29/09/2019

Projet LIGNAROCAT

Labellisé par le pôle AXELERA et dédié au procédé de conversion catalytique de la lignine vers les aromatiques, le projet ANR LIGNAROCAT est un projet de recherche coordonné par IRCELYON et associant le LAGEP, le LGPM ainsi que Total Research. Il a débuté en octobre 2014 et a duré 48 mois, bénéficiant d’une aide publique de 469 K€ pour un budget total de 1 257 K€.

ObjectifLes objectifs du projet étaient d’étudier la dépolymérisation et l’hydro-conversion catalytique d’une lignine technique dans un réacteur sous pression semi-continu alimenté en H2 et équipé d’un système permettant d’évacuer l’eau et de séparer les composés organiques désoxygénés et également de suivre la formation des gaz en continu. A partir des données expérimentales, nous avions comme objectif final de construire un modèle cinétique pour décrire la réaction.

 

Résultats majeurs

  • Mise au point à l’échelle laboratoire d’un réacteur semi-continu ouvert sur la phase gaz et muni d’un séparateur à reflux et mise au point des conditions de la réaction d’hydroconversion catalytique de la lignine
  • Caractérisation hydrodynamique du réacteur semi-continu
  • Caractérisation poussée (GPC, GCxGC, RMN…) des fractions gazeuses, liquides et solides avec des bilans de masse proche de 100%
  • Description des étapes réactionnelles de la dépolymérisation et de l’hydroconversion et établissement du modèle cinétique
  • Obtention de 13 % pds de produits monomères identifiés (phénols, aromatiques, alcanes…)
  • Production scientifique :
    – 1 thèse
    – 2 articles (Appl. Catal. B, Chem. Eng. J.) + 2 en soumission
    – 11 communications orales ou sous forme de posters dans des congrès internationaux

 

Perspectives

La déconstruction des lignines techniques vers les monomères aromatiques n’atteindra probablement pas des niveaux plus élevés que ceux obtenus dans ce projet. De meilleurs résultats peuvent être obtenus par déconstruction de la biomasse ligno-cellulosique en visant la lignine « lignin first ». Toutefois, les lignines techniques obtenues comme sous-produits dans les industries papetières et bio-raffineries doivent pouvoir être valorisées. Les catalyseurs sulfures de métaux ont l’intérêt d’être résistants dans ces conditions opératoires. Ils sont les candidats de choix pour des cas particuliers notamment la conversion de lignines contenant du S ou des liqueurs noires.