INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un exemple particulier, au cours de la deuxième opération, le dispositif 4 détermine une durée de manœuvre DR1 ( ) s’écoulant dans le temps à compter de la détection de l’obstacle OB1 dans le cône de scrutation au cours de la première opération. On suppose à titre d’exemple que l’obstacle OB1 est détecté à un instant initial t1 au cours de la première opération, puis que le dispositif 4 mesure la durée de manœuvre DR1 qui s’écoule au cours du temps depuis cet instant initial t1. Le dispositif de détection 4 (et plus particulièrement son unité de contrôle 5) peut alors réaliser l’estimation mentionnée ci-dessus de la position courante de l’obstacle OB1 à partir d’au moins les informations suivantes : la durée de manœuvre DR1 à un instant courant ; une vitesse de déplacement V1 du véhicule 2 au cours de la manœuvre en marche arrière MV2 ; et une position relative POS2 du capteur radar 8 par rapport au bord arrière 12 du véhicule. Le dispositif 4 peut ainsi suivre la position courante de l’obstacle à partir d’informations monitorées en temps réel (DR1, V1), de la position relative POS2 du capteur radar 8 (information prédéfinie) et de la position initiale POS1 de l’obstacle telle que déterminée au cours de la première opération.
Comme illustré en , la position relative POS2 est par exemple définie par une distance (ou écart) entre le capteur radar 8 et le bord arrière 12 du véhicule 2 (par exemple selon un axe longitudinal du véhicule). Cette distance est fixe dans le temps. La position relative POS2 est par exemple définie par des coordonnées spatiales du bord arrière 12. Cette information prédéfinie POS2 peut être enregistrée par exemple dans la mémoire non volatile 22 ( ) que l’unité de contrôle 5 consulte en temps utile pour récupérer l’information POS2.
Par ailleurs, le dispositif de contrôle 2 peut déterminer selon une quelconque manière appropriée la vitesse V1 du véhicule 2 au cours de sa manœuvre en marche arrière MV2, par exemple en coopérant avec un calculateur ou capteur du véhicule 2 pour récupérer des données de vitesse représentatives de la vitesse V1 au cours du temps.
Selon un exemple particulier, au cours de la deuxième opération, le dispositif 4 calcule, à partir de la durée de manœuvre DR1 et de la vitesse de déplacement V1, une distance de déplacement réalisée par le véhicule 2 au cours de la manœuvre en marche arrière MV2 à compter de l’instant initial t1, c’est-à-dire à compter de la détection initiale de l’obstacle OB1 dans le cône de scrutation 10. Au cours de la deuxième opération, le dispositif de détection 2 estime alors la position courante de l’obstacle OB1 à partir de cette distance de déplacement. Il est ainsi possible pour le dispositif 4 de calculer en temps réel la distance parcourue en marche arrière et d’en déduire la position relative POS1 de l’obstacle OB1 par rapport au bord arrière 12 du véhicule en prenant compte la position relative POS2 du capteur 8 et la position initiale POS1 de l’obstacle OB1.
Au cours d’une troisième opération, le dispositif de détection 4 déclenche une alerte AL1 lorsque (sur détection que) la distance DS1 séparant la position courante estimée POS1 de l’obstacle OB1 et le bord arrière 12 du véhicule 2 est inférieure ou égale à une valeur seuil VL1 ( ). La valeur seuil VL1 peut être adaptée selon le cas par l’homme du métier (par exemple, VL1 = 0,3 mètre).
L’alerte AL1 permet de prévenir un utilisateur (par exemple le conducteur) du risque de collision du bord arrière 12 du véhicule avec un obstacle OB1 alors que la manœuvre en marche arrière MV2 est en cours. Pour ce faire, l’unité de contrôle 5 peut envoyer par exemple une commande de déclenchement aux moyens d’alerte 30 ( ) afin de causer l’émission de l’alerte AL1.
