Préservation de l'indice d'octane des essences : étude des facteurs influençant l'hydrogénation des oléfines sur catalyseurs d'hydrotraitement

Preservation of the gasoline octane rating : study of the factors controlling the hydrogenation of olefins on hydrotreating catalyst

• Auteur / Autrice : Michaël Badawi
• Direction : Laurence Vivier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique, minérale et industrielle
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie chimique, biologique et géologique (Poitiers2000-2008)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cobalt

Nickel

Alcènes

Hydrogénation

Résumé

Les normes européennes imposent de produire des carburants à très faible teneur en soufre. Lors de la désulfuration de l’essence de craquage catalytique (FCC), l’hydrogénation des oléfines doit être limitée afin de préserver l’indice d’octane. Les facteurs influençant l’hydrogénation d’oléfines représentatives de la coupe FCC sur des catalyseurs NiMo/Al2O3, CoMo/Al2O3 et Mo/Al2O3 sulfurés ont été étudiés. Excepté pour le NiMo/Al2O3 sulfuré, la réactivité en hydrogénation des oléfines décroît avec l’augmentation du nombre de substituants sur leur double liaison. La réactivité du 3,3-diméthylbut-1-ène différencie nettement les deux promoteurs. Le nickel accroît fortement l’hydrogénation alors que le cobalt favorise l’isomérisation. Ces deux métaux ayant des effets similaires en hydrodésulfuration (HDS), le catalyseur CoMo/Al2O3 sulfuré est donc le plus sélectif en HDS des essences de FCC. Un impact négatif de H2S sur l’activité hydrogénante des catalyseurs a également été mis en évidence. Le catalyseur NiMo/Al2O3 sulfuré y est plus sensible que son homologue CoMo/Al2O3. Enfin, un mécanisme réactionnel de type Langmuir-Hinshelwood avec adsorption hétérolytique du dihydrogène rend compte des résultats obtenus.

The European regulations impose to produce fuels with very low sulphur content. During desulphurization of catalytic cracking gasoline (FCC), olefin hydrogenation has to be limited in order to avoid octane rating loss. The factors controlling the hydrogenation of some typical olefins from the FCC feed on sulfided catalysts NiMo/Al2O3, CoMo/Al2O3 and Mo/Al2O3 have been studied. Except on the NiMo/Al2O3 sulfided catalyst, the reactivity in hydrogenation of the olefins decreases with increasing substitution of their double bond. The reactivity of 3,3-dimethyl-1-butene differs significantly with the two promoters. Nickel strongly increases hydrogenation while cobalt favors isomerisation. Both have the same effect in hydrodesulphurization (HDS). The sulfided CoMo/Al2O3 catalyst is therefore the most efficient in HDS of FCC gasoline. A negative influence of H2S on the activity in hydrogenation was also found. The NiMo/Al2O3 sulfided catalyst is more sensitive to H2S than its counterpart CoMo/Al2O3. Finally, a Langmuir-Hinshelwood type reaction mechanism with heterolytic adsorption of dihydrogen recovers the obtained results.