Hydrodésulfuration catalytique : étude cinétique de l’hydrogénolyse du dibenzothiophène

Institut de Recherches sur la Catalyse, 2, avenue Albert Einstein, 69626 Villeurbanne Cedex.

Résumé

Le dibenzothiophène a été choisi comme molécule-modèle des espèces sulfurées présentes dans les coupes pétrolières moyennes et lourdes. L'étude cinétique de l’hydrodésulfuration catalytique de ce composé (en l’absence de diluant) a été conduite en phase vapeur, en présence d'un grand excès d’hydrogène et d’un catalyseur industriel Co-Mo/Al₂O₃ préalablement sulfuré. Elle est réalisée en microréacteur dynamique avec analyse en ligne.

Les produits obtenus sont essentiellement H₂S et biphényle, le bicyclohexyle n’ayant jamais été décelé et la sélectivité en phénylcyclohexane ne dépassant pas 1,5 %. L'équation cinétique proposée est du type Langmuir-Hinshelwood sans compétition d’adsorption entre les deux réactifs dibenzothiophène et hydrogène. Le calcul des constantes cinétiques montre une forte inhibition par l'H₂S produit au cours de la réaction, et une grande sensibilité du catalyseur vis-à-vis de l’air ambiant.

Abstract

Dibenzothiophène has been chosen as a model-molecule of sulfur-species present in middle and heavy petroleum cuts. Catalytic hydrodesulfurization kinetics of this compound (without solvant) are carried out in the gas phase, with a great hydrogen excess and a presulfided Co-Mo/Al₂0₃ industrial catalyst. A flow microreactor, with on line analysis, is used.

The products ase mainly H₂S and biphenyl; bicyclohexyl is never obtained and phenylcyclohexane selectivity is not higher than 1,5 %. The suggested kinetic equation is of the Langmuir- Hinshelwood type without adsorption competition between the two reagents dibenzothiophène and hydrogen. The calculation of the kinetic constants shows a strong inhibition by H₂S produced during the reaction, and a high sensitivity of the catalyst to air.