Rôle specifique d'une zéolithe y comme support du platine dans l'hydrogénation du toluène

Institut de Recherches sur la Catalyse 2, avenue Albert EINSTEIN, 69626 Villeurbanne Cédex, France.

Résumé

Dans le présent mémoire, il est montré que :

• 1)

  A aire métallique égale, les catalyseurs Pt zéolithe Y sont plus actifs que Pt/SiO₂ pour l'hydrogénation du toluène en méthyl- cyclohexane, à 25°C.

• 2)

  Contrairement aux silices, les zéolithes du type faujasite adsorbent (de manière irréversible dans les conditions de la réaction d'hydrogénation catalytique) une quantité importante de toluène. Le toluène ainsi adsorbé est rapidement converti en méthylcyclohexane dès qu'il est mis en contact, à température ambiante, avec un flux d'hydrogène dans la mesure où la zéolithe Y contient du platine.

Pour l'auteur, la cohérence de ces résultats permet de postuler que l'adsorption du toluène sur une zéolithe Y est une adsorption activante et d'en conclure que l'hydrogénation du toluène peut procéder suivant une réaction de catalyse bifonctionnelle, alors que sur Pt/SiO₂ seule une réaction entre les espèces hydrogène et toluène adsorbée compétitivement sur la surface du platine peut avoir lieu.

Abstract

A comparative study of the hydrogenation of toluene, at 25°C, on platinum supported on Y zeolite and SiO₂ shows that:

• 1)

  Catalytic activity in hydrogenation of toluene to methylcyclohexane is larger for Pt/ zeolithe than for Pt/SiO₂ catalysts with the same metal surface area.

• 2)

  In contrast to SiO₂ support, faujasite type zeolites adsorb irreversibly, in the same conditions of the reaction, a large amount of toluene. The irreversibly adsorbed toluene is rapidly converted into methylcyclohexane when the sample is contacted at room temperature with hydrogen.

It is concluded that toluene is activated when adsorbed on Y zeolites, thus the hydrogenation reaction may proceed following a bifunctional mechanism while, on Pt/SiO₂, the reaction only proceeds between hydrogen and toluene both adsorbed on the platinum.