WO2009103895A2 - Method for oxidising h2s into sulphur using a catalyst carried by a porous sic foam - Google Patents

Method for oxidising h2s into sulphur using a catalyst carried by a porous sic foam Download PDF

Info

Publication number
WO2009103895A2
WO2009103895A2 PCT/FR2008/001776 FR2008001776W WO2009103895A2 WO 2009103895 A2 WO2009103895 A2 WO 2009103895A2 FR 2008001776 W FR2008001776 W FR 2008001776W WO 2009103895 A2 WO2009103895 A2 WO 2009103895A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sic
foam
catalyst
temperature
support
Prior art date
Application number
PCT/FR2008/001776
Other languages
French (fr)
Other versions
WO2009103895A3 (en
Inventor
Cuong Pham-Huu
Charlotte Pham
Patrick Nguyen
Original Assignee
Sicat
Centre National De La Recherche Scientifique
Universite De Strasbourg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sicat, Centre National De La Recherche Scientifique, Universite De Strasbourg filed Critical Sicat
Publication of WO2009103895A2 publication Critical patent/WO2009103895A2/en
Publication of WO2009103895A3 publication Critical patent/WO2009103895A3/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/8603Removing sulfur compounds
    • B01D53/8612Hydrogen sulfide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/74Iron group metals
    • B01J23/745Iron
    • B01J35/56
    • B01J35/612
    • B01J35/613
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0201Impregnation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/04Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
    • C01B17/0404Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process
    • C01B17/046Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process without intermediate formation of sulfur dioxide
    • C01B17/0465Catalyst compositions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/10Oxidants
    • B01D2251/102Oxygen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/10Oxidants
    • B01D2251/11Air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207Transition metals
    • B01D2255/20738Iron
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207Transition metals
    • B01D2255/20753Nickel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/70Non-metallic catalysts, additives or dopants
    • B01D2255/702Carbon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/90Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/92Dimensions
    • B01D2255/9207Specific surface

Definitions

  • the present invention relates to the use of catalyst supports in the form of a porous SiC foam as a catalyst support for the mild oxidation of H 2 S to elemental sulfur.
  • Tail gas Residual L 1 H 2 S and SO 2 contained in the Claus process effluent (tail gas) must be reprocessed to minimize sulfur product concentrations in the gas tail before combustion and re-emission into the atmosphere.
  • These tail gas treatments of the Claus process are sometimes referred to as "post-Claus processes".
  • post-Claus processing methods including the Scot method (GB 1,461,070) where the tail gas added to hydrogen passes through a catalytic bed consisting of a group transition metal sulfide VI (especially Cr, Mo, W) and / or Group VIII (in particular Ni, Pd, Pt), supported on an inorganic oxide.
  • the SO2 is reduced to H 2 S which is separated by liquid adsorption of the rest gas.
  • the BSR-Selectox process requires a step of cooling the gases before the catalytic oxidation step in order to condense the water vapors from the Claus process.
  • the catalysts of these two processes are sensitive to water (absorption / deactivation).
  • H 2 S can be catalytically oxidized to sulfur according to the reaction:
  • the acid gas to be treated is mixed with a suitable amount of oxygen-containing gas, such as, for example, air, oxygen or an oxygen-enriched gas, and is contacted with the oxygen-containing gas.
  • oxygen-containing gas such as, for example, air, oxygen or an oxygen-enriched gas
  • catalyst for oxidizing H 2 S to sulfur If this reaction takes place at a temperature below the dew point of sulfur, the sulfur formed is deposited on the catalyst, and more particularly in the porosity of the catalyst.
  • the catalyst loaded with sulfur must cyclically undergo regeneration steps during which the sulfur is vaporized at a temperature typically between 200 and 500 ° C, and transported outside the catalyst bed by a non-oxidizing carrier gas.
  • the reaction can also be carried out above the dew point of sulfur, more particularly above 180 ° C., and in this case, the sulfur formed is in vapor form and / or in liquid form, and it condenses then outside the catalytic bed in a cold zone at the end of the reactor.
  • This reaction is carried out using catalysts based on titanium oxide (EP 0078 690 A - Mobil OiI Corporation), based on titanium oxide containing a sulphate of alkaline earth metal (WO 83/02068 - EIf Aquitaine), based on titanium oxide containing nickel oxide and optionally aluminum oxide (EP 0 140 045 A - BASF AG), or based on a mixed oxide of titanium oxide / zirconium oxide, or based on silica combined with a transition metal selected from the following list: Fe, Cu, Zn, Cd, Cr, Mo, W, Co and Ni and preferably with Fe which can be combined with one or more precious metals such as Pd, Pt, Ir and Rh, and more preferably Pd (FR 2 511 663 - EIf Aquitaine).
  • titanium oxide EP 0078 690 A - Mobil OiI Corporation
  • titanium oxide containing a sulphate of alkaline earth metal WO 83/02068 - EIf Aquitaine
  • the most widely used catalysts are catalysts based on a low surface area alpha alumina comprising iron (5%) stabilized with Cr (0.5%) (US 4,818,740).
  • - VEG-Gasinstituut or silica-based catalysts with a specific surface area of the order of 20 m 2 / g comprising 4% iron stabilized with 1% Cr or P (US 5,286,697 - VEG-Gasinstituut).
  • a catalyst comprising an active phase of vanadium deposited on silica has also been described (see the article by JS Chung et al., "Removal of H 2 S and / or SO 2 by catalytic conversion technologies" published in Catalysis Today 35, pp.
  • Supports based on alumina or silica are carriers with a certain chemical reactivity; mention may be made, for example, of sulfation of alumina which leads to destruction of the support or to progressive deactivation of the active phase.
  • Alumina and silica can also catalyze the reverse reaction of the Claus reaction from a certain temperature where hydrogen sulphide and sulfur dioxide are formed from sulfur and water.
  • these supports have a very low thermal conductivity, which promotes the formation of hot spots on the catalyst surface; these hot spots can be responsible for thermal runaway within the reactor that is highly detrimental to the life of the catalyst. In addition, temperature jumps can result in an undesirable drop in selectivity or even the destruction of the catalyst itself.
  • Silicon carbide and in particular ⁇ -SiC with a high specific surface area, is known as a catalyst support, and is of interest especially for highly endothermic or highly exothermic reactions, or in the presence of reagents or corrosive products. It is known that SiC has excellent thermal conductivity compared to other catalyst supports, as well as good chemical resistance at high temperatures, which allows it to be used at elevated temperatures.
  • ⁇ -SiC can be obtained by the reaction between SiO vapors with reactive carbon at a temperature of between 1100 ° C. and 1400 ° C.
  • ⁇ -SiC foams which can be obtained by a variant of the Dubots process, including the impregnation of a polyurethane foam with a suspension of a silicon powder in an organic resin (Prin process, see EP) are known. 0624 560 B1, EP 0 836 882 B1 or EP 1 007207 A1).
  • SiC can serve as a catalyst or as a catalyst support.
  • a catalytically active phase is deposited on the support, generally from a precursor which is deposited by liquid or gaseous phase, and which must most often be activated, for example by reduction of the metal compound which it contains.
  • US 6,372,193 (EIf Exploration Production) describes the use of a catalyst supported on ⁇ -SiC granules for the direct oxidation reaction of H 2 S elemental sulfur at high temperature (> 180 ° C) . According to the state of the art, as represented for example by the document US Pat. No.
  • the catalysts for the oxidation reaction of H 2 S in elemental sulfur are in the form of extrudates, granules or or spheres. This type of stack generates significant losses of loads, thereby limiting flow rates and therefore productivity.
  • the evacuation of the heat of reaction is essentially by a heat exchange with the reaction gases because inter-granular contact occurs only slightly in the heat transfer.
  • the problem that the present invention seeks to solve is to propose a novel process for oxidizing H 2 S to sulfur, which uses a catalyst support which has a low pressure drop and which is particularly resistant to the conditions that occur during heating. selective oxidation of H 2 S to sulfur, ie a catalyst support having good thermal conductivity as well as good chemical stability at high temperature.
  • a catalyst support in the form of a porous SiC foam with a BET specific surface area greater than 1 m 2 / g, and preferentially greater than 5 m 2 / g, and having a density of between 0.1 g / cm 3 and 0.4 g / cm 3 .
  • the foam may be lined with nanotubes or nanofibers.
  • An ⁇ -SiC foam is particularly preferred.
  • the foam has an active phase, deposited on the foam and / or the nanotubes or nanofibers, if present.
  • the active phase comprises at least one transition metal element.
  • An object of the invention is therefore a process for treating a gas containing H 2 S in sulfur, in which said gas is brought into contact with a catalyst, said process being characterized in that said catalyst comprises a catalyst support. porous foam.
  • FIG. 1 shows the result of a catalytic test carried out on a catalyst comprising a cellular foam of ⁇ -SiC according to Example 1, which represents the invention.
  • FIG. 2 shows the result of a catalytic test carried out on a catalyst in the form of extrudates, according to example 2, which represents the state of the art.
  • FIG. 3 compares the pressure drop in a honeycomb foam of ⁇ -SiC (curve 1) with that in extruded ⁇ -SiC (curve 2) for different gas velocities.
  • the process according to the invention uses a catalyst for the selective oxidation reaction of hydrogen sulfide elemental sulfur; this catalyst is composed of an active phase and a support.
  • the active phase comprises at least one metal.
  • the support consists of a foam. Silicon carbide or carbon foam is preferred. In a particularly preferred embodiment, a cellular foam is used.
  • foams, and in particular carbon foams, having a high microporosity are not particularly suitable for carrying out the present invention.
  • a ⁇ -SiC cellular foam is more particularly preferred. Its macroscopic structure is generated directly during the synthesis of the material, without the need for any additional shaping as is generally the case with ⁇ -SiC-based supports where postsynthesis shaping is necessary to give the structure macroscopic final. ⁇ -SiC supports may, however, be used within the scope of the present invention, even if they are not preferred.
  • Metal foams are not suitable in the context of the present invention.
  • the term "specific surface” means the specific surface area determined according to the well-known method of Brunauer, Emmet and Teller (BET method).
  • the porosity of a material is usually defined by reference to three categories of pores which are distinguished by their size: the microporosity (diameter less than about 2 nm), the mesoporosity (diameter of between about 2 and about 50 nm) and the macroporosity (diameter greater than about 50 nm).
  • a ⁇ -SiC foam is preferred which is an open-pored foam.
  • foam foam a foam that has both a very low density and a large pore volume.
  • the ⁇ -SiC cellular foam used in the context of the present invention has a density of between 0.05 g / cm 3 and 0.5 g / cm 3 .
  • the density is between 0.1 and 0.4 g / cm 3 .
  • the porous foam is lined with nanotubes or nanofibers.
  • These nanotubes or nanofibers may be carbon or silicon carbide.
  • an SiC foam is used, advantageously a ⁇ -SiC foam, lined with carbon nanotubes or nanofibers.
  • an SiC foam advantageously a ⁇ -SiC cellular foam, filled with nanotubes or nanofibers, is used.
  • ⁇ -SiC is known in the state of the art in various forms, and ⁇ -SiC foams are commercially available, for example from ERG Materials and Aerospace Corporation, Oakland, USA.
  • a ⁇ -SiC support that can be used in the context of the present invention is prepared by a gas / solid reaction between SiO in vapor form generated in situ and solid carbon intimately mixed, as described in patent documents EP 0 313 480, EP 0440 569, US 5,249,930, EP 0 511 919, EP 0543 751, US 5,449,654, US 6,251,819 and EP 0543,752.
  • the ⁇ -SiC synthesized by the method described above is obtained in various macroscopic forms directly after synthesis without the need to add binders.
  • binders could significantly modify the thermal conductivity of the material but also its microstructure, which would be detrimental to the catalytic process envisaged.
  • the binder could also have interactions with the active phase and alter its catalytic properties.
  • ⁇ -SiC foam although not preferred, could also be used. This product can be obtained for example from an ⁇ -SiC powder, a suspension is infiltrated in a polyurethane foam which is then subjected to sintering at high temperature. Its specific surface is quite weak.
  • a foam to be used in the context of the present invention, must have a specific surface area of at least 1 m 2 / g, but foams having a specific surface area of at least 5 m are preferred.
  • Porous foams the porosity of which consists essentially of meso- and macro-pores, and in which less than 5% by volume of the porosity is due to the micropores which can give rise to problems of diffusion of the reagents and products which are harmful for selectivity in the intended process.
  • ⁇ -SiC foam less preferred than carbon foam or ⁇ -SiC foam, its higher density makes it a heavier product, which must be taken into account when designing the reactor , and its specific surface is rather weak and the absence of mesopores decreases the catalytic activity.
  • thermal conductivity can be, even in the presence of a binder, higher than that of the ⁇ -SiC foam.
  • a ⁇ -SiC foam with a specific surface area of between about 5 m 2 / g and about 40 m 2 / g and preferably between 10 m 2 / g and 25 m 2 / g; these values do not take into account the additional specific surface of the nanofibers or nanotubes that may be present.
  • Foams according to the state of the art whose specific surface area is above 40 m 2 / g tend to have a high microporosity.
  • a particularly preferred foam is a ⁇ -SiC foam, which has variable pore openings between 800 and 5000 microns, preferably between 1000 and 4000 microns.
  • the open porosity (macroporosity) of this SiC foam can vary from 30 to 90%, especially from 50 to 85%.
  • the specific surface area can reach or even exceed 100 m 2 / g.
  • the additional surface area due to these nanofibers or nanotubes essentially corresponds to their external surface, excluding micropores, which has important advantages for the selectivity of catalyzed chemical reactions.
  • thermosetting resin may be pure or diluted in a suitable solvent, such as ethanol, acetone, or other suitable organic solvent. This makes it possible to reduce its viscosity, which favors a good mixture with the powder of the active phase, and possibly the infiltration at the next step of said process.
  • thermosetting resin phenolic or furfuryl resins can advantageously be used.
  • the mixture thus obtained is infiltrated onto a polymer foam, and the infiltrated foam is dried.
  • a polyurethane foam is advantageously used, characterized in that it has an open macroscopic structure due to its cellular structure, the mean diameter of which can be selected between 600 and 4500 ⁇ m.
  • the preferred foams having a cell size of between 900 and 3000 ⁇ m, and preferably between 2000 and 3000 ⁇ m; a typical value is about 2500 ⁇ m.
