WO2007065930A1 - Improvement in a process for the catalytic hydrogenation of atmospheric carbon dioxide - Google Patents

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WO2007065930A1
WO2007065930A1 PCT/EP2006/069442 EP2006069442W WO2007065930A1 WO 2007065930 A1 WO2007065930 A1 WO 2007065930A1 EP 2006069442 W EP2006069442 W EP 2006069442W WO 2007065930 A1 WO2007065930 A1 WO 2007065930A1
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hydrogenation reactor
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carbon dioxide
combustion chamber
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PCT/EP2006/069442
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Max Rombi
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Imarko Research S.A.
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    • C07C2523/745—Iron
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    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel

Definitions

  • the present invention relates to the general technical field of producing electricity from a renewable, non-fossil carbon source.
  • the present invention relates to the improvement consisting in recovering said hydrocarbons and burning them in the presence of '' a gaseous atmosphere rich in oxygen and preferably in the presence of pure oxygen in a combustion chamber, the gases resulting from the combustion driving a turbine coupled to an electric generator making it possible to produce electric energy, then the gases recovered at the outlet of said turbine being recycled to the inlet of the hydrogenation reactor.
  • the invention also relates to an installation suitable for implementing the method.
  • the Applicant has discovered a new process which is particularly advantageous since it makes it possible to produce electricity following the combustion of the hydrocarbons liquids or gases leaving the hydrogenation reactor, then recycling the combustion gases at the inlet of the hydrogenation reactor to form an energy cycle, which can operate without the need to reinject CO 2 from the atmosphere at the inlet of the hydrogenation reactor, but with intermittent injections of hydrogen at the inlet of the hydrogenation reactor and intermittent injections of oxygen in the combustion chamber where the liquid or gaseous hydrocarbons are burned.
  • the method according to the present invention is simple to implement, and inexpensive insofar as the starting compounds are carbon dioxide from the atmosphere, oxygen and hydrogen, which can easily be obtained.
  • the method makes it possible to produce electrical energy in very few steps, and to recover and recycle gases such as CO, CO 2 , or even H 2 , to supply a hydrogenation reactor, and obtain a energy cycle capable of operating continuously, with intermittent injections of hydrogen and oxygen.
  • the present invention thus relates to the improvement consisting in recovering said said liquid and / or gaseous hydrocarbons and to burn them in the presence of a gaseous atmosphere rich in oxygen and preferably in the presence of pure oxygen in a combustion chamber (2), the gases resulting from the combustion driving a turbine (3) coupled to an electric generator and then the gases recovered to the outlet of said turbine (3) being, after partial decomposition, reinjected into the inlet of the hydrogenation reactor (1).
  • the partial decomposition of the gases comprises the decomposition of water vapor into hydrogen by thermolysis, advantageously in the presence of red iron.
  • the decomposition of water vapor by thermolysis is carried out by heat exchange by circulating the gases in the combustion chamber (2).
  • the hydrogenation of carbon dioxide is carried out in the presence of a catalyst at high temperature, advantageously at a temperature between 100 and 400 ° C.
  • the catalyst is a catalyst containing iron, cobalt, or nickel.
  • the hydrogenation of carbon dioxide from the atmosphere is carried out according to the following reaction (B) to form methane:
  • the present invention also relates to the improvement consisting in adding a combustion chamber (2) at the outlet of the hydrogenation reactor (1), said combustion chamber (2) being connected to a turbine (3) coupled to an electric generator, and the gases recovered at the outlet of said turbine (3) being recycled to the inlet of the hydrogenation reactor ( 1) by a recirculation duct (7).
  • the installation of the present invention is suitable for implementing the method according to the present invention.
  • the gases recovered at the outlet of the turbine (3) are partially decomposed by heat exchange by circulating the gases in the combustion chamber (2), before recycling them at the inlet of the hydrogenation reactor (1).
  • the single attached figure is a schematic view of an installation according to the present invention which comprises:
  • a catalytic hydrogenation reactor (1) making it possible to obtain liquid and / or gaseous hydrocarbons from carbon dioxide in the atmosphere, said reactor (1) comprising means for entering carbon dioxide gas from the atmosphere (4 ), means for entering hydrogen (5), and means for leaving liquid and / or gaseous hydrocarbons and water vapor,
  • a combustion chamber (2) comprising means for entering liquid and / or gaseous hydrocarbons, as well as means for entering oxygen (6), a turbine (3) connected to the combustion chamber (2), said turbine being coupled to an electric generator which is not shown, making it possible to produce electric energy,
  • a recirculation duct (7) connecting the outlet of the turbine (3) to the inlet of the hydrogenation reactor (1), making it possible to recycle the gases resulting from combustion, the recirculation duct (7) possibly being advantageously designed for sealingly passing through the combustion chamber (2) in order to effect a partial decomposition of the combustion gases before reinjecting them at the inlet of the hydrogenation reactor
  • the method according to the present invention makes it possible to form an energy cycle during which the combustion of liquid and / or gaseous hydrocarbons obtained from carbon dioxide of the atmosphere takes place, the combustion gases making it possible to drive a turbine (3). coupled to an electric generator allowing the production of electric energy, and during which the combustion gases are recycled for produce liquid and / or gaseous hydrocarbons, advantageously continuously, with intermittent injections of H 2 and O 2 to maintain the cycle.
  • atmospheric carbon dioxide By the term “atmospheric carbon dioxide”, is meant in the sense of the present invention carbon dioxide which is for example produced or rejected by human beings, animals, and plants, or which comes from the combustion of biomass or the combustion of gases, such as gases emitted by vehicles (petrol or diesel), engines, and factories such as thermal power plants.
  • the carbon dioxide in the atmosphere comes from the combustion of gases such as natural gas, from fossil fuels emanating from thermal power stations, or from fumes emanating from industrial sites, such as cement plants which emit quantities particularly high levels of CO 2 .
  • gases such as natural gas
  • fossil fuels emanating from thermal power stations or from fumes emanating from industrial sites, such as cement plants which emit quantities particularly high levels of CO 2 .
  • Carbon dioxide from the atmosphere can also come, in the context of the present invention, from tanks for the production of alcoholic mixtures of the wine or beer type.
  • Carbon dioxide from the atmosphere can also come from the combustion of plant biomass, by burning any consisting of biomass such as straw, grasses, wood, etc., and by recovering the fumes from combustion.
  • the catalytic hydrogenation according to the present invention uses carbon dioxide from the atmosphere as a raw material, and makes it possible to produce renewable, non-fossil hydrocarbons.
  • the hydrogenation of carbon dioxide from the atmosphere is carried out in the presence of catalyst and hydrogen at high temperature, possibly under pressure.
  • the hydrogenation is carried out by injection of hydrogen into the reaction medium.
  • high temperature is meant in the sense of the present invention a temperature greater than 100 ° C., advantageously greater than 150 ° C., even more advantageously greater than 200 ° C.
  • the hydrogenation of carbon dioxide from the atmosphere is carried out at a temperature between 100 and 400 ° C., advantageously between 150 and 300 ° C., even more advantageously between 150 and 250 ° C., for example at around 150 to 200 ° C.
  • hydrocarbons with long linear chains are produced above all.
