Biotechnologie : marchés et engagement des sociétés pétrolières

L'intérêt pour les biotechnologies s'est accru à la suite du développement, après 1975, de techniques basées sur le génie génétique (rDNA, fusion). Bien que les prévisions soient difficiles dans ce domaine nouveau et en pleine expansion, le marché mondial des biotechnologies pourrait atteindre en l'an 2000, 150 milliards de dollars, dont 40 à 60 % pour les secteurs de la santé, de l'agriculture et de l'alimentation. D'autres secteurs sont également concernés, tels que l'environnement, l'énergie, la bioingénierie (bioréacteurs, enzymes immobilisées, membranes, chromatographie. . . ) et la chimie. D'un point de vue économique, les biotechnologies sont mieux adaptées à la production de substances à haute valeur ajoutée qu'à celle de produits de gros tonnage. Les produits qui connaissent un développement important sont les enzymes, les amino-acides, les biopolymères. . . Pour les produits de plus gros tonnage, les voies biotechnologiques se heurtent aux réalités économiques, en particulier aux prix comparatifs du pétrole et des céréales ou du sucre. Des procédés, non rentables pour l'instant, ont récemment été mis au point pour des produits tels que l'acrylamide, l'oxyde de propylène, l'hydroquinone, le nylon, le polyphénylène, les diacides. Les Etats-Unis conservent le leadership. Le Japon est sur le point de les rejoindre, tandis que le modèle européen se caractérise par les difficultés de transfert vers l'industrie. Les grandes firmes chimiques, telles que Rhône Poulenc et Impérial Chemical Industries (ICI) ont déjà un long passé dans les biotechnologies mais d'autres telles que Monsanto, Du Pont, Mitsubishi. . . , s'y sont engagées récemment. Une analyse de brevets fait apparaître que les sociétés pétrolières s'y intéressent également, pour l'instant de manière moins importante. Leurs préoccupations restent traditionnelles : les polysaccharides, les enzymes immobilisées pour l'aspect catalyse, les biocarburants, et certaines se lancent dès maintenant dans le génie génétique. L'institut Français du Pétrole a démarré dans les années 60 un programme en biotechnologie et dispose de moyens pour développer des procédés depuis les études de base jusqu'au stade industriel. La plate-forme de Soustons, créée par la GIE ASCAF en 1985, possède des équipements (Machine Stake-Technip, fermenteurs de 50 m3. . . ) permettant le développement de projets très variés de biotechnologie

Valorisation de la coupe C4 de vapocraquage via l'hydrogénation du butadiène, l'isomérisation des butènes et la métathèse, en MTBE ou en propylène

Le surplus de butadiène au niveau mondial contraint les pétrochimistes à recycler la coupe C4 au vapocraqueur. De plus en plus, le butadiène est hydrogéné avant de recraquer toute la coupe. Une fois hydrogénée, cette coupe peut être beaucoup mieux valorisée, soit en MTBE avec isomérisation des n-butènes (procédé ISO-4), soit en propylène et MTBE en utilisant le procédé META-4. L'étude technico-économique montre que cette dernière voie offre la meilleure rentabilité (TRI = 21,5 %). Si le vapocraqueur est intégré à une raffinerie, les butènes peuvent également être transformés en alkylats ou en MTBE, pour répondre à une demande en octane ou en oxygénés pour les carburants. Ces diverses voies de valorisation sont plus intéressantes que la production de MTBE à partir des butanes via la déshydrogénation de l'isobutane ou que la production du propylène par déshydrogénation du propane. Une étude de sensibilité aux différents prix des produits envisagés permet d'établir des courbes d'isorentabilités, délimitant des zones de prix favorables à l'un ou l'autre des produits, pris deux à deux

Valorisation de la coupe C4 de vapocraquage via l'hydrogénation du butadiène, l'isomérisation des butènes et la métathèse, en MTBE ou en propylène Upgrading the C4 Cut from Steam Cracking via the Hydrogenation of Butadiene, the Isomerization of Butenes and Metathesis Into Mtbe Or Propylene

