FR3126993A1 - Ethanol production by chemical loop combustion, reverse water gas conversion, and fermentation. - Google Patents
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Abstract
Dispositif et procédé de conversion d’une charge comprenant des composés hydrocarbonés riches en oxygène, dans lesquels : une unité de combustion en boucle chimique (10) traite une charge hydrocarbonée (1) présentant une teneur en oxygène élémentaire au moins supérieure à 1% poids, et produit un effluent de combustion en boucle chimique (2) comprenant au moins du CO2 et du H2O ; une section réactionnelle de conversion du gaz à l'eau inversée RWGS (20) traite l’effluent de combustion en boucle chimique (2) et produit un gaz de RWGS (4) enrichi en CO et en eau ; et une section réactionnelle de fermentation (30) traite le gaz de RWGS (4) et produit un effluent de fermentation (6) enrichi en éthanol. Figure 1 à publierApparatus and method for converting a feedstock comprising oxygen-rich hydrocarbon compounds, wherein: a chemical loop combustion unit (10) processes a hydrocarbon feedstock (1) having an elemental oxygen content at least greater than 1 wt% , and produces a chemical looping combustion effluent (2) comprising at least CO2 and H2O; an RWGS inverted water gas conversion reaction section (20) treats the chemical loop combustion effluent (2) and produces an RWGS gas (4) enriched in CO and water; and a fermentation reaction section (30) treats the RWGS gas (4) and produces a fermentation effluent (6) enriched in ethanol. Figure 1 to be published
Description
L’invention porte sur la production d'éthanol. Plus particulièrement, l’objet de l’invention est de pouvoir produire de l'éthanol par un procédé de combustion en boucle chimique (ou « CLC » ou « chemical looping combustion » selon la terminologie anglo-saxonne) de composés hydrocarbonés riches en oxygène tels que de la biomasse.The invention relates to the production of ethanol. More particularly, the object of the invention is to be able to produce ethanol by a process of chemical looping combustion (or "CLC" or "chemical looping combustion" according to the English terminology) of hydrocarbon compounds rich in oxygen such as biomass.
Les procédés de combustion en boucle chimique de composés hydrocarbonés riches en oxygène produisent un mélange de CO2 et d’eau et optionnellement de CO ainsi que de l’énergie qui peut être utilisée pour par exemple produire de l’électricité. Ce mélange de CO2 et d’eau et optionnellement de CO ne contient pas d’azote car l’oxygène est apporté pour la combustion en boucle chimique par un matériau à base d’oxyde métallique, ledit matériau une fois réduit est re-oxydé dans un équipement séparé.Chemical loop combustion processes of oxygen-rich hydrocarbon compounds produce a mixture of CO2 and water and optionally CO as well as energy that can be used to produce electricity, for example. This mixture of CO2 and water and optionally CO does not contain nitrogen because the oxygen is supplied for the combustion in a chemical loop by a material based on metal oxide, said material once reduced is re-oxidized in separate equipment.
L'enjeu est alors de valoriser ce carbone, et en particulier ce carbone bio-sourcé sous forme CO2 et CO en composés à haute valeur ajoutée ce qui est l’objet de la présente invention.The challenge is then to valorize this carbon, and in particular this bio-sourced carbon in the form of CO2 and CO into compounds with high added value, which is the subject of the present invention.
Le procédé de combustion en boucle chimique repose sur la circulation de matériaux porteurs d'oxygène entre deux réacteurs. L’oxygène nécessaire à l’oxydation du combustible est fourni par le porteur d’oxygène dans le réacteur dit « Fuel », puis le porteur d’oxygène réduit est réoxydé par l’air dans le réacteur dit « Air ». Un flux de CO2 et de vapeur, facilement séparables, est ainsi obtenu en sortie du réacteur Fuel. La mise en œuvre la plus étudiée de cette voie de combustion est celle du lit fluidisé circulant.The chemical loop combustion process is based on the circulation of oxygen-carrying materials between two reactors. The oxygen necessary for the oxidation of the fuel is supplied by the oxygen carrier in the so-called "Fuel" reactor, then the reduced oxygen carrier is reoxidized by the air in the so-called "Air" reactor. A stream of CO2 and steam, easily separable, is thus obtained at the outlet of the Fuel reactor. The most studied implementation of this combustion pathway is that of the circulating fluidized bed.
