Étude de l'hydrogénation sélective du cyclopentadiène sur l'aérogel Cu/Al2O3 fluidisé

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Abstract

Ce travail évalue l'utilisation de l'aérogel Cu/Al2O3 en lit fluidisé pour l'hydrogénation sélective du cyclopentadiène. Bien qu'appurtenant au groupe C de la classification de Geldart, les particules d'aérogel Cu/Al2O3 réussissent néanmoins à fluidiser via un processus d'agglomération au-dessus d'une vitesse critique de 0,04 m/s. Une étude cinétique de l'hydrogénation du cyclopentadiène sur cet aérogel a été effectuée dans un réacteur intégral. L'analyse numérique des données cinétiques a permis de dégager une équation de vitesse correspondant au mécanisme de Rideal—Eley où l'étape limitante est la réaction de l'hydrogène gazeux avec le cyclopentadiène adsorbé à la surface du catalyseur. À cause de la faible activité du catalyseur, plusieurs modèles de comportement de réacteur (homogènes ou hétérogènes) peuvent décrire de manière adéquate les conversions obtenues expérimentalement dans un petit réacteur pilote à couche fluidisée. Le modèle piston idéal, plus conforme au comportement pseudo-homogène du lit, convient cépendant le mieux statistiquement.

Abstract

This work was conducted to evaluate the use of Cu/Al2O3 aerogel for the selective hydrogenation of the cyclopentadiene. Aerogel particles belonging to the C group of Geldart's classification, fluidize via a discrete clustering process above a minimum superficial velocity of 0.04 m/s. A kinetic study of the cyclopentadiène hydrogenation was performed on an integral reactor. The kinetic data suggest that the rate model can be represented by an equation corresponding to the Rideal—Eley mechanism. The reaction between gaseous hydrogen and the cyclopentadiène adsorbed on the catalyst surface is, in this mechanism, the controlling step. Because of the low activity of the catalyst, several reactor models (homogeneous and heterogeneous) were able to describe the experimental conversion rates observed in a small pilot fluidized bed reactor. However, the single phase plug flow model, which conforms more to the pseudo-homogeneous behaviour of the bed, was the most appropriate based on statistical discrimination.

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