INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
- entre deux mailles voisines de la représentation maillée dans la direction Y, une transmissibilité du fluide par convection et une transmissibilité du fluide par conduction selon les directions X et Y dans le milieu Y-fractures, les transmissibilités du fluide par convection et par conduction étant nulles selon la direction X dans le milieu Y-fractures.
- au sein d’une maille de ladite représentation maillée, des échanges de masse par convection, des échanges d’énergie par convection et des échanges d’énergie par conduction entre le milieu X-fractures et le milieu Y-fractures, ainsi qu’entre le milieu matriciel et le milieu X-fractures et entre le milieu matriciel et le milieu X-fractures.
Ainsi, le modèle de porosité selon l’invention permet de décrire des échanges de masse et d’énergie distincts en fonction de la direction des fractures, contrairement au modèle double porosité selon l’art antérieur. En effet, le premier milieu fractures permet de décrire les échanges dans une première direction, et le deuxième milieu fractures permet de décrire les échanges dans une deuxième direction. Les deux milieux fractures étant connectés à chaque maille, on peut transférer la masse librement par convection entre les deux milieux fracture au sein d’une maille. De plus, le modèle de porosité selon l’invention est adapté pour tenir compte d’une diffusion de température plus lente dans une direction de fracture que dans l’autre.
Nous détaillons ci-après des modes de réalisation de détermination des paramètres d’écoulement pour une maille i donnée, ou entre une maille i et une maille j voisines. Ces calculs sont donc à répéter pour couvrir l’ensemble des mailles de la représentation maillée.
Par la suite, l’exposant m représente le milieu matriciel, l’exposant fX représente le milieu X-fractures, l’exposant fY représente le milieu Y-fractures, l’exposant ff représente l’échange entre les milieux X-fractures et Y-fractures, l’exposant mfX représente l’échange entre milieu matriciel et milieu X-fractures, et l’exposant mfY représente l’échange entre milieu matriciel et milieu Y-fractures.
3.1) Paramètres d’écoulement liés aux échanges dans le milieu X-fractures
Nous décrivons ci-après des modes de réalisation de la détermination de paramètres d’écoulement liés aux échanges de fluide dans le milieu X-fractures entre deux mailles i et j voisines.
Selon l’invention, entre deux mailles i et j voisines dans la direction Y, la transmissibilité de convection et la transmissibilité de conduction selon la direction Y sont nulles dans le milieu X-fractures, ce qui peut s’écrire sous la forme :
Selon une mise en œuvre de l’invention, entre deux mailles i et j voisines dans la direction X, la transmissibilité de convection et la transmissibilité de conduction selon la direction X dans le milieu X-fractures peuvent s’écrire :
Etat antérieur de la technique Les monomères à insaturation éthylénique comme les méthacrylates de polyalkylène glycol substitués sont largement utilisés dans la fabrication de polymères hydrosolubles ou hydrogonflants.
Les méthacrylates de polyéthylène glycol sont généralement obtenus selon le schéma réactionnel ci-dessous.
Les esters méthacryliques sont généralement obtenus par estérification catalytique de l’acide méthacrylique avec des alcools. Des acides forts de Brønsted ou des bases fortes de Brønsted sont utilisés comme catalyseurs. Cependant si l’ester méthacrylique, ou les réactifs de départ sont sensibles aux conditions extrêmes de pH, il est nécessaire de procéder à une réaction de transestérification.
Le document EP 0 902 017 décrit à ce titre l’utilisation de sel inorganique comme catalyseur de réaction entre du méthacrylate de méthyle et un polyéthylène glycol. Le méthanol généré est évaporé continuellement pour obtenir le maximum de conversion.
Une voie alternative consiste à substituer le méthacrylate de méthyle par de l’anhydride méthacrylique. Des catalyseurs peuvent être utilisés comme des acides de Brönsted (acide sulfurique par exemple), des acides de Lewis (tri fluorure de bore par exemple) et des amines (triéthylamine par exemple). Le document US 9,353,043 décrit cette alternative.
