RAPPORT DE STAGE Melhyas KPLE

POUR L’OBTENTION DE MASTER SPECIALISE GENIE ELECTRIQUE,
POUR L’OBTENTION DE MASTER SPECIALISE GENIE ELECTRIQUE, POUR L’OBTENTION DE MASTER SPECIALISE GENIE ELECTRIQUE,
POUR L’OBTENTION DE MASTER SPECIALISE GENIE ELECTRIQUE,
ENERGETIQUE ET ENERGIES RENOUVELABLES
ENERGETIQUE ET ENERGIES RENOUVELABLES ENERGETIQUE ET ENERGIES RENOUVELABLES
ENERGETIQUE ET ENERGIES RENOUVELABLES
Option
OptionOption
Option
: Energies dans l’Industrie et Energies Renouvelables
: Energies dans l’Industrie et Energies Renouvelables: Energies dans l’Industrie et Energies Renouvelables
: Energies dans l’Industrie et Energies Renouvelables
Présenté et soutenu publiquement le
Travaux dirigés par
Président : Prénom NOM
Membres : Prénom NOM
Prénom NOM
Prénom NOM
ETUDE
ETUDE ETUDE
ETUDE
DE L’OPTIMISATION
DE L’OPTIMISATION DE L’OPTIMISATION
DE L’OPTIMISATION
OPERATOIRES ET DE L’INFLUENCE DE LA TENEUR EN EAU
OPERATOIRES ET DE L’INFLUENCE DE LA TENEUR EN EAU OPERATOIRES ET DE L’INFLUENCE DE LA TENEUR EN EAU
OPERATOIRES ET DE L’INFLUENCE DE LA TENEUR EN EAU
DE LA PRODUCTION DE BIODIESEL PAR
DE LA PRODUCTION DE BIODIESEL PAR DE LA PRODUCTION DE BIODIESEL PAR
DE LA PRODUCTION DE BIODIESEL PAR
TRANSESTERIFICATION ETHANOLIQUE EN CATALYSE
TRANSESTERIFICATION ETHANOLIQUE EN CATALYSE TRANSESTERIFICATION ETHANOLIQUE EN CATALYSE
TRANSESTERIFICATION ETHANOLIQUE EN CATALYSE
MEMOIRE DE FIN D’ETUDES
MEMOIRE DE FIN D’ETUDESMEMOIRE DE FIN D’ETUDES
MEMOIRE DE FIN D’ETUDES
POUR L’OBTENTION DE MASTER SPECIALISE GENIE ELECTRIQUE,
POUR L’OBTENTION DE MASTER SPECIALISE GENIE ELECTRIQUE, POUR L’OBTENTION DE MASTER SPECIALISE GENIE ELECTRIQUE,
POUR L’OBTENTION DE MASTER SPECIALISE GENIE ELECTRIQUE,
ENERGETIQUE ET ENERGIES RENOUVELABLES
ENERGETIQUE ET ENERGIES RENOUVELABLES ENERGETIQUE ET ENERGIES RENOUVELABLES
ENERGETIQUE ET ENERGIES RENOUVELABLES
: Energies dans l’Industrie et Energies Renouvelables
: Energies dans l’Industrie et Energies Renouvelables: Energies dans l’Industrie et Energies Renouvelables
: Energies dans l’Industrie et Energies Renouvelables
Présenté et soutenu publiquement le
_
Septembre 2010 par
Melhyas KPLE
Travaux dirigés par
Christel BRUNSCHWIG
Post doctorante
Jury d’évaluation :
DE L’OPTIMISATION
DE L’OPTIMISATION DE L’OPTIMISATION
DE L’OPTIMISATION
DES CONDITIONS
DES CONDITIONS DES CONDITIONS
DES CONDITIONS
OPERATOIRES ET DE L’INFLUENCE DE LA TENEUR EN EAU
OPERATOIRES ET DE L’INFLUENCE DE LA TENEUR EN EAU OPERATOIRES ET DE L’INFLUENCE DE LA TENEUR EN EAU
OPERATOIRES ET DE L’INFLUENCE DE LA TENEUR EN EAU
DE LA PRODUCTION DE BIODIESEL PAR
DE LA PRODUCTION DE BIODIESEL PAR DE LA PRODUCTION DE BIODIESEL PAR
DE LA PRODUCTION DE BIODIESEL PAR
TRANSESTERIFICATION ETHANOLIQUE EN CATALYSE
TRANSESTERIFICATION ETHANOLIQUE EN CATALYSE TRANSESTERIFICATION ETHANOLIQUE EN CATALYSE
TRANSESTERIFICATION ETHANOLIQUE EN CATALYSE
BASIQU
BASIQUBASIQU
BASIQUE HOMOGENE
E HOMOGENEE HOMOGENE
E HOMOGENE
POUR L’OBTENTION DE MASTER SPECIALISE GENIE ELECTRIQUE,
POUR L’OBTENTION DE MASTER SPECIALISE GENIE ELECTRIQUE, POUR L’OBTENTION DE MASTER SPECIALISE GENIE ELECTRIQUE,
POUR L’OBTENTION DE MASTER SPECIALISE GENIE ELECTRIQUE,
ENERGETIQUE ET ENERGIES RENOUVELABLES
ENERGETIQUE ET ENERGIES RENOUVELABLES ENERGETIQUE ET ENERGIES RENOUVELABLES
ENERGETIQUE ET ENERGIES RENOUVELABLES
: Energies dans l’Industrie et Energies Renouvelables
: Energies dans l’Industrie et Energies Renouvelables: Energies dans l’Industrie et Energies Renouvelables
: Energies dans l’Industrie et Energies Renouvelables
Septembre 2010 par
DES CONDITIONS
DES CONDITIONS DES CONDITIONS
DES CONDITIONS
OPERATOIRES ET DE L’INFLUENCE DE LA TENEUR EN EAU
OPERATOIRES ET DE L’INFLUENCE DE LA TENEUR EN EAU OPERATOIRES ET DE L’INFLUENCE DE LA TENEUR EN EAU
OPERATOIRES ET DE L’INFLUENCE DE LA TENEUR EN EAU
DE LA PRODUCTION DE BIODIESEL PAR
DE LA PRODUCTION DE BIODIESEL PAR DE LA PRODUCTION DE BIODIESEL PAR
DE LA PRODUCTION DE BIODIESEL PAR
TRANSESTERIFICATION ETHANOLIQUE EN CATALYSE
TRANSESTERIFICATION ETHANOLIQUE EN CATALYSE TRANSESTERIFICATION ETHANOLIQUE EN CATALYSE
TRANSESTERIFICATION ETHANOLIQUE EN CATALYSE