De nombreux matériaux synthétiques, différents minerais naturels ou encore les déchets de certaines industries ont été utilisés par le passé avec un certain succès comme matériaux porteurs d’oxygène, à la fois du point de vue de leur capacité de transfert d’oxygène et de leur réactivité. Il a été démontré que l'utilisation de minerais naturels bon marché, telle l'ilménite, pour la combustion de charges solides type charbon est réalisable. Néanmoins, la faible capacité de transfert d’oxygène et les cinétiques réactionnelles entraînent des tailles d'installation importantes, et les risques liés à l'agglomération ou à l'attrition sont élevés. Les matériaux synthétiques plus performants sont généralement constitués d'une phase active (un oxyde métallique qui réagit avec le combustible, choisi typiquement parmi les oxydes de Mn, Fe, Co, Ni ou Cu), et d'une phase liante (oxyde stable dans les conditions du procédé, par exemple Al2O3 ou SiO2) qui permet d'augmenter la résistance mécanique des particules.Many synthetic materials, various natural ores or waste from certain industries have been used in the past with some success as oxygen-carrying materials, both from the point of view of their oxygen transfer capacity and their reactivity. It has been demonstrated that the use of inexpensive natural minerals, such as ilmenite, for the combustion of coal-type solid feedstocks is feasible. Nevertheless, the low oxygen transfer capacity and reaction kinetics lead to large plant sizes, and the risks associated with agglomeration or attrition are high. The more efficient synthetic materials generally consist of an active phase (a metal oxide which reacts with the fuel, typically chosen from among the oxides of Mn, Fe, Co, Ni or Cu), and a binding phase (an oxide stable in the process conditions, for example Al2O3 or SiO2) which makes it possible to increase the mechanical strength of the particles.
Le matériau porteur d’oxygène est un comburant intéressant puisqu’il est réutilisé pour faire de nombreux cycles de combustion d’une part et il fournit de l’oxygène pur qui facilite in fine la capture du CO2 d’autre part. Comparée à une combustion classique à l’air, la technologie de combustion en boucle chimique permet d’éviter de diluer le CO2 produit dans des fumées riches en composés azotés ; et comparé à une oxycombustion, la boucle chimique permet de s’affranchir d’un procédé d’obtention d’oxygène gazeux pur, généralement très coûteux d’un point de vue financier et énergétique.The oxygen-carrying material is an interesting oxidizer since it is reused to carry out numerous combustion cycles on the one hand and it provides pure oxygen which ultimately facilitates the capture of CO2 on the other hand. Compared to conventional combustion in air, the chemical loop combustion technology makes it possible to avoid diluting the CO2 produced in fumes rich in nitrogen compounds; and compared to oxycombustion, the chemical loop makes it possible to dispense with a process for obtaining pure gaseous oxygen, which is generally very costly from a financial and energy point of view.
Ainsi, lorsque la combustion est complète, les fumées en sortie de réacteur fuel sont sensiblement composées de CO2 et de vapeur d’eau, séparés par simple condensation. Dans le cas où la combustion ne serait pas complète, des gaz imbrûlés, tels que CO, H2, CH4 peuvent être également présents dans les fumées en sortie du réacteur fuel. Une étape de polishing à l’oxygène hautement concentré peut alors être envisagée de façon à assurer une combustion complète des gaz imbrûlés, de sorte que les fumées ne contiennent plus de CO, H2 ou CH4.Thus, when combustion is complete, the fumes leaving the fuel reactor are substantially composed of CO2 and water vapour, separated by simple condensation. If combustion is not complete, unburnt gases such as CO, H2, CH4 may also be present in the flue gases leaving the fuel reactor. A polishing step with highly concentrated oxygen can then be considered in order to ensure complete combustion of the unburned gases, so that the fumes no longer contain CO, H2 or CH4.
La technologie de combustion en boucle chimique peut être utilisée avec des combustibles gazeux, liquides ou solides comme les charbons ou la biomasse (Voir par exemple : Progress in Energy and Combustion Science, Vol 65 (2018), pages 6-66).Chemical looping combustion technology can be used with gaseous, liquid or solid fuels such as coals or biomass (See for example: Progress in Energy and Combustion Science, Vol 65 (2018), pages 6-66).
Dans le contexte précédemment décrit, un premier objet de la présente description est de surmonter les problèmes de l’art antérieur et de valoriser le carbone, et en particulier le carbone bio-sourcé sous forme CO2 en composés à haute valeur ajoutée, et en particulier en éthanol.In the context described above, a first object of the present description is to overcome the problems of the prior art and to valorize carbon, and in particular bio-sourced carbon in CO2 form, into compounds with high added value, and in particular in ethanol.
