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Thèses et Mémoire de l'Université de Strasbourg

Elaboration et développement d’un catalyseur Fe/olivine pour le vaporéformage de molécules modèles de goudrons formés lors de la gazéification de la biomasse

VIRGINIE, Mirella (2011) Elaboration et développement d’un catalyseur Fe/olivine pour le vaporéformage de molécules modèles de goudrons formés lors de la gazéification de la biomasse. Thèses de doctorat, Université de Strasbourg.

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Résumé

La biomasse constitue une source d’énergie renouvelable importante. La gazéification de la biomasse est l’une des voies de valorisation les plus intéressantes. Cependant, la production de goudrons (mélange d’hydrocarbures (poly)cycliques) non désirés requière un traitement pour les éliminer. Le reformage catalytique des goudrons est un moyen efficace et constitue l’objectif de ce travail de thèse qui s’intégrait dans le cadre d’un contrat européen. Notre choix de catalyseur s’est porté sur l’olivine naturelle (Mg0,9Fe0,1)2SiO4 auquel nous avons ajouté différentes teneurs en fer. Les caractérisations par différentes techniques (DRX, TPR, MEB, Mössbauer…) ont mis en évidence le rôle particulier des paramètres étudiés (température de calcination et teneur en fer) sur la mobilité et la répartition du fer dans les différentes phases présentes (Fe2O3, spinelle MgFe2O4, Fe2+ de la structure de l’olivine). L’activité des catalyseurs a été étudiée en vaporeformage du toluène et du 1-méthylnaphtalène comme composés modèles des goudrons formés lors de la gazéification de la biomasse. Les catalyseurs ont été testés dans des conditions oxydantes, réductrices ou avec un mélange proche de celui d’un réacteur industriel. Le système Fe/olivine optimisé a montré une grande activité en vaporeformage des deux molécules modèles, en réaction de Water Gas Shift et une excellente stabilité dans le temps. Les caractérisations après tests ont mis en évidence l’état d’oxydation du fer qui garantie un faible dépôt de carbone et une longue durée de vie du catalyseur. Le système Fe/olivine optimisé a été synthétisé à grande échelle (1000 kg) afin d’être testé dans un réacteur de vapogazéification de la biomasse à double lit fluidisé à l’échelle pilote. Son efficacité en reformage des goudrons a été confirmée, permettant d’envisager l’utilisation à l’échelle industrielle d’un catalyseur Fe/olivine, peu coûteux et non toxique.

Type d'EPrint:Thèse de doctorat
Discipline de la thèse / mémoire / rapport :Chimie. Chimie-Physique
Mots-clés libres:goudrons ; biomasse ; toluène ; 1-méthylnaphtalène ; catalyseur ; synthèse ; vaporéformage
Sujets:UNERA Classification UNERA > ACT Domaine d'activité UNERA > ACT-3 Chimie, matériaux, plasturgie
UNERA Classification UNERA > DISC Discipline UNERA > DISC-20 Physique, chimie, matériaux
CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 500 Sciences de la nature et mathématiques > 540 Chimie, minéralogie, cristallographie > 546 Chimie inorganique > 546.3 Métaux, composés métalliques, alliages
Classification Thèses Unistra > Sciences, technologies > Sciences de la nature et mathématiques > 540 Chimie, minéralogie, cristallographie > 546 Chimie inorganique > 546.3 Métaux, composés métalliques, alliages
Code ID:2239
Déposé le :13 Octobre 2011

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