Elaboration, caractérisation, et mise en oeuvre d'un catalyseur pour le reformage à sec du méthane par le dioxyde de carbone

par Thanh son Phan

Projet de thèse en Génie des Procédés et de l'Environnement

Sous la direction de Doan Pham minh et de Ange Nzihou.

Thèses en préparation à l'Ecole nationale des Mines d'Albi-Carmaux , dans le cadre de MEGEP - Mécanique, Energétique, Génie civil, Procédés , en partenariat avec RAPSODEE - Centre de Recherche d'Albi en Génie des Procédés, des Solides Divisés, de l'Energie et de l'Environnement (laboratoire) et de Groupe Energique et Environnement (equipe de recherche) depuis le 16-11-2016 .


  • Résumé

    Cette thèse se focalise sur le procédé « reformage à sec du méthane » qui permet d'obtenir du monoxyde de carbone et hydrogène à partir du méthane et dioxyde de carbone. Le méthane et le dioxyde de carbone sont les deux gaz à effets de serre principaux et sont les composants majeurs du biogaz. La valorisation de ces deux gaz en mélange de CO et H2, appelé encore gaz de synthèse (ou syngas), a un rôle important du point de vue environnemental, énergétique et sociétal. Pourtant, ce procédé nécessite des catalyseurs efficaces pour avoir la cinétique exploitable et des bonnes sélectivités en syngas. A priori, ce procédé n'a pas encore d'application industrielle. L'objectif de cette thèse est donc de développer des catalyseurs répondant aux critères suivants : Bonne activité pour la réaction de reformage à sec (sans ou très peu de vapeur d'eau) du méthane ; bonne sélectivité en CO et H2, limite en formation de coke ; bonne stabilité dans les conditions opératoires ou avec possibilité de régénération ; possibilité de de préparation et de formulation à l'échelle industrielle ; coût abordable par rapport aux catalyseurs concurrents. La formulation de ces catalyseurs fait appel à une phase active qui est un métal ou oxyde métallique du type nickel, et/ou cobalt, et à une phase de support catalytique tel que : Al2O3, Al2O3-MgO, SiC, phosphates. Ce travail fait partie du projet VABHYOGAZ3, financé par ADEME.

  • Titre traduit

    Development, characterization and evaluation of a catalyst for the dry reforming of methane


  • Résumé

    This PhD project is focused on the process “dry reforming of methane” which allows obtaining carbon monoxide and hydrogen from methane and carbon dioxide. Methane and carbon dioxide are the two main greenhouse gases and are also the main components of biogas. The valorization of these molecules into a mixture of CO and H2, also called synthesis gas (or syngas), plays important role from the economic, environmental and societal point of view. However, this process needs performing catalyst for exploitable chemical kinetic as well as good selectivity in syngas. For instant, this process has not yet industrial application. The objective of this PhD work is to develop catalysts with the following criteria: Good activity for the dry reforming of methane (without or with small quantity of water only); good selectivity in CO and H2 and low coke selectivity; good stability under the conditions used or with possibility of regeneration; possibility of the preparation and formulation at industrial scale; affordable cost compared to concurrent catalysts. The formulation of these catalysts calls for an active phase, which can be a metal or a metal oxide such as nickel and/or cobalt, and a support like Al2O3, Al2O3-MgO, SiC, phosphates. This PhD work is part of the VABHYOGAZ3 project, financed by ADEME.