Academic literature on the topic 'Schiste bitumineux'

La propagation d'un front de combustion au sein d'un milieu poreux réactif met en œuvre des mécanismes thermiques, chimiques et de transfert, avec de forts couplages. Afin de caractériser la structure thermique et chimique du front, un dispositif expérimental finement instrumenté permettant la réalisation d'expériences de combustion co-courant 1D a été mis au point, puis validé avec un milieu poreux modèle : un mélange carbone/sable. Ce réacteur à lit fixe vertical est alimenté en air descendant ; un dispositif original permet de prélever des microéchantillons de gaz au sein même du front. La combustion du schiste bitumineux de Timahdit au Maroc broyé à 500-1000 µm et additionné de sable est réalisée avec une vitesse d'air (de Darcy à 20°C) de 0. 024 m s-1. Le front se propage à 6. 13x10-5 m s-1 et sa température de pic est de 1100 °C. Un bilan matière est établi sur la base d'une caractérisation chimique et physique détaillée du milieu, de son résidu solide après combustion et des produits gazeux. La matière organique est convertie pour1/4 en carbone fixe – dont l'oxydation fournit l'énergie qui propage le front -1/4 en gaz de pyrolyse et 1/2 en huile. Un modèle numérique à deux températures développé par l'IMFT a été validé. Les approches à la fois expérimentale et numérique permettent in fine d'évaluer l'épaisseur des différentes zones de réaction : devolatilisation du schiste, oxydation du résidu carboné et décarbonatation de CaCO3. Une étude de variation des paramètres principaux - vitesse d'air et taille des particules - est finalement proposée<br>The structure of a combustion front propagating in a fixed bed of crushed oil shale: co-current configuration. The propagation of a combustion front in reactive porous medium involves thermal, chemical and fluid flow mechanisms, with strong couplings. In order to describe the thermal and chemical structure of the combustion front, a new experimental device, finely instrumented, allowing to carry out 1D experiments in co-current combustion was designed and developed. To validate the combustion cell, a porous medium model - a mix of charcoal/sand was used. This fixed bed down flow reactor is equipped with an original system that allows micro sampling gas within the combustion front. For the experiments with the oil shale from Timahdit in Morocco, it was crushed and sieved into particle size at 500-1000 µm and mixed with sand. The combustion was carried out at air velocity of 0. 024 m s-1 at STP. The front propagates at 6. 13x10-5 m s-1 and its temperature peak is 1100 °C. A mass balance was made based on a detailed chemical and physical characterization of the medium, its solid residue after combustion and flue gas. The organic matter is converted into 1/4 of fixed carbon – which the oxidation reactions provide the energy to propagate the front -1/4 into pyrolysis gas and 1/2 into oil. A two temperature numerical model developed by IMFT was validated. Combining, experimental and numerical approach made it possible in fine to evaluate the thickness of the different reaction zones: oil shale devolatilization, fixed carbon oxidation and CaCO3 decarbonation. A parametric study varying the air velocity and particle size is finally proposed

La transformation d'un échantillon de schiste bitumineux originaire du bassin d'Autun dans le Massif Central, France, a été étudiée sous chauffage micro-ondes et conventionnel. Les deux méthodes ont conduit à des produits liquides similaires. Cependant, la consommation d’énergie en utilisant des micro-ondes a été beaucoup plus faible. L'influence de la vapeur d'eau dans la décomposition du schiste bitumineux a été étudiée sous irradiation micro-ondes. Les échantillons de schistes bitumineux ont été mélangés avec de la zéolithe BEA pour étudier l'effet du caractère acide de ce solide sur la transformation du schiste et sur les caractéristiques des produits obtenus. Le rendement en produits liquides a diminué dans ces conditions, avec une augmentation de la production de coke. L’analyse des produits gazeux et liquides a montré une tendance à la production de composants plus légers en présence de zéolithe. Des zéolithes Y et BEA ont été traités avec une solution alcaline, sous différentes conditions de réaction avec pour but de créer de la mésoporosité pour faciliter l’accessibilité des sites acides. Une augmentation du volume poreux a été observée, ainsi qu’une augmentation de l'activité catalytique pour la réaction d'hydrocraquage du n-décane à 30 bar. Une cavité micro-ondes a été construite pour études spectroscopiques IR operando effectuées sous irradiations micro-ondes. Le chauffage sous micro-ondes a pu être vérifié par l’apparition d’une activité catalytique en oxydation du CO. La température a pu être estimée par analyse des bandes de silanols<br>The transformation of an oil shale sample from the Autun Basin in the Massif Central, France, was studied using microwave irradiation and conventional heating. Both methods led to similar liquid products yield, whereas the overall energy requirements were much lower using microwaves. The influence of water vapour in oil shale decomposition was studied under microwave energy. Oil shale samples were mixed with BEA zeolite to study the effect of its acidic character on oil shale transformation and resulting products characteristics. Liquid products yield decreased under these conditions, along with an increase in coke production. Gaseous and liquid products analysis showed a tendency for the production of lighter components when in the presence of zeolite. Y and BEA zeolites were treated with an alkaline solution at different reaction conditions. An increase in the total pore volume was observed, along with increased catalytic activity for the n-decane hydrocracking reaction at 30 bar. A microwave cavity was constructed for in situ IR spectroscopy studies performed while the sample is irradiated with microwaves. The results confirm the ability of microwaves to induce rapid variations in the sample and in the reaction temperature, and also, the suitability of such reactor for performing operando studies of catalytic systems

