Oxydation partielle de méthane en syngas avec chauffage électrique

COÛT DU PROJET:

592 476 $

CONTRIBUTION DE PRIMA:

270 077 $

DÉTAILS DU PROJET:

Le projet piloté par Pr Daria Camilla Boffito de Polytechnique Montréal en collaboration avec le Pr Federico Galli de l’Université de Sherbrooke et l’entreprise Groupe d’entreprises Patience vise à développer une nouvelle configuration de réacteur chauffé par l’électricité qui oxyde partiellement le méthane en CO et H2 à partir d’un catalyseur supporté sur un alliage de fer, chrome et aluminium (Fecralloy) opérant à plus de 800°C.

Le méthane a un potentiel de réchauffement jusqu’à 20 fois supérieur à celui du CO₂. Les sites d’enfouissement, l’agriculture et l’industrie pétrolière rejettent du gaz naturel dans l’atmosphère ou le brûlent en CO₂. Le Groupe d’entreprises Patience développe une micro-raffinerie pour convertir ce gaz en un diesel vert. La première étape convertit le gaz naturel en CO₂ et H_2,dans la deuxième étape, le CO s’hydrogène en paraffines. Le mauvais transfert de chaleur dans la zone réactive du lit catalytique du syngaz est un des principaux défis des technologies existants. Le chauffage par convection, conduction, et/ou rayonnement est lent, et caractérisé par des faibles efficacités de transfert de chaleur. Par conséquent, le profil de température dans le réacteur est non-uniforme ce qui réduit la conversion et la sélectivité à cause de l’accumulation du coké et donc de la nécessité d’une régénération fréquente du catalyseur. Par l’effet Joule, la chaleur est générée à partir de l’électricité et transférée au processus via des réactions chimiques et thermiques. Le contact intime entre les sites réactifs et la source électrique permet d’obtenir des profils thermiques réguliers, d’atteindre l’équilibre thermique, d’améliorer le rendement effectif, et de régénérer rapidement le catalyseur par alimentation cyclique. Afin d’atteindre cet objectif, ils concevront et exploiteront une installation en exerçant le chauffage par effet Joule sur les catalyseurs supportés sur Fecralloy (FeCrAl). Ce support est performant à des températures au-delà de 1000°C, et sa conductivité thermique et résistivité électrique le rendent un support idéal pour exploiter l’effet Joule.

Le rendement de nouveau réacteur va approcher 100 % et va être le moins cher dans le marché, en plus de réduire les émissions de GES.

De plus, le projet permettra de former un stagiaire postdoctoral, un étudiant au doctorat, un à la maîtrise et quatre au baccalauréat.