  • a higher temperature between 300 and 400 ° C. is used, for example, branched and / or aromatic hydrocarbons are produced above all.
  • Methane is also typically produced, for example at 10 to 20%.
  • the hydrogenation of carbon dioxide from the atmosphere is carried out in the presence of a catalyst containing iron, cobalt, and / or nickel.
  • a catalyst containing iron, cobalt, and / or nickel can be used, in particular catalysts containing platinum, barium, ruthenium and / or rhodium, optionally on a support of the alumina, silica, titanium or zeolite type.
  • Catalysts containing palladium, copper, chromium, and / or zinc can also be used, optionally on a support of the alumina, silica, titanium or zeolite type.
  • the catalyst according to the present invention contains potassium.
  • Reaction (A) as mentioned above can take place in a single step or in two steps, as described in application FR 0511041 filed by the Applicant.
  • reaction (A) takes place at a temperature of the order of 100 to 300 ° C., advantageously between 150 and 200 ° C., in the presence of a catalyst based on iron, cobalt, copper, and / or zinc.
  • a catalyst based on iron, cobalt, copper, and / or zinc is used, for example a catalyst containing iron, copper, SiO 2 and K 2 O.
  • the hydrogenation of carbon dioxide from the atmosphere is carried out according to the following reaction (B) to form methane:
  • reaction (B) is carried out at a temperature of the order of 250 to 400 ° C., for example at a temperature between 300 and 350 ° C.
  • Nickel is preferably used as catalyst, in particular reduced nickel .
  • Others catalysts such as reduced cobalt or reduced copper can also be used.
  • reaction (B) advantageously takes place at atmospheric pressure.
  • reaction (B) is preferably carried out at a temperature of the order of 250 to 350 ° C., in particular of the order of 300 ° C.
  • reaction (B) is preferably carried out at a temperature of the order of 270 to 300 ° C.
  • the hydrocarbons obtained, leaving the hydrogenation reactor (1) are liquid and / or gaseous products rich in paraffinic hydrocarbons, in cyclic alkanes, and in olefinic hydrocarbons. They can also be rich in methane, in particular if the hydrogenation reaction (B) has taken place predominantly in the reactor (1).
  • the hydrocarbons obtained have a high combustion quality.
  • excess water is collected from the hydrogenation reactor (1), for example using a condensation tank (8), before burning the hydrocarbons liquids and / or gases in the combustion chamber (2).
  • a pump can be used to drive the liquid and / or gaseous hydrocarbons leaving the hydrogenation reactor (1) towards the combustion chamber (2), in particular when said hydrocarbons are thick.
  • liquid and / or gaseous hydrocarbons formed following the catalytic hydrogenation of carbon dioxide from the atmosphere are then used as fuels which, by burning in the presence of oxygen in a combustion chamber, cause a rotating turbine.
  • This turbine is coupled to an electric generator which thus makes it possible to produce electrical energy.
  • combustion gases leaving the turbine (3) which are typically compounds such as CO 2 , CO, or even steam H 2 O, are then partially decomposed before being reinjected into the inlet to the hydrogenation reactor (1).
  • the partial decomposition of the combustion gases makes it possible in particular to decompose the water vapor into hydrogen which will be able to be recycled at the inlet of the hydrogenation reactor (1), with the compounds such as CO 2 and CO, in order to bring into play again performs a hydrogenation reaction (A) and / or (B).
  • the decomposition of water vapor into hydrogen is carried out by thermolysis, advantageously in the presence of red iron, at a temperature of the order of 800 to 1300 ° C.
  • the decomposition of water vapor by thermolysis is carried out by heat exchange by circulating the combustion gases in the combustion chamber (2).
  • the decomposition of water vapor into hydrogen is carried out using a laser, advantageously at wavelengths of the order of 120 to 150 ⁇ m.
  • excess water is collected leaving the turbine (3) which has not broken down into hydrogen, for example using a condensation tank (9), before recirculating the combustion gas at the inlet of the hydrogenation reactor (1).
  • the combustion gases containing in particular H 2 , CO and CO 2 , make it possible to re-form liquid and / or gaseous hydrocarbons in the hydrogenation reactor (1) by catalytic hydrogenation.
  • the hydrocarbons then formed will again supply the combustion chamber (2) and be burned in the presence of oxygen.
  • the oxygen is advantageously injected in the pure state into the combustion chamber (2) using the oxygen injection means (6).
  • the oxygen injection in (6) can be partially stopped, when the decomposing water vapor has produced hydrogen, but also oxygen which is used for combustion.
  • the combustion gases will then again circulate in the turbine (3) which is coupled to an electric generator, in order to produce electric energy.
  • the gases from the combustion will then be partially decomposed before being reinjected at the inlet of the hydrogenation reactor (1).
  • hydrogen can be added if necessary to the reactor (1), using the hydrogen injection means (5), in order to carry out the catalytic hydrogenation of the combustion gases.
  • the energy cycle can thus operate continuously with the occasional injection of hydrogen in (5) and oxygen in (6), but it is no longer necessary inject CO 2 from the atmosphere at the inlet of the hydrogenation reactor (1).
  • the excess water in liquid form is removed using the basins (8) and (9).
  • Example of embodiment of the invention 1 mole of CO 2 (44 kg) is injected with 4 moles of H 2 (8 kg) into the hydrogenation reactor (1) to give 1 mole of CH 4 (16 kg) and 2 moles of H 2 O (36 kg).
  • This reaction takes place at a temperature of the order of 30 ° C. in the hydrogenation reactor (1) which contains catalysts based on reduced nickel.
  • the methane is then transferred to a combustion chamber (2), where it burns with oxygen (6) injected into the combustion chamber (2).
  • Combustion makes it possible to operate a turbine (3) which will produce electricity. All the combustion gases are recovered at the outlet of the turbine (3) in a pipe which passes into the combustion chamber (2), where part of the water vapor is decomposed in particular into H 2 under the effect of the heat. The gases are then injected at the inlet of the reactor (1) via the recirculation duct (7). The supply of CO 2 in (4) is cut off, and the necessary additional quantities of hydrogen are injected intermittently in (5).
  • the production of methane is then done in the hydrogenation reactor (1) with hydrogen coming from the decomposition of water vapor and new hydrogen injected intermittently according to the needs in (5), and carbon dioxide from the combustion mixture. Then, the methane produced is again burned in the combustion chamber (2), and the oxygen injection means in (6) are partly closed, because the water vapor in decomposing has produced hydrogen, but also oxygen which is used for combustion. Again the necessary additional amounts of oxygen are injected intermittently in (6).
  • This energy cycle can thus operate continuously with the occasional injection of hydrogen in (5) and oxygen in (6), but it is no longer necessary inject CO 2 from the atmosphere at the inlet of the hydrogenation reactor (1).
  • the excess water in liquid form is eliminated using the condensation basins (8) and (9).
  • This energy cycle thus makes it possible to produce green electricity, while recycling carbon dioxide and hydrogen.