Spécifiquement, la présente invention concerne un dispositif et un procédé de production d’éthanol permettant de valoriser par combustion en boucle chimique des composés hydrocarbonés riches en oxygène (e.g. présentant une teneur en oxygène élémentaire au moins supérieure à 1% poids, préférentiellement au moins 3% poids, très préférentiellement au moins 5% poids) tels que de la biomasse, par conversion (par exemple de la totalité) du CO2. En particulier, l’invention repose sur la disposition d’une ou plusieurs unités permettant de convertir en éthanol le CO2 produit de la combustion en boucle chimique.Specifically, the present invention relates to a device and a process for the production of ethanol making it possible to valorize by chemical loop combustion hydrocarbon compounds rich in oxygen (e.g. having an elemental oxygen content at least greater than 1% by weight, preferably at least 3 % by weight, very preferably at least 5% by weight) such as biomass, by conversion (for example of all) of the CO2. In particular, the invention is based on the arrangement of one or more units making it possible to convert the CO2 produced from the combustion in a chemical loop into ethanol.
Spécifiquement, l’objet de la présente invention peut se résumer à ajouter une unité de conversion du gaz à l'eau inversée (ou RWGS ou « Reverse Water Gas Shift » selon la terminologie anglo-saxonne) pour convertir au moins partiellement le CO2 en CO et obtenir ainsi un gaz enrichi en CO, suivi d'une unité de fermentation du CO en éthanol. Avantageusement, le CO2 présent à la sortie de l'unité de fermentation peut être recyclé à l'entrée de l'unité de Reverse Water Gas Shift, permettant ainsi la conversion totale du CO2.Specifically, the object of the present invention can be summarized as adding a reverse water gas conversion unit (or RWGS or "Reverse Water Gas Shift" according to the English terminology) to at least partially convert the CO2 into CO and thus obtain a CO-enriched gas, followed by a CO to ethanol fermentation unit. Advantageously, the CO2 present at the outlet of the fermentation unit can be recycled at the inlet of the Reverse Water Gas Shift unit, thus allowing total conversion of CO2.
Selon un premier aspect, les objets précités, ainsi que d’autres avantages, sont obtenus par un dispositif de conversion d’une charge comprenant des composés hydrocarbonés riches en oxygène, comprenant :
- une unité de combustion en boucle chimique adaptée pour traiter une charge hydrocarbonée présentant une teneur en oxygène élémentaire au moins supérieure à 1% poids, et produire un effluent de combustion en boucle chimique comprenant au moins du CO2 et du H2O et optionnellement du CO ;
- une section réactionnelle de conversion du gaz à l'eau inversée RWGS adaptée pour traiter l’effluent de combustion en boucle chimique et produire un gaz de RWGS enrichi en CO et en eau ; et
- une section réactionnelle de fermentation adaptée pour traiter le gaz de RWGS, et produire un effluent de fermentation enrichi en éthanol.According to a first aspect, the aforementioned objects, as well as other advantages, are obtained by a device for converting a feed comprising oxygen-rich hydrocarbon compounds, comprising:
- a chemical loop combustion unit suitable for treating a hydrocarbon charge having an elemental oxygen content at least greater than 1% by weight, and producing a chemical loop combustion effluent comprising at least CO2 and H2O and optionally CO;
- an RWGS inverted water gas conversion reaction section suitable for treating the combustion effluent in a chemical loop and producing an RWGS gas enriched in CO and water; And
- a fermentation reaction section suitable for treating the RWGS gas, and producing a fermentation effluent enriched in ethanol.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la section réactionnelle de fermentation est directement connectée à la section réactionnelle de conversion du gaz à l'eau inversée RWGS. Un des avantages de l’invention est notamment de pouvoir envoyer, sans étape de séparation, l’effluent issu de la RWGS (par exemple en totalité) contenant un mélange comprenant du CO, CO2, H2O et H2 directement dans la section réactionnelle de fermentation pour produire de l’éthanol.According to one or more embodiments, the fermentation reaction section is directly connected to the inverted water gas conversion reaction section RWGS. One of the advantages of the invention is in particular to be able to send, without a separation step, the effluent from the RWGS (for example in full) containing a mixture comprising CO, CO2, H2O and H2 directly into the fermentation reaction section to produce ethanol.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, au moins une partie de sous produits formés dans la section réactionnelle de fermentation est recyclée dans l’unité de combustion en boucle chimique. Un autre avantage de l’invention est de pouvoir recycler à l’entrée de l’unité de combustion en boucle chimique tous les sous produits non désirés formés dans la section réactionnelle de fermentation, ce qui présent l’avantage de ne produire que de l’éthanol.According to one or more embodiments, at least a portion of by-products formed in the fermentation reaction section are recycled to the chemical loop combustion unit. Another advantage of the invention is to be able to recycle at the inlet of the chemical loop combustion unit all the unwanted by-products formed in the fermentation reaction section, which has the advantage of producing only ethanol.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le dispositif comprend une unité de déshydratation adaptée pour déshydrater l’éthanol en éthylène. Un autre avantage de l’invention est que l'éthanol ainsi produit peut être valorisé sous différentes formes, telles que par exemple sous forme d'éthylène (e.g. après déshydratation de l'éthanol).According to one or more embodiments, the device comprises a dehydration unit suitable for dehydrating ethanol into ethylene. Another advantage of the invention is that the ethanol thus produced can be upgraded in different forms, such as for example in the form of ethylene (e.g. after dehydration of the ethanol).
