1 / 40

Dynamique des techniques de première génération : coûts, performance et potentiel. Jacques BARBIER Professeur des Univer

AGROCARBURANTS. Dynamique des techniques de première génération : coûts, performance et potentiel. Jacques BARBIER Professeur des Universités Directeur Général de Valagro Président du Pôle des Eco-Industries. VALAGRO. AGRO-CARBURANTS (50%) AGRO-MATERIAUX (25%) AGRO-PRODUITS (25%).

vincent
Download Presentation

Dynamique des techniques de première génération : coûts, performance et potentiel. Jacques BARBIER Professeur des Univer

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. AGROCARBURANTS Dynamique des techniquesde première génération : coûts, performance et potentiel. Jacques BARBIER Professeur des Universités Directeur Général de Valagro Président du Pôle des Eco-Industries

  2. VALAGRO AGRO-CARBURANTS (50%) AGRO-MATERIAUX (25%) AGRO-PRODUITS (25%)

  3. Promouvoir les éco-activités en Poitou-Charentes pour développer l'économie régionale et l'emploi

  4. AGROCARBURANTS Un contexte favorable au développement : Engagements européens de limitation des rejets de gaz à effet de serre (accords de Kyoto) Plan agrocarburant français 5.75 % en 2008 7.0 % en 2010 10.0 % en 2015  Octroid’agréments fiscaux à la production TGAP pour les pétroliers n’incorporant pas d’agrocarburants

  5. graines oléagineuses huiles trituration esters betteraves,céréales fermentation éthanol ETBE AGROCARBURANTS Les biocarburants de première génération : Issus de produits nobles de l’agriculture transformés par les techniques classiques ressources carburants

  6. graines oléagineuses huiles trituration esters LES AGROCARBURANTS ISSUS DES OLEAGINEUX

  7. Graines oléagineuses TRITURATION Nettoyage – Broyage - Cuisson Pression Extraction à l’hexane Vapeur d’eau Tourteau Huile brute SEMI-RAFFINAGE Elimination du phosphore Neutralisation H3PO4 NaOH Eau Pâtes grasses H2SO4 TRAITEMENT ACIDE Huile semi-raffinée Acides gras Effluents La trituration

  8. O C O CH2 O C O CH O C O CH2 Les huiles végétales sont-ellesdes carburants ? M = 884g Viscosité importante Vaporisation difficile Combustion incomplète

  9. + 3 ROH O C O CH2 O avec R = CH3 ou C2H5 C O CH O O C O CH2 HO CH2 C O R HO CH HO CH2 3 + Le biodiesel à partir d’huile végétale Réaction globale de transestérification

  10. Le mécanisme réactionnel par catalyse basique Si B- trop faible, pas de formation de RO-. CH3OH / CH3O- pKa = 15 C2H5OH / C2H5O- pKa = 16 Mécanisme addition - élimination.

  11. HO CH2 R COO CH2 CH3OH HO CH NaOHou NaOMe R COO CH HO CH2 R COOCH3 R COO CH2 HO CH2 NaO CH2 CH3ONa Catalyseur homogène + HO CH HO CH + + CH3OH HO CH2 HO CH2 R COONa HCl aq neutralisation MeOHH2ONaCl R COOH + + Production d’EMHV par catalyse homogène

  12. LAVAGESSECHAGE DECANTATION EVAPORATION eau estersméthyliques glycérine acide minéral glycérine> 85% acides gras EVAPORATION NEUTRALISATION DECANTATION Procédé de production d’EMHV par catalyse homogène REACTION méthanol huile végétalesemi-raffinée catalyseur

  13. HO CH2 R COO CH2 CH3OH HO CH NaOHou NaOMe R COO CH HO CH2 R COOCH3 R COO CH2 HO CH2 NaO CH2 CH3ONa catalyseur homogène + HO CH HO CH + + CH3OH HO CH2 HO CH2 R COONa HCl aq neutralisation catalyseur hétérogène MeOHH2ONaCl R COOH + + Production d’EMHV par catalyse hétérogène

  14. LAVAGESSECHAGE DECANTATION eau glycérine Procédé de production d’EMHV par catalyse hétérogène REACTION méthanol huile végétalesemi-raffinée catalyseur solide solution catalytique

  15. DECANTATION glycérine acide minéral glycérinepurifiée acides gras EVAPORATION NEUTRALISATION DECANTATION Procédé de production d’EMHV par catalyse hétérogène REACTION EVAPORATION méthanol huile végétalesemi-raffinée catalyseur solide solution catalytique esters méthyliques

  16. Difficulté : Les catalyseurs solides présentent de faibles basicités et nécessitent des températures de travail plus élevées. Réacteurs sous pression Défauts de sélectivité Procédé de production d’EMHV par catalyse hétérogène REACTION DECANTATION EVAPORATION méthanol huile végétalesemi-raffinée catalyseur solide esters méthyliques glycérine> 98%

  17. Unité de production d’EMHV par catalyse hétérogène (esterfip) Unité industrielle de Sète (160 000 T/an)

  18. TRITURATION Nettoyage – Broyage - Cuisson Pression Extraction à l’eau Vapeur d’eau Tourteau Huile brute SEMI-RAFFINAGE Elimination du phosphore Neutralisation H3PO4 NaOH Eau Pâtes grasses H2SO4 TRAITEMENT ACIDE Huile semi-raffinée Acides gras Méthanol NaOH H2SO4 ESTERIFICATION Glycérine Effluents Esters éthyliques Procédé MULTIVAL de production d’EEHVpar catalyse homogène Graines oléagineuses Ethanol NaOH H2SO4