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Abstract

The improvement, in a process for the catalytic hydrogenation of atmospheric carbon dioxide carried out in a hydrogenation reactor (1) generating liquid and/or gaseous hydrocarbons, consists in recovering said liquid and/or gaseous hydrocarbons and burning them in the presence of an oxygen-rich gaseous atmosphere and preferably in the presence of pure oxygen in a combustion chamber (2), the gases emanating from the combustion driving a turbine (3) coupled to an electrical generator, the gases recovered at the exit of said turbine then being, after partial decomposition, reinjected into the inlet of the hydrogenation reactor (1), with intermittent injections of hydrogen into said hydrogenation reactor (1) and of oxygen into said combustion chamber (2). The subject of the invention is also an installation suitable for implementing the process.

Description

Perfectionnement dans un procédé d'hydrogénation catalytique du gaz carbonique de l'atmosphère  Improvement in a process of catalytic hydrogenation of carbon dioxide from the atmosphere
La présente invention concerne le domaine technique général de la production d'électricité, à partir d'une source de carbone renouvelable, non fossile. The present invention relates to the general technical field of producing electricity from a renewable, non-fossil carbon source.
En particulier, dans le cadre d'un procédé d'hydrogénation catalytique du gaz carbonique de l'atmosphère réalisé dans un réacteur d'hydrogénation générant des hydrocarbures, la présente invention concerne le perfectionnement consistant à récupérer lesdits hydrocarbures et à les brûler en présence d'une atmosphère gazeuse riche en oxygène et de préférence en présence d'oxygène pur dans une chambre de combustion, les gaz issus de la combustion entraînant une turbine couplée à un générateur électrique permettant de produire de l'énergie électrique, puis les gaz récupérés à la sortie de ladite turbine étant recyclés à l'entrée du réacteur d'hydrogénation. L'invention a également pour objet une installation convenant à la mise en œuvre du procédé.  In particular, in the context of a process for the catalytic hydrogenation of carbon dioxide in the atmosphere carried out in a hydrogenation reactor generating hydrocarbons, the present invention relates to the improvement consisting in recovering said hydrocarbons and burning them in the presence of '' a gaseous atmosphere rich in oxygen and preferably in the presence of pure oxygen in a combustion chamber, the gases resulting from the combustion driving a turbine coupled to an electric generator making it possible to produce electric energy, then the gases recovered at the outlet of said turbine being recycled to the inlet of the hydrogenation reactor. The invention also relates to an installation suitable for implementing the method.
De nos jours, l'humanité a un défi majeur à relever qui pourrait avoir des effets catastrophiques sur nos civilisations.  Humanity today has a major challenge that could have catastrophic effects on our civilizations.
Nos réserves de pétrole et de gaz naturels vont s'épuiser dans les 50 années à venir, et nous risquons ainsi de manquer très prochainement de ces ressources énergétiques fossiles. Parmi les énergies fossiles, la seule à s'épuiser moins vite est le charbon, mais les réserves de charbon auront également une fin dans les 80 ou 100 années à venir.  Our oil and natural gas reserves will run out in the next 50 years, and we may soon run out of these fossil energy resources. Among fossil fuels, the only one running out more quickly is coal, but coal reserves will also end in the next 80 or 100 years.
Par ailleurs, l'utilisation effrénée des énergies fossiles telles que le pétrole, le gaz naturel, et le charbon, augmente la quantité de CO2 de l'atmosphère et a des effets catastrophiques sur l'effet de serre, avec la fonte des glaciers polaires, l'augmentation du niveau des océans et de la température dans notre environnement, l'augmentation des précipitations et du nombre et de l'intensité des ouragans dans certaines parties du globe, mais également avec une sécheresse accentuée et dramatique dans d'autres parties du globe terrestre. Furthermore, the unrestrained use of fossil fuels such as oil, natural gas, and coal, increases the amount of CO 2 in the atmosphere and has catastrophic effects on the greenhouse effect, with the melting of the glaciers. polar, the rise of the level of the oceans and the temperature in our environment, the increase in precipitations and the number and the intensity of hurricanes in certain parts of the globe, but also with an accentuated and dramatic drought in others parts of the earth.
Par conséquent, il existe ainsi un besoin de mettre au point un nouveau procédé visant à obtenir des carburants écologiques de grande qualité, tout en réduisant les rejets de gaz à effet de serre. Or, la Demanderesse a découvert que le gaz carbonique, qui augmente l'effet de serre lorsqu'il est en excès dans notre atmosphère, est également un gaz qui constitue une source d'énergie renouvelable non fossile, permettant de produire des carburants propres par hydrogénation catalytique. Cette invention, qui concerne ainsi un procédé de fabrication d'hydrocarbures liquides ou gazeux par hydrogénation catalytique du gaz carbonique de l'atmosphère, a fait l'objet du dépôt de la demande FR 0511041 par la Demanderesse. Consequently, there is therefore a need to develop a new process aimed at obtaining high-quality ecological fuels, while reducing the emission of greenhouse gases. However, the Applicant has discovered that carbon dioxide, which increases the greenhouse effect when it is in excess in our atmosphere, is also a gas which constitutes a non-fossil renewable energy source, making it possible to produce clean fuels by catalytic hydrogenation. This invention, which thus relates to a process for the manufacture of liquid or gaseous hydrocarbons by catalytic hydrogenation of carbon dioxide from the atmosphere, was the subject of application FR 0511041 by the Applicant.
Dans le cadre d'un tel procédé de fabrication d'hydrocarbures par hydrogénation catalytique dans un réacteur d'hydrogénation, la Demanderesse a découvert un nouveau procédé qui est particulièrement avantageux puisqu'il permet de produire de l'électricité suite à la combustion des hydrocarbures liquides ou gazeux sortant du réacteur d'hydrogénation, puis de recycler les gaz de combustion à l'entrée du réacteur d'hydrogénation pour former un cycle énergétique, qui peut fonctionner sans qu'il soit nécessaire de réinjecter du CO2 de l'atmosphère à l'entrée du réacteur d'hydrogénation, mais avec injections intermittentes d'hydrogène à l'entrée du réacteur d'hydrogénation et injections intermittentes d'oxygène dans la chambre de combustion où sont brûlés les hydrocarbures liquides ou gazeux. In the context of such a process for the production of hydrocarbons by catalytic hydrogenation in a hydrogenation reactor, the Applicant has discovered a new process which is particularly advantageous since it makes it possible to produce electricity following the combustion of the hydrocarbons liquids or gases leaving the hydrogenation reactor, then recycling the combustion gases at the inlet of the hydrogenation reactor to form an energy cycle, which can operate without the need to reinject CO 2 from the atmosphere at the inlet of the hydrogenation reactor, but with intermittent injections of hydrogen at the inlet of the hydrogenation reactor and intermittent injections of oxygen in the combustion chamber where the liquid or gaseous hydrocarbons are burned.
