Author: Kilian Kobl
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Languages : fr
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En vue du changement climatique et de la transition énergétique, le présent travail s'intègre dans le projet ANR VItESSE2 portant sur le stockage d'énergie électrique renouvelable et la valorisation du CO2 par hydrogénation en méthanol sur des catalyseurs au cuivre. Au cours de cette thèse, une méthode analytique pour la mesure des surfaces de cuivre par chimisorption de N2O a été mise au point. À partir de tests catalytiques sous 50 bar, des modèles cinétiques pour des catalyseurs Cu/ZnO/Al2O3 et Cu/ZnO/ZrO2 ont été élaborés. Pour l'étude mécanistique, un montage infrarouge en réflexion diffuse a été développé afin d'étudier différents catalyseurs pour la synthèse de méthanol et pour la réaction du gaz à l'eau. Le montage a servi pour des tests catalytiques in situ à 34 bar sous flux réactionnel. L'étude a été complétée par des expériences de désorption thermoprogrammée de différentes molécules sonde. Les résultats suggèrent que le catalyseur Cu/ZnO/ZrO2 est plus sélectif pour le méthanol que Cu/ZnO/Al2O3 et qu'un mode de préparation favorisant les interactions Cu-ZnO-ZrO2 peut être bénéfique pour l'activité catalytique.
Author: Sofiane Arab
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Languages : fr
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Dans un climat de raréfaction des énergies fossiles et de tensions liées à la sécurisation de l'approvisionnement mondial, un passage progressif à des sources d'énergie peu carbonées s'opère dans plusieurs pays du monde. L'utilisation de ressources renouvelables telles que les ressources solaires et éoliennes soulèvent intrinsèquement la problématique d'intermittence de production. Ce qui conduit à un écart entre la production et la consommation d'électricité et génère parfois d'importants excédents d'électricité. Une voie de valorisation de cet excédent consiste à la stocker sous forme chimique dans l'hydrogène qui sera à son tour utilisé pour la synthèse de méthanol. L'objectif de cette thèse consiste à explorer des voies de développement d'un nouveau procédé de synthèse de méthanol à partir de CO2 venant de sources industrielles et de H2 issu de l'électrolyse de l'eau. Le procédé doit répondre à des variations fréquentes de régime de fonctionnement. Dans un premier temps, une étude des phénomènes de transfert de matière et de chaleur pour deux technologies de réacteurs de synthèse de méthanol a été réalisée moyennant des critères de la littérature. En se basant par la suite sur les résultats obtenus lors de l'analyse des transferts, un modèle de réacteur hétérogène a été développé et exploité pour une vaste étude paramétrique du réacteur de synthèse de méthanol. Dans un second temps, l'étude a été étendue à un réacteur avec recyclage afin d'apprendre davantage sur l'impact de l'intégration du réacteur dans la boucle sur ses performances et la production globale de méthanol. Fort d'une compréhension des phénomènes ayant lieu au sein du procédé en régime permanent, un modèle de la boucle a été développé pour des simulations du procédé en régime transitoire. Les temps nécessaires pour le démarrage de l'unité ainsi que sa stabilisation suite à un changement de régime de fonctionnement ont été estimés par le modèle transitoire. La disponibilité de l'électricité actuelle et à moyen terme a été analysée dans l'optique d'anticiper sur le nombre de transitions annuelles auxquelles sera soumise l'unité de méthanol. Sur cette base, des designs de réacteurs et des stratégies opératoires ont été proposés dans le but de réduire au mieux l'impact des transitions sur l'unité de méthanol. Tout un chapitre a été consacré à d'éventuelles possibilités de développement et d'amélioration du procédé de synthèse de méthanol. Des designs de réacteurs sont proposés et évalués par rapport à leur capacité à convertir l'hydrogène. Même si les propositions de design ne sont qu'au stade de concept, certaines suscitent plus d'intérêt et méritent une évaluation plus approfondie. Finalement, un outil d'aide à la décision multicritères a été présenté puis utilisé pour essayer de choisir une technologie de réacteur pour le procédé de synthèse de méthanol.
