Marché Procédés éco-conçus    Définition L'éco-efficience des procédés consiste à maximiser les performances d’une Usine durable, existante ou nouvelle, de façon intégrale suivant les 4 impacts :   Economique  Energétique  Environnemental  Sociétal L’éco-conception des procédés consiste à choisir les technologies permettant l’éco-efficience dès la phase de conception des Usines du Futur. Vision, mission et périmètre  Etre le lieu de rencontre Français ouvert à tous les réseaux de partenaires impliqués dans les projets de conception des Usines du Futur (ateliers existants ou nouveaux ateliers de production) en agissant  au périmètre de leurs 4 composantes structurantes : - les opérations procédé permettant de mettre en œuvre tout type de (bio)Chimie : au cœur de l’Usine, il s’agit d’appliquer les 12 principes du Green Engineering en développant les Voies Procédé (réactifs/solvants) & Solutions technologiques de transformation éco-efficientes    - les Utilités (eau, électricité, gaz naturel, sources chaudes/froides d’énergie, H2,…) : au service des Opérations procédé, il s’agit de développer des technologies permettant une utilisation et une production éco-efficientes (éventuellement via des ressources durables et renouvelables) - l’Intégration Environnementale  : la gestion des effluents et déchets via la réduction à la source ou les procédés de traitement et recyclage visant au 0 rejet solide, liquide, gazeux - l’Intégration Sociétale, transversal à l’Usine et à son territoire : à l’intérieur de l’usine (évolution des niveaux et contenus des métiers) et à l’extérieur de l’usine (perception positive par la Société des impacts au quotidien des procédés et produits de l’Industrie Chimique) Impulser et réaliser l’innovation de rupture dans les éco-technologies permettant de répondre aux besoins de compétitivité de l’Industrie Chimique, en intégrant les PMEs et laboratoires académiques comme catalyseurs de cette innovation et en s’appuyant sur les plateformes collaboratives (MEPI, IProd, PROVADEMSE, AXEL’ONE) Promouvoir une Innovation procédé responsable des procédés durables conduite par les impacts d’éco-efficience et socio-efficience  Feuille de route stratégique Méthodologies & indicateurs d'éco-conception des procédés     - Conduire le développement de procédés/usines durables éco-conçus - Evaluer l'éco-performance en intégrant les impacts  économiques, énergetiques, environmentaux & sociétaux Technologies de Génie Chimique & Bio-chimique     - Mettre en oeuvre des technologies de rupture permettant de réaliser des transformations chimiques & physiques    - Diversifier les technologies de co- ou poly- génération d'énergie sur site     - Gérer et garder sous contrôle l'impact environnemental des effluents procédés (solides, liquides, gazeux) Mesue et analyse      - Conduire la qualité produit et les performances éco-efficientes des procédés Sécurité des Procédés et fiabilité des équipements industriels      - Assurer la sécurité et la durabilité des procédés Conception systémique : intégration, modélisation, simulation & contrôle      - Assurer une conception intégrée des procédés : économie/valorisation énergétique et matière (H2O, CO2)      - Assurer une conception aux interfaces : Usine/Usine, Usine/Territoire (Société, Transport, Zones urbaines)     - Assurer une conception "lean" des procédés (gestion sans gaspillage des flux) : modularité, logistique, flexibilité      - Assurer l'excellence opérationnelle dans l'exploitation industrielle des procédés : 1er choix, impact environnemental  Organisation Copilotes :   Société Contact Kamel Ramdani RHODIA Cette adresse email est protégée contre les robots des spammeurs, vous devez activer Javascript pour la voir. Marc Aurousseau INP GRENOBLE - PAGORA/LGP2 Cette adresse email est protégée contre les robots des spammeurs, vous devez activer Javascript pour la voir. Référent Bureau : Société Contact Pierre-Henri Bigeard IFP Energies Nouvelles Cette adresse email est protégée contre les robots des spammeurs, vous devez activer Javascript pour la voir. Référents équipes : Société Contact Isabelle Harter AXELERA Cette adresse email est protégée contre les robots des spammeurs, vous devez activer Javascript pour la voir. Virginie Pevere AXELERA Cette adresse email est protégée contre les robots des spammeurs, vous devez activer Javascript pour la voir.  