Influence cinétique de H2S sur la pyrolyse des hydrocarbures aromatiques aux pressions de réservoirs géologiques (700 bar) PDF Download
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Author: Néstor Camilo Leguizamón Guerra Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
Book Description
La connaissance de la composition en hydrocarbures des gisements pétroliers est un enjeu majeur afin de déterminer la faisabilité et l'intérêt de l'exploitation de leurs réservoirs. La présence des gaz acides et des composés corrosifs peut marquer la différence entre un projet d'exploitation qui sera développé et un autre qui sera considéré comme non viable. Dans ce contexte la présence de H2S joue un rôle majeur, du fait de sa toxicité et des investissements nécessaires pour séparer le H2S, ainsi que pour réduire la concentration des composés soufrés aux valeurs requises par la législation. Bien qu'il soit accepté que les concentrations élevées en H2S dans les réservoirs carbonatés de pétrole sont issues des réactions entre les hydrocarbures et les ions sulfates (SO42-) en phase aqueuse, l'influence de H2S sur le craquage des hydrocarbures et la formation des composés soufrés est peu connue. Dans le cadre de cette thèse, l'influence de H2S sur le craquage des hydrocarbures aromatiques dans les conditions des réservoirs pétroliers a été mise en évidence par l'étude de la maturation artificielle par pyrolyse confinée d'un composé modèle, le n-butylbenzène, en présence et en absence de H2S. Ainsi, le n-butylbenzène pur, et le mélange n-butylbenzène - H2S ont été pyrolysés dans les capsules en or à des températures entre 310 °C et 350 °C à pression constante de 700 bar pour des durées comprises entre 3 et 15 jours. Les résultats de la pyrolyse du n-butylbenzène pur ont permis la construction et la validation d'un modèle cinétique détaillé dont l'extrapolation aux températures et pressions géologiques (200 °C, 700 bar) montre que le temps de demi-vie moyen du n-butylbenzène est similaire à celle des alcanes. Certaines voies de formation des produits soufrés majeurs par les interactions entre le n-butylbenzène et le H2S, des thiols et des phénylthiophènes, ont été proposées faisant ressortir l'importance de la réactivité de la chaîne aliphatique sur le craquage des composés alkyl-aromatiques dans les conditions expérimentales. La comparaison entre les deux systèmes expérimentaux en présence et en absence de H2S a montré aussi l'effet accélérateur de H2S sur le craquage de n-butylbenzène, et par extrapolation, sur le craquage des composés alkyl-aromatiques à chaîne aliphatique longue dans les conditions de pyrolyse.
Author: Néstor Camilo Leguizamón Guerra Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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La connaissance de la composition en hydrocarbures des gisements pétroliers est un enjeu majeur afin de déterminer la faisabilité et l'intérêt de l'exploitation de leurs réservoirs. La présence des gaz acides et des composés corrosifs peut marquer la différence entre un projet d'exploitation qui sera développé et un autre qui sera considéré comme non viable. Dans ce contexte la présence de H2S joue un rôle majeur, du fait de sa toxicité et des investissements nécessaires pour séparer le H2S, ainsi que pour réduire la concentration des composés soufrés aux valeurs requises par la législation. Bien qu'il soit accepté que les concentrations élevées en H2S dans les réservoirs carbonatés de pétrole sont issues des réactions entre les hydrocarbures et les ions sulfates (SO42-) en phase aqueuse, l'influence de H2S sur le craquage des hydrocarbures et la formation des composés soufrés est peu connue. Dans le cadre de cette thèse, l'influence de H2S sur le craquage des hydrocarbures aromatiques dans les conditions des réservoirs pétroliers a été mise en évidence par l'étude de la maturation artificielle par pyrolyse confinée d'un composé modèle, le n-butylbenzène, en présence et en absence de H2S. Ainsi, le n-butylbenzène pur, et le mélange n-butylbenzène - H2S ont été pyrolysés dans les capsules en or à des températures entre 310 °C et 350 °C à pression constante de 700 bar pour des durées comprises entre 3 et 15 jours. Les résultats de la pyrolyse du n-butylbenzène pur ont permis la construction et la validation d'un modèle cinétique détaillé dont l'extrapolation aux températures et pressions géologiques (200 °C, 700 bar) montre que le temps de demi-vie moyen du n-butylbenzène est similaire à celle des alcanes. Certaines voies de formation des produits soufrés majeurs par les interactions entre le n-butylbenzène et le H2S, des thiols et des phénylthiophènes, ont été proposées faisant ressortir l'importance de la réactivité de la chaîne aliphatique sur le craquage des composés alkyl-aromatiques dans les conditions expérimentales. La comparaison entre les deux systèmes expérimentaux en présence et en absence de H2S a montré aussi l'effet accélérateur de H2S sur le craquage de n-butylbenzène, et par extrapolation, sur le craquage des composés alkyl-aromatiques à chaîne aliphatique longue dans les conditions de pyrolyse.
