Recyclage du PET : Compréhension du rôle des impuretés sur le procédé de cristallisation du monomère BHET

Le polyéthylène téréphtalate (PET) est l’un des plastiques les plus répandus dans le monde. Il est utilisé notamment dans les fibres textiles, les bouteilles ou les films alimentaires. Afin de réduire son impact environnemental, il est primordial de développer des solutions pour son recyclage. Le traitement des PET opaques ou colorés est particulièrement complexe et nécessite le recours au recyclage chimique.
En particulier, la dépolymérisation par glycolyse du PET permet le retour au monomère BHET, pour Bis (2-Hydroxyethyl) téréphtalate. Un enjeu majeur de ce procédé est la purification du monomère BHET et notamment la séparation des colorants et des comonomères. L’opération de cristallisation en solution apporte des perspectives intéressantes et consiste à séparer les constituants sur la base d’une différence de solubilité dans un solvant. Les charges recyclées ont la particularité de présenter un grand nombre d’impuretés ainsi qu’une variabilité importante selon leur origine. Cependant la conduite d’une cristallisation est sensible à la présence d’impuretés qui peuvent modifier la solubilité, les cinétiques de croissance et de germination.
Cette thèse a pour objectif de comprendre et modéliser l’effet des impuretés sur la cristallisation en solution du BHET issu de la glycolyse du PET, en particulier sur l’évolution en taille des particules. L’étude comportera un volet expérimental et un volet simulation. La partie expérimentale consistera à mettre en place un montage instrumenté permettant le suivi en ligne des cristaux et la composition du solvant via des méthodes spectroscopiques. Un modèle cinétique de croissance et de germination de particules sera ensuite développé sur la base des mesures et permettra d’affiner la compréhension des interactions impuretés-mécanismes.
Le développement de solutions industrielles pour le recyclage des matériaux plastiques constitue un défi environnemental majeur à l’avenir. Cette thèse constitue une opportunité d’y contribuer.

Mots clefs: Economie Circulaire, Plastique, Recyclage, Procédé, Cristallisation, Expérimental, Modélisation

• Directeur de thèse    Dr. PUEL François, Génie des Procédés et Matériaux à CentraleSupélec-Université Paris Saclay, https://cv.archives-ouvertes.fr/francois-puel 
• Ecole doctorale    ED 579 SMEMaG, Université Paris-Saclay
• Encadrant IFPEN    BLANCKE Guillaume, Département Génie Chimique et Technologie, guillaume.blancke@ifpen.fr 
• Localisation du doctorant    IFP Energies nouvelles, Lyon, France
• Durée et date de début    3 ans, début Novembre 2022
• Employeur    IFP Energies nouvelles, Lyon, France
• Qualifications    Master ou équivalent en Génie Chimique, Procédé ou Ingénierie Chimique
• Connaissances linguistique    Bonne maîtrise de l’anglais indispensable, français souhaitable
• Autres qualifications    Compétences en programmation (Matlab, Python, …)