Études des propriétés de reformage de catalyseurs à base de cérium

Études des propriétés de reformage de catalyseurs à base de cérium PDF Author: Christelle Verrier
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Languages : fr
Pages : 352

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Book Description
L'objectif de cette étude est d'élaborer un mécanisme de la réaction de production d'hydrogène par vaporeformage de l'éthanol sur des systèmes catalytiques contenant des oxydes mixtes de cérium, de zirconium et de cobalt. Cette étude a été réalisée en partenariat avec le LMSPC de Strasbourg, dans un projet de valorisation des déchets verts par l'utilisation du bioéthanol comme vecteur hydrocarboné. L'étude operando de la réaction de vaporeformage de l'éthanol a été effectuée par spectroscopie infrarouge couplée à la spectrométrie de masse sur deux types de catalyseurs (H2O et CH3CH2OH), ce qui nous a permis de conclure que l'hydrogène produit provient principalement d'une dissociation de l'eau via un mécanisme lacunaire, et que l'éthanol permet d'entretenir l'état de réduction du catalyseur. Ce point a par la suite été confirmé lors de l'étude de l'envoi des réactifs seuls sur les catalyseurs. L'étude des espèces détectées dans le flux post-réactionnel, a permis de montrer que l'acétaldéhyde est un intermédiaire réactionnel qui permet la réduction du catalyseur par formation d'acétates qui s'oxydent en carbonates. Enfin, l'éthylène est également un intermédiaire qui entraîne une désactivation du catalyseur par formation de dépôt carboné. Ce dépôt réagit par la suite pour former d'autres espèces telles que méthane et CO2. De plus, une étude comparative entre les catalyseurs avec et sans cobalt, a permis de mettre en évidence le rôle du cobalt, qui induit une mobilité accrue des oxygènes dans la structure, ce qui permet une cinétique de réduction plus élevée.

Études des propriétés de reformage de catalyseurs à base de cérium

Études des propriétés de reformage de catalyseurs à base de cérium PDF Author: Christelle Verrier
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L'objectif de cette étude est d'élaborer un mécanisme de la réaction de production d'hydrogène par vaporeformage de l'éthanol sur des systèmes catalytiques contenant des oxydes mixtes de cérium, de zirconium et de cobalt. Cette étude a été réalisée en partenariat avec le LMSPC de Strasbourg, dans un projet de valorisation des déchets verts par l'utilisation du bioéthanol comme vecteur hydrocarboné. L'étude operando de la réaction de vaporeformage de l'éthanol a été effectuée par spectroscopie infrarouge couplée à la spectrométrie de masse sur deux types de catalyseurs (H2O et CH3CH2OH), ce qui nous a permis de conclure que l'hydrogène produit provient principalement d'une dissociation de l'eau via un mécanisme lacunaire, et que l'éthanol permet d'entretenir l'état de réduction du catalyseur. Ce point a par la suite été confirmé lors de l'étude de l'envoi des réactifs seuls sur les catalyseurs. L'étude des espèces détectées dans le flux post-réactionnel, a permis de montrer que l'acétaldéhyde est un intermédiaire réactionnel qui permet la réduction du catalyseur par formation d'acétates qui s'oxydent en carbonates. Enfin, l'éthylène est également un intermédiaire qui entraîne une désactivation du catalyseur par formation de dépôt carboné. Ce dépôt réagit par la suite pour former d'autres espèces telles que méthane et CO2. De plus, une étude comparative entre les catalyseurs avec et sans cobalt, a permis de mettre en évidence le rôle du cobalt, qui induit une mobilité accrue des oxygènes dans la structure, ce qui permet une cinétique de réduction plus élevée.

Réactivité de catalyseurs à base de cérium pour l'oxydation catalytique des colorants textiles en procédé Fenton/photo Fenton

