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Abstract

The secondary reactions which accompany cumene cracking have been studied at 360°, 430°, 500°C, over an HY zeolite catalyst using a tubular packed bed reactor. The concept of “Optimum Performance Envelope” was used in order to identify which of the observed reaction products are primary and which are secondary. In this way, benzene, ethylbenzene, n-propylbenzene, cymene, m- and p-diisopropylbenzene, as well as propylene, i-butene, and butene have been found to be primary products, while methane, ethylene, ethane, toluene, ethyl toluene, and i- and n-butane are identified as secondary products.

The initial selectivities for the primary products have been calculated, and from these, the initial kinetic rate constants. These values, as well as the activation energies of primary product formation, are compared with those obtained using a LaY zeolite catalyst. The observed differences are discussed in terms of the nature and number of the active sites on the catalyst and lead us to conclude tthat LaY and HY have identical active sites but differ in site concentration.

On a étudié les réactions secondaires qui accompagnent le craquage du cumène à 360°C, 430°C et 500°C, sur un catalyseur formé de zéolite-HY, dans un réacteur tubulaire à lit garni. On a utilisé le concept d'enveloppe de performance optimale pour identifier les produits de réaction observés qui sont primaires et ceux qui sont secondaires. On a pu ainsi trouver que les produits suivants étaient primaires: benzène, éthylbenzène, propylbenzène normal, cumène, méta-et paradiisopropylbenzène, propylène, isobutène et butène; on a, d'autre part, identifié les produits suivants comme secondaires: méthane, éthylène, éthane, toluène, éthyltoluène, iso-butane et butane normal.

On a calculé les sélectivités initiates pour les produits primaires et, à partir de celles-ci, les constantes de vitesse initiale. On a comparé ces valeurs, ainsi que les énergies d'activation de la formation des produits primaires, avec celles q'on a obtenues en employant un catalyseur formé de zéolitc-LaY. On discute les différences observées en fonction de la nature et du nombre de sites sur le catalyseur et cela porte à conclure que LaY et HY ont des sites actifs identiques, mais q'ils diffèrent par leurs concentrations respectives en sites.