Génie Des Procédés
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Item Craquage catalytique du pétrole en phase liquide(Universite M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Nouari, Omar; Hamada, Boudjema(Directeur de thèse)En tant que méthode de récupération assistée du pétrole (IOR), l'injection de gaz est largement utilisée dans la production de pétrole lourd en raison de sa grande disponibilité et de son faible coût. Ce travail présente une méthode améliorée de récupération du pétrole (IOR) par injection d'air avec H2O2 pour récupérer le pétrole résiduel des réservoirs de pétrole léger par craquage oxydatif. L'optimisation du processus et l'étude de l'interaction des paramètres opérationnels tels que la température, la quantité de catalyseur à pression constante, et les rendements en huile liquide, résidus et gaz ont été réalisées à l'aide de la méthode de surface de réponse. Les valeurs prédites pour le craquage oxydatif du pétrole brut par les fonctions de réponse montrent un accord étroit avec les données expérimentales, avec des coefficients de détermination R² de 0,9727 pour l'huile liquide produite, 0,9176 pour les produits résiduels, et 0,7399 pour le gaz généré. Un modèle de second ordre a été développé comme modèle expérimental, et les conditions optimales ont été obtenues en analysant les courbes de niveau et de surface ainsi qu'en résolvant l'équation de régression à l'aide du logiciel Design. A ces conditions optimales (14,78 % en poids de H2O2, 2 L/min de gaz d'air, 100 mL de pétrole brut, à une température de 354,05 °C et 0,15 MPa pendant 40 minutes), il a été observé que 96,32 % de l'huile liquide produite est conforme aux résultats de l'optimisation par la méthode de la surface de réponse. La caractérisation physico-chimique après le craquage oxydatif a confirmé la production de groupes aliphatiques ramifiés, la régénération des groupes hydroxyle et carbonyl pour les produits liquides, ainsi qu'une réduction significative de la viscosité et de la teneur en asphaltènes. Cette étude offre des informations sur le craquage oxydatif des réservoirs de pétrole lourd et explore le potentiel de l'injection d'air/H2O2 dans les projets de récupération assistée de pétroleItem Synthèse et caractérisation des biopolymères en vue de leur utilisation dans les matériaux composites(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2025) Toubal, Sara; Saidi, Mohammed(Directeur de thèse)La première partie de cette thèse a pour objectif principal la valorisation de la lignine extraite de la fibre alfa pour une utilisation très particulière comme une matrice, après un processus de transformation en résine à travers des réactions chimiques adéquates. Des analyses effectuées sur la lignine de la fibre alfa, à savoir le FTIR, la RMN C13 et H1, l'ATG-DSC et la mesure de l'activité biologique, ont montré la présence des unités S, G et H caractérisant cette molécule. Le second objectif de cette thèse est l'élaboration de la résine phénolique proposée comme alternative de la résine commerciale. Les résultats ainsi obtenus ont démontré une très bonne similitude entre les caractéristiques des deux résines phénolique et commerciale. En effet, les spectres de la résine phénolique à base de lignine (LPF) et ceux de la résine phénolique commerciales (CPF) sont similaires ce qui démontre à travers les analyses de FTIR, RMN C13 et H1, que les structures des deux résines sont identiques. Des analyses thermiques TG, ATG et DSC ont été effectuées afin de démontrer le rôle de la lignine introduite sur la stabilité thermique de la résine. Ceci a conduit à une résine LPF plus exothermique, avec une température de durcissement supérieure à celle de la résine CPF. Concernant le troisième objectif de cette thèse, les deux résines LPF et CPF ont été incorporées avec des proportions similaires dans la formulation des peintures anticorrosion. La résistance anticorrosion a été évaluée et analysée par les méthodes électrochimiques (OCP, RPL, Tafel et SIE). Ces analyses ont démontré une meilleure efficacité avec de très bonnes performances anticorrosives de cette peinture à base de résine phénoliqueItem Modélisation des echanges thermiques dans un absorbeur à riblets d'un concentrateur cylindro-parabolique : application au dessalement solaire(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2024) Bellatreche, Randha; Balistrou, Mourad(Directeur de thèse)Notre étude s'appuie sur le contrôle passif de l'écoulement (thermo-hydrodynamique) au niveau du tube absorbeur d'un concentrateur cylindro-parabolique CCP