  • the resulting foam is allowed to dry in ambient air, for example for 12 hours. This period can be reduced by increasing the temperature of the medium where the drying takes place.
  • the whole is heated to a first temperature, sufficient to cause the polymerization of the resin, and then the whole is heated to a second temperature, greater than the first, and sufficient to cause the carbonization of the resin and the foam infiltrated.
  • the polymerization temperature is between 130 ° C. and 200 ° C. and the carbonization temperature is between 500 ° C. and 800 ° C. If a resin that can be cured with a curing agent is used, the polymerization temperature may be lower.
  • the polymerization of the phenolic resin is carried out at a temperature of between about 130 ° C. and about 170 ° C., typically at about 150 ° C., for about two hours in air.
  • the solid thus obtained is carbonized by heating it to a temperature sufficient to carbonize the resin and, if present, the polymer foam and the powdered carbon precursors.
  • This carbonization temperature is between 500 ° C. and 800 ° C., preferably between 600 ° C. and 700 ° C., and even more preferably between 630 ° C. and 680 ° C.
  • the steps of Polymerization and carbonization which correspond to two different types of chemical reactions, can be carried out continuously, without the need for a temperature plateau at the carbonization stage. For example, this can be achieved by heating under helium flow (e.g., 100 mL min "1) from room temperature to about 650 0 C for about 6 hours with a steady heating rate of 2 0 C min "1 .
  • Carburizing can be carried out at a temperature of between 1200 ° C. and 1450 ° C.
  • the carburation requires a temperature of between 1300 ° C. and 1400 ° C., and preferably between 1350 ° C. and 1400 ° C., whereas under vacuum a slightly lower temperature, for example 1200 ° C., may be suitable.
  • this ⁇ -SiC foam is used as a substrate for depositing nanotubes or nanofibers.
  • ⁇ -SiC foam The advantage of a ⁇ -SiC foam is that its open structure allows to use a much higher flow rate without suffering a significant loss of load through the catalyst bed. This is known from the state of the art (see the article "Pressure drop measurements and modeling on SiC foams" by M. Lacroix et al., Published in Chemical Engineering Science (2007), doi 10.1016 / j.ces.2007.03 .027). This effect is shown in FIG. 3 which compares a ⁇ -SiC foam with ⁇ -SiC extrudates; the volume of the two materials was chosen for the same value of VSH (hourly space velocity, also called hourly volume velocity, WH). The pressure drop was calculated according to the model described in the publication by M. Lacroix et al.
  • a low pressure drop is advantageous because it reduces the compression of the reaction gases, as well as the recycling of gaseous effluents in the process.
  • Another advantage of the SiC foam, in particular the ⁇ -SiC foam is that it makes it possible to achieve a reagent diffusion time which is very low, in particular less than the second.
  • the cellular foam of ⁇ -SiC therefore makes it possible to obtain very high productivities, especially at high space velocity.
  • ⁇ -SiC has interesting mechanical and thermal properties.
  • Monolithic blocks, or more divided forms (granules, rods, etc.) can be made which can be used as a catalyst support in fixed bed or "fixed slurry" catalytic processes.
  • Its very good thermal conductivity, generally much greater than that of metal oxides makes it possible to limit hot spots on the surface of the catalyst, which are generally at the origin of undesirable side reactions. This improves the selectivity towards the intended useful products.
  • the Applicant has found that the thermal conductivity remains very good even for foam foams synthesized according to the methods described above.
  • this foam is interconnected throughout the structure of the material, which thus promotes the transfer of heat throughout the material through the absence of insulating areas as could be the case in a shaped structure in the presence inorganic binder with low thermal conductivity or in a bed consisting of a stack of grains or extrudates.
  • the absence of binders thus makes it possible to maintain the intrinsic thermal conductivity in all points of the support.
  • the catalyst support if it is SiC, does not need to be pure SiC.
  • a ⁇ -SiC foam catalyst support may also contain a small proportion of ⁇ -SiC as an additive, for example to increase the thermal conductivity of the material.
  • a ⁇ -SiC foam that can be used in the context of the present invention must contain more than 50% by weight of silicon carbide in beta form.
  • the catalyst support contains from 50% (and preferably 70%) to substantially 100% by weight of beta-silicon carbide foam, and preferably substantially 100% of said silicon carbide, the remainder being be composed of impurities of very diverse origin: iron, aluminum, various inclusions contained in the raw materials, residual carbon linked to the excess of carbon used during the synthesis, SiO 2 originating in particular from the surface oxide of silicon and SiC as well as the combustion under air of the excess carbon used during the synthesis, etc.
  • Group VIII metals or their compounds for example iron or nickel, may be used conventionally, iron being preferred.
  • the active phase content (especially in the case of iron) is generally between 1 and 10% of the final weight of the catalyst, advantageously between 2 and 5%, and more preferably between 3 and 4%. It is preferred to use iron, especially in oxide form, for an oxidation process conducted at high temperature (that is to say typically greater than 190 ° C., and preferably at a temperature of between 230 ° C and 250 ° C), and nickel for an oxidation process conducted at a low temperature (that is to say typically between 20 ° C and 120 ° C). With nickel, the undesirable formation of SO2 is observed above 120 ° C. A temperature of between 40 ° C and 80 ° C is preferred; at 60 ° C we obtain very good results.
  • the deposition of the active phase can be done by known techniques as such.
  • the method of impregnating the pore volume with a salt of the metal for example iron nitrate, may be used, the impregnating solvent possibly being water or a water / ethanol mixture or ethanol.
  • the impregnating solvent possibly being water or a water / ethanol mixture or ethanol.
  • an agent increasing the viscosity of the solution, miscible with the impregnating solution, including glycerol This additive will control the rate of evaporation and control the size of the precursor particles.
  • the said bi-phasic impregnation method which is described in document EP 0208 635, in which the pore volume, essentially the hydrophilic mesopores, of the support is initially saturated with water, and then the precursor of the active phase (for example an iron salt as iron acetylacetonate) is deposited using a solvent immiscible with water (benzene or toluene).
  • the SiC foam-based support is completely immersed in a solution containing the precursor salt of the desired active phase, then the impregnated foam is removed from the solution and dried at room temperature. the air.
  • An optional calcination step may be added to convert the precursor salt into an insoluble species in the impregnating solution.
  • the impregnation operation may be repeated several times until the solution containing the salt of the active phase is exhausted.
  • the thus impregnated support is then dried.
  • the binary mixtures of these active phases mentioned above could also be used.
  • the catalytic activity could also be improved or stabilized by adding other promoters to better distribute the particles of the active phase over the entire surface of the support.
  • the supports impregnated by the various methods described above are then treated in the following manner: drying in air at a temperature of between 90 and 120 ° C. (for example about 100 ° C.) for a period of time between 0.5 and 6 hours (for example about 2 hours), then calcination under air at a temperature of between 250 and 450 ° C. for a period of between 0.5 and 4 hours (for example about 2 hours at about 350 hours). ° C) to transform the salt into its corresponding oxide.
  • the selective oxidation reaction of H 2 S in elemental sulfur is generally carried out under the following operating conditions: the pressure is advantageously atmospheric pressure, the reaction temperature is between 180 ° C.
  • the ratio O 2 / H 2 S is between 1 and 10 (preferably between 1 and 5)
  • the concentration of H 2 S in the phase gas is between 0.1 and 10% by volume (and more particularly between 0.5 and 3% by volume)
  • the concentration of water vapor is advantageously between 10% and 50% by volume, and advantageously that which typically encountered at the output of a Claus unit (that is to say typically of the order of 30% by volume)
  • the hourly space velocity (NTP) is typically between 700 h -1 and 5000 h -1 (preferably between 1200 h -1 and 4000 h -1) .
  • the catalyst according to the invention makes it possible to obtain oufre (expressed as% hydrogen sulfide converted to sulfur (extremely high. It is the same for the selectivity (ratio of a quantity of species formed on the amount of transformed reagent) which remains high, and especially at high temperature.
  • a catalyst according to the invention makes it possible to achieve sulfur yields of between 80% and 99%, particularly between 90% and 95%.
  • Such performance can be obtained according to the invention in particular thanks to the macroscopic structure of ⁇ -SiC porous alveolar foams having a large exchange surface and thanks to its porosity (meso-) specially adapted to the process.
  • the selectivity for its part is between 80% and 99%, more particularly between 91% and 97%.
  • M represents the molecular weight
  • C PG the heat capacity of H 2 S
  • ⁇ H the reaction enthalpy
  • ⁇ 0 the mass fraction of H 2 S in the incoming gas stream.
  • the formation of sulfur dioxide is favored by a rise in temperature.
  • One of the advantages of the catalyst support according to the invention is that the heat generated by the reaction is rapidly dissipated in the material due to the excellent intrinsic thermal conductivity of the SiC. This conduction is all the more favored by the related structure of cellular foams of SiC. This gives a good axial and radial dispersion of heat, which is less the case for a catalytic bed consisting of a stack of particles (spheres, extruded ...) where the inter-grain contacts are as many thermal barriers.
  • the catalyst support according to the invention therefore leads to a better homogeneity of the temperature over the entire catalyst. This avoids hot spots and thermal runaway. It is also important to underline that the selective oxidation reaction of H 2 S is normally carried out in adiabatic mode and that the heat formed is evacuated exclusively by gas-solid exchanges and not by solid-solid exchanges (catalyst-wall). .
  • the consequences of this physical property are multiple: It opens the possibility of working at higher space velocities, which leads to an increase in the number of moles converted per unit of time and, consequently, to a higher clearance heat. It opens the possibility of converting higher H 2 S concentrations, which leads to additional heat release.
  • the catalyst supports according to the state of the art in particular alumina and silica, do not normally make it possible to work beyond 1.5% H 2 S by volume, otherwise there is a risk of a rapid deactivation of the catalyst. catalyst, as well as the formation of hot spots detrimental to the selectivity.
  • the foam is packed with nanotubes or nanofibers.
  • Carbon nanotubes or nanofibers may be deposited by any known technique. We describe here a suitable process:
  • a growth catalyst of nanotubes or nanofibers is incorporated in the porous SiC support.
  • This catalyst is intended to promote the growth of carbon nanotubes or nanofibers.
  • nickel is used, in particular to manufacture carbon nanofibers, or iron, cobalt or a mixture of iron and cobalt to make carbon nanotubes. Any other binary or ternary mixture of these three elements may also be used.
  • the porous SiC support is impregnated with a solution of an active phase precursor.
  • An aqueous or alcoholic solution is suitable.
  • the precursor may be a salt of a transition metal, for example Ni (NO 3 ) 2 .
  • the metal filler is advantageously between 0.4% by mass and 3% by mass, and preferably between 0.5% and 2%.
  • it is dried in an oven, preferably at a temperature between 80 ° C and 120 ° C for 1 to 10 hours, and then calcined under air or in an inert atmosphere at a temperature between 250 ° C and 500 ° C.
  • the active phase precursor is then converted into the active phase, preferably by reduction under reducing gas to a suitable temperature, for example between 25O 0 C and 500 ° C under hydrogen. The duration of this reduction is typically between 0.2 hours and 3 hours.
  • carbon nanotubes or nanofibers are grown from a mixture comprising at least one hydrocarbon and hydrogen.
  • the temperature of the reaction must be between 300 ° C. and 1000 ° C., and is preferably between 600 ° C. and 800 ° C.
  • the hydrocarbon is advantageously an aliphatic, olefinic, acetylenic or aromatic C1 to C10 hydrocarbon.
  • the aliphatic, olefinic or acetylenic hydrocarbons may be linear or branched.
  • C 1 to C 4 aliphatic or olefinic hydrocarbons, especially those of C 2 or C 3, are preferred.
  • Acetylene is also suitable.
  • the aromatic hydrocarbons that can be used is toluene which, mixed with ferrocene, leads, according to the findings of the present inventors, to the formation of aligned carbon nanotubes.
  • the carbon nanotubes or nanofibers are transformed into SiC nanotubes and nanofibers by reacting them with an SiO vapor in a heat treatment chamber.
  • the SiO vapor can be produced in the heat treatment chamber, as close as possible to the carbon structures to be converted into SiC.
  • the generation of SiO can be ensured by heating a mixture of Si and SiO 2 placed in the vicinity of carbon nanotubes or nanofibers.
  • the carbon nanotubes or nanofibers may be embedded in an SiC precursor matrix (this term is explained below) containing, for example, a mixture of Si and phenolic resin.
  • the reaction temperature is advantageously between 1000 ° C. and 1500 ° C., preferably between 1050 ° C. and 110 ° C., and even more preferably between 1150 ° C. and 1350 ° C.
  • a partial or complete conversion of carbon nanotubes or nanofibers into SiC nanofibers, and in particular ⁇ -SiC can be obtained.
  • the length of these nanotubes or nanofibers can reach about 1 ⁇ m or more.
  • nanoscopic fibrous structures from nanometer to micrometer
  • large geometrical exchange surface from 10 mVg to several hundred m 2 / g
  • surface properties of these fibers which allow to facilitate the control of the particle size during the deposition of the active phase.
  • a honeycomb structure of silicon carbide which has a low pressure drop and which develops a large specific surface area of between 10 m 2 / g and 100 m 2 / g, preferably between 20 m 2 / g and 60 m 2 / g.
  • the catalyst is prepared in the same manner as described for naked SiC foams. Such a support therefore makes it possible to perfectly control the size of the particles of the active phase and prevents their coalescence (filtration) under a reaction flow over time. A more active and stable catalyst is thus obtained as a function of time, without appreciable degradation of the selectivity.
  • Such a catalyst is operational under the same process conditions as those written for naked SiC foams.
  • a catalyst prepared from SiC foam filled with nanofibers / SiC tubes can work at very high space velocities (over 4000 h "1 ). that the output streams of a Claus unit have a space velocity of the order of 1000 to 1500 h -1 , such a catalyst prepared according to the invention would significantly reduce the volume of the reactor.
  • Example 1 In this example according to the invention, a support based on ⁇ -SiC, in the form of a monolithic foam with an average cell opening size of approximately 1100 ⁇ m and a specific surface area of 11 m 2 / g, was impregnated by the porous volume method with an aqueous glycerol solution in which iron nitrate was dissolved. The mass of the precursor salt was calculated to have an iron load of 3% by weight relative to the support. The impregnated product was then dried under air at 100 ° C for 2 h and then calcined under air at 350 ° C for 2 h to convert the precursor salt to its corresponding oxide.
