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HAL Id: tel-01751246 https://hal.univ-lorraine.fr/tel-01751246 Submitted on 29 Mar 2018 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Développement d’un procédé de synthèse de méthanol à partir de CO2 et H2 Sofiane Arab To cite this version: Sofiane Arab. Développement d’un procédé de synthèse de méthanol à partir de CO2 et H2. Alimen- tation et Nutrition. Université de Lorraine, 2014. Français. ￿NNT : 2014LORR0240￿. ￿tel-01751246￿ AVERTISSEMENT Ce document est le fruit d'un long travail approuvé par le jury de soutenance et mis à disposition de l'ensemble de la communauté universitaire élargie. Il est soumis à la propriété intellectuelle de l'auteur. Ceci implique une obligation de citation et de référencement lors de l’utilisation de ce document. D'autre part, toute contrefaçon, plagiat, reproduction illicite encourt une poursuite pénale. Contact : ddoc-theses-contact@univ-lorraine.fr LIENS Code de la Propriété Intellectuelle. articles L 122. 4 Code de la Propriété Intellectuelle. articles L 335.2- L 335.10 http://www.cfcopies.com/V2/leg/leg_droi.php http://www.culture.gouv.fr/culture/infos-pratiques/droits/protection.htm THÈSE DE DOCTORAT Développement d’un procédé de synthèse de méthanol à partir de CO2 et H2 Présentée et soutenue publiquement le 25 novembre 2014 à Nancy pour l’obtention du Doctorat de l’Université de Lorraine (spécialité Génie des Procédés et des Produits) par Sofiane ARAB Directeur de thèse : Laurent FALK Codirecteurs de thèse : Jean-Marc COMMENGE et Jean-François PORTHA Rapporteurs Carine JULCOUR Chargée de recherche à l’ENSIACET Toulouse Christian JALLUT Professeur à l’Université de Lyon 1 Examinateurs Solène VALENTIN Ingénieur R&D Air Liquide Marc WAGNER Expert international senior Air Liquide Abderrazak LATIFI Professeur à l’Université de Lorraine Jean-François PORTHA Maître de conférences à l’Université de Lorraine Jean-Marc COMMENGE Professeur à l’Université de Lorraine Laurent FALK Directeur de recherches à l’Université de Lorraine Laboratoire Réactions et Génie des Procédés (LRGP, UMR 7274) Avant-propos Les présents travaux de thèse ont été réalisés au sein du Laboratoire Réactions et Génie des Procédés (LRGP) à Nancy sous la direction de Jean-Marc Commenge, Jean-François Portha et Laurent Falk. Ces recherches s’inscrivent dans le cadre du projet VItESSE2 financé par l’agence nationale de la recherche (ANR) en vue de valoriser les excédents d’électricité du réseau en des produits chimiques. Plusieurs partenaires industriels et académiques ont apporté également leur contribution à ce projet afin d’explorer la faisabilité technique et économique du projet. Je profite de cet avant-propos afin de remercier mes encadrants : Laurent Falk, Jean-Marc Commenge et Jean-François Portha, d’une part de m’avoir offert la possibilité de faire un doctorat en génie des procédés au sein du LRGP et d’autre part pour leur présence et implication tout au long du projet. Je les remercie de m’avoir encadré sans pour autant me mettre de pression, ils m’ont laissé suffisamment de liberté pour que j’exprime mes idées et m’ont canalisé pour atteindre les objectifs requis par les différents partenaires, j’espère qu’en fin de compte, vous êtes globalement satisfaits des résultats de votre démarche. J’exprime mes remerciements à l’ensemble des membres de mon jury de thèse à savoir ma- dame Julcour Carine et monsieur Jallut Christian pour avoir accepté de rapporter mes travaux ; madame Valentin Solène, monsieur Wagner Marc et monsieur LatifiAbderrazak pour avoir ac- cepté de lire et d’examiner de près mon manuscrit. Je remercie tous les partenaires du projet Vitesse2 avec qui j’ai eu le plaisir de travailler notamment Solène Valentin de Air Liquide pour sa présence et sa participation active aux lots 3 et 4 du projet. Je remercie également les partenaires de l’ICPEES de Strasbourg, à savoir Anne- Cécile Roger, Ksénia Parkhomenko, Laetitia Angelo et Kilian Kobl qui ont accepté de relever le défide mettre en place un catalyseur de méthanol et de contribuer au projet. Je remercie mes parents qui ont fait de moi ce que je suis aujourd’hui. Merci à mes frères et