INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La teneur en métal du groupe VIII non-noble, en particulier en nickel, est avantageusement comprise entre 0,5 % à 10 % exprimée en poids d'oxyde de métal (en particulier de NiO), et de préférence entre 1 % à 6 % poids, et la teneur en métal du groupe VIB, en particulier en molybdène, est avantageusement comprise entre 1 % et 30 % exprimée en poids d’oxyde du métal (en particulier de trioxyde de molybdène MoO 3 ), et de préférence entre 4 % et 20 % poids. Les teneurs en métaux sont exprimées en pourcentage poids d'oxyde de métal par rapport au poids du catalyseur.
Ce premier catalyseur supporté est avantageusement utilisé sous forme d'extrudés ou de billes. Les billes possèdent, par exemple, un diamètre compris entre 0,4 mm et 4,0 mm. Les extrudés possèdent, par exemple, une forme cylindrique dotée d’un diamètre compris entre 0,5 mm et 4,0 mm et une longueur comprise entre 1 mm et 5 mm. Les extrudés peuvent également être des objets d’une forme différente telle que des trilobes, des tétralobes réguliers ou irréguliers, ou d’autres multilobes. Des catalyseurs supportés poreux d’autres formes peuvent également être utilisés. La taille de ces différentes formes de catalyseurs supportés poreux peut être caractérisée au moyen du diamètre équivalent. Le diamètre équivalent est défini comme six fois le rapport entre le volume de la particule et la superficie externe de la particule. Le catalyseur supporté poreux, utilisé sous forme d’extrudés, de billes ou d’autres formes, possède ainsi un diamètre équivalent compris entre 0,4 mm et 4,4 mm. Ces catalyseurs sont bien connus de l’homme du métier.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation de l’invention, la première section d’hydroconversion 20 comporte un ou plusieurs réacteurs à lit hybride (i.e. lits hybrides bouillonnant-entrainés), comportant simultanément au moins un premier catalyseur supporté d’hydroconversion qui est maintenu dans le réacteur et au moins un catalyseur entraîné qui entre dans le réacteur avec la charge et qui est entraîné en dehors du réacteur avec les effluents. Dans ce cas, comme déjà décrit plus haut en relation avec l’étape (a), un précurseur de catalyseur entrainé a été introduit avant l’injection de la charge dans le premier réacteur d’hydroconversion, et un catalyseur colloïdal ou moléculaire, aussi appelé catalyseur dispersé, entrainé ou slurry, a pu se former en amont ou se former in situ dans le réacteur d’hydroconversion à lit hybride. Ces catalyseurs entrainés sont bien connus de l’homme du métier.
Le réacteur à lit hybride comprend une phase solide qui comporte un catalyseur supporté poreux sous la forme d’un lit expansé, une phase hydrocarbonée liquide comprenant la charge contenant le catalyseur colloïdal ou moléculaire dispersé dans celle-ci, et une phase gazeuse comprenant de l’hydrogène.
Le réacteur à lit hybride est un réacteur d’hydroconversion à lit bouillonnant tel que décrit plus haut, mais comprenant, en plus du catalyseur supporté poreux sous la forme d’un lit expansé maintenu dans le réacteur, le catalyseur moléculaire ou colloïdal entraîné hors du réacteur avec l’effluent liquide hydroconverti 105.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le fonctionnement du réacteur d’hydroconversion à lit hybride est basé sur celui du réacteur à lit bouillonnant déjà décrit, et implique en plus que le catalyseur colloïdal ou moléculaire est dispersé dans toute la charge dans le réacteur à lit hybride, y compris à la fois dans la zone de catalyseur expansé et dans les zones exemptes de catalyseur supporté, et donc disponible pour stimuler des réactions de valorisation dans ce qui constitue des zones exemptes de catalyseur dans des réacteurs à lit bouillonnant conventionnels.
