Rakotonindrainylalaniainame Espa m2 07

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    12-Feb-2015

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<p>RemerciementsLe prsent mmoire de fin dtudes naurait pu voir le jour sans laide prcieuse de plusieurs personnes, qui par leur soutien et leur aide concrte, ont particip la ralisation de ce travail. Cest la raison pour laquelle, nous souhaitons par cette prsente, leur faire part de nos remerciements. A Monsieur le Professeur Titulaire RAMANANTSIZEHENA Pascal, Directeur de lEcole Suprieure Polytechnique dAntananarivo ; qui nous a donn lautorisation de sinscrire lESPA et deffectuer cette tude. A Monsieur le Professeur ANDRIANARY Philippe, Enseignant lESPA, Chef de Dpartement Gnie Chimique et qui nous a fait lhonneur de prsider le jury de ce mmoire. A Monsieur le Professeur Titulaire RANDRIANOELINA Benjamin, Enseignant lESPA, qui nous a non seulement propos ce sujet mais a galement assurer lencadrement malgr ses nombreuses responsabilits et ses lourdes tches. A Monsieur le Professeur RANAIVONIARIVO Gabriely, Enseignant lESPA, Monsieur RANDRIANA Richard, Matre de Confrence, Enseignant lESPA, Monsieur RAKOTOMAMONJY Pierre, Matre de Confrence, Chef de Dpartement du Cycle Prparatoire qui ont bien voulu accepter de faire partie de notre jury en tant quexaminateurs Aux personnels du laboratoire de Chimie au dpartement de Gnie Chimique de lESPA, pour leurs aides, leur gentillesse et leurs conseils. A tous les Enseignants de lESPA qui nous ont partags leur savoir faire. Et enfin, nous adressons nos vifs remerciements nos parents, frres et sur, proches pour leur soutien et leur affection.i</p> <p>SommaireIntroduction..1 Premire PartieCHAPITREI: LES CARBURANTS.................................................................................................................... 2 I.1. LE CARBURANT FOSSILE : LE GAZOLE ........................................................................................................... 2 I.2. LES BIOCARBURANTS ................................................................................................................................... 3 CHAPITREII: LES MATIERES PREMIERES DU BIODIESEL .................................................................. 7 II.1. LES HUILES VEGETALES PURES ................................................................................................................... 7 II.2. LES ALCOOLS ............................................................................................................................................ 28 CHAPITREIII: LE BIODIESEL ..................................................................................................................... 31 III.1. LES ESTERS DHUILE VEGETALE : LE DIESTER .......................................................................................... 31 III.2. LA REACTION DE TRANSESTERIFICATION ................................................................................................. 32 III.3. ESSAIS DE CARBURANT DE SUBSTITUTION DANS LES MOTEURS DIESELS .................................................. 39</p> <p>Deuxime PartieCHAPITREI: PREPARATION DES ALCOOLS ........................................................................................... 44 I.1. AVANT PROPOS ........................................................................................................................................... 44 I.2. PREPARATION DE LETHANOL ..................................................................................................................... 44 CHAPITREII: MISE EN UVRE DE LA REACTION DE TRANSESTERIFICATION ........................ 47 II.1. AVANT PROPOS.......................................................................................................................................... 47 II.2. TRANSESTERIFICATION AVEC DE LHUILE BRUTE ISSUE DE LARACHIDE MARA BE .............................. 48 II.3. TRANSESTERIFICATION AVEC LHUILE BRUTE ISSUE DE LARACHIDE MENA KELY ............................... 54 II.4. LE LAVAGE DU BIODIESEL ......................................................................................................................... 60 II.5. CARACTERISATION DU BIODIESEL ............................................................................................................. 61</p> <p>Troisime PartieCHAPITREI: IMPACTS SOCIO-ECONOMIQUES...................................................................................... 67 I.1. IMPACTS SOCIO ECONOMIQUES A MADAGASCAR ........................................................................................ 67 I.2. BILAN ECONOMIQUE DANS LE MONDE ........................................................................................................ 71 I.3. LES AUTRES INTERETS DES ESTERS DHUILE VEGETALE .............................................................................. 72 CHAPITREII: IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX .................................................................................... 73 II.1. DESCRIPTION DE LA SITUATION DU PROBLEME .......................................................................................... 73 II.2. BILAN ENVIRONNEMENTAL ...................................................................................................................... 73 CONCLUSION PARTIELLE............................................................................................................................ 76</p> <p>Conclusion Gnrale...77</p> <p>ii</p> <p>Liste des tableauxTableau 1 : Caractristiques du gazole ...................................................................................... 2 Tableau 2: Classe des acides gras .............................................................................................. 8 Tableau 3: Composition en acide gras des diverses huiles vgtales ........................................ 9 Tableau 4: Point de fusion de quelques acides gras ................................................................ 11 Tableau 5: Point de solidification de quelques huiles vgtales ............................................. 11 Tableau 6 : tableau rcapitulatif des caractristiques des huiles vgtales ............................. 14 Tableau 7: Caractristiques de lhuile darachide;................................................................... 27 Tableau 8 : Composition en acide gras de lhuile darachide .................................................. 27 Tableau 9 : Qualit des biodiesels ........................................................................................... 32 Tableau 10 : Quantit dalcool utilis ...................................................................................... 47 Tableau 11: caractristiques de lhuile darachide brute issue du genre.................................. 49 Tableau 12: rendement en diester obtenu issue de lhuile darachide, genre mara be correspondant au ratio 3 :1 ....................................................................................................... 51 Tableau 13 : rendement en diester obtenu issu de lhuile darachide genre mara be correspondant au ratio 4 :1 ....................................................................................................... 51 Tableau 14 : rendement du diester partir de lhuile darachide issue du genre mena kely avec du mthanol (tableau correspondant au ratio 3 :1)................................................................... 