Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Master 2 mention Chimie Parcours Procédés Industriels Durables Spécialité Catal

Master 2 mention Chimie Parcours Procédés Industriels Durables Spécialité Catalyse et Procédés 1 Contact Marcia Araque-Marin : marcia-carolina.araque-marin@centralelille.fr Objectifs de la formation Créé en 2004, ce parcours a pour objectif de fournir aux étudiants une double compétence en catalyse et en génie des réacteurs dans une optique du développement de nouveaux procédés propres pour l’industrie. Un socle théorique solide et des connaissances pratiques en catalyse, cinétique et procédés sont proposés aux étudiants afin d’acquérir les outils nécessaires pour devenir des acteurs du changement dans un contexte de haute technicité et de remise en cause des ressources et des modes opératoires conventionnels de l’industrie de la transformation (énergie, chimie, alimentaire, textile, …). Dans ce but, la formation par la recherche est une caractéristique essentielle de la spécialité qui prépare les étudiants à rejoindre rapidement une équipe de recherche. Ils poursuivent ainsi dans de nombreux cas leur formation avec un doctorat. Débouchés de la formation Le parcours Procédés Industriels Durables a pour vocation essentielle la formation de jeunes chercheurs en vue d'un doctorat. Ce diplôme ouvre ensuite aux métiers de la recherche et de l’expertise, aussi bien en milieu académique qu’en milieu industriel. La spécialité permet également aux étudiants ne désirant pas poursuivre avec une thèse de s’insérer directement dans le milieu industriel pour exercer le métier d’Ingénieur ou de cadre dans les industries de la transformation (énergie, chimie, alimentaire, textile, …). Le premier poste est souvent celui d’Ingénieur de Recherche et Développement. Poursuite d’études 70 % des élèves poursuivent le Master par un travail de recherche dans le cadre d’un doctorat. Les domaines de recherche sont liés à la transformation de la matière à différentes échelles, aussi bien au niveau moléculaire qu’au niveau du réacteur ou à l’échelle industrielle. Les outils peuvent être d’ordre expérimental aussi bien que théoriques, au travers de modèles ou de simulateurs. Les applications concernent encore un peu la pétrochimie (où l’efficacité des procédés reste un sujet important), mais de plus en plus la transformation de la biomasse, la purification de gaz ou le captage de CO2, le stockage d’énergie, … Chaque année, des laboratoires comme l’Unité de Catalyse et Chimie du Solide (UCCS – UMR 8181), IFP Énergies nouvelles et l’Institut de recherches sur la catalyse et l'environnement de Lyon (IRCELYON – UMR 5256) proposent un certain nombre de contrats doctoraux pour réaliser des thèses. DOMAINE SCIENCES, TECHNOLOGIES, SANTE PROGRAMME PEDAGOGIQUE MASTER 2 MASTER CHIMIE Parcours Procédés Industriels Durables - spécialité Catalyse et procédés - Master 2 mention Chimie Parcours Procédés Industriels Durables Spécialité Catalyse et Procédés 2 Organisation de la formation La formation est organisée en deux semestres avec 7 Unités d’Enseignement (UE) au total. Le premier semestre comporte 4 UE et le deuxième 2 UE plus le projet de fin d’études (stage). Premier semestre Deuxième semestre Equipe pédagogique L’implication des professionnels issus de l’IFPEN, IFP School et AXENS est forte dans la spécialité avec une contribution à 42% des enseignements. L’équipe pédagogique regroupe également des enseignants-chercheurs et des chercheurs appartenant à Central Lille, l’Université de Lille et au CNRS. Des partenaires industriels et des chercheurs reconnus internationaux sont également impliqués tous les ans dans un cycle des conférences. Compétences acquises La formation proposée permettra à l'étudiant d'acquérir tout le savoir nécessaire à l'étude de systèmes catalytiques depuis la compréhension des phénomènes au niveau moléculaire jusqu'à la conception de nouveaux procédés industriels. La double compétence en Catalyse et en Génie des Procédés résulte de l'organisation des enseignements en 2 parties, à savoir, -L'enseignement de « catalyse » qui permet aux étudiants de posséder les connaissances de base nécessaires à la compréhension de l'acte catalytique. Les trois familles de catalyse, hétérogène, homogène et enzymatique, sont présentées et illustrées par des exemples d'applications industrielle. L'enseignement sur les « Procédés » qui permet aux étudiants de posséder les connaissances nécessaires pour établir le modèle d’un réacteur hétérogène réel (problématiques de transfert de chaleur et de matière), évaluer le dégrée de complexité d’un mélange réactionnelle et s’en servir de ses connaissances pour établir de simulations de procédés d’un problématique donnée. A la fin de la formation l’élève doit être capable de mener un projet, individuel ou en groupe, en (partielle) autonomie, de se fixer des objectifs, tout en se remettant en question et prenant de la hauteur dans le courant du travail expérimental et scientifique en fonction des résultats (positifs comme négatifs) obtenus. Il sera également en capacité de présenter son travail –à l’oral ou par écrit - en français et en anglais. De l’atome au catalyseur industriel Procédés durables et efficaces Energy, molecules and Sustainability Complexité scientifique et sociétale Projet laboratoire/ simulation