L’alerte AL1 ainsi déclenchée peut se présenter sous différentes formes. Elle peut par exemple comprendre au moins l’une parmi : une alerte visuelle affichée sur un dispositif d’affichage du véhicule 2 (par exemple un dispositif d’affichage embarqué dans le véhicule 2, tel qu’un tableau de bord ou autre) ; et une alerte sonore émise dans l’habitacle du véhicule 2 (par exemple sous la forme d’un « bip » ou d’une sirène).
L’invention permet donc avantageusement de détecter la présence d’un obstacle à l’arrière du véhicule lors d’une manœuvre en marche arrière du véhicule et ainsi de prévenir si nécessaire un utilisateur d’un risque de collision. Cette détection est réalisée au moyen d’un capteur d’obstacle de type radar, ce qui permet de s’affranchir de l’utilisation traditionnelle de capteurs à ultrasons. Plus particulièrement, le dispositif de détection opère selon le premier mode MD1 décrit ci-avant pour détecter à l’aide du capteur radar un obstacle constituant un risque de collision. Aussi, il n’est plus nécessaire d’installer une pluralité de capteurs à ultrasons en périphérie du véhicule pour protéger le véhicule des obstacles (notamment au sol) lors de manœuvres en marche arrière, ce qui permet de limiter la complexité de fabrication du véhicule et donc de réduire les coûts en terme notamment économique et de temps de production.
Selon un exemple particulier, il est possible de configurer le dispositif de détection de l’invention de sorte à ce qu’il puisse également opérer selon un deuxième mode MD2 comme indiqué ci-avant, de sorte à détecter d’éventuels obstacles OB sur le trajet du volet arrière 6 lorsqu’une ouverture dudit volet arrière est activée. Il est ainsi possible de configurer le dispositif de détection 4 de sorte à ce qu’il commute entre le premier mode MD1 (détection d’obstacles au cours de manœuvres en marche arrière) et le deuxième mode MD2 (détections d’obstacle au cours d’une ouverture du volet arrière). Une mise en œuvre du procédé de détection selon ce deuxième mode MD2 est décrit selon un exemple particulier ci-dessous.
Comme illustré en , le dispositif de détection 4 peut être configuré pour opérer aussi selon le mode MD2 dit « anticollision du volet arrière ». Dans cet exemple, le dispositif 4 reçoit une commande d’ouverture (déclenchée par exemple par un utilisateur), tandis que le véhicule 2 est à l’arrêt, pour réaliser un déplacement MV1 du volet arrière 6 selon une trajectoire d’ouverture entre la position basse P1 et la position haute P2. Le dispositif 4 bloque alors le déplacement MV1 sur détection, au moyen du capteur radar 8, d’au moins un obstacle – noté ici OB2 – sur le trajet d’ouverture du volet arrière 6. Pour ce faire, le dispositif 4 envoie par exemple aux moyens d’entrainement 32 une commande pour suspendre (ou bloquer) le mouvement d’ouverture MV1.
Ainsi, si aucun obstacle OB2 n’est détecté à proximité par le capteur radar 8, le volet arrière 6 peut être ouvert jusqu’à atteindre sa position haute P2. Si en revanche un obstacle OB2 est détecté, le mouvement d’ouverture MV1 est interrompu. Cela permet d’éviter des collisions du volet arrière 6 avec des obstacles environnants lorsque l’ouverture du volet arrière est commandée tandis que le véhicule est stationnaire (par exemple par une commande à distance via une télécommande du véhicule, smartphone, montre connectée, etc.).
En outre, bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des modes de réalisation préférés, il faut comprendre que diverses modifications, additions et altérations peuvent être apportées à l'invention par l'homme du métier sans s'écarter de l'esprit et du champ d'application de l'invention tels que définis dans les revendications.
Procédé de déshydratation d’une charge comprenant un alcool pour la production d’alcènes DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION La présente invention concerne un procédé amélioré de production d’alcènes à partir d'une charge comprenant au moins un monoalcool primaire, de formule R-CH 2 -OH, dans lequel R est un radical alkyl non linéaire de formule générale C n H 2n+1 où n est un entier compris entre 3 et 20 (tel que l’isobutanol). Cette charge peut être obtenue par des procédés chimiques ou par des procédés fermentaires. Ce procédé met en œuvre une réaction de déshydratation en présence d’un catalyseur à base d'une zéolithe présentant des caractéristiques texturales et morphologiques particulières.
