Metal-sulfide materials for ethane conversion in presence of CO2 - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2022

Metal-sulfide materials for ethane conversion in presence of CO2

Matériaux métal-sulfure pour la conversion de l'éthane en présence de CO2

Vera Bikbaeva
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1326866
  • IdRef : 267796870

Résumé

Ethane processing is a large industrial branch for high-valuable chemicals production. Steam cracking of oil fractions is the major process currently used to produce ethylene. An alternative ethane conversion strategy is the oxidative dehydrogenation of ethane with CO2. Thus, the present study is devoted to oxidative ethane dehydrogenation (ODH-CO2) and ethane dry reforming (DRE). The ethane conversion with CO2 is performed on the principally new types of catalysts - metal sulfides (KGaS2) and metal sulfide-derived carbides, the latter being grafted on embryonic zeolites. Carbides are found to be flexible catalytic systems with tunable properties for ODH-CO2 and DRE. The set of experimental data proves a carbon-negative process with ethylene selectivity (89-98%) and reactants conversion comparable with steam cracking parameters. The PhD thesis also reports the first application of thiogallates for thermal catalysis. The obtained results open new perspectives for thiogallates application as hydrogenation catalysts (ethylene selectivity 87-96%).
Le traitement de l'éthane est une grande branche industrielle pour la production de produits chimiques de grande valeur. Le vapocraquage des fractions pétrolières est le principal procédé actuellement utilisé pour produire de l'éthylène. Une autre stratégie de conversion de l'éthane est la déshydrogénation oxydative de l'éthane avec du CO2. Ainsi, la présente étude est consacrée à la déshydrogénation oxydative de l'éthane (ODH-CO2) et au reformage à sec de l'éthane (DRE). La conversion de l'éthane avec le CO2 est effectuée sur les principaux types de catalyseurs nouveaux - les sulfures métalliques (KGaS2) et les carbures dérivés de sulfures métalliques, ces derniers étant greffés sur des zéolithes embryonnaires. Les carbures se révèlent être des systèmes catalytiques flexibles avec des propriétés accordables pour ODH-CO2 et DRE. L'ensemble des données expérimentales prouve un procédé carbone négatif avec une sélectivité en éthylène (89-98%) et une conversion des réactifs comparables aux paramètres de vapocraquage. La thèse de doctorat rapporte également la première application des thiogallates pour la catalyse thermique. Les résultats obtenus ouvrent de nouvelles perspectives pour l'application des thiogallates comme catalyseurs d'hydrogénation (sélectivité éthylène 87-96%).
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04348743 , version 1 (17-12-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04348743 , version 1

Citer

Vera Bikbaeva. Metal-sulfide materials for ethane conversion in presence of CO2. Organic chemistry. Normandie Université, 2022. English. ⟨NNT : 2022NORMC250⟩. ⟨tel-04348743⟩
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