Brevet FR3157221A1 — publié le 20250627

Installation et procédé de production de biométhane gazeux (24) et de dioxyde de carbone liquide (11) à partir de biogaz (2) comprenant, disposé en série dans un circuit (100) de biogaz, un premier compresseur (3), une première unité (5a) de séparation par membrane, une seconde unité (5b) de séparation par membrane et un conduit (23) de recyclage du second perméat, qui s’étend de la seconde sortie (12) de perméat au circuit (100) de biogaz en amont du premier compresseur (3), l’installation (1) comprenant en outre un appareil (9) de séparation et de liquéfaction du premier perméat, un conduit (15) d’alimentation du premier perméat à l’appareil (9) de séparation et de liquéfaction du premier perméat, un dispositif (7) de régulation de la pression du premier perméat (16) disposé dans le conduit (15) d’alimentation, et un conduit (17) de recyclage, qui s’étend de la tête de la colonne de distillation au circuit (100) de biogaz en aval du premier compresseur (3). Figure d’abrégé : Fig. 1 Installation et procédé de production de biométhane gazeux et de CO2 liquide. L’invention concerne une installation et un procédé de production de biométhane gazeux et de CO2 liquide. L’invention concerne plus particulièrement une installation de production de biométhane gazeux et de CO2 liquide à partir de biogaz, comprenant, disposé en série dans un circuit de biogaz : un premier compresseur configuré pour compresser le biogaz, une première unité de séparation par membrane comprenant une première membrane plus perméable au dioxyde de carbone qu’au méthane, une entrée de biogaz, une première sortie de perméat et une première sortie de rétentat, ladite première unité de séparation par membrane étant configurée pour recevoir le biogaz issu du premier compresseur et pour fournir un premier perméat et un premier rétentat, une seconde unité de séparation par membrane comprenant une seconde membrane plus perméable au dioxyde de carbone qu’au méthane, une première entrée de rétentat, une seconde sortie de perméat et une seconde sortie de rétentat, ladite seconde unité de séparation par membrane étant configurée pour recevoir le premier rétentat au niveau de sa première entrée de rétentat et fournir un second perméat au niveau de sa seconde sortie de perméat et un second rétentat au niveau de sa seconde sortie de rétentat, et un conduit de recyclage du second perméat, qui s’étend de la seconde sortie de perméat au circuit de biogaz en amont du premier compresseur, configuré pour recycler le second perméat en amont du premier compresseur. Le biogaz est le gaz produit lors de la dégradation de matières organiques en l’absence d’oxygène (fermentation anaérobie) encore appelée méthanisation. Il peut s’agir d’une dégradation naturelle – on l’observe ainsi dans les marais ou les décharges d’ordures ménagères – mais la production de biogaz peut aussi résulter de la méthanisation de déchets dans un réacteur dédié, et dont les conditions sont contrôlées, appelé méthaniseur ou digesteur, puis dans un post-digesteur, similaire au digesteur et permettant de pousser plus loin la réaction de méthanisation. On appellera biomasse tout groupement de matières organiques pouvant se transformer en énergie à travers ce processus de méthanisation par exemple : boues de station d'épuration, fumiers/lisiers, résidus agricoles, déchets alimentaires... Le digesteur, c’est-à-dire le réacteur dédié à la méthanisation de la biomasse, est une cuve fermée, chauffée ou non (opération à une température fixée, entre la température ambiante et 55°C) et dont le contenu constitué de la biomasse est brassé, en continu ou séquentiel. Les conditions dans le digesteur sont anaérobies et le biogaz généré se retrouve dans l'espace de tête du digesteur (ciel gazeux), où il est prélevé. Les post-digesteurs sont similaires aux digesteurs. De par ses constituants principaux – méthane et dioxyde de carbone – le biogaz est un puissant gaz à effet de serre ; il constitue aussi, parallèlement, une source d’énergie renouvelable appréciable dans un contexte de raréfaction des énergies fossiles. Le biogaz contient majoritairement du méthane (CH4) et du dioxyde de carbone (CO2) dans des proportions variables en fonction du mode d’obtention et du substrat mais peut également contenir, en moindres proportions de l’eau, de l’azote, de l’hydrogène sulfuré (H2S), de l’oxygène, ainsi que des composés organiques autres, à l’état de traces, dont le H2S, entre 10 et 50,000 ppmv. Selon les matières organiques dégradées et les techniques utilisées, les proportions des composants diffèrent, mais en moyenne le biogaz comporte, sur gaz sec, de 30 à 75% de méthane, de 15 à 60% de CO2, de 0 à 15% d’azote, de 0 à 5% d’oxygène et des composés traces. Le biogaz est valorisé de différentes manières. Il peut, après un traitement léger, être valorisé à proximité du site de production pour fournir de la chaleur, de l’électricité ou un mélange des deux (la cogénération); la teneur importante en dioxyde de carbone réduit son pouvoir calorifique, augmente les coûts de compression et de transport et limite l’intérêt économique de sa valorisation à cette utilisation de proximité. Une purification plus poussée du biogaz permet sa plus large utilisation, en particulier, une purification poussée du biogaz permet d’obtenir un biogaz épuré aux spécifications du gaz naturel et qui pourra lui être substitué ; le biogaz ainsi purifié est le « biométhane ». Le biométhane complète ainsi les ressources de gaz naturel avec une partie renouvelable produite au cœur des territoires; il est utilisable pour exactement les mêmes usages que le gaz naturel d’origine fossile. Il peut alimenter un réseau de gaz naturel, une station de remplissage pour véhicules, il peut aussi être liquéfié pour être stocké et transporté sous forme de gaz naturel liquide (bioGNL)... D'autre part, le biogaz est également constitué en grande partie de dioxyde de carbone. Ce dioxyde de carbone est usuellement relâché dans l’atmosphère. Or, il existe également une demande en CO2 pour l’industrie alimentaire (gazéification de boissons), l’industrie pharmaceutique, l’industrie chimique (fabrication de