Les alcènes obtenus, par exemple les butènes et en particulier l'isobutène, le butène-1 et les butènes-2, présentent un intérêt important dans le domaine de l'industrie pétrochimique et de la synthèse organique.
Les butènes sont des molécules clés en pétrochimie notamment pour la synthèse d'additifs essence tels que l'ETBE et le MTBE. La grande majorité des publications scientifiques portent sur la production d'isobutène à partir de butanols linéaires, ceux-ci étant plus facilement produits que l'isobutanol par voies fermentaires classiques (ABE). De récents développements ont cependant permis d'améliorer fortement les rendements fermentaires en isobutanol, rendant cette charge accessible et disponible à coût attractif.
La conversion d’alcools ramifiés en alcènes, comme la conversion de l’isobutanol en butènes, présente un intérêt important dans le domaine de la pétrochimie. La sélectivité de la réaction de déshydratation en présence d’un catalyseur solide et la stabilité du catalyseur en présence de l’eau générée par la réaction restent des paramètres que l’homme du métier cherche constamment à améliorer. Par ailleurs, lors de la déshydratation de l’alcool, les alcènes générés peuvent subir des réactions d’oligomérisation, en particulier sur les sites acides des catalyseurs de déshydratation, conduisant à une désactivation desdits catalyseurs (formation de coke, bouchage des pores et empoisonnement des sites acides). Ce phénomène bien connu en présence de catalyseurs zéolithiques et en l’absence d’hydrogène est à limiter absolument pour améliorer la durée de vie des catalyseurs et par conséquent la rentabilité du procédé de déshydratation des alcools.
Par ailleurs, les alcools produits par fermentation de la biomasse ou de syngas contiennent des impuretés sous la forme de composés oxygénés et azotés produits lors des processus de métabolisation des charges en alcools par les levures. Ces composés peuvent avoir un effet délétère sur les procédés catalytiques utilisant les alcools biosourcés ou des produits issus de ces alcools, notamment en formant des espèces non désirées responsables de la désactivation des catalyseurs de déshydratation ou d’oligomérisation, ou en empoisonnant les sites actifs dans le cas où ces composés sont basiques, ils pourront neutraliser les sites acides des catalyseurs couramment utilisés pour les réactions de déshydratation, d’oligomérisation ou de polymérisation par exemple. Les composés oxygénés tels qu’aldéhydes, esters, éthers notamment peuvent être éliminés partiellement par différents prétraitements lors de la séparation de l’alcool du milieu fermentaire. Une étape supplémentaire peut être réalisée pour éliminer les composés oxygénés non séparés lors de la distillation. Les composés azotés basiques (amines, pyrazines), quant à eux, du fait de leur fonction basique de Brønsted ou de Lewis, vont venir empoisonner les sites acides des catalyseurs entrainant une désactivation de ceux-ci, il est donc préférable de les éliminer afin d’augmenter la durée de cycle des catalyseurs et de maintenir la sélectivité des procédés. Les catalyseurs d’acidité modérée risquent une désactivation plus importante en présence de molécules basiques fortes.
Le document WO2016046296 décrit la modification de zéolithes de type structural FER en poudre par un traitement en présence d’acide organique ou par un échange ionique qui permet d’abaisser le rapport sites acides forts sur sites acides faibles en-dessous de 1. Les catalyseurs sont utilisés dans les réactions de déshydratation et d’isomérisation squelettale simultanées de l’isobutanol. Ce traitement permet de limiter légèrement la formation de coke sur les catalyseurs, et surtout de modifier sa nature (C/H) tout en maintenant une bonne activité et une bonne sélectivité en butènes, sans toutefois les améliorer.