Dans une des mises en œuvre du procédé selon l'invention, il peut être utilisé un premier catalyseur supporté d'hydroconversion différent dans chaque réacteur de la première section d’hydroconversion, le catalyseur supporté propre à chaque réacteur étant adapté à la charge envoyée dans ce réacteur. Dans une des mises en œuvre du procédé selon l'invention, il est utilisé plusieurs types de premier catalyseur supporté dans chaque réacteur.
Comme cela est connu, et par exemple décrit dans le brevet FR3033797, le premier catalyseur supporté d'hydroconversion, lorsqu’il est usagé, peut être en partie remplacé par du catalyseur supporté frais, et/ou du catalyseur supporté usagé mais d’activité catalytique supérieure au catalyseur supporté usagé à remplacer, et/ou du catalyseur supporté régénéré, et/ou du catalyseur supporté réjuvéné (catalyseur issu d’une zone de réjuvénation dans laquelle on élimine la majeure partie des métaux déposés, avant d'envoyer le catalyseur usé et réjuvéné dans une zone de régénération dans laquelle on élimine le carbone et le soufre qu'il renferme augmentant ainsi l’activité du catalyseur), par soutirage du catalyseur supporté usagé de préférence en bas du réacteur, et par introduction du catalyseur supporté de remplacement soit en haut, soit en bas du réacteur. Ce remplacement de catalyseur supporté usagé est réalisé de préférence à intervalle de temps régulier, et de manière préférée par bouffée ou de façon quasi continue. Ce soutirage et ce remplacement sont effectués à l'aide d’un dispositif de soutirage et d’injection permettant avantageusement le fonctionnement continu de cette étape d'hydroconversion. Un exemple d’un tel dispositif a déjà été décrit en relation avec l’étape (a), qui peut en outre permettre l’introduction de la fraction plastique selon une mise en œuvre spécifique (voir étape (a4)).
Par ce fonctionnement de soutirage/injection du catalyseur supporté, il n'est donc pas nécessaire d'arrêter l'unité pour changer le catalyseur usagé, ni d'augmenter les températures de réaction le long du cycle pour compenser la désactivation. De plus, le fait de travailler à des conditions opératoires constantes permet d'obtenir des rendements et des qualités de produits constants le long du cycle. Aussi, du fait que le catalyseur supporté est maintenu en agitation par un recyclage important de liquide, la perte de charge sur le réacteur reste faible et constante, et les exothermes de réaction sont rapidement moyennés sur le lit catalytique, qui est donc presque isotherme et ne nécessite pas l'injection de flux de refroidissement (« quenches » en anglais).
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, lorsque l’étape (b) est mise en œuvre dans un ou plusieurs réacteurs lit hybride, la charge ou le précurseur de catalyseur entraîné peuvent être prémélangés avec un additif organique, avant que la charge soit introduite dans le premier réacteur d’hydroconversion de la première section d’hydroconversion 20, notamment afin de minimiser l’encrassement des installations avant l’hydroconversion dans le(s) réacteur(s) à lit hybride. Sans être lié à une quelconque théorie, l’additif organique, en mélange avec la charge, permet une meilleure solubilité du précurseur de catalyseur entraîné dans la charge, évitant ou réduisant l’encrassement en particulier dû à des dépôts métalliques dans les installations en amont du réacteur d’hydroconversion, comme dans les dispositifs de chauffage, et améliorant ainsi la dispersion du catalyseur entraîné, générant ainsi une disponibilité accrue des sites actifs métalliques, favorisant l’hydrogénation de radicaux libres qui sont des précurseurs de coke et de sédiments, et générant une réduction substantielle de l’encrassement des installations. Ledit additif organique, qui n’est ni un catalyseur ni un précurseur de catalyseur (e.g. il ne contient pas de métal), possède au moins une fonction acide carboxylique et/ou au moins une fonction ester et/ou au moins une fonction anhydride d’acide. Il comprend de préférence au moins 6, voire au moins 8 atomes de carbone, et plus préférablement au moins 8 atomes de carbone. Par exemple, l’additif organique peut être l’acide 2-éthylhexanoïque, l’acide naphténique, l’acide caprylique, l’acide adipique, l’acide pimélique, l’acide subérique, l’acide azélaïque, l’acide sébacique, l’octanoate d’éthyle, le 2–éthylhexanoate d’éthyle, le 2–éthylhexanoate de 2–éthylhexyle, le 2-éthylhexanoate de benzyle, l’adipate de diéthyle, l’adipate de diméthyle, l’adipate de bis(2-éthylhexyle), le pimélate de diméthyle, le subérate de diméthyle, le subérate de monométhyle, l’anhydride hexanoïque, l’anhydride caprylique, et leurs mélanges. L’additif organique est préférablement ajouté lors de l’étape de mélange de sorte que le rapport molaire d’additif organique sur le métal/les métaux actif(s) de la composition de précurseur de catalyseur (e.g. le Mo) soit compris entre 0,1 : 1 et 20 : 1, plus préférablement compris entre 0,75 : 1 et 7 : 1, et encore plus préférablement compris entre 1 : 1 et 5 : 1.