Le kerogene des schistes bitumineux de timahdit (maroc) a ete analyse, a cause de son insolubilite, par oxydation permanganique qui a donne un rendement de 95% base sur le kerogene initial. L'analyse detaillee par gc-ms montre qu'une partie des structures aromatiques est incorporee dans la matrice du kerogene. De plus on a effectue une hydrolyse et une transalkylation qui permettent un rendement de solubilisation de 85% du kerogene et apportent des informations sur la nature et la substitution des unites aromatiques du kerogene

Etude comparative de la fraction lipidique de sediments phosphates de la region des oulad abdoum (maroc) et de schistes bitumineux de la region de timahdite afin de comprendre le processus de phosphatogenese. L'analyse des hydrocarbures satures, insatures et aromatiques et des acides montre l'importance des marqueurs steroides et hopanoides caracteristiques d'une forte activite phytoplanctonique et bacterienne. On montre l'immaturite generale de la matiere organique. On montre que la matiere organique des phosphates est pauvre en composes fonctionnalises par rapport a celle des schistes bitumineux. On l'explique par une activite microbienne prolongee ou par un passage en milieu moins reducteur. Des nouveaux marqueurs biologiques sont identifies: les dammar 13(17)-enes 20r et 20s, le biphytane diacide et une serie de thiophenes acides

Grace a une etude structurale des alkylpetroporphyrines des schistes bitumineux marocains de timahdit et des oulad abdoun on a caracterise vingt structures de petroporphyrines dont dix nouvelles. Certaines familles ont des caracteristiques de fossiles moleculaires de chlorophylle c et de chlorophylle b, d'autres montrent un apport algaire important

Cette etude cherche a montrer la faisabilite de la pyrolyse in situ des schistes bitumineux a des frequences a l'ordre de 10 khz, dans le but d'en extraire leur huile. A cette fin, le comportement de la permittivite complexe du schiste au cours du chauffage et l'importance des contacts conducteurs metalliques-schiste sont etudies. La modelisation electrothermique de la chauffe in situ est proposee, qui permet de determiner une implantation optimale des electrodes dans la couche de schiste. Tous ces resultats sont valides par le chauffage d'un bloc de schiste en laboratoire, de dimensions suffisantes pour constituer l'ultime etape avant des essais sur une installation semi-industrielle

Etude des phenomenes physico-chimiques impliques au cours de la degradation thermique et de l'inflammation des schistes bitumineux de trimahdit (maroc). Thermogaine dynamique et isotherme entre l'ambiante et 750 non=c, en atmosphere neutre ou oxydante afin de mettre en evidence le role de l'oxygene et sa repercussion sur le mecanisme de degradation. Identification des differentes especes gazeuses issues de la degradation par analyse chromatographique. Mesure des delais d'inflammation dans une atmosphere oxydante chauffee et determination des limites. Etablissement des diagrammes d'inflammation (p. T. ) dans l'air puis dans l'o::(2) afin de preciser le role de l'azote