Réactivité de catalyseurs à base de cérium pour l'oxydation catalytique des colorants textiles en procédé Fenton/photo Fenton PDF Author: Houeida Issa Hamoud
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Dans cette étude nous avons cherché à évaluer les paramètres et les mécanismes gouvernant la réactivité des catalyseurs à base de cérium lors de la dégradation des colorants textiles, seuls ou en mélange binaire, dans le cadre du procédé Fenton/photo-Fenton. Dans ce but, 5 séries de catalyseurs à base de cérium ont été testées pour déterminer les effets respectifs : (i) de la surface spécifique de CeO2 commercial (SBET = 11, 101,5 ; 148 ; 235 et 284 m2/g), (ii) du dopage au zirconium (oxydes mixtes CexZr1-xO2 avec différentes teneurs en cérium (x = 0 ; 0,2 ; 0,5 ; 0,8 ; 1)), (iii) d'un traitement de sulfatation de CexZr1-xO2 par H2SO4, et (iv) de l'imprégnation de CeO2 par différents métaux (M = Ba, Bi, La, V et Mo). Les propriétés texturales, structurales et chimiques des catalyseurs à base de cérium étudiés ont été dans la plupart des cas caractérisées par porosimétrie à l'azote, DRX, Raman, XPS, FTIR/ATR, DR-UV-Vis et ATG. Les cinétiques de décoloration et de minéralisation de l'Orange II en présence de CeO2 et H2O2 dépendent fortement de la surface spécifique des catalyseurs ainsi que des paramètres opératoires (présence d'irradiation UV-Vis, pH, température, concentration initiale en catalyseur et en H2O2). Par comparaison avec les colorants pris séparément, l'adsorption compétitive de l'Orange II et de l'Acide Vert 25 sur les mêmes sites d'adsorption à pH = 3 réduit les taux de dégradation des deux colorants en mélange. En revanche, l'association de l'Orange et du Vert de Malachite en paires d'ion, permet d'améliorer la cinétique apparente de dégradation du Vert de Malachite d'un facteur 5. Dans ce cas, la réaction de Fenton et la coagulation-floculation contribuent simultanément à l'élimination de deux colorants de charge opposée en présence du système CeO2/H2O2. De plus, les performances des oxydes mixtes Ce-Zr dans le procédé Fenton hétérogène sont étroitement liées à leurs caractéristiques texturales, structurales et chimiques. Les analyses effectuées ont permis de vérifier les phases cristallines des oxydes mixtes de révéler la formation de solutions solides. Le traitement de sulfatation conduit à la diminution de la surface spécifique et l'augmentation de la taille des cristallites des oxydes riches en Ce. La dissolution de CeO2 lors de sulfatation suivie par formation d'une phase amorphe Ce(SO4)2 à la surface du catalyseur a été mise en évidence. Le traitement de sulfatation ainsi que le dopage au Zr permettent d'augmenter la densité de surface en sites réduits Ce(III). Les études en spectroscopies DR-UV-Vis, FTIR/ATR et Raman relatives à l'adsorption et l'activation d'H2O2 par les oxydes mixtes ont permis de mettre en évidence l'existence d'espèces Ce-peroxo de surface, comme intermédiaires pour générer les radicaux hydroxyles. La détermination quantitative de ces espèces par TPD-MS s'est avérée utile pour mieux comprendre les performances catalytiques des oxydes mixtes modifiés ou non. La concentration en Ce de surface, la densité de défauts Ce(III) (augmenté par dopage et le traitement de sulfatation) et la surface spécifique semblent être à cet égard parmi les paramètres les plus influents sur l'activité. L'imprégnation de CeO2 par différents métaux n'a pas montré un impact positif sur la réactivité de ce matériau en procédé Fenton. Un mécanisme général d'activation d'H2O2 a été proposé sur la base des résultats expérimentaux obtenus et la littérature. De point de vue mécanistique, les analyses spectroscopiques par ATR/FTIR et UV-Vis montrent que l'adsorption de l'Orange II à la surface du catalyseur est fortement dépendante du pH du milieu et se fait par des interactions électrostatiques. Le mécanisme de dégradation de l'Orange II, en phase liquide et à la surface du catalyseur, a été étudié par différentes techniques (DR-UV-VIS et ATR/IR, HPLC et GC/MS).

Contribution à l'étude des propriétés catalytiques des oxydes de molybdène et de tungstène

Contribution à l'étude des propriétés catalytiques des oxydes de molybdène et de tungstène PDF Author: Hafsia Belatel
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Pages : 179