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le dispositif comprend une unité d’oligomérisation adaptée pour oligomériser l’éthylène. Avantageusement, l'éthylène peut être oligomérisé en oléfines plus longues (butènes, hexènes, octènes). On peut ainsi obtenir les monomères utiles à l'obtention de polymères biosourcés.According to one or more embodiments, the device comprises an oligomerization unit suitable for oligomerizing ethylene. Advantageously, ethylene can be oligomerized into longer olefins (butenes, hexenes, octenes). It is thus possible to obtain the monomers useful for obtaining biobased polymers.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la section réactionnelle de fermentation est adaptée pour recycler du CO2 présent en sortie de fermentation à l'entrée de la section réactionnelle de conversion du gaz à l'eau inversée RWGS.According to one or more embodiments, the fermentation reaction section is adapted to recycle CO2 present at the fermentation outlet at the inlet of the inverted water gas conversion reaction section RWGS.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le dispositif comprend en outre une ligne d’appoint pour fournir un apport en H2 dans l’effluent de combustion en boucle chimique.According to one or more embodiments, the device further comprises a make-up line to provide an H2 supply in the combustion effluent in a chemical loop.
Selon un deuxième aspect, les objets précités, ainsi que d’autres avantages, sont obtenus par un procédé de conversion d’une charge comprenant des composés hydrocarbonés riches en oxygène, comprenant les étapes suivantes :
- traiter une charge hydrocarbonée présentant une teneur en oxygène élémentaire au moins supérieure à 1% poids dans une unité de combustion en boucle chimique pour produire un effluent de combustion en boucle chimique comprenant au moins du CO2 et du H2O et optionnellement du CO ;
- traiter l’effluent de combustion en boucle chimique dans une section réactionnelle de conversion du gaz à l'eau inversée RWGS pour produire un gaz de RWGS enrichi en CO et en eau ; et
- traiter le gaz de RWGS dans une section réactionnelle de fermentation pour produire un effluent de fermentation enrichi en éthanol.According to a second aspect, the aforementioned objects, as well as other advantages, are obtained by a process for converting a feed comprising oxygen-rich hydrocarbon compounds, comprising the following steps:
- treating a hydrocarbon charge having an elemental oxygen content at least greater than 1% by weight in a chemical loop combustion unit to produce a chemical loop combustion effluent comprising at least CO2 and H2O and optionally CO;
- treating the combustion effluent in a chemical loop in an RWGS inverted water gas conversion reaction section to produce an RWGS gas enriched in CO and water; And
- treating the RWGS gas in a fermentation reaction section to produce a fermentation effluent enriched in ethanol.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le procédé comprend d’envoyer le gaz de RWGS directement dans la section réactionnelle de fermentation.According to one or more embodiments, the method includes passing the RWGS gas directly to the fermentation reaction section.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le procédé comprend de recycler à l’entrée de l’unité de combustion en boucle chimique au moins une partie de sous produits formés dans la section réactionnelle de fermentation.According to one or more embodiments, the method comprises recycling at the inlet of the chemical loop combustion unit at least part of the by-products formed in the fermentation reaction section.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le procédé comprend une étape de déshydratation de l'éthanol sous forme d'éthylène.According to one or more embodiments, the method comprises a step of dehydrating the ethanol in the form of ethylene.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le procédé comprend une étape d’oligoméristion de l'éthylène.According to one or more embodiments, the method comprises an ethylene oligomerization step.