Le développement et l’optimisation des procédés chimiques font de plus en plus appel à l’instrumentation des unités pilotes et industrielles, avec des technologies d’analyse en ligne des effluents capables de fournir une information pertinente, rapide et fiable. De plus, la miniaturisation des outils pilotes a conduit à étudier l’apport de solutions d’analyse spectrale qui ne nécessitent pas de prélèvement, tout en assurant la mise à disposition rapide des données, sur des schémas multiflux et sans perturber les milieux.
Aussi, la spectrométrie Ramana s’avère être une méthode pertinente, capable de fournir des spectres riches en informations chimiques(1). L’utilisation de fibres optiques permet, en outre, de déporter l’analyseur. Associée à cette technique, la chimiométrie permet alors, à partir du spectre obtenu, de prédire la quantité de chaque constituant du mélange analysé.
Lors de la construction d’une installation pilote pour un nouveau procédé éco-efficient de séparation des xylènes, la technologie Raman a été retenue(2) dans le but de mesurer à distance les concentrations des différents composés aromatiques, dont le paraxylèneb.
L’appareillage est composé d’un laser, de fibres optiques, de sondes multiplexées, d’un spectromètre et d’un ordinateur disposant du logiciel d’analyse et des modèles de prédiction. Des sondes intégrées sont utilisées pour effectuer la mesure directement dans l’écoulement du fluide, sur de très faibles quantités de produit et sans prélèvement.
Choix gagnant pour la mise à disposition en temps réel des concentrations des constituants mis en œuvre dans le procédé (figure), sur trois flux simultanément, et sans déstabiliser les écoulements.
Grâce à cette solution, on obtient en temps réel des profils de concentration des différents hydrocarbures, ce qui permet de contrôler et d’optimiser le processus de séparation, d’où un gain de temps précieux sur le fonctionnement global du procédé.
a - Méthode optique non destructive d'observation et de caractérisation de la composition moléculaire et de la structure externe d'un matériau
b - Intermédiaire clé dans la fabrication du PET (bouteilles plastiques, textiles, etc.)
c - Un relevé complet toutes les 15 minutes
(1) P. Marteau, N. Zanier-Szydlowski, A. Aoufi, G. Hotier, F. Cansell, Remote Vibrational Spectroscopy 1995.
DOI : 10.1016/0924-2031(94)00050-Q
(2) D. Gonçalves, M. Lacoue-Nègre, M. Josserand, O. Delpoux, C. Laroche, J. Pérez Pellitero, Chimiométrie 2018 ; CNAM, Paris, 30-31/01/2018
Contact scientifique : arnaud.cordier@ifpen.fr