Liquéfaction du bois en deux étape[s] : Solvolyse et hydrotraitement

par Abdelrahman Elamin

Thèse de doctorat en Génie des procédés industriels

Sous la direction de Maurice Gelus.

Soutenue en 1992

à Compiègne .


  • Résumé

    L'objectif de ce travail est de définir un procédé de liquéfaction du bois en vue d'obtenir un liquide riche en hydrocarbures, pour qu'il soit valorisable comme carburant. Le procédé étudié comporte deux étapes : solvolyse et hydrotraitement catalytique. L’étude de la solvolyse en présence des solvants dérivés de la lignine et d'holocellulose montre qu'il est possible de dissoudre complètement le bois dans des conditions opératoires relativement douces. Parmi les solvants purs ou mélanges binaires de solvants étudiés, c'est le mélange phénol/tétraline qui conduit à une conversion totale du bois et avec une meilleure régénération du mélange, plus de 50 % de l'oxygène du bois a été éliminée lors de la solvolyse. Le rendement de l'huile est de 70 %. L'étape d'hydrotraitement catalytique est pour le but d'éliminer l'oxygène résiduel de l'huile de solvolyse , ce que permettre d'augmenter son pouvoir calorifique et de diminuer la viscosité de l'huile. En présence de la tétraline, à une température de 350°C et une pression initiale d'hydrogène de 9 MPa, l'huile raffinée obtenue est nettement moins oxygénée que l'huile de solvolyse. Parmi les catalyseurs testés, le nickel molybdène sulfuré est le plus efficace. En présence de ce catalyseur, le rendement en huile raffinée est de 55 % par rapport au bois et sa teneur en oxygène ne dépasse pas 2 %. Le pouvoir calorifique de cette huile est de 43 MJ/kg ; il est situé presque au niveau du pouvoir du gazole pétrolier. Ces résultats ont permis de déterminer les conditions opératoires optimales de la solvolyse ainsi que celles de raffinage. L'huile raffinée peut être utilisée comme solvant pour dissoudre le bois, ce qui confirme qu'un procédé de liquéfaction en deux étapes, en continu, autonome. Est peut être envisageable.

  • Titre traduit

    Liquefaction on wood in two steps : Solvolysis and hydrotreatment


  • Résumé

    The objectives of this work is to define a liquefaction process to produce oil from wood rich in hydrocarbons compounds so as to be usable as an alternative fuel. The investigated process consist of two steps : solvolysis and upgrading. In presence of solvents that derived from lignin or from holocellulose, the experimental results show that it is possible to dissolve completely wood powder under relatively mild reaction conditions. Among the tested solvents, the mixture of phenol/ tetralin gives a complete conversion of wood with abetter regeneration of the initial solvents used and more than 50% of the oxygen content of the wood has been removed during the solvolysis. The yield of the solvolysis oil is 70 % wt. Of the initial dry wood. The upgrading step is mainly to remove the residual oxygen of the solvolysis oil in order to increase its heating value and to lower its viscosity. In presence of tetralin as hydrogen donner solvent, at 350°C and initial hydrogen pressure of 9 MPa. Within the tested catalysts the sulfied nickel molybdeum is the more efficient hence in presence of this catalyst under the above mentioned reaction condition, the refined oil yield is around 55% and its oxygen content is less than 2%. The heating value of the refined oil is 43 MJ/kg which can be classified as that of the petroleum’s product. This study allowed determining the optimal reaction condition of the solvolysis step, as well as that of the upgrading step for producing a refined oil usable as hydrocarbon fuel from wood. The refined oil can be used effectively for dissolving wood in the solvolysis step which justify that a continuous liquefaction process able to generate its own solvent can be realised.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (160 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 55 réf.

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