Caractérisations physico-chimiques d'une olivine naturelle et son usage en catalyse industrielle

Résumé
Une olivine naturelle a été sélectionnée comme support de catalyseur pour sa grande résistance mécanique qui permet son utilisation dans la gazéification de la biomasse en lit fluidisé. Les analyses DRX, MEB et MET montrent la structure olivine présentant une distribution assez large en composition. La réduction thermoprogrammée (TPR) met en évidence l'existence de fer libre en excès par rapport à l'olivine de formule moyenne (Mg_0,92Fe_0,08)₂SiO₄. L'étude par DRX, MEB, MET, EDS et TPR des catalyseurs Ni/olivine obtenus par imprégnation montre l'obtention successive de trois états différents d'interaction du nickel avec l'olivine : NiO libre, sans interaction, NiO greffé et NiO intégré dans l'olivine par augmentation de la température de calcination (900-1400°C). Le meilleur système, activé directement sous les conditions de réaction (CH₄+CO₂) présente un rendement en gaz de synthèse (CO+H₂) très élevé et stable dans le temps. Les caractérisations après tests catalytiques confirment le maintien de la structure olivine du catalyseur.

Abstract
A natural olivine has been chosen as catalyst support for its high resistance to be used in fluid bed for biomass gasification. XRD, SEM and TEM analysis show the olivine structure with a fairly wide distribution of composition. The thermo-programmed reduction (TPR) places an excess of free iron compared with mean olivine formula ( Mg _0.92Fe_0.08)₂SiO₄ in prominent position. Catalysts Ni/olivine obtained by impregnation are studied by XRD, SEM, TEM, EDS and TPR. These analysis show successive obtaining of three different interaction states between nickel and olivine (free NiO, without interaction, linked NiO and Ni integrated in olivine) with increase of calcination temperature (900-1400°C) The best system, directly activated under reaction conditions (CH₄+CO₂) presents a very high and stable with time syngas yield (CO+H₂). After catalytic tests, the characterisations confirm the catalyst structure stability.