TRAITEMENT DU BIOGAZ: LE TEMPS DE LA MATURITÉ TECHNOLOGIQUE? Matthias Hafner, conseiller technique Gaz Sommaire Biogaz: composants et injection dans le réseau Traitement du bio-syngaz/biogaz Etapes de traitement du biogaz Séparationdu CO 2 Technologie membranaire Installations de biogaz et production Suisse / Allemagne Société Suisse de l Industrie du Gaz et des Eaux(SSIGE) 17.05.2015 2 1
Biogaz: composants CO 2 CO Siloxanes NH 3 N 2 H 2 Goudrons CH 4 Oxygène H 2 S H 2 0 Halogènes Particules Société Suisse de l Industrie du Gaz et des Eaux(SSIGE) 17..06.2015 3 Composition du biogaz avant injection dans le réseau Produit de départ Gaz de bois avant méthanisation 10% H 2 24% 43% CO 22% Digestion 60-70% 30-40% CO 2 Traitement Biogaz/ Biométhane 96% CH 4 Directives SSIGE G13 Directives SSIGE G18 Société Suisse de l Industrie du Gaz et des Eaux(SSIGE) 17.06.2015 4 2
Procédés de traitement du bio-syngaz H 2 CH 4 Gazéification Conditionnement Méthanisation Traitement Paramètres Chaleur20-30% Chaleur10-25% Max.2.5 % CH 4 Pertes 10% 52% 96% Teneuren CH 4 S, Cl, particules CO, CO 2 CO 2 Elimination Société Suisse de l Industrie du Gaz et des Eaux(SSIGE) 17.05.2015 5 Procédés de traitement du biogaz CH 4 Traitement CH 4 Digesteur Epuration primaire Traitement Paramètres 1% 1 % CH 4 Emissions 60-70% 96% Teneuren CH 4 S, Cl, particules CO 2 Elimination Société Suisse de l Industrie du Gaz et des Eaux(SSIGE) 17.06.2015 6 3
Procédésde séparationdu CO 2 Adsorption Variation de pression Lavage à l eau sous pression Séparationdu CO 2 Absorption physique chimique Lavage aux solvants organiques Lavage aux amines Perméabilité Séparation membranaire Société Suisse de l Industrie du Gaz et des Eaux(SSIGE) 17.052015 7 Procédésde séparationdu CO 2 : comparaison Paramètres Lavage sous pression DWW Variationde pression PSA Membrane Lavage (2 à 4 aux étages) amines Lavage aux solvants organiques Teneuren CH 4 96 98 % 96 98 % 96 98 % 96-99 % 96 98 % Disponibilité 95-98% 95 98% 95-98% 95-98% 95 98% Coûts d entretien annuels (en% de l investissement) 2-3% 2 3% 3 4% 2 3% 2 3% EliminationH 2 S oui en sus en sus en sus/ouien sus Elimination H 2 O en sus oui oui en sus en sus SéparationN 2 et O 2 non non/partiel partiel(o 2 )non non Overview of the properties and the performance of the mature biogas upgrading technologies (Bauer et al. 2013a)) 8 4
Procédésde séparationdu CO 2 : comparaison Paramètres Lavage sous pression DWW Variation de pression PSA Membrane Lavage (2 à 4 aux étages) amines Pertes de méthane en % 1-2% <3% 0.6-3% <0.1% 1-2% Pression de travail en bar 5-10 4-7 5-16 0-5 4-7 Produits chimiques non non non oui oui Consommation d électricité (produits gaz > 4 bar(g)) (kwh/nm³ biogazbrut) 0.2 0.3 0.2 0.3 0.2 0.3 Lavage aux solvants organiques 0.10 0.15 0.2 0.3 Demande en chaleur (kwh/nm³ biogaz brut) non non non 0.5 0.6 interne CO 2 pur non oui oui oui non Source: dena Biogaspartner-gemeinsam einspeisen, Biogaseinspeisung Deutschland und Europa, Markt, Technik und Akteure, 2014 Société Suisse de l Industrie du Gaz et des Eaux(SSIGE) 17.06.2015 9 Technologie membranaire Biogaz Désulfuration Compression Séchage Echauffement Membranes Perméat F R F 1 2 R Biogaz Biogaz Rétentat P MembranP F R 3 Biogaz CH 4 CO 2 H 2 N 2 O 2 H 2 O Rétentat P Perméat Membranes à fibres creuses Gaz pauvre pour post-combustion Source: MT BioMethan GmbH und Evonik Société Suisse de l Industrie du Gaz et des Eaux(SSIGE) 17.06.2015 10 5
Production de biogaz en Suisse: points d injection Source: ASIG 2015 Société Suisse de l Industrie du Gaz et des Eaux(SSIGE) 17.06.2015 11 Procédés de traitement: répartition du marché Allemagne 2013, 147 installations Suisse 2014, 21 installations 38% 27% 28% 31% 29% 9% 4% 14% 19% Source: Biogas-Monitoringbericht 2014, Deutschland Source: ZMS Bericht 2014-12 6
Injections de biogaz en Suisse 200 180 160 140 GWh 120 100 80 60 40 20 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014-13 Procédés de traitement en CH: parts de production 64% 5% 20% 11% Productionde biogazen 2014 en Suisse 213 GWh -14 7
MERCI DE VOTRE ATTENTION Matthias Hafner / Conseiller technique Gaz SVGW Schwerzenbach Eschenstrasse 10 8603 Schwerzenbach Tel:+41 (0)44 806 30 50 Fax:+41 (0)44 825 57 19 SSIGE Lausanne Bureau Romand Chemin de Mornex 3 1003 Lausanne Tel: +41 (0)21 310 48 60 Fax: +41 (0)21 310 48 61 SSIGA Bellinzona Coordinatore Svizzera Italiana Piazza Indipendenza 7 6500 Bellinzona Tel: +41 (0)91 821 88 23 SVGW Zürich (Hauptsitz) Grütlistrasse 44 Postfach 2110 8027 Zürich Tel:+41 (0)44 288 33 33 Fax:+41 (0)44 202 16 33 8