par l'intégration d'une rugosité artificielle structurée (Riblets). Une analyse numérique CFD détaillée est entreprise pour essayer d'améliorer les paramètres liés à l'absorbeur afin d'augmenter le transfert de chaleur et diminuer les pertes thermiques associées. Cette approche CFD est appuyée par une étude analytique hydrodynamique du tube absorbeur pour les différents cas de rugosité artificielle envisagés. Sur la base des conditions climatiques et des températures de sortie du fluide caloporteur, une étude analytique est conduite pour déterminer la production d'eau fraiche horaire et journalière d'un distillateur à effet de serre avec stockage thermique (CCP/TES). L'étude théorique réalisée est confrontée à une étude expérimentale effectuée sur un distillateur solaire à béton avec stockage thermique via des capteurs solaires plansItem Synthèse biomimétique de micro et nano échafaudages-sphères d'apatite/chitosane phosphorylé comme vecteurs de molécules actives à usage dentaire et orthopédique(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2024) Rahmani, Fathia; Larbi Bouamrane, Omar(Directeur de thèse)La recherche des substituts dentaire et osseux est un axe en plein essor. Vu le potentiel que représente le chitosan (CS), le choix de ce polymère naturel est effectué, dans ce travail en tant que substrat pour le processus de la biominéralisation in vitro. En effet, dans l'optique de former des nanohydroxyapatite (HAP) par la voie biomimétique ce travail propose la préparation des biomatériaux (sous forme de films et de microparticules) à base du chitosane modifié chimiquement par phosphorylation (CSP) et biocomposites (CS/HAP) recouverts d'un phosphate de calcium. Pour consolider la démarche de préparation, une étude des matériaux obtenus par microscopie électronique à balayage (MEB), spectroscopie à rayons X à dispersion d'énergie (EDX), spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), diffractométrie des rayons X (DRX) et spectroscopie photoélectronique aux rayons X (XPS) a été effectuée. Il a été montré que la déposition des phosphates de calcium est favorisée par la présence des groupements phosphates dans la formulation initiale que ce soit par phosphorylation (CSP) ou par incorporation de l'hydroxyapatite dans la formulation des biocomposites (CS/HAP). Le revêtement de phosphate de calcium obtenu en mode biomimétique déposé sur les dérivés phosphorylés de CS a été obtenu par un procédé basé sur la phosphorylation, le traitement par Ca(OH)2 et l'immersion dans une solution de salive synthétique (ASS) et une solution de fluide corporel (SBF) à 37 °C pour simuler les conditions physiologiques dentaires et orthopédiques respectivement. En effet, le minéral formé est l'hydroxyapatite carbonatée déficiente en calcium avec des rapports Ca/P allant de 1.5 à 1.67. Les vues MEB obtenues corroborent l'idée de la croissance des cristaux d'HAP au cours de la biominéralisation in vitro. Par ailleurs, pour la préparation des systèmes pharmacologiquement actifs, une étude de la possibilité d'incorporer des substances actives modèles (l'oxytétracycline (OTC), et la gentamicine sulfate (Gs)) à usage dentaire et orthopédique dans les biomatériaux élaborés a été menée. De plus, une étude de la libération contrôlée in vitro de ces antibiotiques a été réalisée dans les conditions physiologiques simulées, avec des taux de libération allant jusqu'à 92.45 % pour l'OTC et 98.21 % pour la Gs. Enfin, une évaluation in vitro de l'activité antimicrobienne des biomatériaux développés a été effectuée contre plusieurs espèces bactériennes et fongiques impliquées dans les infections osseuses et dentaires, notamment Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis et Candida albicans. Les résultats ont montré une activité antimicrobienne optimale contre Staphylococcus aureus, avec des zones d'inhibition atteignant 20 mmItem Effet des pigments chlorophylliens et profils en caroténoïdes de l'olive en cours de maturation sur la qualité de l'huile dans la région de Boumerdes(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2024) Mouas, Kamelia; Benakmoum, Amar(Directeur de thèse)Cette étude vise à déterminer le stade de maturité optimal pour la récolte des olives Chemlal afin d'obtenir une huile d'olive extra vierge de qualité supérieure. Des olives Chemlal ont été récoltées à sept stades de maturité différentes, du 25 septembre 2018 au 3 février 2019. Divers paramètres ont été mesurés sur les fruits et l'huile d'olive, notamment : Indice de maturité ; Poids ; Teneur en huile ; Acidité ; Pigments ; Phénols ; Acides gras L'étude a révélé que la date de récolte a un impact important sur les caractéristiques des fruits et de l'huile d'olive Chemlal. Au cours de la maturation, une augmentation de l'indice de maturité, de la teneur en huile et du poids des fruits ont été observés tandis que l'acidité et la teneur en eau semblent diminuer. Les teneurs en pigments et en phénols totaux, particulièrement élevées dans la variété Chemlal, connaissent une évolution dynamique au cours de ce processus : elles augmentent initialement puis diminuent. Cette évolution est corrélée à une maturation tardive de la variété Chemlal, lui conférant une période de développement plus longue et une accumulation progressive des composés liés à la maturité. L'analyse par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier permet de différencier les huiles d'olive selon leur stade de maturation, notamment en fonction de leur composition en phénols, esters/éthers et acides gras insaturés. Bien que la composition en acides gras soit relativement stable, on observe une augmentation de la teneur en acides gras monoinsaturés, principalement l'acide oléique, et une diminution des acides gras polyinsaturés au cours de la maturation. Le stade de maturité optimal pour la récolte des olives Chemlal se situe entre le 15 novembre 16 décembre (indice de maturité entre 3 .25 et 3.79). Ce stade permet d'obtenir une huile d'olive extra vierge de qualité supérieure avec une teneur en huile élevée ; une faible acidité et une teneur optimale en composés bioactifs. Mots clés : Chemlal, huile d'olive extra vierge, qualité, indice de maturation. Abstract This study aimed to determine the optimal maturity stage for harvesting Chemlal olives to obtain high-quality extra virgin olive oil. Chemlal olives were harvested at seven different maturity stages, from September 25 to February 3. Various parameters were measured on the fruits and olive oil, including: Maturity index Weight Oil content Acidity; Pigments; Phenols and Fatty acids. The study revealed that the harvest date had a significant impact on the characteristics of Chemlal fruits and olive oil. During maturation, an increase in the maturity index, oil content, and fruit weight was observed; a decrease in water content and acidity. The total pigment and phenol contents increased and then decreased depending on the maturity stage. The Chemlal variety had a high total polyphenol content, which decreased during maturation. Infrared analysis allows the differentiation of olive oils according to their maturity stage. Olive oil with an index of 3.25 stands out for its composition in phenols, esters/ethers, and unsaturated fatty acids. The fatty acid composition is relatively stable. Oleic acid is the major fatty acid, followed by palmitic, linoleic, and stearic acids. The content of monounsaturated fatty acids increases and that of polyunsaturated fatty acids decreases during maturation. The Chemlal variety has interesting characteristics. Its late maturation gives it a longer development period and a progressive accumulation of maturity-related compounds. The maturation of olives affects the composition of olive oil in terms of phenolic compounds, fatty acids, and other characteristics. The optimal maturity stage for harvesting Chemlal olives is between November 15 and December 16 (maturity index between 3.25 and 3.79). This stage allows obtaining high-quality extra virgin olive oil with a high oil content, low acidity, and an optimal content of bioactive compoundsItem Contribution à l'étude de la réaction de transestérification par des catalyseurs pour la production du biocarburant(Universite M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2024) Kouider Elouahed, Salima; Kaddour, Omar(Directeur de thèse)Au milieu des préoccupations croissantes concernant la crise climatique et le besoin urgent de réduire la dépendance aux combustibles fossiles pour atteindre des émissions de carbone nettes nulles, les biocarburants émergent comme une source d'énergie renouvelable prometteuse, avec la production de biodiesel, généralement via la transestérification, gagnant une traction significative. En réponse à la demande et aux normes internationales, cette étude visait à développer un catalyseur basique amélioré capable de fonctionner dans des conditions plus douces, améliorant ainsi la viabilité économique. En étudiant la synthèse de biodiesel à partir de matières premières à plus faible teneur en acides gras libres, l'étude a utilisé un catalyseur bimétallique Molybdène-Zinc supporté par CaO synthétisé