(c) étape de séparation intermédiaire optionnelle Selon un ou plusieurs modes de réalisation préférés, le procédé comprend en outre une étape de séparation (c), qui sépare une partie, ou la totalité, du premier effluent hydroconverti 105, pour produire au moins deux coupes, dont une coupe lourde bouillant majoritairement à une température supérieure ou égale à 350°C.
La ou les autres coupes sont une ou des coupes légère(s) et intermédiaire(s). La coupe légère ainsi séparée contient principalement des gaz (H 2 , H 2 S, NH 3 , et C 1 -C 4 ), du naphta (coupe qui bout à une température inférieure à 150°C), du kérosène (coupe qui bout entre 150°C et 250°C), et au moins une partie du diesel (fraction qui bout entre 250°C et 375°C). La coupe légère peut ensuite être envoyée au moins partiellement à unité de fractionnement (non représentée dans les figures) où les gaz légers sont extraits de ladite coupe légère, par exemple par passage à travers un ballon de détente. L’hydrogène gazeux ainsi récupéré, qui peut avoir été envoyé à une installation de purification et de compression, peut avantageusement être recyclé à la première étape d’hydroconversion (b), et/ou à la deuxième étape d’hydroconversion (d) si elle est mise en œuvre. L’hydrogène gazeux récupéré peut également être utilisé dans d’autres installations de la raffinerie.
L’étape de séparation optionnelle (c) est mise en œuvre dans une section de séparation (non représentée dans les figures), qui comprend tout moyen de séparation connu d’un homme de l’art. Ladite section de séparation peut comprendre un ou plusieurs ballons de détente agencés en série, et/ou une ou plusieurs colonnes de strippage de vapeur et/ou à l’hydrogène, et/ou une colonne de distillation atmosphérique, et/ou une colonne de distillation sous vide, et est préférablement constituée d’un unique ballon de détente, communément appelé « séparateur chaud ».
(d) deuxième étape d’hydroconversion optionnelle Selon un ou plusieurs modes de réalisation préférés (non représentés dans les figures), le procédé comprend en outre une deuxième étape d’hydroconversion, dans au moins un deuxième réacteur à lit bouillonnant ou à lit hybride comprenant un deuxième catalyseur supporté poreux, en présence d’hydrogène, d’une partie ou de la totalité du premier effluent 105 résultant de l’étape (b), ou optionnellement de la coupe lourde issue de l’étape (c). Cette deuxième étape d’hydroconversion est opérée de manière à produire un deuxième effluent hydroconverti. Ledit deuxième effluent hydroconverti contient avantageusement une quantité plus importante de produits de conversion que le premier effluent hydroconverti, et notamment une teneur encore plus réduite en hydrocarbures ayant un point d’ébullition d’au moins 300°C. Le deuxième effluent hydroconverti peut être doté d’un résidu de carbone Conradson réduit, et éventuellement d’une quantité réduite de soufre, et/ou d’azote, et/ou de métaux, et/ou d’asphaltènes.