solvant, de peintures) ou encore pour l’injection dans des serres ou des bassins d’algues. Cette demande en CO2 peut également être saisonnière (injection dans les serres de cultures par exemple). Il n’existe pas aujourd’hui de réseau de distribution du CO2 équivalent au réseau de distribution de gaz naturel et donc qui facilite la valorisation du méthane. Actuellement, le CO2 est généralement un sous-produit de la production d'engrais minéraux. Ces usines sont centralisées et peuvent impliquer des distances de transport importantes. De plus, la production d’engrais minéraux consomme beaucoup d'énergie (1 à 3 % de l'énergie consommée à l’échelle mondiale). Ainsi, lorsque les prix de l'énergie sont trop élevés, ces usines peuvent fermer et rompre la chaîne d’approvisionnement du CO2. De plus, ces sources étant centralisées, lorsque le consommateur de CO2 ne se trouve pas à proximité directe de la source, le CO2 est généralement liquéfié puis transporté par camion ce qui entraîne une dépense énergétique supplémentaire. L'épuration du biogaz en biométhane demande plusieurs étapes. Une première étape consiste à comprimer le biogaz qui a été produit et acheminé à pression atmosphérique, cette compression peut être obtenue - de façon classique - via un compresseur à vis lubrifiée. Les étapes suivantes visent à débarrasser le biogaz des composants corrosifs que sont le sulfure d'hydrogène et les composés organiques volatils (COV), les technologies utilisées sont de façon classique l'adsorption à pression modulée (PSA) et le piégeage sur charbon actif. Vient ensuite l'étape qui consiste à séparer le dioxyde de carbone pour disposer in fine de méthane à la pureté requise pour son usage ultérieur. Des technologies variées sont utilisées pour cela en fonction des situations ; parmi celles-ci, la technologie membranaire est particulièrement performante lorsque la teneur en CO2 est élevée ; elle est donc utilisée pour séparer le CO2 présent dans le biogaz, provenant des décharges ou des digesteurs de déchets végétaux ou animaux. Tandis que le procédé d'épuration du biogaz en biométhane permet au biométhane d'atteindre la qualité requise, les évents contiennent les différents gaz entrant dans l'unité d'épuration en proportions variées en fonction de la technologie de séparation du dioxyde de carbone / azote / oxygène du méthane utilisée. Pour également valoriser le dioxyde de carbone, il est nécessaire de séparer le dioxyde de carbone du reste des composés gazeux des évents. Une unité de liquéfaction du CO2 permet de séparer le dioxyde de carbone du reste des composés gazeux méthane / azote / oxygène. Pour que le dioxyde de carbone soit valorisé sur des marchés très contraignants tels que l’industrie alimentaire, la pureté du CO2 doit être assurée et le procédé pour l’obtenir être contrôlé. Dans le cas où l’unité de traitement du biogaz devra être opéré avec ou sans liquéfacteur CO2, la solution existante est d’installer une unité d’épuration du biogaz en biométhane permettant de produire un biométhane à la qualité requise et d’atteindre un rendement en biométhane supérieur à 99% de méthane récupéré et une collecte puis épuration du flux d’évent pour valoriser le CO2. Le document KR20160055653A décrit la séparation du méthane et du dioxyde de carbone à partir de biogaz à l'aide de trois membranes de séparation, le méthane concentré étant généré par une deuxième membrane de séparation et le dioxyde de carbone concentré étant généré par une troisième membrane de séparation. Le dioxyde de carbone est liquéfié et purifié dans l'unité de purification par liquéfaction située en aval de la troisième membrane de séparation. Le document KR101327337B1 décrit un système membranaire à plusieurs étages pour produire du biométhane et récupérer le dioxyde de carbone. Le dioxyde de carbone sortant de la troisième unité de séparation membranaire est pressurisé et refroidi jusqu'à liquéfaction, puis stocké dans un réservoir de stockage séparé. Pour produire du méthane et du dioxyde de carbone à la qualité requise, le procédé membranaire d’épuration du biogaz comprend au moins 3 étages et préférentiellement 4 étages. L’inconvénient de cette solution est que le nombre de membranes nécessaires et la taille du compresseur de biogaz pour atteindre ces performances est importante et l’investissement est élevé. Le procédé de d’épuration du CO2 à partir du flux d’évent collecte un flux qui est à pression ambiante. L’épuration peut être réalisée par liquéfaction simple. Pour assurer la liquéfaction du CO2, il est intéressant de faire monter la pression du flux afin d’avoir une température de liquéfaction qui soit la plus haute possible car augmenter la pression d’un fluide est moins énergivore que d’abaisser sa température. Ainsi la collecte d’un flux à l’évent et donc à la pression ambiante n’est pas optimale. D’autant qu’une fois le CO2 purifié, il faut l’injecter dans la chaîne de transport qui s’effectue à une pression usuellement comprise entre 15 et 22 bara. Lorsqu’un flux d’évent est traité par liquéfaction seule, en particulier sans distillation cryogénique, il est difficile d’atteindre un niveau de pureté élevé (%CO2> 99,7%) avec des traces de méthane inférieure à 50ppm et cela en augmentant seulement le niveau de pression et en abaissant la température significativement au-delà du processus d’épurations par liquéfaction et distillation. Or, afin de pouvoir fournir du CO2 pour des applications exigeantes, tels que le marché des aliments et boissons, il est nécessaire de réduire le taux de CH4 résiduel à des niveaux inférieurs à 50ppm. Lorsque le flux d’évent est utilisé pour valoriser le CO2, le procédé n’utilise pas l’avantage d’installer une unité de liquéfaction du CO2 pour traiter et récupérer en partie le méthane contenu dans le biogaz. L’investissement et les coûts d’opérations ne sont pas optimisés. En outre, tandis que la demande en biométhane est quasi constante, la demande en CO2 peut être saisonnière notamment dans le cas de son utilisation pour l’enrichissement de serres de cultures ou pour l’industrie alimentaire. Ainsi, il est avantageux d’avoir une unité de valorisation du méthane suffisamment indépendante