Hydroconversion profonde d'huiles lourdes de petrole en presence de catalyseur disperse a base de molybdene

High hydroconversion of heavy petroleum fractions in the presence of a dispersed molybdenum based catalyst

• Auteur / Autrice : Jeanne Elmouchnino
• Direction : Pierre Le Perchec
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Cette etude a analyse le comportement d'une huile lourde de petrole (residu-sous-vide de safaniya) lors de sa pyrolyse dans le but de promouvoir sa conversion profonde en distillats legers (80%). Cette transformation est realisee sous pression d'hydrogene en presence de catalyseur disperse a base de molybdene genere in situ au cours du traitement a partir de l'acide phosphomolybdique. Les mecanismes thermochimiques ont ete abordes par l'etude de composes-modeles. La transformation du petrole est jugee se derouler selon trois phases de conversions croissantes, l'effet du catalyseur etant plus marque au cours des phases 2 et 3. L'amelioration qualitative de la transformation en particulier au niveau du controle de la formation de coke, de la conversion des fractions les plus lourdes et de la desulfuration est attribuable a une action de transfert d'hydrogene, des capacites hydrogenolysante et hydrogenante de la part du catalyseur disperse fortement dependante de sa quantite. Diverses techniques analytiques (pyroanalyse oxydante, gpc, rmn, microscopie optique, rpe), appliquees aux liquides, aux asphaltenes et aux cokes, ont ete employees. L'emploi d'une etape de pretraitement ameliore la qualite de la transformation de la recette de la pyrolyse ulterieure. L'association catalyseur disperse-compose polyaromatique (pyrene, slurry catalytique) est responsable d'un effet de synergie au niveau du controle de la formation de coke. Ces deux modifications permettent de reduire la quantite de precurseur catalytique a engager. L'etude du 9-dodecylphenanthrene permet de quantifier une activite hydrogenante moderee du catalyseur mais induisant un accroissement en produits tetrahydrogenes. Par ailleurs, la conversion du compose est peu affectee par la presence de catalyseur, cependant la distribution des produits est largement modifiee avec principalement l'annulation de la formation de composes a hauts poids moleculaires. Cette tendance montre que le catalyseur est a l'origine de l'inhibition de certaines voies reactionnelles conduisant, dans le cas du petrole, a du coke. L'etude de reactions regissant la formation de semi-coke a ete effectuee a partir des oligomeres de l'acenaphtylene. Le faible ecart entre les essais thermiques (sous hydrogene) et thermocatalytiques montre, au contraire, l'inefficacite du catalyseur sur certains types de reactions (electrocyclisations, condensations radicalaires a cinetiques rapides) rendant compte pour le petrole d'une fraction incompressible de coke