Hydrogénation catalytique sous pression

I. — Hydrocarbures benzéniques avec catalyseur nickel-kieselguhr

(Laboratoire de catalyse organique, École supérieure de chimie industrielle de Lyon, B.P. 2002, 69603 Villeurbanne Cedex, L.A. n° 231 du CNRS), France.

Résumé

On décrit le montage d'hydrogénation continue sous pression (20-90 bars. 25-500 °C) avec réacteur en acier inoxydable, pompe d'injection, et systèmes de régulation de température et de pression. Cette unité est testée par une étude de la cinétique d'hydrogénation de la tétraline sur catalyseur nickel-kieselguhr à 195-235 °C sous 20-80 bars, dont l’ordre global est zéro dans ces conditions.

On a ensuite réalisé l'hydrogénation compétitive de mélanges binaires d'hydrocarbures (benzène, toluène, o-xylène, tétraline) sur le même catalyseur. Le rapport de réactivité, pour un couple donné, varie avec la pression totale et avec la température. Ces observations recoupent celles que d’autres auteurs ont faites pour l'hydrogénation compétitive d’oléfines, et qui avaient été expliquées par un changement progressif de l’étape déterminante (réaction de surface ou adsorption), notamment par accroissement de la pression d’hydrogène.

Abstract

A continuous flow high pressure hydrogenation unit (20-90 bars. 25-500 °C) with a stainless steel reactor, injection pump and temperature and pressure controls, is described. This unit was tested by a kinetic study of tetraline hydrogenation on a nickel-kieselguhr catalyst, at 195-235 °C under 20-80 bars pressure; the overall reaction order is zero.

The competitive hydrogenation of binary mixtures (benzene, toluene, o-xylene, tetraline) was then performed on the same catalyst. For a given couple of hydrocarbons, the ratio of reactivities was found to change with temperature and pressure. These findings agree with results for competitive hydrogenation of olefins explained by a change of determining step (surface reaction or adsorption), notably with pressure.