La deuxième étape d’hydroconversion est réalisée d’une manière similaire à ce qui a été décrit pour la première étape d’hydroconversion (b), et n’est pas répété ici. Ceci s’applique notamment aux conditions d’opération, aux équipements utilisés, aux catalyseurs supportés poreux d’hydroconversion utilisés, à l’exception des précisions mentionnées ci-dessous.
La couche de verre ou la couche PMMA est particulièrement adaptée pour utilisation comme capot supérieur ou antérieur.
Un capot flexible, particulièrement adapté à l’encapsulation des dispositifs électroniques ou optoélectroniques flexibles, en particulier les cellules photovoltaïques organiques, par exemple les dispositifs de type pérovskite, est disponible commercialement sous la dénomination 3M Ultra-Barrier Solar Film de 3M®. Ce capot est un capot multicouche laminé comprenant un film PET, une couche inorganique barrière, un film dit PSA (pressure sensitive adhésive ou adhésif sensible à la pression) et un film fluoro-polymère.
Procédé d’obtention du module électronique ou optoélectronique
Dans un cinquième aspect, la présente invention concerne un procédé d’obtention du module tel que décrit ci-dessus, le procédé comprenant les étapes suivantes : - la fourniture d’un dispositif électronique ou optoélectronique ; - la fourniture d’une composition photopolymérisable adhésive telle que décrite ci-dessus ; - la fourniture d’un premier capot ; - la fourniture d’un deuxième capot ; - l’application de couches de composition photopolymérisable adhésive sur la surface du dispositif et/ou sur des surfaces internes respectives des premier et deuxième capots ;
- le laminage du dispositif et des couches de composition photopolymérisable adhésive entre les surfaces internes respectives des premier et deuxième capots ; et - la photopolymérisation des couches de composition photopolymérisable adhésive.
La méthode peut comprendre également une étape d’irradiation au rayonnements ultraviolets-ozone du premier capot et/ou du deuxième capot avant l’étape d’application et/ou l’étape de laminage.
Dans un mode de réalisation particulier, les modules rigides sont obtenus par une technique par lamination (laminage) sous vide en température (désignée « plaque à plaque » ou « sheet to sheet » en anglais).
Dans un mode de réalisation particulier, les modules flexibles sont obtenus par une technique rouleau à rouleau (« roll to roll » en anglais), telle que décrite par exemple dans l’article de S. Razza et al. intitulé « Research Update : Large-area deposition, coating, printing, and processing techniques for the upscaling of perovskite solar cell technology », APL Materials (2016) 4(9). Cette technique est particulièrement adaptée aux dispositifs électroniques ou optoélectroniques flexibles ; préférentiellement les dispositifs choisis parmi les diodes électroluminescentes organiques, les cellules photovoltaïques organiques, les transistors organiques, ou les capteurs organiques ; préférentiellement les dispositifs de type pérovskite.
Applications et utilisations Dans un sixième aspect, la présente invention concerne l’utilisation de la composition photopolymérisable adhésive telle que décrite ci-dessus, et de l’adhésif tel que décrit ci-dessus obtenu à partir de celle-ci, pour l’encapsulation de dispositifs électroniques ou optoélectroniques, en particulier pour l’encapsulation de dispositifs électroniques ou optoélectroniques flexibles, par exemple pour l’encapsulation de dispositifs photovoltaïques organiques, notamment les dispositifs de type pérovskite.
EXEMPLES Les exemples suivants illustrent l'invention sans la limiter.
Liste des matériaux et équipements
Copolymère à blocs : copolymère tribloc M-B-M [copolymère à blocs polyméthylméthacrylate-poly(styrène-co-butylacrylate)- polyméthylméthacrylate] (abréviation : M-B-M)
Monomères (méth)acrylates ayant une température de transition vitreuse d’au moins 85°C : méthacrylate de méthyle (abréviation : MAM)
Monomères alkoxysilane (méth)acrylates : triméthoxysilane acrylate (produit Silquest® A174 de Momentive®) (abréviation : A174)
Photo-amorceurs : phénylbis(2,4,6-triméthylbenzoyl)phosphine oxide (produit Irgacure® 819 de Ciba® Specialty Chemicals) (abréviation : I819), également disponible chez Sigma-Aldrich
Monomères (méth)acrylates ayant une température de transition vitreuse inférieure à 0°C : l’acrylate de butyle (abréviation : ABu)
La mise en forme optionnelle de l’adhésif peut être mise en œuvre, par exemple, par une technique de thermoformage.