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le procédé comprend de recycler du CO2 présent en sortie dans la section réactionnelle de fermentation à l'entrée de la section réactionnelle de conversion du gaz à l'eau inversée RWGS.According to one or more embodiments, the method comprises recycling CO2 present at the outlet in the fermentation reaction section at the inlet of the inverted water gas conversion reaction section RWGS.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le procédé comprend de fournir un apport en H2 dans l’effluent de combustion en boucle chimique au moyen d’une ligne d’appoint.According to one or more embodiments, the method comprises providing an H2 supply in the combustion effluent in a chemical loop by means of a make-up line.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, l’unité de combustion en boucle chimique comprend au moins un réacteur utilisé dans au moins une des conditions opératoires suivantes :
- un réacteur opérant en lit fluidisé ;
- température comprise entre 500 et 1000°C, de préférence entre 800 et 1000°C ;
- pression comprise entre 0,1 et 1 MPa, de préférence entre 0,1 et 0,5 MPa.According to one or more embodiments, the chemical loop combustion unit comprises at least one reactor used in at least one of the following operating conditions:
- a reactor operating in a fluidized bed;
- temperature between 500 and 1000°C, preferably between 800 and 1000°C;
- pressure between 0.1 and 1 MPa, preferably between 0.1 and 0.5 MPa.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la section réactionnelle de conversion du gaz à l'eau inversée RWGS comprend au moins un réacteur utilisé dans au moins une des conditions opératoires suivantes :
- température comprise entre 400°C et 1000°C, préférentiellement comprise entre 500°C et 1000°C, et plus préférentiellement encore comprise entre 650°C et 900°C ;
- pression comprise entre 0,1 MPa et 10 MPa, préférentiellement comprise entre 0,1 MPa et 5 MPa, et plus préférentiellement comprise entre 0,1 MPa et 2,5 MPa ;
- vitesse spatiale du gaz à l'entrée du réacteur comprise entre 5000 mL/gcata/h et 20000 mL/gcata/h ;
- catalyseur comprenant au moins un élément choisi parmi le groupe consistant en Ni, Cu, Fe, Co Pt, Pd, Ru, Ag et Au.According to one or more embodiments, the inverted water gas conversion reaction section RWGS comprises at least one reactor used under at least one of the following operating conditions:
- temperature between 400°C and 1000°C, preferably between 500°C and 1000°C, and even more preferably between 650°C and 900°C;
- pressure between 0.1 MPa and 10 MPa, preferably between 0.1 MPa and 5 MPa, and more preferably between 0.1 MPa and 2.5 MPa;
- gas space velocity at the reactor inlet of between 5,000 mL/g cat /h and 20,000 mL/g cat /h;
- catalyst comprising at least one element selected from the group consisting of Ni, Cu, Fe, Co Pt, Pd, Ru, Ag and Au.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la section réactionnelle de fermentation comprend au moins un réacteur utilisé dans au moins une des conditions opératoires suivantes :
- présence d’un microorganisme capable de métaboliser le CO et/ou le couple CO2/H2 pour produire de l’éthanol ;
- pH compris entre 3 et 9 ;
- température de croissance comprise entre 20°C et 80°C ;
- potentiel redox supérieur à -450 mV ;
- pression comprise entre 0,1 MPa et 0,4 MPa.According to one or more embodiments, the fermentation reaction section comprises at least one reactor used under at least one of the following operating conditions:
- presence of a microorganism capable of metabolizing CO and/or the CO2/H2 pair to produce ethanol;
- pH between 3 and 9;
- growth temperature between 20°C and 80°C;
- redox potential greater than -450 mV;
- pressure between 0.1 MPa and 0.4 MPa.
Des modes de réalisation selon le premier aspect et le deuxième aspect ainsi que d’autres caractéristiques et avantages des dispositifs et procédés selon les aspects précités vont apparaître à la lecture de la description qui suit, donnée à titre uniquement illustratif et non limitatif, et en référence au dessin suivant.Embodiments according to the first aspect and the second aspect as well as other characteristics and advantages of the devices and methods according to the aforementioned aspects will become apparent on reading the description which follows, given for illustrative and non-limiting purposes only, and in reference to the following drawing.
