DI-UMONS : Dépôt institutionnel de l’université de Mons

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(titres de publication, de périodique et noms de colloque inclus)
2016-10-06 - Colloque/Présentation - poster - Français - 1 page(s)

Meunier Nicolas, Chauvy Remi , Dubois Lionel , Thomas Diane , De Weireld Guy , "Optimisation de la conversion du CO2 provenant de fours de cimenterie « oxyfuel » en méthanol, présentation flash et poster" in Journée des Jeunes Chercheurs - EDT GEPROC, Louvain-la-Neuve, Belgique, 2016

  • Codes CREF : Traitement des effluents gazeux (DI3843), Technologie de l'environnement, contrôle de la pollution (DI3841), Thermodynamique chimique (DI132C), Génie chimique (DI2721), Chimie (DI1300)
  • Unités de recherche UMONS : Génie des Procédés chimiques et biochimiques (F505), Thermodynamique, Physique mathématique (F506)
  • Instituts UMONS : Institut de Recherche en Energétique (Energie)

Abstract(s) :

(Français) Depuis deux décennies, la réduction des émissions anthropogéniques de dioxyde de carbone est devenue une problématique importante de notre société. Dans ce contexte, des études préliminaires[1] ont démontré l’intérêt et la faisabilité du développement de fours de cimenterie fonctionnant en oxycombustion afin d’augmenter la concentration en CO2 des effluents gazeux et donc de faciliter sa capture et/ou purification avant sa séquestration, sa réutilisation ou sa conversion en composés chimiques valorisables comme le méthanol, l’acide formique ou le carbonate de calcium. Après avoir étudié, dans un premier temps, la purification de fumées riches en CO2 provenant de simulations de fours de cimenterie « oxyfuel » par un procédé en trois étapes[2], ce travail se consacre à l’optimisation de la conversion catalytique du CO2 en méthanol car cette voie a été identifiée comme étant la voie de valorisation la prometteuse pour l’industrie cimentière[3]. Le procédé étudié comprend deux réacteurs catalytiques (Figure 1) : le premier est adiabatique (sans recirculation) et le second isotherme à 260°C (avec recirculation). Les catalyseurs utilisés dans ces réacteurs sont de type CuO/ZnO/Al2O3 actuellement caractérisés par les lois cinétiques décrites par Graaf et al.[4]. Le mélange eau-méthanol ainsi produit est ensuite séparé dans une colonne de rectification afin de produire un flux continu de méthanol dont la pureté peut atteindre 99 mol%. Les simulations de ce procédé ont été effectuées à l’aide du logiciel Aspen Plus® où les influences des paramètres opératoires (pressions, températures, taux de recirculation, etc.) sur les performances du procédés (pureté et récupération du méthanol) ont été évaluées. Cette étude propose également une approche méthodologique (Figure 2) permettant d’optimiser ces paramètres opératoires en regard des indices de performances énergétique et économiques (OPEX et CAPEX). Diverses intégrations énergétiques ont été proposées afin de réduire la demande énergétique globale du procédé. Finalement, un début d’analyse de cycle de vie (LCA) du procédé de conversion est également proposée afin d’évaluer l’impact CO2 réel de ce procédé « CO2 to Méthanol » par rapport à la voie « classique » de production du méthanol.