L’adhésif peut avoir une épaisseur de 10 à 200 µm, préférentiellement de 10 à 100 µm, préférentiellement de 10 à 30 µm.
L’adhésif présente un certain nombre d’avantages, en particulier pour une utilisation à une température d’au moins 70°C, préférentiellement d’au moins 85°C, par exemple lorsque le dispositif électronique ou optoélectronique est une cellule photovoltaïque ou lorsque le dispositif doit répondre à des normes de test en température (applications automobiles par exemple).
L’adhésif présente préférentiellement des propriétés adhésives satisfaisantes, notamment pour permettre une cohésion satisfaisante entre le dispositif électronique ou optoélectronique et les capots, même pour les modules flexibles.
L’adhésif présente préférentiellement des propriétés optiques satisfaisantes, en particulier une transparence satisfaisante, notamment pour permettre la transmission des ondes lumineuses vers le dispositif électronique ou optoélectronique et/ou pour en limiter la diffraction, en particulier lorsque le dispositif est une cellule photovoltaïque. L’adhésif peut avoir une transparence de 90% en transmission entre 400 et 800nm. La transparence peut être mesurée par spectrométrie de transmission UV-visible.
L’adhésif présente préférentiellement des propriétés électriques satisfaisantes, en particulier des propriétés d’isolation électrique satisfaisantes, notamment pour éviter tout court-circuit à l’intérieur du module. Les propriétés d’isolation électrique peuvent être mesurées avec la norme ASTM D149.
L’adhésif présente préférentiellement une résistance satisfaisante, en particulier au vieillissement sous rayonnement ultraviolet, à l’abrasion et/ou aux chocs.
L’adhésif présente préférentiellement des propriétés barrières satisfaisantes, en particulier des propriétés barrières à l’eau et à l’oxygène (air). Les propriétés barrières peuvent être mesurées avec la norme ASTM F1249 avec un taux de transmission de la vapeur d’eau (water vapour transmission rate) inférieur à 5 g.m -2 .j -1 , préférentiellement inférieur à 2 g.m -2 .j -1 , pour une épaisseur de 1 mm, à une température de 38°C et une humidité relative de 85 %.
L’adhésif présente préférentiellement des propriétés élastiques satisfaisantes. Les propriétés élastiques, en particulier la flexibilité, peuvent être mesurées à l’aide d’un testeur de flexion à mandrin cylindrique, avec la méthode de « bending test » en trois ou quatre points, ou avec des mesures de traction.
Module électronique ou optoélectronique Dans un quatrième aspect, la présente invention concerne un module, préférentiellement un module flexible. Le module correspond à un dispositif électronique ou optoélectronique encapsulé.
Le module peut être obtenu par la superposition et l’assemblage d’une série de couches. La série de couches peut comprendre, dans cet ordre : - un premier capot ; - un premier adhésif tel que décrit ci-dessus ou obtenu à partir de la composition photopolymérisable adhésive telle décrite ci-dessus ; - un dispositif électronique ou optoélectronique ; - un deuxième adhésif tel que décrit ci-dessus ou obtenu à partir de la composition photopolymérisable adhésive telle décrite ci-dessus ; et - un deuxième capot.
Le dispositif électronique ou optoélectronique peut lui-même comprendre une couche semi-conductrice déposée sur un substrat de support.
Cette série de couche peut comprendre également des couches additionnelles, notamment des couches intercalées entre un capot et un adhésif, par exemple une couche additionnelle améliorant l’adhésion entre la surface interne d’un capot et une couche de composition adhésive, un traitement de surface du capot, etc.