Par ailleurs, le procédé selon la présente invention est simple à mettre en oeuvre, et peu coûteux dans la mesure où les composés de départ sont le gaz carbonique de l'atmosphère, de l'oxygène et de l'hydrogène, qui peuvent facilement être obtenus. En outre, le procédé permet de produire en très peu d'étapes de l'énergie électrique, et de récupérer et recycler des gaz tels que CO, CO2, ou encore H2, pour alimenter un réacteur d'hydrogénation, et obtenir un cycle énergétique pouvant fonctionner en continu, avec injections intermittentes d'hydrogène et d'oxygène. Furthermore, the method according to the present invention is simple to implement, and inexpensive insofar as the starting compounds are carbon dioxide from the atmosphere, oxygen and hydrogen, which can easily be obtained. In addition, the method makes it possible to produce electrical energy in very few steps, and to recover and recycle gases such as CO, CO 2 , or even H 2 , to supply a hydrogenation reactor, and obtain a energy cycle capable of operating continuously, with intermittent injections of hydrogen and oxygen.
Dans le cadre d'un procédé d'hydrogénation catalytique du gaz carbonique de l'atmosphère réalisé dans un réacteur d'hydrogénation (1) générant des hydrocarbures liquides et/ou gazeux, la présente invention a ainsi pour objet le perfectionnement consistant à récupérer lesdits hydrocarbures liquides et/ou gazeux et à les brûler en présence d'une atmosphère gazeuse riche en oxygène et de préférence en présence d'oxygène pur dans une chambre de combustion (2), les gaz issus de la combustion entraînant une turbine (3) couplée à un générateur électrique, puis les gaz récupérés à la sortie de ladite turbine (3) étant, après décomposition partielle, réinjectés à l'entrée du réacteur d'hydrogénation (1). In the context of a process for the catalytic hydrogenation of carbon dioxide from the atmosphere carried out in a hydrogenation reactor (1) generating liquid and / or gaseous hydrocarbons, the present invention thus relates to the improvement consisting in recovering said said liquid and / or gaseous hydrocarbons and to burn them in the presence of a gaseous atmosphere rich in oxygen and preferably in the presence of pure oxygen in a combustion chamber (2), the gases resulting from the combustion driving a turbine (3) coupled to an electric generator and then the gases recovered to the outlet of said turbine (3) being, after partial decomposition, reinjected into the inlet of the hydrogenation reactor (1).
Avantageusement selon la présente invention, la décomposition partielle des gaz comprend la décomposition de la vapeur d'eau en hydrogène par thermolyse, avantageusement en présence de fer rougi.  Advantageously according to the present invention, the partial decomposition of the gases comprises the decomposition of water vapor into hydrogen by thermolysis, advantageously in the presence of red iron.
De manière encore plus avantageuse selon la présente invention, la décomposition de la vapeur d'eau par thermolyse est réalisée par échange thermique en faisant circuler les gaz dans la chambre de combustion (2).  Even more advantageously according to the present invention, the decomposition of water vapor by thermolysis is carried out by heat exchange by circulating the gases in the combustion chamber (2).
Selon une caractéristique particulière de la présente invention, l'hydrogénation du gaz carbonique est réalisée en présence de catalyseur à haute température, avantageusement à une température comprise entre 100 et 4000C. According to a particular characteristic of the present invention, the hydrogenation of carbon dioxide is carried out in the presence of a catalyst at high temperature, advantageously at a temperature between 100 and 400 ° C.
Dans un exemple de réalisation particulier de la présente invention, le catalyseur est un catalyseur contenant du fer, du cobalt, ou du nickel.  In a particular embodiment of the present invention, the catalyst is a catalyst containing iron, cobalt, or nickel.
Dans un mode de réalisation particulier de la présente invention, l'hydrogénation du gaz carbonique de l'atmosphère pour former des hydrocarbures liquides et/ou gazeux est réalisée selon la réaction (A) suivante :  In a particular embodiment of the present invention, the hydrogenation of carbon dioxide from the atmosphere to form liquid and / or gaseous hydrocarbons is carried out according to the following reaction (A):
CO2 + 3H2 *- (-CH2-) + 2H2O (A) CO 2 + 3H 2 * - (-CH 2 -) + 2H 2 O (A)
où (-CH2-) est l'élément structural de base des hydrocarbures. where (-CH 2 -) is the basic structural element of hydrocarbons.
Dans un autre mode de réalisation particulier de la présente invention, l'hydrogénation du gaz carbonique de l'atmosphère est réalisée selon la réaction (B) suivante pour former du méthane :  In another particular embodiment of the present invention, the hydrogenation of carbon dioxide from the atmosphere is carried out according to the following reaction (B) to form methane:
CO2 + 4 H2 *- CH4 + 2H2O (B) CO 2 + 4 H 2 * - CH 4 + 2H 2 O (B)
Dans une installation d'hydrogénation catalytique du gaz carbonique de l'atmosphère comprenant un réacteur d'hydrogénation (1), la présente invention a également pour objet le perfectionnement consistant à ajouter une chambre de combustion (2) en sortie du réacteur d'hydrogénation (1), ladite chambre de combustion (2) étant reliée à une turbine (3) couplée à un générateur électrique, et les gaz récupérés à la sortie de ladite turbine (3) étant recyclés à l'entrée du réacteur d'hydrogénation (1) par un conduit de recirculation (7). L'installation de la présente invention convient à la mise en œuvre du procédé selon la présente invention. In an installation for the catalytic hydrogenation of carbon dioxide in the atmosphere comprising a hydrogenation reactor (1), the present invention also relates to the improvement consisting in adding a combustion chamber (2) at the outlet of the hydrogenation reactor (1), said combustion chamber (2) being connected to a turbine (3) coupled to an electric generator, and the gases recovered at the outlet of said turbine (3) being recycled to the inlet of the hydrogenation reactor ( 1) by a recirculation duct (7). The installation of the present invention is suitable for implementing the method according to the present invention.
Selon une caractéristique particulière de la présente invention, les gaz récupérés à la sortie de la turbine (3) sont partiellement décomposés par échange thermique en faisant circuler les gaz dans la chambre de combustion (2), avant de les recycler à l'entrée du réacteur d'hydrogénation (1).  According to a particular characteristic of the present invention, the gases recovered at the outlet of the turbine (3) are partially decomposed by heat exchange by circulating the gases in the combustion chamber (2), before recycling them at the inlet of the hydrogenation reactor (1).
