Brevet FR3050123A1 (20171020)
REVENDICATIONS1. Dispositif (100) d'hydrogénation du CO2 pour produire du méthanol à partir d'un syngas comportant : - du dihydrogène, H2, sorti par exemple d'un dispositif d'électrolyse de l'eau, H2O, et - du dioxyde de carbone, CO2, caractérisé en ce qu'il comporte : - un réacteur (105) d'hydrogénation du CO2 pour produire du méthanol, dite « hydrogénation », comportant : - une entrée (110) pour le syngas et - une sortie (115) pour des produits de la réaction d'hydrogénation comportant au moins du méthanol, CH3OH ou Me0H, - une première conduite (120) de recirculation, d'au moins une partie des produits chauds de la réaction d'hydrogénation reliant la sortie du réacteur à l'entrée du réacteur, comportant un recirculateur (125), dit « premier recirculateur », de ladite partie des produits de réaction, - un moyen (130) de mesure du débit de syngas traversant l'entrée du réacteur positionné en amont d'une jonction entre la conduite de recirculation et l'entrée du réacteur et - un moyen (135) de commande du premier recirculateur configuré pour commander la recirculation d'une quantité de produits chauds de réaction d'hydrogénation déterminée en fonction du débit de syngas mesuré et d'une première valeur (140) consigne prédéterminée.\n<CLM>\1\tDispositif (100) selon la revendication 1, qui comporte un condenseur (145), des produits de réaction d'hydrogénation sortis du réacteur (105), positionné en aval d'une jonction entre la conduite (120) de recirculation et la sortie (115) du réacteur (105) d'hydrogénation, pour séparer au moins le méthanol et l'eau du syngas en excès suite à la réaction d'hydrogénation.\n<CLM>\1\tDispositif (100) selon la revendication 2, qui comporte : - une première canalisation (150) de recirculation, du syngas froid en excès en sortie du condenseur (145), reliant la sortie (155) du condenseur et l'entrée 3050123 33 (110) du réacteur (105) d'hydrogénation, en amont du point de mesure du débit de syngas par le moyen (130) de mesure, comportant un recirculateur (160), dit « deuxième recirculateur », dudit syngas, un moyen (165) de mesure du débit du méthanol condensé par le condenseur 5 (145) et un moyen (170) de commande du deuxième recirculateur configuré pour commander la recirculation d'une quantité de produits en excès de réaction d'hydrogénation déterminée en fonction du débit de méthanol condensé mesuré et d'une deuxième valeur (175) consigne prédéterminée. 10\n<CLM>\1\tDispositif (100) selon l'une des revendications 1 à 3, qui comporte un capteur (180) de température de réaction dans le, ou en sortie du, réacteur (105) d'hydrogénation, l'entrée (110) pour syngas du réacteur comportant un échangeur (185) de chaleur dont la température de sortie est déterminée en fonction de la 15 température de réaction captée.\n<CLM>\1\tDispositif (200) de cogénération de méthanol et de méthane de synthèse, caractérisé en ce qu'il comporte : un dispositif (100) d'hydrogénation du CO2 pour produire du méthanol selon 20 l'une des revendications 1 à 4, un réacteur (205) de méthanation comportant : - une entrée (210) pour une partie des produits d'hydrogénation comportant au moins du syngas en excès suite à la réaction d'hydrogénation et 25 - une sortie (215) pour des produits de réaction de méthanation comportant au moins du méthane de synthèse.\n<CLM>\1\tDispositif (200) selon la revendication 5, qui comporte : - une deuxième conduite (220) de recirculation, d'au moins une partie des 30 produits chauds de la réaction de méthanation reliant la sortie du réacteur de méthanation à l'entrée du réacteur de méthanation, comportant un recirculateur (225), dit « troisième recirculateur », de ladite partie des produits, 3050123 34 un moyen (230) de mesure du débit de syngas traversant l'entrée (210) du réacteur (205) de méthanation positionné en amont d'une jonction entre la deuxième conduite de recirculation et l'entrée du réacteur de méthanation et un moyen (235) de commande du troisième recirculateur configuré pour 5 commander la recirculation d'une quantité de produits de réaction de méthanation déterminée en fonction du débit de syngas mesuré et d'une troisième valeur (240) consigne prédéterminée.\n<CLM>\1\tDispositif (200) selon l'une des revendications 5 ou 6, qui comporte un séparateur 10 (245) d'eau contenue dans les produits de méthanation.