Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
HYDROGEN STORAGE BY MEANS OF LIQUID ORGANIC COMPOUNDS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/074336
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to the use of a formulation that is liquid at room temperature and comprises at least a mixture of benzene, toluene and xylene, for binding and releasing hydrogen in at least one hydrogenation/dehydrogenation cycle of said formulation. The invention also relates to the use of said formulation for transporting and handling hydrogen derived from the steam cracking of petroleum products, by-product hydrogen derived from a chemical reaction, such as the electrolysis of salt, or hydrogen derived from the electrolysis of water.

Inventors:
MONGUILLON BERNARD (FR)
Application Number:
PCT/FR2021/051738
Publication Date:
April 14, 2022
Filing Date:
October 07, 2021
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ARKEMA FRANCE (FR)
International Classes:
C01B3/00; C01B3/24
Domestic Patent References:
WO2011031320A22011-03-17
Foreign References:
US20080241615A12008-10-02
US20090025824A12009-01-29
US20160002544A12016-01-07
EP2925669A12015-10-07
EP2925669A12015-10-07
US20140107036A12014-04-17
US20160002544A12016-01-07
DE2840272A11979-04-05
Other References:
PAIVI, JOURNAL OF POWER SOURCES, vol. 396, 2018, pages 803 - 823
MARIA SOL MARQUES DA SILVA, REACTIVE POLYMERS, vol. 25, 1995, pages 55 - 61
TAIGA YURINO, EUROPEAN JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY, vol. 2020, no. 15, 2020, pages 2225 - 2232
Attorney, Agent or Firm:
PRAS, Jean-Louis (FR)
Download PDF:
Claims:
REVENDICATIONS

1. Utilisation d’une formulation liquide à température ambiante comprenant un mélange de benzène, de toluène et de xylène, pour la fixation et la libération d’hydrogène dans au moins un cycle hydrogénation/déshydrogénation de ladite formulation.

2. Utilisation selon la revendication 1 , dans laquelle le mélange de benzène, de toluène et de xylène est un mélange BTX issu de l’extraction des composés aromatiques d’un brut de pétrole, ou de la valorisation de biomasse.

3. Utilisation selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle le mélange de benzène, de toluène et de xylène peut en outre comprendre des composés comportant plus de 8 atomes en une quantité qui n’est pas supérieure à 1000 ppm poids, par rapport au poids total de la formulation, et de manière préférée non supérieure à 100 ppm poids, par rapport au poids total de la formulation.

4. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le ratio du mélange de benzène, de toluène et de xylène peut varier en toutes proportions allant de 0% à 100%, bornes exclues, en poids de chaque constituant, par rapport au poids total du mélange.

5. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le mélange de benzène, de toluène et de xylène utilisable dans le cadre de la présente invention contient une teneur en benzène supérieure à 1%, mieux supérieure à 2%, de préférence supérieure à 5%, de préférence encore supérieure à 10%, et de manière tout à fait préférée supérieure à 15% en poids, par rapport au poids total du mélange BTX.

6. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la formulation comprend en outre un ou plusieurs autres Liquide(s) Organique(s) Transporteur(s) d’Hydrogène (LOHC).

7. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la formulation comprend en outre un ou plusieurs autres Liquide(s) Organique(s) Transporteur(s) d’Hydrogène (LOHC), choisis parmi le benzyltoluène (BT), le dibenzyltoluène (DBT) et leurs mélanges en toutes proportions.

8. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la formulation présente une température d’ébullition supérieure à 80°C à pression atmosphérique, de préférence supérieure à 120°C, de préférence encore supérieure à 150°C, avantageusement supérieure à 180°C, et un point de fusion inférieur à 40°C, de préférence inférieur à 30°C, de préférence encore inférieur à 20°C, mieux encore inférieur à 15°C, et de manière tout à fait préférée, un point de fusion inférieur à 10°C, et avantageusement strictement inférieur à 0°C.

9. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la formulation présente une viscosité cinématique à 20°C (mesurée selon la norme DIN 51562) comprise entre 0,1 mm2 s'1 et 500 mm2 s’1, de préférence entre 0,5 mm2 s'1 et 300 mm2 s'1 et de préférence entre 1 mm2 s'1 et 200 mm2 s’1.

10. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes, pour le transport et la manipulation d’hydrogène issu du vapocraquage de produits pétroliers, d’hydrogène fatal issu de réaction chimique tel que l’électrolyse de sel ou d’hydrogène issu de l’électrolyse de l’eau.

Description:
STOCKAGE D’HYDROGÈNE AU MOYEN DE COMPOSÉS LIQUIDES ORGANIQUES

[0001] La présente invention concerne le domaine du stockage et le transport de source d’énergie et plus particulièrement celui du stockage et du transport d’hydrogène comme source d’énergie, et notamment celui des composés organiques aptes à stocker et transporter de l’hydrogène.

[0002] Le stockage et le transport d’hydrogène au moyen de composés organiques est une technologie récente qui fait l’objet depuis quelques années de publications dans la littérature scientifique et de dépôts de demandes de brevets. Le principe consiste à fixer de l'hydrogène sur une molécule support, laquelle molécule support étant de préférence et le plus souvent liquide à température ambiante, à la fois lorsqu’elle a fixé l’hydrogène (forme hydrogénée) et lorsqu’elle a libéré l’hydrogène (forme déshydrogénée).

[0003] Cette fixation d’hydrogène est généralement réalisée dans une étape d'hydrogénation de la molécule support. La molécule support ainsi hydrogénée « stocke » l’hydrogène fixé et cette molécule dite « hydrogénée » peut être stockée et/ou transportée. L’hydrogène fixé peut ensuite être libéré, le plus souvent à proximité du lieu de consommation, dans une étape de déshydrogénation de la molécule support hydrogénée. [0004] Des molécules supports font aujourd’hui l’objet de nombreuses études et sont maintenant plus connus sous l’acronyme LOHC pour « Liquid Organic Hydrogen Carrier » en langue anglaise, c’est-à-dire « Liquide Organique Transporteur d’Hydrogène ».

[0005] À titre de molécules supports étudiées aujourd’hui, on peut citer les supports de type hydrure métallique, ou encore, parmi les LOHC, le méthanol, l’ammoniac ou des composés aromatiques. Toutes ces technologies présentent divers avantages et inconvénients, sachant qu’un des critères les plus importants dans ce nouveau type de technologie reste le coût global de l’accès à l’énergie, donc le coût global de l’hydrogène disponible par ces molécules supports.

[0006] Parmi les LOHC les plus étudiés aujourd’hui, on peut citer le toluène, qui peut être hydrogéné en méthylcyclohexane puis déshydrogéné. Un des problèmes rencontrés avec cette molécule est son point d’ébullition relativement bas (110,6°C à pression atmosphérique, certes plus élevé que celui de la forme hydrogénée, le méthylcyclohexane : 100,85°C), ce qui peut conduire à une production d’hydrogène contenant des traces de toluène et/ou de méthylcyclohexane, dont il peut être difficile de s’affranchir. [0007] Les traces de composés organiques dans l’hydrogène libéré lors de la réaction de déshydrogénation peuvent poser un réel problème selon les applications envisagées et les domaines d’application où l’hydrogène est utilisé. Dans le cas du couple toluène/méthylcyclohexane, les traces de composés organiques peuvent ainsi provenir aussi bien du toluène (molécule sous forme hydrogénée) que du méthylcyclohexane (molécule sous forme déshydrogénée), mais aussi de tous leurs intermédiaires partiellement hydrogénés ou déshydrogénés.

[0008] D’autres LOHC connus aujourd’hui sont les fluides aromatiques à deux ou trois noyaux, représentés notamment par le benzyltoluène (BT) et/ou le dibenzyltoluène (DBT) et qui ont déjà fait l'objet de nombreuses études et de demandes de brevets, comme par exemple le brevet EP2925669 qui décrit la technologie et les opérations d’hydrogénation et de déshydrogénation de ces fluides pour le stockage et la libération d’hydrogène. D’autres composés LOHC encore sont à l’étude et des exemples sont présentés dans l’article de Pàivi et coll. (Journal of Power Sources, 396, (2018), 803-823). De telles molécules sont encore aujourd’hui pour la plupart peu disponibles commercialement ou bien à des prix prohibitifs.