  • the selective oxidation reaction of H 2 S in elemental sulfur was carried out under the following conditions: atmospheric pressure, reaction temperature 230 and 25O 0 C, apparent volume of the catalyst 3 cm 3. , Mass of the catalyst (support + active phase) 1 g, flow rate of H 2 S 12 to 48.5 cm 3 ./min diluted to 4% in helium, flow rate of O 2 from 6.2 to 24.7 cm 3 ./min diluted at 20% in helium, helium diluent flow rate of 31.2 to 124.2 cm 3 .min, hourly space velocity VSH from 1000 to 4000 h -1 , hourly space velocity WHSV of 0.042 to 0.168 If 1 . Table 1 illustrates the results of the catalytic test at 230 ° C.
  • Table 2 illustrates the results of the catalyst at 250 ° C.
  • Figure 2 shows a catalytic test performed on silicon carbide extrusions according to the state of the art impregnated in the same manner as in Example 1 with the same iron load.
  • the operating conditions were as follows: - atmospheric pressure;
  • reaction temperature 230 and 250 ° C .
  • VSH ranging from 3000 to 4000 h -1 ;
  • the foam structure catalyst manufactured according to Example 1 makes it possible to work at higher flow rates, which is practically twice as much with respect to extrudates and with a lower pressure drop.

Abstract

The invention relates to a method for processing a gas containing H2S into sulphur, in which the gas is contacted with a catalyst that comprises a substrate made of an SiC porous foam having a specific surface BET higher than 1 m2/g, preferably higher than 5 m2/g, a density between 0.1 g/cm3 and 0.4 g/cm3, and an active phase containing at least one transition metal element.

Description

Procédé d'oxydation de H2S en soufre à l'aide d'un catalyseur supporté par une mousse poreuse de SiCProcess for oxidizing H 2 S to sulfur using a catalyst supported by a porous SiC foam
Domaine technique de l'inventionTechnical field of the invention
La présente invention concerne l'utilisation de supports de catalyseur sous la forme d'une mousse poreuse de SiC comme support de catalyseur pour l'oxydation ménagée de l'H2S en soufre élémentaire.The present invention relates to the use of catalyst supports in the form of a porous SiC foam as a catalyst support for the mild oxidation of H 2 S to elemental sulfur.
Etat de la techniqueState of the art
Les normes sur les rejets de polluants dans l'atmosphère deviennent de plus en plus strictes ; cela vaut notamment pour des rejets de produits soufrés. Ainsi, il devient de plus en plus nécessaire de purifier les efïluents gazeux avant leur émission dans l'atmosphère. A cet effet, il existe de nombreux procédés visant à éliminer l'H2S de l'effluent gazeux à traiter. L'un des procédés le plus connu est le procédé Claus qui transforme l'H2S en soufre élémentaire. Cependant, la totalité de l'H2S entrant dans l'unité n'est pas convertie en soufre dû aux limitations thermodynamiques :Standards on the discharge of pollutants into the atmosphere are becoming more stringent; this applies in particular for releases of sulfur products. Thus, it becomes more and more necessary to purify the gaseous effluents before their emission into the atmosphere. For this purpose, there are numerous methods for removing H 2 S from the gaseous effluent to be treated. One of the best known processes is the Claus process which converts H 2 S into elemental sulfur. However, not all H 2 S entering the unit is converted to sulfur due to thermodynamic limitations:
2H2S + SO2 → 2H2O + V sn 2H 2 S + SO 2 → 2H 2 O + V s n
2 2 2 Zn " (équation 1) 2 2 2 Zn "(Equation 1)
L1H2S et le SO2 résiduels contenu dans l'effluent du procédé Claus (appelé « gaz de queue », en anglais « tail gas ») doivent être traités de nouveau, afin de minimiser les concentrations de produits soufrés dans le gaz de queue avant combustion et ré-émission dans l'atmosphère. Ces traitements des gaz de queue du procédé Claus sont appelés parfois « procédés post-Claus ». Il existe plusieurs procédés de traitement post-Claus, dont le procédé Scot (GB 1,461,070) où le gaz de queue additionné à de l'hydrogène passe au travers d'un lit catalytique constitué d'un sulfure d'un métal de transition du groupe VI (notamment Cr, Mo, W) et/ou du Groupe VIII (notamment Ni, Pd, Pt), supporté sur un oxyde inorganique. Le SO2 est réduit en H2S qui est séparé par adsorption liquide du reste du gaz. L'inconvénient de ce procédé est qu'il requiert une installation complexe à mettre en œuvre et coûteuse ; par ailleurs l'adsorption de l'H2S nécessite une grande consommation énergétique. Dans le procédé dit BSR-Selectox (US 4,311,683 - Union OiI Company of California), d'abord le SO2 contenu dans le gaz de queue (« off-gases » ou « tail gases » en anglais) est hydrogéné en H2S à l'aide d'un catalyseur constitué d'oxyde de cobalt (3-8%) et d'oxyde de molybdène (8-20%) supporté sur de l'alumine. Puis le H2S est oxydé en soufre à l'aide d'un catalyseur comportant un oxyde et/ou sulfure de vanadium supporté sur un oxyde réfractaire poreux (typiquement alumine et/ou zéolithe). Tout comme pour le procédé Scot, le procédé BSR-Selectox nécessite une étape de refroidissement des gaz avant l'étape d'oxydation catalytique dans le but de condenser les vapeurs d'eau issues du procédé Claus. De plus, les catalyseurs de ces deux procédés sont sensibles à l'eau (absorption/désactivation).Residual L 1 H 2 S and SO 2 contained in the Claus process effluent (tail gas) must be reprocessed to minimize sulfur product concentrations in the gas tail before combustion and re-emission into the atmosphere. These tail gas treatments of the Claus process are sometimes referred to as "post-Claus processes". There are several post-Claus processing methods, including the Scot method (GB 1,461,070) where the tail gas added to hydrogen passes through a catalytic bed consisting of a group transition metal sulfide VI (especially Cr, Mo, W) and / or Group VIII (in particular Ni, Pd, Pt), supported on an inorganic oxide. The SO2 is reduced to H 2 S which is separated by liquid adsorption of the rest gas. The disadvantage of this method is that it requires a complex installation to implement and expensive; moreover, the adsorption of H 2 S requires a high energy consumption. In the so-called BSR-Selectox process (US 4,311,683 - Union OII Company of California), the SO2 contained in the tail gas ("off gases" or "tail gases" in English) is hydrogenated in H 2 S to using a catalyst consisting of cobalt oxide (3-8%) and molybdenum oxide (8-20%) supported on alumina. Then the H 2 S is oxidized to sulfur using a catalyst comprising an oxide and / or vanadium sulphide supported on a porous refractory oxide (typically alumina and / or zeolite). As for the Scot process, the BSR-Selectox process requires a step of cooling the gases before the catalytic oxidation step in order to condense the water vapors from the Claus process. In addition, the catalysts of these two processes are sensitive to water (absorption / deactivation).
Pour supprimer l'H2S contenu en faibles concentrations, c'est-à-dire moins de 25 % en volume, plus particulièrement entre 0,001% et 20% et encore plus particulièrement entre 0,005 et 10% en volume, contenu dans des gaz de différentes sources, on peut oxyder catalytiquement le H2S en soufre selon la réaction :To suppress the H 2 S content in low concentrations, that is to say less than 25% by volume, more particularly between 0.001% and 20% and even more particularly between 0.005 and 10% by volume, contained in gases from different sources, H 2 S can be catalytically oxidized to sulfur according to the reaction:
H2S + V) O2 → S + H2O 2 /2 2 2 (équation 2)H 2 S + V ) O 2 → S + H 2 O 2/2 2 2 (Equation 2)
Dans de tels procédés, le gaz acide à traiter est mélangé avec une quantité convenable de gaz contenant de l'oxygène, comme par exemple de l'air, de l'oxygène ou un gaz enrichie en oxygène, et est mis en contact avec le catalyseur pour oxyder le H2S en soufre. Si cette réaction se déroule à une température au-dessous du point de rosée du soufre, le soufre formé se dépose sur le catalyseur, et plus particulièrement dans la porosité du catalyseur. Ainsi, le catalyseur chargé en soufre doit subir cycliquement des étapes de régénération au cours desquelles le soufre est vaporisé à une température typiquement comprise entre 200 et 500°C, et transporté en dehors du lit catalytique par un gaz porteur non oxydant. La réaction peut aussi être conduite au-dessus du point de rosée du soufre, plus particulièrement au-dessus de 180°C, et dans ce cas, le soufre formé se trouve sous forme vapeur et / ou sous forme liquide, et il se condense alors en dehors du lit catalytique dans une zone froide située en fin du réacteur. Un très grand nombre de travaux ont été publiés pour explorer les catalyseurs, phases actives et supports de catalyseur utilisables pour cette réaction. Cette réaction est réalisée à l'aide de catalyseurs à base d'oxyde de titane (EP 0078 690 A - Mobil OiI Corporation), à base d'oxyde de titane contenant un sulfate de métal alcalino-terreux (WO 83/02068 - EIf Aquitaine), à base d'oxyde de titane contenant de l'oxyde de nickel et éventuellement de l'oxyde d'aluminium (EP 0 140 045 A - BASF AG), ou à base d'un oxyde mixte oxyde de titane / oxyde de zirconium, ou à base de silice combiné avec un métal de transition sélectionné dans la liste suivante : Fe, Cu, Zn, Cd, Cr, Mo, W, Co et du Ni, et préférablement avec du Fe pouvant être combiné avec un ou plusieurs métaux précieux tels que du Pd, Pt, Ir et Rh, et plus préférentiellement du Pd (FR 2 511 663 - EIf Aquitaine). Les catalyseurs les plus utilisés, qui constituent les références dans l'industrie, sont des catalyseurs à base d'une alumine- alpha à basse surface spécifique comprenant du fer (5%) stabilisé avec du Cr (0,5%) (US 4,818,740 - VEG-Gasinstituut) ou des catalyseurs à base de silice ayant une surface spécifique de l'ordre de 20 m2/g comportant 4% de fer stabilisé avec 1% de Cr ou P (US 5,286,697 - VEG-Gasinstituut). Un catalyseur comprenant une phase active de vanadium déposée sur de la silice a également été décrit (voir l'article de J.S. Chung et al., « Removal of H2S and / or SO2 by catalytic conversion technologies » paru dans Catalysis Today 35, p. 27 - 43 (1997)). Plus récemment, des catalyseurs à base d'oxydes mixtes fer - niobium ont été décrits pour cette réaction (voir l'article de D.W. Park et al., « Prduction of ammonium thiosulfate by the oxidation of hydrigen sulfide over Nb-Fe mixed oxide catalysts » paru dans Catalysis Today vol. 93-95, p. 235 - 240 (2004)). On connaît également des catalyseurs comportant une phase active de fer et chrome déposée sur un support en alliage métallique (Fe, Cr, Ni) ou silice (US 5,352,422 - VEG Gasinstituut). Les supports à base d'alumine ou de silice sont des supports présentant une certaine réactivité chimique ; on peut par exemple citer la sulfatation de l'alumine qui conduit à une destruction du support ou à une désactivation progressive de la phase active. L'alumine et la silice peuvent par ailleurs catalyser la réaction inverse de la réaction Claus à partir d'une certaine température où l'on forme de l'hydrogène sulfuré et du dioxyde de soufre à partir du soufre et de l'eau. Et enfin, ces supports présentent une très faible conductivité thermique, ce qui favorise la formation de points chauds à la surface du catalyseur ; ces points chauds peuvent être responsables d'emballements thermiques au sein du réacteur fortement préjudiciables à la durée de vie du catalyseur. De plus, les sauts de températures peuvent engendrer une chute de sélectivité non souhaitable, voire la destruction même du catalyseur. Le carbure de silicium, et notamment le β-SiC à haute surface spécifique, est connu en tant que support de catalyseur, et présente un intérêt notamment pour des réactions fortement endothermiques ou fortement exothermiques, ou en présence de réactifs ou produits corrosifs. On sait que le SiC présente une excellente conductivité thermique comparée aux autres supports de catalyseur, ainsi qu'une bonne résistance chimique à haute température, ce qui permet de l'utiliser à des températures élevées. Le β-SiC peut être obtenu par la réaction entre des vapeurs de SiO avec du carbone réactif à une température comprise entre 1100°C et 1400°C (procédé Ledoux, voir EP 0 313 480 Bl), ou par un procédé dans lequel un mélange d'un prépolymère liquide ou pâteux et d'une poudre de silicium est extrudé, réticulé, carbonisé et carburé à une température comprise entre 1000°C et 1400°C (procédé Dubots, voir EP 0440 569 Bl ou EP 0952 889 Bl).In such processes, the acid gas to be treated is mixed with a suitable amount of oxygen-containing gas, such as, for example, air, oxygen or an oxygen-enriched gas, and is contacted with the oxygen-containing gas. catalyst for oxidizing H 2 S to sulfur. If this reaction takes place at a temperature below the dew point of sulfur, the sulfur formed is deposited on the catalyst, and more particularly in the porosity of the catalyst. Thus, the catalyst loaded with sulfur must cyclically undergo regeneration steps during which the sulfur is vaporized at a temperature typically between 200 and 500 ° C, and transported outside the catalyst bed by a non-oxidizing carrier gas. The reaction can also be carried out above the dew point of sulfur, more particularly above 180 ° C., and in this case, the sulfur formed is in vapor form and / or in liquid form, and it condenses then outside the catalytic bed in a cold zone at the end of the reactor. A very large number of works have been published to explore the catalysts, active phases and catalyst supports that can be used for this reaction. This reaction is carried out using catalysts based on titanium oxide (EP 0078 690 A - Mobil OiI Corporation), based on titanium oxide containing a sulphate of alkaline earth metal (WO 83/02068 - EIf Aquitaine), based on titanium oxide containing nickel oxide and optionally aluminum oxide (EP 0 140 045 A - BASF AG), or based on a mixed oxide of titanium oxide / zirconium oxide, or based on silica combined with a transition metal selected from the following list: Fe, Cu, Zn, Cd, Cr, Mo, W, Co and Ni and preferably with Fe which can be combined with one or more precious metals such as Pd, Pt, Ir and Rh, and more preferably Pd (FR 2 511 663 - EIf Aquitaine). The most widely used catalysts, which are the industry benchmarks, are catalysts based on a low surface area alpha alumina comprising iron (5%) stabilized with Cr (0.5%) (US 4,818,740). - VEG-Gasinstituut) or silica-based catalysts with a specific surface area of the order of 20 m 2 / g comprising 4% iron stabilized with 1% Cr or P (US 5,286,697 - VEG-Gasinstituut). A catalyst comprising an active phase of vanadium deposited on silica has also been described (see the article by JS Chung et al., "Removal of H 2 S and / or SO 2 by catalytic conversion technologies" published in Catalysis Today 35, pp. 27-43 (1997)). More recently, catalysts based on mixed iron-niobium oxides have been described for this reaction (see the article by DW Park et al., "Prduction of ammonium thiosulfate by the oxidation of hydrophil sulfide over Nb-Fe mixed oxide catalysts"). Published in Catalysis Today 93-95, pp. 235-240 (2004)). Catalysts comprising an active phase of iron and chromium deposited on a metal alloy support (Fe, Cr, Ni) or silica (US 5,352,422 - VEG Gasinstituut) are also known. Supports based on alumina or silica are carriers with a certain chemical reactivity; mention may be made, for example, of sulfation of alumina which leads to destruction of the support or to progressive deactivation of the active phase. Alumina and silica can also catalyze the reverse reaction of the Claus reaction from a certain temperature where hydrogen sulphide and sulfur dioxide are formed from sulfur and water. And finally, these supports have a very low thermal conductivity, which promotes the formation of hot spots on the catalyst surface; these hot spots can be responsible for thermal runaway within the reactor that is highly detrimental to the life of the catalyst. In addition, temperature jumps can result in an undesirable drop in selectivity or even the destruction of the catalyst itself. Silicon carbide, and in particular β-SiC with a high specific surface area, is known as a catalyst support, and is of interest especially for highly endothermic or highly exothermic reactions, or in the presence of reagents or corrosive products. It is known that SiC has excellent thermal conductivity compared to other catalyst supports, as well as good chemical resistance at high temperatures, which allows it to be used at elevated temperatures. Β-SiC can be obtained by the reaction between SiO vapors with reactive carbon at a temperature of between 1100 ° C. and 1400 ° C. (Ledoux process, see EP 0 313 480 B1), or by a process in which a mixing a liquid or pasty prepolymer and a silicon powder is extruded, crosslinked, carbonized and carburized at a temperature of between 1000 ° C. and 1400 ° C. (Dubots process, see EP 0440 569 B1 or EP 0952 889 B1) .