Divers objets et avantages de la présente invention deviendront apparents pour l'homme du métier par le biais de références au dessin illustratif suivant :  Various objects and advantages of the present invention will become apparent to a person skilled in the art through references to the following illustrative drawing:
la figure unique annexée est une vue schématique d'une installation selon la présente invention qui comporte :  the single attached figure is a schematic view of an installation according to the present invention which comprises:
un réacteur d'hydrogénation (1) catalytique permettant d'obtenir des hydrocarbures liquides et/ou gazeux à partir du gaz carbonique de l'atmosphère, ledit réacteur (1) comprenant des moyens d'entrée du gaz carbonique de l'atmosphère (4), des moyens d'entrée d'hydrogène (5), et des moyens de sortie des hydrocarbures liquides et/ou gazeux et de la vapeur d'eau,  a catalytic hydrogenation reactor (1) making it possible to obtain liquid and / or gaseous hydrocarbons from carbon dioxide in the atmosphere, said reactor (1) comprising means for entering carbon dioxide gas from the atmosphere (4 ), means for entering hydrogen (5), and means for leaving liquid and / or gaseous hydrocarbons and water vapor,
une chambre de combustion (2) comportant des moyens d'entrée des hydrocarbures liquides et/ou gazeux, ainsi que des moyens d'entrée d'oxygène (6), une turbine (3) reliée à la chambre de combustion (2), ladite turbine étant couplée à un générateur électrique qui n'est pas représenté, permettant de produire de l'énergie électrique,  a combustion chamber (2) comprising means for entering liquid and / or gaseous hydrocarbons, as well as means for entering oxygen (6), a turbine (3) connected to the combustion chamber (2), said turbine being coupled to an electric generator which is not shown, making it possible to produce electric energy,
un conduit de recirculation (7), reliant la sortie de la turbine (3) à l'entrée du réacteur d'hydrogénation (1), permettant de recycler les gaz issus de la combustion, le conduit de recirculation (7) pouvant être avantageusement conçu pour traverser de façon étanche la chambre de combustion (2) afin d'opérer une décomposition partielle des gaz de combustion avant de les réinjecter à l'entrée du réacteur d'hydrogénation a recirculation duct (7), connecting the outlet of the turbine (3) to the inlet of the hydrogenation reactor (1), making it possible to recycle the gases resulting from combustion, the recirculation duct (7) possibly being advantageously designed for sealingly passing through the combustion chamber (2) in order to effect a partial decomposition of the combustion gases before reinjecting them at the inlet of the hydrogenation reactor
(I)-(I) -
Le procédé selon la présente invention permet de former un cycle énergétique au cours duquel intervient la combustion d'hydrocarbures liquides et/ou gazeux obtenus à partir du gaz carbonique de l'atmosphère, les gaz de combustion permettant d'entraîner une turbine (3) couplée à un générateur électrique permettant la production d'énergie électrique, et au cours duquel les gaz de combustion sont recyclés pour produire des hydrocarbures liquides et/ou gazeux, avantageusement de manière continue, avec injections intermittentes de H2 et O2 pour entretenir le cycle. The method according to the present invention makes it possible to form an energy cycle during which the combustion of liquid and / or gaseous hydrocarbons obtained from carbon dioxide of the atmosphere takes place, the combustion gases making it possible to drive a turbine (3). coupled to an electric generator allowing the production of electric energy, and during which the combustion gases are recycled for produce liquid and / or gaseous hydrocarbons, advantageously continuously, with intermittent injections of H 2 and O 2 to maintain the cycle.
Par le terme de « gaz carbonique de l'atmosphère », on entend au sens de la présente invention le gaz carbonique qui est par exemple produit ou rejeté par les êtres humains, les animaux, et les végétaux, ou qui provient de la combustion de la biomasse ou de la combustion de gaz, tels que les gaz émis par les véhicules (à essence ou gazole), les moteurs, et les usines telles que les centrales thermiques.  By the term “atmospheric carbon dioxide”, is meant in the sense of the present invention carbon dioxide which is for example produced or rejected by human beings, animals, and plants, or which comes from the combustion of biomass or the combustion of gases, such as gases emitted by vehicles (petrol or diesel), engines, and factories such as thermal power plants.
Avantageusement selon la présente invention, le gaz carbonique de l'atmosphère provient de la combustion de gaz tels que le gaz naturel, de combustibles fossiles émanant de centrales thermiques, ou de fumées émanant de sites industriels, tels que les installations cimentières qui émettent des quantités particulièrement élevées de CO2. Le gaz carbonique de l'atmosphère peut également provenir, dans le cadre de la présente invention, des cuves de fabrication de mélanges alcooliques du type vins ou bières. Le gaz carbonique de l'atmosphère peut également provenir de la combustion de la biomasse végétale, en faisant brûler tout consistuant de la biomasse tel que la paille, les herbes, le bois, etc ., et en récupérant les fumées de la combustion. Advantageously according to the present invention, the carbon dioxide in the atmosphere comes from the combustion of gases such as natural gas, from fossil fuels emanating from thermal power stations, or from fumes emanating from industrial sites, such as cement plants which emit quantities particularly high levels of CO 2 . Carbon dioxide from the atmosphere can also come, in the context of the present invention, from tanks for the production of alcoholic mixtures of the wine or beer type. Carbon dioxide from the atmosphere can also come from the combustion of plant biomass, by burning any consisting of biomass such as straw, grasses, wood, etc., and by recovering the fumes from combustion.
L'hydrogénation catalytique selon la présente invention utilise comme matière première le gaz carbonique de l'atmosphère, et permet de produire des hydrocarbures renouvelables, non fossiles.  The catalytic hydrogenation according to the present invention uses carbon dioxide from the atmosphere as a raw material, and makes it possible to produce renewable, non-fossil hydrocarbons.
L'hydrogénation du gaz carbonique de l'atmosphère est réalisée en présence de catalyseur et d'hydrogène à haute température, éventuellement sous pression. L'hydrogénation est réalisée par injection d'hydrogène dans le milieu réactionnel.  The hydrogenation of carbon dioxide from the atmosphere is carried out in the presence of catalyst and hydrogen at high temperature, possibly under pressure. The hydrogenation is carried out by injection of hydrogen into the reaction medium.
Par le terme de « haute température », on entend au sens de la présente invention une température supérieure à 1000C, avantageusement supérieure à 1500C, encore plus avantageusement supérieure à 2000C. By the term "high temperature" is meant in the sense of the present invention a temperature greater than 100 ° C., advantageously greater than 150 ° C., even more advantageously greater than 200 ° C.
Avantageusement selon la présente invention, l'hydrogénation du gaz carbonique de l'atmosphère est réalisée à une température comprise entre 100 et 4000C, avantageusement entre 150 et 3000C, encore plus avantageusement entre 150 et 250 0C, par exemple aux environs de 150 à 2000C. Advantageously according to the present invention, the hydrogenation of carbon dioxide from the atmosphere is carried out at a temperature between 100 and 400 ° C., advantageously between 150 and 300 ° C., even more advantageously between 150 and 250 ° C., for example at around 150 to 200 ° C.
En règle générale, si on utilise une température d'hydrogénation comprise entre 100 et 2000C, on produit surtout des hydrocarbures à longues chaînes linéaires. Par contre, si on utilise par exemple une température plus élevée, comprise entre 300 et 4000C, on produit surtout des hydrocarbures branchés et/ou aromatiques. On produit également typiquement du méthane, par exemple à raison de 10 à 20%. As a general rule, if a hydrogenation temperature of between 100 and 200 ° C. is used, hydrocarbons with long linear chains are produced above all. By on the other hand, if a higher temperature, between 300 and 400 ° C. is used, for example, branched and / or aromatic hydrocarbons are produced above all. Methane is also typically produced, for example at 10 to 20%.
Avantageusement selon la présente invention, l'hydrogénation du gaz carbonique de l'atmosphère est réalisée en présence d'un catalyseur contenant du fer, du cobalt, et/ou du nickel. D'autres types de catalyseurs peuvent être utilisés, en particulier des catalyseurs contenant du platine, du baryum, du ruthénium et/ou du rhodium, éventuellement sur un support du type alumine, silice, titane ou zéolite. Des catalyseurs contenant du palladium, du cuivre, du chrome, et/ou du zinc peuvent également être utilisés, éventuellement sur un support du type alumine, silice, titane ou zéolite. Avantageusement, le catalyseur selon la présente invention contient du potassium.  Advantageously according to the present invention, the hydrogenation of carbon dioxide from the atmosphere is carried out in the presence of a catalyst containing iron, cobalt, and / or nickel. Other types of catalyst can be used, in particular catalysts containing platinum, barium, ruthenium and / or rhodium, optionally on a support of the alumina, silica, titanium or zeolite type. Catalysts containing palladium, copper, chromium, and / or zinc can also be used, optionally on a support of the alumina, silica, titanium or zeolite type. Advantageously, the catalyst according to the present invention contains potassium.
