Optimisation de l'étape d'hydrotraitement dans les procédés de production de bio-carburants.

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de quatre priorités stratégiques : Mobilité Durable, Energies Nouvelles, Climat / Environnement / Economie circulaire et Hydrocarbures Responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.

Optimisation de l’étape d’hydrotraitement dans les procédés de production de bio-carburants.

Le stage s’inscrit dans le cadre de la valorisation en carburants de charges biosourcées, par exemple les huiles végétales fraiches ou usagées. Cette filière constitue un enjeu majeur pour répondre à la fois à la demande en carburant pour aviation tout en prenant en compte les préoccupations environnementales.

Une voie possible de valorisation est un procédé en 2 étapes : une étape d’hydrotraitement (HDT) et une étape d’hydroisomérisation (HDI) qui peuvent être mises en œuvre dans un seul réacteur ou dans deux réacteurs en série. L’hydrotraitement permet de former des n-paraffines longues qui sont ensuite hydroisomérisées pour ajuster les propriétés à froid et/ou les points de coupe aux spécifications visées.

A IFPEN, les études se concentrent principalement sur les étapes d’HDI seule ou HDT+HDI car ce sont sur les produits finaux que l’on focalise notre attention.

Néanmoins, l’étape d’hydrotraitement reste une étape importante qui permet d’éliminer des composés inhibiteurs tels que H₂O, H₂S, NH₃, CO ou CO₂. Cette étape seule est encore assez peu étudiée ce qui peut amener à subir certaines problématiques.

Objectifs du stage :

La mise en œuvre de l’étape d’HDT sur nos outils pilotes peut entrainer la formation de composés lourds non observés dans de telles proportions sur unités industrielles. Ceux-ci pourraient par exemple venir d’une mauvaise maitrise des profils thermiques sur nos installations, générant l’oligomérisation de composés insaturés présents dans les charges lipidiques.

L’objectif du stage sera donc d’optimiser les procédures de mises en œuvre de l’étape d’HDT par exemple via l’utilisation d’un catalyseur spécifique ou via une préhydrogénation douce de la charge avant de faire l’étape d’hydrodésoxygénation (HDO) proprement dite.

Le stagiaire aura pour mission de définir le programme d’essai, de suivre l’expérimentation pilote, d’exploiter et de capitaliser les résultats obtenus.

Profil recherché :

Master 2 ou 3^ème année école d’ingénieur en chimie, catalyse, génie chimique ou chimie des procédés.

Langue Française ou Anglaise.
Curiosité, enthousiasme, autonomie. Goût prononcé pour l’expérimentation pilote.

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Context :

The internship involves the conversion of biosourced feedstocks, such as fresh or used vegetable oils, into fuels. This sector represents a major challenge in terms of meeting the demand for aviation fuel while taking environmental concerns into account.

One possible route is a 2-stage process: a hydrotreating stage (HDT) and a hydroisomerization stage (HDI), which can be carried out in a single reactor or in two reactors in series. Hydrotreating enables the formation of long n-paraffins, which are then hydroisomerized to adjust cold properties and/or cutting points to target specifications.

At IFPEN, studies focus mainly on the HDI stage alone or HDT+HDI, as the end products are the focus of our attention.

Nevertheless, the hydrotreating step remains an important one, enabling the removal of inhibiting compounds such as H₂O, H₂S, NH₃, CO or CO₂. This stage alone is still relatively unexplored, which may lead to certain problems.

Description :

The implementation of the HDT stage on our pilot plants may lead to the formation of heavy compounds not observed in such proportions on industrial plants. This could be due, for example, to poor control of thermal profiles on our installations, generating oligomerization of unsaturated compounds present in lipid feedstocks.

Therefore, the aim of the internship will be to optimize the procedures for implementing the HDT stage, for example by using a specific catalyst or by gentle prehydrogenation of the feedstock before the actual hydrodeoxygenation (HDO) stage.

The trainee's role will be to define the test program, monitor the pilot experiment, and exploit and capitalize on the results obtained.

Required profile :

Master II in chemistry, catalysis, process chemistry, chemical engineering