Le polyéthylène glycol est préparé par réaction entre de l’eau et de l’oxyde d’éthylène, en présence d’un catalyseur basique (généralement de l’hydroxyde de sodium ou potassium). Dans le cas où un monoalkyle de polyéthylène glycol doit être préparé, l’eau est substituée par un alcool et le catalyseur basique est soit du méthanolate de sodium ou tout autre base forte capable de former un alcoolate (hydrure de sodium par exemple).
Le document US 8,952,205 décrit par exemple la formation de méthoxy polyéthylène glycol par réaction entre du méthanol, du méthanolate de sodium et de l’oxyde d’éthylène.
L’oxyde d’éthylène est obtenu par oxydation de l’éthylène. L’éthylène d’origine fossile contient diverses impuretés, qui subsistent ou sont transformées dans le procédé de production de l’oxyde d’éthylène.
Le polyalkylène glycol peut également incorporer des motifs d’oxyde de propylène. L’oxyde de propylène est obtenu par oxydation du propylène avec de l’oxygène.
Le propylène (CH 3 -CH=CH 2 ) est une oléfine d’origine fossile, et est actuellement produit par vapocraquage de naphta, lui-même étant issu du raffinage de pétrole brut. Plus récemment, et avec l’avènement de la production de gaz de schiste, il a été décrit différents procédés de déshydrogénation du propane pour produire du propylène.
Le propylène d’origine fossile contient diverses impuretés, qui subsistent ou sont transformées dans le procédé de production de l’oxyde de propylène.
Le méthacrylate de méthyle est obtenu selon le procédé cyanohydrine d’acétone, dans lequel de l’acétone et de l’acide cyanhydrique sont réagis ensemble et acidifiés à l’acide sulfurique pour faire un intermédiaire de méthacrylamide sulphate, ce dernier réagissant ensuite avec du méthanol et de l’ammoniaque aqueux pour obtenir du méthacrylate de méthyle, comme décrit dans le brevet US 6,075,162.
Il existe de nombreuses voies d’obtention de l’anhydride méthacrylique, comme par exemple celles décrites dans les documents US 2010/0069666, US2009/0118533 ou US 5,491,244.
Le problème que se propose de résoudre l’invention est de proposer un nouveau procédé amélioré de production du (méth)acrylate de polyalkylene glycol.
De manière tout à fait surprenante, la Demanderesse a observé que l’utilisation de (méth)acrylate d’alkyle ou d’acide (méth)acrylique, au moins en partie d’origine renouvelable et non fossile et/ou de polyalkylène glycol au moins en partie d’origine renouvelable et non fossile, dans un procédé d’obtention de (méth)acrylate de polyalkylène glycol, permet d’améliorer notablement le procédé et la qualité du monomère obtenu, et ainsi améliorer leur polymérisation et les performances applicatives des polymères.
Sans vouloir être liée à une quelconque théorie, la Demanderesse avance la possibilité que la nature différente des impuretés entre d’origine fossile et un composé d’origine renouvelable et non fossile est à l’origine de ces effets techniques inattendus.
est une vue en perspective et en coupe transversale horizontale de la structure de la montrant une embrasure interrompant une paroi interne et un isolant de la structure.
est une vue en perspective et en coupe transversale verticale de la structure des , et d’un plancher supporté par la paroi interne de la structure.
est une vue en perspective et en coupe transversale verticale d’une partie supérieure de la structure de la .
est une vue en perspective et en coupe transversale verticale d’une fondation de la structure de la .
Comme illustré aux figures, l'invention concerne, selon un premier aspect, une structure 1 de construction d’un mur M1, dressé selon un axe vertical Z, d’un bâtiment B. Cette structure de construction est notamment adaptée aux bâtiments accueillant des personnes, par exemple des logements d’habitation ou des bureaux.