  19. FILTRATIONLAVAGES DECANTATION EVAPORATION eau esterséthyliques glycérine acide minéral glycérine> 85% acides gras EVAPORATION NEUTRALISATION DECANTATION Procédé MULTIVAL de production d’EEHVpar catalyse homogène REACTION éthanol graines broyées catalyseur

  20. Implantation site Biocarburant Port de La Rochelle

  21. Capacités de production de biodiesel Capacité :2,3 Mt/an échéance 2008 Soit 1,3 Mha

  22. Biodiesel : quelles surfaces d’oléagineux en 2008 ?

  23. Bilan environnementalBiodiesel Consommation d’énergies non renouvelables Emissions de GES

  24. Prix de revient HT pour la production d’EMHV (procédé MULTIVAL) Matières premières (2,5 x 440) + 40 + 10 1 150 €/t Utilités 60 €/t Frais fixes et financiers 70 €/t TOTAL coût de production 1 280 €/t Valorisation des co-produits 400 €/t TOTAL DES COÛTS (production - valorisation) 880 €/t ou 765 €/m3 0,76 €/l - 0,25 € (exonération TIPP) = 0,51 €/l (HT) 0,51 €/l (HT) pour EMHV ou 0,59 €/l (HT) équivalent gazole 0,60 €/l (HT) pour EEHV ou 0,64 €/l (HT) équivalent gazole gazole = 0,60 €/l (HT)

  25. betteraves,céréales éthanol sucres ETBE LES AGROCARBURANTS ISSUS DES SUCRES

  26. PULPES Raffinerie du sucre Mélasses Lavage Diffusion Jus sucrés Sirops de sucre BETTERAVE SUCRIERE Concentration Fermentation éthanolique BroyagePressage Jus sucrés CANNE A SUCRE Concentration VINASSES Distillation BAGASSES Déshydratation ETHANOL à 99,8% Production d’éthanol ex plantes sucrières

  27. Production d’éthanol ex plantes amylacées céréales nettoyage - broyage Liquéfaction saccharification CO2 liquéfié fermentation traitement CO2 drêches distillation déshydratation séchage séparation des drêches Ethanol à 99,8% concentrationdes vinasses

  28. Les rendements en alcool des cultures céréalières et sucrières C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 100 kg de sucre ou 90 kg d’amidon 50 kg éthanol

  29. Capacités de production d’éthanol Capacité :0,9 Mt/an échéance 2008

  30. Éthanol carburant: quelles surfaces en 2008 ? Répartition :35% betterave, 51% blé et 14% maïs

  31. Prix de revient HTpour la production de bioéthanol Matière première (3 x 240) + 40 760 €/t Utilités 70 + 90 160 €/t Frais fixes et financiers 50 + 60 110 €/t TOTAL coût de production 1 030 €/t Valorisation des co-produits 120 €/t TOTAL DES COÛTS (production - valorisation) 920 €/t ou 730 €/m3 0,73 €/l - 0,27 € (exonération TIPP) = 0,46 €/l (HT) 0,46 €/l (HT) ou 0,68 €/l (HT) équivalent essence essence = 0,57 €/l (HT)

  32. Bilan environnementaléthanol Consommation d’énergies non renouvelables Emissions de GES

  33. Éthanol • Transformer l’éthanol en ETBE L’éthyl-tertiobutyl-éther (ETBE) permet de gommer les principaux inconvénients de l’éthanol en mélange : - Evaporation, - Problèmes de séparation de phases, Tout en maintenant les caractéristiques d’indice d’octane : - RON : 115-120 Mais disponibilité en isobutène limitée en raffinerie et bilan CO2 moins favorable.

  34. CONCLUSIONS 1 • Les agro carburants de première génération ont été éprouvés depuis 80 ans pour l’éthanol et 30 ans pour les esters d’huiles végétales, • Ils sont regardés comme une solution pour réduire les émissions de gaz carbonique et la dépendance énergétique au tout pétrole, • Ils sont issus de la transformation par des filières classiques (fermentation alcoolique, trituration) de produits nobles de l’agriculture tels que oléagineux, céréales, plantes sucrières, • Ils entrent en compétition d’usage avec les filières alimentaires. Compétition soutenable avec les objectifs affichés pour 2010,

  35. CONCLUSIONS 2 • Globalement il faut retenir que, même s’ils font l’objet de discussions polémiques, il présentent un intérêt environnemental et énergétique certain, • La récente augmentation du prix des matières premières (100% en six mois), supprime toute rentabilité des investissements actuellement engagés, • Pourtant les agro carburants de première génération sont le passage incontournable pour structurer la filière qui développera les carburants de seconde génération.

  36. Le mécanisme réactionnel Si B- trop faible, pas de formation de RO-. CH3OH / CH3O- pKa = 15 C2H5OH / C2H5O- pKa = 16 Mécanisme addition - élimination.

  37. Les rendements des cultures oléagineuses

  38. Unité de production d’éthanol

  39. La séparation eau-éthanol

  40. Procédé membranaire de séparation eau- alcool Procédé VAPERMA de séparation eau-alcool par membrane polymérique

More Related