Grant: Applied Research and Development Grants - Level 3
Collège de Maisonneuve
$150,000.00
Mise à l'échelle et optimisation d'un procédé de liquifaction de la biomasse lignocellulosique
EF 2018-19
Résumé
BTCA est un nouveau procédé de liquéfaction directe de la biomasse lignocellulosique. Ce procédé comprend deux étapes dont la première permet le prétraitement de la biomasse à l'aide du réactif de Fenton dans un milieu légèrement acide (1-2 %) pour rendre les holocelluloses accessibles tandis que la seconde implique la conversion catalytique de cellulose et hémicellulose en esters éthyliques et acides carboxyliques. Lors de cette seconde étape, une solution d'acide (2-4 %) diluée dans l'éthanol est utilisée. Comparé aux autres procédés de liquéfaction directe de la biomasse, le procédé BTCA présente plusieurs avantages : i) ses conditions opératoires douces (température et pression relativement faibles) ; ii) son rendement de conversion global de 100%, comparativement aux 30% des autres procédés ; iii) le rendement faible des produits indésirables; iv) la consommation de réactif de Fenton réduite de plus de 60% par rapport à des procédés similaires de liquéfaction de la biomasse. L'efficacité de ce procédé a déjà été évalué à l'échelle laboratoire par l'équipe du professeur Le Van Mao. La procédure de mise à l'échelle nous permet de déterminer les facteurs de mise à l'échelle et ils seront donc utilisés pour étudier la faisabilité d'un éventuel projet commercial. Dans cette optique, un système pilote sera mis en service et exploité au CÉPROCQ afin d'évaluer la faisabilité technique du procédé BTCA à une plus grande échelle. Une fois le montage pilote disponible, un plan expérimental sera conçu et réalisé afin d'optimiser les conditions de fonctionnement. Le plan expérimental tiendra compte de différentes conditions d'opération telles que la nature des matières premières, la température et le temps de la réaction, la concentration du réactif de Fenton, la concentration en eau et l'agent inhibiteur. Une fois le procédé optimisé, le système sera exploité pendant une période prolongée afin de produire une quantité suffisante de produits à présenter aux clients potentiels et d'évaluer la robustesse du système au fil du temps. Finalement, une analyse techno-économique sera réalisée sur la faisabilité du procédé BTCA à une échelle commerciale. Cette analyse fournira aux investisseurs potentiels les outils nécessaires pour une prise de décision éclairée.*
Programme
Applied Research and Development Grants - Level 3
Bénéficiaire
Emplacement
Quebec, Canada
Type de bénéficiaire
Academia
Type
Grant
Source
NSERC's Awards Data
Tel que publié
Application id
536573-2018
Name nom
Boumghar, Yacine
Department département
Centre d'études des procédés Chimiques du Québec (CÉPROCQ)
Organization id
17489
Institution établissement
Collège de Maisonneuve
Province en
Québec
Province fr
Québec
Country en
CANADA
Country fr
CANADA
Fiscal year exercice financier
2018
Competition year année de concours
2018
Award amount
150000
Program id
CARD3
Program name en
Applied Research and Development Grants - Level 3
Program name fr
Subventions de recherche et développement appliquée - niveau 3
Group en
Research partnerships programs
Group fr
Programmes de partenariat
Committee code
1561
Committee name en
Applied Research and Development Grants
Committee name fr
Subventions de recherche et développement appliquée
Area of application code
500
Area of application group en
Manufacturing processes and products
Area of application group fr
Procédés et produits industriels
Area of application en
Manufacturing processes and products
Area of application fr
Procédés et produits industriels
Research subject code
1800
Research subject group en
Chemical engineering
Research subject group fr
Génie chimique
Research subject en
Chemical engineering
Research subject fr
Génie chimique
Partie
1
Nb partie
1
Application title
Mise à l'échelle et optimisation d'un procédé de liquifaction de la biomasse lignocellulosique
Keyword
NSERC
Application summary
BTCA est un nouveau procédé de liquéfaction directe de la biomasse lignocellulosique. Ce procédé comprend deux étapes dont la première permet le prétraitement de la biomasse à l'aide du réactif de Fenton dans un milieu légèrement acide (1-2 %) pour rendre les holocelluloses accessibles tandis que la seconde implique la conversion catalytique de cellulose et hémicellulose en esters éthyliques et acides carboxyliques. Lors de cette seconde étape, une solution d'acide (2-4 %) diluée dans l'éthanol est utilisée. Comparé aux autres procédés de liquéfaction directe de la biomasse, le procédé BTCA présente plusieurs avantages : i) ses conditions opératoires douces (température et pression relativement faibles) ; ii) son rendement de conversion global de 100%, comparativement aux 30% des autres procédés ; iii) le rendement faible des produits indésirables; iv) la consommation de réactif de Fenton réduite de plus de 60% par rapport à des procédés similaires de liquéfaction de la biomasse. L'efficacité de ce procédé a déjà été évalué à l'échelle laboratoire par l'équipe du professeur Le Van Mao. La procédure de mise à l'échelle nous permet de déterminer les facteurs de mise à l'échelle et ils seront donc utilisés pour étudier la faisabilité d'un éventuel projet commercial. Dans cette optique, un système pilote sera mis en service et exploité au CÉPROCQ afin d'évaluer la faisabilité technique du procédé BTCA à une plus grande échelle. Une fois le montage pilote disponible, un plan expérimental sera conçu et réalisé afin d'optimiser les conditions de fonctionnement. Le plan expérimental tiendra compte de différentes conditions d'opération telles que la nature des matières premières, la température et le temps de la réaction, la concentration du réactif de Fenton, la concentration en eau et l'agent inhibiteur. Une fois le procédé optimisé, le système sera exploité pendant une période prolongée afin de produire une quantité suffisante de produits à présenter aux clients potentiels et d'évaluer la robustesse du système au fil du temps. Finalement, une analyse techno-économique sera réalisée sur la faisabilité du procédé BTCA à une échelle commerciale. Cette analyse fournira aux investisseurs potentiels les outils nécessaires pour une prise de décision éclairée.*