Dans cette description, les termes « interne » et « externe » sont utilisés en référence aux espaces intérieur et extérieur du bâtiment B, l’espace intérieur étant l’espace de vie d’occupants protégé par une toiture et l’espace extérieur étant exposé aux éléments extérieurs tels que vents et intempéries.
Les termes « vertical » et « horizontal » sont utilisés en prenant pour référence un sol S plat, que l’on considère horizontal, et sur lequel est construit le bâtiment B.
Conformément à l’invention, cette structure comprend une paroi interne 3, réalisée en maçonnerie de pierre naturelle. Par maçonnerie, on entend que cette paroi interne 3 est réalisée par empilement et juxtaposition de blocs 30 fixés les uns aux autres par un liant.
Par pierre naturelle, on entend un matériau minéral issu de la taille de blocs de pierre accessibles à la surface terrestre dans des carrières, issues de la formation naturelle de roche par les phénomènes géologiques propres à la croûte terrestre et ne nécessitant pas d’autres opérations que son extraction et sa taille à des formes et dimensions prédéfinies.
Cette paroi interne 3 forme une structure porteuse du bâtiment B, c’est-à-dire supporte les charges exercées par son propre poids et par le poids des planchers, toitures, et autres structures du bâtiment B et empêche son effondrement.
Conformément à l’invention, la structure 1 comporte une paroi externe 5 autoportante, réalisée en maçonnerie de pierre naturelle, s’étendant parallèlement à la paroi interne 3 et formant un espace E par rapport à la paroi interne 3. Par autoportante, on entend que la paroi externe 5 est stable uniquement par sa construction et supporte son propre poids sans support extérieur. La paroi externe 5 est formée par empilement de juxtaposition de blocs de maçonnerie 50.
La paroi externe 5 forme la face visible de l’extérieur du bâtiment B, qui est exposé aux chocs et aux intempéries.
Conformément à l’invention, la structure 1 comprend également un isolant 7 coulé dans l’espace E situé entre la paroi interne 3 et la paroi externe 5 et remplissant cet espace E. Cet espace E peut avoir une largeur LE comprise entre 5 et 30 cm.
L’utilisation de pierre naturelle réunit des qualités avantageuses de portance, de porosité, de faible absorbance et d’inertie thermique, qui améliorent le confort des usagers tant l’été que l’hiver. De plus les qualités esthétiques de la pierre naturelle rendent facultatives les finitions intérieures et extérieures.
Selon un mode de réalisation particulier, l’isolant 7 est formé par une couche de mousse minérale. Par mousse minérale, on entend un matériau composé au moins en partie de minéraux, c’est-à-dire de roches ou de particules de roches comportant par exemple de la pierre naturelle, du sable, de la silice, en partie de composants aqueux, et en partie d’adjuvants permettant d’obtenir une matière aérée de bulles d’air, et dont la consistance permet le remplissage de cavités et la solidification au séchage.
La mousse minérale possède des qualités avantageuses de résistance au feu et à l’humidité, une faible émission de Composants Organiques Volatils (COV), un bilan carbone raisonnable et de hautes qualités isolantes, équivalentes aux isolants traditionnels tels que la laine minérale.
Préférentiellement, on détermine une pluralité de paramètres statistiques de fractures afin de caractériser au mieux la fracturation présente au sein de la formation, lesdits paramètres pouvant être choisis parmi la densité des fractures observées, leur longueur, leur orientation dans l’espace, leur ouverture, leur perméabilité et leur distribution au sein de la couche étudiée.
On dispose ainsi de paramètres statistiques décrivant le réseau de fractures de la formation étudiée. Ces paramètres peuvent être utilisés pour déterminer des mailles représentatives de la représentation maillée (cf. sous-étape 1.2 optionnelle) et/ou un modèle de réseau de fractures discret (cf. sous-étape 1.3 optionnelle), à l’échelle d’une maille de la représentation maillée ou bien d’une maille représentative de la représentation maillée.