Author: NASSIMA.. KANOUN
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Languages : fr
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AU COURS DE CE TRAVAIL PLUSIEURS SERIES DE NOUVEAUX CATALYSEURS A BASE DE CUIVRE ET DE COMPOSITIONS VARIABLES, ONT ETE PREPAREES SELON UNE METHODE ORIGINALE MISE AU POINT AU LABORATOIRE. LES SERIES CHOISIES SONT LES SUIVANTES: V-CU-ZN, CR-CU, AL, CU-ZR ET V-CU-ZR. L'ANALYSE CHIMIQUE INDIQUE QUE LA METHODE DE PREPARATION ADOPTEE PERMET L'OBTENTION DE PRODUITS DONT LA COMPOSITION EST BIEN DEFINIE. L'ETUDE DES PROPRIETES TEXTURALES DES CATALYSEURS ISSUS DE LA DECOMPOSITION SOUS HYDROGENE A 300C INDIQUE QU'UNE FORTE PROMOTION DES SURFACES SPECIFIQUES ET METALLIQUES DU CUIVRE EST APPORTEE PAR L'INTRODUCTION DE NOUVEAUX ELEMENTS A CE METAL. CES PROPRIETES DEPENDENT DU TYPE D'AJOUT AINSI QUE DES RAPPORTS ATOMIQUES CU/(CU+M) (M=ZN OU ZR). LES PROPRIETES CATALYTIQUES DE CES SOLIDES ONT ETE EVALUEES A PARTIR DE DEUX REACTIONS TESTS: LA REACTION DE CONVERSION DE L'ETHANOL EN ACETALDEHYDE A LA TEMPERATURE DE 190C; LA REACTION D'HYDROGENATION DE CO#2 A 300C ET SOUS 32 BARS AVEC UN RAPPORT CO#2/H#2=10% EN VUE DE SYNTHETISER LE METHANOL. LA PREMIERE REACTION MONTRE QUE LES COMPOSES TERNAIRES ET BINAIRES SONT ACTIFS ET SELECTIFS POUR LA FORMATION D'ACETALDEHYDE. EN CE QUI CONCERNE LA REACTION CO#2+H#2 LES PRINCIPAUX PRODUITS OBTENUS SONT LE METHANOL, LE METHANE ET LE MONOXYDE DE CARBONE. POUR LA SERIE CR-CU-AL, DU DIMETHYLETHER DES FORME EN PLUS DES PRODUITS PRECEDENTS. LE CUIVRE PUR N'EST PAS NECESSAIRE POUR LA FORMATION DU METHANOL ET PRESENTE EN GENERAL UNE ACTIVITE PLUS FAIBLE COMPARE AU COMPOSE BINAIRE OU TERNAIRE A BASE DE CUIVRE DE ES SERIES ETUDIEES. CES DEUX REACTIONS TESTS SONT INSENSIBLES A LA STRUCTURE AU SENS DE BOUDART ET UN ABAISSEMENT A UNE VALEUR CONSTANTE DU NOMBRE DE ROTATIONS POUR LA FORMATION D'ACETALDEHYDE, DE METHANOL OU DE METHANE ET MEME DU DIMETHYLETHER EST OBSERVE POUR LA QUASI-TOTALITE DES ECHANTILLONS COMPARE A CELUI DU CUIVRE PUR, SAUF POUR LA SERIE CI-ZR ET LE BINAIRE CU-ZN DANS LE CAS DE LA FORMATION DU METHANOL. TOUTEFOIS CET ABAISSEMENT EST COMPENSE PAR LA FORTE PROMOTION TEXTURALE SI L'ON CONSIDERE LES ACTIVITES PAR KG DE CUIVRE OU LES VITESSES ATOMIQUES QUI SONT DANS TOUS LES CAS NETTEMENT PLUS IMPORTANTES QUE CELLES MANIFESTEES PAR DU CUIVRE PUR
Author: Jerzy Skrzypek
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Category : Catalysis
Languages : en
Pages : 174
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Author: George A. Olah
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 3527644636
Category : Science
Languages : en
Pages : 351
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The world is currently consuming about 85 million barrels of oil a day, and about two-thirds as much natural gas equivalent, both derived from non-renewable natural sources. In the foreseeable future, our energy needs will come from any available alternate source. Methanol is one such viable alternative, and also offers a convenient solution for efficient energy storage on a large scale. In this updated and enlarged edition, renowned chemists discuss in a clear and readily accessible manner the pros and cons of humankind's current main energy sources, while providing new ways to overcome obstacles. Following an introduction, the authors look at the interrelationship of fuels and energy, and at the extent of our non-renewable fossil fuels. They also discuss the hydrogen economy and its significant shortcomings. The main focus is on the conversion of CO2 from industrial as well as natural sources into liquid methanol and related DME, a diesel fuel substitute that can replace LNG and LPG. The book is rounded off with an optimistic look at future possibilities. A forward-looking and inspiring work that vividly illustrates potential solutions to our energy and environmental problems.
Author: CRAIG GRIMES
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 0387682384
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 561
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This book covers the field of solar production of hydrogen by water photo-splitting (photoelectrolysis) using semiconductor photoanodes. The emphasis of the discussion is on the use of nanotechnology in the field. The theories behind photocatalysis and photoelectrochemical processes responsible for hydrogen production are given in detail. This provides a state-of-the-art review of the semiconductor materials and methods used for improving the efficiency of the processes. The book also gives an account of the techniques used for making the nanostructures.
Author: Sebastian Oberthür
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 3662039257
Category : Science
Languages : en
Pages : 369
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The adoption of the Kyoto Protocol in December 1997 was a major achievement in the endeavour to tackle the problem of global climate change at the dawn of the 21st century. After many years of involvement in the negotiation process, the book's two internationally recognised authors now offer the international community a first hand and inside perspective of the debate on the Kyoto Protocol. The book provides a comprehensive scholarly analysis of the history and content of the Protocol itself as well as of the economic, political and legal implications of its implementation. It also presents a perspective for the further development of the climate regime. These important features make this book an indispensable working tool for policy makers, negotiators, academics and all those actively involved and interested in climate change issues in both the developed and developing world.
Author: L. Cervený
Publisher: Elsevier
ISBN: 0080960618
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 705
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The collection of contributions in this volume presents the most up-to-date findings in catalytic hydrogenation. The individual chapters have been written by 36 top specialists each of whom has achieved a remarkable depth of coverage when dealing with his particular topic. In addition to detailed treatment of the most recent problems connected with catalytic hydrogenations, the book also contains a number of previously unpublished results obtained either by the authors themselves or within the organizations to which they are affiliated.Because of its topical and original character, the book provides a wealth of information which will be invaluable not only to researchers and technicians dealing with hydrogenation, but also to all those concerned with homogeneous and heterogeneous catalysis, organic technology, petrochemistry and chemical engineering.
Author: Chunshan Song
Publisher: ACS Symposium
ISBN: 9780841237476
Category : Science
Languages : en
Pages : 0
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This book focuses on the chemistry and processes for conversion and utilization of carbon dioxide. Topics include CO 2 utilization, its conversion to industrial chemicals and fuels, its coversion via synthesis gas, and new catalysts and chemical processes for conversion.
