Impact de la nature du gel de boehmite mis en forme sur la résistance mécanique des supports de catalyseurs pour leur utilisation en lit mobile

Réf. R064-9

Stage - Sciences des Matériaux

Localisation : Rhône

Début : entre février et mars 2018
Durée : de 5 à 6 mois
Indem. : Oui

IFP Energies nouvelles - Lyon

IFP Energies nouvelles est un organisme public de recherche, d’innovation industrielle et de formation intervenant dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. Sa mission est d'apporter aux acteurs publics et à l'industrie des technologies performantes, économiques, propres et durables pour relever les trois grands défis sociétaux du 21e siècle : changement climatique et impacts environnementaux, diversification énergétique et gestion des ressources en eau. Son expertise est internationalement reconnue.

IFP Energies nouvelles poursuit 5 priorités stratégiques, indissociables et complémentaires dans l'accomplissement de sa mission d’intérêt général :

  • Produire à partir de sources renouvelables des carburants, des intermédiaires chimiques et de l'énergie
  • Produire de l’énergie en réduisant l’impact sur l’environnement
  • Développer des transports économes et à faible impact environnemental
  • Produire à partir de ressources fossiles des carburants et intermédiaires chimiques à faible impact environnemental
  • Proposer des technologies respectueuses de l'environnement et repousser les limites actuelles des réserves d'hydrocarbures

Son école d'ingénieurs, partie intégrante d'IFP Energies nouvelles, prépare les générations futures à relever ces défis.

Impact de la nature du gel de boehmite mis en forme sur la résistance mécanique des supports de catalyseurs pour leur utilisation en lit mobile

Contexte du projet

Les supports de catalyseurs sont soumis à des contraintes mécaniques importantes et plus particulièrement lors de leur utilisation en lits mobiles. La formation de particules fines ou de fragments a des conséquences sur l’efficacité du procédé (mauvaise distribution des fluides, obstruction de canalisation, augmentation de pression…) mais également environnementales (rejets de particules fines…).

La porosité du support participe aux performances catalytiques du catalyseur final mais également à sa résistance mécanique. Cette dernière étant déterminante pour l’industrialisation du catalyseur, il semble primordial d’identifier les paramètres la conditionnant.

Description du projet

La texture des supports aluminiques est conditionnée par le gel de boehmite de départ et par le processus de mise en forme lui étant appliqué. Généralement, il est choisi de faire varier la nature du gel afin de moduler la texture du support dans un but d’optimisation des performances catalytiques. Cependant, la résistance mécanique est bien souvent subie et ne peut être que légèrement améliorée par l’utilisation d’additifs à la mise en forme.

Ce projet raisonne de manière inversée, il se propose d’améliorer la résistance mécanique des supports en changeant la nature du gel tout en conservant des propriétés texturales gages des performances catalytiques. Des boehmites issues de différentes voies de synthèse seront notamment étudiées afin d’identifier les caractéristiques garantissant une résistance mécanique convenable. Le procédé de mise en forme pourra également être optimisé dans ce but.

Pour ce faire, la mise en œuvre de plusieurs tests de caractérisations mécaniques (compression, attrition…) et optiques sera indispensable. Enfin, l’étude des phénomènes de diffusion au sein de ces supports pourra permettre d’établir un lien entre l’agencement de la porosité (connectivité, tortuosité…) et leur résistance mécanique.

Cette étude permettra d’affiner les descripteurs analytiques afin de redéfinir les cibles texturales acceptables.

Profil recherché

  • Master 1 ou 2 chimie ou matériaux
  • spécialité Catalyse ou chimie inorganique

Ecole(s), formation(s) souhaitée(s)

  • Connaissances en synthèses et caractérisations des matériaux inorganiques et leurs applications en catalyse
  • Connaissances en caractérisations mécaniques seraient un plus.

Contact

IFP Energies nouvelles - Lyon
Dina LOFFICIAL
Rond-point de l'échangeur de Solaize - BP 3
69360 Solaize
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