Thèse soutenue

Etude de la liquéfaction directe du bois : Solvolyse et hydrotraitement
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Auteur / Autrice : Salah Ammar
Direction : Maurice Gelus
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des procédés industriels
Date : Soutenance en 1990
Etablissement(s) : Compiègne

Résumé

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La liquéfaction directe du bois a été traitée par plusieurs équipes et les procédés étudiés se sont révélés peu économiques dans le contexte actuel. L'objet du mémoire est l'exploration d'une voie originale de liquéfaction du bois en deux étapes. La première étape consiste à dissoudre la matière ligno-cellulosique dans un solvant en vue d'obtenir une huile. La seconde étape est un hydrotraitement de cette huile en présence de catalyseurs pour réduire la viscosité et obtenir une fraction légère en quantité plus importante. Cette dernière est utilisable en tant que carburant. Après une revue critique et complète de la littérature qui justifie l'emploi d'un procédé à deux étapes, le mémoire traite de la première étape de solvolyse des constituants du bois (glucose, cellulose, lignine) dans un milieu phénolique en présence d'acide sulfurique à 250°C. L'intérêt réside dans la mise en évidence des réactions mises en jeu lors de la dépolymérisation des constituants à partir des produits obtenus. L'étape suivante est une étude cinétique de la solvolyse de la sciure et des morceaux de bois. L'étude cinétique de la solvolyse de la sciure du bois a permis de déterminer la constante cinétique ainsi que l'énergie d'activation. D'autre part, la taille pour laquelle un morceau pouvant être dissous sans broyage a été définie. Au-delà de cette taille, les mécanismes sont gouvernés par la diffusion du solvant. La modélisation proposée de la cinétique de solvolyse des morceaux du bois simule correctement les courbes expérimentales, bien qu'elle ne prend pas en compte la géométrie des pores ni leur répartition. La dernière partie porte sur l'hydrotraitement de l'huile de solvolyse brute à moyenne pression en présence de différents catalyseurs. Cette étude a permis d'optimiser les conditions opératoires qui donnent le meilleur rendement en fraction légère.