- Domaine technique de l'invention : La présente invention concerne unTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a
système de production de produits carbohydrogénés à partir d'hydrogène et de dioxyde de carbone, destiné à résoudre simultanément les problèmes posés par la raréfaction des ressources énergétiques d'origine fossile et par le contrôle de la teneur de l'atmosphère en dioxyde de carbone. - État de la technique antérieure : La raréfaction des ressources fossiles, leur disparition certaine à terme, conduisent dès maintenant à envisager d'autres sources de chaleur ~o et d'énergie : On citera par exemple : La source d'origine nucléaire avec ses vecteurs intermédiaires tels que l'électricité ou l'hydrogène. Les sources renouvelables telles que : géothermique, éolienne, hydraulique, photovoltaïque, marémotrice. 15 Les sources issues de la biomasse, relais de l'énergie solaire : éthanol issu du sucre ou des céréales, diesters, gaz méthane etc... Parallèlement, le problème posé par la teneur en dioxyde de carbone atmosphérique, dont l'augmentation semble être responsable de risques climatiques et écologiques, n'est pas résolu. 20 - Exposé de l'invention : La présente invention se propose de remédier aux inconvénients décrits par ces problématiques. Elle consiste en l'obtention de produits carbohydrogénés, vocable sous lequel nous désignerons tous les produits contenant du carbone et 25 de l'hydrogène, ainsi éventuellement que d'autres éléments tels que oxygène, azote, soufre etc..., à partir d'hydrogène, obtenu notamment par électrolyse de l'eau, et de dioxyde de carbone, provenant de la décomposition thermique du carbonate de calcium en dioxyde de carbone et en oxyde de calcium. 30 Le dioxyde de carbone et l'hydrogène sont ensuite transformés en produits carbohydrogénés au moyen de procédés connus de l'homme de l'art. : Conversion de gaz de synthèse CO/H2 par la réaction équilibrée du gaz à l'eau : CO2+H2 CO+H2O Conversion en méthanol : CO2 + 3H2 -+ CH3OH + H2O et/ou CO + 2H2 -+ CH3OH Suivie d'une transformation en hydrocarbures par la réaction MTG (Mobil/Méthanol To Gasoline), io Ou encore, conversion du mélange CO/CO2/H2 par le biais des synthèses de type Fischer-Tropsch ou ARCO (couplage oxydant), en valorisant au passage l'oxygène sous-produit par l'électrolyse de l'eau, lorsque celui-ci n'est pas totalement utilisé ou commercialisé. Enfin, le mélange CO/CO2/H2 peut être directement utilisé pour la 15 fabrication de méthane utilisable comme gaz naturel de synthèse dans les réseaux existants. Lors de leur utilisation pour produire du travail ou de la chaleur, ces produits rejettent dans l'atmosphère du dioxyde de carbone. Ce dernier peut être utilement fixé sous forme de carbonate de calcium CaCO3 et de 20 Ca(HCO3)2 par mise en contact, immédiate ou différé, de l'oxyde de calcium précédemment sous-produit, avec l'atmosphère, soit naturellement par épandage, ou utilisation de type cimentière, soit dans un appareil contacteur spécifique. Dans tous les cas, pour accroître l'efficacité de la réaction 25 d'absorption, il sera nécessaire d'hydrater préalablement, naturellement et/ou artificiellement,l'oxyde de calcium en hydroxyde de calcium. Des conditions opératoires particulières sont nécessaires pour une bonne réalisation de l'opération, tant en complétion qu'en cinétique de réaction. On utilisera notamment la quantité d'eau nécessaire pour la 30 réaction : CaO + H2O Ca(OH)2 à laquelle on ajoutera un excédent d'eau assurant la coulabilité du mélange permettant son véhiculage, notamment par des pompes. [)ans le cas où la mise en contact serait réalisée dans un appareil contacteur , le pH du mélange sera maintenu à une valeur supérieure à 9, et avantageusement entre 9,5 et 11, par ajustage des débits respectifs des flux d'eau, d'oxyde de calcium et d'air. Le produit alors obtenu peut être réinjecté dans un appareil de décomposition thermique éventuellement en association avec du carbonate de calcium to naturel, afin de compenser d'éventuelles pertes. Cette deuxième matière 'première, naturelle et abondante, pourrait d'ailleurs être utilisée en attente de Ila carbonatation définitive par épandage, si cette technique est préférée. Notons enfin que le procédé permet d'obtenir le dioxyde de carbone sous forme non diluée, si le chauffage nécessaire pour la décomposition thermique 15 est assuré par passage dans un four électrique d'une fraction du dioxyde de carbone produit et en la réinjectant ensuite dans l'appareil de décomposition thermique. a system for the production of carbohydrogenated products from hydrogen and carbon dioxide, intended simultaneously to solve the problems posed by the depletion of fossil energy resources and by the control of the content of the atmosphere in carbon dioxide. - State of the prior art: The scarcity of fossil resources, their definite disappearance in the long term, lead now to consider other sources of heat and energy: For example: The source of nuclear origin with its intermediate vectors such as electricity or hydrogen. Renewable sources such as: geothermal, wind, hydraulic, photovoltaic, tidal. 15 Sources from biomass, relay of solar energy: ethanol from sugar or cereals, diesters, methane gas etc ... At the same time, the problem posed by the atmospheric carbon dioxide content, the increase seems to be responsible for climatic and ecological risks, is not solved. