Brevet FR3072966A1 (20190503)

REVENDICATIONS1) Système de production d'hydrocarbure de synthèse de formule CnH2n+2 avec n compris entre 1 et 15, a conversion élevée, supérieure à 90%, avec valorisation d'au moins un fluide et a vieillissement maitrise, à partir des réactions de Fischer-Tropsch et/ou de Sabatier, comprenant au moins une source (2) de dioxyde de carbone et/ou du monoxyde de carbone et au moins une source (3) de dihydrogène, lesdites sources étant capable de produire et d'injecter lesdits fluides dans une boucle réactionnelle de circulation (1) adaptée à la circulation et à la valorisation d'un fluide avec un débit régulé tenant compte de la nature du catalyseur, lesdits fluides circulant dans ladite boucle réactionnelle de circulation (1) étant constitué d'un mélange de dihydrogène, de monoxyde de carbone et/ou de dioxyde de carbone, d'hydrocarbure et d'autres gaz, ladite boucle réactionnelle de circulation (1) comprenant : - des moyens de circulation et valorisation de fluide (10), - des moyens de régulation de débit capable de réguler le débit de fluide dans la boucle (1), - au moins un réacteur-échangeur (4) adapté pour les réactions Sabatier et/ou Fischer- Tropsch, notamment pour la réaction d'hydrogénation catalytique du dioxyde de carbone et/ou du monoxyde de carbone en méthane de synthèse, en vapeur d'eau et autres gaz, ledit réacteur-échangeur comprenant au moins une entrée de fluide réactif et au moins une sortie de fluide, - au moins un condenseur (5), relié au réacteur-échangeur via les moyens de circulation (10), capable de séparer et d'évacuer la vapeur d'eau résultant des réactions Sabatier et/ou Fischer-Tropsch des autres gaz, ledit condenseur (5) comprenant au moins une entrée de fluide résultant du réacteur-échangeur (4) et deux sorties de fluide dont l'un comprenant au moins un moyen récupération de la vapeur d'eau produite (6) et l'autre destinée à la circulation du fluide non séparé dans boucle via les moyens de circulation (10), - au moins un séparateur (8), relié au condenseur (5) via les moyens de circulationrecirculation (10), capable de séparer et d'évacuer le méthane résultant du condenseur (5) des autres gaz, ledit séparateur (8) comprenant une entrée de fluide réactif et deux sorties de fluide réactif dont l'un comprenant au moins un moyen de récupération d'hydrocarbure, notamment du méthane, produit (7) et l'autre assurant la continuité de la boucle (1) par la circulation et la valorisation du fluide réactif non séparé, - au moins un compresseur (9), relié au séparateur (8) et au réacteur-échangeur (4) via les moyens de circulation et de valorisation (10), capable de valoriser et de faire circuler le fluide réactif non séparé de la boucle (1) avec un débit adapté de manière à assurer la continuité de la réaction d'hydrogénation catalytique et compenser les pertes de charges résultant des différents équipements de la boucle (1), ledit compresseur (9) comprenant une entrée et une sortie de fluide.\n<CLM>\1\tSystème de production selon la revendication 1 caractérisé en ce que la boucle réactionnelle de circulation (1) comprend en outre : - au moins un mélangeur capable de mélanger le fluide réactif circulant dans ladite boucle réactionnelle de circulation (1). - Au moins un échangeur de chaleur capable de refroidir, d'éviter la condensation et porter les gaz circulant dans la boucle (1) à une température opérationnelle prédéterminée,\n<CLM>\1\tSystème de production selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la boucle réactionnelle de circulation (1) comprend en outre : 14 - au moins un capteur de température capable de contrôler la gestion de la température dudit échangeurs et/ou du réacteur-échangeur (4). - Au moins un capteur de débit capable de contrôler, de réguler et gérer de manière autonome les débits de fluide réactif circulant dans la boucle (1) et le débit de fluide 5 venant des différentes sources et entrant dans la boucle (1) afin de respecter la stoechiométrie voulue en entrée du réacteur-échangeur (4).\n<CLM>\1\tSystème de production selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la source (2) de dioxyde de carbone et/ou du monoxyde de carbone est directement reliée en amont du condenseur (5) et la source (3) de dihydrogène est directement reliée en amont du 10 réacteur-échangeur (4).\n<CLM>\1\tSystème de production selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la source (2) de dioxyde de carbone et/ou du monoxyde de carbone et la source (3) de dihydrogène sont directement reliées en amont du réacteur-échangeur (4) ou en amont condenseur. 15\n<CLM>\1\tSystème de production selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que : - le fluide circulant dans le moyen de circulation et de valorisation (10) entre la sortie du réacteur-échangeur (4) et l'entrée du condenseur (5) est un mélange comprenant au moins un hydrocarbure, du dioxyde de carbone et/ou du monoxyde de carbone, du 20 dihydrogène et des vapeurs d'eau et, le fluide circulant dans le moyen de circulation et de valorisation (10) entre la sortie du condenseur (4) et l'entrée du séparateur (8) est un mélange comprenant au moins un hydrocarbure, du dioxyde de carbone et/ou du monoxyde de carbone et du dihydrogène, - le fluide circulant dans le moyen de circulation et de valorisation (10) entre la sortie du 25 compresseur (9) et l'entrée du réacteur-échangeur (4) est un mélange comprenant au moins un hydrocarbure, du dioxyde de carbone et/ou du monoxyde de carbone, du dihydrogène et éventuellement des vapeurs d'eau et autre gaz.\n<CLM>\1\tSystème de production selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les différents moyens constituant la boucle réactionnelle (1) sont adaptés, en terme de 30 contrainte mécanique, pour pouvoir fonctionner avec un débit de fluide ajustable en fonction du taux de conversion.\n<CLM>\1\tSystème de production selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la boucle réactionnelle (1) comprend au moins un moyen de mesure de débit couplé à un moyen de calcul, lesdits moyens étant capables de réguler le débit du fluide circulant dans ladite 35 boucle (1) de manière à maintenir la pureté d'hydrocarbure de synthèse en sortie à une teneur supérieure à 90%.\n<CLM>\1\tSystème de production selon la revendication 8 caractérisé en ce que la boucle réactionnelle (1) comprend au moins un moyen de mesure du taux de conversion catalytique couplé au moyen de calcul, lesdits moyens étant capables d'évaluer le vieillissement du catalyseur et de réguler le 40 débit du fluide circulant dans ladite boucle de manière à maintenir la pureté d'hydrocarbure de synthèse en sortie à une teneur supérieure à 90%.