Le surplus de butadiène au niveau mondial contraint les pétrochimistes à recycler la coupe C4 au vapocraqueur. De plus en plus, le butadiène est hydrogéné avant de recraquer toute la coupe. Une fois hydrogénée, cette coupe peut être beaucoup mieux valorisée, soit en MTBE avec isomérisation des n-butènes (procédé ISO-4), soit en propylène et MTBE en utilisant le procédé META-4. L'étude technico-économique montre que cette dernière voie offre la meilleure rentabilité (TRI = 21,5 %). Si le vapocraqueur est intégré à une raffinerie, les butènes peuvent également être transformés en alkylats ou en MTBE, pour répondre à une demande en octane ou en oxygénés pour les carburants. Ces diverses voies de valorisation sont plus intéressantes que la production de MTBE à partir des butanes via la déshydrogénation de l'isobutane ou que la production du propylène par déshydrogénation du propane. Une étude de sensibilité aux différents prix des produits envisagés permet d'établir des courbes d'isorentabilités, délimitant des zones de prix favorables à l'un ou l'autre des produits, pris deux à deux. The evolution of the outlets for C4 cuts from steam cracking shows quite contradictory results. On one hand, European and Asian petrochemists are more constrained to recycle this type of effluent, which contains butadiene and isobutene, to the steam cracker. Likewise, the demand for isobutene for MTBE production is such that it has to be produced by the dehydrogenation of isobutane. This situation is effectively caused by the surplus of butadiene, a by-product of ethylene, and for which the demand is not increasing as fast as the demand for ethylene. To improve cracking performances during the recycling of the C4 Cut, butadiene is more and more selectively hydrogenated. Under these conditions, rather than cracking it, the new processes could make it possible to better upgrade it. Indeed, after selective hydrogenation, most of the cut can be transformed into MTBE by implementing the new n-butene isomerization process. Another upgrading scheme consits in transforming isobutene into MTBE and n-butenes into propylene by metathesis with ethylene. These new route may find competition in the transformation of butenes into alkylates, for automotive gasoline, with or without MTBE production. After a brief review of the different markets for the products involved, a technico-economic study serves to classify the different upgrading routes of the C4 cut from steam cracking, by comparing both the minimum profitable selling prices for a discounting rate of 12% and the discounted cash-flow rate of return for fixed selling prices. Calculations are performed within a context in which the C4 cut is devalorized in relation to naphtha with a price of $152/t. When butadiene no longer finds any outlets, and when its price is at a very low level such as$270/t, its extraction is hardly profitable, and propylene production by methatesis proves to be more advantageous. However, if the steam cracker is integrated in a refinery, butenes may also be advantageously transformed into alkylates or MTBE, more especially to meet a demand for octane or oxygenated products for fuels. These different routes for upgrading MTBE are more advantageous than MTBE production from butanes, requiring heavy investments for the separation of butanes, the isomerization of n-butane and the dehydrogenation of isobutane. Likewise, the transformation of butenes into propylene is more profitable than obtaining propylene by the dehydrogenation of proprane. A sensitivity study, for the price of butadiene and also for the price of other products, enables isoprofitability curves to be plotted, which delimite price zones favorable to one or the other of the products considered, taken two by two

Marché des catalyseurs d'hydrogénation

L'institut Français du Pétrole (IFP) ayant acquis une grande expérience dans le domaine des catalyseurs d'hydrogénation, en particulier dans l'utilisation du nickel soluble et des catalyseurs bimétalliques à base de palladium, une étude a été effectuée pour évaluer le marché potentiel des catalyseurs d'hydrogénation intervenant dans la synthèse de quelques grands intermédiaires pétrochimiques : le cyclohexane, la cyclohexanone, les alcools oxo, le butanediol, le sorbitol, le toluylène diamine, l'hexaméthylène diamine, l'eau oxygénée et l'acide téréphtalique. Ce marché atteint pour les produits considérés 63 M$pour 3500 t/an de catalyseurs commercialisés et représente globalement 7$), d'hexaméthylène diamine (11,5×10·6 $) et d'eau oxygénée (11,5×10·6$). Ces hydrogénations sont effectuées pour l'essentiel en présence de 3 métaux: le nickel, 2300 t/an, le cuivre, 680 t/an et le palladium, 560 t/an. Le nickel continue d'être utilisé en majeure partie sous forme de nickel de Raney. Le nickel soluble de I'IFP, bien qu'étant plus sensible au soufre et à l'eau, devrait pouvoir trouver des applications pour l'hydrogénation d'autres composés possédant des doubles liaisons aromatiques. Les catalyseurs au palladium s'imposent lorsque l'on recherche une sélectivité dans l'hydrogénation d'une fonction sans toucher à une autre fonction. L'exemple type est, dans la préparation de l'eau oxygénée, celui de l'hydrogénation des fonctions quinone sans toucher aux liaisons aromatiques

