Recherche et innovation

CI2D - Tester de nouvelles colonnes à distiller

statut du projet | En cours
Détails de la manifestation
Appel à projets de recherche : APRED - Énergie durable : production, gestion et utilisation efficaces
Année de l’appel à projets : 2016
Programme de la stratégie de Recherche : Cadre Bâti , des territoires durables aux bâtiments performants
Programme de la stratégie de Recherche : Transports et mobilités
Programme de la stratégie de Recherche : Systèmes énergétiques intelligents
Programme de la stratégie de Recherche : Ecoconception et écoefficience des systèmes de production
Programme de la stratégie de Recherche : Production, gestion et stockage de vecteurs énergétiques
Programme de la stratégie de Recherche : Déchets et matière, collecte, tri, recyclage et valorisation
Organisme coordinateur : INPT
Partenaires : ARKEMA
Partenaires : MARCEL LABBE
Zone d’implantation
des porteurs du projet :
Grand-Est / Moselle / Saint Avold
Occitanie / Haute-Garonne / Toulouse

Le projet de recherche est terminé, le rapport final est disponible en ligne : https://librairie.ademe.fr/changement-climatique-et-energie/1194-conception-d-internes-innovants-en-distillation.html

Le projet Ci2D a pour objectif principal de réduire considérablement la consommation d’énergie nécessaire pour la distillation de produits dans l’industrie chimique, ce processus étant le plus énergivore des industries de transformation de matière. Ce projet vise donc à tester virtuellement et en situation réelle les économies d’énergie de nouvelles structures.

 La Distillation à l’heure actuelle

La distillation est un procédé fréquemment utilisé dans l’industrie chimique. Très consommateur d’énergie, elle permet de séparer des liquides dont les températures d’ébullition sont différentes. Sous l’effet de la chaleur, les composés les plus volatils du liquide s’évaporent puis sont condensés dans la colonne de distillation. Mais le distillat obtenu n’est pas un produit pur, il contient une certaine proportion des autres composés du mélange initial. Pour augmenter sa pureté, il faut le distiller à nouveau.

On peut éviter cette étape grâce à une colonne de distillation garnie d’éléments – les internes de colonne - augmentant la surface d’échange entre la phase gazeuse et la phase liquide. Ainsi, plus les internes de colonne sont adaptés au degré de séparation recherché, plus le procédé est efficace, et plus la consommation d’énergie est réduite.

Les projets d’amélioration à l’étude

Deux structures d’internes de colonne sont étudiées. L’une est un assemblage de tubes, l’autre est une structure à base de fils. Toutes deux en inox, elles sont réalisées en impression 3D. Ces internes de colonne seront tout d’abord testés virtuellement grâce à des simulateurs, puis en condition réelles en laboratoire. L’occasion d’optimiser la conception de ces nouvelles structures. Leur gain énergétique sera ensuite validé sur une installation pilote d’ARKEMA via un mélange industriel réel. La dernière étape se focalisera sur l’analyse technico-économique du déploiement de ces pièces sur le marché industriel.

L’équipe prévoit de communiquer sur la technologie à l’occasion de congrès scientifiques ou de publication d’articles scientifiques. Le développement de ce procédé permettra à ARKEMA d’améliorer ses propres colonnes à distiller à l'horizon de cinq ans avec un gain énergétique de 15 %. Un enjeu majeur puisque l’entreprise en possède 250, sa compétitivité en dépend fortement. Parallèlement, la société LABBE développera son savoir-faire dans la fabrication de structures innovantes et dans la diffusion de cette technologie dans le tissu industriel français.

 

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