[0009] Par ailleurs, et au-delà de la performance instantanée des étapes d'hydrogénation et de déshydrogénation, la qualité de l’hydrogène obtenu lors de l’étape de déshydrogénation et surtout le maintien des performances (rendement de fixation/libération d'hydrogène) sont des points clés pour l'aspect économique de cette technologie. Il est donc nécessaire de développer, pour le transport et le stockage notamment de grandes quantités d’hydrogène, une solution qui soit économiquement rentable.

[0010] En effet, l’hydrogène issu de cette technologie LOHC trouve des utilisations dans de très nombreux domaines, comme par exemple dans des piles à combustibles, dans des procédés industriels, ou encore comme carburant pour les moyens de transport (train, bateaux, camions, voitures automobiles). La technologie LOHC semble aujourd’hui la plus prometteuse mais il reste un besoin pour des molécules LOHC aisément disponibles, peu onéreuses, ou tout au moins avec présentant de très bons rendements en terme de cycles hydrogénation/déshydrogénation, avec des coûts d’approvisionnement et de fonctionnement les plus réduits possible.

[0011] Un des objectifs de la présente invention consiste par conséquent à développer des molécules LOHC permettant le transport et stockage de la plus grande quantité d’hydrogène possible avec un coup d’exploitation le plus bas possible, en d’autres termes une molécule LOHC la plus rentable possible pour le transport et le stockage d’hydrogène. [0012] Il a maintenant été découvert que les objectifs précités sont résolus en totalité ou au moins en partie grâce à la présente invention. D’autres objectifs encore pourront apparaître dans la description de la présente invention qui suit.

[0013] En effet, les inventeurs ont maintenant découvert que des mélanges de benzène, toluène, et xylène peuvent être avantageusement utilisés comme LOHC. Ainsi, un premier objet de la présente invention est l’utilisation d’une formulation liquide à température ambiante comprenant un mélange de benzène, de toluène et de xylène pour la fixation et la libération d’hydrogène dans au moins un cycle hydrogénation/déshydrogénation de ladite formulation.

[0014] Des mélanges de Benzène, Toluène et Xylène sont bien connus sous l’acronyme « BTX » et sont aisément accessibles, par exemple dans les raffineries de pétrole brut, où ils sont souvent considérés comme des sous-produits peu ou pas valorisables ou valorisés. Leurs coûts sont donc tout à fait compétitifs et adaptés pour l’utilisation selon la présente invention.

[0015] Plus particulièrement, les mélanges de BTX peuvent être obtenus à partir de produits pétroliers, et notamment par extraction des composés aromatiques d’un brut de pétrole, notamment à l’aide d’un solvant polaire aprotique, en utilisant une extraction liquide-liquide. Le solvant est ensuite éliminé est le mélange BTX est séparé par distillation afin de récupérer le benzène, toluène et xylène. La fraction xylène comprend les trois isomères du xylène (ortho-, méta- et para-xylène), mais peut également comprendre une fraction plus ou moins importante d’éthylbenzène.

[0016] D’autres sources possibles de mélanges dits BTX sont aujourd’hui connues, parmi lesquelles on peut citer la valorisation de la biomasse, comme décrit par exemple dans les demandes WO2011031320, US2014107036 et US2016002544.

[0017] Dans un mode de réalisation préféré, le mélange BTX utilisé dans la formulation de la présente invention est exempt de composés comportant plus de 8 atomes de carbone. Dans le présente exposé, le terme « exempt de composés comportant plus de 8 atomes de carbone » indique que les composés comportant plus de 8 atomes de carbone peuvent éventuellement être présents, mais dans ce cas seulement à l’état de traces, c’est-à-dire présents en une quantité qui n’est pas supérieure à 1000 ppm poids, par rapport au poids total de la formulation, et de manière préférée non supérieure à 100 ppm poids, par rapport au poids total de la formulation.

[0018] Les mélanges BTX (ou plus simplement « les BTX » dans la suite du présent exposé) sont des mélanges de benzène, toluène et xylène (ortho- et/ou méta- et/ou para- xylène), et éventuellement de l’éthylbenzène, en toutes proportions. Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, le ratio du mélange benzène/toluène/xylène peut varier en toutes proportions allant de 0% à 100%, bornes exclues, en poids de chaque constituant, par rapport au poids total du mélange BTX.

