Methanol steam reforming and partial oxidation to formaldehyde : reaction mechanism, kinetic study and micro-structured reactor engineering

• Auteur / Autrice : Nicolas Dupont
• Direction : Claude Mirodatos
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Oxydation

Réacteurs à lit fixe

Biocarburants

Microréacteurs chimiques

Méthanol

Résumé

L’utilisation du méthanol devrait évoluer vers d’autres procédés avec le développement des bio-carburants, sous réserve de concevoir des réacteurs efficaces, peu volumineux et à moindre coût. Un réacteur catalytique micro-structuré (conception et revêtement) a été développé, évalué et comparé à un réacteur lit fixe. Certains avantages ont pu être mis en évidence comme une ΔP moindre, un meilleur contrôle de la température et d’être un bon outil d’étude cinétique pour le vaporéformage du méthanol. L’oxydation partielle du méthanol dans des réacteurs micro-structurés pourrait permettre à un utilisateur de dérivés polymériques du formol de produire directement son formol selon ses besoins (réduction du stockage et des problèmes de stabilisation du monomère). Ainsi, outre le développement et l’ingénierie des réacteurs, la réaction et plus particulièrement le rôle positif de l’eau sur la conversion ont été étudiés sur des catalyseurs argent, en comparant lit fixe et micro-réacteurs.

The increasing use of biomass and biofuels will lead to new and promising processes and intensified use of methanol in case of innovating reactors that are efficient, small and above all cheap. A catalytic micro-structured reactor (design and coating) was developed, evaluated and compared with a fixed bed reactor. Some tremendous advantages were pointed out such as low The increasing use of biomass and biofuels will lead to new and promising processes and intensified use of methanol in case of innovating reactors that are efficient, small and above all cheap. A catalytic micro-structured reactor (design and coating) was developed, evaluated and compared with a fixed bed reactor. Some tremendous advantages were pointed out such as low ΔP, very good temperature control and to be adapted tool to study the kinetics of the methanol steam reforming. The use of micro-structured reactors for the methanol partial oxidation permits for a manufacturer of formaldehyde polymeric derivatives to produce its own formaldehyde according to its need (reduction of storage cost and less monomer stabilization problems). Development and engineering of those reactors was studied. Moreover, the reaction and the positive role of water on the selective conversion were investigated in detail for silver based catalysts, by comparing fixed bed and micro-structured configurations.