Thèse soutenue

Traitement chimique des surfaces des alumines silicées : application à l'hydrocraquage

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Auteur / Autrice : Sébastien Norsic
Direction : Jean-Louis LembertonJérôme Mijoin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie organique, minérale, industrielle
Date : Soutenance en 2006
Etablissement(s) : Poitiers
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie chimique, biologique et géologique (Poitiers ; 2000-2008)
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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L’objectif de notre travail était de rechercher de nouveaux catalyseurs d’hydrocraquage permettant de transformer de façon sélective les distillats sous vide en gazole. Les catalyseurs d’hydrocraquage sont bifonctionnels, associant une fonction métallique (hydro-déshydrogénante) et une fonction acide (isomérisante). Les distillats sous vide contenant des composés azotés et soufrés, la fonction hydro-déshydrogénante sera assurée par des sulfures de métaux. D’autre part, si on désire orienter l’hydrocraquage vers la production de gazole, la fonction acide devra être modérément forte. Les catalyseurs les plus utilisés actuellement sont du type sulfures de Ni et W déposés sur silice-alumine. Nous avons choisi dans ce travail d’utiliser un type de support un peu différent : les alumines silicées, et d’étudier l’effet de traitements thermiques de ce support, calcination ou steaming, sur l’activité et la sélectivité en hydrocraquage des catalyseurs sulfures de NiW / alumine silicée correspondants. La calcination ou le steaming de l’alumine silicée provoquent des modifications importantes de la surface et du volume poreux, mais ne modifient pas les caractéristiques du solide. D’autre part, ces traitements, et en particulier le steaming, font apparaître à la surface de nouveaux sites acides de Brönsted. L’activité isomérisante de ces catalyseurs est alors plus forte, et par voie de conséquence leur activité en hydrocraquage est elle aussi plus forte. Nous avons en effet observé que sur ces catalyseurs, l’étape cinétiquement limitante de la réaction était l’étape acide. A la différence de ce qui est généralement observé, cette augmentation d'activité ne s'accompagne d'aucune perte de sélectivité. Les catalyseurs sulfures de NiW / alumine silicée pourraient donc être d’excellents catalyseurs industriels d’hydrocraquage. Nous avons également montré qu’il était possible de protéger les sites acides de l’alumine silicée pendant l’imprégnation par le nickel et le tungstène, en bloquant ces sites par adsorption de pyridine. Malheureusement, la présence de pyridine nuit considérablement à la formation de la phase sulfures, et les catalyseurs obtenus ne sont pas très performants en hydrocraquage.