Author: Van Phuc Nguyen Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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H2S peut être un gaz dominant dans les réservoirs pétroliers carbonatés. Cependant, les recherches sur l'influence de H2S sur la composition et la stabilité thermique du pétrole restent limitées. Dans cette thèse, les interactions entre les hydrocarbures et H2S ont été étudiées de 310 à 350°C, à 700 bar, par pyrolyse confinée en tubes d'or scellés. La pyrolyse d'une huile non soufrée en présence de H2S ont permis de mettre en évidence une nouvelle voie de formation des composés organiques soufrés dans les pétroles. Les pyrolyses des mélanges n-octane/H2S et alkylbenzène/H2S ont permis de proposer les différentes réactions radicalaires pour la formation des produits soufrés principaux : les thiophène, thiols, thiacycloalcanes, alkyl-thiophènes dans le premier cas ; les thiols aromatiques, alkyl-benzothiophènes dans le second. Les résultats obtenus dans le mélange n-octane/H2S ont permis d'établir et valider un modèle cinétique détaillé. Ce mécanisme a permis de montrer que la pyrolyse n-octane/H2S se déroule en chaînes longues et que H2S a un effet inhibiteur sur la consommation du n-octane aux températures supérieures à 320°C, mais accélère fortement la réaction aux basses températures. Des extrapolations du modèle aux conditions géologiques (150-200°C, 700 bar) montrent que H2S a un effet important sur la composition chimique et la stabilité thermique des hydrocarbures. Le modèle permet aussi d'explorer la réactivité de H2S aux conditions de récupération assistée d'huiles lourdes soufrées (injection vapeur, pyrolyse) ou aux conditions de stockages en réservoir pétroliers déplétés.
Author: Andrianjafy Darwin Rakotoalimanana Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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L'objectif de cette thèse est de mieux comprendre les réactions de craquage thermique des naphtènes (hydrocarbures saturés cycliques) se déroulant dans les réservoirs pétroliers. Les naphtènes, représentant une famille importante de composés dans les huiles « Haute Pression/Haute Température » des gisements profonds, ont fait l'objet de très peu d'études dans ces conditions. La pyrolyse du n-butylcyclohexane a été étudiée à haute pression (100 bar) dans des réacteurs fermés en tubes en or, entre 300°C et 425°C. Le n butylcyclohexane produit majoritairement des n-alcanes (C1 à C4), d'autres naphtènes et des composés aromatiques. Un modèle cinétique complexe a été développé (833 réactions essentiellement radicalaires) ; il rend bien compte de nos résultats expérimentaux jusque 60% de conversion. L'extrapolation du modèle dans les conditions géologiques (température initiale de 160°C, gradient thermique de 2°C/MA et temps de réaction en millions d'années), montre que ce composé commence à se décomposer vers 180°C et que son temps de demi-vie correspond à 200-210°C. D'autres systèmes réactionnels impliquant des naphtènes, ont été également étudiés à 400°C et 100 bar. L'étude de la pyrolyse de la n-butyldécaline montre que cette molécule bicylique possède une réactivité similaire à celle du n-butylcyclohexane. L'étude à 400°C du mélange binaire n-octane/n-butylcyclohexane ne met pas en évidence d'effet cinétique significatif du n-butylcyclohexane sur la décomposition thermique du n-octane, mais l'extrapolation du modèle aux conditions géologiques montre que les naphtènes inhibent la décomposition des n-alcanes à basse température (200°C) et à haute pression (100 bar).
Author: Néstor Camilo Leguizamón Guerra
Author: Néstor Camilo Leguizamón Guerra
Author: Van Phuc Nguyen
Author: Andrianjafy Darwin Rakotoalimanana
Author: Michael L. Michelsen
Author: Manar El-Sayed Abdel-Raouf