Modélisation de la cinétique du craquage catalytique : influence de la température de réaction

par David Nevicato

Thèse de doctorat en Sciences. Génie des procédés

Sous la direction de Michel Forissier.

Soutenue en 1996

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Michel Forissier.

mots clés

• Craquage catalytique -- Effets de la température
• Réacteurs à lit fixe
• Catalyseurs -- Empoisonnement

Résumé

L'elevateur de l'unite de craquage catalytique (f. C. C. ) fonctionne generalement en reacteur adiabatique. C'est pourquoi, nous avons developpe une modelisation de la cinetique des reactions se produisant dans ce reacteur puis estime les energies d'activation associees. Ce modele peut s'integrer dans une modelisation de l'elevateur industriel. Ce travail s'appuie sur des experiences effectuees avec un reacteur de laboratoire en lit fixe (m. A. T. ). L'etude experimentale est conduite avec trois distillats sous vide sur un catalyseur d'equilibre matrice-zeolithe usy pour trois temperatures de reaction: 480c, 530c et 580c. Une serie d'analyses par chromatographie en phase gazeuse permet de determiner la composition des produits de craquage. En particulier, nous avons developpe une methode d'analyse detaillee des coupes essence et l. C. O. , qui est utilisee en routine actuellement. Nous avons etudie deux types de modeles cinetiques. Les energies d'activation et les parametres associes sont estimes par des methodes d'optimisation a partir des donnees experimentales obtenues. Le premier type s'inscrit selon la demarche classique des modeles de cinetique de reactions sur des reactifs complexes. Il regroupe les hydrocarbures selon 6 familles qui sont les coupes de distillation: charge h. C. O. , l. C. O. , essence, l. P. G. , f. G. Et le coke. Les parametres de ce modele dependent de la charge. La deuxieme approche regroupe les produits selon leur coupe de distillation et leur composition chimique. Nous avons defini 21 familles pour l'effluent du craquage catalytique. Ce modele cinetique contient un ensemble de reactions chimiques importantes lors du craquage catalytique: craquage, transfert d'hydrogene, cyclisation et condensation. Il represente de facon satisfaisante l'evolution des rendements des familles definies en fonction de la conversion et de la temperature de reaction. Les energies d'activation obtenues sont independantes de la charge

Titre traduit

The kinetic model of catalytic cracking. The influence of reactor temperature

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