On connaît par ailleurs les mousses de β-SiC, qui peuvent être obtenues par une variante du procédé Dubots, comprenant l'imprégnation d'une mousse polyuréthane avec une suspension d'une poudre de silicium dans une résine organique (procédé Prin, voir EP 0624 560 Bl, EP 0 836 882 Bl ou EP 1 007207 Al).Furthermore, β-SiC foams, which can be obtained by a variant of the Dubots process, including the impregnation of a polyurethane foam with a suspension of a silicon powder in an organic resin (Prin process, see EP) are known. 0624 560 B1, EP 0 836 882 B1 or EP 1 007207 A1).
Ces différentes formes de SiC, et notamment de β-SiC, peuvent servir comme catalyseur, ou comme support de catalyseur. Dans ce dernier cas, on dépose une phase catalytiquement active sur le support, en général à partir d'un précurseur qui est déposé par phase liquide ou gazeuse, et qui doit le plus souvent être activé, par exemple par réduction du composé métallique qu'il contient. Le document US 6,372,193 (EIf Exploration Production) décrit l'usage d'un catalyseur supporté sur des granules de β-SiC pour la réaction d'oxydation directe de l'H2S en soufre élémentaire à haute température (>180°C). Selon l'état de la technique, tel que représente par exemple par le document US 6,372,193 cité ci-dessus, les catalyseurs pour la réaction d'oxydation de l'H2S en soufre élémentaire se trouvent sous forme d'extrudés, de granules ou de sphères. Ce type d'empilement engendre des pertes de charges importantes, limitant de ce fait les débits et donc la productivité. La réaction d'oxydation du H2S en soufre étant fortement exothermique (ΔH = -222AJ.wo/ ^ \e refroidissement continu du support de catalyseur peut être nécessaire. Or, dans les catalyseurs à base de β-SiC selon l'état de la technique, l'évacuation de la chaleur de réaction se fait essentiellement par un échange thermique avec les gaz réactionnels car le contact inter-granulaire n'intervient que faiblement dans le transfert thermique.These different forms of SiC, and in particular of β-SiC, can serve as a catalyst or as a catalyst support. In the latter case, a catalytically active phase is deposited on the support, generally from a precursor which is deposited by liquid or gaseous phase, and which must most often be activated, for example by reduction of the metal compound which it contains. US 6,372,193 (EIf Exploration Production) describes the use of a catalyst supported on β-SiC granules for the direct oxidation reaction of H 2 S elemental sulfur at high temperature (> 180 ° C) . According to the state of the art, as represented for example by the document US Pat. No. 6,372,193 cited above, the catalysts for the oxidation reaction of H 2 S in elemental sulfur are in the form of extrudates, granules or or spheres. This type of stack generates significant losses of loads, thereby limiting flow rates and therefore productivity. The oxidation reaction of H 2 S to sulfur is highly exothermic (.DELTA.h -222AJ.wo = / ^ \ e continuous cooling of the catalyst support may be required. However, in the β-SiC-based catalysts according to the state of the technical, the evacuation of the heat of reaction is essentially by a heat exchange with the reaction gases because inter-granular contact occurs only slightly in the heat transfer.
L'oxidation sélective du H2S en soufre est catalysée également par un catalyseur comportant des nanotubes de SiC comme support et du nickel comme phase active, comme cela est brièvement décrit dans l'article « Silicon Carbide, a novel catalyst support for heterogeneous catalysis » par M. Ledoux et C. Pham-Huu, paru dans la revue Cat Tech, vol. 5, p. 226 - 246 (2001). Ce procédé est conduit à une température de 333 K, c'est-à-dire au-dessous du point de fusion du soufre.The selective oxidation of H 2 S to sulfur is also catalyzed by a catalyst comprising SiC nanotubes as support and nickel as the active phase, as briefly described in the article "Silicon Carbide, a novel catalyst support for heterogeneous catalysis. By M. Ledoux and C. Pham-Huu, published in Cat Tech, Vol. 5, p. 226 - 246 (2001). This process is conducted at a temperature of 333 K, i.e., below the melting point of sulfur.
Le problème que la présente invention cherche à résoudre est de proposer un nouveau procédé d'oxydation du H2S en soufre qui utilise un support de catalyseur qui présente une faible perte de charge et qui résiste notamment aux conditions qui se présentent lors de l'oxydation sélective du H2S en soufre, c'est-à-dire un support de catalyseur présentant une bonne conductivité thermique ainsi qu'une bonne stabilité chimique à haute température.The problem that the present invention seeks to solve is to propose a novel process for oxidizing H 2 S to sulfur, which uses a catalyst support which has a low pressure drop and which is particularly resistant to the conditions that occur during heating. selective oxidation of H 2 S to sulfur, ie a catalyst support having good thermal conductivity as well as good chemical stability at high temperature.
Objets de l'invention Selon l'invention, ce problème est résolu par l'utilisation d'un support de catalyseur sous la forme d'une mousse poreuse de SiC d'une surface spécifique BET supérieure à 1 m2/g, et préférentiellement supérieure à 5 m2/g, et présentant une densité comprise entre 0,1 g/cm3 et 0,4 g/cm3. La mousse peut être garnie de nanotubes ou nanofibres. Une mousse alvéolaire en β-SiC est particulièrement préférée. La mousse comporte une phase active, déposée sur la mousse et / ou les nanotubes ou nanofibres, si présents. La phase active comporte au moins un élément de métal de transition.Objects of the invention According to the invention, this problem is solved by the use of a catalyst support in the form of a porous SiC foam with a BET specific surface area greater than 1 m 2 / g, and preferentially greater than 5 m 2 / g, and having a density of between 0.1 g / cm 3 and 0.4 g / cm 3 . The foam may be lined with nanotubes or nanofibers. An β-SiC foam is particularly preferred. The foam has an active phase, deposited on the foam and / or the nanotubes or nanofibers, if present. The active phase comprises at least one transition metal element.
Un objet de l'invention est donc un procédé de traitement d'un gaz contenant du H2S en soufre, dans lequel ledit gaz est mis en contact avec un catalyseur, ledit procédé étant caractérisé en ce que ledit catalyseur comporte un support de catalyseur en mousse poreuse. Description des figuresAn object of the invention is therefore a process for treating a gas containing H 2 S in sulfur, in which said gas is brought into contact with a catalyst, said process being characterized in that said catalyst comprises a catalyst support. porous foam. Description of figures
La figure 1 montre le résultat d'un essai catalytique effectué sur un catalyseur comportant une mousse alvéolaire de β-SiC selon l'exemple 1, qui représente l'invention. La figure 2 montre le résultat d'un essai catalytique effectué sur un catalyseur sous forme d'extrudés, selon l'exemple 2, qui représente l'état de la technique.. La figure 3 compare la perte de charge dans une mousse alvéolaire de β-SiC (courbe 1) avec celle dans des extrudés de β-SiC (courbe 2) pour différentes vitesse du gaz..FIG. 1 shows the result of a catalytic test carried out on a catalyst comprising a cellular foam of β-SiC according to Example 1, which represents the invention. FIG. 2 shows the result of a catalytic test carried out on a catalyst in the form of extrudates, according to example 2, which represents the state of the art. FIG. 3 compares the pressure drop in a honeycomb foam of β-SiC (curve 1) with that in extruded β-SiC (curve 2) for different gas velocities.
DescriptionDescription
Le procédé selon l'invention utilise un catalyseur pour la réaction d'oxydation sélective de l'hydrogène sulfuré en soufre élémentaire ; ce catalyseur est composé d'une phase active et d'un support. La phase active comporte au moins un métal. Le support est constitué d'une mousse. On préfère une mousse en carbure de silicium ou en carbone. Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, on utilise une mousse alvéolaire. Dans le cadre de la présente invention, il est avantageux de minimiser la microporosité du support de catalyseur. En effet, l'accès des gaz réactionnels aux micropores se fait typiquement par un mécanisme de diffusion, ce qui ralentit les réactions, et ce qui peut, dans certains cas, favoriser des réactions parasites ; on observe souvent une baisse de la sélectivité lorsqu'un mécanisme de diffusion intervient. Pour cette raison, les mousses, et en particulier les mousses de carbone, présentant une forte microporosité ne conviennent pas particulièrement bien pour la réalisation de la présente invention. Dans le cadre de la présente invention, on préfère plus particulièrement une mousse alvéolaire en β-SiC. Sa structure macroscopique est générée directement lors de la synthèse du matériau, sans besoin d'aucune mise en forme supplémentaire comme c'est généralement le cas avec des supports à base de α-SiC où une mise en forme postsynthèse est nécessaire pour donner la structure macroscopique finale. Des supports en α- SiC peuvent cependant être utilisés dans le cadre de la présente invention, même s'ils ne sont pas préférés. Les mousses métalliques ne conviennent pas dans le cadre de la présente invention. Dans le cadre de la présente invention, le terme « surface spécifique » signifie la surface spécifique déterminée selon la méthode bien connue de Brunauer, Emmet et Teller (méthode BET).The process according to the invention uses a catalyst for the selective oxidation reaction of hydrogen sulfide elemental sulfur; this catalyst is composed of an active phase and a support. The active phase comprises at least one metal. The support consists of a foam. Silicon carbide or carbon foam is preferred. In a particularly preferred embodiment, a cellular foam is used. In the context of the present invention, it is advantageous to minimize the microporosity of the catalyst support. Indeed, the access of the reaction gases to the micropores is typically by a diffusion mechanism, which slows the reactions, and which can, in some cases, promote parasitic reactions; there is often a decrease in selectivity when a diffusion mechanism occurs. For this reason, foams, and in particular carbon foams, having a high microporosity are not particularly suitable for carrying out the present invention. In the context of the present invention, a β-SiC cellular foam is more particularly preferred. Its macroscopic structure is generated directly during the synthesis of the material, without the need for any additional shaping as is generally the case with α-SiC-based supports where postsynthesis shaping is necessary to give the structure macroscopic final. Α-SiC supports may, however, be used within the scope of the present invention, even if they are not preferred. Metal foams are not suitable in the context of the present invention. In the context of the present invention, the term "specific surface" means the specific surface area determined according to the well-known method of Brunauer, Emmet and Teller (BET method).
La porosité d'un matériau est habituellement définie par référence à trois catégories de pores qui se distinguent par leur taille : la microporosité (diamètre inférieur à environ 2 nm), la mésoporosité (diamètre compris entre environ 2 et environ 50 nm) et la macroporosité (diamètre supérieur à environ 50 nm).The porosity of a material is usually defined by reference to three categories of pores which are distinguished by their size: the microporosity (diameter less than about 2 nm), the mesoporosity (diameter of between about 2 and about 50 nm) and the macroporosity (diameter greater than about 50 nm).
Dans certains modes de réalisation de la présente invention, on préfère une mousse de β- SiC qui se présente comme une mousse alvéolaire à porosité ouverte. Nous entendons ici par «mousse alvéolaire » une mousse qui présente à la fois une très faible densité et un grand volume poreux. La mousse alvéolaire en β-SiC utilisée dans le cadre de la présente invention a une densité volumique comprise entre 0,05 g/cm3 et 0,5 g/cm3. D'une manière générale, pour son application comme support de catalyseur ou catalyseur, en dessous d'une densité de 0,05 g/cm3, on rencontre des problèmes de tenue mécanique de la mousse, alors qu'au-dessus de 0,5 g/cm3., le volume poreux alvéolaire va être réduit et la perte de charge va augmenter sans procurer un avantage fonctionnel. Avantageusement, la densité est comprise entre 0,1 et 0,4 g/cm3.In some embodiments of the present invention, a β-SiC foam is preferred which is an open-pored foam. Here we mean by "foam foam" a foam that has both a very low density and a large pore volume. The β-SiC cellular foam used in the context of the present invention has a density of between 0.05 g / cm 3 and 0.5 g / cm 3 . In general, for its application as a catalyst or catalyst support, below a density of 0.05 g / cm 3 , there are problems with the mechanical strength of the foam, whereas above 0 , 5 g / cm 3. , The pore volume alveolar will be reduced and the pressure drop will increase without providing a functional advantage. Advantageously, the density is between 0.1 and 0.4 g / cm 3 .
