Etude expérimentale et par modélisation de la cinétique d'oxydation et d'auto-inflammation à haute pression d'hydrocarbures alicycliques

Experimental and modelling study of the kinetic of oxidation and auto-ignition of alicyclic hydrocarbons at high pressure

• Auteur / Autrice : Olivier Lemaire
• Direction : Rodolphe Minetti
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Spectrochimie, molécules, solides, réactivité
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Composés alicycliques

Modèles mathématiques

Transfert de chaleur

Combustion

Oxydation

Hydrocarbures

Résumé

L'oxydation et la combustion de trois hydrocarbures alicycliques - le cyclohexane, le cyclohexène et le cyclohexa-1,3-diène - ont été étudiées entre 600 et 900 K par compression rapide (P > 0. 7 MPa) de mélanges stoechiométriques dans l'air. L'auto-inflammation du cyclohexane à haute pression se fait par un processus en deux stades avec coefficient négatif de température (CNT) et flamme froide (FF) alors que celle du cyclohexadiène se fait en un stade sans CNT ni FF. Le cyclohexène manifeste un comportement mixte. L'identification et la quantification des produits intermédiaires qui se forment avant l'auto-inflammation montrent clairement que la présence de doubles liaisons et la structure cyclique influencent sensiblement la réactivité de basse température. Des schémas réactionnels détaillés ont été construits et rendent compte de la tendance générale à former le benzène par oxydation des structures cycliques a six carbones. Le comportement particulier du cyclohexène a été étudié de manière approfondie en construisant un mécanisme thermocinétique détaillé qui comprend 136 espèces impliquées dans 1064 réactions. Ce mécanisme a été validé par la simulation correcte de l'évolution temporelle des principaux produits intermédiaires et de la pression ainsi que de l'évolution des délais d'auto-inflammation avec la température.