Nouveaux catalyseurs supportes sur carbure de silicium pour l'oxydation selective de l'h 2s en soufre elementaire

par NICOLAS KELLER

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de MARC JACQUES LEDOUX.

Soutenue en 1999

à Strasbourg 1 .

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  • Résumé

    Ce travail met en evidence les excellentes performances que montrent les catalyseurs a base de nickel ou fer supportes sur carbure de silicium pour la reaction d'oxydation selective de l'h 2s par l'oxygene en soufre elementaire, de la temperature ambiante (en mode de lit ruisselant) jusqu'a des temperatures superieures au point de rosee du soufre (en mode de lit fixe). Pour des temperatures de reaction inferieures a 100\c, le catalyseur nis 25%/sic permet d'obtenir en presence de 20% d'eau dans le flux, une conversion de l'h 2s et une selectivite en soufre de 100%, meme lorsque le depot de soufre represente 60-80% de sa masse initiale. Un film d'eau sur les zones hydrophiles du catalyseur assure l'evacuation du soufre forme et sa dispersion vers les zones hydrophobes du support, exemptes de phase active. L'absence d'eau dans le flux conduit a la desactivation du catalyseur par blocage des sites actifs par le soufre solide. La formation d'une phase superficielle oxysulfure de nickel, sous flux ou lors d'un leger pre-traitement oxydant, est avancee pour expliquer (i) a 40\c, la periode d'activation du catalyseur frais avant qu'il ne montre une activite totale et (ii) a 120\c l'amelioration sous flux de la selectivite en soufre. A la temperature de 240\c, l'optimisation des parametres reactionnels permet d'obtenir sur fe 2o 35%/sic un rendement en soufre elementaire de 95% avec une activite desulfurante totale. L'hypothese de la formation d'une phase oxysulfure de fer superficielle active et selective est avancee. La bonne selectivite en soufre des catalyseurs est principalement attribuee a l'absence de micropores du support, favorisant l'oxydation de l'h 2s ou du soufre forme en so 2. La stabilite des catalyseurs supportes sur sic sous flux et en fonction des cycles de test et de regeneration est expliquee par l'inertie chimique du sic qui permet d'eviter l'existence de reactions indesirees entre le support et la phase active, le flux reactionnel ou les produits de la reaction, comme dans le cas supports des oxydes traditionnels.


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Informations

  • Détails : 231 p.
  • Annexes : 250 ref.

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
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