Réactivité catalutique du système platine zéolithe beta vis-à-vis des réactions de réarrangement de squelette des héxanes

Catalytic reactivity of the system platinum beta zeolite for the hexanes squelettal rearrangement reactions

• Auteur / Autrice : Stéphane Siffert
• Direction : François Garin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Résumé

Les reactions de reformage des hydrocarbures se font principalement sur des catalyseurs bifonctionnels. L'adsorption dissociative deshydrogenante des alcanes et les etapes de rehydrogenation et desorption ont lieu sur les sites metalliques alors que les sites acides sont responsables des etapes de rearrangement des liaisons carbone-carbone. Les catalyseurs utilises ont des teneurs metalliques peu importantes mais la phase metallique est tres dispersee sur le support qui possede une tres grande surface specifique. Dans ces conditions, la densite d'atomes metalliques a l'interface avec le support est elevee et l'on peut se poser la question de savoir quelle est l'influence de cette interface sur la reactivite catalytique. Le but de notre travail a donc ete d'etudier l'effet de l'acidite mais surtout de la basicite du support dans les reactions d'isomerisation et de craquage des hydrocarbures en c6. Nous avons etudie trois systemes catalytiques platine sur zeolithe beta echangee au h#+, na#+ et cs#+ telle que la basicite augmente respectivement du premier au troisieme catalyseur. Ces deux premiers systemes presentent des tailles moyennes de particule de pt d'environ 1. 4 0. 2nm et le troisieme de 3. 0 0. 2nm. L'utilisation de la spectroscopie de photoelectrons x (xps) a montre que l'energie de liaison du pt diminue quand la basicite augmente et donc le platine serait excedentaire en electrons. L'acido-basicite du support zeolithique sur le rearrangement des molecules sondes telles que le 2-methylpentane, le methylcyclopentane, le 4-methyl 1-pentene et le n-hexane entraine des proprietes et selectivites interessantes tant d'un point de vue theorique que pratique. De plus, l'utilisation de molecules marquees au #1#3c nous permet de suivre les mecanismes d'isomerisation. La reaction d'isomerisation via le mecanisme cyclique ne se fait pas ; seules les reactions de deplacement de liaison se produisent sur ces catalyseurs. Les donnees cinetiques, obtenues en fonction de la temperature de reaction et des pressions partielles d'hydrocarbure et d'hydrogene, nous ont permis d'observer que la force d'adsorption de l'espece hydrocarbonee diminue quand la basicite augmente. La combinaison de ces resultats conduit a l'hypothese que l'hydrocarbure pourrait se rearranger a l'interface metal – support.