Thèse soutenue

Intensification par pervaporation de la synthèse de carbonates organiques à partir d'alcools et de CO₂

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Auteur / Autrice : Marie Décultot
Direction : Lionel EstelAlain Ledoux
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des procédés
Date : Soutenance le 14/11/2019
Etablissement(s) : Normandie
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physique, sciences de l’ingénieur, matériaux, énergie (Saint-Etienne du Rouvray, Seine Maritime)
Partenaire(s) de recherche : Etablissement de préparation : Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (Saint-Etienne-du-Rouvray ; 1985-....)
Laboratoire : Laboratoire de sécurité des procédés chimiques (Saint Etienne du Rouvray, Seine-Maritime ; 1989-....)
Jury : Président / Présidente : Annabelle Couvert
Examinateurs / Examinatrices : Lionel Estel, Alain Ledoux, Catherine Xuereb, Éric Favre, Marie-Christine Fournier
Rapporteurs / Rapporteuses : Catherine Xuereb, Éric Favre

Résumé

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La valorisation du CO₂ permet d’utiliser le gaz à effet de serre le plus émis dans l’atmosphère afin de produire des molécules habituellement synthétisées à partir de pétrole. La réaction entre le CO2 et les alcools permet de produire des carbonates organiques dont les applications sont nombreuses. Les constantes d’équilibre des réactions de synthèse de DEC (carbonate de diéthyle) et de PC (carbonate de propylène) ont été définies expérimentalement pour différentes conditions opératoires. Une modélisation cinétique a été réalisée en se basant sur des mécanismes développés dans la littérature. La pervaporation de mélanges réactionnels modèles de synthèse de DEC et de PC permet une déshydratation efficace qui déplace l’équilibre de la réaction. L’étude expérimentale du couplage réaction/pervaporation a permis de multiplier par 8 les rendements obtenus sans déshydratation. D’après la modélisation, il est possible d’augmenter significativement les rendements en améliorant la cinétique de la réaction et les conditions de pervaporation.