Melhyas KPLE, Promotion 2009 – 2010
ii
ii
DEDICACES
A Dieu le Père tout Puissant,
A mon cher papa Rigobert KPLE,
A ma très chère maman Béatrice AYATO,
A mon Tonton Sotelle HOUESSOU,
A tous mes frères et sœurs,
A Nadège SANNY,
A tous mes amis et en particulier Wilfried GBONGBON,
Je dédie ce document.

Melhyas KPLE, Promotion 2009 – 2010
iii
iii
REMERCIEMENTS
Je remercie la commission de l’Union Economique et Monétaire Ouest Africaine
(UEMOA) pour avoir financé mes études au 2iE.
Je remercie ma Directrice de stage, Mlle Christel BRUNSCHWIG, Post doctorante au
Laboratoire Biomasse Energie et Biocarburants (LBEB) du 2iE, pour sa constante
disponibilité, la pertinence de ses remarques et précieux conseils.
Je remercie tous le personnel du 2iE et en particulier ceux du LBEB.
Je remercie le Directeur de l’Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de
l’Environnement (2iE) et tous ses collaborateurs.

Melhyas KPLE, Promotion 2009 – 2010
iv
iv
RESUME
Une étude récente a souligné la pertinence pour les pays africains de s’intéresser aux
biocarburants classiques (biodiesel, bioéthanol) dans le but de s’affranchir à moyen terme
de leur dépendance énergétique.
Le biodiesel est le fruit de la réaction de transestérification entre un corps gras et un alcool
léger, catalysée généralement au niveau industriel par voie basique homogène. Cette étude
s’intéresse particulièrement à la transestérification éthanolique par catalyse basique
homogène d’huile de coton produite dans la sous-région. Elle a permis d’optimiser, suivant
la méthode du plan d’expériences, trois facteurs de réaction jugés très influents d’après la
littérature (ratio molaire éthanol/huile végétale, concentration massique en catalyseur KOH,
température de réaction). Le rendement massique maximal de 83% correspond à R=15 :1 ;
C=0,5% et T=35°C.
La pureté des esters éthyliques a été déterminée par la quantification des mono-, di et
triglycérides résiduels par Chromatographie en Phase Gazeuse. La présence de
contaminants glycéridiques est reliée avec de moins bons rendements, notamment dû aux
diglycérides dont l’importance est cruciale pour la séparation de phases.
A cet optimum, des essais sur l’influence de la teneur en eau entre 0% et 12%, ont montré
que pour de faibles teneurs en eau (<2%), le rendement diminue à 53% avant d’augmenter
et de se stabiliser à 86,0% pour 6% d’eau et plus. Le rendement massique obtenu pour un
bioéthanol à 5% d’eau est de 84,6%. Ces résultats suscitent de l’intérêt et demandent à être
approfondis pour se rapprocher de la qualité préconisée par les normes existant sur les
biodiesels.
Mots clés
1. Biodiesel
2. Esters éthyliques
3. Optimisation
4. Teneur en eau
5. Chromatographie en Phase Gazeuse

Melhyas KPLE, Promotion 2009 – 2010
v
v
ABSTRACT
A recent study has highlighted the need for African countries to get involved in the use of
conventional biofuels (biodiesel, bioethanol) in order to reduce their energy dependence.
Biodiesel is the main product of the transestérification reaction, between oil and a short
alcohol, frequently performed at an industrial scale with homogeneous alkali catalysts. This
study focuses on the ethanolysis of cotton oil produced in the sub-region, carried out with
an homogeneous alkali catalyst. A design of experiments enables the optimization of three
determining factors as indicated by literature (molar ratio ethanol/oil, weight concentration
of KOH, reaction temperature). Maximum yield of 83% was obtained for R=15:1, C=0.5%
and T=35°C.
The ethyl esters purity was determined by quantification of mono-, di- and triglycerids by
Gas Chromatography. The presence of glyceridic contaminants implies loss of yield,
particularly due to diglycerids which play a key role in the phase separation.
At the optimal point, tests on the influence of water content were carried out between 0%
and 12%, showing a yield decrease to 53% for water content less than 2%, then an increase
and a stabilization at 86.0% for 6% water content and more. Yield corresponding to the use
of 5% water content bioethanol was 84.6%. These results encourage further research to
better the biodiesel quality so as to get close to the norms.
Keywords
1. Biodiesel
2. Ethyl esters
3. Optimization
4. Water content
5. Gas Chromatography