Mémoire de fin d’études caractéristiques physico-chimiques des huiles oléagineuses

Mémoire de fin d’études pour l’obtention du diplôme d’études approfondies en chimique appliquée à l’industrie et à l’environnement

Introduction générale
PREMIERE PARTIE : PARTIE THEORIQUE
RAPPELS SUR LES OLEAGINEUX
Généralités
Caractéristiques physico-chimiques des huiles oléagineuses
Caractéristiques physiques
Caractéristiques chimiques
1.2.2.1. Indice de saponification
1.2.2.2. Indice d’iode
1.2.2.3. Indice d’acide
Acides gras, cires, gommes, pectines, mucilages
Acides gras
Insaponifiables
Cires, gommes, pectines, mucilages
1. TECHNOLOGIES DE TRANSFORMATION
1.1. Transformation par pression
1.2. Extraction par solvant
1.3. Facteurs de variabilité du rendement en huile
2. PROCEDE DE RAFFINAGE DES HUILES VEGETALES
2.1. Procédé classique
2.2. Démucilagination
2.3. Neutralisation ou désacidification
2.4. Décoloration
2.5. Désodorisation
2.6. Pertes au raffinage
3. PROPRIETES REQUISES POUR L’USAGE DES HUILES OLEAGINEUSES COMME CARBURANT POUR MOTEURS DIESEL
3.1. Point d’ignition
3.2. Indice de cétane (IC)
3.3. VISCOSITE [4]
3.4. Point d’éclair
3.5. Pouvoir Calorifique
DEUXIEME PARTIE : ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES SUR LE JATROPHA CURCAS  
1. ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES SUR LE JATROPHA
1.1. Historique
1.2. Etudes de la plante
1.2.1. Description
1.2.2. Différentes dénominations de la plante
1.2.3. Distribution géographique dans le monde
1.2.4. Distribution à Madagascar
1.3. Utilisations de la plante
1.4. Extraction de l’huile
1.5. Tourteaux
1.6. Utilisations de l’huile
1.6.1. Utilisations traditionnelles
1.6.2. Utilisations industrielles
2. ETUDES DE FACTEURS DE VARIABILITE DES PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES EN FONCTION DE LA TEMPERATURE
2.1. A basse température ou à froid
2.2. A moyenne température
2.3. Pyrolyse de l’huile de jatropha Curcas
3. ESSAIS AVEC UNE HUILE DE JATROPHA BRUTE COMME COMBUSTIBLE DANS UN MOTEUR DIESEL
3.1. Essais sur un moteur diesel alimenté à l’huile de jatropha curcas
3.2. Essais avec de l’huile de jatropha seule
3.3. Commentaires sur les résultats
3.4. Conclusions partielles
TROISIEME PARTIE : PARTIE EXPERIMENTALE  
1. CARACTERISTIQUES DE L’HUILE DE JATROPHA CURCAS
1.1. Technique d’extraction de l’huile
1.1.1. Préparation des graines
1.1.2. Extraction de l’huile
1.1.3. Clarification de l’huile
1.1.4. Calcul des rendements
1.1.5. Spécification de l’huile de Jatropha Curcas
1.1.6. Détermination des acides gras
2. OPERATIONS DE RAFFINAGE DE L’HUILE DE JATROPHA
2.1. ETUDES EXPERIMENTALES
2.1.1. Généralités
2.2. Procédures expérimentales, détails des résultats
2.3. Influence des divers facteurs sur la QuaLITE de l’huile
2.4. Raffinage d’huile de jatropha Curcas à l’échelle artisanale
2.4.1. Nécessité du raffinage
2.4.2. Enjeux du raffinage
2.4.3. Raffinage à l’échelle d’une unité d’exploitation
2.5. Dégommage
2.6. Opération de neutralisation
2.7. Méthode de neutralisation
2.8. Séparation de l’huile et des soapstocks
2.9. Mesure du rendement
2.10. Le flow sheet
3. CARACTERISTIQUES SPECIFIQUES DEL’HUILE DE JATROPHA RAFFINEE
3.1. Propriétés physiques de l’huile de jatropha raffinée
3.2. Autres propriétés importantes
3.3. Propriétés chimiques
4. RESULTATS DES TESTS MOTEUR A L’HUILE DE JATROPHA CURCAS RAFFINEE
4.1. Rappel des objectifs
4.2. Aperçu général du moteur d’essais
4.3. Démarche à suivre
4.4. Démarrage
4.5. Interprétation des résultats
4.6. Recommandation
4.7. Interprétation des résultats de la fumée
4.8. Comparaison des consommations avec les trois combustibles
4.9. Recommandations générales
4.9.1. Modifications sur le moteur
4.9.2. Besoin de raffiner l’huile pour faciliter le démarrage à froid
5. EVALUATION ECONOMIQUE ET ASPECTS ENVIRONNEMENTAUX
5.1. Evaluation financière de la rentabilité d’une unité de production d’huile de Jatropha de 500 litres par jour
5.2. Aspects environnementaux
5.2.1. Introduction
5.2.2. Objectifs
5.2.3. Rappel des textes législatifs de base relatifs aux gaz d’échappement
5.2.4. Impacts négatifs
5.2.5. Impacts positifs
5.2.6. Mesures d’atténuation des effets néfastes
Conclusion générale

