BE902904A - Procedes de fabrication de combustibles ou de reactifs h2-co-co2 pour l'industrie chimique - Google Patents

Abstract

Le procédé décrit comprend la récupération du CO2 des fumées (fours à chaux, four des cimenteries, centrales thermiques etc), la réaction du CO2 avec du coke ou toute autre matière carbonnée pour donner du CO et traitement catalytique de ce dernier avec des vapeurs d'eau en vue d'obtenir soit de l'hydrogène, soit un mélange de CO2, CO et H2.

Description

  BREVET D'INVENTION

  
Description déposée par PAUL G. GODRIE

  
pour:

  
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pour l'industrie chimique.

  
Les technioues que constitue la préparation de méthane à partir de carbone et d'hydrogène ou de produits plus élaborés par la réaction de Fischer-Tropsch ou toute production d'hydrogène en vue d'une fabrication chimique sont bien connues et couramment utilisées industriellement. Les matières premières sont soit du charbon, soit d'autres produits carbonés y compris les dérivés du pétrole.Les catalyseurs utilisés dans ces synthèses sont également bien connus.

  
Notre proposition réside dans le couplage de plusieurs réactions et la récupération de certains réactifs. Nous préconisons de fabriquer l'hydrogène à partir de carbone (du coke de préférence ou à défaut de tout produit carboné, y compris les huiles lourdes, les bitumes etc... avec les épurations indispensables à la bonne marche

  
 <EMI ID=2.1> 

  
mées (fours à chaux, fours de cimenteries, centrales thermiques,industries pétrolières, industries chimiques) et de la vapeur d'eau générée dans le procédé.

  
A partir de ces produits, nous obtenons un mélange d'anhydride

  
 <EMI ID=3.1> 

  
fonction des objectifs fixés:
-soit hydrogène pur pour l'industrie chimique ( fabrication d'ammoniac par exemple)
-soit un rapport molaire de 3 ou légèrement supérieur pour l'hydrogénation totale avec fabrication de méthane par exemple.
-soit un rapport molaire de 2 ou légèrement supérieur pour des synthèses selon le procédé Fischer-Tropsch ou de fabrication de méthanol ou d'autres alcools.  <EMI ID=4.1> 

  
mique ou de l'industrie pétrolière ou de centrales thermiques ou de n'importe quelle autre source industrielle. La récupération du

  
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de désorption avec recyclage du solvant. En plus de son rôle de

  
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produite lors de la méthanation. Cette première étape de récupé-

  
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potassium ou d'amines, avec absorption et désorption dans des tours bien dimensionnées. La vapeur surchauffée fournie à la désorption proviendra soit d'une chaudière de démarrage ou du procédé lui-même quand l'ensemble sera en service.

  
La deuxième opération sera la fabrication du monoxyde de carbone (CO) suivant la réaction:

  

 <EMI ID=8.1> 


  
Cette réaction aura lieu entre 600 et I350[deg.]C dans des éléments de

  
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pour brûler le carbone nécessaire à l'apport des thermies indispen-

  
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duire la décomposition du CO lors de la baisse de température du mélange dans l'échangeur suivant l'étape qui vient d'être décrite

  
et pour évacuer les calories dans les étapes suivantes. Toutes les précautions seront prises pour capter le CO s'échappant de l'installation prévue à sa fabrication.

  
La troisième opération sera la fabrication catalytique d'hydrogène selon la réaction:

  

 <EMI ID=11.1> 


  
Cette réaction aura lieu sous 600[deg.]C en présence d'un catalyseur comprenant un métal du groupe du fer (F.e) dans le tableau de Mendelejeff. La vapeur d'eau sera fournie sous uns pression inférieure à 120 bars et proviendra de l'échangeur de chaleur placé après cette étape

  
pour une partie et pour le reste de l'échangeur placé avant cette

  
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stoechiométrique pour éviter le dépôt de carbone.

  
A ce niveau on a donc une production d'hydrogène qui pourra servir à n'importe quel usage, Si on veut produire des combustibles

  
de synthèse, on procédera à l'hydrogénation du CO suivant des réactions du type suivant: 

  

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Une réaction particulière pourra être:

  

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Nous aurons à comprimer le mélange à une pression allant de 15 à 100 bars et à maintenir la température du mélange des réactifs sous 525[deg.]C avec l'utilisation des catalyseurs bien connus pour cette réaction. La nécessité d'utiliser des catalyseurs oblige à éviter la présence de soufre dans les réactifs.Si ceux-ci en contiennent, il y a lieu d'épurer les alimentations avant leur passage dans les réacteurs.

  
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miner par la méthode déjà citée. Par ailleurs, la limitation de

  
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ou H20 et par la multiplication des réacteurs de méthanation avec limitation de la réaction dans chacun d'eux.Le bilan dans le cadre de la synthèse du CH4 s'écrira:

  

 <EMI ID=17.1> 


  
Un tel procédé demande 2 carbones par molécule de méthane et est pratiquement nul au niveau thermique. Il y a lieu cependant de chauffer le mélange pour réaliser la première réaction.Les calories seront récupérées pour fournir de la vapeur d'eau sous pression utilisable, en partie par le procédé, en partie pour éventuellement faire de l'énergie électrique*

  
Si nous nous limitons à une production d'hydrogène, on réalisera les réactions suivantes:

Claims (1)

1. <EMI ID=18.1>

   Cette réaction est intéressante au niveau matière synthétisée et bilan énergétique.Nous arrêterons là les exemples, la liste n'étant pas limitative.

   En conclusion, nous formulons les revendications suivantes:

   Au départ de :

   -I- la récupération du C02 de fumées <EMI ID=19.1> produit carboné pour former du CO avec élimination du soufre éventuellement présent -3- la production d'hydrogène à partir de ce monoxyde et de vapeur d'eau <EMI ID=20.1>

   production d'hydrogène.

   II Couplage des réactions précédentes avec la réaction de synthèse

   du méthane pour produire ce dernier.

   III Couplage des réactions citées avec celles de synthèse de produits

   organiques tels que des hydrocarbures, du méthanol ou d'autres

   alcools.