[0019] Selon un autre mode de réalisation, le mélange BTX est constitué a minima de 2 produits : toluène + benzène ou toluène + xylène ou xylène + benzène. De manière préférée, le mélange BTX comprend les trois composants benzène, toluène et xylène, et de manière tout particulièrement préférée, dans les proportions indiquées ci-dessus.

[0020] Selon un aspect préféré de la présente invention, le mélange BTX comprend, et de préférence consiste en :

- de 0 à 99% en poids de benzène, bornes incluses,

- - de 0 à 99% en poids de toluène, bornes incluses, et

- - de 0 à 99% en poids de xylène, bornes incluses, par rapport au poids total de la composition, étant entendu qu’au moins deux des trois composants sont présents.

[0021] Selon un autre aspect de la présente invention, le mélange BTX comprend, et de préférence consiste en :

- de 1% à 99% en poids de benzène, bornes incluses,

- - de 1% à 99% en poids de toluène, bornes incluses, et

- - de 0,01% à 99% en poids de xylène, bornes incluses, par rapport au poids total de la composition.

[0022] Selon encore un autre aspect de la présente invention, le mélange BTX comprend, et de préférence consiste en :

- de 2% à 99% en poids de benzène, bornes incluses,

- - de 2% à 99% en poids de toluène, bornes incluses, et

- - de 1% à 99% en poids de xylène, bornes incluses, par rapport au poids total de la composition.

[0023] Selon un aspect tout particulièrement préféré, le mélange de benzène, de toluène et de xylène utilisable dans le cadre de la présente invention contient une teneur en benzène supérieure à 1%, mieux supérieure à 2%, de préférence supérieure à 5%, de préférence encore supérieure à 10%, et de manière tout à fait préférée supérieure à 15% en poids, par rapport au poids total du mélange BTX.

[0024] À titre d’exemple non limitatif, un mélange BTX qui peut avantageusement être utilisé dans le cadre de la présente invention contient 40% de benzène, 30% de toluène et 30% de xylène, en poids par rapport au poids total du mélange BTX. Selon un autre exemple, le mélange BTX contient 48% de benzène, 33% de toluène et 19% de xylène, en poids par rapport au poids total du mélange BTX.

[0025] Comme indiqué précédemment, les mélanges BTX peuvent en outre comprendre un ou plusieurs autres composés par exemple isomères des xylènes, tels que l’éthylbenzène, ou encore un ou plusieurs autres hydrocarbures contenant plus de 8 atomes, de préférence en une quantité qui n’est pas supérieure à 1000 ppm poids, par rapport au poids total de la formulation, et de manière préférée non supérieure à 100 ppm poids, par rapport au poids total de la formulation.

[0026] La composition du mélange BTX peut résulter directement du procédé de préparation, mais peut également être est modifiée directement lors de la synthèse dudit selon des modes opératoires bien connus de l’homme du métier, en fonction du mélange qu’il souhaite obtenir.

[0027] Il a été découvert de manière tout à fait surprenante que les mélanges BTX peuvent être utilisés comme liquide organique transporteur d’hydrogène (LOHC) au même titre que chacun des constituants desdits mélanges, à savoir le benzène, le toluène et le xylène, c’est-à-dire que les mélanges peuvent être soumis aux cycles hydrogénation/ déshydrogénation au même titre que les composants desdits mélanges BTX pris isolément et indépendamment. Il s’ensuit qu’il est inutile de procéder à la séparation des dits composants des mélanges BTX, pour n’utiliser que l’un ou l’autre d’entre eux et par là- même économiser des coûts et rendre l’utilisation de la présente invention tout à fait compétitive et plus généralement plus économique que les LOHC connus de l’art antérieur. [0028] Pour les besoins de la présente invention, il est bien entendu possible d’utiliser un seul mélange BTX ou encore des mélanges de plusieurs mélanges BTX tels qu’ils viennent d’être définis, en toutes proportions.

