Réalisation · Pilotes de procédés & développement chimique
Piloter des réactions en flux continu et en cuve agitée sur une seule plateforme : pilote R&D multi-réacteurs 200 bar / 300°C
Pour un centre de recherche universitaire européen, IRIAN Mecatronics a conçu et fabriqué une plateforme expérimentale polyvalente destinée à la R&D sur les bioprocédés. Cet équipement permet de piloter des réactions en flux continu (tubulaire) ou en cuve agitée (CSTR) jusqu'à 200 bar et 300°C, avec un système de contrôle et de sécurité unifié.
En bref
- Client
- Un centre de recherche universitaire européen
- Domaine
- Chimie des procédés, énergie (hydrogène, CCUS)
- Technique
- Cinétique chimique, développement de procédés, criblage de catalyseurs
01 — La question de recherche
Comment étudier des cinétiques de réaction différentes dans des conditions HP/HT reproductibles et sûres ?
En recherche et développement, comparer des données issues de réacteurs aux hydrodynamiques différentes (flux piston parfait dans un tube, mélange parfait dans une cuve agitée) est essentiel pour comprendre une réaction. La difficulté est de garantir que les conditions opératoires (pression, température, débits) sont rigoureusement identiques et stables d'un essai à l'autre, surtout sous haute pression et haute température où la moindre dérive peut invalider les résultats. Un centre de recherche universitaire avait besoin d'une telle plateforme pour accélérer ses travaux sur des bioprocédés (captage de CO2, hydrogène).
Garantir la reproductibilité des mesures et la sécurité absolue des opérateurs sur une plateforme R&D multi-réacteurs (tubulaire et agité) opérant simultanément sous haute pression et haute température avec des gaz inflammables.
02 — Notre démarche
Une conception guidée par la flexibilité, la précision et la sécurité
Mutualiser le contrôle et la sécurité pour deux types de réacteurs
Le client devait pouvoir alterner entre réacteur tubulaire et cuve agitée sans multiplier les équipements. Nous avons conçu un écosystème unique où les modules réacteurs sont interchangeables mais partagent le même automate et les mêmes sécurités. Le chercheur gagne en flexibilité et compare des cinétiques différentes sur une base de contrôle commune.
Assurer la stabilité des paramètres critiques à faible débit
Maintenir une pression stable à 200 bar avec de très faibles débits est essentiel pour la validité des données. Nous avons mis en place une régulation en boucle fermée pour chaque paramètre, notamment un contrôle actif de la contre-pression. Le chercheur peut ainsi programmer des essais longs et être certain que les conditions sont maintenues avec une grande fidélité.
Appliquer une défense en profondeur contre les risques multiples
La combinaison HP/HT (200 bar / 300°C) et de gaz inflammables (H2) exige une sécurité sans faille. Notre approche applique trois niveaux de protection indépendants et redondants. Toute défaillance, qu'elle soit logicielle, matérielle ou humaine, est interceptée par une couche de sécurité supérieure, garantissant une mise en sécurité autonome du système.
03 — Caractéristiques techniques
| Pression de service maximale | 200 bar |
|---|---|
| Température de service maximale | 300°C |
| Types de réacteurs fournis | Continu tubulaire et cuve agitée (CSTR) |
04 — Autres applications
Votre projet ressemble-t-il à ce cas ?
Chimie fine / Pharmacie
Pour le criblage de catalyseurs ou l'optimisation de voies de synthèse, la nécessité d'une plateforme flexible et précise est la même.
Géosciences / Études de réservoirs pétroliers
Pour simuler des conditions de fond de puits (HP/HT), la robustesse et la stabilité des régulations sont clés.
Science des matériaux
La synthèse de polymères en conditions supercritiques exige un contrôle précis des rampes de pression et de température. L'automatisation et la sécurité sont transposables, mais le réacteur et le système d'agitation seraient conçus pour gérer des fluides à très haute viscosité ou des phases solides.
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