La thèse s’intéresse au contrôle de la température d’un front de combustion propagé dans un milieu poreux contenant du carbone fixe et des carbonates (CaCO3). L’objectif principal est de réduire la température, in situ (récupération d’huile ou production de gaz à partir d’un schiste bitumineux) ou dans un procédé (combustion de semicoke), afin de limiter la décarbonatation du milieu et les émissions induites de CO2. Le milieu réactif retenu pour réaliser les expériences en laboratoire est un schiste bitumineux préalablement broyé (0.5 à 2 mm) et pré-pyrolysé, appelé semicoke. Le front est propagé en co-courant. La première technique testée expérimentalement est l’ajout au semicoke d’un matériaux inerte (sable) et/ou d’un matériaux réactif (CaCO3) afin de faire varier le taux de carbone fixe et le taux de CaCO3 et ceci indépendamment. Nous montrons que l’augmentation de CaCO3 permet de baisser la température à 800 °C, mais pas en dessous, ce qui ne permet pas d’éviter la décarbonatation. Faire chuter le contenu en carbone fixe permet de baisser la température du front, voire d’atteindre l’extinction. Aux températures de propagation les plus basses, la décarbonatation est fortement limitée. En revanche le front ralentit car il n’utilise plus tout l’oxygène alimenté. La deuxième technique originale consiste à ajouter du CO2 (20 %molaire) dans l’air de combustion. Nous montrons que dans le cas d’un front chaud, ceci permet de réduire le taux de décarbonatation de 100% à 70%, et d’augmenter en parallèle la production de CO résultant de l’oxydation du carbone fixe, ce qui augmente le PCI du gaz produit. Sur un front plus froid, la décarbonatation qui était de 20% est totalement évitée par l’ajout de CO2. Enfin, des expériences sont proposées dans le mode de combustion “reaction trailing”, très peu connu et mis en oeuvre. Ce mode a l’intérêt majeur d’éviter les réactions de “Lower Temperature Oxidation” préjudiciables au rendement en huile ou en gaz d’un process in situ. Des expériences stables et répétables sont réalisées avec différents pourcentages d’oxygène dans le gaz alimenté. La température du front est directement liée à ce paramètre ; la décarbonatation est clairement limitée dans ce mode de propagation. Deux types de modélisation sont proposés. Un bilan de matière et d’énergie basé sur des expressions analytiques simples permet d’évaluer la température du front et sa vitesse de propagation. Un modèle numérique développé par l’IMFT se base sur des équations de transfert convectif/diffusif de chaleur et de matière, couplées aux réactions d’oxydation du carbone (en CO et en CO2) et de décarbonatation de CaCO3. Il décrit de façon très satisfaisante les expériences en mode “reaction leading” avec variation de la composition du milieu (première technique)<br>This PhD thesis focuses on the control of the smoldering front propagating in a porous medium containing fixed carbon and carbonates (CaCO3). The main objective is to reduce the front temperature, in situ (oil recovery or gas production from oil shale) or in process (combustion of semicoke), in order to limit the medium decarbonation and the resulting CO2 emissions. The reactive porous medium retained to realize the laboratory experiments is a crushed (0.5 to 2 mm) and pre-pyrolyed oil shale, called semicoke. The front propagates in co-current. The first technique experimentally tested is the addition to the semicoke of an inert material (sand) and/or a reactive material (CaCO3) to vary the contents of fixed carbon and of CaCO3, independently. We show that the increase of the CaCO3 content enables to reduce the temperature to 800 °C, but not below; this does not allow to avoid decarbonation. Bringing down the fixed carbon content enables to reduce the front temperature, see even to reach extinction. In the lowest temperatures of propagation, the decarbonation is strongly limited. On the other hand, the front slows down because it does not use all of the fed oxygen. The second original technique consists in adding CO2 (20 mol.%) to the oxidizer air. We show that for a hot front, the decarbonated fraction is reduced from 100% down to 70%, and the CO production at fixed carbon oxidation is increased; this leads to increase the LCV of the produced gas. For a cold front, the decarbonation which was 20%, is totally avoided by adding CO2. Finely, experiments are proposed in the “reaction trailing” combustion mode, little known and implemented. This mode has the major interest to avoid the reactions of “Lower Temperature Oxidation” prejudicial for oil or gas yields in in situ process. Stable and repeatable experiments are realized with different oxygen fractions in feeding gas. The front temperature is directly linked to this parameter; the decarbonation is clearly limited in this mode of propagation. Two types of modeling are proposed. A mass and thermal balance based on simple analytical expressions enables to evaluate the front temperature and velocity. A numerical model developed by IMFT is based on convective/diffusive heat and mass transfer equations coupled with the oxidation reactions (into CO and CO2) and CaCO3 decarbonation is proposed. It describes in a very satisfactory way the experiments in the “reaction leading” mode with variation of the medium composition (first technique)

Analyse et dosage des composes soufres presents dans une coupe lourde du petrole aramco 90 par chromatographie gazeuse avec detection soit par photometrie de flamme soit par spectrometrie de masse haute resolution. Etude comparative des methodes d'analyse. Etude des composes soufres dans des echantillons de petrole de rozel point et de schiste bitumineux de timahdit grace a l'identification par synthese de nouvelles familles d'alkylbenzo (b) thiophenes