[0029] Dans un mode de réalisation de l’invention, il peut être avantageux de procéder à une ou plusieurs opérations de purifications du mélange BTX, selon toutes méthodes bien connues de l’homme du métier, notamment pour éviter une contamination de l’hydrogène qui sera produit lors de la déshydrogénation dudit mélange BTX, pour éviter la passivation des catalyseurs lors des opérations d’hydrogénations et de déshydrogénations, pour améliorer les rendements des réactions d’hydrogénations et de déshydrogénations, pour augmenter la durée de vie (nombre de cycles des réactions d’hydrogénations et de déshydrogénations) du mélange BTX ou des mélanges BTX utilisés comme LOHC.

[0030] Les molécules dites LOHC sont généralement et le plus souvent caractérisées par leur Capacité de Stockage Gravimétrique Théorique (CSGT). La capacité de stockage gravimétrique théorique d'un système d'absorption d'hydrogène (couple LOHC+/LOHC-) dans lequel l'hydrogène est stocké dans la masse de la matière, est calculé à partir du rapport entre la masse d'hydrogène stockée dans le composé, par rapport à la masse de l'hôte y compris l'hydrogène (LOHC+) de sorte que la capacité en % en poids, CSGT, est donnée par la formule suivante :

(masse molaire d’hydrogène libérable)

CSGT = - - - — — - — — - - - - - — - x 100

(masse molaire de 1 hôte sous sa forme totalement hydrogenee)

[0031] À titre d’exemple, le méthylcyclohexane peut-être théoriquement déshydrogéné en toluène (un des composants du BTX) en libérant 6 atomes d’hydrogène, comme illustré ci- dessous :

[0032] Ainsi la capacité de stockage gravimétrique théorique CGST du système méthyl- cyclohexane / toluène est égale à :

6 CSGT = — X 100 = 6,12% 98

[0033] De manière similaire, on calcule la CSGT du benzène qui est de 7,69% et la CSGT du xylène qui est de 5,3%.

[0034] Dans l’exemple ci-dessus, le toluène, lorsqu’il est totalement hydrogéné en méthylcyclohexane puis théoriquement totalement déshydrogéné peut ainsi libérer 6 atomes d’hydrogène. On indiquera donc dans le cadre de la présente invention que le toluène présente une CSGT de 6,12%.

[0035] Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, les mélanges de benzène, de toluène et de xylène utilisables dans le cadre de la présente invention présentent une CSGT strictement supérieure à 0, de préférence supérieure ou égale à 1%, mieux encore supérieure ou égale à 2%, de manière encore préférée supérieure ou égale à 3%, de manière tout à fait préférée supérieure ou égale à 4%, avantageusement supérieure ou égale à 5%, typiquement supérieure ou égale à 6%, et mieux encore supérieure ou égale à 6,5%.

[0036] Par exemple un mélange BTX contenant 48% de benzène (CSGT = 7,69%), 33% de toluène (CSGT = 6,12%) et 19% de xylène (CSGT = 5,3%), en poids par rapport au poids total du mélange BTX, présentera donc une CSGT moyenne de 6,72%. On voit ainsi un des grands avantages à utiliser les mélanges BTX selon l’invention en ce qu’ils présentent le plus souvent une CSGT au moins comparable, voire supérieure à celle du toluène qui est aujourd’hui un des LOHC préconisés pour le stockage et le transport d’hydrogène à l’état liquide à température ambiante. [0037] Les BTX trouvent ainsi, dans cette utilisation pour le stockage et le transport d’hydrogène à l’état liquide à température ambiante, une valorisation tout à fait inattendue et tout à fait rentable, eu égard au rapport coût / CSGT des mélanges BTX.

[0038] Dans certains cas, et selon un mode de réalisation de la présente invention, il peut être avantageux de modifier, par exemple augmenter encore, la CSGT des LOHC. On peut dès lors envisager de soumettre le mélange de benzène, de toluène et de xylène à diverses réactions chimiques avec d’autres molécules, par exemple des molécules issues de la pétrochimie, notamment des composés aromatiques issus de la pétrochimie, tels que le benzène, le toluène, les xylènes, les résidus de polyéthylbenzène plus connus sous la dénomination PEBR, ainsi que leurs mélanges en toutes proportions, pour ne citer que les plus courants.

