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Développement de modèles cinétiques pour les réactions catalytiques à partir de simulations ab initio

IFP Energies nouvelles - Lyon

Stage - Chimie

Réf. 299426
Localisation
Rhône
Début
dès que possible
Durée
6 mois
Indem.
1000 euros brut

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 trois priorités stratégiques : mobilité durable, énergies nouvelles 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.

Développement de modèles cinétiques pour les réactions catalytiques à partir de simulations ab initio.

Les modèles cinétiques revêtent une importance primordiale, car ils décrivent l'effet des conditions de fonctionnement et de la composition de l'alimentation sur les taux de transformation des différentes espèces. Cependant, le développement de modèles cinétiques pour les procédés de raffinage nécessite généralement un grand nombre d'expériences sur des installations pilotes afin de prendre en compte correctement la composition de la charge et les effets d'inhibition et d'adsorption compétitifs. Cet effort important encourage la recherche de méthodes alternatives pour développer des équations de vitesses.

Les simulations ab initio de type Density Functional Theory (DFT) permettent de localiser le chemin réactionnel, d'identifier les intermédiaires de réaction et de calculer les barrières d’activation des différentes étapes élémentaires. Cette information fondamentale devrait pouvoir permettre de dériver un modèle cinétique basé sur les étapes élémentaires d'une réaction.

L'objectif de ce stage est de développer un modèle cinétique à partir de données DFT existantes. Plusieurs approches (approximation à l'état quasi stable, approche de champ moyen, techniques de Monte Carlo, ...) ont déjà été décrites dans la littérature. Ce travail vise donc à comparer les méthodes et à appliquer une méthode à un cas de test (déshydrogénation du méthylcyclohexane). Les résultats des modèles cinétiques seront également comparés aux résultats expérimentaux existants.

Le ou la stagiaire aura pour tâche

  • d’effectuer une revue de la littérature sur les techniques de modélisation micro-cinétique et les méthodes permettant de formuler les lois cinétiques à partir de données DFT.
  • d’appliquer une (ou plusieurs) technique(s) au cas de test (avec des données DFT existantes),
  • de valider et comparer les simulations aux résultats expérimentaux mais aussi aux données de la littérature

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Contact

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Martine Glo
Rond Point de l'Echangeur de Solaize - BP 3
69360 SOLAIZE
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