de l’unité de valorisation du CO2, afin de maintenir une consommation électrique restreinte et un rendement de récupération du méthane élevé, lorsque l’unité de valorisation du CO2 est arrêtée. La présente invention vise à remédier efficacement tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur relevés ci-dessus. A cette fin, l’installation selon l’invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu’en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisée en ce que l’installation comprend en outre un appareil de séparation et de liquéfaction du premier perméat comprenant au moins une colonne de distillation, un conduit d’alimentation du premier perméat à l’appareil de séparation et de liquéfaction du premier perméat, un dispositif de régulation de la pression du premier perméat disposé dans le conduit d’alimentation, le dispositif de régulation de la pression du premier perméat comprenant un second compresseur, par exemple un compresseur à vitesse variable, configuré pour maintenir une consigne de pression déterminée au niveau de son aspiration et pour ainsi maintenir la composition du premier perméat à moins de 20 % en moles des composants autres que le dioxyde de carbone, de préférence de 5 % à 11 % en moles de CH4, l’appareil de séparation et de liquéfaction étant configuré pour recevoir le premier perméat fourni par le dispositif de régulation de la pression et pour produire du dioxyde de carbone liquide épuré en méthane par distillation en cuve de la colonne de distillation et un gaz enrichi en méthane et appauvri en dioxyde de carbone par rapport au premier perméat en tête de la colonne de distillation, etu n conduit de recyclage, qui s’étend de la tête de la colonne de distillation au circuit de biogaz en aval du premier compresseur, configuré pour envoyer le gaz enrichi en méthane et appauvri en dioxyde de carbone vers l’aval du premier compresseur. Une telle installation permet d’optimiser le procédé d’opération de l’épuration du biogaz et du liquéfaction du CO2 pour réduire l'investissement, limiter la consommation d’électricité et augmenter la production de méthane. En particulier, l’invention telle que décrite propose de récupérer le flux d’alimentation dans l’appareil de séparation et de liquéfaction sur le premier perméat. Le premier perméat est à une pression plus élevée que le troisième perméat qui est utilisé dans l’état de l’art comme alimentation dans l’appareil de séparation et liquéfaction. La taille de compresseur nécessaire pour la liquéfaction du CO2 est réduite ainsi que sa consommation électrique. Le traitement dans l’appareil de séparation et de liquéfaction du CO2 du premier perméat permet également de supprimer le recycle au compresseur de la séparation membranaire du rétentat du troisième étage membranaire. La taille du compresseur nécessaire pour la séparation membranaire est donc réduite ainsi que sa consommation électrique. Le nombre de membranes utilisées pour atteindre la pureté du biométhane est également réduit. En outre, l’extraction de CO2 provenant de biomasse par couplage d’une unité de valorisation de CO2 à une unité de valorisation du CH4 présente plusieurs avantages: les unités de méthanisation de biomasse sont décentralisées (petites unités diffuse au travers des territoires en zone rurale) elles peuvent permettre de réduire significativement les distances de transport. les unités ayant un bilan énergétique positif, elles ne sont pas arrêtées lorsque les prix de l’énergie augmentent; elles fonctionnent tant que la biomasse est disponible. De plus, une unité de valorisation de CO2 couplée à une unité de valorisation du méthane comme proposée par l’invention permet de produire du CO2 de qualité alimentaire en minimisant la dépense énergétique, en améliorant le rendement de l’unité de valorisation du méthane tout en lui permettant de fonctionner même lorsque l’unité de valorisation CO2 ne nécessite pas de fonctionner (c’est-à-dire qu’elle est arrêtée par choix). Ainsi, il est également possible de réduire le coût d’opération des deux unités pour traiter un même débit de biogaz tout en permettant à l’unité de valorisation du biométhane de fonctionner lorsque l’unité de valorisation du CO2 est arrêtée. Par ailleurs, des modes de réalisation de l’invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : l’installation comprend une vanne de contrôle du débit reliée à la deuxième sortie de rétentat, l’installation comprend une unité de purification du premier perméat, l’unité de purification du premier perméat étant une troisième unité de séparation par membrane configurée pour recevoir au moins une partie du premier perméat et fournir un troisième perméat et un troisième rétentat, la troisième unité de séparation par membrane comprenant une troisième membrane plus perméable au dioxyde de carbone qu’au méthane, et en ce que l’installation comprend un conduit de recyclage du troisième rétentat configuré pour recycler le troisième rétentat en amont du premier compresseur, l’installation comprend un premier conduit de déviation du premier perméat reliant le conduit d'alimentation du premier perméat à l’unité de purification du premier perméat de l’installation, un deuxième conduit de déviation du premier perméat reliant le conduit au premier conduit de déviation, et un ensemble de vanne(s) de déviation configuré pour permettre de diriger une partie du premier perméat vers l’unité de purification du premier perméat, le dispositif de régulation de la pression du premier perméat comprend au moins un capteur de la pression du premier perméat, un variateur de vitesse du compresseur et une boucle de régulation et contrôle de la pression du premier perméat, le second compresseur étant configuré pour maintenir la consigne de pression déterminée au niveau de son aspiration en fonction de la mesure du capteur de pression, l’appareil de séparation et de liquéfaction du premier perméat comprend un bouilleur de cuve, un condenseur, un pot séparateur des phases liquide et gazeuse et un élément de mise en contact du gaz et du liquide appelé garnissage, le premier conduit de déviation du premier perméat est raccordé au conduit d’alimentation en amont du