1.2) Détermination de mailles représentatives (optionnelle)
Cette sous-étape est facultative et consiste à déterminer au moins une maille représentative d’un groupe de mailles de la représentation maillée.
Selon un mode de mise en œuvre de l’invention, on constitue un groupe de mailles de la représentation maillée selon un critère basé sur les caractéristiques du réseau de fractures présent dans lesdites mailles, par exemple par une mesure de semblance. Ainsi, les mailles regroupées en un groupe de mailles ont des caractéristiques similaires en termes de fracturation. Cette analyse de la ressemblance peut être effectuée non limitativement à partir des paramètres statistiques décrivant le réseau de fractures, ces paramètres étant déterminés à la sous-étape 1.1.
Selon un mode de mise en œuvre de l’invention, on attribue une maille représentative au groupe de mailles de la représentation maillée ainsi constitué. Non limitativement, on peut attribuer audit groupe de mailles une maille quelconque dudit groupe de mailles, ou bien une maille dont les caractéristiques (orientation des fractures par exemple) se rapprochent de la moyenne des caractéristiques du groupe de mailles en question.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, à l’issue de cette étape, une pluralité de groupes de mailles a été constitué, de sorte que toute maille de la représentation maillée ait été attribuée à un groupe de mailles, et chaque groupe de mailles étant associé à une maille représentative.
On peut avoir avantage à considérer une maille représentative d’un groupe de mailles en vue d’un gain en temps de calculs et de mémoire informatique. En effet, on peut par exemple effectuer des calculs requis à une étape ou sous-étape pour la maille représentative considérée, et ensuite attribuer le résultat de ces calculs à chacune des mailles dudit groupe de mailles, générant ainsi un gain en temps de calcul et de mémoire informatique.
1.3) Construction d’un modèle de réseau de fractures discret (optionnelle)
Cette sous-étape est facultative et consiste à construire une image réaliste du réseau de fractures caractérisé par les paramètres statistiques (PSF) déterminés à la sous-étape 1.1, en passant par un modèle de réseau de fractures discret (connu sous l’acronyme DFN, pour « Discrete Fracture Network » en anglais).
Cette sous-étape peut être effectuée pour une maille de la représentation maillée ou pour une maille représentative d’un groupe de mailles de la représentation maillée le cas échéant (cf. étape 1.2 optionnelle), et peut être répétée pour chacune des mailles de la représentation maillée ou pour chacune des mailles représentatives de groupes de mailles de la représentation maillée le cas échéant (cf. étape 1.2 optionnelle).
Ainsi au cours de cette sous-étape, on associe à au moins une maille donnée une représentation détaillée (DFN) de la complexité interne du réseau de fractures, aussi fidèle que possible des observations directes et indirectes du réservoir.
Pour construire un modèle de réseau de fractures discret (DFN), en au moins une maille de la représentation maillée, on peut utiliser des logiciels de modélisation, bien connus des spécialistes, tel que le logiciel FRACAFlow ® (IFP Energies nouvelles, France).
2) Construction d’un modèle de porosité Au cours de cette étape, il s’agit de construire un modèle de porosité (c’est-à-dire un modèle représentatif de la porosité) de la formation souterraine comportant le réseau de fractures (c’est-à-dire le milieu fracturé), à partir au moins des paramètres statistiques de fractures.
Au cours de cette étape, on construit un modèle de porosité de la formation souterraine comprenant un premier milieu représentatif d’une matrice non fracturée de la formation étudiée, un deuxième milieu représentatif des fractures de la formation orientées selon une première direction, et un troisième milieu représentatif des fractures de la formation orientées selon une deuxième direction, les première et deuxième directions étant orthogonales entre elles.
