Contribution à la valorisation des shistes bitumineux de la région de Timahdit : - Extraction de la matière organique et étude de la graphitisation des asphaltènes : - Etude radiochimique des résidus de l'extraction supercritique

Abstract

Le Présent travail s’inscrit dans le cadre de la recherche de nouvelles possibilités de valorisation des schistes bitumineux Marocains. Les recherches antérieures ont été orientées essentiellement vers l’optimisation des conditions de production des huiles à des fines énergétiques. Les faibles rendements en huile et leur coût de production élevé ont jusqu’à maintenant limité l’espoir d’exploitation des schistes bitumineux comme source d’énergie. Le présent travail présente deux objectifs : i) Le développement de nouveaux procédés d’obtention de l’huile à coût modéré. ii) La valorisation des huiles obtenues par leurs applications dans l’élaboration de nouveaux matériaux à haute valeur ajoutée. Ca travail est consacré donc, d’une part, à l’étude de l’influence de différents paramètres sur l’extraction supercritique de la matière organique des schistes bitumineux (la couche M du gisement de Timahdit) afin de définir les conditions opératoires susceptibles de donner un bon rendement d’extraction avec une huile de haute qualité riche en fraction légère (maltènes) qui sont directement valorisables et d’autre part, à la valorisation de la fraction lourde (asphaltènes) par l’étude de l’attitude de graphitisation de cette dernière pour une possible utilisation dans l’élaboration de fibres de carbone et de carbones graphitisables. Cette dernière fraction constitue jusqu’à présent le problème majeur pour les pétrochimiques lors des opérations de raffinage à cause de sa viscosité et sa composition en hétéroatomes élevées. Des résultas montrent que les rendement obtenu par extraction dans les conditions sub et supercritiques sont plus élevés que les autres méthodes d’extraction alors que le phénol est un bon agent dégradant permettant d’extraire pratiquement la totalité de la matière organique contenue dans las schistes bitumineux dans des conditions relativement douces (T = 390°C, P < 1,2 MPa, Temps = 2 h) comparativement au autre solvant utilisés. D’autre part, l’étude de l’attitude de la graphitisation des carbones issus de la pyrolyse de la fraction lourde (asphaltènes) des huiles de schistes bitumineux montre qu’elle débute à une température relativement basse (l’organisation structurale étant déjà marquée à 1500°C) pour quelque échantillons et ce sont les carbones issus des traitement de la roche décarbonatée au phénol avec un rapport MH/phénol > 10/13 qui représentent la meilleure aptitude à la graphitisation. Nous avons également étudié l’influence de la méthode d’extraction et l’influence du solvant d’extraction sur la distribution de quelque radio éléments naturels existant dans la roche.