Note ABES Conception et optimisation d’un réacteur-échangeur structuré pour l'hydrogénation du dioxyde de carbone en méthane de synthèse dédié à la filière de stockage d’énergie électrique renouvelable Design and optimisation of a structured reactor-exchanger for the carbon dioxide hydrogenation into synthetic methane to the renewable electric energy storage Power-to-gas Methanation de C02 Réacteur-échangeur Modélisation Catalyseur nickel-alumine Power-to-gas C02 methanation Reactor-exchanger Modeling Nickel-alumina catalyst 547.1 Dioxyde de carbone Méthane Réacteurs chimiques Catalyseurs Découverte en 1902, la méthanation du C02 reçoit un intérêt grandissant pour son application aux procédés de stockage d'énergie électrique nécessaires au développement des énergies renouvelables. Sa mise en œuvre requiert le développement de réacteurs catalytiques innovants répondant au cahier des charges de cette application. Ces travaux sont dédiés à l'étude et l'optimisation de trois types de réacteurs-échangeurs conçus au cours de cette thèse :-un réacteur à lit fixe annulaire, -un réacteur à lit fixe milli-structuré et un réacteur à mousses métalliques supports de catalyseur. Leurs performances globales sont déterminées expérimentalement. La désactivation du catalyseur est étudiée et ses causes identifiées. Une modélisation des trois réacteurs permet la simulation de leur fonctionnement. Les propriétés hydrodynamiques et thermiques de leurs structures internes et les vitesses de réaction sont caractérisées expérimentalement. Les résultats numériques des simulations sont comparés aux expériences et complètent l'étude du comportement des réacteurs. Les modèles identifiés permettent finalement d'étudier les limites et les potentiels de ces réacteurs. Discovered in 1902, the C02 methanation is getting a growing interest for its application to electricity storage processes needed for the development of renewable anergies. lts implementation requires the development of innovative catalytic reactors compatible with the specifications of this application. The present work focuses on the study of three reactor-exchangers designed during this thesis: - an annular fixed bed reactor, a milli-structured fixed bed reactor and a reactor which uses metallic foams as catalyst carriers. Their global performances are experimentally evaluated. The catalyst deactivation is studied and its causes identified. A modeling of these three reactors allows the simulation of their behavior. The hydrodynamic and thermal properties of their internai structure and the reaction kinetics are experimentally characterized . The numerical results of the simulations are compared to the experimental data and complete the analysis of the reactors behavior.The identified models are finally used to study the limits and the potentialities of the reactors. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 20462905 Université de Strasbourg Strasbourg 2016-12-31 https://theses.hal.science/tel-01303724 application/pdf 20339860 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2015/Ducamp_Julien_2015_ED222.pdf http://www.theses.fr/2015STRAF064/abes https://theses.hal.science/tel-01303724 https://theses.hal.science/tel-01303724 https://theses.hal.science/tel-01303724 https://theses.hal.science/tel-01303724 Ducamp Julien 1989-11-09 FR 192345729 21218955 https://theses.fr/2015STRAF064 2015STRAF064 https://doi.org/10.70675/01474267z5b06z417bzb615z019f2f5713ae 2015-12-11 Chimie physique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Garin François MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 060720255 Fechete Nela Ioana MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 070407614 Turek Philippe MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_3 077771796 Védrine Jacques MADS_PRESIDENT_DU_JURY 029129710 Bengaouer Alain MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 19234594X Mignani Gérard MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 156706784 Da Costa Patrick MADS_RAPPORTEUR_1 129370789 Jallut Christian MADS_RAPPORTEUR_2 032472161 École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 CH 156504081 Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (Strasbourg ; 1997-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 255208 157548457 ddc:540 Garin François Fechete Nela Ioana Turek Philippe Védrine Jacques C. Bengaouer Alain Mignani Gérard Da Costa Patrick Jallut Christian École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg) Institut de chimie et procédés pour l'énergie, l'environnement et la santé (Strasbourg) PDF 20462905