Dans un mode de réalisation particulier de la présente invention, l'hydrogénation du gaz carbonique de l'atmosphère de manière à former des hydrocarbures liquides et/ou gazeux est réalisée selon la réaction (A) suivante :  In a particular embodiment of the present invention, the hydrogenation of carbon dioxide from the atmosphere so as to form liquid and / or gaseous hydrocarbons is carried out according to the following reaction (A):
CO2 + 3H2 *- (-CH2-) + 2H2O (A) CO 2 + 3H 2 * - (-CH 2 -) + 2H 2 O (A)
où (-CH2-) est l'élément structural de base des hydrocarbures. where (-CH 2 -) is the basic structural element of hydrocarbons.
La réaction (A) telle que mentionnée ci-dessus peut se dérouler en une seule étape ou en deux étapes, comme cela est décrit dans la demande FR 0511041 déposée par la Demanderesse.  Reaction (A) as mentioned above can take place in a single step or in two steps, as described in application FR 0511041 filed by the Applicant.
Typiquement, la réaction (A) se déroule à une température de l'ordre de 100 à 3000C, avantageusement entre 150 et 2000C, en présence d'un catalyseur à base de fer, de cobalt, de cuivre, et/ou de zinc. Avantageusement, on utilise un catalyseur contenant du fer, par exemple un catalyseur contenant du fer, du cuivre, SiO2 et K2O. Typically, reaction (A) takes place at a temperature of the order of 100 to 300 ° C., advantageously between 150 and 200 ° C., in the presence of a catalyst based on iron, cobalt, copper, and / or zinc. Advantageously, an iron-containing catalyst is used, for example a catalyst containing iron, copper, SiO 2 and K 2 O.
Dans un autre mode de réalisation particulier de la présente invention, l'hydrogénation du gaz carbonique de l'atmosphère est réalisée selon la réaction (B) suivante pour former du méthane :  In another particular embodiment of the present invention, the hydrogenation of carbon dioxide from the atmosphere is carried out according to the following reaction (B) to form methane:
CO2 + 4 H2 *- CH4 + 2H2O (B) CO 2 + 4 H 2 * - CH 4 + 2H 2 O (B)
Typiquement, la réaction (B) est réalisée à une température de l'ordre de 250 à 4000C, par exemple à une température comprise entre 300 et 3500C. On utilise de préférence du nickel comme catalyseur, en particulier du nickel réduit. D'autres catalyseurs tels que le cobalt réduit ou le cuivre réduit peuvent également être utilisés.Typically, reaction (B) is carried out at a temperature of the order of 250 to 400 ° C., for example at a temperature between 300 and 350 ° C. Nickel is preferably used as catalyst, in particular reduced nickel . Others catalysts such as reduced cobalt or reduced copper can also be used.
Par ailleurs, la réaction (B) se déroule avantageusement à pression atmosphérique. Furthermore, reaction (B) advantageously takes place at atmospheric pressure.
Lorsque l'on utilise du nickel réduit à titre de catalyseur, la réaction (B) est de préférence réalisée à une température de l'ordre de 250 à 3500C, notamment de l'ordre de 3000C. Lorsque l'on utilise du cobalt réduit ou du cuivre réduit à titre de catalyseur, la réaction (B) est de préférence réalisée à une température de l'ordre de 270 à 3000C. When using reduced nickel as catalyst, the reaction (B) is preferably carried out at a temperature of the order of 250 to 350 ° C., in particular of the order of 300 ° C. When uses reduced cobalt or reduced copper as catalyst, reaction (B) is preferably carried out at a temperature of the order of 270 to 300 ° C.
Les hydrocarbures obtenus, sortant du réacteur d'hydrogénation (1), sont des produits liquides et/ou gazeux riches en hydrocarbures paraffiniques, en alcanes cycliques, et en hydrocarbures oléfmiques. Ils peuvent également être riches en méthane, en particulier si la réaction d'hydrogénation (B) a eu lieu de manière prépondérante dans le réacteur (1). Les hydrocarbures obtenus ont une qualité de combustion élevée.  The hydrocarbons obtained, leaving the hydrogenation reactor (1), are liquid and / or gaseous products rich in paraffinic hydrocarbons, in cyclic alkanes, and in olefinic hydrocarbons. They can also be rich in methane, in particular if the hydrogenation reaction (B) has taken place predominantly in the reactor (1). The hydrocarbons obtained have a high combustion quality.
Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux de la présente invention, on recueille l'eau en excès provenant du réacteur d'hydrogénation (1), par exemple à l'aide d'un bassin de condensation (8), avant de brûler les hydrocarbures liquides et/ou gazeux dans la chambre de combustion (2).  In a particularly advantageous embodiment of the present invention, excess water is collected from the hydrogenation reactor (1), for example using a condensation tank (8), before burning the hydrocarbons liquids and / or gases in the combustion chamber (2).
On peut utiliser une pompe pour entraîner les hydrocarbures liquides et/ou gazeux sortant du réacteur d'hydrogénation (1) vers la chambre de combustion (2), en particulier lorsque lesdits hydrocarbures sont épais.  A pump can be used to drive the liquid and / or gaseous hydrocarbons leaving the hydrogenation reactor (1) towards the combustion chamber (2), in particular when said hydrocarbons are thick.
Avantageusement selon la présente invention, les hydrocarbures liquides et/ou gazeux formés suite à l'hydrogénation catalytique du gaz carbonique de l'atmosphère sont ensuite utilisés à titre de combustibles qui, en brûlant en présence d'oxygène dans une chambre de combustion, entraînent une turbine en rotation. Cette turbine est couplée à un générateur électrique qui permet ainsi de produire de l'énergie électrique.  Advantageously according to the present invention, the liquid and / or gaseous hydrocarbons formed following the catalytic hydrogenation of carbon dioxide from the atmosphere are then used as fuels which, by burning in the presence of oxygen in a combustion chamber, cause a rotating turbine. This turbine is coupled to an electric generator which thus makes it possible to produce electrical energy.
Avantageusement, les gaz de combustion sortant de la turbine (3), qui sont typiquement des composés tels que CO2, CO, ou encore de la vapeur d'eau H2O, sont ensuite partiellement décomposés avant d'être réinjectés à l'entrée du réacteur d'hydrogénation (1). Advantageously, the combustion gases leaving the turbine (3), which are typically compounds such as CO 2 , CO, or even steam H 2 O, are then partially decomposed before being reinjected into the inlet to the hydrogenation reactor (1).