par imprégnation humide. Notamment, le catalyseur a montré une activité de transestérification élevée, offrant des rendements plus élevés dans des conditions plus douces, attribués à sa concentration dense de sites de base de Br?nsted forts. Grâce à des études d'optimisation utilisant les méthodes (One-Variable-At-a-Time et Response Surface methodology, des conditions optimales pour un rendement maximal en EMAG ont été identifiées. De plus, le catalyseur a démontré une excellente stabilité sur plusieurs cycles, avec des études mécanistiques proposant un chemin de transestérification détaillé. Le biodiesel produit répondait majoritairement aux normes internationales (EN et ASTM), soulignant sa qualité, tandis qu'une analyse de la faisabilité économique soulignait le potentiel significatif de production durable de biodiesel en utilisant le catalyseur Mo7-Zn3/CaOItem Etude de la stabilité à l'oxydation des carburants liquides(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2024) Bedoud, Karim; Hammadou, Souad(Directeur de thèse)Les carburants sont soumis à des contraintes thermiques pouvant conduire à la formation de dépôts solides dans le système carburant et les injecteurs, menant à un colmatage et leur dysfonctionnement. La stabilité thermique d'un carburant est liée à la présence de dioxygène naturellement dissous et à sa composition chimique. Les aromatiques, les métaux, ainsi que les hétéroatomes présents dans les carburants sont, en majeurs partie responsable de l'autoxydation de ces derniers et par conséquent de la formation des gommes et dépôts solides. En effet, les carburants présentent une concentration en soufre élevée. Or, ces composés sont principalement aromatiques et lorsqu'ils réagissent pendant l'autoxydation, ils conduisent à la formation de dépôts. La réduction du soufre s'impose donc comme une étape critique. L'objectif du travail de cette thèse est d'évaluer la capacité des complexes du vanadium en présence des oxydants et des liquides ioniques et sous irradiations micro-ondes à permettre l'oxydation catalytique extractive des composés organo-soufrés présents dans les carburants et à réduire ainsi la formation de solides, sous forme de gommes et de précipités, lors du stockage ou du fonctionnement du carburant. Les analyses ont montré la conversion des composés soufrés sous des conditions optimisées avec une élimination du soufre présent dans le gasoil pouvant atteindre un taux de 99,78 %, en présence du système catalytique VO(acac)2/[CH2COOHPy][HSO4]/HNO3/H2SO4 . Un modèle mathématique précis et fiable a été élaboré par RSM, pour la prévision de l'élimination du soufre par l'oxydation extractive. L'oxydé sulfuration des carburants, au point optimal prédit, a donné une amélioration acceptable de la stabilité à l'oxydation de ces derniersItem Modélisation et quantification en éco conception(Universite M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2024) Kebbouche, Zahia; Tairi, Abddelaziz(Directeur de thèse)Actuellement, la réduction du poids dans l'automobile est un sujet très important pour réduire la pollution de l'air. Dans ce contexte, l’objectif de cet article est d’analyser une étude de cas réel à travers une comparaison des impacts environnementaux impacts entre un parechocs en acier classique et un prototype en polyester. Dans la première partie de ce travail, un porte-à-porte. La méthodologie d’analyse du cycle de vie a été utilisée tout au long de l’étude de la phase de fabrication des composants. Le logiciel SimaPro 7.1 permet d'évaluer les impacts des deux pare-chocs sur l'environnement et la santé. La deuxième une partie est consacrée à l'analyse des poussières de l'atelier polyester. Les résultats obtenus nous ont permis de montrer entreprise que son choix de substitution de l'acier par le polyester est avantageux pour certains impacts dont l'impact du changement climatique, mais malheureusement il peut y avoir, compte tenu des conditions de travail de l'atelier polyester, un transfert d'impact, puisqu'on se retrouvera avec un risque de santé (irritations, cancers) pour les travailleurs. LCA a prouvé être un outil très utile pour valider un composant automobile repensé d’un point de vue environnemental ; depuis Dans cette étude de cas, plusieurs recommandations ont été formulées pour que l’entreprise conçoive des composants respectueux de l’environnement et que l’écoconception soit introduite dans les procédures de l’entrepriseItem Evaluation des performances environnementales en vue d'optimisation d'un systeme de gestion des dechets medicaux et