31/10/2013 - Ils développent un nanocatalyseur qui sépare le soufre du pétrole

Menéame

Pour produire des combustibles "ultra-lampes" à faible teneur en soufre et moins d’émissions polluantes dans l ’, Sergio Fuentes Moyado, directeur du Centre de nanosciences et de nanotechnologies (CNyN) UNAM (Mexique) dirige un projet multi-institutionnel visant à amener dans l’industrie pétrolière un nanocatalyseur qui sépare le soufre du pétrole.

Après trois années de recherche expérimentale et pilote, le développement technologique est doté de prototypes, d’un brevet national et prêt à être testé dans l’industrie, dans une raffinerie.

Les pays développés admettent actuellement moins de 30 parties par million de soufre dans les carburants et moins de 15 dans le diesel. "En principe, les pétroles sont classés en léger et lourd, selon la densité et le nombre d’impuretés qu’ils contiennent" le problème est que le pétrole mexicain de type Maya, regroupés parmi les crus lourds, a jusqu'à 30 000 parties par million de cet élément chimique, très polluant pour l’environnement.

" Avec le nanocatalyseur, nous avons réussi à ramener le diesel à 10 ou 15 parties de soufre par million au cours du processus de raffinage appelé hydrodésulfuration ou élimination du soufre," a souligné Fuentes Moyado, ingénieur chimique et docteur d’État en sciences physiques.

Outre le groupe du CNyN, l’UNAM participe au projet, notamment aux instituts de physique et de recherche sur les matériaux, ainsi qu ’, au Centre des sciences appliquées et du développement technologique. Interinstitutionnellement, les universités Veracruzana, autonome métropolitaine, autonome de Basse-Californie, du Papaloapan, du Texas à San Antonio, États-Unis et l’Institut de recherche sur la catalysie et l’environnement (IRCELYON, acronyme français) de Lyon, France.

"C’est un projet dans lequel nous dirigeons, mais c’est une collaboration entre plusieurs institutions. Nous l’avons soumis au Conseil national de la science et de la technologie dans le cadre de l’appel Sener-Hidrocarburos et, au cours des trois dernières années, nous avons obtenu des résultats satisfaisants qui répondent aux exigences que les Petroles Mexicanos (Pemex) marque, car le para-étatal fait un effort pour produire ces combustibles ultra-nettoyants à l’intérieur des raffineries.

"Nous avons obtenu du diesel dans les conditions qu’ils utilisent dans la plante et nous avons obtenu des catalyseurs qui obtiennent moins de 10 parties par million de soufre," a-t-il expliqué.

Efficacité à l’échelle nano

Le fonctionnement de ce processus se fait avec des catalyseurs au niveau nanométrique. "Cela rend cela efficace et avec les quantités ou les volumes nécessaires," a-t-il expliqué.

Dans le processus d’hydrodésulfuration, les nanocatalyseurs parviennent à enlever du soufre. "Le catalyseur l’enlève des molécules de l’essence et du diesel, car celles-ci sont déposées sur de petits arrangements au niveau de quatre à cinq nanomètres, et c’est là que se produit la réaction et que le soufre est supprimé en présence d’hydrogène. Ainsi, à la sortie du processus, on obtient des molécules propres, qui sont utilisées dans les combustibles," a-t-il souligné.

La partie la plus importante du développement, qui est la synthèse du catalyseur, a été réalisée à Ensenada, en Basse-Californie, au Laboratoire de traitement des hydrocarbures, créé à la suite de l’autorisation de ce projet.

"Nous avons des brevets, des projets pilotes et des prototypes. Nous faisons maintenant l’étude pour savoir si on peut escalader au niveau industriel, produire des tonnes au lieu de kilogrammes et installer le processus dans une raffinerie," at-il souligné.

Au cours de ces trois années de travail, ils sont passés de la phase expérimentale au CNyN à Ensenada, à l’usine pilote de l’Institut mexicain du pétrole (IMP), dans le District fédéral.

Pour avancer, Pemex doit approuver que le projet passe à l’échelle de production de tonnes. "Nous avons présenté un progrès des résultats, ils sont intéressés et il manque une réunion pour décider des possibilités de les réaliser à l’échelle industrielle," a-t-il raconté.

Si tel était le cas, les nanocatalyseurs seraient fabriqués aux États-Unis, car il n’y a pas d’entreprises dans notre pays pour les fabriquer.

"Une grande infrastructure est nécessaire. La conception que nous avons faite a été fondée sur le plus fondamental, qui est de comprendre comment les molécules se lient aux catalyseurs et comment nous pouvons faire en sorte que les sites actifs du catalyseur aient plus de contact avec le fluide, que ce soit l’essence ou le diesel. Il y a un design impliqué avec l’application des connaissances." J’espère que nous pourrons les produire complètement au Mexique à l’avenir.

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UNAM

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