La décomposition partielle des gaz de combustion permet notamment de décomposer la vapeur d'eau en hydrogène qui va pouvoir être recyclé à l'entrée du réacteur d'hydrogénation (1), avec les composés tels que CO2 et CO, afin de mettre en œuvre à nouveau une réaction d'hydrogénation (A) et/ou (B). Dans un mode de réalisation particulier de la présente invention, la décomposition de la vapeur d'eau en hydrogène est réalisée par thermolyse, avantageusement en présence de fer rougi, à une température de l'ordre de 800 à 13000C. The partial decomposition of the combustion gases makes it possible in particular to decompose the water vapor into hydrogen which will be able to be recycled at the inlet of the hydrogenation reactor (1), with the compounds such as CO 2 and CO, in order to bring into play again performs a hydrogenation reaction (A) and / or (B). In a particular embodiment of the present invention, the decomposition of water vapor into hydrogen is carried out by thermolysis, advantageously in the presence of red iron, at a temperature of the order of 800 to 1300 ° C.
De manière particulièrement avantageuse selon la présente invention, la décomposition de la vapeur d'eau par thermolyse est réalisée par échange thermique en faisant circuler les gaz de combustion dans la chambre de combustion (2).  Particularly advantageously according to the present invention, the decomposition of water vapor by thermolysis is carried out by heat exchange by circulating the combustion gases in the combustion chamber (2).
Dans un autre mode de réalisation particulier de la présente invention, la décomposition de la vapeur d'eau en hydrogène est réalisée à l'aide d'un laser, avantageusement à des longueurs d'onde de l'ordre de 120 à 150 irai.  In another particular embodiment of the present invention, the decomposition of water vapor into hydrogen is carried out using a laser, advantageously at wavelengths of the order of 120 to 150 µm.
Avantageusement selon la présente invention, on recueille l'eau en excès sortant de la turbine (3) qui ne s'est pas décomposée en hydrogène, par exemple à l'aide d'un bassin de condensation (9), avant de recirculer les gaz de combustion à l'entrée du réacteur d'hydrogénation (1).  Advantageously according to the present invention, excess water is collected leaving the turbine (3) which has not broken down into hydrogen, for example using a condensation tank (9), before recirculating the combustion gas at the inlet of the hydrogenation reactor (1).
Les gaz de combustion, contenant notamment H2, CO et CO2, permettent de former à nouveau des hydrocarbures liquides et/ou gazeux dans le réacteur d'hydrogénation (1) par hydrogénation catalytique. Les hydrocarbures alors formés vont à nouveau alimenter la chambre de combustion (2) et être brûlés en présence d'oxygène. L'oxygène est avantageusement injecté à l'état pur dans la chambre de combustion (2) à l'aide des moyens d'injection d'oxygène (6). The combustion gases, containing in particular H 2 , CO and CO 2 , make it possible to re-form liquid and / or gaseous hydrocarbons in the hydrogenation reactor (1) by catalytic hydrogenation. The hydrocarbons then formed will again supply the combustion chamber (2) and be burned in the presence of oxygen. The oxygen is advantageously injected in the pure state into the combustion chamber (2) using the oxygen injection means (6).
L'injection d'oxygène en (6) peut être stoppée en partie, lorsque la vapeur d'eau en se décomposant a produit de l'hydrogène, mais également de l'oxygène qui sert à la combustion.  The oxygen injection in (6) can be partially stopped, when the decomposing water vapor has produced hydrogen, but also oxygen which is used for combustion.
Les gaz de combustion vont ensuite à nouveau circuler dans la turbine (3) qui est couplée à un générateur électrique, en vue de produire de l'énergie électrique. Les gaz issus de la combustion vont ensuite être décomposés partiellement avant d'être réinjectés à l'entrée du réacteur d'hydrogénation (1).  The combustion gases will then again circulate in the turbine (3) which is coupled to an electric generator, in order to produce electric energy. The gases from the combustion will then be partially decomposed before being reinjected at the inlet of the hydrogenation reactor (1).
Avantageusement selon la présente invention, on peut ajouter si nécessaire de l'hydrogène dans le réacteur (1), à l'aide des moyens d'injection d'hydrogène (5), afin de réaliser l'hydrogénation catalytique des gaz de combustion.  Advantageously according to the present invention, hydrogen can be added if necessary to the reactor (1), using the hydrogen injection means (5), in order to carry out the catalytic hydrogenation of the combustion gases.
Le cycle énergétique peut ainsi fonctionner continuellement avec injection de temps à autre d'hydrogène en (5) et d'oxygène en (6), mais il n'est plus nécessaire d'injecter du CO2 de l'atmosphère à l'entrée du réacteur d'hydrogénation (1). Avantageusement, on élimine l'excès d'eau sous forme liquide à l'aide des bassins (8) et (9). L'exemple suivant est donné à titre non limitatif et illustre la présente invention. The energy cycle can thus operate continuously with the occasional injection of hydrogen in (5) and oxygen in (6), but it is no longer necessary inject CO 2 from the atmosphere at the inlet of the hydrogenation reactor (1). Advantageously, the excess water in liquid form is removed using the basins (8) and (9). The following example is given without limitation and illustrates the present invention.
Exemple de réalisation de l'invention : 1 mole de CO2 (44kg) est injectée avec 4 moles d'H2 (8kg) dans le réacteur d'hydrogénation (1) pour donner 1 mole de CH4 (16 kg) et 2 moles de H2O (36 kg). Example of embodiment of the invention: 1 mole of CO 2 (44 kg) is injected with 4 moles of H 2 (8 kg) into the hydrogenation reactor (1) to give 1 mole of CH 4 (16 kg) and 2 moles of H 2 O (36 kg).
Cette réaction se fait à une température de l'ordre de 30O0C dans le réacteur d'hydrogénation (1) qui contient des catalyseurs à base de Nickel réduit. Le méthane est ensuite transféré dans une chambre de combustion (2), où il brûle avec de l'oxygène (6) injecté dans la chambre de combustion (2). This reaction takes place at a temperature of the order of 30 ° C. in the hydrogenation reactor (1) which contains catalysts based on reduced nickel. The methane is then transferred to a combustion chamber (2), where it burns with oxygen (6) injected into the combustion chamber (2).
La combustion permet de faire fonctionner une turbine (3) qui va produire de l'électricité. Tous les gaz de combustion sont récupérés à la sortie de la turbine (3) dans un tuyau qui passe dans la chambre de combustion (2), où une partie de la vapeur d'eau est décomposée notamment en H2 sous l'effet de la chaleur. Les gaz sont injectés ensuite à l'entrée du réacteur (1) via le conduit de recirculation (7). L'arrivée de CO2 en (4) est coupée, et les quantités additionnelles nécessaires d'hydrogène sont injectées par intermittence en (5). Combustion makes it possible to operate a turbine (3) which will produce electricity. All the combustion gases are recovered at the outlet of the turbine (3) in a pipe which passes into the combustion chamber (2), where part of the water vapor is decomposed in particular into H 2 under the effect of the heat. The gases are then injected at the inlet of the reactor (1) via the recirculation duct (7). The supply of CO 2 in (4) is cut off, and the necessary additional quantities of hydrogen are injected intermittently in (5).