Dans une variante de la présente invention, la mousse poreuse est garnie de nanotubes ou nanofibres. Ces nanotubes ou nanofibres peuvent être en carbone ou en carbure de silicium.In a variant of the present invention, the porous foam is lined with nanotubes or nanofibers. These nanotubes or nanofibers may be carbon or silicon carbide.
Dans un mode de réalisation préféré, on utilise une mousse en SiC, avantageusement une mousse alvéolaire en β-SiC, garnie de nanotubes ou nanofibres en carbone.In a preferred embodiment, an SiC foam is used, advantageously a β-SiC foam, lined with carbon nanotubes or nanofibers.
Dans un autre mode de réalisation préféré, on utilise une mousse en SiC, avantageusement une mousse alvéolaire en β-SiC, garnie de nanotubes ou nanofibres enIn another preferred embodiment, an SiC foam, advantageously a β-SiC cellular foam, filled with nanotubes or nanofibers, is used.
SiC.SiC.
On obtient ainsi, par rapport aux supports de Part antérieur, un support particulièrement adapté à la réaction exothermique de la réaction d'oxydation sélective de l'H2S en soufre élémentaire. Ce support offre de nombreux avantages, notamment en termes de paramètres opératoires. Le β-SiC est connu dans l'état de la technique sous différentes formes, et des mousses de β-SiC sont commercialement disponibles, par exemple chez la société ERG Materials and Aerospace Corporation, Oakland, USA. Un support de β-SiC utilisable dans le cadre de la présente invention est préparé par une réaction gaz/solide entre du SiO sous forme vapeur généré in situ et du carbone solide intimement mélangés, comme décrit dans les documents de brevet EP 0 313 480, EP 0440 569, US 5,217,930, EP 0 511 919, EP 0543 751, US 5,449,654, US 6,251,819 et EP 0543 752. Par rapport à la forme α-SiC, qui est généralement obtenue sous forme de poudre nécessitant ainsi la présence de liants pour une mise en forme macroscopique finale, le β-SiC synthétisé par le procédé décrit ci-dessus est obtenu sous diverses formes macroscopiques directement après synthèse sans qu'il y ait besoin d'ajouter de liants. Les liants pourraient modifier d'une manière significative la conductivité thermique du matériau mais aussi sa microstructure, ce qui serait néfaste pour le procédé catalytique envisagé. Le liant pourrait également avoir des interactions avec la phase active et altérer ses propriétés catalytiques. La mousse de α-SiC, bien que n'étant pas préférée, pourrait être également utilisée. Ce produit peut être obtenu par exemple à partir d'une poudre de α-SiC, dont une suspension est infiltrée dans une mousse de polyuréthane qui est ensuite soumise à un frittage à haute température. Sa surface spécifique est assez faible. En tout état de cause, une mousse, pour être utilisable dans le cadre de la présente invention, doit posséder une surface spécifique d'au moins 1 m2/g, mais on préfère les mousses présentant une surface spécifique d'au moins 5 m2/g et encore plus préférentiellement d'au moins 10 m2/g. On préfère également les mousses poreuses dont la porosité est essentiellement constituée par des méso- et macropores, et dans lesquelles moins de 5% en volume de la porosité est due aux micropores qui peuvent engendrer des problèmes de diffusion des réactifs et des produits, néfastes pour la sélectivité dans le procédé visé.In this way, a support particularly suitable for the exothermic reaction of the selective oxidation reaction of H 2 S in elemental sulfur is obtained with respect to the supports of the previous part. This support offers numerous advantages, particularly in terms of operating parameters. Β-SiC is known in the state of the art in various forms, and β-SiC foams are commercially available, for example from ERG Materials and Aerospace Corporation, Oakland, USA. A β-SiC support that can be used in the context of the present invention is prepared by a gas / solid reaction between SiO in vapor form generated in situ and solid carbon intimately mixed, as described in patent documents EP 0 313 480, EP 0440 569, US 5,249,930, EP 0 511 919, EP 0543 751, US 5,449,654, US 6,251,819 and EP 0543,752. Compared to the α-SiC form, which is generally obtained in the form of a powder thus requiring the presence of binders for final macroscopic shaping, the β-SiC synthesized by the method described above is obtained in various macroscopic forms directly after synthesis without the need to add binders. The binders could significantly modify the thermal conductivity of the material but also its microstructure, which would be detrimental to the catalytic process envisaged. The binder could also have interactions with the active phase and alter its catalytic properties. Α-SiC foam, although not preferred, could also be used. This product can be obtained for example from an α-SiC powder, a suspension is infiltrated in a polyurethane foam which is then subjected to sintering at high temperature. Its specific surface is quite weak. In any case, a foam, to be used in the context of the present invention, must have a specific surface area of at least 1 m 2 / g, but foams having a specific surface area of at least 5 m are preferred. 2 / g and even more preferably at least 10 m 2 / g. Porous foams, the porosity of which consists essentially of meso- and macro-pores, and in which less than 5% by volume of the porosity is due to the micropores which can give rise to problems of diffusion of the reagents and products which are harmful for selectivity in the intended process.
En ce qui concerne la mousse de α-SiC, moins préférée que la mousse de carbone ou la mousse de β-SiC, sa plus forte densité en fait un produit plus lourd, ce qui doit être pris en compte lors de la conception du réacteur, et sa surface spécifique est assez faible et l'absence de mésopores diminue l'activité catalytique. Cependant, sa conductivité thermique peut être, même en présence d'un liant, plus élevée que celle de la mousse de β-SiC. D'une manière générale, c'est-à-dire avec ou sans nanotubes ou nanofibres, on préfère utiliser dans le cadre de la présente invention une mousse de β-SiC avec une surface spécifique qui se situe entre environ 5 m2/g et environ 40 m2/g et de préférence entre 10 m2/g et 25 m2/g ; ces valeurs ne prennent pas en compte la surface spécifique additionnelle des nanofibres ou nanotubes éventuellement présents. Les mousses selon l'état de la technique dont la surface spécifique se situe au-dessus de 40 m2/g ont tendance à avoir une microporosité importante. Une mousse particulièrement préférée est une mousse alvéolaire en β-SiC, qui présente des ouvertures de pores variables, comprises entre 800 et 5000 μm, avantageusement entre 1000 et 4000 μm. La porosité (macroporosité) ouverte de cette mousse de SiC peut varier de 30 à 90%, notamment de 50 à 85%.Regarding α-SiC foam, less preferred than carbon foam or β-SiC foam, its higher density makes it a heavier product, which must be taken into account when designing the reactor , and its specific surface is rather weak and the absence of mesopores decreases the catalytic activity. However, its thermal conductivity can be, even in the presence of a binder, higher than that of the β-SiC foam. In general, that is to say with or without nanotubes or nanofibers, it is preferred to use in the context of the present invention a β-SiC foam with a specific surface area of between about 5 m 2 / g and about 40 m 2 / g and preferably between 10 m 2 / g and 25 m 2 / g; these values do not take into account the additional specific surface of the nanofibers or nanotubes that may be present. Foams according to the state of the art whose specific surface area is above 40 m 2 / g tend to have a high microporosity. A particularly preferred foam is a β-SiC foam, which has variable pore openings between 800 and 5000 microns, preferably between 1000 and 4000 microns. The open porosity (macroporosity) of this SiC foam can vary from 30 to 90%, especially from 50 to 85%.
Après le dépôt des nanofibres ou nanotubes, la surface spécifique peut atteindre ou même dépasser 100 m2/g. La surface spécifique additionnelle due à ces nanofibres ou nanotubes correspond essentiellement à leur surface externe, à l'exclusion de micropores, ce qui présente des avantages importants pour la sélectivité des réactions chimiques catalysées.After the deposition of nanofibers or nanotubes, the specific surface area can reach or even exceed 100 m 2 / g. The additional surface area due to these nanofibers or nanotubes essentially corresponds to their external surface, excluding micropores, which has important advantages for the selectivity of catalyzed chemical reactions.
Nous décrivons ici un procédé pour préparer une mousse alvéolaire de β-SiC.We describe here a process for preparing a cellular foam of β-SiC.
Dans une première étape, on approvisionne une poudre de silicium, que l'on mélange avec une résine thermodurcissable. La résine thermodurcissable peut être pure ou diluée dans un solvant approprié, tel que l'éthanol, l'acétone, ou un autre solvant organique adéquate. Cela permet de diminuer sa viscosité, ce qui favorise un bon mélange avec la poudre de la phase active, et éventuellement l'infiltration à l'étape suivante dudit procédé.In a first step, a silicon powder is supplied, which is mixed with a thermosetting resin. The thermosetting resin may be pure or diluted in a suitable solvent, such as ethanol, acetone, or other suitable organic solvent. This makes it possible to reduce its viscosity, which favors a good mixture with the powder of the active phase, and possibly the infiltration at the next step of said process.
Comme résine thermodurcissable, on peut utiliser avantageusement les résines phénoliques ou furfuryliques.As the thermosetting resin, phenolic or furfuryl resins can advantageously be used.
Dans une deuxième étape, on infiltre le mélange ainsi obtenu sur une mousse de polymère, et on sèche la mousse infiltrée. Comme mousse de polymère, on utilise avantageusement une mousse alvéolaire de polyuréthane, caractérisée en ce qu'elle possède une structure macroscopique ouverte due à sa structure alvéolaire dont le diamètre moyen peut être sélectionné entre 600 et 4500 μm. Lorsque l'on prépare à l'aide du procédé selon l'invention des mousses pour une application catalytique, on préfère les mousses ayant une taille d'alvéoles comprise entre 900 et 3000 μm, et de préférence entre 2000 et 3000 μm ; une valeur typique est d'environ 2500 μm.In a second step, the mixture thus obtained is infiltrated onto a polymer foam, and the infiltrated foam is dried. As the polymer foam, a polyurethane foam is advantageously used, characterized in that it has an open macroscopic structure due to its cellular structure, the mean diameter of which can be selected between 600 and 4500 μm. When preparing foams for catalytic application using the process according to the invention, the preferred foams having a cell size of between 900 and 3000 μm, and preferably between 2000 and 3000 μm; a typical value is about 2500 μm.
Après infiltration, de façon particulièrement avantageuse, la mousse résultante est mise à sécher à l'air ambiant, par exemple pendant 12 heures. Cette période peut être réduite en augmentant la température du milieu où le séchage a lieu.After infiltration, particularly advantageously, the resulting foam is allowed to dry in ambient air, for example for 12 hours. This period can be reduced by increasing the temperature of the medium where the drying takes place.
Ensuite on chauffe l'ensemble à une première température, suffisante pour provoquer la polymérisation de la résine, et puis on chauffe l'ensemble à une seconde température, supérieure à la première, et suffisante pour provoquer la carbonisation de la résine et de la mousse infiltrée. En général la température de polymérisation se situe entre 130°C et 200°C et la température de carbonisation se situe entre 5000C et 800°C. Si l'on utilise une résine qui peut être durcie avec un agent durcissant, la température de polymérisation peut être plus basse. De manière particulièrement avantageuse, la polymérisation de la résine phénolique est effectuée à une température comprise entre environ 13O0C et environ 1700C, typiquement à environ 15O0C, pendant environ deux heures sous air.Then the whole is heated to a first temperature, sufficient to cause the polymerization of the resin, and then the whole is heated to a second temperature, greater than the first, and sufficient to cause the carbonization of the resin and the foam infiltrated. In general, the polymerization temperature is between 130 ° C. and 200 ° C. and the carbonization temperature is between 500 ° C. and 800 ° C. If a resin that can be cured with a curing agent is used, the polymerization temperature may be lower. Particularly advantageously, the polymerization of the phenolic resin is carried out at a temperature of between about 130 ° C. and about 170 ° C., typically at about 150 ° C., for about two hours in air.
Le solide ainsi obtenu est carbonisé en le chauffant à une température suffisante pour carboniser la résine et, s'ils sont présents, la mousse de polymère et les précurseurs carbonés en poudre. Cette température de carbonisation se situe entre 500°C et 8000C, de préférence entre 600°C et 700°C, et encore plus préférentiellement entre 630°C et 6800C. En choisissant une vitesse de chauffe adaptée, les étapes de polymérisation et de carbonisation, qui correspondent à deux types de réactions chimiques distinctes, peuvent être réalisées de manière continue, sans qu'il n'y ait besoin d'un plateau de température à l'étape de carbonisation. A titre d'exemple, cela peut être réalisé en chauffant sous flux d'hélium (par exemple 100 mL min"1) de la température ambiante jusqu'à environ 6500C pendant environ 6 heures avec une vitesse de chauffe régulière de 20C min"1.The solid thus obtained is carbonized by heating it to a temperature sufficient to carbonize the resin and, if present, the polymer foam and the powdered carbon precursors. This carbonization temperature is between 500 ° C. and 800 ° C., preferably between 600 ° C. and 700 ° C., and even more preferably between 630 ° C. and 680 ° C. By choosing a suitable heating rate, the steps of Polymerization and carbonization, which correspond to two different types of chemical reactions, can be carried out continuously, without the need for a temperature plateau at the carbonization stage. For example, this can be achieved by heating under helium flow (e.g., 100 mL min "1) from room temperature to about 650 0 C for about 6 hours with a steady heating rate of 2 0 C min "1 .
Le solide après carbonisation doit être ensuite soumis à une carburation afin de former la structure du support à base de β-SiC. On peut effectuer la carburation à une température comprise entre 12000C et 14500C. A titre d'exemples, sous pression atmosphérique, la carburation nécessite une température comprise entre 13000C et 1400°C, et préférentiellement entre 1350°C et 1400°C, alors que sous vide, une température légèrement inférieure, par exemple de 1200°C peut convenir.The solid after carbonization must then be carburized to form the structure of the β-SiC support. Carburizing can be carried out at a temperature of between 1200 ° C. and 1450 ° C. By way of example, under atmospheric pressure, the carburation requires a temperature of between 1300 ° C. and 1400 ° C., and preferably between 1350 ° C. and 1400 ° C., whereas under vacuum a slightly lower temperature, for example 1200 ° C., may be suitable.
