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MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSIT

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE ABOU BEKR BELKAÏD DE TLEMCEN FACULTE DES SCIENCES DEPARTEMENT DE PHYSIQUE Mémoire : Master physique énergétique et énergie renouvelable Présenté par : BENDIAF hadjer Le :24/06/2018 Devant les membres du jury : Président : A.BENSAOULA M.C.B UABB de Tlemcen Encadreur :FARADJI née KHERBOUCHE M.C.B UABB de Tlemcen Djamila Examinateurs : O.ZEGGAI M.C.A UNIV de Chlef A.BOUDGHENE STAMBOULI M.C.A UABB de Tlemcen Année universitaire : 2017/2018 Développement d’un système de production du Biodiesel à partir d’Huile utilisée Développement d’un système de production du biodiesel à partir d’huile utilisé 2 Dédicace : A vous mes parents, Je vous dédie ce travail pour tous ma famille Bendiaf et Firane et le plus cher sur mon cœur mes frères : Sara et Mohammed et les meilleurs amis Hadjer Bendiaf Développement d’un système de production du biodiesel à partir d’huile utilisé 3 Remerciements : Je tiens tout d’abord à remercier ALLAH le tout puissant de nous avoir aidé à réaliser ce modeste travail. A cet effet, j’adresse d’abord mes infinis remerciements à mes parents qui ont été le sous-bassement et le socle de ma réussite par leur soutien. Je formule mes chaleureux remerciements à mon encadreur le Dr KHERBOUCHE Djamila et enseignante au département de physique d’université Abou Bekr Belkaïd Tlemcen, pour avoir l’honneur de présider le jury de soutenance Je remercie les membres du jury, Dr ZAGGAI et Dr BOUDGHENE STAMBOULI et Pr BENSAOULA Merci à toutes les personnes qui ont contribué de près ou de loin à la réalisation de ce travail. Développement d’un système de production du biodiesel à partir d’huile utilisé 4 Table des matières Liste de figure ........................................................................................................ 7 Liste des tableaux : ................................................................................................ 8 Chapitre I : la bioénergie ..................................................................................... 11 1. Introduction : ................................................................................................ 12 2. La bioénergie : ............................................................................................... 12 ➢ Sources de la bioénergie : ........................................................................................... 12 3. La biomasse : ................................................................................................. 13 3.1. Les Différents Types De Biomasse : ........................................................................... 13 4. Les différents vois de valorisation énergétique de la biomasse ...................... 14 4.1. Les conversions thermochimiques de la biomasse ................................................... 14 ➢ La combustion directe .................................................................................................. 15 ➢ La Pyrolyse ................................................................................................................... 15 ➢ La gazéification ............................................................................................................ 16 ➢ Nature des gaz produits ...................................................................................................... 17 ➢ Le traitement des gaz .......................................................................................................... 17 ➢ La séparation des particules ou poussières ............................................................... 17 ➢ Les applications de la gazéification .................................................................................... 18 ➢ Avantages de la gazéification .............................................................................................. 18 4.2. Les conversions biochimiques de la biomasse ........................................................... 18 ➢ La fermentation alcoolique ................................................................................................. 18 ➢ La biométhanisation ou digestion anaérobie..................................................................... 19 A. Etapes microbiologiques et biochimiques de la méthanisation ....................................... 20 B. Les enjeux de la méthanisation .......................................................................................... 21 5. Les biocarburants :........................................................................................ 22 5.1. Le biogaz: ......................................................................................................................... 22 5.2. bioéthanol ................................................................................... Erreur ! Signet non défini. 5.3. L’huile végétale ou le biodiesel : ..................................................................................... 26 5.4. Bio hydrogène : ................................................................................................................ 27 6. L’impact environnemental des bioénergies : ................................................. 27 Développement d’un système de production du biodiesel à partir d’huile utilisé 5 7. Conclusion : ................................................................................................... 28 Bibliographie I : ................................................................................................... 29 Chapitre II : le biodiesel ...................................................................................... 31 1. Introduction : ................................................................................................ 32 2. Définition : ..................................................................................................... 32 3. Les Huiles Végétales : ................................................................................................. 33 3.1.les types d’huiles utilisées : ................................................................................................... 33 3.2. Les paramètres d’huiles à considérer pour la transestérification .................................... 34 4. Les Alcools ..................................................................................................... 34 4.1. Le méthanol ................................................................................................................. 34 4.2. L’éthanol ...................................................................................................................... 34 5. Les différentes étapes de production de biodiesel : .................................................. 35 1. Etape de mélange des réactifs ............................................................................................. 35 2. Etape de réaction ................................................................................................................. 35 3. Etape de décantation ........................................................................................................... 35 4. Etape de lavage .................................................................................................................... 35 5. Etape de séchage .................................................................................................................. 35 6. La transestérification : .................................................................................. 36 6.1. Les paramètres affectant la réaction de transestérification : .................................. 36 6.1.1. Effet du temps de réaction .......................................................................................... 37 6.1.2. Effet de la température de réaction ........................................................................... 37 6.1.3. Effet de la vitesse d’agitation de réaction .................................................................. 37 6.1.4. Type du catalyseur : .................................................................................................... 37 7. Les caractéristiques du biodiesel ................................................................... 39 7.1. La viscosité ................................................................................................................... 