Caractérisation thermophysique des fluides sous pression à l’aide d’un dispositif unique de mesures acoustiques : application aux biodiesels et à leurs constituants

Thermophysical caracterisation of fluids under pressure using an unique probe of acoustic measurements : application to biodiesels and their components

• Auteur / Autrice : Matthieu Habrioux
• Direction : Jean-Luc Daridon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie Pétrolier
• Date : Soutenance le 01/10/2015
• Etablissement(s) : Pau
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences exactes et leurs applications (Pau, Pyrénées Atlantiques ; 1995-)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pression

Viscosité

Densité

Compressibilité

Son

Vitesse

Mots clés libres

Vitesse du son

Compressibilité

Densité

Viscosité

Biodiesel,

Méthyl et éthyl ester

Pression

Speed of sound

Compressibility

Density

Viscosity

Biodiesel

Methyl and ethyl esters

Pressure

Résumé

Dans le cadre d’une réduction d’émission de gaz à effets de serre, la possibilité d’introduire une quantité de biodiesel dans les diesels dits « traditionnels », c’est-à-dire issus des énergies fossiles est une possibilité envisagée par les groupes pétroliers. Cependant, la connaissance des propriétés thermophysiques des fluides sous pression est mince, que ce soient des mélanges ou des corps purs, où peu de données expérimentales existent. Dans le cadre de cette thèse, une nouvelle sonde de mesures des propriétés acoustiques sous pression a été développée dans le but de réaliser des mesures de toutes les propriétés thermophysiques en utilisant un volume d’échantillon minimum grâce à la fois, à une technique de mesure de vitesse du son via l’utilisation de transducteurs piézoélectriques et de viscosité via l’utilisation de cristaux de quartz. Si cette thèse s’inscrit dans une démarche visant à travailler sur les biodiesels et leurs corps purs, la sonde développée au cours de ces trois ans est amenée à être expérimentée dans un avenir proche, sur des fluides directement issus de champs pétroliers et/ou de synthèses, sous pression afin de déterminer des propriétés thermophysiques mais également des équilibres de phase sous pression.

Key words : speed of sound, compressibility, density, viscosity, biodiesel, methyl and ethyl esters, pressure.In the context of reduction of exhaust gases, the possibility to introduce a quantity of biodiesel inside traditional diesel from fossils fuels is one of the step taken by petroleum societies. However, the knowledge of thermophysical properties of fluids is scant, for mixture and pure compounds, where few data exist. In this work, a new measurement probe under high pressure, has been developed in the aim to realize measurements of thermophysical properties using a minimum volume sample, thanks a technique of measurements of speed of sound using piezoelectric transducers and viscosity using quartz crystals. If this thesis is focused on the work on the biodiesels and their pure components, this probe will be experimented, in a near future, on fluids directly from oil fields and/or syntheses ones under pressure, in the aim to determine thermophysical properties but also phase equilibria.