FR2924437A1 - Procede de production d'energie a partir de biomasse ligno-cellulosique par pyrolyse puis gazeification sur sites distincts - Google Patents

Procede de production d'energie a partir de biomasse ligno-cellulosique par pyrolyse puis gazeification sur sites distincts Download PDF

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Abstract

Le procédé selon l'invention concerne la transformation de biomasse ligno-cellulosique en produit solide appelé « char » par pyrolyse aussi dénommée thermolyse. Les produits liquides et gazeux sont séparés de la fraction solide.Le char présente des avantages en termes de stockabilité et de transportabilité du fait de sa forme pulvérulente et de sa densité énergétique.La gazéification du char exempt de goudrons permet l'obtention de gaz de synthèse utilisable pour la production d'électricité et de chaleur ou de carburants liquides ou gazeux.L'ensemble des étapes du procédé sont réalisées de façon à minimiser les émissions de gaz à effet de serre.Le procédé selon l'invention est particulièrement adapté à la production d'électricité avec valorisation de la chaleur en des lieux où le combustible renouvelable n'est pas disponible en quantité suffisante.

Description

La présente invention concerne un procédé de production d'énergie à partir de biomasse ligno-cellulosique.
L'effet de serre est aujourd'hui une donnée à prendre en compte dans tous nos actes, et en particulier pour la production d'énergie. La biomasse ligno-cellulosique, qui est renouvelable, peut apporter une réponse tout au moins partielle à cette problématique. Cependant, la biomasse ligno-cellulosique n'est souvent pas disponible en quantité suffisante là où l'énergie est consommée. Son transport à partir de zones où elle est disponible contribuerait à augmenter les émissions de gaz à effet de serre. La gazéification de biomasse ligno-cellulosique est pénalisée par les goudrons présents dans le gaz de synthèse qui limite son utilisation à moins d'une filtration poussée.
Le procédé selon l'invention permet de remédier à ces freins au développement de la production d'énergie à partir de biomasse ligno-cellulosique.
Ce procédé permet la production d'électricité et de chaleur, par l'utilisation d'un moteur à combustion interne ou d'une turbine couplés à un alternateur. Il permet aussi par des procédés thermochimiques de produire du carburant ou du combustible sous forme liquide ou gazeuse.
La biomasse ligno-cellulosique utilisée dans ce procédé est le bois issu de l'exploitation sylvicole, les rémanents de cette exploitation et les bois de déconstruction. D'autres formes de biomasse ligno- cellulosique pourront être utilisées dans le procédé après étude de leur impact environnemental.
Ce procédé consiste à préparer un produit intermédiaire ci-après dénommé char par pyrolyse aussi appelée thermolyse de la biomasse ligno-cellulosique entrante. Cette pyrolyse est réalisée de façon allo-thermique, c'est-à-dire que la chaleur nécessaire à la réaction thermochimique de pyrolyse provient au moins pour moitié de la combustion de biogaz issu d'un site d'enfouissement de déchets. Ce biogaz est considéré comme un combustible renouvelable.
Ce char est réduit en poudre et présente, du fait de sa densité énergétique nettement supérieure à celle du bois et de sa forme pulvérulente, une stockabilité et une transportabilité nettement supérieures à celles du bois. Ce char est de plus exempt de goudrons qui sont séparés lors de la pyrolyse.
Après transport du char selon un mode choisi en fonction de son impact en termes d'émissions de gaz à effet de serre, il est gazéifié en un lieu où le gaz de synthèse ainsi obtenu sera valorisé sous forme d'énergie, et où la chaleur émise par cette installation sera elle aussi valorisée.
Ainsi, à proximité d'un site d'enfouissement de déchets rejetant du biogaz , on réalise la collecte de bois issu de l'exploitation sylvicole, rémanents de cette exploitation ou bois de déconstruction et l'on réalise, après déchiquetage et séchage des produits, la pyrolyse en flux continu du bois entrant avec apport de chaleur par combustion du biogaz.
La pyrolyse est conduite de façon à maximiser la production de char dont la valeur énergétique sera d'au moins 75 % de la valeur énergétique du bois entrant. Les sous-produits liquides et gazeux sont séparés et traités.
Après refroidissement, le char est réduit en poudre et stocké. Son transport est ensuite effectué selon un mode choisi en fonction des émissions de gaz à effet de serre. Sur le lieu de valorisation, le char est gazéifié par un procédé à lit entraîné de type cyclonique et il est transformé en gaz de synthèse à fort pouvoir calorifique et exempt de goudrons. La chaleur rejetée par cette installation sera valorisée. Le sous produit de gazéification, sous forme de cendres, sera retraité.
Le gaz de synthèse après refroidissement alimente une installation de production d'électricité et de chaleur. Il peut aussi être transformé en carburants ou combustibles liquides ou gazeux.
Le procédé selon l'invention est particulièrement adapté à la production d'électricité avec valorisation de la chaleur en des lieux où le combustible renouvelable n'est pas 15 disponible en quantité suffisante.

Claims (9)

REVENDICATIONS
1) Procédé de production d'énergie à partir de biomasse ligno-cellulosique caractérisé en ce que la pyrolyse aussi appelée thermolyse de la biomasse ligno-cellulosique entrante permet la production de matière solide dénommée char et que le char est ensuite gazéifié après transport dans une installation distincte, c'est-à-dire sans échange d'autre matière ou énergie que le char entre les deux installations.
2) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la pyrolyse est réalisée dans le but de produire du char dont le pouvoir calorifique est au moins égal à 75 % du pouvoir calorifique de la biomasse ligno-cellulosique entrante.
3) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce 10 que la pyrolyse est réalisé par un apport de chaleur provenant au moins pour moitié de la combustion de biogaz de site d'enfouissement de déchets.
4) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les goudrons issus de la pyrolyse sont séparés du char dont la gazéification produit ainsi un gaz de synthèse exempt de goudrons. 15
5) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le char produit par pyrolyse est ensuite réduit en poudre pour en faciliter la manutention, le stockage, le transport puis la gazéification.
6) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la biomasse ligno-cellulosique est constituée de bois issu de l'exploitation sylvicole, 20 des rémanents de cette exploitation et des bois de déconstruction.
7) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la gazéification de char est réalisée de façon optimale par un procédé de gazéification à lit entraîné cyclonique.
8) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce 25 que le gaz de synthèse obtenu par gazéification du char peut être utilisé pour la production d'électricité et de chaleur,de carburants ou de combustibles liquides ou gazeux.
9) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'ensemble des étapes constitutives de ce procédé sont réalisées de façon à minimiser 30 les émissions de gaz à effet de serre.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0921182A1 (fr) * 1997-12-05 1999-06-09 Gibros Pec B.V. Méthode pour le traitement de déchets ou de biomasse
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