Brevet FR3075832A1 (20190628)

REVENDICATIONS1. Procédé de fonctionnement en mode de démarrage ou en mode stand-by d'une unité, dite power-to-gas, comprenant un nombre N de réacteurs (1) à empilement de cellules d'électrolyse élémentaires de type à oxydes solides (SOEC) dont les cathodes sont en matériau(x) catalyseur(s) de réaction de méthanation, le procédé comprenant les étapes suivantes, lorsque l'on souhaite réaliser une montée en température des N réacteurs ou d'une fraction de ceux-ci, ou lorsque le niveau d'électricité disponible est insuffisant pour mettre en oeuvre une électrolyse EHT ou une co-électrolyse de H20 et CO2 au sein de la totalité des N réacteurs: a/ on alimente électriquement et si besoin thermiquement un nombre P de réacteurs et, on alimente et on distribue aux cathodes des P réacteurs soit de la vapeur d'eau H20, soit un mélange de vapeur d'eau et de dioxyde de carbone CO2, de sorte à réaliser à chaque cathode des P réacteurs soit une électrolyse à hautes températures de la vapeur d'eau H20, soit une co-électrolyse à hautes températures de vapeur d'eau et de dioxyde de carbone, b/ on récupère au moins une partie des gaz issus de l'électrolyse (hydrogène H2, vapeur d'eau H20) ou de la co-électrolyse (H2, vapeur d'eau, monoxyde de carbone CO, dioxyde de carbone CO2, méthane CH4) avec laquelle on alimente et on distribue à chaque cathode d'un nombre X de réacteurs non alimentés électriquement, le nombre X étant inférieur ou égal à N-P, de sorte à réaliser à chaque cathode des X réacteurs une méthanation par catalyse hétérogène.\n<CLM>\1\tProcédé de fonctionnement selon la revendication 1, le dioxyde de carbone étant émis par une source de production.\n<CLM>\1\tProcédé de fonctionnement selon la revendication 1 ou 2, selon lequel, en mode stand-by, les besoins de chaleur des utilités chaudes de l'unité sont apportés par la chaleur fatale d'une source de production.\n<CLM>\1\tProcédé de fonctionnement selon l'une des revendications précédentes, comprenant une étape c/ selon lequel les gaz produits par méthanation au cours de l'étape b/ sont introduits dans les réacteurs dédiés de méthanation de l'unité Power-to-Gas.\n<CLM>\1\tProcédé de fonctionnement selon l'une des revendications précédentes, l'étape a/ étant réalisée à des températures comprises entre 800°C et 1000°C. 21\n<CLM>\1\tProcédé de fonctionnement selon l'une des revendications précédentes, l'étape b/ étant réalisée à des températures comprises entre 600°C et 800°C.\n<CLM>\1\tProcédé de fonctionnement selon l'une des revendications précédentes, les étapes a/ et b/ étant réalisées à des pressions comprises entre 0 et 100 bars, de préférence 5 comprise entre 4 et 80 bars.\n<CLM>\1\tProcédé de fonctionnement selon l'une des revendications précédentes, les N réacteurs étant tous des réacteurs à empilement de cellules d'électrolyse élémentaires de type SOEC formées chacune d'une cathode, d'une anode et d'un électrolyte intercalé entre la cathode et l'anode, et une pluralité d'interconnecteurs électrique et fluidique agencés 10 chacun entre deux cellules élémentaires adjacentes avec une de ses faces en contact électrique avec l'anode d'une des deux cellules élémentaires et l'autre de ses faces en contact électrique avec la cathode de l'autre des deux cellules élémentaires.\n<CLM>\1\tProcédé de fonctionnement selon la revendication 8, selon lequel on réalise l'étape a/ en alimentant et en distribuant à chaque cathode des P réacteurs soit de la vapeur 15 d'eau H20, soit un mélange de vapeur d'eau et de dioxyde de carbone CO2, ou en alimentant et en distribuant de la vapeur d'eau à chaque cathode d'une des deux cellules élémentaires adjacentes des P réacteurs et on alimente et on distribue du dioxyde de carbone à la cathode de l'autre des deux cellules élémentaires des P réacteurs, de sorte à réaliser à chaque cathode des P réacteurs soit une électrolyse à hautes températures de la 20 vapeur d'eau H20, soit une co-électrolyse à hautes températures de vapeur d'eau et de dioxyde de carbone,\n<CLM>\1\tProcédé de production de méthane CH4 à partir d'une source d'énergie dite intermittente, mettant en oeuvre le procédé de fonctionnement en stand-by d'une unité Power-to-Gas selon l'une des revendications 1 à 9, l'étape b/ étant mise en oeuvre lorsque 25 ladite source intermittente n'est plus apte à produire le niveau d'électricité suffisant pour tous les N réacteurs.