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Publié parLouise Turgeon Modifié depuis plus de 8 années
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PROGRAMME ENERGIE du CNRS Thème 10: Combustion et capture du CO2 PRI 10.1 Capture par adsorption du CO2 de gaz de centrales thermiques et injection en gisement d’hydrocarbures
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EQUIPES PARTICIPANTES - Centre d’Energétique de l’Ecole des Mines de Paris (R.Gicquel, P.Rivière) - Laboratoire d’Energétique et de Mécanique Théorique et Appliquée, INPL-UHP Nancy (R.Benelmir, R.Boussehain, M.Feidt) - Institut des Matériaux et Procédés, CNRS, Perpignan (V.Goetz, X.Py) - Laboratoire de Thermodynamique des Milieux polyphasés, INPL Nancy (J.N.Jaubert) - Institut de Chimie de la Matière Condensée, Bordeaux (D.Bernard) - Laboratoire des Sciences du Génie Chimique, CNRS, Nancy ( D.Tondeur, L.Luo, G.Grévillot, J.P.Corriou)
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OBJECTIFS ET CADRAGE Evaluer l’impact énergétique d’une filière originale de capture et séquestration En préciser et modéliser les procédés Développer des outils « génériques » pour cette évaluation Options technologiques de départ: Centrale de type IGCC (Puertollano) Capture par adsorption modulée en pression Injection en gisement d’hydrocarbures
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INTERFACES ET INTERACTIONS (à développer) Au sein du GAT 10, avec le fonctionnement des turbines à combustion Au sein du Programme, avec le thème socio-économie Industriels: EDF, IFP, L’Air Liquide…
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I G C C Integrated Gasification Combined Cycle Gazéification de charbon ou combustible lourd Charbon + vapeur + oxygène => CO + H2 + impuretés Intégration thermique poussée Purification poussée des gaz (poussières, S, NOx…) Turbines à vapeur ET Turbine à gaz à combustion Rendements élevés (vers les 50%...) Adéquat pour l’intégration d’un procédé de capture Expérience européenne (Puertollano, Buggenum) Expérience antérieure au CENERG, LSGC, LEMTA
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Intégrer ici la conversion et la capture
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DONNEES TYPIQUES IGCC Puissance: 300 MWe Rendement: 45% Charbon: 100 t/h Débit fumées: 2000 t/h Proportion molaire CO2: 8% CO2 rejeté: 240 t/h Soit 0,8 kg par kWhe Objectif possible: 0,1 kg/kWhe
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CONVERSION DE CO EN CO2 Nécessaire si la capture de CO2 est en amont de la chambre de combustion Réaction catalytique du gaz à l’eau: CO + H2O vap CO2 + H2 – H Problématique de l’autothermie, de l’intégration thermique, du bilan global Problématique de la conversion partielle
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CAPTURE DU CO2 PAR ADSORPTION Technique éprouvée, robuste, compacte (potentiellement) pour la séparation de gaz Positionnement par rapport aux procédés membranaires: existence de matériaux adéquats, séparation facile Intégration énergétique propice Intégration fonctionnelle à travailler Recherche Matériaux et Conception de procédé
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INJECTION EN GISEMENT D’HYDROCARBURES Technique existante (Texas) Pompage Miscibilité, solubilité Déplacement du pétrole, du gaz Répartition du CO2 piégé et « récupéré » Bilan global en CO2 piégé Bilan énergétique global
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EVALUATION GLOBALE Dimensionnement des installations nouvelles Simulation/optimisation de l’ensemble Indice de rejet: kg CO2 par kWhe Coût énergétique de capture: kWhe par kg Identification d’alternatives et positionnement
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