Production of fatty nitriles by direct reaction of fatty acids and esters with ammonia : design of catalysts for operating at lower temperature

par Adrien Mekki-Berrada

Thèse de doctorat en Chimie. Catalyse

Sous la direction de Aline Auroux et de Simona Bennici.

Le président du jury était Jean-Luc Dubois.

Le jury était composé de Jean-François Carpentier, Jean-Luc Couturier, Jean-Philippe Gillet.

Les rapporteurs étaient Erhard Kemnitz, Michele Aresta.

  • Titre traduit

    Production de nitriles gras par réaction directe d’acides et esters gras avec l’ammoniac : mise au point de catalyseurs efficaces à température réduite


  • Résumé

    La synthèse de nitriles gras à partir de ressources renouvelables est un domaine qui attire depuis quelques temps les industries de la parfumerie, des polymères et des biocarburants pour avion. Ce travail de thèse s’est plus particulièrement intéressé à réduire de 100°C la température de travail pour les procédés en phase liquide et gaz, au moyen de catalyseurs plus efficaces. Le procédé en phase liquide a été étudié en terme de catalyse homogène et les formes actives à base de zinc ou indium ont été plus particulièrement détaillées ; des conditions ont été établies pour obtenir une réduction de 50°C de la température de travail. Le procédé en phase gaz a été étudié en terme de catalyse hétérogène, les catalyseurs obtenus ou synthétisés étant caractérisés par microcalorimétrie d’adsorption ; des corrélations entre la conversion de l’ester et l’acidité du lit catalytique ont été trouvées à 300°C, et des conditions expérimentales ont été développées pour obtenir une conversion totale à une température réduite de 100°C sur des catalyseurs choisis


  • Résumé

    The production of fatty nitriles from renewable sources has lately become attractive for the perfume, polymer and aviation biofuel industry. The present work investigated both liquidand gas-phase processes in the aim of developing catalysts working at 200°C, this is 100°C lower than the state-of-the-art. Homogeneous catalysis was described with zinc and indium based species for the liquid-phase process, succeeding in reducing by 50°C the operating temperature. Heterogeneous catalysts with acid-base features were characterized by adsorption calorimetry and tested in the gas-phase process, leading to correlations between acidity and ester conversion at 300°C, while conditions were found on selected catalysts in order for the process to perform the complete conversion of esters into nitriles at 200°C

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