Exemples de projets   INTENSIFICATION DES PROCEDES Mettre de nouveaux outils au service de la chimie pour concilier efficacité environnementale, performance de production et pertinence de l’offre, telle est la vocation de l’intensification des procédés. Enjeu majeur pour une industrie au cœur de toutes les filières, l’intensification des procédés revisite en profondeur les bases des procédés. Elle privilégie la mise en œuvre de nouvelles technologies, d’unités de fabrication plus compactes, plus discrètes et moins consommatrices en ressources (fossiles, eau, énergie...). Conduite dans le cadre du programme « Intensification des procédés »*, cette véritable rupture technologique a jeté les bases de l’usine du futur, symbole d’un changement d’échelle et d’une nouvelle façon de produire. Trois ans de recherche ont déjà permis à Axelera de structurer les initiatives en un projet cohérent et baliser le chemin de l’éco-conception des produits et de l’éco-efficience des procédés. Quelques résultats concrets du programme : De nouveaux modes d’expérimentation capables de développer ces nouvelles technologies : - Des outils de laboratoire intensifiés pour l’acquisition des données de base des procédés en vue d’optimiser la dépense énergétique, - Un pilote réacteur filaire qui permet de mettre au point des réactions rapides et fournit une extrapolation industrielle plus fiable. Des prototypes d’équipements qui répondent aux nouveaux standards de production et préfigurent le passage au stade industriel :  - Un réacteur de synthèse innovant à plasma froid moins consommateur en énergie, - Deux pilotes qui permettent de coupler les opérations aboutissant à une consommation de produits, un gain de place et un coût réduits. L’un, One Column Réactive dédié à la réaction/adsorption, l’autre à la distillation réactive, Le succès du programme « Intensification des procédés » a été de réaliser le cahier des charges fonctionnel de l’usine du futur et d’en concevoir les outils. L’objectif de la deuxième phase du programme consiste maintenant à franchir le cap de l’industrialisation. Partenaires : Rhodia Arkema  IFPCNRS  HEXOSIC ‐ Développement d’un réacteur‐échangeur en carbure de silicium Bluestar Silicones, qui figure parmi les leaders mondiaux de la chimie des silicones, s’engage dans un projet de recherche industrielle visant à concevoir l’équipement nécessaire au passage de réactions semi-batch en continu. Les contraintes de sécurité, d’impact environnemental et de productivité, liées à ce type de chimie, imposent des technologies, présentant une très bonne résistance à la corrosion et à fortes performances en terme de transferts de chaleur et de matière. Un premier prototype de réacteur-échangeur à plaques en carbure de silicium, développé par le LGC en collaboration avec une PME spécialiste du SiC, Boostec, a permis de démontrer la faisabilité sur des réactions d'intérêt industriel pour le compte de Bluestar Silicones. Il convient de poursuivre dans cette voie, au-delà du test de faisabilité, jusqu'au dimensionnement d'un réacteur industriel. L'intensification doit permettre non seulement une amélioration  des conditions opératoires (meilleure conduite thermique, mélange efficace) et de sécurité (réduction des en-cours, forte effusivité thermique) mais également offre des perspectives de productivité (possibilité d'augmenter la concentration des réactifs), d’amélioration de la sélectivité dans un respect de l'environnement (réduction de la quantité de solvants à traiter) et laisse envisager des voies d’accès à de nouveaux produits. Des verrous restent à lever sur la configuration du réacteur échangeur pour les applications silicones. Il s'agit en premier lieu de la tenue en pression, compte tenu de la viscosité de produits issus des réactions visées, qui nécessite un dessin particulier des canaux et la maîtrise d'un procédé de brasage des plaques de SiC par Boostec. Le second point concerne la volonté de Bluestar Silicones d'élargir l'utilisation de ce type de réacteur-échangeur à d'autres réactions exothermiques, nécessitant un contrôle des conditions de mélange diphasique et une bonne tenue à la corrosion, auquel le matériau SiC se prête de par sa résistance chimique. En parallèle, le potentiel offert par un procédé mettant en oeuvre un catalyseur hétérogène sera évalué par rapport à une opération en catalyse homogène. Le LGPC, de par ses compétences en système réactif fluide/catalyseur solide, a en charge de rechercher le catalyseur commercial le mieux adapté (acquisition de données cinétiques, désactivation), d’étudier les modes de dépôt et la production de surface d’échange dans le réacteur-échangeur, de comparer les performances avec celles atteintes en catalyse homogène. Cet axe de catalyse hétérogène est également une opportunité pour la PME Boostec d'élargir la gamme d'applications de sa technologie de réacteurs échangeurs. Ce projet s’inscrit dans une logique de développement de procédés innovants, plus propres, plus sûrs et plus économes en énergie. Partenaires : BLUESTAR SILICONES France SAS (BSS) BOOSTEC Industries INPT - LGC - UMR 5503 CNRS - LGPC - UMR 2214 SAMOI ‐ Application de micro‐ondes pour l’activation de réaction chimique LES BESOINS  De nombreuses études de synthèses chimiques ont été réalisées à l'échelle du laboratoire et ont démontré l'intérêt de cette nouvelle technologie à forte productivité, générant moins de solvants.Objectif : Répondre à l'attente du marché en extrapolant cette technologie à une échelle industrielle. LE PROJET DE RECHERCHE Mettre au point et modéliser un réacteur en vue de l'industrialisation du procédé. Construire le pilote de laboratoire. Tester et qualifier le pilote. Caractérisation de l'appareil et modélisation cinétique. Partenaire : Processium