Marché des catalyseurs d'hydrogénation The Market for Hydrogenation Catalysts

L'institut Français du Pétrole (IFP) ayant acquis une grande expérience dans le domaine des catalyseurs d'hydrogénation, en particulier dans l'utilisation du nickel soluble et des catalyseurs bimétalliques à base de palladium, une étude a été effectuée pour évaluer le marché potentiel des catalyseurs d'hydrogénation intervenant dans la synthèse de quelques grands intermédiaires pétrochimiques : le cyclohexane, la cyclohexanone, les alcools oxo, le butanediol, le sorbitol, le toluylène diamine, l'hexaméthylène diamine, l'eau oxygénée et l'acide téréphtalique. Ce marché atteint pour les produits considérés 63 M$pour 3500 t/an de catalyseurs commercialisés et représente globalement 7$), d'hexaméthylène diamine (11,5×10·6 $) et d'eau oxygénée (11,5×10·6$). Ces hydrogénations sont effectuées pour l'essentiel en présence de 3 métaux: le nickel, 2300 t/an, le cuivre, 680 t/an et le palladium, 560 t/an. Le nickel continue d'être utilisé en majeure partie sous forme de nickel de Raney. Le nickel soluble de I'IFP, bien qu'étant plus sensible au soufre et à l'eau, devrait pouvoir trouver des applications pour l'hydrogénation d'autres composés possédant des doubles liaisons aromatiques. Les catalyseurs au palladium s'imposent lorsque l'on recherche une sélectivité dans l'hydrogénation d'une fonction sans toucher à une autre fonction. L'exemple type est, dans la préparation de l'eau oxygénée, celui de l'hydrogénation des fonctions quinone sans toucher aux liaisons aromatiques. On the basis of the great experience gained by Institut Français du Pétrole (IFP) in the field of hydrogenation catalysts, especially in using soluble nickel and bimetallic palladium-base catalysts, a survey was made to assess the potential market for hydrogenation catalysts used in the synthesis of the leading petrochemical building blocks, i. e. cyclohexane, cyclohexanone, oxo alcohols, butanediol, sorbitol, tolulene diamine, hexamethylene diamine, hydrogen peroxide and terephthalic acid. For all products considered, this market is $63 million for 3500 tons of catalysts sold per year, and it accounts for roughly 7$14. 4 million), hexamethylene diamine ($11. 5 million) and hydrogen peroxide ($11. 6 million). Such hydrogenations are performed mainly in the presence of three metals, i. e. nickel (2300 t/year), copper (680 t/year) and palladium (560 t/year). Nickel continues to be used mostly in the form of Raney nickel. The soluble nickel developed by IFP, although more sensitive to sulfur and water, should be able to find applications for the hydrogenation of other compounds having aromatic double bonds. Palladium catalysts are required when selectivity is wanted in the hydrogenation of a function without touching another function. The typical example is the hydrogenation of quinone functions without touching the aromatic bonds in the preparation of hydrogen peroxide

Marché des catalyseurs d'hydrogénation des corps gras Market of Hydrogenation Catalysts for Fats and Derivatives