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Les oxydes des métaux de transition, tels que MoO3 et WO3, ont été très étudiés. Les premiers catalyseurs utilisés dans le reformage des hydrocarbures étaient des catalyseurs à base d'oxyde de molybdène déposé sur alumine. Ils ont été utilisés dans l'hydrodésulfuration des coupes pétrolières, dans l'oxydation sélective des alcènes, des hydrocarbures et des alcools. Par la suite, Mo a été remplacé par Pt pour son activité et ses sélectivités en isomérisation et aromatisation des hydrocarbures. Cependant, Pt étant cher et des études sur les MoOx ont repris pour élucider les mécanismes et, espérer mieux contrôler tous les paramètres de la préparation du catalyseur et de la réaction. Notre travail a été conduit selon deux directions scientifiques : l'une concerne la caractérisation physico-chimique et l'autre a trait à la réactivité catalytique. Les systèmes MO2, MO3 et MO3/TiO2 (M=Mo, W) ont été caractérisé par les techniques physico-chimiques XPS-UPS, DRX, MEB et BET après leur réduction partielle sous hydrogène à différentes températures. La réduction in situ des systèmes, durant les analyses XPS-UPS, nous permet de nous rapprocher des conditions expérimentales dans lesquelles les tests catalytiques sont réalisés. Nous avons étudié la réaction du n-heptane et du méthylcyclohexane en présence d'hydrogène sur ces catalyseurs différemment réduits. Nous nous sommes attachés à trouver des corrélations activité-structure pour élucider les processus réactionnels ayant lieu pendant la réaction catalytique. Ces molécules ont été choisies car elles permettent de mieux comprendre les réactions conduisant à l'augmentation de l'indice d'octane ou de cétane. Pour de comprendre et identifier la nature des sites responsables de l'acte catalytique avec les MOx massiques et supportés, nous avons réalisé les mêmes expériences avec un système bien défini tel que Pt/Al2O3 et un autre impliquant une fonction métallique et une fonction acide Pt-Ir/ZrO2-SO42-. Un mécanisme bifonctionnel permet d'interpréter les résultats obtenus en se basant sur la présence en surface de sites MO2(Hx)ac.

REFORMAGE DES HYDROCARBURES SUR CATALYSEURS AU PALLADIUM SUPPORTE SUR OXYDES MINERAUX AL#2O#3, CEO#2, WO#3, WO#2, WO#3-CEO#2

REFORMAGE DES HYDROCARBURES SUR CATALYSEURS AU PALLADIUM SUPPORTE SUR OXYDES MINERAUX AL#2O#3, CEO#2, WO#3, WO#2, WO#3-CEO#2 PDF Author: CECILE.. BIGEY
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Languages : fr
Pages : 309

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NOTRE TRAVAIL DE THESE S'INSCRIT DANS UNE RECHERCHE DE BASE SUR LES REACTIONS DE REFORMAGE DES HYDROCARBURES SUR CATALYSEURS BIFONCTIONNELS METAL SUPPORTE SUR OXYDES MINERAUX. LA FONCTION METALLIQUE CHOISIE ETAIT LE PALLADIUM POUR SES PROPRIETES HYDRO-DESHYDROGENANTES. A PARTIR DE TRAVAUX RECENTS, NOUS AVONS CHOISI L'OXYDE DE TUNGSTENE POUR SES PROPRIETES ISOMERISANTES. PAR AILLEURS, IL AVAIT ETE MIS EN EVIDENCE QUE LES SURFACES DE TUNGSTENE ETAIENT TRES SENSIBLES AUX TRACES D'OXYGENE, D'OU L'IDEE D'ASSOCIER LA CERINE (CEO#2) POUR SES PROPRIETES REDOX. NOTRE PREMIER OBJECTIF A ETE DE TESTER ET DE METTRE AU POINT DIVERSES FORMULATIONS CATALYTIQUES ASSOCIANT LE PD AUX OXYDES DE TUNGSTENE : PD/WO#3, PD/WO#2 ET PD/WO#3-CEO#2. POUR ETUDIER CES DIFFERENTS SYSTEMES CATALYTIQUES, IL FALLAIT MAITRISER NOS CONNAISSANCES POUR LA REFERENCE PD QUE NOUS AVONS ETABLIES SUR PD/AL#2O#3. UNE ETUDE DES CATALYSEURS PD/CEO#2 ET WO#3/CEO#2 ETAIT NECESSAIRE. TOUS LES SYSTEMES CATALYTIQUES ONT ETE ETUDIES POUR DES TEMPERATURES DE REDUCTION DE 350C ET 600C. A L'AIDE DE DIVERSES CARACTERISATIONS PHYSICO-CHIMIQUES (BET, TPR, XANES, XRD, XPS), NOUS AVONS FAIT UNE CORRELATION ENTRE LES ETATS DE SURFACE DES SYSTEMES CATALYTIQUES ET LEURS PROPRIETES ISOMERISANTES. AINSI, POUR LES CATALYSEURS PD/WO#3, PD/WO#2, PRESENTANT DES PROPRIETES STABLES ET REPRODUCTIBLES APRES UN TEMPS D'EXPOSITION SOUS H#2, NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE PAR DES TRAITEMENTS REDUCTEURS A 350C ET OXYDANTS (AIR, O#2+H#2O) QUE L'ACIDITE DE BRONSTED (OH) EST RESPONSABLE DES PROPRIETES ISOMERISANTES ET QUE SA FORCE DEPEND DE LA PHASE OXYDE PRESENTE EN SURFACE (WO#3, W#2#0O#5#8) ET DE L'INTERACTION DE CETTE DERNIERE AVEC LE SUPPORT. NOUS AVONS PROPOSE UN MECANISME BIFONCTIONNEL AVEC DES INTERMEDIAIRES CARBOCATIONS. POUR DES REDUCTIONS A 600C, LA PHASE W#3O EST RESPONSABLE DES PROPRIETES METALLIQUES ET ACIDES, AVEC UNE ESPECE METALLACYCLE COMME INTERMEDIAIRE DE REACTION. POUR LES CATALYSEURS WO#3/CEO#2 ET PD/WO#3-CEO#2 REDUITS A 350C, TRES ACIDES, NOUS AVONS PROPOSE L'EXISTENCE D'ESPECES W#6#+ ISOLEES EN COORDINATION TD OU POLYMERIQUES EN COORDINATION OH. NOUS AVONS MONTRE QUE LE 4-METHYL-1-PENTENE EST UNE SONDE DE L'ACIDITE DE BRONSTED. LE PALLADIUM A PERMIS D'OBTENIR LA FONCTION D'HYDRO-DESHYDROGENATION (SENSIBLE A L'EMPOISONNEMENT) POUR LES SYSTEMES SANS CEO#2.

