Procédé de fabrication de Gaz Naturel de Synthèse par couplage d'une méthanation avec une électrolyse de vapeur d'eau à haute température

Myriam de Saint Jean (1) , Vincent Lacroix (1) , Pierre Baurens (1) , Chakib Bouallou (2)

1 LITEN - Laboratoire d'Innovation pour les Technologies des Energies Nouvelles et les nanomatériaux
2 CES - Centre Efficacité Énergétique des Systèmes

Le procédé présenté ici est un procédé de type Power-to-Gas dont l'objectif est de produire un gaz de synthèse injectable sur les réseaux de gaz naturel, en couplant une électrolyse de vapeur d'eau à haute température à cellule à oxyde solide (Solid Oxide Electrolysis Cell) et une hydrogénation de CO2 afin de produire du méthane, composant majeur du gaz naturel de synthèse. La simulation de ce procédé est réalisée avec le logiciel de simulation ProSim Plus 3® et des modèles spécifiquement développés pour l'électrolyseur à haute température d'une part et pour le réacteur de méthanation d'autre part ont été mis en place. Ces modèles permettent également l'évaluation économique puisque le calcul d'un paramètre de dimensionnement de ces réacteurs est intégré. La simulation, lors de la génération du gaz de synthèse, montre un rendement énergétique élevé (79,2%), supérieur au rendement des filières à basse température. Le procédé développé pour le stockage est également utilisable pour régénérer de l'électricité par réaction électrochimique à partir de gaz naturel.

Mots clés: CO2; Power-to-Gas; SOEC; réversible; CH4

Domaines: Génie des procédés

Myriam de Saint Jean, Vincent Lacroix, Pierre Baurens, Chakib Bouallou. Procédé de fabrication de Gaz Naturel de Synthèse par couplage d'une méthanation avec une électrolyse de vapeur d'eau à haute température. XIVeme congrès SFGP, Oct 2013, Lyon, France. pp.2012214. ⟨cea-00876659⟩