[0039] À titre d’exemple, il est ainsi possible de réaliser des couplages à partir de dérivés halogénés, en particulier chlorés ou hydroxylés, selon les modes opératoires bien connus de l’homme du métier et notamment ceux décrits dans le brevet DE2840272 A1 , dans la publication de Maria Sol Marques da Silva et coll., « Reactive Polymers », 25, (1995), 55- 61 , ou encore plus récemment dans l’article par Taiga Yurino et coll., « European Journal of Organic Chemistry », (2020), 2020(15), 2225-2232.

[0040] Dans un mode de réalisation de la présente invention, on préfère utiliser les mélanges de benzène, de toluène et de xylène (mélanges BTX) en tant que tels, sans autre modification chimique, notamment de couplage, et ceci pour des raisons évidentes de réduction des coûts d’accès aux LOHC. Il peut être cependant utile, voire nécessaire dans certains d’opérer une ou plusieurs opérations de purification du mélange BTX, selon des techniques bien connues de l’homme du métier, afin notamment d’optimiser les rendements des cycles hydrogénation/déshydrogénation lors de l’utilisation des formulations LOHC contenant lesdits mélanges BTX.

[0041] L’ invention concerne ainsi l’utilisation d’une formulation liquide à température ambiante, dans sa forme partiellement ou totalement déshydrogénée, comme dans sa forme partiellement ou totalement hydrogénée, comprenant un ou plusieurs mélanges BTX tels qu’ils viennent d’être définis pour le transport, la fixation et la libération d’hydrogène dans au moins un cycle hydrogénation/déshydrogénation, partielle ou totale, de ladite formulation.

[0042] La formulation utilisable dans le cadre de la présente invention peut en outre comprendre un ou plusieurs autres LOHC connus de l’homme du métier, tels que par exemple le benzyltoluène (BT), le dibenzyltoluène (DBT) et leurs mélanges en toutes proportions. [0043] La formulation utilisable dans la présente invention peut en outre comprendre un ou plusieurs additif(s) et/ou charge(s) également bien connus de l’homme du métier, et par exemple, et de manière non limitative, choisis parmi les antioxydants, les passivateurs, les abaisseurs de point d’écoulement, les inhibiteurs de décomposition, les colorants, arômes, et autre, ainsi que les mélanges de un ou plusieurs d’entre eux en toutes proportions.

[0044] Selon un autre mode de réalisation, et selon les besoins notamment en termes de pureté d’hydrogène à libérer, la formulation ne comprend que des composés hydrogénables/déshydrogénables (partiellement ou totalement), en particulier la formulation est constituée de molécules LOHC, sans autres produits ajoutés de types additifs ou charges. La formulation peut cependant contenir des impuretés, de préférence à l’état de trace, notamment inhérentes à l’origine de la molécule LOHC utilisée et/ou de son procédé de préparation.

[0045] Selon un autre mode de réalisation préféré de la présente invention, la formulation présente une température d’ébullition supérieure à 80°C à pression atmosphérique, de préférence supérieure à 120°C, de préférence encore supérieure à 150°C, avantageusement supérieure à 180°C, et un point de fusion inférieur à 40°C, de préférence inférieur à 30°C, de préférence encore inférieur à 20°C, mieux encore inférieur à 15°C, et de manière tout à fait préférée, un point de fusion inférieur à 10°C, et avantageusement strictement inférieur à 0°C.

[0046] Selon un autre mode de réalisation, la formulation utilisée dans la présente invention présente une viscosité cinématique à 20°C (mesurée selon la norme DI N 51562) comprise entre 0,1 mm 2 s' 1 et 500 mm 2 s’ 1 , de préférence entre 0,5 mm 2 s' 1 et 300 mm 2 s' 1 et de préférence entre 1 mm 2 s' 1 et 200 mm 2 s’ 1 .

