Brevet FR3050206A1 (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, ci-après « 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, un condenseur (145), des produits de réaction d'hydrogénation sortis du réacteur (105), pour séparer au moins le méthanol et l'eau du syngas en excès suite à la réaction d'hydrogénation, 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 (110) du réacteur (105) d'hydrogénation, comportant un recirculateur (160), dit « deuxième recirculateur », dudit syngas, un moyen (165) de mesure du débit de méthanol condensé par le condenseur 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.\n<CLM>\1\tDispositif (100) selon la revendication 1, qui comporte : - une première conduite (120) de recirculation, d'au moins une partie des produits chauds de la réaction d'hydrogénation reliant la sortie du réacteur, en aval d'une jonction entre la première canalisation de recirculation, à l'entrée du réacteur, en aval d'un point de mesure du débit de syngas, comportant un recirculateur (125), dit « premier recirculateur », de ladite partie des produits de réaction, 3050206 33 - 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 5 commander la recirculation d'une quantité de produits 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 l'une des revendications 1 ou 2, qui comporte un capteur 10 (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 température de réaction captée. 15\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 l'une des revendications 1 à 3, - un réacteur (205) de méthanation comportant : 20 - une entrée (210) pour une partie des produits d'hydrogénation comportant au moins du syngas en excès suite à la réaction d'hydrogénation et - une sortie (215) pour des produits de réaction de méthanation comportant au moins du méthane de synthèse. 25\n<CLM>\1\tDispositif (200) selon la revendication 4, qui comporte : - une deuxième conduite (220) de recirculation, d'au moins une partie des produits chauds de la réaction de méthanation reliant la sortie du réacteur de méthanation à l'entrée du réacteur de méthanation, comportant un 30 recirculateur (225), dit « troisième recirculateur », de ladite partie des produits, - 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 3050206 34 un moyen (235) de commande du troisième recirculateur configuré pour 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. 5\n<CLM>\1\tDispositif (200) selon l'une des revendications 4 ou 5, qui comporte un séparateur (245) d'eau contenue dans les produits de méthanation.\n<CLM>\1\tDispositif (200) selon la revendication 6, qui comporte : 10 - une deuxième canalisation (250) de recirculation, du méthane de synthèse froid en sortie du séparateur, reliant la sortie du séparateur et l'entrée du 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 15 l'intérieur, ou en sortie, du réacteur (205) de méthanation et un moyen (265) de commande du quatrième recirculateur configuré pour commander la recirculation d'une quantité de méthane de synthèse déterminée en fonction de la température mesurée. 20\n<CLM>\1\tDispositif (200) selon l'une des revendications 4 à 7, qui comporte : un moyen (270) de mesure d'une caractéristique de composition du méthane 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 25 commandé en fonction de la caractéristique mesurée et d'une quatrième valeur (280) prédéterminée.\n<CLM>\1\tDispositif (200) selon l'une des revendications 4 à 8, qui comporte un détendeur (285) du syngas entre le dispositif (100) d'hydrogénation et l'entrée (210) du réacteur 30 (205) de méthanation ou en aval du réacteur (205) de méthanation.\n<CLM>\1\tDispositif (200) selon la revendication 9, qui comporte, en amont du détendeur (285), un échangeur (290) de chaleur dont la température de sortie est déterminée 3050206 en fonction d'une température du syngas mesurée, par un moyen (295) de mesure de température, en aval du détendeur.\n<CLM>\1\tProcédé (300) d'hydrogénation du CO2 pour produire du méthanol à partir d'un 5 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 : i.o - une étape (305) de réaction d'hydrogénation du CO2 pour produire du méthanol, dite « hydrogénation » dans un réacteur d'hydrogénation, comportant : - une étape (310) d'entrée pour le syngas et - une étape (315) de sortie pour des produits de la réaction 15 d'hydrogénation comportant au moins du méthanol, CH3OH ou Me0H, - une étape (335) de condensation des produits d'hydrogénation du CO2 pour condenser du méthanol et de l'eau, - une étape (340) de mesure du débit du méthanol condensé au cours de l'étape de condensation, 20 - une étape (345) de commande d'un deuxième recirculateur, associé à une première canalisation de recirculation, pour commander la recirculation d'une quantité de produits froids en excès, non condensés, de réaction d'hydrogénation déterminée en fonction du débit de méthanol condensé mesuré et d'une deuxième valeur consigne prédéterminée et 25 - une étape (350) de recirculation d'une partie des produits froids d'hydrogénation dans la première canalisation, reliant la sortie de l'étape de condensation et l'entrée de l'étape de réaction d'hydrogénation.\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 11, - une étape (405) de réaction de méthanation, réalisée par un réacteur de méthanation, comportant : 3050206 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 12, 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.