Déshydrogénation oxydante du propane sur catalyseurs VMgO : optimisation du solide, étude mécanistique et cinétique, application en réacteur à membrane

par Amalia Pantazidis

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de Claude Mirodatos.

Soutenue en 1996

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Claude Mirodatos.


  • Résumé

    La deshydrogenation oxydante du propane (odhp) a ete etudiee sur des catalyseurs vmgo. Les effets de la teneur en vanadium et de la temperature de calcination sont explores par le biais d'une caracterisation physico-chimique des solides (in situ irtf, xps, rpe, rmn, uv-vis, meb, drx, conductivite electrique, microcalorimetrie) dans des conditions aussi proches que possible de celles de la reaction. Cette etude a demontre qu'un optimum de performance catalytique correspondait a des proprietes acido-basiques equilibrees, a une forte concentration de lacunes anioniques et a un potentiel redox rapide et reversible. Il est aussi propose que les defauts de surface participent directement a la constitution des sites actifs. Le mecanisme de l'odhp a ete etudie sur le solide vmgo optimise par des techniques (non-) stationnaires (ssitk, tap). Un schema mecanistique de type mars - van krevelen est propose. Le site actif resulterait d'une association d'oxygene de reseau, d'ions de vanadium et de lacunes anioniques. Ce site unique peut presenter 4 etats distincts: oxyde (v#5#+-@-o#2#-), reduit (v#4#+-@), peroxyde (o#--v#5#+-o#-) et hydroxyle (v#4#+-@-oh#-). La voie selective pour la formation du propene implique les sites oxydes. L'activation du propane sur les sites peroxydes resulterait a la formation d'un intermediaire de type propoxy, et mene a la formation des co#x. L'oxydation secondaire du propene en co#x sur les sites oxydes, en competition avec l'activation selective du propane, est egalement consideree. Un modele cinetique detaille de la reaction a ete etabli sur la base de ce schema mecanistique. Les parametres cinetiques ont ete estimes et valides statistiquement. Enfin, la potentialite d'un reacteur a membranes pour l'odhp a ete exploree. Une augmentation du rendement en propene est observee avec le reacteur hybride a membrane zeolithique

  • Titre traduit

    Oxidative dehydrogenation of propane over vmgo catalysts: optimisation of the solid, mechanistic and kinetic study, membrane reactor application


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Informations

  • Détails : 1 vol. (164 p.)
  • Annexes : Bibliogr. pagination multiple [11] p.

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