Incidence of performing catalysts production method in the propane controlled oxidation and oxidizing dehydrogenation
Incidence du mode de préparation des catalyseurs performants dans l'oxydation ménagée et la déshydrogénation oxydante du propane
Résumé
The aim of this PhD thesis is to : 1) researching catalysts able of transforming propane into major chemical intermediates: propene, acrolein; 2) exploring different preparations of nickel molybdate in order to see their impact on the catalytic performance of this compound. The various systems studied are not very active but they direct the reaction towards different products: phosphates of the "Nasicon" structure produce total oxidation, heteropolyanions: acrolein, molybdenum, vanadium oxides and molybdates: propylene, copper and zinc vanadium bronzes are not stable. Among the many tests performed, nickel molybdate is the most performing compound. The addition of molybdenum oxide significantly increases the conversion and selectivity to propylene, especially for the bNiMo04 phase. This effect depends on the amount of molybdenum oxide added, the performance goes through a maximum for a content of 18% by mass, but above all, the way in which this excess is added is very important and shows that it is really a structural phenomenon. This phenomenon can be interpreted by an inter-growth of the MoO3 and NiMoO4 oxides in sheets. A mechanism for the genesis of these microdomains is proposed. The catalysts thus prepared can be activated by coking and regeneration treatment under air-water for several hours, which makes them more active.
L'objet de ce mémoire consiste à : 1) rechercher des catalyseurs capables de transformer le propane en grands intermédiaires de la chimie : propène, acroléine ; 2) explorer différentes préparations du molybdate de nickel de façon à voir leur incidence sur les performances catalytiques de ce composé. Les divers systèmes étudiés sont peu actifs mais ils orientent la réaction vers différents produits : les phosphates de structure "Nasicon" produisent l'oxydation totale, les hétéropolyanions, l'acroléine, les oxydes de molybdène, de vanadium et les molybdates, le propylène, les bronzes de vanadium au cuivre et au zinc ne sont pas stables. Parmi les nombreux essais réalisés, le molybdate de nickel est le composé le plus performant. L'ajout d'oxyde de molybdène augmente considérablement la conversion et la sélectivité en propylène, notamment pour la phase bNiMo04. Cet effet dépend de la quantité d'oxyde de molybdène ajoutée, les performances passent par un maximum pour une teneur de 18% en masse, mais surtout, la manière d'ajouter cet excès a une très grande importance et montre qu'il s'agit vraiment d'un phénomène structural. Ce phénomène peut être interprété par une intercroissance des oxydes MoO3 et NiMoO4 en feuillets. Un mécanisme de la génèse de ces microdomaines est proposé. Les catalyseurs ainsi préparés peuvent être activés par traitement de cokéfaction et de régénération sous air-eau pendant plusieurs heures, ce qui les rend plus actifs.
Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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