Procédé de synthèse de carbonate de diméthyle utilisant le dioxyde de carbone supercritique : étude et modélisation du fractionnement du mélange réactionnel

Process of dimethyl carbonate synthesis using supercritical carbon dioxide : study and modelling of the reacting mixture fractionation

• Auteur / Autrice : Séverine Camy
• Direction : Jean-Stéphane Condoret
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Loi des phases et équilibre

Éthane

Dioxyde de carbone

Résumé

Ce travail presente l'etude du fractionnement du melange co 2/methanol/dmc/eau par un procede semi-continu utilisant le co 2 supercritique. Il s'inscrit dans le cadre plus large de la conception d'un procede de synthese de carbonate de dimethyle (dmc) par carbonatation du methanol par le co 2 supercritique. En raison des conditions operatoires et de la nature des composes mis en jeu, la modelisation du comportement thermodynamique du melange a ete realisee en utilisant l'equation d'etat de soave, redlich et kwong associee aux regles de melange mhv-2. L'absence de donnees dans la litterature sur les equilibres de phases des melanges binaires impliquant le dmc a necessite leur obtention experimentale. Le fractionnement du melange quaternaire a ete etudie experimentalement sur un pilote de type extracteur-separateurs classiquement utilise pour les operations d'extraction supercritique (pilote separex, contacteur de 200 cm 3 et 3 separateurs cycloniques en serie). Un modele de representation du fonctionnement de ce pilote en regime dynamique a ete developpe, et confronte a la realite experimentale. Une methode simplifiee de resolution des bilans dynamiques a ete proposee et validee par rapport a une resolution rigoureuse des equations. La description du procede, reposant sur le concept d'etage theorique d'equilibre, s'est averee pertinente dans le cas du contacteur, alors que les resultats sont moins satisfaisants pour les separateurs. Une modelisation plus adaptee a la technologie de ces derniers a ete proposee. Malgre cette amelioration, un ecart non negligeable persiste entre predictions et observations experimentales. Les conclusions de ce travail, issues de l'experimentation et de la modelisation, amenent a penser que ce