ESR identification of vanadium species deposited on Al₂O₃ and MoS₂-Al₂O₃ catalysts : relevance to catalytic demetallation of vanadyl porphyrin

TXT, France.

Abstract

An ESR investigation has been performed on two series of samples. The first one deals with reference compounds such as vanadyloctaethylporphyrin (VO(OEP)), V₂S₃ and vanadium supported on γ-alumina samples obtained by impregnation of tetrathio-vanadate followed by sulfidation with the H₂-H₂S mixture. The second series concerns V loaded catalysts obtained after a hydrodemetallation test - HDM - in a dynamic flow microreactor with a feed containing VO(OEP). The fresh catalysts are either pure γ-Al₂O₃, MOS2, or Ni-MoS₂-γ-Al₂O₃. In each case,one or several species have been identified from the ESR spectra. Only on y-Al₂O₃ remains adsorbed VO(OEP) after the HDM test. On the other catalysts, the major detected species have been attributed to V in a sulfide environment. The result and conclusions deduced from this ESR study are in complete agreement with the catalytic behaviors of these V loaded catalysts.

Résumé

Des mesures par résonance paramagnétique électronique ont été effectuées sur deux séries d’échantillons. La première concerne des composés à base de Vanadium et servant de références. Il s’agit de la Vanadyl octaéthyl porphyrine (VO(OEP)), de V₂S₃ et d’échantillons de différentes teneurs en vanadium supportés sur γ-Alumine obtenus par imprégnation du support par le tétra-thiovanadate suivi d’une sulfuration par le mélange H₂-H₂S. La seconde série concerne des catalyseurs sur lesquels du vanadium a été déposé par voie dynamique lors de l’hydrodémetallation (HDM) de la VO(OEP). Les catalyseurs sont respectivement: y-alumine et les systèmes MoS₂ et Ni-MoS₂-γ-Al203. Dans chaque cas, une ou plusieurs espèces ont été identifiées à partir des spectres R.P.E. Après tests HDM, seule l’alumine pure contient de la VO(OEP) adsorbée. Sur les autres catalyseurs, l’espèce majoritaire détectée a été attribuée au V dans un environnement sulfure. Le résultat et les conclusions de cette étude R.P.E sont en total accord avec l’évolution de l’activité catalytique de ces catalyseurs chargés en vanadium.