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention proposes to remedy the disadvantages described by these problems. It consists in obtaining carbohydrogenated products, under which we will designate all products containing carbon and hydrogen, as well as other elements such as oxygen, nitrogen, sulfur, etc., from hydrogen, obtained in particular by electrolysis of water, and carbon dioxide, resulting from the thermal decomposition of calcium carbonate to carbon dioxide and calcium oxide. Carbon dioxide and hydrogen are then converted into carbohydrogen products by methods known to those skilled in the art. : Conversion of synthesis gas CO / H2 by the balanced reaction of the gas with water: CO2 + H2 CO + H2O Conversion in methanol: CO2 + 3H2 - + CH3OH + H2O and / or CO + 2H2 - + CH3OH Followed by a transformation into hydrocarbons by the MTG reaction (Mobil / Methanol To Gasoline), or alternatively, conversion of the CO / CO2 / H2 mixture by means of Fischer-Tropsch or ARCO (oxidative coupling) type syntheses, by promoting the passage of oxygen produced by the electrolysis of water, when it is not fully used or marketed. Finally, the CO / CO2 / H2 mixture can be used directly for the production of methane that can be used as synthetic natural gas in existing networks. When used to produce work or heat, these products release carbon dioxide into the atmosphere. The latter can be usefully fixed in the form of calcium carbonate CaCO3 and Ca (HCO3) 2 by putting the previously by-produced calcium oxide into contact with the atmosphere, either immediately or later, either naturally by spreading. , or use of cement type, either in a specific contactor device. In any case, in order to increase the efficiency of the absorption reaction, it will be necessary to previously hydrate, naturally and / or artificially, calcium oxide with calcium hydroxide. Particular operating conditions are necessary for a good performance of the operation, both in completion and reaction kinetics. In particular, the amount of water required for the reaction will be used: CaO + H2O Ca (OH) 2 to which will be added an excess of water ensuring the flowability of the mixture allowing its conveyance, in particular by pumps. [) in the case where the contacting is carried out in a contactor apparatus, the pH of the mixture will be maintained at a value greater than 9, and advantageously between 9.5 and 11, by adjusting the respective flow rates of the water flows, of calcium oxide and air. The product then obtained can be reinjected into a thermal decomposition apparatus possibly in combination with calcium carbonate to natural, in order to compensate for any losses. This second raw material, natural and abundant, could also be used pending final carbonation by spreading, if this technique is preferred. Finally, it should be noted that the process makes it possible to obtain carbon dioxide in undiluted form, if the heating required for the thermal decomposition is ensured by passing through an electric furnace a fraction of the carbon dioxide produced and then re-injecting it into the thermal decomposition apparatus.
20 Selon un mode de réalisation adapté à la production de dioxyde de carbone destiné à être combiné à un flux d'hydrogène, en vue de produire des produits carbohydrogénés, l'invention comporte : According to an embodiment suitable for the production of carbon dioxide for combination with a hydrogen stream for the production of carbohydrogenated products, the invention comprises:
- Un appareil M, mélangeant de l'oxyde de calcium et de l'eau, 25 permettant d'obtenir une suspension, véhiculable par pompe, d'hydroxyde de calcium et d'eau. - Une tour d'absorption atmosphérique A, recevant en son sommet la suspension précédente, et alimentée à sa base par de l'air atmosphérique contenant du dioxyde de carbone. Le pH de la suspension 30 sera maintenu entre 9,5 et 11 par ajustement des flux alimentaires. - Un filtre S, recevant la suspension issue de A, constituée principalement d'eau et d'hydroxyde de calcium dissous et d'une phase solide, contenant le carbonate de calcium formé en A. La phase liquide séparée est recyclée en M. - Un four tournant F, à écoulement solide gravitaire, recevant le solide humide issu de S, séchant celui-ci, puis le calcinant en oxyde de calcium et en dioxyde de carbone. L'oxyde de calcium obtenu est recyclé au mélangeur M, tandis qu'une fraction du dioxyde de carbone produit est prélevée entre la zone de calcination et la zone io de séchage, réchauffée dans un four électrique et enfin réintroduite en F pour assurer le maintien d'une température de calcination, avantageusement comprise entre 900 et 1200 degrés Celsius. - Un condenseur C éliminant la majeure partie de l'eau du mélange riche en dioxyde de carbone issu du four F. Le dioxyde de carbone is obtenu étant ensuite utilisé conjointement avec de l'hydrogène dans une chaîne de fabrication de produits carbohydrogénés. 20 25 30 An apparatus M mixing calcium oxide and water to provide a pumpable suspension of calcium hydroxide and water. - An atmospheric absorption tower A, receiving at its top the previous suspension, and fed at its base by atmospheric air containing carbon dioxide. The pH of the suspension will be maintained between 9.5 and 11 by adjusting the feed flow. - A filter S, receiving the suspension from A, consisting mainly of water and dissolved calcium hydroxide and a solid phase, containing the calcium carbonate formed in A. The separated liquid phase is recycled to M. - A rotating furnace F, gravity flow, receiving the wet solid from S, drying it, then calcining calcium oxide and carbon dioxide. The calcium oxide obtained is recycled to the mixer M, while a fraction of the carbon dioxide produced is taken between the calcination zone and the drying zone, reheated in an electric furnace and finally reintroduced into F to ensure maintenance. a calcination temperature, advantageously between 900 and 1200 degrees Celsius. - A condenser C eliminating most of the water of the carbon dioxide rich mixture from the furnace F. The carbon dioxide is obtained then being used together with hydrogen in a carbohydrogen production line. 20 25 30