Dans le module ainsi obtenu, le dispositif électronique ou optoélectronique est préférentiellement enrobé par les deux adhésifs, lesquels se superposent à leur périphérie, afin de former un joint étanche. L’enrobage du dispositif électronique ou optoélectronique par les adhésifs, et son encapsulation entre les deux capots, permet de l’isoler de son environnement.
Le module ainsi obtenu présente des propriétés satisfaisantes, permettant de limiter, voire d’empêcher, tant la perméation orthogonale que la perméation latérale, tout en conservant les propriétés de flexibilité du dispositif électronique ou optoélectronique.
Le module peut avoir une épaisseur totale de 50 à 500 µm, préférentiellement de 50 à 300 µm, préférentiellement de 50 à 150 µm.
Ledit mélange dans le premier mélangeur 25 est de préférence réalisé à une température supérieure à la température de fusion de la fraction plastique (par exemple supérieure à 85°C, voire supérieure à 100°C) et inférieure ou égale à 350°C, et de préférence comprise entre 150°C et 250°C.
Le premier mélangeur peut comprendre un mélangeur statique ou un mélangeur dynamique telle qu’une cuve agitée, et de préférence comprendre un mélangeur statique.
La fraction plastique fondue diluée 124 est ensuite mélangée à la fraction lourde d’hydrocarbures 101 dans un deuxième mélangeur 26, pour former une charge 125 ensuite introduite dans le premier réacteur d’hydroconversion de la première section d’hydroconversion 20, et l’étape (b) d’hydroconversion telle que décrite plus loin est réalisée.
Ledit mélange dans le mélangeur 26 est de préférence similaire à ce qui a été décrit à l’étape (a7) pour le mélangeur 22.
Préalablement à son introduction dans le dispositif de mélange 26, la fraction lourde d’hydrocarbures 101 peut être mélangée à un précurseur de catalyseur entrainé 104, de sorte que, lors de la formation du catalyseur entraîné, notamment par réaction avec du soufre, le catalyseur entraîné comprendra un catalyseur colloïdal ou moléculaire dispersé dans la charge. Ce qui a été décrit à ce sujet à l’étape (a1) s’applique ici de la même manière et n’est pas répété.
Le précurseur de catalyseur entrainé 104 peut aussi être mélangé avec la fraction plastique fondue diluée 124 avant son mélange avec la fraction lourde d’hydrocarbures dans le mélangeur 26, en plus ou alternativement à un mélange du précurseur avec la fraction lourde d’hydrocarbures 101. Dans ce cas, le mélange sera similaire à ce qui a été décrit pour le mélange avec la fraction lourde d’hydrocarbures 101.
Le précurseur de catalyseur entrainé 104 peut en outre être mélangé avec le diluant hydrocarboné, tel que déjà décrit plus haut en relation avec l’étape (a1) et la en relation ave le précurseur de catalyseur, avant son mélange avec la fraction plastique fondue 123 dans le mélangeur 25, en plus ou alternativement à un mélange du précurseur avec la fraction lourde d’hydrocarbures 101 ou avec la fraction plastique fondue diluée 124. Dans ce cas, le mélange sera similaire à ce qui a été décrit pour le mélange avec la fraction lourde d’hydrocarbures 101.
(b) première étape d’hydroconversion La charge (101, 102, 114, 117, 119, 122, 125) est introduite, que les fractions qui la composent soient séparées ou mélangées, dans le premier réacteur d’hydroconversion de la première section d’hydroconversion 20, conjointement avec de l’hydrogène. Ledit premier réacteur comprend un premier catalyseur supporté poreux d’hydroconversion.
La première étape d’hydroconversion (b) est réalisée dans des conditions permettant d'obtenir un premier effluent hydroconverti 105. Ledit premier effluent hydroconverti 105 contient les produits de conversion, notamment ledit premier effluent a une teneur réduite en hydrocarbures ayant un point d’ébullition d’au moins 300°C. Ledit premier effluent hydroconverti 105 peut également avoir une teneur réduite en soufre, et/ou en métaux, et/ou en azote, et/ou en carbone Conradson, et/ou en asphaltenes, selon les réactions mises en œuvre dans le premier réacteur d’hydroconversion.