Brevet FR3038911A1 (20170120)
REVENDICATIONS1. Dispositif (10,\n<CLM>\1\tde production de gaz naturel de synthèse, caractérisé en ce qu'il comporte - - un moyen (805,\n<CLM>\1\tde co-électrolyse à haute température d'un mélange de dioxyde de carbone et d'eau pour produire un syngas comportant du monoxyde de carbone, du dioxyde de carbone, de l'eau et du dihydrogène, un réacteur (105,\n<CLM>\1\tde méthanation comportant : - une entrée (110, 210), pour le syngas produit par le moyen de coélectrolyse, reliée à une conduite (115,\n<CLM>\1\td'alimentation de syngas et - une sortie (120,\n<CLM>\1\tpour gaz naturel de synthèse, un moyen (125,\n<CLM>\1\tde séparation d'eau comportant : - une entrée (130,\n<CLM>\1\tpour gaz naturel de synthèse et - une sortie (135,\n<CLM>\1\tpour gaz naturel de synthèse déshydraté, une dérivation (140,\n<CLM>\1\td'une partie du gaz naturel de synthèse déshydraté depuis la sortie du moyen de séparation d'eau vers la conduite d'alimentation de syngas pour qu'un mélange, du syngas et du gaz naturel de synthèse dérivés, soit fourni au réacteur.\n<CLM>\1\tDispositif (10) selon la revendication 1, qui comporte un moyen (145) de 20 séparation de dioxyde de carbone du gaz naturel de synthèse, ce moyen de séparation étant positionné en aval de la dérivation (140).\n<CLM>\1\tDispositif (20) selon l'une des revendications 1 ou 2, qui comporte un moyen (245) de séparation de dioxyde de carbone du gaz naturel de synthèse, ce moyen de 25 séparation étant positionné en amont de la dérivation (240).\n<CLM>\1\tDispositif (10,\n<CLM>\1\tselon l'une des revendications 1 à 3, qui comporte un moyen (825,\n<CLM>\1\tde compression, du dioxyde de carbone destiné à être mélangé à l'eau. 30\n<CLM>\1\tDispositif (10,\n<CLM>\1\tselon l'une des revendications 1 à 4, qui comporte, en amont de l'entrée du réacteur (105, 205), un moyen (160,\n<CLM>\1\tde refroidissement du mélange 3038911 24 à une température supérieure à la température de rosée du mélange pour éviter toute pré-condensation de l'eau du mélange et inférieure à la température opératoire du réacteur pour permettre le refroidissement du réacteur (105, 205). 5\n<CLM>\1\tDispositif (10,\n<CLM>\1\tselon la revendication 5, dans lequel le moyen (160,\n<CLM>\1\tde refroidissement du mélange refroidit ce mélange à une température comprise entre 150°C et 300°C.\n<CLM>\1\tDispositif (10,\n<CLM>\1\tselon la revendication 6, dans lequel le moyen (160,\n<CLM>\1\tde 10 refroidissement du mélange refroidit ce mélange à une température supérieure à 230°C et inférieure à la température de fonctionnement du réacteur (105, 205).\n<CLM>\1\tDispositif (10,\n<CLM>\1\tselon la revendication 7, qui comporte une conduite (170,\n<CLM>\1\tde déviation, d'une partie des produits chauds de réactions de méthanation, 15 comportant : une entrée (175,\n<CLM>\1\tpositionnée entre la sortie du réacteur (105,\n<CLM>\1\tet le moyen (125,\n<CLM>\1\tde séparation d'eau et une sortie (180,\n<CLM>\1\tpositionnée en amont de l'entrée du réacteur et en aval du moyen (160,\n<CLM>\1\tde refroidissement.\n<CLM>\1\tDispositif (10,\n<CLM>\1\tselon l'une des revendications 1 à 8, qui comporte : - un capteur (150,\n<CLM>\1\td'une température à l'intérieur ou en sortie du réacteur (105,\n<CLM>\1\tet un recirculateur (155, 255), de produits chauds de réactions de méthanation entrés dans la dérivation (140, 240), commandé en fonction d'une valeur de la température captée.\n<CLM>\1\tDispositif (10,\n<CLM>\1\tselon la revendication 9, qui comporte : - un moyen de mesure (185,\n<CLM>\1\tdu débit du syngas en aval du lieu du mélange et en amont du réacteur de méthanation (105,\n<CLM>\1\tet un recirculateur (190, 290), du gaz naturel entré dans la conduite (170,\n<CLM>\1\tde déviation, commandé en fonction du débit de syngas mesuré. 3038911 25\n<CLM>\1\tDispositif (10,\n<CLM>\1\tselon l'une des revendications 1 à 10, qui comporte : - un moyen (810,\n<CLM>\1\td'injection d'un gaz de balayage pour balayer une anode du moyen (805,\n<CLM>\1\tde co-électrolyse et un moyen (815,\n<CLM>\1\tde séparation d'eau de produits de la co-électrolyse, 5 un moyen (820,\n<CLM>\1\tde récupération de dioxygène ou d'air enrichi en dioxygène en sortie du moyen de séparation.\n<CLM>\1\tDispositif (10,\n<CLM>\1\tselon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel le moyen (125,\n<CLM>\1\tde séparation est configuré pour refroidir les gaz naturels de synthèse à 10 une température comprise entre -5°C et +60°C.\n<CLM>\1\tDispositif (10,\n<CLM>\1\tselon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel le moyen de séparation (125,\n<CLM>\1\td'eau est configuré pour refroidir les gaz naturels de synthèse à une température inférieure à la température de rosée aux conditions de 15 fonctionnement du réacteur.\n<CLM>\1\tProcédé (30) de production de gaz naturel de synthèse, caractérisé en ce qu'il comporte : une étape (340) de co-électrolyse à haute température d'un mélange de 20 dioxyde de carbone et d'eau pour produire un syngas comportant du monoxyde de carbone, du dioxyde de carbone, de l'eau et du dihydrogène, une étape (305) de réaction de méthanation comportant : - une étape d'entrée (310) dans un réacteur de méthanation, du syngas issu de l'étape de co-électrolyse, par une conduite d'alimentation de 25 syngas et - une étape (315) de sortie pour gaz naturel de synthèse, une étape (320) de séparation d'eau comportant : - une étape (325) d'entrée pour gaz naturel de synthèse et - une étape (330) de sortie pour gaz naturel de synthèse déshydraté et 30 une étape (335) de dérivation d'une partie du gaz naturel de synthèse déshydraté en sortie de l'étape de séparation d'eau vers la conduite d'alimentation de syngas pour qu'un mélange, du syngas et du gaz naturel de synthèse dérivés, soit fourni au réacteur. 3038911 26\n<CLM>\1\tProcédé (30) selon la revendication 14, qui comporte une étape (340) de séparation de dioxyde de carbone du gaz naturel de synthèse déshydraté en sortie de l'étape (320) de séparation. 5\n<CLM>\1\tProcédé (30) selon l'une des revendications 14 ou 15, qui comporte une étape de dérivation, d'une partie des produits chauds de réactions de méthanation vers l'amont de l'étape (305) de méthanation.