Chadwick et al . (Chadwick et al. , Chem. Commun., 2010, 46, 4088-4090) testent différentes zéolithes : Theta-1, ZSM-23, ferriérite (Si/Al=10 ou 22,5) et ZSM-5 (10MR), à 400°C pour réaliser la déshydratation et isomérisation simultanée du n-butanol pour l’obtention d’isobutène. Ils mettent en évidence une perte d’activité isomérisante de la ferriérite pour la formation d’isobutène au cours du temps et l’attribuent à un effet négatif de l’eau formée par la réaction de déshydratation conduisant à sa désalumination. Ceci n’est pas observé avec les autres zéolithes testées, la ferriérite étant la zéolithe la moins stable parmi les zéolithes testées.
Le document WO18087031 décrit la mise en forme d’une zéolithe ferriérite avec un liant aluminique et son utilisation dans la réaction de déshydratation d’alcools à basse température. WO18087031 montre que les performances sont améliorées lorsque la ferriérite de ratio Si/Al 20 testée est mise en forme avec de l’alumine par rapport à une mise en forme avec de la silice : les conversions atteintes avec des catalyseurs à base de ferrierite et d’alumine à 250°C, PPH 7h -1 sont supérieures à 90% et le ratio butènes linéaires/ butènes totaux est d’environ 87%, tandis qu’avec un catalyseur à base de ferrierite et d’un liant silice et une PPH de 7h -1 est de 72,5% et la ratio de butènes linéaires par rapport au butènes totaux est d’environ 82%. Aucune mention n’est faite de la stabilité des catalyseurs.
Van Daele et al . (Applied Catalysis B: Environmental 284 (2021) 119699) ont cherché à élucider le mécanisme de la réaction de déshydratation de l’isobutanol sur différentes zéolithes et notamment sur des zéolithes de type ferriérite de différents Si/Al. Son objectif était de comprendre la sélectivité exceptionnelle en butènes linéaires obtenue à partir de l’alcool en C4 branché, l’isobutanol. Pour cela les ratio (acidité de surface/acidité totale) et nature d’acidité (acidité de Lewis/acidité de Brønsted) ont été modifiés par traitement de différentes ferriérites. Des ferriérites de morphologies différentes pour ajuster la quantité de pores, la surface et l’acidité externe des cristaux, ont été synthétisées. Un effet de l’acidité externe des zéolithes sur l’activité a été mis en évidence, mais aucune corrélation claire n’a pu être établie avec la sélectivité en n-butènes, ni la stabilité des catalyseurs. Une perte d’activité de 15% a été observée en 4h avec une ferriérite sous forme de nano-aiguilles de surface externe 240 m²/g, tandis qu’elle est de 33% avec des nano-feuillets de ferriérite de surface externe 42 m²/g. Les études ont été menées sous pression partielle très faible d’alcool (45 mbar), à 250°C et une PPH de 100h -1 ; les niveaux de conversion sont inférieurs à 60%.
La présente invention a pour but de palier les inconvénients de l’art antérieur des procédés de déshydratation d’alcools ramifiés à l’aide de zéolithes pour l’obtention d’alcènes en fournissant un procédé amélioré notamment d’un point de vue de :
- la stabilité du catalyseur de déshydratation et sa durée de vie, en limitant sa désactivation ;
- la rentabilité du procédé de déshydratation en termes d’activité du catalyseur, de sélectivité et de rendement en produits visés : les alcènes linéaires.
L’intérêt du procédé selon l’invention réside dans le fait que l’utilisation d’un catalyseur comprenant une zéolithe selon l’invention et possédant les propriétés texturales particulières permet d’obtenir des performances améliorées notamment en termes de stabilité mais aussi de sélectivité en alcènes linéaires et de conversion de la charge.
Le catalyseur est actif à des températures plus faibles que celles utilisées habituellement et reste stable. La possibilité de travailler à des températures inférieures à 300°C tout en conservant une conversion totale de l’alcool est également un avantage de l’invention.
Dans un mode de réalisation, la zéolithe possède une surface externe comprise entre 20 et 65 m²/g.