dispositif de régulation de la pression du premier perméat, le conduit de recyclage du troisième rétentat comprend une vanne de contrôle, le conduit de recyclage est configuré pour envoyer le gaz enrichi en méthane et appauvri en dioxyde de carbone : en amont de la première unité de séparation membranaire ; et/ou en amont de la seconde unité de séparation membranaire et en aval de la première unité de séparation membranaire ; et/ou au conduit de déviation, en amont de l’unité de purification du premier perméat et en aval de la première unité de séparation membranaire. L’invention concerne également un procédé de production de biométhane gazeux et de dioxyde de carbone liquide à partir de biogaz comprenant les étapes suivantes : une étape de compression du biogaz dans un premier compresseur jusqu’à une première pression, une étape de séparation du biogaz à la première pression, dans une première unité de séparation par membrane, pour produire un premier perméat enrichi en dioxyde de carbone et appauvri en méthane par rapport au biogaz et un premier rétentat enrichi en méthane et appauvri en dioxyde de carbone par rapport au biogaz, une étape de séparation du premier rétentat, dans une deuxième unité de séparation par membrane, pour produire un second perméat enrichi en dioxyde de carbone et appauvri en méthane par rapport au premier rétentat et un second rétentat enrichi en méthane et appauvri en dioxyde de carbone par rapport au premier rétentat, une étape de recyclage du second perméat vers l'amont du premier compresseur, et une étape de récupération du second rétentat en tant que biométhane gazeux. Le procédé comprend en outre une étape de régulation de la pression du premier perméat à une valeur de consigne, une étape de séparation et de liquéfaction comprenant une distillation dans une colonne de distillation du premier perméat pour produire du dioxyde de carbone liquide épuré en méthane et un gaz enrichi en méthane et appauvri en dioxyde de carbone par rapport au premier perméat, une étape de recyclage du gaz enrichi en méthane et appauvri en dioxyde de carbone en aval du premier compresseur, et une étape de récupération du dioxyde de carbone liquide. Selon d’autres particularités possibles : le procédé comprend une étape de prétraitement du biogaz pour éliminer au moins une partie de l’eau et/ou de l’hydrogène sulfuré et/ou les composés organiques volatils avant l’étape de compression, le procédé comprend une étape de post-traitement du premier perméat, pour éliminer au moins une partie de l’eau résiduelle et/ou des vapeurs d’huile et d'autres impuretés telles que l’hydrogène sulfuré et/ou les composés organiques volatils, la valeur de consigne est comprise entre 0.5 barg et 3 barg, l’étape de régulation de la pression du premier perméat comprend une compression du premier perméat dans un second compresseur à une pression entre 6 barg et 25 barg, le procédé comprend une étape de séparation d’une partie du premier perméat dans une troisième unité de séparation par membrane pour produire un troisième perméat enrichi en dioxyde de carbone par rapport au premier perméat et un troisième rétentat enrichi en méthane par rapport au premier rétentat, et une étape de recyclage du troisième rétentat vers l'amont du premier compresseur, le gaz enrichi en méthane et appauvri en dioxyde de carbone par rapport au premier perméat est recyclé : en amont de la première unité de séparation membranaire ; et/ou en amont de la seconde unité de séparation membranaire et en aval de la première unité de séparation membranaire ; et/ou en amont de l’unité de purification du premier perméat et en aval de la première unité de séparation membranaire. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention. FIG. 1 représente une vue schématique et partielle illustrant un premier exemple de réalisation de structure et de fonctionnement d’une installation selon l’invention, FIG. 2 représente une vue schématique et partielle illustrant un deuxième exemple de réalisation de structure et de fonctionnement d’une installation selon l’invention, et FIG. 3 représente une vue schématique et partielle illustrant un troisième exemple de réalisation de structure et de fonctionnement d’une installation selon l’invention. L’exemple d’installation de production de biométhane gazeux 24 et de CO2 liquide 11 à partir de biogaz 2 illustré à la FIG. 1 comprend, disposé en série dans un circuit 100 de biogaz, un premier compresseur 3, une première unité 5a de séparation par membrane, une seconde unité 5b de séparation par membrane et un conduit 23 de recyclage du second perméat. Le circuit 100 de biogaz comprend une extrémité amont destinée à être reliée à une source de biogaz, par exemple la sortie d’une unité de production de biogaz, en particulier un digesteur, pour recevoir un flux de biogaz 2. Le premier compresseur 3 est configuré pour compresser le biogaz 2. Le premier compresseur 3 peut être un compresseur à moyenne pression lubrifié à l’huile ou à l’eau ou non, configuré pour augmenter la pression et permettre d’assurer efficacement la séparation du dioxyde de carbone du méthane dans l’unité de purification 5. Un système d’élimination d’huile peut être placé en aval du compresseur 3 pour éviter la contamination de l’unité de purification 5a, 5b. De préférence, le biogaz 2 est prétraité avant d’être comprimé jusqu’à une première pression P1 dans le premier compresseur 3. L’installation peut comprendre en amont du premier compresseur 3, une unité de prétraitement configurée pour éliminer au moins une partie de l’eau et/ou de l'hydrogène sulfuré et/ou les COVs présent(s) dans le biogaz 2 brut. La première unité 5a de séparation par membrane comprend une première membrane plus perméable au dioxyde de carbone qu’au méthane, une entrée 4 de biogaz, une première sortie 6 de perméat et une première sortie 8 de rétentat. Cette première unité 5a de séparation par membrane est configurée pour recevoir le biogaz 2 à la première pression P1 issu du premier compresseur 3 au niveau de son entrée 4 et pour produire un premier perméat 16 au niveau de sa première sortie 6 de perméat et un premier rétentat 18 au niveau de sa première sortie 8 de