Dans un autre mode de réalisation, sous flux d'argon, on peut carburer typiquement à une température comprise entre 1250°C et 1450°C.In another embodiment, under an argon stream, it is possible to typically carburize at a temperature of between 1250 ° C. and 1450 ° C.
Selon un mode de réalisation avantageux de la présente invention, cette mousse de β-SiC est utilisée comme substrat pour le dépôt de nanotubes ou nanofibres.According to an advantageous embodiment of the present invention, this β-SiC foam is used as a substrate for depositing nanotubes or nanofibers.
L'avantage d'une mousse alvéolaire en β-SiC est que sa structure ouverte permet d'utiliser un débit beaucoup plus élevé sans souffrir d'une perte de charge significative au travers du lit catalytique. Cela est connu de l'état de la technique (voir l'article « Pressure drop measurements and modeling on SiC foams » par M. Lacroix et al., paru dans Chemical Engineering Science (2007), doi 10.1016/j.ces.2007.03.027). Cet effet est montré sur la figure 3 qui compare une mousse alvéolaire de β-SiC avec des extrudés de β-SiC ; le volume des deux matériaux à été choisi pour une même valeur de VSH (vitesse spatiale horaire, appelée aussi vitesse volumique horaire, WH). La perte de charge a été calculée selon le modèle décrit dans la publication de M. Lacroix et al. Or, une perte de charge faible est avantageuse car elle permet de réduire la compression des gaz réactionnels, ainsi que le recyclage des effluents gazeux dans le procédé. Un autre avantageuse de la mousse de SiC, en particulier la mousse de β-SiC, est qu'elle permet d'atteindre un temps de diffusion des réactifs qui est très faible, notamment inférieur à la seconde. La mousse alvéolaire de β-SiC permet donc d'obtenir des productivités très élevées, notamment à vitesse spatiale élevée.The advantage of a β-SiC foam is that its open structure allows to use a much higher flow rate without suffering a significant loss of load through the catalyst bed. This is known from the state of the art (see the article "Pressure drop measurements and modeling on SiC foams" by M. Lacroix et al., Published in Chemical Engineering Science (2007), doi 10.1016 / j.ces.2007.03 .027). This effect is shown in FIG. 3 which compares a β-SiC foam with β-SiC extrudates; the volume of the two materials was chosen for the same value of VSH (hourly space velocity, also called hourly volume velocity, WH). The pressure drop was calculated according to the model described in the publication by M. Lacroix et al. However, a low pressure drop is advantageous because it reduces the compression of the reaction gases, as well as the recycling of gaseous effluents in the process. Another advantage of the SiC foam, in particular the β-SiC foam, is that it makes it possible to achieve a reagent diffusion time which is very low, in particular less than the second. The cellular foam of β-SiC therefore makes it possible to obtain very high productivities, especially at high space velocity.
Par ailleurs, le β-SiC a des propriétés mécaniques et thermiques intéressantes. On peut fabriquer des blocs monolithiques, ou sous des formes plus divisées (granules, bâtonnets, etc.) qui peuvent être utilisés comme support de catalyseur dans des procédés catalytiques en mode lit fixe ou « slurry fixe ». Sa très bonne conductivité thermique, en général très supérieure à celle des oxydes métalliques, permet de limiter les points chauds à la surface du catalyseur, qui sont généralement à l'origine des réactions secondaires indésirables. On améliore ainsi la sélectivité vers les produits utiles visés. La demanderesse a trouvé que la conductivité thermique reste très bonne même pour les mousses alvéolaires synthétisées selon les procédés décrits auparavant. En effet, cette mousse est interconnectée dans toute la structure du matériau, ce qui favorise ainsi le transfert de chaleur dans l'ensemble du matériau grâce à l'absence des zones isolantes comme ce pourrait être le cas dans une structure mise en forme en présence de liant inorganique à faible conductivité thermique ou dans un lit constitué par un empilement de grains ou d'extrudés. L'absence de liants permet ainsi de conserver la conductibilité thermique intrinsèque en tous points du support. Dans le cadre de la présente invention, le support de catalyseur, s'il est en SiC, n'a pas besoin d'être en SiC pur. Il peut contenir des impuretés (par exemple un excès de carbone, ou des oxydes métalliques) ou des additifs (par exemple des éléments métalliques ayant un effet catalytique, pouvant être présents par exemple sous la forme métallique, ou sous la forme d'un oxyde ou oxycarbure), tant que cela ne nuit pas au fonctionnement du procédé. Un support de catalyseur en mousse de β-SiC peut aussi contenir une faible proportion de α-SiC en tant qu'additif, par exemple pour accroître la conductivité thermique du matériau. D'une manière générale, une mousse en β-SiC utilisable dans le cadre de la présente invention doit contient plus de 50% en poids de carbure de silicium sous forme beta. Selon un mode de réalisation préféré, le support du catalyseur contient de 50% (et préférentiellement de 70%) à sensiblement 100% en poids de mousse de carbure de silicium beta, et de préférence sensiblement 100% dudit carbure de silicium, le reste pouvant être constitué d'impuretés d'origine très diverse : du fer, de l'aluminium, des inclusions diverses contenues dans les matières premières, du carbone résiduel lié à l'excès de carbone utilisé lors de la synthèse, du SiO2 provenant notamment de l'oxyde de surface du silicium et du SiC ainsi que de la combustion sous air de l'excès de carbone utilisé lors de la synthèse, etc.Moreover, β-SiC has interesting mechanical and thermal properties. Monolithic blocks, or more divided forms (granules, rods, etc.) can be made which can be used as a catalyst support in fixed bed or "fixed slurry" catalytic processes. Its very good thermal conductivity, generally much greater than that of metal oxides, makes it possible to limit hot spots on the surface of the catalyst, which are generally at the origin of undesirable side reactions. This improves the selectivity towards the intended useful products. The Applicant has found that the thermal conductivity remains very good even for foam foams synthesized according to the methods described above. Indeed, this foam is interconnected throughout the structure of the material, which thus promotes the transfer of heat throughout the material through the absence of insulating areas as could be the case in a shaped structure in the presence inorganic binder with low thermal conductivity or in a bed consisting of a stack of grains or extrudates. The absence of binders thus makes it possible to maintain the intrinsic thermal conductivity in all points of the support. In the context of the present invention, the catalyst support, if it is SiC, does not need to be pure SiC. It may contain impurities (for example an excess of carbon, or metal oxides) or additives (for example metallic elements having a catalytic effect, which may be present, for example in the metallic form, or in the form of an oxide or oxycarbide), as long as it does not interfere with the operation of the process. A β-SiC foam catalyst support may also contain a small proportion of α-SiC as an additive, for example to increase the thermal conductivity of the material. In general, a β-SiC foam that can be used in the context of the present invention must contain more than 50% by weight of silicon carbide in beta form. According to a preferred embodiment, the catalyst support contains from 50% (and preferably 70%) to substantially 100% by weight of beta-silicon carbide foam, and preferably substantially 100% of said silicon carbide, the remainder being be composed of impurities of very diverse origin: iron, aluminum, various inclusions contained in the raw materials, residual carbon linked to the excess of carbon used during the synthesis, SiO 2 originating in particular from the surface oxide of silicon and SiC as well as the combustion under air of the excess carbon used during the synthesis, etc.
En tant que phase active, on peut utiliser de façon classique les métaux du groupe VIII ou leurs composés, par exemple le fer ou le nickel, le fer étant préféré. La teneur en phase active (notamment dans le cas du fer) se situe en général entre 1 et 10% du poids final du catalyseur, avantageusement entre 2 et 5%, et plus avantageusement entre 3 et 4 %. On préfère utiliser le fer, notamment sous forme d'oxyde, pour un procédé d'oxydation conduit à haute température (c'est-à-dire typiquement supérieur à 1900C, et préférentiellement à une température comprise entre 230°C et 250°C), et le nickel pour un procédé d'oxydation conduit à basse température (c'est-à-dire typiquement comprise entre 20°C et 120°C). Avec le nickel, on observe au-dessus de 120°C la formation, indésirable, de SO2. On préfère une température comprise entre 40°C et 80°C ; à 60°C on obtient de très bon résultats.As the active phase, Group VIII metals or their compounds, for example iron or nickel, may be used conventionally, iron being preferred. The active phase content (especially in the case of iron) is generally between 1 and 10% of the final weight of the catalyst, advantageously between 2 and 5%, and more preferably between 3 and 4%. It is preferred to use iron, especially in oxide form, for an oxidation process conducted at high temperature (that is to say typically greater than 190 ° C., and preferably at a temperature of between 230 ° C and 250 ° C), and nickel for an oxidation process conducted at a low temperature (that is to say typically between 20 ° C and 120 ° C). With nickel, the undesirable formation of SO2 is observed above 120 ° C. A temperature of between 40 ° C and 80 ° C is preferred; at 60 ° C we obtain very good results.
Le dépôt de la phase active peut se faire par les techniques connues en tant que telles. Par exemple on peut utiliser la méthode de l'imprégnation du volume poreux par un sel du métal, par exemple du nitrate de fer, le solvant d'imprégnation pouvant être de l'eau ou un mélange eau/éthanol ou de l'éthanol. Il peut être avantageux d'ajouter un agent augmentant la viscosité de la solution, miscible à la solution d'imprégnation, du glycérol notamment. Cet additif permettra de contrôler la vitesse d'évaporation et de contrôler la taille des particules de précurseur. On peut aussi utiliser la dite méthode d'imprégnation bi-phasique, qui est décrite dans le document EP 0208 635, où le volume poreux, essentiellement les mésopores hydrophiles, du support est dans un premier temps saturé par de l'eau, et puis on dépose le précurseur de la phase active (par exemple un sel de fer en tant qu'acétylacétonate de fer) à l'aide d'un solvant non miscible à l'eau (benzène ou toluène). Dans une autre variante de la méthode d'imprégnation, on immerge complètement le support à base de mousse de SiC dans une solution contenant le sel précurseur de la phase active désirée, puis on retire la mousse imprégnée de la solution, et on la sèche à l'air. On peut ajouter une étape optionnelle de calcination pour transformer le sel précurseur en espèce insoluble dans la solution d'imprégnation. L'opération d'imprégnation peut être répétée plusieurs fois jusqu'à épuisement de la solution contenant le sel de la phase active. Le support ainsi imprégné est séché ensuite. Les mélanges binaires de ces phases actives citées ci-dessus pourraient également être employés. L'activité catalytique pourrait également être améliorée ou stabilisée en ajoutant d'autres promoteurs permettant de mieux répartir les particules de la phase active sur l'ensemble de la surface du support.The deposition of the active phase can be done by known techniques as such. For example, the method of impregnating the pore volume with a salt of the metal, for example iron nitrate, may be used, the impregnating solvent possibly being water or a water / ethanol mixture or ethanol. It may be advantageous to add an agent increasing the viscosity of the solution, miscible with the impregnating solution, including glycerol. This additive will control the rate of evaporation and control the size of the precursor particles. It is also possible to use the said bi-phasic impregnation method, which is described in document EP 0208 635, in which the pore volume, essentially the hydrophilic mesopores, of the support is initially saturated with water, and then the precursor of the active phase (for example an iron salt as iron acetylacetonate) is deposited using a solvent immiscible with water (benzene or toluene). In another variant of the impregnation method, the SiC foam-based support is completely immersed in a solution containing the precursor salt of the desired active phase, then the impregnated foam is removed from the solution and dried at room temperature. the air. An optional calcination step may be added to convert the precursor salt into an insoluble species in the impregnating solution. The impregnation operation may be repeated several times until the solution containing the salt of the active phase is exhausted. The thus impregnated support is then dried. The binary mixtures of these active phases mentioned above could also be used. The catalytic activity could also be improved or stabilized by adding other promoters to better distribute the particles of the active phase over the entire surface of the support.
