La réaction d'ouverture de cycle de la tétraline sur des catalyseurs à base de carbure de molybdène : effet de l'acidité du support

par Colin Dupont

Thèse de doctorat en Génie des Procédés et Technologies Avancées

Sous la direction de Catherine Louis.

Soutenue en 2012

à Paris 6 .


  • Résumé

    La réaction d’ouverture de cycle sélective est, actuellement, envisagée comme le procédé le plus prometteur pour atteindre les spécifications européennes sur l’indice de cétane (IC>51) dans les diesels. Cette réaction est favorisée sur des catalyseurs possédant à la fois des sites acides de Brønsted et des sites métalliques. Ainsi, des catalyseurs bifonctionnels à base de carbure de molybdène (Mo2C, fonction métallique) supportés ou mélangés à des supports d’acidité variable (force et nombre) tels une silice-alumine commerciale, des zéolithes (NaHY et beta), des composés mésoporeux (Al-MCM-41, obtenus par l’organisation de germes de zéolithe (beta et ZSM-5) autour d’un agent structurant), ont été synthétisés. Les propriétés métalliques et acides ont été étudiées par chimisorption de CO et FTIR (CO basse T, pyridine) respectivement. Les propriétés structurales des supports et des catalyseurs ont également été caractérisées (DRX, MET, physisorption d’N2). Les catalyseurs bifonctionnels supportés ou mélangés ont été testés en hydroconversion de la tétraline en présence de 50 ppm de S à 350°C et 35,5 bars. L’étude catalytique associée à une identification poussée des produits par GC-2D a permis de proposer différents schémas réactionnels en fonction des systèmes catalytiques. En présence de sites acides de Brønsted (moyens ou forts) et de sites métalliques (Mo2C<20% mass. ), des conversions significatives en ouverture de cycle de la tétraline sont obtenues (15%, 9,5% Mo2C/MCM-41(beta)) mais les produits finaux sont majoritairement aromatiques (IC faibles). A teneur plus élevée en Mo2C (>80% mass. ), l’hydrogénation est favorisée au détriment de la réaction d’ouverture de cycle

  • Titre traduit

    Tetralin ring opening reaction on supported molybdenum carbide catalyst : effect of support acidity


  • Résumé

    Selective ring opening reaction is, nowadays, the most efficient process to reach the current European Union specifications concerning diesel fuel cetane number (CN>51). The yield of this reaction is improved by using catalysts that possess both Brønsted acid sites and metallic sites. In the present work, bifunctional catalysts were synthesized with molybdenum carbide (Mo2C, metallic function) combined to acidic supports, whose acidity (strength and number) was varied: a commercial amorphous aluminosilicate, two zeolites (NaHY, beta) and two mesoporous materials (Al-MCM-41 synthesized from the assembly of preformed zeolite precursors (ZSM-5, beta) around a template). The metallic and the acidic properties were respectively studied by CO chemisorption and FTIR (CO at low temperature, pyridine). The structural properties of the supports and the catalysts were also characterized (XRD, TEM, N2-sorption). The bifunctional catalysts were tested for tetralin hydroconversion in the presence of 50 ppm of S at 350°C and 35. 5 bars. From the catalytic results and careful products identification, realized by 2D-GC, different reaction schemes were drawn. In the presence of Brønsted acid sites (medium or strong) and metallic sites (Mo2C<20 wt %), significant selective ring opening reaction yields are obtained (15% over 9. 5% Mo2C/MCM-41(beta)) but the products remain aromatic (and hence, low CN). At high Mo2C content (Mo2C>80 wt %), hydrogenation and isomerization reactions are favored at the expense of ring opening

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Informations

  • Détails : 1 vol. (202 p.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres. 140 réf. bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
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  • Cote : T Paris 6 2012 391
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