Autrement dit, au cours de cette étape, on décompose la formation souterraine comportant le réseau de fractures en un ensemble de blocs matriciels non fracturés (c’est-à-dire un bloc composé uniquement par une matrice et ne comportant pas de fractures) délimités par deux milieux fractures distincts, orthogonaux entre eux. Ainsi, le modèle de porosité selon l’invention décompose l’unique milieu fractures du modèle double porosité selon l’art antérieur en deux milieux fractures distincts.
Les termes « catalyseur colloïdal » et « catalyseur dispersé de manière colloïdale» font référence à des particules de catalyseur possédant une taille de particule qui est colloïdale en taille, e.g. moins de 1 µm en taille (diamètre), préférablement moins de 500 nm en taille, plus préférablement moins de 250 nm en taille, ou moins de 100 nm en taille, ou moins de 50 nm en taille, ou moins de 25 nm en taille, ou moins de 10 nm en taille, ou moins de 5 nm en taille. Le terme « catalyseur colloïdal » comprend, sans s’y limiter, des composés de catalyseur moléculaire ou dispersé de manière moléculaire.
Les termes « charge conditionnée » et « charge hydrocarbonée lourde conditionnée » font référence à la charge hydrocarbonée lourde devant être traitée dans au moins un réacteur à lit entraîné d’hydroconversion, charge dans laquelle un additif organique a été combiné (ici « première charge conditionnée »), ou dans laquelle un tel additif organique a été combiné et ensuite une composition de précurseur de catalyseur a été combinée et mélangée suffisamment de sorte que, lors de la formation du catalyseur, notamment par réaction avec du soufre, le catalyseur comprendra un catalyseur colloïdal ou moléculaire dispersé dans la charge (ici « deuxième charge conditionnée »).
La est un diagramme fonctionnel illustrant de manière schématique le principe du procédé 100 d’hydroconversion en lit entraîné selon l’invention. Il diffère en particulier d’un procédé en lit entraîné conventionnel, tel que décrit par exemple dans le document US8431016, en ce qu’il comprend l’ajout d’un additif organique à la charge avant son mélange avec une composition de précurseur de catalyseur.
Les termes « composé chimique organique » et « additif organique » sont utilisés indifféremment dans la présente description pour désigner le composé chimique organique comprenant au moins une fonction acide carboxylique et/ou au moins une fonction ester et/ou une fonction anhydride d’acide ajouté à la charge hydrocarbonée lourde à l’étape (a), et décrit en détails plus loin.
Selon l’invention, une charge hydrocarbonée lourde 101 contenant une fraction d’au moins 50 % en poids possédant un point d’ébullition d’au moins 300°C, et contenant des métaux et des asphaltènes, est traitée dans un procédé d’hydroconversion 100 comprenant les étapes suivantes : (a) préparation d’une première charge hydrocarbonée lourde conditionnée 103 en mélangeant ladite charge hydrocarbonée lourde 101 avec un composé chimique organique 102 comprenant au moins une fonction acide carboxylique et/ou au moins une fonction ester et/ou au moins une fonction anhydride d’acide ; (b) préparation d’une deuxième charge hydrocarbonée lourde conditionnée 105 en mélangeant une composition de précurseur de catalyseur 104 avec la première charge hydrocarbonée lourde conditionnée 103 de l’étape (a) de sorte qu’un catalyseur colloïdal ou moléculaire soit formé lorsqu’elle réagit avec du soufre ; (c) chauffage de la deuxième charge hydrocarbonée lourde conditionnée de l’étape (b) dans au moins un dispositif de préchauffage ; (d) introduction de la deuxième charge hydrocarbonée lourde conditionnée chauffée 106 de l’étape (c) dans au moins un réacteur à lit entraîné et fonctionnement dudit réacteur à lit entraîné en la présence d’hydrogène et dans des conditions d’hydroconversion pour produire une matière valorisée 107.
Certaines des références numériques mentionnées ci-dessous font référence à la , qui illustre schématiquement un exemple d’un système d’hydroconversion en lit entraîné 200 selon l’invention, ledit système étant décrit en détails plus tard dans la description, après la description du procédé général.
