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Eurokin

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Fondé en 1998, Eurokin est un consortium de membres industriels et académiques dont le but est d'élaborer les meilleures pratiques[1] dans le domaine du génie chimique et du génie de la réaction chimique, et plus particulièrement dans un environnement industriel. Pour cela, des travaux sont conduits dans les domaines de la planification d'expériences et de l'interprétation de données cinétiques afin de mettre à disposition de l'utilisateur final les connaissances les plus récentes.

Dans beaucoup des cas traités, ces travaux ont conduit au développement d'outils qui permettent, par exemple, une évaluation plus rapide des conditions expérimentales. D'autres travaux visaient à examiner les logiciels disponibles pour le traitement de données cinétiques. Un nombre important d'académiques et experts reconnus ont été demandés à produire des revues de l'état de l'art dans plusieurs domaines de la cinétique chimique.

Les origines d'Eurokin

En 1996, une enquête industrielle[2] a révélé un besoin important de recherche en cinétique, et notamment en ce qui concerne :

  • l'acquisition de données cinétiques, qui reste même aujourd'hui très consommatrice de temps et d'argent
  • les logiciels pour l'estimation des paramètres à partir de données cinétiques

Suite à cette enquête, plusieurs entreprises (pétro)chimiques, universités, et centres de recherche ont décidé d'initier une coopération afin d'améliorer le domaine de la cinétique réactionnelle. Le consortium Eurokin a été créé en 1998 et continue à développer avec succès différentes méthodologies. Le but principal du consortium est de produire des outils pré-compétitifs pour la recherche en cinétique afin d'obtenir plus efficacement en termes de coûts et de délais les équations de vitesse les plus appropriées conduisant ainsi à des designs de réacteurs plus précis et des mises sur le marché accélérées.

Réalisations

Les plus importantes réalisations sont résumées ci-dessous :

Outils expérimentaux

  • Revue des propriétés, avantages et inconvénients d'une très large gamme de réacteurs expérimentaux.
  • Inventaire de fournisseurs de réacteurs expérimentaux.
  • Logiciels pour la sélection du réacteur expérimental le plus approprié pour des études cinétiques.
  • Feuilles de calcul pour vérifier l'absence de limitations de transport utilisant plusieurs corrélations alternatives pour différents types de réacteurs expérimentaux (incluant les lits fixes, les lits ruisselants et les systèmes gaz-liquide homogènes et hétérogènes), complétées avec des exemples, les développements théoriques et les domaines de validité.

Analyse de données cinétiques

  • Évaluation de logiciels commercialement disponibles pour l'estimation des paramètres cinétiques inconnus (incluant 4 cas test ainsi que l'évaluation des performances, des fonctionnalités et de la convivialité des différents logiciels sélectionnés)[3].
  • Investigation des possibilités d'application d'un plan d'expériences séquentiel pour la discrimination entre modèles cinétiques et pour l'amélioration de la précision des paramètres (incluant la théorie, l'inventaire des logiciels et des cas tests).
  • Approche d'analyse et de modélisation pour des systèmes ayant des limitations de transport irréductibles (incluant les détails des techniques expérimentaux et des bibliothèques de modèles incorporant ces phénomènes de transport).

Revues de l'état de l'art

  • Méthodes pour l'établissement de réseaux réactionnels (incluant à la fois des techniques expérimentaux et des méthodes théoriques)
  • Méthodes non-expérimentales pour l'estimation des valeurs des paramètres cinétiques.
  • Méthodes pour la modélisation cinétique de systèmes complexes (incluant des techniques de regroupement en pseudo-composés).
  • Méthodes pour obtenir les cinétiques pour des réactions hétérogènes en phase liquide.
  • Méthodes d'extraction d'une cinétique à partir de bases de données de grande taille obtenues à partir d'unités de production et de l'expérimentation à haut débit.
  • Détermination de cinétiques de désactivation de catalyseurs (incluant une revue des phénomènes, des techniques diagnostiques et de méthodes d'évaluation accélérée)[4].
  • Détermination de cinétiques de régénération de catalyseurs par décokage.
  • Utilisation de méthodes dynamiques pour la détermination de paramètres cinétiques[5].
  • Possibilités et challenges dans le couplage des cinétiques chimiques avec "computational fluid dynamics" (CFD).

En complément, des réunions régulières et des conférences[6] permettent de suivre les avancements dans les différents thèmes de recherche en invitant des experts d'un domaine à présenter leurs travaux et avancements dans le domaine de la cinétique chimique.

De cette façon, Eurokin constitue une plateforme d'un réseau de scientifiques et de technologues actifs dans ce domaine qui se concentre sur l'applicabilité commerciale des outils développés, tout en permettant l'échange d'expérience et des discussions des problèmes dans la domaine de la cinétique réactionnelles.

Tous ces résultats sont ainsi fournis aux membres d'Eurokin[7] et sont partiellement mis à disposition dans le domaine public[8],[9].

Références

  1. R.J. Berger, E.H. Stitt, G.B. Marin, F. Kapteijn and J.A. Moulijn, Eurokin: Chemical Reaction Kinetics in Practice, CATTECH, Volume 5, Number 1, 36-60, DOI: 10.1023/A:1011928218694
  2. A.N.R. Bos, L. Lefferts, G.B. Marin and M.H.G.M. Steijns, Kinetic research on heterogeneously catalysed processes: questionnaire on the state-of-the-art in industry, Appl. Catal. A: General 160 (1997) 185-190
  3. R.J. Berger, J. Hoorn, J. Verstraete and J.W. Verwijs, Software functionality assessment for kinetic reaction model development, model discrimination, parameter estimation and design of experiments, Studies in Surface Science and Catalysis, 133 (Ed.: G.F. Froment and K.C. Waugh), 2001, 631-636
  4. J.J. Birtill, Measurement and modeling of the kinetics of catalyst decay in fixed beds: The Eurokin survey, Ind. Eng. Chem. Res. 2007 (46) 2392-2398
  5. R.J. Berger, F. Kapteijn, J.A. Moulijn, G.B. Marin, J. De Wilde, M. Olea, De Chen, A. Holmen, L. Lietti, E. Tronconi and Y. Schuurman, Dynamic methods for catalytic kinetics, Appl. Catal. A: General 342 (2008) 3–28
  6. Eurokin's 10th Anniversary meeting
  7. Site web d'Eurokin
  8. List of Eurokin publications
  9. List of available presentations from Eurokin workshops

Articles connexes

Liens externes

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