rétentat. La seconde unité 5b de séparation par membrane comprend une seconde membrane plus perméable au dioxyde de carbone qu’au méthane, une première entrée 10 de rétentat, une seconde sortie 12 de perméat et une seconde sortie 14 de rétentat. Cette seconde unité 5b de séparation par membrane est configurée pour recevoir le premier rétentat 18 au niveau de sa première entrée 10 de rétentat et pour produire un second perméat 22 au niveau de sa seconde sortie 12 de perméat et un second rétentat 24 au niveau de sa seconde sortie 14 de rétentat. Le conduit 23 de recyclage du second perméat est configuré pour recycler le second perméat 22 en amont du premier compresseur 3. Le second perméat 22 est recyclé pour être combiné avec le flux de biogaz 2, en particulier le biogaz prétraité. Le second rétentat 24 est récupéré en tant que biométhane gazeux qui est le premier produit du procédé. L’installation comprend en outre un appareil 9 de séparation et de liquéfaction du premier perméat comprenant au moins une colonne de distillation 90, un conduit 15 d’alimentation du premier perméat à l’appareil 9 de séparation et de liquéfaction du premier perméat et un dispositif 7 de régulation de la pression du premier perméat disposé dans le conduit 15 d’alimentation. Le conduit 15 relie la première sortie 6 de perméat au dispositif de régulation de la pression 7. Le dispositif 7 de régulation de la pression du premier perméat comprend un second compresseur 30, par exemple un compresseur à vitesse variable, par exemple via un variateur de vitesse. Le second compresseur 30 est configuré pour comprimer le premier perméat 16 et maintenir une consigne de pression déterminée P2 de ce perméat au niveau de son aspiration et pour ainsi maintenir la composition du premier perméat 16 à moins de 20 % en moles, en particulier à moins de 15 % en moles, des composants autres que le CO2, de préférence de 5 % à 11 % en moles de CH4. La vitesse du second compresseur 30 est fixée pour maintenir une pression à son aspiration, soit la pression P2 du premier perméat. Quand la pression du premier perméat est maintenue, la composition du premier perméat est également maintenue, car la composition du premier perméat dépend en partie, mais non de manière exhaustive de la différence de pression entre l’alimentation dans la première unité 5a de séparation par membrane et le premier perméat 16. Le dispositif 7 de régulation de la pression du premier perméat 16 comprend au moins un capteur de pression du premier perméat 16, un variateur de vitesse du compresseur 30 et une boucle de régulation et contrôle 32 de la pression du premier perméat 16. La boucle de régulation 32 agit sur la vitesse du compresseur 30 au travers du variateur, afin de maintenir la consigne de pression P2 du perméat 16 dans le conduit 15 en fonction de la mesure du capteur de pression. Si la mesure du capteur est supérieure à la consigne P2, la vitesse du compresseur 30 est augmentée. Si la mesure du capteur est inférieure à la consigne P2, la vitesse du compresseur 30 est diminuée. Le dispositif 7 de régulation de la pression du premier perméat peut comprendre également un analyseur de la composition du premier perméat 16. La vitesse du compresseur 30 permet alors de maintenir une composition de ce premier perméat 16. La consigne de pression P2 peut être comprise entre 0.1 et 10 barg, en particulier entre 0.5 et 3 barg. Plus la pression est élevée, plus la consommation électrique du compresseur 30 est faible. Le compresseur 30 permet également d’augmenter la pression du premier perméat 16 à la sortie du dispositif 7 de régulation de la pression, à la décharge du compresseur 30. Avantageusement, la pression de compression est comprise entre 6 et 25 barg. Plus la pression est élevée, plus la température de formation du liquide est élevée. L’installation peut comprendre une unité de post-traitement du premier perméat configurée pour éliminer au moins une partie de l’eau résiduelle et/ou des vapeurs d’huile et d'autres impuretés telles que l’hydrogène sulfuré et/ou les composés organiques volatils. Cette unité de post-traitement du premier perméat 16 peut être située en aval du dispositif 7 de régulation de la pression. Une unité de séchage peut être située en aval de l’unité de post-traitement pour éliminer l’eau par un procédé cyclique d’adsorption de l’eau. L’appareil 9 de séparation et de liquéfaction du premier perméat est configuré pour recevoir le premier perméat 16 fourni par le dispositif 7 de régulation de la pression. Cet appareil 9 est configuré pour produire du CO2 liquide 11 épuré en méthane par distillation en cuve de la colonne de distillation 90 et un gaz 13 enrichi en méthane et appauvri en CO2 par rapport au premier perméat 16 en tête de la colonne de distillation 90. Comme illustré à la FIG. 4 , l’appareil 9 de séparation et de liquéfaction peut comprendre un bouilleur de cuve 91, un condenseur 93 distinct de la colonne de distillation, un pot séparateur 97 des phases liquide 94 et gazeuse 13 à la suite de ce condenseur 93 et un élément de mise en contact du gaz et du liquide appelé garnissage 92. Le bouilleur de cuve 91 est situé au pied de la colonne de distillation 90 et permet de créer un courant gazeux permettant la mise en contact d’un gaz et d’un liquide dans le garnissage 92. Il permet également de pré-refroidir le flux de gaz (le premier perméat) à distiller avant passage dans le condenseur 93. Le condenseur 93 est un échangeur de chaleur situé à la tête de la colonne de distillation 90. Il permet de liquéfier préférentiellement le CO2. Le liquide 94 tombe ensuite par gravité au travers d’un garnissage 92 qui est situé entre le bouilleur de cuve 91 et le condenseur 93. La pureté du liquide récupéré dans le bouilleur de cuve 91 est assurée par la bonne mise en contact du gaz et du liquide dans le garnissage 92 et par le bon rapport entre le débit liquide qui circule du condenseur 93 à la cuve de bouilleur 91 et du gaz qui circule du bouilleur de cuve 91 au condenseur 93. Avantageusement, le premier perméat 16 pressurisé et entrant dans l’appareil 9 est pré-refroidi dans un échangeur thermique, par exemple un échangeur tubulaire, inclus