ma sœur, mon oncle Hamid, ma tante Sandrine qui m’ont beaucoup soutenu depuis ma première année universitaire. Un grand merci à mon ami d’enfance Salah, qui m’a hébergé durant l’année que j’ai passée en île de France. Merci à mes ami(e)s et à toutes les personnes qui m’ont soutenue de près ou de loin tout au long de mon parcours. Merci à Florent Allain qui a supporté toutes mes vannes pourries dans le bureau 206 du CEGEP, après trois ans de thèse, nous sommes tout de même arrivés à créer le concept des jeudis après-midi pour taper sur tout le monde. J’adresse ma gratitude à tous les autres membres de l’équipe PRISM, je me suis senti à l’aise du premier jour où je vous ai rencontré, c’est-à-dire le 23 février 2011. Je remercie Maggy Aulon qui m’a fait gagner beaucoup de temps dans les procédures administratives. Je remercie les membres du service informatique du laboratoire et tous ceux qui travaillent à la bibliothèque de l’ENSIC, leurs services m’ont été d’une grande utilité. Je remercie Véronique Stolf et Amine Bouarab de m’avoir beaucoup aidé à préparer mon pot de thèse. De manière plus globale, merci à toutes ces personnes dans l’ombre dont la contribution a permis de garder un agréable environnement de travail. Je ne saurais terminer sans remercier le service universitaire des activités physiques et spor- tives qui a été pour moi un lieu d’évacuation de stress et de ressourcement. Je remercie en parti- culier Hamza Boussennane pour ses cours de natation, Murielle Hilton qui m’a fait aimé la danse et à Marie-George Hans-Halle pour ses cours de différentes danses ces trois dernières années et i pour toutes les aventures humaines des Pandas. Avec un peu de recul, je constate à quel point le monde est fait de rencontres. Je ne serais jamais arrivé à faire un doctorat sans les personnes merveilleuses que le destin a mises sur mon chemin, j’en profite encore une fois pour vous dire MERCI. ✧✳✳✳✄❧✁❡✑♠♦✏♥❞❡❡✡s✜✝t ✄❢✁❛✝✐✝t ❞❡✝r❡✎♥❝✁♦✏♥✝t✞r❡✡s✳✳✳✧ ii Rainier HreizRachid Attia Sadek Merabet ~ Rima Chouikrat Ci3 rn -ti Mustapha Sali Malik Boulefrakh:a ~ ~ Jean-Marc CommengeZah' ~ ~ Thanh-Binh Nguyen 1r E.::!: Hakim et Hakima • Pierrick Sauce . 1~ Mercu @ _- Sandr!ne Q) Sarnia et Marner "'C C) ~ :.::::i § .e Denis Bredontiotl§ Mar? W~ner ~ a .:!2 i Nacera Sidahmed ~ Tanma Qhluc ci >..- '00 ~ ~ Abdelhakim Benhara6 Yann Le Brech Eric Schaer --, ::8Ami~e Bouarab~Toudert Ahm .!!d-Zaid André Nicolle m David Berthout ~ ~ ar ca ~~ic Favre Karnel Allab · Q) i xavier Grandmougin 5 55 ~ ~K1han Kobl E 'l' G' t~ o~ ~~ m11en 1ro Q) m Lubin de Beauchene-i::::!cc"'C - ~ L · L 1 . c .!!l c§ caca -~ E aune orta X1n Zhang §·~ Ma(ek Oui~ Hamou ~ ~ ~ ~ cc Salah Sadane d5 ::1 DJamel Ait Alala :g:::z:::~ Christian Jallut Laure Thomas Tasseda ~oukherroub . ~ ~e Nelly Drabo Gérard Verdier Véromque J:, e Cou~IS i ~ Murielle Hilton Hamid c Fabric~ Benard -~ o '€ Fr~ck Giovanella . ~ Sylvmn Cloteau ~~ ~ Salda ~ Wael Bessaoud Q)~ -~Mohamed Hamou ~ =: Véronique Stolf ~:~ ~ Serge Corbel Nadia Boulili ~ ,5i M d Mb d" ~ii ~ Ratiba Derriche Djouhra _Q) ~ ama ou o ~~ ~---~ m d d l .Tabrahamt a y Samir Ait Ali n--, E ouar P asan c 0 us~ 0 us Florent Allain Tadahmant ~ Adelpukaci C . J 1 J -5'b t" G" d Q) c ~Herve Muhr anne u cour . ean e as 1e,n. 1rar once ~-fi Belkacem Ryma ChoUikrat Anne-Cecile Roger 5a ~ >~ Ahmed Ouldbrahem ~ ~ ~ ~ Billy Homeky Q) ~ cc ~ Thibault Roques-Carmes ~ ~ ~ !5 Ouahmed Faroudja Mohellebi ~ _g ~ ..!9 . Ksénia Parkhomenko·~ A7ezki Aftis Corahe Claude George Lardier :::::ilE Rabah Si Ouali Maggy Aulon Clément Servel Ghislain Genin Table des matières Avant-propos iii Table des matières vii Table des figures xiv Liste des tableaux xvi Nomenclature xxi 1 Introduction générale 1 1.1 Production d’électricité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.1.1 Intermittence des ressources renouvelables . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.1.2 Stockage d’électricité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 Sources de CO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2.1 Cimenteries . . . . . . . . . . . . uploads/Geographie/ synthese-de-methanol.pdf

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