Contribution à l'étude de la production et de la combustion en moteur Diesel d'huiles de pyrolyse de déchets thermoplastiques

Contribution in investigation of processing and Diesel engine combustion of pyrolysis oil obtained from thermoplastics wastes

• Auteur / Autrice : Radu Kuncser
• Direction : Mohand Tazerout, Jérôme Bellettre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur, Energétique
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur, Géosciences, Architecture (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : École polytechnique de l'Université de Nantes

Mots clés

Mots clés contrôlés

Thermoplastiques

Déchets -- Valorisation

Pyrolyse

Mots clés libres

Valorisation énergétique

Emissions polluantes

Résumé

Le travail s’intéresse à l’étude de la production d’huiles de pyrolyse à partir de déchets thermoplastiques, huiles qui peuvent être ensuite utilisées comme combustibles liquides pour les moteurs thermiques ou chaudières. L’étude a été conduite sur trois types d’installations, six types de thermoplastiques et deux types des thermodurcissables, qui ont permis d’identifier les paramètres optimaux (température et la vitesse de chauffe) pour leur conversion en produits condensables et d’établir les déchets les plus adaptés à la valorisation énergétique. Comme la viscosité des certains produits condensables est élevée, pour la valorisation dans les moteurs thermiques nous avons apporté des évolutions dans le procédé de conversion. Pour cela, nous avons utilisé des catalyseurs spécifiques. De l’analyse physicochimique des produits de pyrolyse (analyse élémentaire, humidité, taux de cendre, pouvoir calorifique, point d’écoulement, point éclair, etc…) a été conclu qu’on peut utiliser comme combustibles dans les moteurs thermiques les huiles de pyrolyse provenant de deux types de thermoplastiques. Les carburants formulés ont été testés en moteur Diesel, les performances « moteur » et les émissions polluantes étant comparées avec celles obtenues en utilisant le gasoil. On constate que ces performances sont améliorées en fonctionnement avec les nouveaux carburants établis.

This work provides an experimental investigation in obtaining pyrolysis oil from thermoplastics waste. This oil can be used like liquid fuel for thermal engines or boilers. The investigation was carried on three types of installations, six types of thermoplastics and two types of thermosets, that permitting us to obtain the optimal parameters (temperature, heat rate) for the conversion in condensable products and to establish the proper waste for the energetic valorisation. As the viscosity of some condensable products is higher than the demand for the engine utilisation we evolved a catalytic conversion process. For this we used three types of catalysts. The conclusion of physico-chemical analysis of pyrolysis products (elementary analysis, heating value, water content, ash content, cloud point, flash point, etc…) was that we can use like liquid fuel for thermal engines the liquid fraction from two thermoplastics wastes. The fuels obtained were tests in Diesel engine and the engine performances, also the pollutant emissions were compared with those obtained using gas oil like fuel. In using the obtained liquid fuels we observe higher performances of the engine and lower pollutant emissions.