dans le bouilleur de cuve 91. Le bouilleur de cuve a donc deux fonctions : création par évaporation d’un courant gazeux qui permet d’assurer un transfert de matière entre gaz et liquide dans le garnissage et pré-refroidissement du premier perméat 16. Le premier perméat 16 pressurisé et pré-refroidi 96 est, ensuite, mélangé au courant gazeux 95 qui a subi le transfert de matière dans le garnissage 92, puis ce mélange est refroidi dans le condenseur 93 afin de condenser partiellement ce mélange formant un gaz 13 enrichi en méthane et appauvri en dioxyde de carbone par rapport au mélange et un liquide 94 enrichi en dioxyde de carbone et appauvri en méthane par rapport au mélange. Le liquide 94 enrichi en dioxyde de carbone est introduit en tête de la colonne de distillation 90 sur le garnissage pour 92 constituer un débit liquide descendant dans le garnissage. L’évaporation dans le bouilleur de cuve 91 constitue un débit gazeux 95 montant dans le garnissage. Le garnissage 92 assure le transfert de matière qui permet l’appauvrissement du flux gazeux 95 en CO2 et l’enrichissement du flux liquide 94 en CO2. Le liquide dans le bouilleur de cuve 91 est à la pureté requise. Le CO2 liquide 11 épuré en méthane par distillation en cuve de la colonne de distillation 90 est prêt à être valorisé. L’installation comprend en outre un conduit 17 de recyclage qui s’étend de la tête de la colonne de distillation 90 au circuit 100 de biogaz en aval du premier compresseur 3. L’installation peut comprendre une unité 5c de purification du premier perméat, un premier conduit 19 de déviation reliant le conduit 15 à l’unité 5c de purification du premier perméat, un deuxième conduit 33 de déviation reliant le conduit 15 au premier conduit 19 de déviation et un ensemble de vanne(s) de déviation 21, 34. Comme illustré à la FIG. 1 , le conduit 17 de recyclage est configuré pour envoyer le gaz 13 en tête de la colonne de distillation enrichi en méthane et appauvri en CO2 vers l’aval du premier compresseur 3. Le conduit 17 de recyclage peut être configuré pour envoyer le gaz 13 enrichi en méthane et appauvri en CO2 par rapport au premier perméat 16 en amont de la première unité 5a de séparation membranaire. Le flux de gaz 13 est ainsi mélangé avec le flux de biogaz 2 comprimé, en particulier le flux de biogaz 2 comprimé et prétraité, et alimenté dans la première unité 5a de séparation par membrane. Le premier perméat 16 du premier étage peut être traité soit dans l’appareil 9 de liquéfaction du CO2, soit dans l’unité de purification 5c du premier perméat grâce à un ensemble de vanne(s) de déviation. L’ensemble de vanne(s) 21, 34 de déviation est configuré pour permettre de diriger une partie du premier perméat 16 vers l’unité 5c de purification du premier perméat via le premier conduit 19 de déviation et/ou le deuxième conduit 33 de déviation. La vanne de déviation 21 peut se fermer pour que le premier perméat 16 soit entièrement traité par l’appareil 9 de liquéfaction du CO2. Dans un mode de réalisation particulier, le deuxième conduit 33 de déviation peut comprendre au moins une vanne de déviation 34. La vanne de déviation 34 peut être reliée électriquement au capteur de pression de la boucle de régulation 32. La boucle de régulation 32 maintient la pression du premier perméat 16 à la consigne de pression P2 grâce au variateur de vitesse du compresseur 30. Quand le compresseur 30 arrive à saturation, c’est-à-dire que le compresseur est arrivé à sa vitesse maximale, la vanne de déviation 34 va s’ouvrir pour déverser vers l’unité 5c de purification du premier perméat l’excès de flux gazeux ne pouvant pas être absorbé par le compresseur 30. La vanne de déviation 34 envoie partiellement le premier perméat 16 à l’unité 5c de purification du premier perméat via le deuxième conduit 33 de déviation puis le premier conduit 19 de déviation. Avantageusement, l’installation peut comprendre une vanne 25 de contrôle de pression du biogaz 2 comprimé et prêt à être traité dans les unités 5a, 5b et 5c de séparation et dans l’appareil 9 de liquéfaction du CO2. Cette vanne 25 de contrôle de la pression est située sur la deuxième sortie 14 de rétentat. Cette vanne permet de réguler la pureté du biométhane produit. De préférence, le premier conduit 19 de déviation du premier perméat est raccordé au conduit 15 d’alimentation en amont du dispositif 7 de régulation de la pression du premier perméat. De préférence, le deuxième conduit 33 de déviation du premier perméat est raccordé au premier conduit 19 de déviation du premier perméat en amont du dispositif 7 de régulation de la pression du premier perméat. L’unité 5c de purification du premier perméat peut comprendre ou être une unité de type PSA et/ou une unité de type lavage, en particulier une unité de traitement par absorption au moyen d’une colonne de lavage, et/ou une unité de traitement par perméation membranaire comportant, par exemple, au moins une unité de séparation par membrane. Comme illustré à la FIG. 1 , l’unité 5c de purification du premier perméat peut être une troisième unité de séparation par membrane, dite troisième étage de séparation membranaire. La troisième unité de séparation par membrane comprend une troisième membrane plus perméable au dioxyde de carbone qu’au méthane, une entrée de premier perméat 16, une sortie de troisième perméat 26 et une sortie de troisième rétentat 28. La troisième unité de séparation par membrane est configurée pour recevoir au moins une partie du premier perméat 16 et fournir un troisième perméat 26 et un troisième rétentat 28. L’installation peut également comprendre un conduit 27 de recyclage du troisième rétentat configuré pour recycler le troisième rétentat 28 en l’amont du premier compresseur 3. Le troisième perméat 26 est l’évent. L’unité de séparation membranaire 5c permet de réduire le méthane perdu à l’évent et dans le cas où un appareil 9 de liquéfaction est utilisé et de traiter une augmentation temporaire du débit de biogaz. Le conduit 27 de recyclage du troisième rétentat peut comprendre une vanne 29 de contrôle. Cette vanne 29 permet d’ajuster la pression du perméat 16 du premier étage dans le cas où l’appareil 9 de liquéfaction