Dans un mode de réalisation, la zéolithe possède une surface externe comprise entre 30 et 60 m²/g.
Dans un mode de réalisation, la zéolithe possède une surface externe comprise entre 35 et 55 m²/g.
Dans un mode de réalisation, la zéolithe possède une surface externe comprise entre 45 et 50 m²/g.
Dans un mode de réalisation, la zéolithe possède une taille moyenne de cristaux inférieure ou égale à 100 nm.
Dans un mode de réalisation, la zéolithe possède une taille moyenne de cristaux comprise entre 10 et 100 nm.
Dans un mode de réalisation, la zéolithe possède une taille moyenne de cristaux comprise entre 30 et 95 nm.
Dans un mode de réalisation, la zéolithe possède une taille moyenne de cristaux comprise entre 40 et 90 nm.
Dans un mode de réalisation, la zéolithe possède une taille moyenne de cristaux comprise entre 50 et 85 nm.
Dans un mode de réalisation, la zéolithe possède une taille moyenne de cristaux comprise entre 60 et 80 nm.
Dans un mode de réalisation, la zéolithe possède une surface BET supérieure ou égale à 400 m 2 /g.
Dans un mode de réalisation, la zéolithe possède une surface BET comprise entre à 405 et 450 m 2 /g.
Dans un mode de réalisation, la zéolithe possède une surface BET comprise entre à 410 et 440 m 2 /g.
Dans un mode de réalisation, la zéolithe possède une surface BET comprise entre à 415 et 430 m 2 /g.
Les cristaux des zéolithes selon l’invention ont une forme arrondie et allongée, en particulier une forme oblongue ou sphéroïde.
Avantageusement, les cristaux de zéolithes selon l’invention ne sont pas sous forme d’aiguilles ou de plaquettes.
Selon un mode de réalisation d’un tel ressort 52, le ressort 52 est monté comprimé dans l’alvéole 32 pour permettre une déformation élastique du ressort 52 en exerçant une force tangentielle contre les faces latérales 322 de l’alvéole 32.
Le dispositif de maintien 50 selon un deuxième exemple représenté à la comprend un ressort 52 sous la forme d’une plaque pliée s’étendant circonférentiellement entre une première et une deuxième extrémités circonférentielles 522, 523. Le ressort 52 comprend deux premières portions planes comprenant chacune une extrémité circonférentielle 522, 523 et sont chacune reliée à l’opposé de l’extrémité circonférentielle 522, 523 à une partie en forme de queue d’aronde. La forme en queue d’aronde comprend de part et d’autre circonférentiellement une première et deuxième portion intermédiaire reliée chacune à la première portion planes correspondante du ressort 52. Les deux portions intermédiaires sont reliées entre elles par une deuxième portion plane de la partie en queue d’aronde. Chaque première portion plane comporte un tronçon formant une zone inférieure de contact 526 avec le fond 324 de l’alvéole 32 et la deuxième portion plane comporte un tronçon formant une zone supérieure de contact 524 avec la face inférieure 223 du pied d’aube 22. Un tel ressort 52 est en l’occurrence symétrique par rapport au plan AR comprenant l’axe de rotation X. Chaque extrémité circonférentielle 522, 523 du ressort 52 est en vis-à-vis avec l’une des deux faces latérales 322 de l’alvéole 32.
Selon une variante de réalisation de ce deuxième exemple de dispositif de maintien 50, le ressort 52 est une plaque pliée présentant la même forme géométrique mais le ressort 52 a effectué une rotation de180° par rapport à l’axe T. Chaque première portion plane comporte un tronçon formant la zone supérieure de contact 524 avec la face inférieure 223 du pied d’aube 22 et la deuxième portion plane comporte un tronçon formant une zone inférieure de contact 526 avec le fond 324 de l’alvéole 32. Cette variante est proche de la disposition d’un ressort d’un premier exemple d’un deuxième mode de réalisation visible en , expliquée dans la suite.
En l’occurrence, ici le dispositif de maintien 50 est (comprend seulement) le ressort 52.