La production de méthane se fait alors dans le réacteur d'hydrogénation (1) avec de l'hydrogène provenant de la décomposition de la vapeur d'eau et de l'hydrogène nouveau injecté de façon intermittente en fonction des besoins en (5), et du gaz carbonique du mélange de combustion. Ensuite, le méthane produit est de nouveau brûlé dans la chambre de combustion (2), et les moyens d'injection d'oxygène en (6) sont en partie fermés, car la vapeur d'eau en se décomposant a produit de l'hydrogène, mais également de l'oxygène qui sert à la combustion. Là encore les quantités additionnelles nécessaires d'oxygène sont injectées par intermittence en (6).  The production of methane is then done in the hydrogenation reactor (1) with hydrogen coming from the decomposition of water vapor and new hydrogen injected intermittently according to the needs in (5), and carbon dioxide from the combustion mixture. Then, the methane produced is again burned in the combustion chamber (2), and the oxygen injection means in (6) are partly closed, because the water vapor in decomposing has produced hydrogen, but also oxygen which is used for combustion. Again the necessary additional amounts of oxygen are injected intermittently in (6).
Ce cycle énergétique peut ainsi fonctionner continuellement avec injection de temps à autre d'hydrogène en (5) et d'oxygène en (6), mais il n'est plus nécessaire d'injecter du CO2 de l'atmosphère à l'entrée du réacteur d'hydrogénation (1). Avantageusement, on élimine l'excès d'eau sous forme liquide à l'aide des bassins de condensation (8) et (9). This energy cycle can thus operate continuously with the occasional injection of hydrogen in (5) and oxygen in (6), but it is no longer necessary inject CO 2 from the atmosphere at the inlet of the hydrogenation reactor (1). Advantageously, the excess water in liquid form is eliminated using the condensation basins (8) and (9).
Ce cycle énergétique permet ainsi de produire de l'électricité verte, tout en recyclant le gaz carbonique et l'hydrogène.  This energy cycle thus makes it possible to produce green electricity, while recycling carbon dioxide and hydrogen.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dans un procédé d'hydrogénation catalytique du gaz carbonique de l'atmosphère réalisé dans un réacteur d'hydrogénation (1) générant des hydrocarbures liquides et/ou gazeux, le perfectionnement consistant à récupérer lesdits hydrocarbures liquides et/ou gazeux et à les brûler en présence d'une atmosphère gazeuse riche en0 oxygène et de préférence en présence d'oxygène pur dans une chambre de combustion (2), les gaz issus de la combustion entraînant une turbine (3) couplée à un générateur électrique, puis les gaz récupérés à la sortie de ladite turbine étant, après décomposition partielle, réinjectés à l'entrée du réacteur d'hydrogénation (1), avec injections intermittentes d'hydrogène dans ledit réacteur d'hydrogénation (1) et5 d'oxygène dans ladite chambre de combustion (2). 1. In a process for the catalytic hydrogenation of carbon dioxide in the atmosphere carried out in a hydrogenation reactor (1) generating liquid and / or gaseous hydrocarbons, the improvement consisting in recovering said liquid and / or gaseous hydrocarbons and in burn in the presence of a gaseous atmosphere rich in oxygen and preferably in the presence of pure oxygen in a combustion chamber (2), the gases from the combustion driving a turbine (3) coupled to an electric generator, then the gases recovered at the outlet of said turbine being, after partial decomposition, reinjected at the inlet of the hydrogenation reactor (1), with intermittent injections of hydrogen in said hydrogenation reactor (1) and 5 of oxygen in said chamber combustion (2).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la décomposition partielle des gaz comprend la décomposition de la vapeur d'eau en hydrogène par thermolyse, avantageusement en présence de fer rougi.  2. Method according to claim 1, characterized in that the partial decomposition of the gases comprises the decomposition of water vapor into hydrogen by thermolysis, advantageously in the presence of reddened iron.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la décomposition de0 la vapeur d'eau par thermolyse est réalisée par échange thermique en faisant circuler les gaz dans la chambre de combustion (2).  3. Method according to claim 2, characterized in that the decomposition of water vapor by thermolysis is carried out by heat exchange by circulating the gases in the combustion chamber (2).
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'hydrogénation du gaz carbonique est réalisée en présence de catalyseur à haute température, avantageusement à une température comprise entre 100 et 4000C.4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the hydrogenation of carbon dioxide is carried out in the presence of catalyst at high temperature, advantageously at a temperature between 100 and 400 ° C.
5 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le catalyseur est un catalyseur contenant du fer, du cobalt, ou du nickel. 5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the catalyst is a catalyst containing iron, cobalt, or nickel.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'hydrogénation du gaz carbonique de l'atmosphère pour former des hydrocarbures liquides et/ou gazeux est réalisée selon la réaction (A) suivante : 6. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the hydrogenation of carbon dioxide from the atmosphere to form liquid and / or gaseous hydrocarbons is carried out according to the following reaction (A):
Q CO2 + 3H2 ^ (-CH2-) + 2H2O (A) où (-CH2-) est l'élément structural de base des hydrocarbures. Q CO 2 + 3H 2 ^ (-CH 2 -) + 2H 2 O (A) where (-CH 2 -) is the basic structural element of hydrocarbons.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'hydrogénation du gaz carbonique de l'atmosphère est réalisée selon la réaction (B) suivante pour former du méthane : 7. Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the hydrogenation of carbon dioxide from the atmosphere is carried out according to the following reaction (B) to form methane:
CO2 + 4 H2 *- CH4 + 2H2O (B) CO 2 + 4 H 2 * - CH 4 + 2H 2 O (B)
8. Dans une installation d'hydrogénation catalytique du gaz carbonique de l'atmosphère comprenant un réacteur d'hydrogénation (1), le perfectionnement consistant à ajouter une chambre de combustion (2) en sortie du réacteur d'hydrogénation, ladite chambre de combustion (2) étant reliée à une turbine (3) couplée à un générateur électrique, et les gaz récupérés à la sortie de ladite turbine (3) étant recyclés à l'entrée du réacteur d'hydrogénation (1) par un conduit de recirculation (7), ledit réacteur d'hydrogénation (1) contenant des moyens d'injection d'hydrogène (5) et ladite chambre de combustion (2) contenant des moyens d'injection d'oxygène (6).  8. In an installation for the catalytic hydrogenation of carbon dioxide in the atmosphere comprising a hydrogenation reactor (1), the improvement consisting in adding a combustion chamber (2) at the outlet of the hydrogenation reactor, said combustion chamber (2) being connected to a turbine (3) coupled to an electric generator, and the gases recovered at the outlet of said turbine (3) being recycled to the inlet of the hydrogenation reactor (1) by a recirculation duct ( 7), said hydrogenation reactor (1) containing means for injecting hydrogen (5) and said combustion chamber (2) containing means for injecting oxygen (6).
9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que les gaz récupérés à la sortie de la turbine (3) sont partiellement décomposés par échange thermique en faisant circuler les gaz dans la chambre de combustion (2), avant de les recycler à l'entrée du réacteur d'hydrogénation (1).  9. Installation according to claim 8, characterized in that the gases recovered at the outlet of the turbine (3) are partially decomposed by heat exchange by circulating the gases in the combustion chamber (2), before recycling them to the entry of the hydrogenation reactor (1).
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