Dans un mode de réalisation particulier, les supports imprégnés par les diverses méthodes décrites ci-dessus sont ensuite traités de la manière suivante : séchage sous air à une température comprise entre 90 et 120°C (par exemple environ 100°C) pendant une durée comprise entre 0,5 et 6 heures (par exemple environ 2 heures), puis calcination sous air à une température comprise entre 250 et 450°C pendant une durée comprise entre 0,5 et 4 heures (par exemple environ 2 heures à environ 350°C) afin de transformer le sel en son oxyde correspondant. Avec le catalyseur selon l'invention, la réaction d'oxydation sélective de l'H2S en soufre élémentaire est en général réalisée dans les conditions opératoires suivantes : la pression est avantageusement la pression atmosphérique, la température de réaction est comprise entre 180°C et 300°C (de préférence entre 230°C et 270°C), le rapport O2 / H2S est compris entre 1 et 10 (de préférence entre 1 et 5), la concentration de H2S dans la phase gazeuse se situe entre 0,1 et 10% en volume (et plus particulièrement entre 0,5 et 3% en volume), la concentration en vapeur d'eau est avantageusement comprise entre 10% et 50% en volume, et avantageusement celle que l'on rencontre typiquement en sortie d'une unité Claus (c'est à dire typiquement de l'ordre de 30% en volume), la vitesse spatiale horaire (NTP) se situe typiquement entre 700 h"1 et 5000 h"1 (de préférence entre 1200 h"1 et 4000 h"1. Le catalyseur selon l'invention permet d'obtenir des rendements en soufre (exprimés en % d'hydrogène sulfuré converti en soufre (extrêmement élevés. Il en va de même pour la sélectivité (rapport entre une quantité d'espèce formée sur la quantité de réactif transformé) qui reste élevée, et surtout à haute température. Typiquement, un catalyseur selon l'invention permet d'atteindre des rendements en soufre compris entre 80% et 99%, particulièrement entre 90% et 95%. De telles performances peuvent être obtenues selon l'invention notamment grâce à la structure macroscopique des mousses alvéolaires poreuses en β-SiC offrant une grande surface d'échange et grâce à sa porosité (méso-) spécialement adaptée au procédé. Dans ce mode de réalisation très préféré, la sélectivité quant à elle est comprise entre 80% et 99%, plus particulièrement entre 91% et 97%. Cette excellente sélectivité est attribuée d'une part à l'absence de micropores dans le matériau à base de carbure de silicium, ce qui limite les phénomènes de diffusion, favorisant ainsi une meilleure évacuation du produit de réaction, en l'occurrence le soufre, hors de la zone catalytique, et d'autre part à la conductivité thermique intrinsèque du SiC, cette dernière permet une meilleure homogénéisation de la température dans le lit catalytique évitant ainsi la formation des points chauds néfastes à la sélectivité. Cette tendance est d'autant plus affirmée dans le cas d'une structure connexe de type mousse présentant une continuité de matière. Pour la réaction d'oxydation du H2S, cela présente un avantage très significatif. En effet, la réaction d'oxydation de l'H2S est une réaction fortement exothermique (ΔH = - 222kJ/mole). On peut estimer la chaleur dégagée lorsque l'on convertit 1% d' H2S dans un flux typique à traiter à l'aide de l'équation (3); cette chaleur dégagée est proche des 6O0C dans un réacteur parfaitement adiabatique.In a particular embodiment, the supports impregnated by the various methods described above are then treated in the following manner: drying in air at a temperature of between 90 and 120 ° C. (for example about 100 ° C.) for a period of time between 0.5 and 6 hours (for example about 2 hours), then calcination under air at a temperature of between 250 and 450 ° C. for a period of between 0.5 and 4 hours (for example about 2 hours at about 350 hours). ° C) to transform the salt into its corresponding oxide. With the catalyst according to the invention, the selective oxidation reaction of H 2 S in elemental sulfur is generally carried out under the following operating conditions: the pressure is advantageously atmospheric pressure, the reaction temperature is between 180 ° C. C and 300 ° C (preferably between 230 ° C and 270 ° C), the ratio O 2 / H 2 S is between 1 and 10 (preferably between 1 and 5), the concentration of H 2 S in the phase gas is between 0.1 and 10% by volume (and more particularly between 0.5 and 3% by volume), the concentration of water vapor is advantageously between 10% and 50% by volume, and advantageously that which typically encountered at the output of a Claus unit (that is to say typically of the order of 30% by volume), the hourly space velocity (NTP) is typically between 700 h -1 and 5000 h -1 (preferably between 1200 h -1 and 4000 h -1) . The catalyst according to the invention makes it possible to obtain oufre (expressed as% hydrogen sulfide converted to sulfur (extremely high. It is the same for the selectivity (ratio of a quantity of species formed on the amount of transformed reagent) which remains high, and especially at high temperature. Typically, a catalyst according to the invention makes it possible to achieve sulfur yields of between 80% and 99%, particularly between 90% and 95%. Such performance can be obtained according to the invention in particular thanks to the macroscopic structure of β-SiC porous alveolar foams having a large exchange surface and thanks to its porosity (meso-) specially adapted to the process. In this very preferred embodiment, the selectivity for its part is between 80% and 99%, more particularly between 91% and 97%. This excellent selectivity is attributed on the one hand to the absence of micropores in the material based on silicon carbide, which limits the diffusion phenomena, thus promoting better evacuation of the reaction product, in this case sulfur, out of the catalytic zone, and secondly to the intrinsic thermal conductivity of SiC, the latter allows a better homogenization of the temperature in the catalytic bed thus avoiding the formation of hot spots detrimental to the selectivity. This trend is all the more affirmed in the case of a related structure of foam type having a continuity of material. For the oxidation reaction of H 2 S, this has a very significant advantage. Indeed, the oxidation reaction of H 2 S is a strongly exothermic reaction (ΔH = - 222 kJ / mole). The heat released can be estimated by converting 1% H 2 S into a typical flow to be treated using equation (3); this heat released is close to 60 ° C. in a perfectly adiabatic reactor.
ATad = ω° (-AH) MCATad = ω ° (-AH) MC
PG (équation 3) PG (Equation 3)
Dans cette équation, M représente la masse moléculaire, CPG la capacité calorifique du H2S, ΔH l'enthalpie réactionnelle, ω0 la fraction massique de H2S dans le flux gazeux entrant. Or, la formation de dioxyde de soufre est favorisée par une élévation de température. Un des avantages du support de catalyseur selon l'invention est que la chaleur dégagée par la réaction est rapidement dissipée dans le matériau dû à l'excellente conductivité thermique intrinsèque du SiC. Cette conduction est d'autant plus favorisée par la structure connexe des mousses alvéolaires de SiC. On obtient ainsi une bonne dispersion axiale et radiale de la chaleur, ce qui est moins le cas pour un lit catalytique constitué d'un empilement de particules (sphères, extrudés...) où les contacts inter-grains constituent autant de barrières thermiques.In this equation, M represents the molecular weight, C PG the heat capacity of H 2 S, ΔH the reaction enthalpy, ω 0 the mass fraction of H 2 S in the incoming gas stream. However, the formation of sulfur dioxide is favored by a rise in temperature. One of the advantages of the catalyst support according to the invention is that the heat generated by the reaction is rapidly dissipated in the material due to the excellent intrinsic thermal conductivity of the SiC. This conduction is all the more favored by the related structure of cellular foams of SiC. This gives a good axial and radial dispersion of heat, which is less the case for a catalytic bed consisting of a stack of particles (spheres, extruded ...) where the inter-grain contacts are as many thermal barriers.
Dans d'autres modes de réalisation, par exemple en utilisant un support de mousse de carbone, on obtient également de bonnes performances en termes de rendement de conversion et de sélectivité.In other embodiments, for example using a carbon foam support, good performance is also obtained in terms of conversion efficiency and selectivity.
Le support de catalyseur selon l'invention conduit donc à une meilleure homogénéité de la température sur l'ensemble du catalyseur. Ainsi on évite les points chauds et les emballements thermiques. Il est également important de souligner que la réaction d'oxydation sélective du H2S est normalement réalisée en mode adiabatique et que la chaleur formée est évacuée exclusivement par les échanges gaz-solide et non par des échanges solide-solide (catalyseur-paroi). Les conséquences de cette propriété physique sont multiples : Elle ouvre la possibilité de travailler à de plus hautes vitesses spatiales, ce qui conduit à l'augmentation du nombre de moles converties par unité de temps et, par voie de conséquence, à un plus fort dégagement de chaleur. Elle ouvre la possibilité de convertir des concentrations d' H2S plus élevées, ce qui conduit à un dégagement supplémentaire de chaleur.The catalyst support according to the invention therefore leads to a better homogeneity of the temperature over the entire catalyst. This avoids hot spots and thermal runaway. It is also important to underline that the selective oxidation reaction of H 2 S is normally carried out in adiabatic mode and that the heat formed is evacuated exclusively by gas-solid exchanges and not by solid-solid exchanges (catalyst-wall). . The consequences of this physical property are multiple: It opens the possibility of working at higher space velocities, which leads to an increase in the number of moles converted per unit of time and, consequently, to a higher clearance heat. It opens the possibility of converting higher H 2 S concentrations, which leads to additional heat release.
Elle conduit à l'allongement de la durée de vie du catalyseur, notamment par la limitation du fiïttage. Les supports de catalyseur selon l'état de la technique, notamment l'alumine et la silice, ne permettent normalement pas de travailler au-delà de 1,5% de H2S en volume, sinon on risque de rencontrer une rapide désactivation du catalyseur, ainsi que la formation de points chauds néfastes à la sélectivité.It leads to the extension of the life of the catalyst, in particular by limiting the fiïttage. The catalyst supports according to the state of the art, in particular alumina and silica, do not normally make it possible to work beyond 1.5% H 2 S by volume, otherwise there is a risk of a rapid deactivation of the catalyst. catalyst, as well as the formation of hot spots detrimental to the selectivity.
Comme indiqué ci-dessus, dans une variante préférée de la présente invention, la mousse est garnie de nanotubes ou nanofibres. Des nanotubes ou nanofibres de carbone peuvent être déposées par toute technique connu. Nous décrivons ici un procédé qui convient :As indicated above, in a preferred embodiment of the present invention, the foam is packed with nanotubes or nanofibers. Carbon nanotubes or nanofibers may be deposited by any known technique. We describe here a suitable process:
Dans une première étape, on incorpore un catalyseur de croissance de nanotubes ou nanofibres dans le support poreux de SiC. Ce catalyseur est destiné à favoriser la croissance des nanotubes ou nanofibres de carbone. Avantageusement, du nickel est utilisé, notamment pour fabriquer des nanofibres de carbone, ou du fer, du cobalt ou un mélange de fer et de cobalt pour fabriquer des nanotubes en carbone. Peut également être utilisé tout autre mélange binaire ou ternaire de ces trois éléments. Nous décrivons ici un mode de réalisation typique pour cette étape. Le support poreux de SiC est imprégné avec une solution d'un précurseur de phase active. Une solution aqueuse ou alcoolique convient. Le précurseur peut être un sel d'un métal de transition, par exemple du Ni(NO3)2. La charge en métal est avantageusement comprise entre 0,4% massique et 3% massique, et de préférence entre 0,5% et 2%. Après l'imprégnation, on sèche à l'étuve, de préférence à une température comprise entre 80°C et 120°C pendant 1 à 10 heures, puis on calcine sous air ou sous atmosphère inerte à une température comprise entre 250°C et 500°C. Le précurseur de phase active est alors transformé en phase active, préférentiellement par une réduction sous gaz réducteur à une température appropriée, par exemple comprise entre 25O0C et 500°C sous hydrogène. La durée de cette réduction se situe typiquement entre 0,2 heures et 3 heures. Dans une deuxième étape, on fait croître des nanotubes ou nanofibres de carbone à partir d'un mélange comprenant au moins un hydrocarbure et de l'hydrogène. La température de la réaction doit être comprise entre 3000C et 10000C, et se situe préférentiellement entre 6000C et 8000C. L'hydrocarbure est avantageusement un hydrocarbure en Cl à ClO aliphatique, oléfinique, acétylénique ou aromatique. Les hydrocarbures aliphatiques, oléfiniques ou acétyléniques peuvent être linéaires ou branchés. On préfère les hydrocarbures aliphatiques ou oléfiniques en Cl à C4, et notamment ceux en C2 ou C3. L'acétylène convient également. Parmi les hydrocarbures aromatiques qui peuvent être utilisés figure le toluène qui, mélangé à du ferrocène, conduit, selon les constatations des présents inventeurs, à la formation de nanotubes en carbone alignés.In a first step, a growth catalyst of nanotubes or nanofibers is incorporated in the porous SiC support. This catalyst is intended to promote the growth of carbon nanotubes or nanofibers. Advantageously, nickel is used, in particular to manufacture carbon nanofibers, or iron, cobalt or a mixture of iron and cobalt to make carbon nanotubes. Any other binary or ternary mixture of these three elements may also be used. We describe here a typical embodiment for this step. The porous SiC support is impregnated with a solution of an active phase precursor. An aqueous or alcoholic solution is suitable. The precursor may be a salt of a transition metal, for example Ni (NO 3 ) 2 . The metal filler is advantageously between 0.4% by mass and 3% by mass, and preferably between 0.5% and 2%. After the impregnation, it is dried in an oven, preferably at a temperature between 80 ° C and 120 ° C for 1 to 10 hours, and then calcined under air or in an inert atmosphere at a temperature between 250 ° C and 500 ° C. The active phase precursor is then converted into the active phase, preferably by reduction under reducing gas to a suitable temperature, for example between 25O 0 C and 500 ° C under hydrogen. The duration of this reduction is typically between 0.2 hours and 3 hours. In a second step, carbon nanotubes or nanofibers are grown from a mixture comprising at least one hydrocarbon and hydrogen. The temperature of the reaction must be between 300 ° C. and 1000 ° C., and is preferably between 600 ° C. and 800 ° C. The hydrocarbon is advantageously an aliphatic, olefinic, acetylenic or aromatic C1 to C10 hydrocarbon. The aliphatic, olefinic or acetylenic hydrocarbons may be linear or branched. C 1 to C 4 aliphatic or olefinic hydrocarbons, especially those of C 2 or C 3, are preferred. Acetylene is also suitable. Among the aromatic hydrocarbons that can be used is toluene which, mixed with ferrocene, leads, according to the findings of the present inventors, to the formation of aligned carbon nanotubes.
Ainsi on obtient des nanofibres ou nanotubes de carbone. Pour obtenir des nanofibres de SiC, une troisième étape est nécessaire.Thus we obtain nanofibers or carbon nanotubes. To obtain SiC nanofibers, a third step is necessary.
Dans cette troisième étape, optionnelle, on transforme les nanotubes ou nanofibres en carbone en nanotubes et nanofibres de SiC, en les faisant réagir avec une vapeur de SiO dans une enceinte de traitement thermique. La vapeur de SiO peut être produite dans l'enceinte de traitement thermique, au plus près des structures carbonées à convertir en SiC. Dans un mode de réalisation, la génération de SiO peut être assurée par chauffage d'un mélange de Si et de SiO2 placé à proximité des nanotubes ou nanofibres en carbone. Dans un autre mode de réalisation, les nanotubes ou nanofibres de carbone peuvent être noyés dans une matrice de précurseur de SiC (ce terme est expliqué ci-dessous) contenant par exemple un mélange de Si et de résine phénolique. Pour obtenir du β-SiC, la température de réaction se situe avantageusement entre 1000°C et 15000C, préférentiellement entre 10500C et HOO0C, et encore plus préférentiellement entre 11500C et 13500C.In this third optional step, the carbon nanotubes or nanofibers are transformed into SiC nanotubes and nanofibers by reacting them with an SiO vapor in a heat treatment chamber. The SiO vapor can be produced in the heat treatment chamber, as close as possible to the carbon structures to be converted into SiC. In one embodiment, the generation of SiO can be ensured by heating a mixture of Si and SiO 2 placed in the vicinity of carbon nanotubes or nanofibers. In another embodiment, the carbon nanotubes or nanofibers may be embedded in an SiC precursor matrix (this term is explained below) containing, for example, a mixture of Si and phenolic resin. To obtain β-SiC, the reaction temperature is advantageously between 1000 ° C. and 1500 ° C., preferably between 1050 ° C. and 110 ° C., and even more preferably between 1150 ° C. and 1350 ° C.
En fonction de la durée de la réaction, une conversion partielle ou complète des nanotubes ou nanofibres de carbone en nanofibres de SiC, et notamment du β-SiC, peut être obtenue. La longueur de ces nanotubes ou nanofibres peut atteindre environ 1 μm ou plus.Depending on the duration of the reaction, a partial or complete conversion of carbon nanotubes or nanofibers into SiC nanofibers, and in particular β-SiC, can be obtained. The length of these nanotubes or nanofibers can reach about 1 μm or more.