pharmaceutiques(Universite M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2024) Kihal, Nafika; Tairi, Abddelaziz(Directeur de thèse)Notre étude vise à évaluer les impacts environnementaux d’un système de gestion des déchets médicaux et pharmaceutiques en utilisant la méthodologie de l’analyse du cycle de vie (ACV) en Algérie. Nous utilisons la méthode standardisée CML2 et le modèle de Doka-Ecoinvent pour analyser les impacts environnementaux résultant de l´élimination d´un kilogramme de DASRI et un kilogramme de déchets pharmaceutiques (PW). Le système d´élimination des DASRI comprend les processus : production du déchet MW, le transport, l’incinération, le stockage des cendres d´incinération et le recyclage des déchets d´article de conditionnement des médicaments. Les catégories d’impacts prises en compte sont : Epuisement abiotique (AD), Acidification, Eutrophisation, Réchauffement planétaire (GWP100), Appauvrissement de la couche d’ozone (ODP), Toxicité humaine (HT) Ecotoxicité aquatique en eau douce (FAET), Marine aquatic ecotoxicity (MAE), Terrestrial ecotoxicity (TE), Photochemical oxidation (PO). Les données ont été obtenues auprès de l’hôpital Bachir Montouri, de la société ECFERAL, de la base de données Ecoinvent, des bases de données du logiciel Sima-pro et de la littérature. Notre étude P1-ACV-DASRI a montré que toutes les catégories d’impact avaient des valeurs significatives, à l’exception de l’ODP. Le transport a contribué à la majorité des catégories des impacts. La catégorie d’impact la plus élevée du processus MW était l’eutrophisation d’environ 51 % résultant de la production de coton textile (38 %). Malgré les émissions importantes de dioxines, de BTEX et de métaux lourds qui ont contribué à la fois à l’impact HT et FAET, le processus d’incinération MW a le moins contribué à AD, à l’acidification, à l’eutrophi sation, au GWP100 après le stockage des cendres MW. Le P2-ACV-DP a mis en lumière que le dioxyde de carbone (CO 2 ) est le principal contributeur dans tous les processus (PPW,PWT,PWI, PPR), représentant environ 99,28% des émissions dans le processus PW-T, suivi de près par les émissions de benzène et de formaldéhyde. Le processus PW-T émet une quantité significative de benzène dans l'air, représentant 88,58% de ses émissions totales, tandis que les émissions de formaldéhyde dans l'air atteignent 50%.Les métaux tels que le cadmium, le zinc, le nickel et le barium contribuent également aux émissions, bien que leur contribution totale soit inférieure à celle du CO2 dans chaque processus.D'autres polluants, tels que les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et les hydrocarbures fluorés, ont des contributions relativement faibles par rapport aux autres émissions. Nos résultats constituent un outil utile pour guider les décideurs politiques dans leur choix d’indicateurs de performance environnementale pour l’élimination des DMPItem Etude de l'influence des nanofluides et des agents tensioactifs sur la cinétique de la précipitation des asphaltènes(Universite M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2024) Zahaf, Billel; Kaddour, Omar(Directeur de thèse)Les asphaltènes, une fraction dense et polaire du pétrole brut, posent des problèmes de précipitation indésirables lors de l'extraction, du transport et du raffinage du brut. Dans notre étude, nous avons d'abord caractérisé le brut en identifiant les asphaltènes extraits. Ensuite, nous avons examiné l'effet de deux types d'inhibiteurs chimiques sur la précipitation des asphaltènes : les tensioactifs (DDAB, BMIMCl, Tween80) et les nanofluides (Al2O3, TiO2, ZnO). Nous avons évalué le seuil de floculation des asphaltènes en présence de n-heptane comme floculant et de toluène comme agent solubilisant. Les résultats ont montré l'efficacité de ces produits chimiques pour prévenir la floculation et la précipitation des asphaltènes.Pour confirmer ces résultats, nous avons étudié l'influence des tensioactifs et des nanofluides sur la viscosité du pétrole asphalténique en fonction du taux de cisaillement. Les mesures de viscosité ont été effectuées dans des solutions (heptane/toluène) contenant 20 g/L d'huile asphalténique dans le toluène et les tensioactifs (DDAB, BMIMCl, Tween80) à différentes proportions. Nous avons répété les mêmes étapes en utilisant des nanofluides de (Al2O3, TiO2, ZnO). Les résultats ont montré que les tensioactifs et les nanofluides réduisent significativement la viscosité du brut asphalténique, avec un effet décroissant dans l'ordre suivant : DDAB < BMIMCl < Tween80 et ZnO < Al2O3 < TiO2