Study of catalytic reactions under supercritical conditions: pressure impact

Les fluides supercritiques sont caractérisés par de bonnes propriétés d’extraction~: densité, compressibilité isotherme et coefficient de diffusion élevés, et viscosité faible. Ces propriétés sont sujettes à des variations importantes en fonction de la pression autour du point critique.

L’objectif de ces travaux est d’étudier l’influence de la pression, au voisinage du point critique, sur les performances du catalyseur (zéolithe Béta) dans le cas de la réaction d’alkylation de l’isobutane par le cis-butène. Au voisinage du point critique (~~140~°C, ~~4~MPa), l’augmentation de pression entraîne un accroissement important de la densité et une baisse modérée du coefficient de diffusion. Les résultats catalytiques font apparaître une nette augmentation de la durée de vie du catalyseur en milieu supercritique (140~°C, >~4~MPa) par rapport à la phase liquide (80~°C, 3~MPa), malgré une baisse de la qualité de l’alkylat, en grande partie liée au craquage, favorisé à haute température.

L’ensemble des résultats montre que le milieu supercritique a un effet bénéfique sur l’alkylation aliphatique catalysée par un solide acide, et que l’augmentation de pression est favorable à l’extraction des produits d’alkylation (triméthylpentane) et des précurseurs de coke de la surface du catalyseur solide, limitant ainsi les réactions secondaires.

Note : le fichier pdf lié à cet article est le dossier complet Jeunes chimistes en Rhône-Alpes (p.~23-38).