De nouvelles applications concernant la technologie membranaire dans l'industrie chimique
Les PMR intègrent les étapes de réaction et de séparation dans l'industrie chimique afin d'améliorer considérablement la performance des réacteurs. Ils ont été appliqués avec succès à l'équilibre chimique dans les réactions où l'eau constituait l'un des produits secondaires. Toutefois, la faisabilité de cette approche n'a toujours pas été explorée quant aux réactions donnant un produit organique tel que le méthanol ou l'éthanol. Le projet NEW-PMR (New frontiers in (trans)esterification pervaporation membrane reactors) a été mis en place pour fournir une base scientifique à la production de sous-produits organiques à l'aide de PMR, en utilisant la réaction entre le butanol et l'acétate de méthyle pour produire du méthanol et de l'acétate de butyle. En outre, l'étude a été étendue à d'autres réactions de transestérification telles que la réaction entre le méthanol et l'acétate d'éthyle pour produire de l'éthanol et de l'acétate de méthyle, qui est une réaction de référence utilisée dans la production de biodiesel. Les résultats expérimentaux concernant les membranes commerciales ont montré que certaines membranes étaient capables de séparer le butanol du milieu réactionnel grâce à une plus grande perméabilité de ce composant à travers la membrane. L'utilisation de ces membranes à l'échelle industrielle réduirait considérablement l'énergie de séparation. Les chercheurs ont intégré la pervaporation à des processus conventionnels en association à la distillation et en tant que technologie autonome. Ils ont évalué que l'utilisation de la pervaporation pour effectuer la séparation entre le méthanol et l'acétate de méthyle entraînait des économies d'énergie de l'ordre de 90 % par rapport à la distillation. L'intégration de la technologie membranaire en vue d'obtenir une pervaporation-distillation hybride a démontré les avantages potentiels de ce concept et du développement d'un processus plus respectueux de l'environnement. De plus, des directives ont été élaborées afin de garantir la sélection du traitement le plus écologique possible en fonction de la composition du mélange liquide.
Mots‑clés
Réacteurs à membrane de pervaporation, estérification, méthanol, NEW-PMR, acétate de méthyle
