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Communication Dans Un Congrès Année : 2017

Catalyse acide des vapeurs de pyrolyse du bois

Résumé

La pyrolyse du bois est un procédé thermochimique développé pour obtenir des liquides, gaz et solides à partir de biomasse lignocellulosique. Les huiles de pyrolyse obtenues sont toutefois très instables en raison des nombreux composés oxygénés acides et corrosif, et ne peuvent être de ce fait valorisées sans un hydrotraitement sévère et couteux en hydrogène. Une des possibilités pour prétraiter ces huiles est de les hydrogéner à basse température mais ce prétraitement rajoute un coût non négligeable et exige la manipulation des huiles corrosives recondensées. Une autre alternative consiste à utiliser la catalyse couplée à la pyrolyse afin de convertir par craquage certaines molécules et commencer à désoxygéner les huiles. Dans le projet ANR Catapult, nous avons mis au point un réacteur catalytique original qui comporte un lit fixe catalytique situé juste en dessous du réacteur de pyrolyse. La biomasse, du bois de hêtre en copeaux, est injectée régulièrement dans le réacteur et les cendres sont récupérées sur un premier lit avant que les vapeurs ne traversent le lit catalytique. Divers catalyseurs et notamment des zéolites HMFI plébiscistés dans la litérature pour ce genre de procédé ont été testés. Les gaz formés sont analysés en ligne par micro-GC alors que les liquides sont caractérisées par CHONS, RMN, GCxGC et GPC. Il apparait que l'utilisation de 10% pds de catalyseur, et notamment du type M/HMFI avec M=Fe, Ni, Zn, permet de pousser la conversion et de diminuer la teneur en oxygène des huiles. Cela est confirmé par la présence d'aromatiques dans la fraction liquide. Les produits solubles dans la fraction aqueuse (acides, aldéhydes, cétones, sucres) et conduisant à l'instabilité des huiles de pyrolyse ont largement été convertis en gaz (C1-C5, CO2, CO). Les bilans massiques et carbone ont été systématiquement calculés. Durant ce procédé on assiste à la désactivation des catalyseurs dû majoritairement à la formation de coke. Toutefois, les catalyseurs peuvent être régénerés in situ par combustion et réutilisés avec une activité similaire aux solides frais. Ainsi les vapeurs de pyrolyse peuvent être partiellement converties pendant le procédé de pyrolyse sur des catalyseurs de type M/HMFI et conduirent à des huiles de meilleure qualité.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-01529695 , version 1 (31-05-2017)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01529695 , version 1

Citer

A. Margeriat, C. Lorentz, D. Laurenti, N. Guilhaume, C. Geantet, et al.. Catalyse acide des vapeurs de pyrolyse du bois. GECAT 2017, May 2017, Oléron France. ⟨hal-01529695⟩
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