydrogène mobilité fluctuent dans le temps) et - de basculer rapidement d’une production de méthane vers une production d’hydrogène et inversement. Ces dispositions permettent la réalisation d’un dispositif flexible, capable de produire de l’hydrogène ou du méthane avec une installation unique et sans changer la chaîne de procédé mise en œuvre pour la production de méthane. Dans des modes de réalisation, le réacteur de conversion comporte un lit catalytique comportant deux catalyseurs distincts, un premier catalyseur étant configuré pour favoriser une réaction de Sabatier à moyenne température, de préférence entre 250°C et 350°C, et un deuxième catalyseur étant configuré pour favoriser une réaction du gaz à l’eau à haute température, de préférence supérieure à 350°C. Dans des modes de réalisation, le réacteur de conversion comporte un lit catalytique comportant deux catalyseurs distincts, un premier catalyseur étant configuré pour favoriser une réaction de Sabatier à moyenne température, de préférence entre 250°C et 350°C, et un deuxième catalyseur étant configuré pour favoriser une réaction du gaz à l’eau à basse température, de préférence entre 200°C et 250°C. Dans des modes de réalisation, le réacteur de conversion comporte un lit catalytique comportant un catalyseur bifonctionnel, configuré pour favoriser une réaction de Sabatier à moyenne température, de préférence entre 250°C et 350°C, dans la première configuration du réacteur et pour favoriser une réaction du gaz à l’eau à haute température dans la deuxième configuration du réacteur, de préférence supérieure à 350°C. Dans des modes de réalisation, le réacteur de conversion comporte un lit catalytique comportant un catalyseur bifonctionnel, configuré pour favoriser une réaction de Sabatier à moyenne température, de préférence entre 250°C et 350°C, dans la première configuration du réacteur et pour favoriser une réaction du gaz à l’eau à basse température dans la deuxième configuration du réacteur, de préférence entre 200°C et 250°C. Ces modes de réalisation permettent de réaliser une réaction de WGS directement dans le réacteur de conversion soit pour refroidir le réacteur et équilibrer le ratio H 2 /CO vers la stœchiométrie de méthanation du CO lorsque ce réacteur est en configuration de production de méthane, soit pour produire du dihydrogène par conversion du CO lorsque le réacteur est en configuration de production de dihydrogène. Pour une réaction de WGS à basse température, entre 200°C et 250°C et basse pression et une réaction de méthanation moyenne température et haute pression, la méthanation est quasi totalement inhibée et laisse quasi-entièrement place à WGS et donc à la production de H 2 . Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte, en aval du réacteur de conversion, un séparateur d’eau configuré pour fournir l’eau séparée à une évacuation ou une valorisation d’eau (exemple production de vapeur) ou à un injecteur pour alimenter le réacteur de conversion. Ces modes de réalisation permettent de recycler de l’eau en sortie du réacteur de conversion vers l’entrée dudit réacteur de conversion. Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte un moyen de compression du syngas à une pression déterminée, la pression de sortie du moyen de compression étant déterminée en fonction de la commande émise par le système de commande. Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte un moyen de détente du syngas à une pression déterminée, la pression de sortie du moyen de détente étant déterminée en fonction de la commande émise par le système de commande. Ces modes de réalisation permettent un ajustement de la pression en entrée du réacteur de conversion pour maximiser la production du produit correspondant à la configuration opératoire visée du réacteur. Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte un échangeur de chaleur immergé dans le réacteur de conversion, ledit échangeur de chaleur étant configuré pour refroidir ou chauffer le réacteur à une température déterminée en fonction de la commande émise par le système de commande. Ces modes de réalisation permettent un ajustement de la température du réacteur de conversion pour maximiser la production du produit correspondant à la configuration opératoire visée du réacteur. Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte un recirculateur d’au moins une partie du gaz de sortie vers l’entrée pour syngas, une quantité de gaz recirculée étant déterminée en fonction de la commande émise par le système de commande. Ces modes de réalisation permettent de recycler des produits du réacteur de conversion pour augmenter le rendement du dispositif. Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte, en aval du réacteur de conversion : - un sélecteur de sortie pour le méthane relié à un recirculateur de méthane vers l’entrée pour syngas et à une sortie de méthane, - un sélecteur de sortie pour le dihydrogène relié à un recirculateur de dihydrogène vers l’entrée pour syngas et à une sortie de dihydrogène, dispositif dans lequel : - lorsque la commande émise correspond à une configuration du réacteur pour favoriser une réaction du gaz à l’eau, le sélecteur de sortie pour le dihydrogène est configuré pour diriger le dihydrogène vers la sortie de dihydrogène, le sélecteur de sortie de méthane est configuré pour diriger le méthane vers le recirculateur de méthane et - lorsque la commande émise correspond à une configuration du réacteur pour favoriser une réaction de Sabatier, le sélecteur de sortie pour le dihydrogène est configuré pour diriger le dihydrogène vers le recirculateur de dihydrogène et le sélecteur de sortie pour le méthane est configuré pour diriger le méthane vers la sortie de méthane. Ces modes de réalisation permettent de réaliser une recirculation sélective en fonction des objectifs de la configuration sélectionnée. Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un procédé de production hybride de dihydrogène de synthèse et/ou de méthane de synthèse, qui comporte : - une étape de sélection d’une configuration d’opération d’un réacteur de conversion, - une étape d’émission d’une commande représentative de la configuration sélectionnée, - une étape de mise en configuration du réacteur de conversion en fonction de la commande émise selon l’une des deux configurations suivantes : - une première configuration, dans laquelle les conditions opératoires du réacteur favorisent la réalisation d’une réaction de Sabatier, de manière à produire un gaz de sortie comportant principalement du méthane ou - une deuxième configuration, dans laquelle les conditions opératoires du réacteur favorisent la réalisation d’une réaction du gaz à l’eau, de manière à produire un gaz de sortie comportant principalement du dihydrogène, - une étape d’entrée d’un flux de gaz de synthèse (dit « syngas ») comportant au moins du CO et préférentiellement du H 2 , - une étape de réaction de conversion catalytique selon la configuration sélectionnée et - une étape de sortie pour un flux de dihydrogène de synthèse et/ou de méthane de synthèse. Les buts et avantages du procédé étant identiques à ceux du dispositif objet de la présente invention, ils ne sont pas décrits ici. Brève description des figures D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de l’invention ressortiront de la description non limitative qui suit d’au moins un mode de réalisation particulier du dispositif et du procédé objets de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels : représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier du dispositif objet de la présente invention, représente, schématiquement et sous forme d’un logigramme, une première succession d’étapes particulières du procédé objet de la présente invention, représente, schématiquement et sous forme d’un logigramme, une deuxième succession d’étapes particulières du procédé objet de la présente invention et représente, schématiquement et sous forme d’un logigramme, une troisième succession d’étapes particulières du procédé objet de la présente invention. Dispositif (100) de production hybride de dihydrogène de synthèse et/ou de méthane de synthèse, caractérisé en ce qu’il comporte : - une entrée (105) pour un flux de gaz de synthèse (dit « syngas ») comportant au moins du CO, - au moins un réacteur (110) de conversion catalytique, configuré pour opérer selon l’une des deux configurations alternatives suivantes : - une première configuration, dans laquelle les conditions opératoires du réacteur favorisent la réalisation d’une réaction de Sabatier, de manière à produire un gaz de sortie comportant principalement du méthane ou - une deuxième configuration, dans laquelle les conditions opératoires du réacteur favorisent la réalisation d’une réaction du gaz à l’eau, de manière à produire un gaz de sortie comportant principalement du dihydrogène, - une sortie (115) pour un flux de dihydrogène de synthèse et/ou de méthane de synthèse et - un système (120) de commande comportant un moyen (121) de sélection d’une configuration d’opération du réacteur et un moyen (122) d’émission d’une commande représentative de la configuration sélectionnée, le réacteur étant configuré pour opérer selon une configuration donnée en fonction de la commande émise par le moyen d’émission. Dispositif (100) selon la revendication 1, dans lequel le réacteur (110) de conversion comporte un lit (111) catalytique comportant deux catalyseurs (112, 113) distincts, un premier catalyseur étant configuré pour favoriser une réaction de Sabatier à moyenne température, de préférence entre 250°C et 350°C, et un deuxième catalyseur étant configuré pour favoriser une réaction du gaz à l’eau à haute température, de préférence supérieure à 350°C. Dispositif (100) selon la revendication 1, dans lequel le réacteur (110) de conversion comporte un lit (111) catalytique comportant deux catalyseurs (112, 