54 Tableau 15 : rendement du diester partir de lhuile darachide issue du genre mena kely avec du mthanol (tableau correspondant au ratio 4 :1)........................................................... 54 Tableau 16 : comparaison des rendements obtenus issus des deux genres.............................. 56 Tableau 17 : rendement du diester partir de lhuile darachide issue du genre mena kely avec de lthanol (tableau correspondant au ratio 3 :1) ........................................................... 56 Tableau 18 : rendement du diester partir de lhuile darachide issue du genre mena kely avec de lthanol 95 (tableau correspondant au ratio 4 :1)..................................................... 57 Tableau 19 : pourcentage du diester partir de lhuile darachide issue du genre mena kely avec de lthanol 98 et correspondant au ratio 3 :1 ................................................................ 58 Tableau 20 : quantit et pourcentage du diester partir de lhuile darachide issue du genre mena kely avec de lthanol 98 et correspondant au ratio 4 :1......................................... 58 Tableau 21 : comparaison des rendements obtenus en utilisant divers types dalcools........... 59 Tableau 22 : densit et viscosit des EMHV............................................................................ 61 Tableau 23 : caractrisation des EMHV et du gasoil ............................................................... 63 Tableau 24 : volution des prix du gasoil affich la pompe des produits ptroliers du 2003 en 2006 (prix TTC en Ariary / Litre) ....................................................................................... 68 Tableau 25 : quantit ncessaire pour une production de diester grande quantit ................ 69 Tableau 26 : cot desters thyliques. ...................................................................................... 70 Tableau 27 : variations des prix des huiles vgtales et biodiesels.......................................... 71 Tableau 28 : comparaison des prix des carburants .................................................................. 72</p> <p>iii</p> <p>Liste des figuresFigure 1 : production du biodiesel dans lunion europenne .................................................... 5 Figure 2 : volution de la consommation des carburants en France ......................................... 6 Figure 3: Diagramme dindice diode des diverses huiles et graisses ..................................... 12 Figure 4 : Procd dextraction de lhuile darachide ............................................................. 25 Figure 5 : Procd dobtention du diester ............................................................................... 33 Figure 6 : procd de transstrification .................................................................................. 36 Figure 7 : consommation spcifique des huiles vgtales par rapport au gazole..................... 40 Figure 8 : diagramme dobtention dhuile darachide brute .................................................... 48 Figure 9 : courbes reprsentant le pourcentage en diester en fonction du catalyseur potasse et soude (courbes correspondant au tableau 12, ratio 3 :1) .......................................................... 52 Figure 10 : courbes reprsentant le pourcentage du diester en fonction du catalyseur potasse et soude (courbes correspondant au tableau 13, ratio 4 :1 ) ......................................................... 52 Figure 11 : courbes reprsentant le pourcentage du diester en fonction du catalyseur potasse et soude; courbes correspondant au tableau 14 (ratio 3 :1).......................................................... 55 Figure 12 : courbes reprsentant le pourcentage du diester en fonction du catalyseur potasse ; et soude ; courbes correspondant au tableau 15 (ratio 4 :1) ..................................................... 55 Figure 13 : courbes reprsentant la comparaison des rendements issus des deux genres........ 56 Figure 14: courbes reprsentant le pourcentage en diester en fonction du catalyseur potasse et soude (courbes correspondant au tableau 16 ratio 3 :1) ........................................................... 57 Figure 15 : courbe reprsentant le pourcentage en diester en fonction du catalyseur potasse et soude (courbe correspondant au tableau17 ratio 4 :1).............................................................. 57 Figure 16 : courbes reprsentant le pourcentage en diester obtenu partir de lhuile issue du genre mena kely avec de lthanol 98 et correspondant respectivement au ratio 3 :1 et 4 :1............................................................................................................................................ 59 Figure 17 : courbes reprsentant les rendements en diester en utilisant divers types dalcools .................................................................................................................................................. 60 Figure 18 : Cycle CO2 du biocarburant et du ptrole diesel ................................................... 74 Figure 19 : bilan gaz effet de serre ........................................................................................ 75</p> <p>Liste des clichsClich 1 : Plant darachide (1), coques darachide (2), graines darachide genre mena kely (3) et mara be (4) ...................................................................................................... 21 Clich 2 : distillation fractionne sur colonne......................................................................... 45 Clich 3 : purification de lthanol laide dun vaporateur rotatif...................................... 46 Clich 4 : agitation du mlange avec son volution................................................................ 49 Clich 5 : mlange en fin dagitation ...................................................................................... 50 Clich 6 : dbut de dcantation .............................................................................................. 50 Clich 7 : fin de dcantation.................................................................................................... 50 Clich 8 : formation de savon en utilisant le catalyseur soude .............................................. 53 Clich 9 : agitation et dcantation aprs lavage ...................................................................... 60 Clich 10 : fin de dcantation aprs lavage du biodiesel ........................................................ 61 Clich 11 : moteur aliment par lhuile darachide.................................................................. 64</p> <p>iv</p> <p>Liste des annexesAnnexe 1 : Droulement de la raction de transsterification ............................................... A-1 Annexe 2 : Indice de saponification....................................................................................... A-1 Annexe 3 : Indice dacidit ....................................................................................................A-2 Annexe 4 : dtermination de la densit .................................................................................. A-3 Annexe 5 : Productions darachide et superficie cultive par Faritany.................................. A-3 Annexe 6 : Varits darachide vulgarises Madagascar .................................................... A-4 Annexe 7 : commerce extrieur de larachide........................................................................ A-4 Annexe 8 : production de gaz effet de serre ........................................................................ A-5 Annexe 9 : contenu nergtique des carburants ...............</p>