Le dispositif de maintien 50 selon un troisième exemple représenté à la comprend un ressort 52 sous la forme d’une plaque pliée s’étendant circonférentiellement entre une première et une deuxième extrémités circonférentielles 522, 523. Le ressort 52 comprend deux premières portions spirales comprenant chacune une extrémité circonférentielle 522, 523 et sont chacune reliée à l’opposé de l’extrémité circonférentielle 522, 523 à une portion plane correspondante, les deux portions planes étant reliées entre elles par un creux en « U ». Chaque portion spirale comprend un tronçon formant une zone inférieure de contact 526 avec le fond 324 de l’alvéole 32 et chaque portion plane comprend un tronçon formant une zone supérieure de contact 524 avec la face inférieure 223 du pied d’aube 22. En outre, optionnellement le creux comprend une zone en contact avec le fond 324 de l’alvéole 32 entre les deux zone inférieure de contact 526. En outre optionnellement, chacune des premières portions spirales ont une forme épousant une portion de la face latérale 322 en limite avec la face inférieure 223 (cela permet d’augmenter la raideur du ressort. Un tel ressort est en l’occurrence symétrique par rapport au plan AR comprenant l’axe de rotation X.
Tel que représenté à la , chaque extrémité circonférentielle 522, 523 du ressort 52 est agencée dans le même prolongement de l’une des deux faces latérales 322 de l’alvéole 32, en étant à une certaine distance de la face latérale 322 et du fond 324 de l’alvéole 32 et séparée par la portion spirale.
Selon une variante de réalisation de ce troisième exemple de dispositif de maintien 50, le ressort 52 est une plaque pliée présentant une forme géométrique identique à celle du ressort 52 décrit au paragraphe précédent mais le ressort 52 a effectué une rotation de 180° par rapport à l’axe T. Chaque portion spirale comprend un tronçon formant une zone supérieure de contact 524 avec la face inférieure 223 du pied d’aube 22 et le creux comprend un tronçon formant une zone inférieure de contact 526 avec le fond 324 de l’alvéole 32.
Le dispositif de maintien 50 selon un quatrième exemple représenté à la comprend un premier et un deuxième ressorts 52 chacun agencé en comprenant une portion en vis-à-vis de l’une des deux faces latérales 322 de l’alvéole 32. Le dispositif de maintien 50 comprend en outre deux parties de portées et deux organes de blocage 54, 56 par ressort 52 chacun agencé à l’extérieur de l’alvéole 32. Chaque organe de blocage 54, 56 est délimité axialement entre une face externe et une face interne et s’étend d’une extrémité à la fois axiale 520 et circonférentielle 522, 523 du ressort 52.
Tel que représenté à la , la face interne de chaque organe de blocage 54, 56 est en contact avec la face amont 300A ou la face aval 300B du disque 30, de manière à recouvrir au moins une partie de l’une des faces d’extrémités axiales 300A, 300B du disque 30. Selon une variante non représentée, la face interne de chaque organe de blocage 54, 56 est en contact avec la face amont 220A ou la face aval 220B du pied 22, de manière à recouvrir au moins une partie de l’une des faces d’extrémités axiales 220A, 220B du pied 22.
Chaque partie de portée s’étend d’une première extrémité 522 du ressort 52 et est reliée par un pli le long de l’élément de blocage 54, 56. Chaque partie de portée est en vis-à-vis de la face latérale 222 du pied d’aube 22 et de la face latérale 322 de l’alvéole 32. Chaque partie de portée s’étend axialement sur une partie de la longueur du ressort 52. Optionnellement, chaque partie de portée s’étend sur toute la longueur du ressort 52, formant alors une seule partie de portée pouvant avoir une fonction de clinquant tel que décrit dans un deuxième mode de réalisation.
Chaque ressort 52 est sous la forme d’une plaque pliée s’étendant circonférentiellement entre une deuxième extrémité 523 libre et sa première extrémité 522 reliée à l’élément de blocage 54, 56 et à la partie de portée.