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Chimie biosourcée
NOS SOLUTIONS

IFPEN travaille au développement de nouveaux procédés, catalyseurs et biocatalyseurs pour la transformation de la biomasse en bases pour la chimie : alcools, oléfines et dioléfines, molécules plateformes oxygénées et aromatiques.
 

Production d’oléfines à partir de bio-alcools 

IFPEN, en partenariat avec Total et Axens, a développé deux technologies originales et compétitives de production d’oléfines biosourcées : 

  • Atol-C2™, qui permet de produire du bioéthylène par déshydratation d’éthanol renouvelable issu de production fermentaire. Le bioéthylène produit peut être intégré directement dans les unités de polymérisation existantes, pour la production de polyéthylène, de polystyrène, de PET ou encore de polychlorure de vinyle. Le procédé et le catalyseur mis au point sont commercialisés par Axens depuis 2012. Optimisée sur le plan de l’efficacité énergétique et présentant d’excellentes performances en termes d’activité et de sélectivité en éthylène, Atol-C2™ est considérée comme la technologie de déshydratation la plus avancée et la plus rentable du marché, avec des coûts d’investissement et d’exploitation réduits ;
  • Atol-C4™, technologie de déshydratation d’isobutanol fermentaire pour la production de biobutènes, utilisés notamment pour la fabrication de carburant, de plastiques et d’élastomères. Le catalyseur et le procédé développés permettent, à partir d’un composé ramifié issu de biomasse comme l’isobutanol, de produire très sélectivement des butènes linéaires avec une conversion de l’isobutanol très élevée. Comparativement aux méthodes conventionnelles de production à partir de pétrole, cette voie de transformation permet de réduire drastiquement les émissions de CO2. Atol-C4™ est commercialisée par Axens depuis 2017
     

Par ailleurs, IFPEN mène des travaux visant à mettre au point un procédé de transformation de sucres en bio-mono-éthylène glycol (bio-MEG) pour la production de polyesters biosourcés.
 

Production de biobutadiène

Le projet BioButterfly vise à développer un procédé de production de biobutadiène à partir d’éthanol fermentaire d’origine végétale. Soutenu par l’Ademe, il associe Axens, IFPEN et Michelin, et s’inscrit dans une stratégie de création d’une filière industrielle française de caoutchoucs de synthèse biosourcés pour la fabrication de pneumatiques. 
 


« Le projet BioButterfly couvre l’ensemble des étapes de recherche et de développement d’un procédé de production de biobutadiène, depuis les concepts scientifiques fondamentaux jusqu’à la validation sur démonstrateur industriel des différentes opérations de catalyse et de séparation. Nous avons réalisé une première expérimentation sur des pilotes installés sur le site d’IFPEN à Lyon en 2017. Les données expérimentales acquises ont confirmé la performance économique et environnementale du procédé par rapport à la voie fossile. Les travaux se sont poursuivis avec la définition d’un pilote d’extrapolation, dont la construction est à l’étude et pourrait démarrer en 2019. Le cas échéant, cet expérimentateur préindustriel nous permettra de valider le fonctionnement du procédé et la qualité du butadiène produit. Nous ciblons une industrialisation de la technologie à l’horizon 2022. »

Raphael_Huygue

Raphaël Huyghe, chef de projet, IFPEN

 

700 catalyseurs testés en haut débit et 300 essais catalytiques réalisés sur pilote.

 

 

schéma Biobutterfly


Production de bioaromatiques

IFPEN et Axens se sont associés à la société américaine Anellotech en 2015 pour développer Bio-TCat, technologie de production de bioaromatiques (BTX pour benzène, toluène et xylènes) à partir de matières premières renouvelables. En couplant un procédé de conversion thermocatalytique de biomasse lignocellulosique non alimentaire d’Anellotech avec un procédé d’hydrotraitement d’Axens, l’objectif est d’aboutir à des BTX 100 % biosourcés en peu d’étapes, tout en minimisant les coûts, la consommation d’énergie et les émissions de CO2. Ces bioaromatiques trouveront des applications nombreuses, en particulier dans les polyesters pour les bouteilles et fibres textiles. Bio-TCat permettra également la production d’une base essence d’excellente qualité. 

Depuis 2017, l’unité pilote TCat-8® installée sur le site d’Anellotech à Silsbee (Texas) est en opération afin de démontrer la viabilité technologique et économique du procédé de conversion thermocatalytique. Un important programme d’essais a été lancé pour acquérir les données opérationnelles nécessaires à son extrapolation à l’échelle industrielle. Ces travaux sont réalisés avec le concours de personnels IFPEN présents sur le site du pilote. Depuis le succès d’un test en continu de 14 jours réalisé par Anellotech en 2018,  l’unité TCat-8® a enregistré plus de 4 000 heures de production cumulée de bio-BTX. Un premier échantillon de paraxylène de haute pureté a été obtenu, satisfaisant entièrement à toutes les spécifications internationales de l’ASTM. Prochaine étape : la purification de plus grandes quantités de paraxylène pour la fabrication de prototypes de bouteilles en PET renouvelable. Au terme du développement, l’industrialisation et la commercialisation de la technologie Bio-TCat™ seront assurées par Axens. 

 

Anelotech

 

Production d’alcool biosourcés

Au-delà de la production d’éthanol à partir de biomasse lignocellulosique non alimentaire par le procédé Futurol récemment commercialisé par Axens, IFPEN conduit des travaux de développement de procédés biotechnologiques de production de propanol et de butanol biosourcés.  Un micro-organisme stable a été découvert et les travaux se poursuivent pour définir la meilleure configuration technologique afin d’obtenir un procédé viable.

 

Contact

Slavik Kasztelan

  • Responsable des programmes : "Biomasse vers chimie" et "Pétrochimie".