Échantillon 2 : l’échantillon 2 est un mélange de la Charge (AR) avec la même solution de CPC (2-ethylhexanoate de molybdène dilué avec le VGO) comme dans l’échantillon 1, et avec un additif organique qui est l’acide 2–éthylhexanoïque (2EHA). Le numéro CAS du 2EHA est 149-57-5.
La Charge est d’abord mélangée avec l’additif organique 2EHA, pendant une période de temps de 30 min, et à une température de 70°C, pour former une première charge conditionnée.
Ensuite, la première charge conditionnée est mélangée avec la solution de CPC, obtenue comme détaillée pour l’échantillon 1, à une température de 70°C et pendant une période de temps de 30 minutes, pour former une deuxième charge conditionnée qui est l’échantillon 2.
La concentration de l’additif organique 2EHA est de 5 827 ppm en poids (voir tableau 2 ci-dessous).
Le rapport molaire de 2EHA/Mo = 12,3.
Échantillon 3 : l’échantillon 3 est un mélange de la Charge (AR) avec la même solution de CPC (2-éthylhexanoate de molybdène dilué avec le VGO) comme dans les échantillons 1 et 2, et avec un additif organique qui est l’octanoate d’éthyle (EO). Le numéro CAS du EO est 106-32-1.
La Charge est d’abord mélangée avec l’additif organique EO, pendant une période de temps de 30 min, et à une température de 70°C, pour former une première charge conditionnée.
Ensuite, la première charge conditionnée est mélangée avec la solution de CPC, obtenue comme détaillée pour l’échantillon 1, à une température de 70°C et pendant une période de temps de 30 minutes, pour former une deuxième charge conditionnée qui est l’échantillon 3.
La teneur en Mo dans l’échantillon 3 est de 315 ppm en poids (voir tableau 2 ci-dessous).
La concentration de l’additif organique EO dans l’échantillon 3 est égale à 7 340 ppm en poids (voir tableau 2 ci-dessous).
Le rapport molaire de EO/Mo = 13,0.
Échantillon 1 : Charge + CPC dans VGO Échantillon 2 : [Charge + 2EHA] CPC dans VGO Échantillon 3 : [Charge + EO] + CPC dans VGO Mo (ppm en poids) 315 315 315 Additif organique de type acide 2EHA (ppm en poids) - 5 827 - Additif organique de type ester EO (ppm en poids) - - 7 340
La teneur en Mo dans les échantillons a été déterminée selon la norme ASTM D7260. La teneur en additif organique de type acide et ester a été déterminée par pesée.
Les conditions d’essai HLPS sont données dans le tableau 3 ci-dessous.
où est un coefficient multiplicateur valant au moins 100, de préférence au moins 1000, est l’ensemble des mailles voisines de ladite maille i, correspond à ladite transmissibilité de convection selon ladite première direction dans ledit deuxième milieu pour ladite maille i, et correspond à ladite transmissibilité de convection selon ladite deuxième direction dans ledit troisième milieu pour ladite maille i.
Selon une mise en œuvre de l’invention, lesdits échanges d’énergie par conduction entre lesdits deuxième et troisième milieux dans ladite maille i peuvent être déterminés selon une formule :
où est une transmissibilité de conduction entre lesdits deuxième et troisième milieux pour ladite maille i, et correspondent à la température respectivement dans lesdits deuxième et troisième milieux.
Selon une mise en œuvre de l’invention, ladite transmissibilité de conduction entre lesdits deuxième et troisième milieux pour ladite maille i peut être déterminée selon une formule :
où est une moyenne arithmétique d’une conductivité thermique effective desdits deuxième et troisième milieux, est un coefficient géométrique dépendant des dimensions de ladite maille i, des dimensions d’un des blocs matriciels selon lesquels ledit premier milieu est découpé, et de l’ouverture desdites fractures desdits deuxième et troisième milieux.