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Mots clés : Jatropha Curcas, Huile raffinée, essai dans un moteur diesel

RAPPELS SUR LES OLEAGINEUX

GENERALITES

Définition

Les oléagineux sont des plantes dont les graines ou les fruits sont riches en corps gras. Les oléagineux se rencontrent essentiellement dans les régions tropicales.
C’est le cas de l’arachide, du palmier à huile, du cocotier, du ricin ou du sésame, et dans les pays tempérés : olivier, soja, colza, tournesol, noyer, chanvre.
C’est de cette famille que fait partie le Jatropha Curcas. Les plantes oléagineuses constituent la principale source de corps gras utilisés pour la cuisine et dans l’industrie alimentaire. La plupart des huiles végétales sont riches en acides gras mono-saturés ou mono-insaturés. Considérées comme bénéfiques pour la santé, elles remplacent avantageusement les graisses animales poly saturées.
Dans de nombreux pays, la culture des oléagineux est un secteur important de l’économie agricole. L’huile est généralement produite par concassage des graines, souvent associé, aujourd’hui, à un traitement chimique (utilisation d’un solvant). Ce broyage est suivi par plusieurs étapes, qui constituent le processus de raffinage. Ces procédés comprennent, en particulier, une désodorisation de l’huile par un traitement à la vapeur, une décoloration du produit et l’élimination des gommes et divers déchets qui y flottent.
Pour certains oléagineux, il s’agit d’une extraction par pressage. Une très bonne huile est obtenue par pressage à froid (huile d’olive vierge). Une seconde pression et une extraction à l’eau fournissent un produit de qualité inférieure.
Les résidus de l’extraction des huiles, appelés tourteaux, riches en protéines, sont une source importante de nourriture pour le bétail et servent des engrais.
Les graisses végétales entrent dans la composition des savons, des lubrifiants et de nombreux produits cosmétiques. Certaines plantes oléagineuses sont exclusivement cultivées pour leur huile, mais d’autres sont également consommées en tant que telles (comme le soja ou les olives). D’autres encore, comme le cotonnier ou le lin, sont également cultivées pour leurs fibres textiles. L’huile de ricin est employée en pharmacie et dans l’industrie du plastique. Enfin, certains dérivés des plantes oléagineuses servent à l’élaboration de combustibles pour les moteurs Diesel (ester méthylique de colza ou comme lubrifiant (huile de colza, de Jatropha Curcas par exemple)

CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES DES HUILES OLEAGINEUSES

La caractérisation des huiles végétales est d’une grande importance puisqu’elle va dicter la condition de leurs utilisations et permet d’apprécier leurs qualités.

Caractéristiques physiques

Densité

La masse volumique, c’est-à-dire la masse de l’unité de volume qui reste désignée dans le langage courant par l’appellation de ‘’densité’’, renseignant sur le groupe auquel appartient une huile.
A 15°C, les huiles siccatives ont des densités égales ou supérieures à 0,930. Les huiles non siccatives ont des densités comprises entre 0,913 et 0,920.
Pour déterminer le poids d’un volume connu d’huile, il est indispensable de procéder à la mesure de la densité à l’aide d’un pycnomètre, à une température parfaitement déterminée.

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