113) distincts, un premier catalyseur étant configuré pour favoriser une réaction de Sabatier à moyenne température, de préférence entre 250°C et 350°C et un deuxième catalyseur étant configuré pour favoriser une réaction du gaz à l’eau à basse température, de préférence entre 200°C et 250°C. Dispositif (100) selon la revendication 1, dans lequel le réacteur de conversion comporte un lit (111) catalytique comportant un catalyseur (114) bifonctionnel, configuré pour favoriser une réaction de Sabatier à moyenne température, de préférence entre 250°C et 350°C, dans la première configuration du réacteur et pour favoriser une réaction du gaz à l’eau à haute température dans la deuxième configuration du réacteur, de préférence supérieure à 350°C. Dispositif (100) selon la revendication 1, dans lequel le réacteur de conversion comporte un lit (111) catalytique comportant un catalyseur (114) bifonctionnel, configuré pour favoriser une réaction de Sabatier à moyenne température, de préférence entre 250°C et 350°C, dans la première configuration du réacteur et pour favoriser une réaction du gaz à l’eau à basse température dans la deuxième configuration du réacteur, de préférence entre 200°C et 250°C. Dispositif (100) selon l’une des revendications 1 à 5, qui comporte un injecteur (125) de vapeur dans le flux de syngas ou directement dans le réacteur et/ou un injecteur (130) d’eau dans le réacteur catalytique, une quantité d’eau et/ou de vapeur injectée par au moins un injecteur étant réalisée en fonction de la commande émise par le système (120) de commande. Dispositif (100) selon la revendication 6, qui comporte, en aval du réacteur (110) de conversion, un séparateur (135) d’eau configuré pour fournir l’eau séparée à une évacuation (140) d’eau ou à un injecteur (125, 130). Dispositif (100) selon l’une des revendications 1 à 7, qui comporte un moyen (145) de compression du syngas à une pression déterminée, la pression de sortie du moyen de compression étant déterminée en fonction de la commande émise par le système (120) de commande. Dispositif (100) selon l’une des revendications 1 à 8, qui comporte un échangeur (150) de chaleur immergé dans le réacteur de conversion, ledit échangeur de chaleur étant configuré pour refroidir ou chauffer le réacteur (110) à une température déterminée en fonction de la commande émise par le système (120) de commande. Dispositif (100) selon l’une des revendications 1 à 9, qui comporte un recirculateur (155, 160) d’au moins une partie du gaz de sortie vers l’entrée (105) pour syngas, une quantité de gaz recirculée étant déterminée en fonction de la commande émise par le système (120) de commande. Dispositif (100) selon la revendication 10, qui comporte, en aval du réacteur (110) de conversion : - un sélecteur (165) de sortie pour le méthane relié à un recirculateur (155) de méthane vers l’entrée (105) pour syngas et à une sortie (170) de méthane, - un sélecteur (175) de sortie pour le dihydrogène relié à un recirculateur (160) de dihydrogène vers l’entrée (105) pour syngas et à une sortie (180) de dihydrogène, dispositif dans lequel : - lorsque la commande émise correspond à une configuration du réacteur pour favoriser une réaction du gaz à l’eau, le sélecteur de sortie pour le dihydrogène est configuré pour diriger le dihydrogène vers la sortie de dihydrogène, le sélecteur de sortie de méthane est configuré pour diriger le méthane vers le recirculateur de méthane et - lorsque la commande émise correspond à une configuration du réacteur pour favoriser une réaction de Sabatier, le sélecteur de sortie pour le dihydrogène est configuré pour diriger le dihydrogène vers le recirculateur de dihydrogène et le sélecteur de sortie pour le méthane est configuré pour diriger le méthane vers la sortie de méthane. Procédé (200) de production hybride de dihydrogène de synthèse et/ou de méthane de synthèse, caractérisé en ce qu’il comporte : - une étape (205) de sélection d’une configuration d’opération d’un réacteur de conversion, - une étape (210) d’émission d’une commande représentative de la configuration sélectionnée, - une étape (215) de mise en configuration du réacteur de conversion en fonction de la commande émise selon l’une des deux configurations suivantes : - une première configuration, dans laquelle les conditions opératoires du réacteur favorisent la réalisation d’une réaction de Sabatier, de manière à produire un gaz de sortie comportant principalement du méthane ou - une deuxième configuration, dans laquelle les conditions opératoires du réacteur favorisent la réalisation d’une réaction du gaz à l’eau, de manière à produire un gaz de sortie comportant principalement du dihydrogène, - une étape (220) d’entrée d’un flux de gaz de synthèse (dit « syngas »), - une étape (225) de réaction de conversion catalytique selon la configuration sélectionnée et - une étape (230) de sortie pour un flux de dihydrogène de synthèse et/ou de méthane de synthèse.