Catalytic Naphtha Reforming

Catalytic Naphtha Reforming PDF Author: George J. Antos
Publisher: CRC Press
ISBN:
Category : Science
Languages : en
Pages : 536

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Book Description
This unique, single-source reference offers complete coverage of the process and catalyst chemistry involved in naphtha reforming - from the preparation, characterization, and performance evaluation of catalysts to the operation of the catalyst itself - and evaluates the most recent research into unknown aspects of catalyst reactions, shedding light on the future of catalyst technology. Discussing the complexities of the reforming process, Catalytic Naphtha Reforming delineates commercially available processes and catalysts . . . explores the chemistry of the catalytic sites employed for reactions . . . examines catalyst deactivation, pretreating processes to prevent it, and regeneration processes . . . describes metals recovery as well as significant improvements in platinum reforming catalysts . . . explains process development and modeling . . . presents new commercial technologies . . . and much more.

Quality

Quality PDF Author: Bo Bergman
Publisher: McGraw-Hill Companies
ISBN:
Category : Business & Economics
Languages : en
Pages : 488

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Book Description
Introduces quality management and methodology at an undergraduate level. Divided into five parts, it offers a comprehensive review of the subject and includes appendices of basic statistics.

What Went Wrong?

What Went Wrong? PDF Author: Trevor A. Kletz
Publisher: Butterworth-Heinemann
ISBN:
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 232

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Pipeline Risk Assessment

Pipeline Risk Assessment PDF Author: W. Kent Muhlbauer
Publisher:
ISBN: 9780990670001
Category :
Languages : en
Pages : 578

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Book Description
The optimum management of risks emerges from the best understanding of risks. Risk understanding is now available to all, via efficient and intuitive risk assessment. This book presents the definitive approach to assessing risks from pipelines?an approach that overcomes the limitations of previous methodologies.As the definitive approach, the methodology must:*Provide clarity?generating immediately useful information to decision-makers*Be comprehensive and complete*Capture and integrate real world processes*Dispel myths arising from risk assessment past practice*Remove unnecessary complexity that interferes with understanding risk*Be cost-effective to create, apply, and manage.As with the author?s previous works, the recommended methodology detailed here is a practical, easy-to-apply approach to measuring risks associated with operating any type of pipeline in any environment. Risk assessment need not be a complex academic exercise. It should be a straightforward practice, used by ? and useful to ? any and all stakeholders in a pipeline?s operation.Some specific features of the definitive approach include:*The three critical determinants of failure probability?exposure, mitigation, resistance.*Using inspection information directly, intuitively, and efficiently in a risk assessment.*Measuring damage potential separately from failure potential.*Automatic and intuitive incorporation of interacting threats?weaknesses overlapping failure mechanisms.*The role of time-to-failure estimation in modeling corrosion and cracking.*Using hazard zones to understand potential consequence scenarios.*Representing all possible consequence scenarios with a manageable set.*The best use?not the most common use?of historical incident statistics*The essential role of the risk profile?proper risk management cannot occur without it.*Conservatism?both P50 and P90+ risk assessments are needed.*Making the risk assessment readily expandable?it should ?get smarter? as new knowledge becomes available.Herein lies essential guidance for keeping pipelines safe: Improving risk knowledge, leading to superior risk management, leading to safer pipelines.