Étude cinétique de la pyrolyse du n-octane induite par un hydroperoxyde : application à l'évolution thermique des pétroles dans les gisements

Kinetic study of the pyrolysis of n-octane induced by a hydroperoxide : application to the thermal evolution of oils in sedimentary reservoirs

• Auteur / Autrice : Noroanja Razafinarivo
• Direction : Paul-Marie Marquaire
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cinétique chimique

Réactions radicalaires

Pyrolyse

Hydrocarbures

Mots clés libres

N-octane

Hydroperoxyde

Résumé

Les pyrolyses de mélanges n-octane / tertiobutylhydroperoxyde (inducteur) en réacteur fermé ont été étudiées en phase gazeuse à basse pression (environ 1 Torr de réactif dilué dans 1000 Torr d'inerte) pour des temps de réaction de quelques heures et des températures comprises entre 200 et 450°C. L'hydroperoxyde accélère fortement la décomposition de l'octane sans changer significativement la distribution des produits. Ces réactions ont été modélisées à l'aide d'un mécanisme radicalaire détaillé. Une étude complémentaire réalisée à haute pression : 10-100-700 bar a montré qu'à 450°C, l'effet accélérateur de l'hydroperoxyde diminue fortement quand la pression augmente alors qu'un effet accélérateur important est observé à 250°C et 700 bar pour la pyrolyse de l'octane comme pour celle d'une huile naturelle. Cette approche utilisant un inducteur devrait ainsi permettre l'étude de la réactivité de composés naturels dans les conditions géologiques

Mixtures of n-octane and tertiobutylhydroperoxyde (inducer) were pyrolyzed in closed reactor under gas phase at low pressure (about 1 Torr of reactants diluted in 1000 Torr of inert gas) for reaction times of a few hours and temperatures ranging from 200 to 450°C. The hydroperoxyde strongly induced the decomposition of octane without significantly changing the products distribution. The reactions were modelled using a detailed radical mechanism. Complementary studies were performed at 450°C and high pressures (10, 100 and 700 bars). The induction effect of the hydroperoxyde decreased strongly when pressure increased. Yet, significant induction is again observed at 700 bars when a temperature of 250°C is used. Similar results are obtained when using a mixture of hydroperoxyde and a paraffinic oil. The approach using an inducer will allow the study of the thermal decomposition of hydrocarbon mixtures at geological temperatures