Isomérisation de l'éthylbenzène sur catalyseurs bifonctionnels

L'objectif de cette étude est de comprendre le mode de fonctionnement de catalyseurs bifonctionnels Pt-Al2O3/zéolithe EUO récemment développés pour l'isomérisation de la coupe C8 aromatique, procédé pétrochimique important. Ce catalyseur utilisé ici en transformation de l'éthylbenzène pur dans des conditions proches du procédé industriel (410C, 10 bar, PH2/PEB=4) présente la particularité de se sélectiver pendant les premières heures de réaction : augmentation de la sélectivité pour l'isomérisation en xylènes au détriment des réactions indésirables dismutation, désalkylation et craquage. Les expériences réalisées sur des catalyseurs bifonctionnels à forte teneur en EUO ou à base d'EUO précokée montrent que la sélectivation est liée au blocage par dépôt de coke de l'accès aux sites acides internes : sur le catalyseur frais, la transformation de l'éthylbenzène fait intervenir à la fois des sites acides internes et externes, sur le catalyseur stabilisé uniquement les sites acides externes (catalyse en bouche de pores). Une procédure simple a été développée permettant de déterminer les vitesses, sélectivités et stabilités de la transformation de l'éthylbenzène sur les sites acides internes et externes. Cette procédure a été appliquée à toute une série de catalyseurs bifonctionnels à base d'EUO modifiée par précokage, échange, greffage ou encore préparée à partir d'un autre structurant. La zéolithe EUO a été également substituée par d'autre zéolithe à taille de pores intermédiaire. Si les zéolithes monodimensionnelles, donc très sensible au bouchage par le coke, se comporte comme la zéolithe EUO, il n'en est pas de même pour les zéolithes tridimensionnelles (MFI) qui se révèle très active, très stable mais incapable d'isomériser l'éthylbenzène. Une catalyse en bouche de pores semble donc être le mode de fonctionnement le plus efficace pour isomériser sélectivement l'éthylbenzène en xylènes.The aim of this study is to understand the way of functioning of bifunctional catalysts Pt-Al2O3/zeolite EUO recently developed for C8 aromatic cut isomerization, a very important petrochemical process. This catalyst used for pure ethylbenzene transformation under industrial conditions (410C, 10 bar, PH2/PEB=4) shows a particular change in selectivity initially : increase of the selectivity for isomerization in xylene at the expense of undesirable disproportionation, dealkylation and cracking. Experiments realised on bifunctional catalysts with an important content in EUO or based precoked zeolite show that the increase in selectivity is linked to the blockage by coke deposit of the access to the internal acid sites : on the fresh catalyst, ethylbenzene transformation is catalyzed both on internal and external acid sites, on stabilized catalyst only on external acid sites (pore mouth catalysis). A simple method has been developed in order to determine the activities, selectivities and stabilities of the ethylbenzene transformation on internal and external acid sites. This method has been applied to the series of bifunctional catalysts based EUO modified by precoking, exchange, grafting or prepared with another templating agent. The zeolite EUO has been substituted with other average pore size zeolites. If monodimensional zeolites, so very sensitive to the coke blocking, react as the EUO zeolite, it is not the case for tridimensional zeolites very active, stable but unable to catalyze isomerization of ethylbenzene into xylenes. A pore mouth catalysis seems to be the way of functioning the more efficient to catalyze selectively isomerization of ethylbenzene into xylenes.POITIERS-BU Sciences (861942102) / SudocSudocFranceF