Catalyseurs monolithiques pour la synthèse Fischer-Tropsch » (CatFisch)

par Amel cydric Ghogia

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

Sous la direction de Doan Pham minh et de Philippe Serp.

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 12-09-2017 .


  • Résumé

    En raison de la stagnation des réserves prouvées de pétrole brut, il est prévu que l'utilisation du gaz naturel devienne dans un avenir proche de première importance dans le domaine de l'énergie. La synthèse Fischer-Tropsch (FTS) est une voie de conversion stratégique du gaz de synthèse en carburants sans soufre tels que l'essence et le gazole, qui a attire l'attention des chercheurs académiques et des acteurs industriels. Néanmoins, malgré les efforts de recherche en cours, le contrôle de la sélectivité et la désactivation du catalyseur restent des enjeux majeurs pour la FTS. Le projet repose sur l'expertise de trois équipes : l'équipe Energétique et Environnement du centre RAPSODEE (CNRS UMR 5302, Albi) spécialisée en catalyse hétérogène, l'équipe Catalyse et Chimie Fine du Laboratoire de Chimie de Coordination (LCC, CNRS UPR 8241, Toulouse) spécialisée en nanocatalyse, et l'équipe Nanostructures et Chimie Organométallique du Laboratoire de Physique et Chimie des Nano-objets (LPCNO, UMR 5215, INSA Toulouse) spécialisée dans la synthèse de nano-objets. Ce projet vise le développement d'un nouveau système catalytique pour une synthèse Fischer-Tropsch durable. Ce projet vise à mettre au point un système catalytique nanostructuré innovant et performant pour la synthèse Fischer-Tropsch (FTS). Le LCC et le LPCNO seront impliqués dans la partie synthèse et caractérisation du catalyseur monolithique. Le centre RAPSODEE effectuera les études de catalyse. Ces catalyseurs, qui associeront des mousses métalliques à des nanostructures carbonées à base de cobalt, présenteront différents niveaux de nanostructuration, et ce de façon à atteindre un contrôle optimal de l'activité, de la sélectivité mais aussi de la stabilité du catalyseur. Ceci devrait être atteint grâce au contrôle de la taille des particules de Co, de la structure cristallographique du Co ainsi qu'à un meilleur contrôle de la thermique via l'utilisation de supports structurés innovants. Ce projet sera réalisé grâce à une collaboration forte entre les trois partenaires. Il s'agira effectuer la synthèse et la caractérisation des substrats et des catalyseurs au LCC et au LPCNO et l'étude des performances catalytiques au centre RAPSODEE.

  • Titre traduit

    Monolithic catalysts for Fischer-Tropsch synthesis


  • Résumé

    Due to the stagnation of proved crude oil reserves, the use of natural gas in the near future is expected to become a major issue in the energy sector. The Fischer-Tropsch synthesis (FTS) is a strategic way of converting synthesis gas into sulfur-free fuels such as gasoline and diesel, which has attracted the attention of academic researchers and industrial players. Nevertheless, despite ongoing research efforts, controlling selectivity and deactivating the catalyst remain major challenges for the FTS. The project is based on the expertise of three teams: the Energétique et Environnement team at the RAPSODEE Center (CNRS UMR 5302, Albi), specializing in heterogeneous catalysis, the Catalysis and Fine Chemistry team at the Coordination Chemistry Laboratory (LCC, CNRS UPR 8241, Toulouse) specialized in nanocatalysis, and the Nanostructures and Organometallic Chemistry team of the Laboratory of Physics and Chemistry of Nano-objects (LPCNO, UMR 5215, INSA Toulouse) specialized in the synthesis of nano-objects. This project aims at the development of a new catalytic system for sustainable Fischer-Tropsch synthesis. This project aims to develop an innovative and efficient nanostructured catalytic system for Fischer-Tropsch synthesis (FTS). LCC and LPCNO will be involved in the synthesis and characterization of the monolithic catalyst. The RAPSODEE center will carry out the catalysis studies. These catalysts, which will combine metallic foams with carbon-based nanostructures based on cobalt, will have different levels of nanostructuring, in order to achieve optimal control of activity, selectivity and also stability of the catalyst. This should be achieved by controlling the size of the Co particles, the crystallographic structure of the Co, as well as better thermal control through the use of innovative structured supports. This project will be realized through a strong collaboration between the three partners. This will involve the synthesis and characterization of LCC and LPCNO substrates and catalysts and the study of catalytic performances at the RAPSODEE center.