39 7.2. Le pouvoir calorifique ........................................................... Erreur ! Signet non défini. 7.3. Le point trouble et le point d’écoulement : ............................................................... 39 7.4. L’indice de cétane : ............................................................... Erreur ! Signet non défini. 8. Effet d’huile : ................................................................................................. 40 9. Production du biodiesel dans l’Algérie : ........................................................ 41 9.1. Coût de production du biodiesel : .............................................................................. 41 10. Les applications du biodiesel : ....................................................................... 41 10.1. moteur diesel : ...................................................................................................... 41 10.1.1 Utilisation des biodiesels dans les moteurs diesel : ........................................................ 42 10.1.2 Avantages du biodiesel pour les moteurs : ..................................................................... 42 10.1.3 Efficacité énergétique : ..................................................................................................... 42 Développement d’un système de production du biodiesel à partir d’huile utilisé 6 10.2 Les génératrices : ........................................................................................................ 42 11. Conclusion : ................................................................................................................. 43 Bibliographie II : ................................................................................................. 44 Chapitre III : La production de biodiesel a partir d’ huile utilisé ....................... 46 Introduction : ....................................................................................................... 47 1. Matériel et méthodes : ................................................................................... 47 1.1. Les matériels ................................................................................................................ 47 1.2. La méthode : ................................................................................................................ 47 2. Résultat et discutions : ................................................................................... 50 2.1. Influence du ratio massique MeOH / HFU sur le rendement de la réaction de transestérification : ............................................................................................................. 50 2.1.1. KOH : ........................................................................................................................... 50 2.1.2. NaOH : .......................................................................................................................... 51 2.2. L’influence de catalyseur ................................................................................................ 52 2.3. L’influence d’alcool : .................................................................................................. 53 2.4. Influence du temps de la réaction sur le rendement en biodiesel ........................... 54 Conclusion générale : ........................................................................................... 58 Développement d’un système de production du biodiesel à partir d’huile utilisé 7 Liste de figure Figure 1 .1. Principales réactions intervenant dans la gazéification [8] ......................................... 17 Figure 1. 2 Schéma de la digestion anaérobie des déchets et effluents organiques[17] ................. 21 Figure 1. 3 Equivalent énergétique d’un mètre cube de biogaz ...................................................... 25 Figure 1 4 Schéma de valorisation [23] ........................................................................................... 27 Figure 2. 5. :la molécule d'éthanol[1] ......................................................................................... 35 Figure 3.6: le mélange dans l'agitateur ...................................................................................... 48 Figure 3.7: le mélange après une journée .................................................................................. 49 Figure 3.8 le biodiesel après étape de lavage .............................................................................. 50 Figure 3.9 : la courbe de la comparaison des catalyseur KOH et NaOH ...................................... 53 Figure 3.10 : la courbe du l’influence d’alcool .................................................................................. 54 Figure 3.11 : Évolution du rendement en biodiesel en fonction de la durée de réaction (ratio massique MeOH / HFU : 7/1 KOH : 1% massique, 60°C). ............................................................. 55 Figure 3. 12 : Évolution du rendement en biodiesel en fonction de la durée de réaction (ratio massique MeOH / HFU : 4/1 NaOH : 1% massique, 60°C). ............................................................ 56 Développement d’un système de production du biodiesel à partir d’huile utilisé 8 Liste des tableaux : Tableau 1. 1 : Tableau récapitulatif des conditions opératoires des différentes transformations thermochimiques ................................................................................................................................ 15 Tableau 2.2 : Transestérification en milieu basique de diverses huiles .......................................... 38 Tableau 2. 3 Transestérification en milieu acide de diverses huiles................................................ 39 Tableau 2.4 : Propriétés physico-chimiques de biodiesels produits à partir de ............................. 40 Table 3.5.Les matériels et les produits. .............................................................................................. 47 Tableau 3. 6 : les résultats de comparaison entre les expériences (1) et (2) ................................... 52 Tableau 3.7 : les résultats du l’influence d’alcool ............................................................................. 53 Développement d’un système de production du biodiesel à partir d’huile utilisé 9 Introduction générale Développement d’un système de production du biodiesel à partir d’huile utilisé 10 Introduction générale : Dans notre monde, et avec le développement continu de l'industrie et des transports. la demande en énergie est en accroissement jour après jour. Le pétrole, voire tous les combustibles fossiles (gaz naturel, charbon et pétrole), fournissent actuellement la quasi-totalité de cette énergie. Or ces ressources ne sont pas renouvelables et leur consommation au rythme actuel mènera à la disparition des réserves dans quelques dizaines d'années. Le biodiesel est un remplacement mieux que le pétrole et propre en plus La fabrication du biodiesel est une alternative de production de combustibles propres, biodégradables, renouvelables et non toxiques. Le biodiesel peut être produit à partir d'huile végétale, de graisse animale par une réaction chimique appelée transestérification avec des alcools et des catalyseurs, Étant donné que les huiles végétales utilisé sont actuellement la principale source de matières premières dans la production commerciale de biodiesel. L’accent est mis sur ce cadre du mémoire de fin d’études du cycle de master. La recherche est la production de biodiesel à base d'huiles végétales. [1] En plus des carburants de remplacement, le biodiesel est généralement considéré comme un additif de lubrification pour le diesel pétrolier. Parce que le biodiesel est miscible avec du diesel pétrolier dans toutes les proportions, une addition de seulement 1% en volume de biodiesel au diesel pétrolier améliore la propriété lubrifiante du diesel pétrolier[2] Dans le cadre de ce travail, nous commençons le présent manuscrit, par décrire brièvement la méthodologie du plan de ce mémoire. Ce dernier est constitué de trois chapitres, le premier est une synthèse bibliographique nous présentons des généralités qui concernent bioénergie. Tandis que le second a consacré le biodiesel. Le dernier chapitre regroupe la partie expérimentaux et les calculs, les résultats obtenus et les discussions. Développement d’un système de production du biodiesel à partir uploads/Industriel/ developpement-dun-systeme-de-production-du-biodiesel-a-partir-dhuile-utilise.pdf