n’est pas opéré. L’ajustement de la pression du perméat 16 permet de limiter la perte de méthane au troisième perméat 26, c’est-à-dire à l’évent. L’installation représenté à la FIG. 2 est un autre exemple de dispositif de production de biométhane gazeux 24 et de CO2 liquide 11 à partir de biogaz. Le mode de réalisation de la FIG. 2 se distingue de celui de la FIG. 1 essentiellement en ce que le conduit 17 de recyclage est configuré pour envoyer le gaz 13 en tête de la colonne de distillation de l’appareil 9 enrichi en méthane et appauvri en CO2 par rapport au premier perméat 16 en amont de la seconde unité 5b de séparation membranaire et en aval de la première unité 5a de séparation membranaire. Le flux de gaz 13 est ainsi mélangé avec le premier rétentat 18 et alimenté dans la deuxième unité 5b de séparation par membrane. L’installation représenté à la FIG. 3 est un autre exemple de dispositif de production de biométhane gazeux 24 et de CO2 liquide 11 à partir de biogaz. Le mode de réalisation de la FIG. 3 se distingue de celui de la FIG. 1 essentiellement en ce que le conduit 17 de recyclage est configuré pour envoyer le gaz 13 en tête de la colonne de distillation enrichi en méthane et appauvri en CO2 par rapport au premier perméat 16 en amont de l’unité 5c de purification du perméat du premier étage et en aval de la première unité 5a de séparation membranaire. C'est-à-dire que le conduit 17 de recyclage s’étend de la tête de la colonne de distillation au premier conduit 19 de déviation. La tête de la colonne de distillation est fluidiquement reliée au premier conduit 19 de déviation par le conduit 17 de recyclage. Le flux de gaz 13 est ainsi mélangé avec le premier perméat 16 qui est dirigé vers l'unité 5c de purification et alimenté dans l'unité 5c de purification. Ce cas de fonctionnement est utilisé pendant les phases transitoires comme le démarrage, afin que le débit de gaz 13 ne perturbe pas l’obtention de la qualité du biométhane requise. La présente invention peut également combiner les trois modes de réalisation décrites par les figures 1, 2 et 3 au sein d’une même installation. Le conduit 17 peut comprendre au moins une extrémité amont relié à l’appareil 9 et au moins une, deux ou trois extrémités aval. Le conduit (17) peut alors relier l’appareil 9 à au moins l’une ou deux ou les trois unités de purification 5a, 5b et 5c. La présente invention vise également un procédé de production de biométhane gazeux 24 et de CO2 liquide 11 à partir de biogaz qui peut être mis en œuvre par l’installation de production de biométhane gazeux 24 et de CO2 liquide 11 à partir de biogaz décrite précédemment. Installation (1) de production de biométhane gazeux (24) et de dioxyde de carbone liquide (11) à partir de biogaz (2) comprenant, disposé en série dans un circuit (100) de biogaz : un premier compresseur (3) configuré pour compresser le biogaz (2), une première unité (5a) de séparation par membrane comprenant une première membrane plus perméable au dioxyde de carbone qu’au méthane, une entrée (4) de biogaz, une première sortie (6) de perméat et une première sortie (8) de rétentat, ladite première unité (5a) de séparation par membrane étant configurée pour recevoir le biogaz (2) issu du premier compresseur (3) et pour fournir un premier perméat (16) et un premier rétentat (18), une seconde unité (5b) de séparation par membrane comprenant une seconde membrane plus perméable au dioxyde de carbone qu’au méthane, une première entrée (10) de rétentat, une seconde sortie (12) de perméat et une seconde sortie (14) de rétentat, ladite seconde unité (5b) de séparation par membrane étant configurée pour recevoir le premier rétentat (18) au niveau de sa première entrée (10) de rétentat et fournir un second perméat (22) au niveau de sa seconde sortie (12) de perméat et un second rétentat (24) au niveau de sa seconde sortie (14) de rétentat, et un conduit (23) de recyclage du second perméat, qui s’étend de la seconde sortie (12) de perméat au circuit (100) de biogaz en amont du premier compresseur (3), configuré pour recycler le second perméat (22) en amont du premier compresseur (3), ladite installation étant caractérisée en ce qu’elle comprend en outre : un appareil (9) de séparation et de liquéfaction du premier perméat comprenant au moins une colonne de distillation (90), un conduit (15) d’alimentation du premier perméat à l’appareil (9) de séparation et de liquéfaction du premier perméat, un dispositif (7) de régulation de la pression du premier perméat (16) disposé dans le conduit (15) d’alimentation, le dispositif (7) de régulation de la pression du premier perméat comprenant un second compresseur (30), par exemple un compresseur à vitesse variable, configuré pour maintenir une consigne de pression déterminée P2 au niveau de son aspiration et pour ainsi maintenir la composition du premier perméat (16) à moins de 20 % en moles des composants autres que le dioxyde de carbone, de préférence de 5 % à 11 % en moles de CH4, l’appareil (9) de séparation et de liquéfaction étant configuré pour recevoir le premier perméat (16) fourni par le dispositif (7) de régulation de la pression et pour produire du dioxyde de carbone liquide (11) épuré en méthane par distillation en cuve de la colonne de distillation (90) et un gaz (13) enrichi en méthane et appauvri en dioxyde de carbone par rapport au premier perméat (16) en tête de la colonne de distillation (90), et un conduit (17) de recyclage, qui s’étend de la tête de la colonne de distillation au circuit (100) de biogaz en aval du premier compresseur (3), configuré pour envoyer le gaz (13) enrichi en méthane et appauvri en dioxyde de carbone vers l’aval du premier compresseur (3). Installation selon la revendication 1, comprenant une vanne (25) de contrôle du débit reliée à la deuxième sortie (14) de rétentat. