Intitulé de la thèse : Compréhension de l’activation et de la régénération de catalyseurs sulfures
L’hydrodésulfuration (HDS) est un procédé de raffinage qui permet d’éliminer le soufre des carburants par des réactions d’hydrogénation et d’hydrogénolyse. L’élimination des composés soufrés est indispensable afin d’éviter l’empoisonnement des catalyseurs d’autres unités de la raffinerie (reformage, isomérisation) et de la nouvelle génération de pot catalytique. De plus, l’émission de SOx dans les gaz d’échappement pose des problèmes environnementaux. Pour ces raisons, l’Union Européenne fixe des teneurs maximales en soufre pouvant être contenues dans l’essence et le gasoil . A titre d’exemple, en 60 ans les teneurs en soufre du gasoil ont été diminuées de 10000 ppm à 10 ppm. En prévision des prochaines normes et pour pouvoir s’adapter à des charges de plus en plus riches en composés soufrés, les catalyseurs d’hydrodésulfuration classiques de type CoMoS, constitués de feuillets de MoS2 promus ou non par du Co et supportés sur alumine, doivent constamment être améliorés. En particulier, il est essentiel de pouvoir optimiser leur mode d’activation i. e. le procédé de sulfuration. La société Eurecat a développé un procédé d’activation ex-situ en phase gas qui permet d’obtenir des activités comparables à celles obtenues après des sulfuration in-situ en phase liquide, conditions plus contraignantes à l’échelle industrielle. De plus ce procédé permet de régénérer plusieurs fois les catalyseurs usagés, prolongeant leur cycle de vie et limitant ainsi leur impact sur l’environnement . Cependant, l’optimisation des paramètres de la sulfuration dépend des différentes compositions des catalyseurs et est actuellement difficilement réalisée pour certains catalyseurs dits de nouvelle génération. Le sujet de Master 2 et de thèse porte donc sur une approche fondamentale du procédé de sulfuration/régénération qui permettra de corréler les constituants d’un catalyseur aux paramètres optimisés du traitement. Cette approche sera réalisée en caractérisant différents catalyseurs après ou au cours de la sulfuration par des techniques telles que l’adsorption de CO à basse température suivie par spectroscopie IR, le Raman, l’XPS, la sulfuration en température programmée, la microscopie électronique…. La caractérisation sera également corrélée à la mesure de l’activité (ex : HDS du thiophène).
Formation requise
Master 1 en chimie (appliquée, catalyse ou chimie inorganique), physico-chimie ou sciences des matériaux. Formation en cinétique chimique et techniques de caractérisation usuelles de solides (spectroscopie IR, porosimétrie, DRX, microscopie électronique, RMN…).
Le Master 2 se déroulera au Laboratoire de Catalyse et Spectrochimie à l’ENSICAEN (www-lcs.ensicaen.fr). La thèse sera réalisée à mi-temps au Laboratoire de Catalyse et Spectrochimie (Caen) et à l’IRCELYON (Lyon).
Type de financement
Une demande de bourse région pour la rentrée 2015 est en cours. Le partenaire industriel Eurecat participera également au financement du projet.
Pour le master 2 : CV et lettre de motivation à envoyer à Laetitia Oliviero (laetitia.oliviero@ensicaen.fr/ 02 31 45 27 31) et/ou à Françoise Maugé (francoise.mauge@ ensicaen.fr/ 02 31 45 28 24).
Contact IRCELYON pour la thèse: Christophe Geantet (christophe.geantet@ircelyon.univ-lyon1.fr/04 72 44 53 36)