[0047] Les cycles hydrogénation/déshydrogénation sont réalisés le plus souvent selon les méthodes maintenant bien connues. En particulier, la réaction de déshydrogénation peut être effectuée selon toute méthode connue, dont les conditions opératoires peuvent comprendre, à titre d’exemples non limitatifs :

- la température de réaction généralement comprise entre 200°C et 400°C, de préférence entre 250°C et 360°C, de préférence encore entre 280°C et 340°C, plus préférentiellement entre 280°C et 330°C et de manière totalement préférée entre 280°C et 320°C,

- la pression de réaction généralement comprise entre 0,01 MPa et 1 ,00 MPa, et de manière préférée entre 0,01 MPa et 0,50 MPa,

- alimentation du réacteur de déshydrogénation avec une pression partielle d’hydrogène,

- arrêt de la réaction avant déshydrogénation totale du ou des composés à déshydrogéner. [0048] La réaction est le plus souvent et avantageusement conduite en présence d’au moins un catalyseur de déshydrogénation bien connu de l’homme du métier. Parmi les catalyseurs utilisables pour ladite réaction de déshydrogénation partielle, on peut citer, à titre d’exemples non limitatifs, les catalyseurs hétérogènes contenant au moins un métal sur support. Ledit métal est choisi parmi les métaux des colonnes 3 à 12 du tableau périodique des éléments de l'UlCPA, c'est-à-dire parmi les métaux de transition dudit tableau périodique. Dans un mode de réalisation préféré, le métal est choisi parmi les métaux des colonnes 5 à 11 , plus préférentiellement des colonnes 5 à 10 du tableau périodique des éléments de l'UlCPA.

[0049] Les métaux de ces catalyseurs sont le plus souvent choisis parmi fer, cobalt, cuivre, titane, molybdène, manganèse, nickel, platine, palladium, rhodium, iridium, et ruthénium et leurs mélanges. De manière préférée, les métaux sont choisis parmi nickel, cuivre, molybdène, platine, palladium, et les mélanges de deux ou plusieurs d’entre eux en toutes proportions.

[0050] Le support du catalyseur peut être de tout type bien connu de l’homme du métier et est avantageusement choisi parmi les supports poreux, plus avantageusement parmi les supports poreux réfractaires. Des exemples non limitatifs de supports comprennent l'alumine, la silice, la zircone, la magnésie, l'oxyde de béryllium, l'oxyde de chrome, l'oxyde de titane, l'oxyde de thorium, la céramique, le carbone tel que le noir de carbone, le graphite et le charbon activé, ainsi que leurs combinaisons. Parmi les exemples spécifiques et préférés de support utilisable dans le procédé de la présente invention, on peut citer les silico-aluminates amorphes, les silico-aluminates cristallins (zéolithes) et les supports à base d'oxyde de silice-titane.

[0051] La réaction d’hydrogénation peut également être effectuée quant à elle selon toute méthode bien connue de l’homme du métier sur une formulation comprenant au moins un mélange BTX, tel que défini précédemment.

[0052] La réaction d’hydrogénation est généralement conduite à une température comprise entre 100°C et 300°C, et de préférence entre 120°C et 280°C et de manière encore préférée de 140°C à 250°C. La pression mise en oeuvre pour cette réaction est généralement comprise entre 0,1 MPa et 5 MPa, de manière préférée entre 0,5 MPa et 4 MPa, et de manière encore préférée entre 1 MPa et 3 MPa.

[0053] Le plus souvent, la réaction d’hydrogénation est conduite en présence d’un catalyseur, et plus particulièrement d’un catalyseur d’hydrogénation bien connu de l’homme du métier, et avantageusement choisi parmi, à titre d’exemples non limitatifs, les catalyseurs hétérogènes contenant des métaux sur support. Ledit métal est choisi parmi les métaux des colonnes 3 à 12 du tableau périodique des éléments de l'UlCPA, c'est-à- dire parmi les métaux de transition dudit tableau périodique. Dans un mode de réalisation préféré, le métal est choisi parmi les métaux des colonnes 5 à 11 , plus préférentiellement des colonnes 5 à 10 du tableau périodique des éléments de l'UlCPA.

[0054] Les métaux de ces catalyseurs d’hydrogénation sont le plus souvent choisis parmi fer, cobalt, cuivre, titane, molybdène, manganèse, nickel, platine, palladium, rhodium, iridium, et ruthénium et leurs mélanges. De manière préférée, les métaux sont choisis parmi nickel, cuivre, molybdène, platine, palladium, et les mélanges de deux ou plusieurs d’entre eux en toutes proportions.