Liste des figuresList of Figures
La
Claims (15)
- une unité de combustion en boucle chimique (10) adaptée pour traiter une charge hydrocarbonée (1) présentant une teneur en oxygène élémentaire au moins supérieure à 1% poids, et produire un effluent de combustion en boucle chimique (2) comprenant au moins du CO2 et du H2O ;
- une section réactionnelle de conversion du gaz à l'eau inversée RWGS (20) adaptée pour traiter l’effluent de combustion en boucle chimique (2) et produire un gaz de RWGS (4) enrichi en CO et en eau ; et
- une section réactionnelle de fermentation (30) adaptée pour traiter le gaz de RWGS (4), et produire un effluent de fermentation (6) enrichi en éthanol.
- a chemical loop combustion unit (10) suitable for treating a hydrocarbon feedstock (1) having an elemental oxygen content at least greater than 1% by weight, and producing a chemical loop combustion effluent (2) comprising at least CO2 and H2O;
- an RWGS inverted water gas conversion reaction section (20) adapted to treat the chemical loop combustion effluent (2) and produce an RWGS gas (4) enriched in CO and water; And
- a fermentation reaction section (30) suitable for treating the gas from RWGS (4), and producing a fermentation effluent (6) enriched in ethanol.
- traiter une charge hydrocarbonée (1) présentant une teneur en oxygène élémentaire au moins supérieure à 1% poids dans une unité de combustion en boucle chimique (10) pour produire un effluent de combustion en boucle chimique (2) comprenant au moins du CO2 et du H2O ;
- traiter l’effluent de combustion en boucle chimique (2) dans une section réactionnelle de conversion du gaz à l'eau inversée RWGS (20) pour produire un gaz de RWGS (4) enrichi en CO et en eau ; et
- traiter le gaz de RWGS (4) dans une section réactionnelle de fermentation (30) pour produire un effluent de fermentation (6) enrichi en éthanol.
- treating a hydrocarbon charge (1) having an elemental oxygen content at least greater than 1% by weight in a chemical loop combustion unit (10) to produce a chemical loop combustion effluent (2) comprising at least CO2 and H2O;
- processing the chemical loop combustion effluent (2) in an RWGS inverted water gas conversion reaction section (20) to produce an RWGS gas (4) enriched in CO and water; And
- processing RWGS gas (4) in a fermentation reaction section (30) to produce a fermentation effluent (6) enriched in ethanol.
- l’unité de combustion en boucle chimique (10) comprend au moins un réacteur utilisé dans au moins une des conditions opératoires suivantes :
- un réacteur opérant en lit fluidisé ;
- température comprise entre 500°C et 1000°C ;
- pression comprise entre 0,1 MPa et 1 MPa,
- la section réactionnelle de conversion du gaz à l'eau inversée RWGS (20) comprend au moins un réacteur utilisé dans au moins une des conditions opératoires suivantes :
- température comprise entre 400°C et 1000°C ;
- pression comprise entre 0,1 MPa et 10 MPa ;
- vitesse spatiale du gaz à l'entrée du réacteur comprise entre 5000 mL/gcata/h et 20000 mL/gcata/h ;
- catalyseur comprenant au moins un élément choisi parmi le groupe consistant en Ni, Cu, Fe, Co Pt, Pd, Ru, Ag et Au,
- la section réactionnelle de fermentation (30) comprend au moins un réacteur utilisé dans au moins une des conditions opératoires suivantes :
- présence d’un microorganisme capable de métaboliser le CO et/ou le couple CO2/H2 pour produire de l’éthanol ;
- pH compris entre 3 et 9 ;
- température de croissance comprise entre 20°C et 80°C ;
- potentiel redox supérieur à -450 mV ;
- pression comprise entre 0,1 MPa et 0,4 MPa.
- the chemical loop combustion unit (10) comprises at least one reactor used under at least one of the following operating conditions:
- a reactor operating in a fluidized bed;
- temperature between 500°C and 1000°C;
- pressure between 0.1 MPa and 1 MPa,
- the inverted water gas conversion reaction section RWGS (20) comprises at least one reactor used in at least one of the following operating conditions:
- temperature between 400°C and 1000°C;
- pressure between 0.1 MPa and 10 MPa;
- space velocity of the gas at the reactor inlet of between 5000 mL/g cat /h and 20000 mL/g cat /h;
- catalyst comprising at least one element selected from the group consisting of Ni, Cu, Fe, Co Pt, Pd, Ru, Ag and Au,
- the fermentation reaction section (30) comprises at least one reactor used under at least one of the following operating conditions:
- presence of a microorganism capable of metabolizing CO and/or the CO2/H2 pair to produce ethanol;
- pH between 3 and 9;
- growth temperature between 20°C and 80°C;
- redox potential greater than -450 mV;
- pressure between 0.1 MPa and 0.4 MPa.
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