Alkylation et transalkylation des aromatiques sur catalyseurs zeolithiques

par KAMAL EJ-JENNANE

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de CH. MARCILLY.

Soutenue en 1991

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Les performances catalytiques de diverses h-mfi, h-mordenite et h-y, en regime, de rapports si/al variables, sont comparees dans les reactions de dismutation du toluene et d'alkylation du toluene par l'ethylene. Les conditions operatoires utilisees sont proches de la realite industrielle. L'influence du rapport si/al, de la taille des pores sur les proprietes catalytiques, ainsi que l'effet de la formation du coke sur l'activite et la stabilite catalytique ont ete particulierement examines. La cinetique de chacune de ces reactions sur zeolithes a egalement ete etudiee. Les resultats experimentaux montrent que la formation de coke est tres limitee dans les zeolithes a 10 mr, comme la mfi. Dans ce cas, l'activite catalytique de la zeolithe fraiche ou cokee est etroitement liee a son acidite. L'activite catalytique des zeolithes a 12 mr, dotees d'un reseau poreux tridimensionnel, comme la h-y, est principalement limitee par la formation de coke sur les sites acides. Pour les zeolithes a 12 mr, caracterisees par un reseau poreux monodimensionnel, telle que la mordenite, l'activite catalytique est limitee par la formation de coke dans les micropores qui engendre d'une part une inhibition des sites acides et d'autre part des phenomenes de limitations diffusionnelles. Le rapport si/al de la mordenite doit etre eleve de maniere a reduire la formation de coke. Ces observations expliquent pourquoi les valeurs des energies d'activation obtenues pour les reactions de transformation d'aromatiques sont elevees dans le cas des h-mfi (20-29 kcal/mol) et des h-y (18-25 kcal/mol) et faibles dans le cas des mordenites (9-14 kcal/mol). Par consequent, l'intervention de phenomenes de limitations diffusionnelles sur la h-mordenite, lors de la dismutation du toluene, ne permet pas dans ce cas d'acceder aux parametres cinetiques vrais de la reaction. Neanmoins, un effet inhibiteur des pressions elevees en hydrogene sur la formation du coke est mis en evidence. Par contre sur h-mfi, la cinetique de cette reaction est plus facile d'acces, et les resultats obtenus montrent clairement un effet inhibiteur de l'hydrogene sur la vitesse de reaction et confirment que le mecanisme de la reaction de dismutation du toluene est base sur la formation d'un intermediaire carbocation benzylique


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Informations

  • Annexes : 110 REF

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1991
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