L'institut Français du Pétrole (IFP) ayant acquis une grande expérience dans le domaine des catalyseurs, notamment d'hydrogénation, le Département Evaluation a effectué à diverses reprises des études qui en évaluent les marchés potentiels. L'analyse qui suit a été réalisée en vue de déterminer les débouchés possibles des catalyseurs utilisés dans l'hydrogénation des corps gras; elle couvre l'industrie alimentaire, l'hydrogénation des acides gras d'origine animale ou végétale, la production d'alcools gras et d'amines grasses. Ce marché dépasse 60 millions de dollars/an et correspond à près de 11 000 t/an de catalyseurs utilisés. Ces valeurs tiennent compte des consommations captives de catalyseurs produits par les compagnies utilisatrices. Ce chiffre d'affaires est du même ordre que celui des catalyseurs d'hydrogénation utilisés dans la synthèse des grands intermédiaires pétrochimiques. Plus de 64 % des applications concernent l'industrie alimentaire : production de margarine et shortening, hydrogénation d'huiles de salade et de friture aux États-Unis. Alors que la consommation de catalyseurs utilisés en lipochimie est très fortement concentrée dans les principales régions industrialisées : États-Unis, Europe occidentale et Japon, celle de I'lindustrie alimentaire est beaucoup plus dispersée : les 3 régions précitées représentent moins de 64 % de la consommation mondiale. Les débouchés estimés représentent des chiffres d'affaires annuels de 41×10·6 dollars pour l'industrie alimentaire, 8,3×10·6 dollars pour la production d'acide gras, 11×10·6 dollars pour la production d'alcools gras et 1,3×10·6 dollars pour la production d'amines grasses. Ces hydrogénations sont effectuées en présence de nickel sur support (industrie alimentaire, production d'acides gras et d'amines secondaires et tertiaires), en présence de nickel de Raney (production d'amines primaires) ou de chromite de cuivre (production d'alcools gras). Les chiffres d'affaires pour ces 3 catalyseurs sont respectivement égaux à 50,1, 0,5 et 11 millions de dollars/an. <br> Since Institut Français du Pétrole (IFP) has a great deal of experience in the field of catalysts, particularly for hydrogenation, the Evaluation Department has made studies at various times to evaluate the potential markets. The analysis making up this article was made to determine the possible outlets for catalysts used for the hydrogenation of fats and oils. It covers the food industry, the hydrogenation of fatty acids of animal or vegetable origin, and the production of fatty alcohols and fatty amines. This market is over $60 million per year and corresponds to nearly 11,000 t/year of catalysts used. These figures include captive consumptions of catalysts produced by companies using them. This business turnover is about the same as the one for hydrogenation catalysts used for the synthesis of the major building-block petrochemicals. More than 64$41 million for the food industry, $8. 3 million for the production of fatty acids,$11 million for the production of fatty alcohols, and $1. 3 million for the production of fatty amines. These hydrogenations are performed in the presence of supported nickel (food industry, production of fatty acids and secondary and tertiary amines) or in the presence of Raney nickel (production of primary amines) or, copper chromite (production of, fatty alcohols). The business turnovers for these three catalysts are respectively equal to$50. 1, $0. 5 and$11 million/year

Marché des catalyseurs d'hydrogénation des corps gras

L'institut Français du Pétrole (IFP) ayant acquis une grande expérience dans le domaine des catalyseurs, notamment d'hydrogénation, le Département Evaluation a effectué à diverses reprises des études qui en évaluent les marchés potentiels. L'analyse qui suit a été réalisée en vue de déterminer les débouchés possibles des catalyseurs utilisés dans l'hydrogénation des corps gras; elle couvre l'industrie alimentaire, l'hydrogénation des acides gras d'origine animale ou végétale, la production d'alcools gras et d'amines grasses. Ce marché dépasse 60 millions de dollars/an et correspond à près de 11 000 t/an de catalyseurs utilisés. Ces valeurs tiennent compte des consommations captives de catalyseurs produits par les compagnies utilisatrices. Ce chiffre d'affaires est du même ordre que celui des catalyseurs d'hydrogénation utilisés dans la synthèse des grands intermédiaires pétrochimiques. Plus de 64 % des applications concernent l'industrie alimentaire : production de margarine et shortening, hydrogénation d'huiles de salade et de friture aux États-Unis. Alors que la consommation de catalyseurs utilisés en lipochimie est très fortement concentrée dans les principales régions industrialisées : États-Unis, Europe occidentale et Japon, celle de I'lindustrie alimentaire est beaucoup plus dispersée : les 3 régions précitées représentent moins de 64 % de la consommation mondiale. Les débouchés estimés représentent des chiffres d'affaires annuels de 41×10·6 dollars pour l'industrie alimentaire, 8,3×10·6 dollars pour la production d'acide gras, 11×10·6 dollars pour la production d'alcools gras et 1,3×10·6 dollars pour la production d'amines grasses. Ces hydrogénations sont effectuées en présence de nickel sur support (industrie alimentaire, production d'acides gras et d'amines secondaires et tertiaires), en présence de nickel de Raney (production d'amines primaires) ou de chromite de cuivre (production d'alcools gras). Les chiffres d'affaires pour ces 3 catalyseurs sont respectivement égaux à 50,1, 0,5 et 11 millions de dollars/an