[0055] Le support du catalyseur peut être de tout type bien connu de l’homme du métier et est avantageusement choisi parmi les supports poreux, plus avantageusement parmi les supports poreux réfractaires. Des exemples non limitatifs de supports comprennent l'alumine, la silice, la zircone, la magnésie, l'oxyde de béryllium, l'oxyde de chrome, l'oxyde de titane, l'oxyde de thorium, la céramique, le carbone tel que le noir de carbone, le graphite et le charbon activé, ainsi que leurs combinaisons. Parmi les exemples spécifiques et préférés de support utilisable dans le procédé de la présente invention, on peut citer les silico-aluminates amorphes, les silico-aluminates cristallins (zéolithes) et les supports à base d'oxyde de silice-titane.

[0056] Selon un mode de réalisation préféré, la réaction d’hydrogénation est mise en oeuvre sur une formulation totalement ou partiellement déshydrogénée, par exemple au moins partiellement déshydrogénée, dans un ou plusieurs cycles hydrogénation / déshydrogénation.

[0057] De manière similaire, la réaction d’hydrogénation peut être partielle ou totale, et de préférence la réaction d’hydrogénation est totale dans un ou plusieurs cycles hydrogénation/déshydrogénation, c’est-à-dire que la totalité des doubles liaisons présentes dans la formulation LOHC susceptibles d’être hydrogénées sont totalement hydrogénées. [0058] Selon un autre aspect, l’invention concerne un procédé de valorisation des BTX. En effet les BTX sont des produits considérés comme toxiques et écotoxiques et sont très difficilement valorisables, voire aujourd’hui peu ou pas valorisés, et simplement détruits, le plus souvent par combustion, générant ainsi outre de la pollution aérienne, des émissions non négligeables de dioxyde de carbone, dont on sait qu’il est un des responsables du dérèglement climatique et du réchauffement de la planète.

[0059] Ainsi, la présente invention offre une possibilité tout particulièrement intéressante d’utiliser les BTX, le plus souvent générés par l’industrie pétrochimique. Le procédé de valorisation de l’invention comprend la fourniture d’un mélange dit BTX, comme défini plus haut dans un système où il est hydrogéné, en totalité ou au moins en partie, éventuellement stocké, et/ou éventuellement transporté, puis soumis à une étape de déshydrogénation totale ou au moins partielle, de manière à libérer l’hydrogène lié sur le BTX totalement ou au moins partiellement hydrogéné. Le procédé de valorisation de l’invention peut en outre comprendre, et avantageusement comprend, plusieurs cycles d’hydrogénation/ déshydrogénation, par exemple de 2 à 200 cycles, de préférence de 5 à 100 cycles.

[0060] Un des avantages du procédé de la présente invention est que le BTX ainsi valorisé est utilisé dans un cycle comportant plusieurs opérations d’hydrogénation/ déshydrogénation, et n’est pas, ou uniquement que dans de très faibles proportions, au contact de l’air ou des personnes qui sont amenées à le manipuler. En effet, le stockage et/ou le transport d’hydrogène ne nécessite en aucune façon d’avoir accès au BTX lui- même, qu’il soit sous forme déshydrogénée ou totalement ou au moins partiellement hydrogénée. Ainsi, dans le procédé de l’invention, les mélanges dits BTX se trouvent valorisés en tant que produits de stockage d’énergie, cette énergie étant l’hydrogène.

[0061] Selon encore un autre aspect, la présente invention concerne un cycle hydrogénation/déshydrogénation comprenant une réaction de déshydrogénation partielle ou totale d’une formulation LOHC telle qu’elle vient d’être définie et au moins une réaction partielle ou totale d’hydrogénation dudit liquide organique.

[0062] Dans l’application LOHC, les formulations pour le transport d’hydrogène dont l’utilisation sont l’objet de la présente invention sont tout particulièrement bien adaptées en raison de leur stabilité qui permet une réutilisation dans une grand nombre de cycles hydrogénation / déshydrogénation pour le transport, mais aussi le stockage et la manipulation d’hydrogène issu du vapocraquage de produits pétroliers, d’hydrogène fatal issu de réaction chimique tel que l’électrolyse de sel ou d’hydrogène issu de l’électrolyse de l’eau.