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu’elle comprend une unité de purification (5c) du premier perméat, l’unité de purification (5c) du premier perméat étant une troisième unité de séparation par membrane configurée pour recevoir au moins une partie du premier perméat (16) et fournir un troisième perméat (26) et un troisième rétentat (28), la troisième unité de séparation par membrane comprenant une troisième membrane plus perméable au dioxyde de carbone qu’au méthane, et en ce que l’installation comprend un conduit (27) de recyclage du troisième rétentat configuré pour recycler le troisième rétentat (28) en amont du premier compresseur (3). Installation selon la revendication 3, comprenant en outre : un premier conduit (19) de déviation du premier perméat (16) reliant le conduit (15) d'alimentation du premier perméat (16) à l’unité (5c) de purification du premier perméat de l’installation, un deuxième conduit (33) de déviation du premier perméat (16) reliant le conduit (15) au premier conduit (19) de déviation, et un ensemble de vanne(s) (21, 34) de déviation configuré pour permettre de diriger une partie du premier perméat (16) vers l’unité de purification du premier perméat (5c). Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le dispositif (7) de régulation de la pression du premier perméat comprend au moins un capteur de la pression du premier perméat (16), un variateur de vitesse du compresseur (30) et une boucle de régulation et contrôle (32) de la pression du premier perméat (16), le second compresseur (30) étant configuré pour maintenir la consigne de pression déterminée au niveau de son aspiration en fonction de la mesure du capteur de pression. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l’appareil (9) de séparation et de liquéfaction du premier perméat comprend un bouilleur de cuve (91), un condenseur (93), un pot séparateur (97) des phases liquide et gazeuse et un élément de mise en contact du gaz et du liquide appelé garnissage (92). Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le premier conduit (19) de déviation du premier perméat est raccordé au conduit (15) d’alimentation en amont du dispositif (7) de régulation de la pression du premier perméat. Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que le conduit (27) de recyclage du troisième rétentat comprend une vanne (29) de contrôle. Installation selon l’une quelconque des revendications de 1 à 8, caractérisée en ce que le conduit (17) de recyclage est configuré pour envoyer le gaz (13) enrichi en méthane et appauvri en dioxyde de carbone : en amont de la première unité de séparation membranaire (5a) ; et/ou en amont de la seconde unité de séparation membranaire (5b) et en aval de la première unité (5a) de séparation membranaire ; et/ou au conduit (19) de déviation, en amont de l’unité de purification (5c) du premier perméat et en aval de la première unité (5a) de séparation membranaire. Procédé de production de biométhane gazeux (24) et de dioxyde de carbone liquide (11) à partir de biogaz (2) comprenant les étapes suivantes : une étape de compression du biogaz (2) dans un premier compresseur (3) jusqu’à une première pression P1, une étape de séparation du biogaz à la première pression P1, dans une première unité de séparation par membrane (5a), pour produire un premier perméat (16) enrichi en dioxyde de carbone et appauvri en méthane par rapport au biogaz (2) et un premier rétentat (18) enrichi en méthane et appauvri en dioxyde de carbone par rapport au biogaz (2), une étape de séparation du premier rétentat (18), dans une deuxième unité de séparation par membrane (5b), pour produire un second perméat (22) enrichi en dioxyde de carbone et appauvri en méthane par rapport au premier rétentat (18) et un second rétentat (24) enrichi en méthane et appauvri en dioxyde de carbone par rapport au premier rétentat (18), une étape de recyclage du second perméat (22) vers l'amont du premier compresseur (3), et une étape de récupération du second rétentat (24) en tant que biométhane gazeux, le procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend en outre : une étape de régulation de la pression du premier perméat (16) à une valeur de consigne P2, une étape de séparation et de liquéfaction comprenant une distillation dans une colonne de distillation (90) du premier perméat (16) pour produire du dioxyde de carbone liquide (11) épuré en méthane et un gaz (13) enrichi en méthane et appauvri en dioxyde de carbone par rapport au premier perméat (16), une étape de recyclage du gaz (13) enrichi en méthane et appauvri en dioxyde de carbone en aval du premier compresseur (3), et une étape de récupération du dioxyde de carbone liquide (11). Procédé selon la revendication 10, comprenant une étape de prétraitement du biogaz (2) pour éliminer au moins une partie de l’eau et/ou de l’hydrogène sulfuré et/ou les composés organiques volatils avant l’étape de compression. Procédé selon la revendication 10 ou 11, comprenant une étape de post-traitement du premier perméat (16), pour éliminer au moins une partie de l’eau résiduelle et/ou des vapeurs d’huile et d'autres impuretés telles que l’hydrogène sulfuré et/ou les composés organiques volatils. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que la valeur de consigne P2 est comprise entre 0.5 barg et 3 barg. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que l’étape de régulation de la pression du premier perméat (16) comprend une compression du premier perméat dans un second compresseur (30) à une pression entre 6 barg et 25 barg. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, comprenant une étape de séparation d’une partie du premier perméat dans une troisième unité (5c) de séparation par membrane pour produire un troisième perméat (26) enrichi en dioxyde de carbone par rapport au premier perméat (16) et un troisième rétentat (28) enrichi en méthane par rapport au premier rétentat (16), et une étape de recyclage du troisième rétentat (28) vers l'amont du premier compresseur (3). Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 15, caractérisé en ce que le gaz (13) enrichi en méthane et appauvri en dioxyde de carbone par rapport au premier perméat (16) est recyclé : en amont de la première unité de séparation membranaire (5a) ; et/ou en amont de la seconde unité de séparation membranaire (5b) et en aval de la première unité (5a) de séparation membranaire ; et/ou en amont de l’unité de purification (5c) du premier perméat et en aval de la première unité (5a) de séparation membranaire.