PYROLYSE CATALYTIQUE. Mathieu Dubois, chef de projet. Innov Day, Bellignat 18 juin Member of EMRA

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Delphine Ducharme
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1 PYROLYSE CATALYTIQUE Mathieu Dubois, chef de projet Innov Day, Bellignat 18 juin 2013

2 Plan de la présentation I ) Introduction Certech II ) Introduction Recyclage III ) Pyrolyse catalytique (exemples) IV )Pyrolyse catalytique (au Certech)

3 La Mission du Certech Apporter aide, support et services aux petites et grandes entreprises en proposant des analyses, mesures, résolution de problèmes, recherches sous contrats, développement de produits et procédés La Vision du Certech Fournir des solutons innovantes pour le développement/amélioration de produits et procédés en exploitant la chimie durable, afin de répondre aux futurs besoins de la société et de l industrie

4 Activités du Certech ENVIRONNEMENT Hygiène & Sécurité I Energie I Recyclage TECHNOLOGIE DES MATERIAUX Matériaux durables Produits chimiques de spécialité & coatings Matériaux hybrides sol gel INTENSIFICATION DES PROCEDES Procédés en continu Pyrolyse catalytique & solvolyse Synthèse Organique et Inorganique Chimie Verte Création en 1996 à Seneffe (Belgique) 39 personnes 1000 contrats industriels / an CA : 4 Millions d euros

5 Introduction

6 Différents traitements de déchets Investissements Recyclage énergétique (cimenteries, incinération ) Recyclage matière (mécanique) Recyclage chimique (dépolymérisation ) Réutilisation Coûts du traitement

7 Recyclage matière Ech. traité et broyé Extrusion Quand le recyclage est impossible => valorisation chimique Granulés pour injection

8 Quelques procédés de pyrolyse catalytique

9 Principe de la pyrolyse catalytique : Gaz non condensables (valorisation énergétique) Déchets plastiques Conversion à haute température Hydrocarbures liquides (essence, diesel) Résidus solides : coke (noir de carbone ) Utilisation d un additif (catalyseur) Pyrolyse de C à350 C 450 C Meilleures cinétiques

10 Quelques acteurs du marché (liste non exhaustive) Agilyx, USA Unilever, Inde Unique Waste Plastic Management, Inde Ozmotech, Australie T technology, Pologne NSR, USA Alphakat, Allemagne Valoneo, France Clyviatech, Allemagne Plastic Waste Management Institute, Japon Xylowatt, Belgique Certech, Belgique Tecpol, Allemagne (Bayer, BASF, Total, Ineos )

11 Unique Waste Plastic Management, India Alphakat Engineering gmbh, Canada Changing World Technologie, USA Clyviatech, Germany

12 Exemple de procédé: Ozmotech Principe : Pyrolyse puis craquage des vapeurs Une unité existe en Irlande (Sita) (objectif: L fuel/jour)

13 Exemple de procédé: Gossler Envitec Conversion d un mélange (40% PE / 40% PP / 20% PS) en un fuel liquide Température du réacteur : C

14 Exemple de procédé: Alphakat Boue constituée de plastiques bruts, de paille, de bois, de pneus Turbine à très haute vitesse en présence de catalyseur Cisaillement + frottements = chaleur => craquage catalytique C, avec un rendement entre 65 et 85% (illustration)

15 Exemple de procédé : Zadgaonkar, Inde Pré étape d élimination du chlore

16 Exemple de procédé : CWT (USA) Déchets chauffés sous pression en présence d eau (solvolyse). Pas d additifs. Déchets chlorés hydrolysés Gisement : Polymères (d>1) issus du recyclage automobile Particularité : haute teneur en bois, métal et poussières

17 Exemple de procédé : AIST (Japon) Procédé d extrusion réactive Injection simultanée de catalyseur et de déchet Utilisation de sable pour homogénéiser la température Haute température C

Bibliographie : pyrolyse catalytique Le recyclage des matières plastiques a déjà fait l objet d abondantes publications Exemple Feedstock Recycling and Pyrolysis

18 Bibliographie : pyrolyse catalytique Le recyclage des matières plastiques a déjà fait l objet d abondantes publications Exemple Feedstock Recycling and Pyrolysis of Waste Plastics: Converting Waste Plastics into Diesel and Other Fuels Eds J. Scheirs and W. Kaminsky, John Wiley & Sons, Ltd, Chichester, UK, pages -

19 La pyrolyse catalytique au Certech

20 Schéma de principe (verrerie) Polymère + additifs Condensateur COV Chauffage + agitation Hydrocarbures liquides

21 Scale up 50 litres 0,5 litres 5 litres

22 Principaux paramètres de contrôle thermique T chauffe > T polymère fondu > T distillation

23 Conversion en batch 100 Collected liquid (%) Reaction time [min]

24 Influence du gisement sur le produit final PP => Fusion => Dégradation => Essence (fractions légères) HDPE => Fusion => Dégradation => Diesel + Essence GC-MS intensity MTBE Toluene C 5 to C 10 C 12 to C 24 C 4 to C Retention time (minutes) Fuel from HDPE Diesel Gasoline 95

25 Analyses GPC haute température A1 h Hight Mw Low Mw 100 B1H30 Collected liquid (%) Reaction time [min] 3 h

26 Influence de contaminants PET (10%) PVC (10%) WOOD (10%) Rubber (10%) PVDF (10%) PS (10%) PP (10%) pure HDPE Conversion (%)

27 Développement de nouveaux additifs Activité assurée par Certech Catalyseurs de type silico-aluminate Grands pores => Basse efficacité Petits pores => Efficacité inférieure

28 Exemple d application Activités dérivées «Landfill mining» Résidu solide (30 g) Déchets enfouis (après séparation des métaux) (100 g) Conversion liquide + gaz (70 g)

29 MERCI DE VOTRE ATTENTION

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