Anglais Stage 9 ECTS 12 ECTS 6 ECTS 3 ECTS 6 ECTS 3 ECTS 21 ECTS Master 2 mention Chimie Parcours Procédés Industriels Durables Spécialité Catalyse et Procédés 3 Pré-requis Les candidats en deuxième année peuvent être : - Titulaire d’un Master 1 en Chimie ou Génie des Procédés - Elève en dernière année d’école d’ingénieurs (ENSCL, EC Lille) après validation par le responsable de formation de leur établissement. Dans ce cas le parcours peut être adapté à votre double cursus. - Titulaire d’un Master 2 ou d’un diplôme d’Ingénieur dans le domaine de la Chimie ou du Génie des Procédés Le recrutement des étudiants du parcours « Procédés Industriels Durables » est international et s’effectue sur dossier de candidature et entretien individuel. Programme détaillé Titre UE Volume horaire présentiel Responsable ECTS De l’atome au catalyseur industriel 90 Christophe Dujardin (Centrale Lille) 9 Procédés durables et efficaces 115 Jean-Charles de Hemptinne (IFP School) 12 Energy, molecules and Sustainability 60 Benjamin Katryniok (Centrale Lille) Complexité scientifique et sociétale 22 Marcia Araque Marin (Centrale Lille) 3 Projet Laboratoire/Simulation Robert Wojcieszak (CNRS) 6 Anglais 24 Frédéric Damageux (Université de Lille) 3 Stage Marcia Araque Marin (Centrale Lille) 21 Unité d'Enseignement CP1 : De l’atome au catalyseur industriel Materiaux nanostructurés 40h Métaux en phase homogène 16h Biocatalyse 22h Mise à l’ échelle 12h Objectifs Acquisition des méthodes de préparation, des techniques et méthodologie de caractérisation des propriétés physicochimiques des différentes familles de matériaux catalytiques ; Connaître les spécificités et complexités liées à l’emploi des enzymes en catalyse et à la mise à l’échelle de catalyseurs en vue de leur utilisation industrielle Contenu • Méthode de préparation des différentes familles de catalyseurs hétérogènes (Zéolithe, oxydes métalliques, métaux supportés) • Adaptation des modes de synthèse pour une production à l’échelle industrielle • Caractérisation des catalyseurs solides post-mortem avec les principales techniques analytiques (Analyse élémentaire, texture et porosité, µscopie, IR, RMN, DRX, …) • Caractériser en operando (in situ), via les différentes techniques analytiques existantes (IR, Raman, …), approches synchrotrons et avantages sur la caractérisation post-mortem • Mise en œuvre des enzymes en catalyse et applications Master 2 mention Chimie Parcours Procédés Industriels Durables Spécialité Catalyse et Procédés 4 Unité d'Enseignement CP2 : Procédés durables et Efficaces Cinétique réactionnelle et réacteurs 48h Thermodynamique des équilibres et techniques de séparation 35h Introduction à la simulation de procédés 32h Objectifs Fournir les bases de la modélisation cinétique mécanistique et la modélisation des réacteurs hétérogènes en déterminant l'importance du modèle cinétique dans la modélisation de réacteurs. L’étudiant devra également être capable de comprendre et de sélectionner des modèles thermodynamiques adaptés aux différents problèmes rencontrés lors d’une simulation de procédés. Il devra connaître les opérations unitaires et savoir les agencer lors de la simulation d’un procédé. Contenu Cinétique avancée • Mécanismes réactionnels en cinétique homogène, mécanismes réactionnels en cinétique hétérogène. • Modélisation avancée : Réseaux cinétiques, modélisation avancée, application au reformage catalytique. • Analyse cinétique de résultats expérimentaux : Méthode différentielle, méthode intégrale, estimation de paramètres. Réacteurs hétérogènes • Notions d’âge, de temps de séjour, de distribution de temps de séjour (DTS), identification des réacteurs, modèles simples • Transfert de matière et de chaleur dans les lits catalytiques, couplage transfert – réaction. • Dimensionnement de réacteurs réels, optimisation du fonctionnement d’un réacteur, intensification • Modèles de réacteurs catalytiques fluide - solide à lit fixe : modèles pseudo-homogène, hétérogène. Thermodynamique des équilibres et techniques de séparation • Calcul des propriétés de corps purs à partir de leurs paramètres caractéristiques. Calcul d’un équilibre en utilisant la fugacité. Equations d'état. Construction d’un diagramme de phase comprenant des azéotropes et des démixtions • Calcul d’un diagramme de phase complexe à l'aide d'un modèle à coefficient d'activité. Identification des avantages et inconvénients des équations d'état complexes. Choix d’un modèle en fonction du système. • Rappel de notions fondamentales du transfert de matière entre phases fluides. Théorème du film et du double film. Détermination des conductances de transfert. Calcul des coefficients individuels et globaux de transfert. Modélisation d’une colonne. Introduction à la simulation de procédés • Principes de conception et d'utilisation des simulateurs (Eléments constitutifs des simulateurs, critères de sélection d'un simulateur, simulateurs commerciaux) • Utilisation des simulateurs à l’exemple de HYSIS (Projet) • Optimisation énergétique d’un procédé (méthode d’analyse pinch) Master 2 mention Chimie Parcours Procédés Industriels Durables Spécialité Catalyse et Procédés 5 Unité d'Enseignement CP3 : Energy, molecules and sustainability Petrol based processes 12h Bio-refinery processes for Green Chemistry and fuels uploads/Industriel/ master-chimie-centrale-lille.pdf