\n<CLM>\1\tDispositif (200) selon la revendication 7, qui comporte : - une deuxième canalisation (250) de recirculation, du méthane de synthèse froid en sortie du séparateur, reliant la sortie du séparateur et l'entrée du 15 réacteur de méthanation, comportant un recirculateur (255), dit « quatrième recirculateur », dudit méthane de synthèse, un moyen (260) de mesure de la température de réaction de méthanation à l'intérieur, ou en sortie, du réacteur (205) de méthanation et un moyen (265) de commande du quatrième recirculateur configuré pour 20 commander la recirculation d'une quantité de méthane de synthèse déterminée en fonction de la température (260) mesurée.\n<CLM>\1\tDispositif (200) selon l'une des revendications 5 à 8, qui comporte : un moyen (270) de mesure d'une caractéristique de composition du méthane 25 de synthèse sorti du réacteur (205) de méthanation et un moyen (275) de régulation d'un débit de CO2 injecté dans l'entrée (110) pour syngas du réacteur (205) d'hydrogénation, ce moyen de régulation étant commandé en fonction de la caractéristique mesurée et d'une quatrième valeur (280) prédéterminée. 30\n<CLM>\1\tDispositif (200) selon l'une des revendications 5 à 9, qui comporte un détendeur (285) du syngas entre le dispositif (100) d'hydrogénation et l'entrée (210) du réacteur (205) de méthanation ou en aval du réacteur (205) de méthanation. 3050123\n<CLM>\1\tDispositif (200) selon la revendication 10, qui comporte, en amont du détendeur (285), un échangeur (290) de chaleur dont la température de sortie est déterminée en fonction d'une température du syngas mesurée, par un moyen (295) de mesure de température, en aval du détendeur. 5\n<CLM>\1\tProcédé (300) d'hydrogénation du CO2 pour produire du méthanol à partir d'un syngas comportant : - du dihydrogène, H2, sorti par exemple d'une étape d'électrolyse de l'eau, H2O, et 10 - du dioxyde de carbone, CO2, caractérisé en ce qu'il comporte : - une étape (305) de réaction d'hydrogénation du CO2 pour produire du méthanol, dite « hydrogénation », dans un réacteur d'hydrogénation, comportant : 15 - une étape (310) d'entrée pour le syngas et - une étape (315) de sortie pour des produits de la réaction d'hydrogénation comportant au moins du méthanol, CH3OH ou Me0H, - une étape (320) de mesure du débit de syngas traversant l'entrée du réacteur en amont d'une jonction entre une conduite de recirculation, reliant la sortie du 20 réacteur à l'entrée du réacteur, dans une conduite de canalisation comportant un recirculateur, dit « premier recirculateur », de ladite partie des produits, - une étape (325) de commande du premier recirculateur configuré pour commander la recirculation d'une quantité de produits de réaction d'hydrogénation déterminée en fonction du débit de syngas mesuré et d'une 25 première valeur consigne prédéterminée et - une première étape (330) de recirculation, d'au moins une partie des produits chauds de la réaction d'hydrogénation dans la conduite de recirculation.\n<CLM>\1\tProcédé (400) de cogénération de méthanol et de méthane de synthèse, 30 caractérisé en ce qu'il comporte : - un procédé (300) d'hydrogénation du CO2 pour produire du méthanol selon la revendication 12, - une étape (405) de réaction de méthanation, réalisée par un réacteur de méthanation, comportant : 3050123 36 - une étape (410) d'entrée pour une partie des produits d'hydrogénation comportant au moins du syngas en excès suite à la réaction d'hydrogénation et - une étape (415) de sortie pour des produits de réaction de méthanation 5 comportant au moins du méthane de synthèse.\n<CLM>\1\tProcédé (400) selon la revendication 13, qui comporte : - une étape (420) de mesure du débit de syngas traversant l'entrée du réacteur de méthanation positionné en amont d'une jonction entre une deuxième 10 conduite de recirculation reliant la sortie du réacteur de méthanation à l'entrée du réacteur de méthanation, comportant un recirculateur, dit « troisième recirculateur », une étape (425) de commande du troisième recirculateur configuré pour commander la recirculation d'une quantité de produits de réaction de 15 méthanation déterminée en fonction du débit de syngas mesuré et d'une troisième valeur consigne prédéterminée et - une deuxième étape (430) de recirculation, d'au moins une partie des produits chauds de la réaction de méthanation dans la deuxième conduite de recirculation.