L'avantage de ce type de structure alvéolaire garnie de nanofibres/nanotubes de SiC est d'une part de garder les avantages d'une mousse alvéolaire de SiC c'est-à-dire : - Contrôle total de la forme/taille macroscopique ;The advantage of this type of cellular structure filled with nanofibres / nanotubes of SiC is on the one hand to keep the advantages of an alveolar foam of SiC that is to say: - Total control of the shape / size macroscopic;
- Contrôle de la taille des alvéoles (de 500 μm à 5000 μm) ;- Control of the size of the cells (from 500 μm to 5000 μm);
- faible perte de charge ;- low pressure drop;
- structure connexe favorisant le transfert thermique dans le lit catalytique. A ces avantages s'ajoutent ceux des structures fibreuses nanoscopiques (du nanomètre au micromètre) à savoir la grande surface géométrique d'échange (de dix mVg à plusieurs centaines de m2/g) ainsi que les propriétés de surface de ces fibres qui permettent de faciliter le contrôle de la taille des particules lors du dépôt de la phase active. Au final, on obtient une structure alvéolaire en carbure de silicium qui présente une faible perte de charge et qui développe une grande surface spécifique comprise entre 10 m2/g et 100 m2/g, préférentiellement entre 20 m2/g et 60 m2/g.related structure promoting thermal transfer in the catalytic bed. To these advantages are added those of nanoscopic fibrous structures (from nanometer to micrometer) namely the large geometrical exchange surface (from 10 mVg to several hundred m 2 / g) as well as the surface properties of these fibers which allow to facilitate the control of the particle size during the deposition of the active phase. Finally, we obtain a honeycomb structure of silicon carbide which has a low pressure drop and which develops a large specific surface area of between 10 m 2 / g and 100 m 2 / g, preferably between 20 m 2 / g and 60 m 2 / g.
Le catalyseur est préparé de la même manière que celle décrite pour les mousses de SiC nues. Un tel support permet donc de contrôler parfaitement la taille des particules de phase active et évite leur coalescence (fiïttage) sous flux réactionnel au cours du temps. On obtient ainsi un catalyseur plus actif et plus stable en fonction du temps, sans dégradation notable de la sélectivité.The catalyst is prepared in the same manner as described for naked SiC foams. Such a support therefore makes it possible to perfectly control the size of the particles of the active phase and prevents their coalescence (filtration) under a reaction flow over time. A more active and stable catalyst is thus obtained as a function of time, without appreciable degradation of the selectivity.
Un tel catalyseur est opérationnel dans les mêmes conditions de procédé que celles écrites pour les mousses de SiC nues. Tout comme pour un catalyseur préparé à partir de mousse de SiC nues, un catalyseur préparé à partir de mousse de SiC garnies de nanofibres/tubes de SiC permet de travailler à de très hautes vitesses spatiales horaires (plus de 4000 h"1). Sachant que les flux de sortie d'une unité Claus ont une vitesse spatiale horaire de l'ordre de 1000 à 1500 h"1, un tel catalyseur préparé selon l'invention permettrait de diminuer d'une manière significative le volume du réacteur.Such a catalyst is operational under the same process conditions as those written for naked SiC foams. Just as for a catalyst prepared from bare SiC foam, a catalyst prepared from SiC foam filled with nanofibers / SiC tubes can work at very high space velocities (over 4000 h "1 ). that the output streams of a Claus unit have a space velocity of the order of 1000 to 1500 h -1 , such a catalyst prepared according to the invention would significantly reduce the volume of the reactor.
Les exemples qui suivent représentent différents modes de réalisation de la présente invention et illustrent ainsi l'invention, mais ils ne la limitent pas. Dans ces exemples, on fait référence aux paramètres VSH (vitesse spatiale horaire) et WHSV (vitesse spatiale horaire par masse de catalyseur), qui sont connus de l'homme du métier et définis comme suit : flux passant sur le catalyseur par heure {mL I h)
Figure imgf000019_0001
The following examples represent various embodiments of the present invention and thus illustrate the invention, but they do not limit it. In these examples, reference is made to the parameters VSH (hourly space velocity) and WHSV (hourly space velocity per mass of catalyst), which are known to those skilled in the art and defined as follows: flux passing over the catalyst per hour {mL I h)
Figure imgf000019_0001
Volume apparent du catalyseur {mL) quantité d'H2S par unité de temps (g / h)Apparent volume of catalyst (mL) amount of H 2 S per unit of time (g / h)
WHSV {h) = masse du catalyseur (g)WHSV {h ~ λ ) = mass of the catalyst (g)
Exemples Exemple 1 : Dans cet exemple selon l'invention, un support à base de β-SiC, sous forme de mousse monolithe avec une taille moyenne d'ouverture de cellule ou pore d'environ 1100 μm et une surface spécifique de 11 m2/g, a été imprégné par la méthode du volume poreux avec une solution aqueuse de glycérol dans laquelle était dissout du nitrate de fer. La masse du sel précurseur a été calculée pour avoir une charge de fer de 3% en poids par rapport au support. Le produit imprégné a été séché ensuite sous air à 100 °C pendant 2 h puis calciné sous air à 350 °C pendant 2 h afin de transformer le sel précurseur en son oxyde correspondant.EXAMPLES Example 1 In this example according to the invention, a support based on β-SiC, in the form of a monolithic foam with an average cell opening size of approximately 1100 μm and a specific surface area of 11 m 2 / g, was impregnated by the porous volume method with an aqueous glycerol solution in which iron nitrate was dissolved. The mass of the precursor salt was calculated to have an iron load of 3% by weight relative to the support. The impregnated product was then dried under air at 100 ° C for 2 h and then calcined under air at 350 ° C for 2 h to convert the precursor salt to its corresponding oxide.
La réaction d'oxydation sélective de l' H2S en soufre élémentaire a été réalisée dans les conditions suivantes : pression atmosphérique, température de réaction 230 et 25O0C, volume apparent du catalyseur 3 cm3., masse du catalyseur (support + phase active) 1 g, débit de H2S de 12 à 48,5 cm3./min dilué à 4% dans de l'hélium, débit de O2 de 6,2 à 24,7 cm3./min dilué à 20% dans de l'hélium, débit du diluant hélium de 31,2 à 124,2 cm3./min, vitesse spatiale horaire VSH de 1000 à 4000 h"1 , vitesse spatiale horaire WHSV de 0,042 à 0,168 If1 . Le tableau 1 illustre les résultats du test catalytique à 230°C.The selective oxidation reaction of H 2 S in elemental sulfur was carried out under the following conditions: atmospheric pressure, reaction temperature 230 and 25O 0 C, apparent volume of the catalyst 3 cm 3. , Mass of the catalyst (support + active phase) 1 g, flow rate of H 2 S 12 to 48.5 cm 3 ./min diluted to 4% in helium, flow rate of O 2 from 6.2 to 24.7 cm 3 ./min diluted at 20% in helium, helium diluent flow rate of 31.2 to 124.2 cm 3 .min, hourly space velocity VSH from 1000 to 4000 h -1 , hourly space velocity WHSV of 0.042 to 0.168 If 1 . Table 1 illustrates the results of the catalytic test at 230 ° C.
Tableau 1Table 1
Figure imgf000020_0001
Le tableau 2 illustre les résultats du catalytique à 250°C.
Figure imgf000020_0001
Table 2 illustrates the results of the catalyst at 250 ° C.
Tableau 2Table 2
Figure imgf000021_0001
Figure imgf000021_0001
Afin de tester la stabilité du catalyseur, le test a été conduit sur plus de 265 heures et aucune désactivation n'a été observée. La figure 1 résume le test catalytique dans toutes les différentes conditions.In order to test the stability of the catalyst, the test was conducted over 265 hours and no deactivation was observed. Figure 1 summarizes the catalytic test in all the different conditions.
Exemple 2 :Example 2
En comparaison, la figure 2 représente un test catalytique effectué sur des extrudés de carbure de silicium selon l'état de la technique imprégnés de la même manière que dans l'exemple 1 avec la même charge en fer. Les conditions opératoires étaient les suivantes : - pression atmosphérique ;In comparison, Figure 2 shows a catalytic test performed on silicon carbide extrusions according to the state of the art impregnated in the same manner as in Example 1 with the same iron load. The operating conditions were as follows: - atmospheric pressure;
- température de réaction : 230 et 250°C ;reaction temperature: 230 and 250 ° C .;
- volume apparent du catalyseur : 2,5cc ;apparent volume of the catalyst: 2.5 cc;
- masse du catalyseur (support + phase active) : 1,7g ;catalyst mass (support + active phase): 1.7 g;
- de 30,7 à 40,9 cc/min d' H2S dilué à 4% dans de l'hélium ; - de 15,6 à 28,3 cc/min d'O2 dilué à 20% dans de l'hélium ;from 30.7 to 40.9 cc / min of H 2 S diluted to 4% in helium; from 15.6 to 28.3 cc / min of O 2 diluted to 20% in helium;
- 78,7 à 104,9 cc/min d'hélium (diluant) ;78.7 to 104.9 cc / min of helium (diluent);
- VSH variant de 3000 à 4000 h"1 ;VSH ranging from 3000 to 4000 h -1 ;
- WHSV variant de 0,067 à 0,09 h"1 ;WHSV ranging from 0.067 to 0.09 h -1 ;
A 25O0C on trouve :At 25O 0 C we find:
Figure imgf000021_0002
Figure imgf000022_0001
Figure imgf000021_0002
Figure imgf000022_0001
A masse égale de catalyseur, le catalyseur de structure mousse fabriqué selon l'exemple 1 permet de travailler à des débits plus élevées, soit pratiquement le double par rapport à des extrudés et avec une perte de charge plus faible. With an equal mass of catalyst, the foam structure catalyst manufactured according to Example 1 makes it possible to work at higher flow rates, which is practically twice as much with respect to extrudates and with a lower pressure drop.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de traitement d'un gaz contenant du H2S en soufre, dans lequel ledit gaz est mis en contact avec un catalyseur, ledit procédé étant caractérisé en ce que ledit catalyseur comporte un support en mousse alvéolaire poreuse en SiC présentant une surface spécifique BET supérieure à 1 m /g, et préférentiellement supérieure à 5 m /g, et une densité comprise entre 0,1 g/cm3 et 0,4 g/cm3, et une phase active comportant au moins un élément de métal de transition.A process for treating a gas containing H 2 S in sulfur, wherein said gas is contacted with a catalyst, said method being characterized in that said catalyst comprises a porous SiC cellular foam support having a surface BET specific greater than 1 m / g, and preferably greater than 5 m / g, and a density between 0.1 g / cm 3 and 0.4 g / cm 3 , and an active phase comprising at least one metal element of transition.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite mousse en SiC est une mousse alvéolaire en β-SiC.2. The method of claim 1, wherein said SiC foam is a β-SiC foam.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel ledit support a une surface spécifique BET comprise entre 5 m2/g et 40 m2/g, et préférentiellement entre 10 m2/g et 25 m2/g.3. Method according to any one of claims 1 to 2, wherein said support has a BET specific surface area of between 5 m 2 / g and 40 m 2 / g, and preferably between 10 m 2 / g and 25 m 2 / boy Wut.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel moins de 5% en volume de la surface spécifique dudit support est due à des micropores.The method of any one of claims 1 to 3, wherein less than 5% by volume of the specific surface area of said support is due to micropores.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel ladite mousse est garnie de nanotubes ou nanofibres.5. Process according to any one of claims 1 to 4, wherein said foam is lined with nanotubes or nanofibers.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel lesdits nanotubes ou nanofibres sont en carbone ou en SiC.The method of claim 5, wherein said nanotubes or nanofibers are carbon or SiC.
7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, dans lequel la surface spécifique dudit support est supérieure à 100 m2/g.7. The method of claim 5 or 6, wherein the specific surface area of said support is greater than 100 m 2 / g.
8. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la phase active est le nickel, si le procédé est conduit à une température ne dépassant pas 12O0C, et de préférence à une température comprise entre 40°C et 80°C. 8. Process according to any one of claims 1 to 7, in which the active phase is nickel, if the process is carried out at a temperature not exceeding 120 ° C., and preferably at a temperature of between 40 ° C. and 80 ° C. vs.
9. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la température de réaction est comprise entre 180°C et 300°C et de préférence entre 23O0C et 270°C.9. Process according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the reaction temperature is between 180 ° C and 300 ° C and preferably between 230 ° C and 270 ° C.
10. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le rapport O2 / H2S est compris entre 1 et 10, de préférence entre 1 et 5.10. Process according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the ratio O 2 / H 2 S is between 1 and 10, preferably between 1 and 5.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la concentration de H2S dans la phase gazeuse se situe entre 0,1 et 10% en volume, et préférentiellement entre 0,5 et 3% en volume.11. Method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the concentration of H 2 S in the gas phase is between 0.1 and 10% by volume, and preferably between 0.5 and 3% by volume. volume.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la vitesse spatiale horaire (VSH) se situe entre 700 h"1 et 5000 h-1, et de préférence entre 1200 h"1 et 4000 h"1. 12. The method of claim 11, characterized in that the hourly space velocity (VSH) is between 700 h -1 and 5000 h -1, and preferably between 1200 h -1 and 4000 h -1 .
PCT/FR2008/001776 2007-12-21 2008-12-18 Method for oxidising h2s into sulphur using a catalyst carried by a porous sic foam WO2009103895A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0708988 2007-12-21
FR0708988A FR2925356A1 (en) 2007-12-21 2007-12-21 Oxidation of a gas containing hydrogen sulfide into sulfur, comprises contacting the gas with a catalyst comprising a support made of porous foam and an active phase containing a transition metal element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2009103895A2 true WO2009103895A2 (en) 2009-08-27
WO2009103895A3 WO2009103895A3 (en) 2009-10-15

Family

ID=39615638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2008/001776 WO2009103895A2 (en) 2007-12-21 2008-12-18 Method for oxidising h2s into sulphur using a catalyst carried by a porous sic foam

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2925356A1 (en)
WO (1) WO2009103895A2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2935908B1 (en) * 2008-09-12 2011-01-14 Centre Nat Rech Scient PHOTOCATALYSTS BASED ON THREE-DIMENSIONAL FOAMS STRUCTURED IN CARBIDE AND IN PARTICULAR IN BETA-SIC

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0543752A1 (en) * 1991-11-21 1993-05-26 PECHINEY RECHERCHE (Groupement d'Intérêt Economique régi par l'Ordonnance du 23 Septembre 1967) Immeuble Balzac Process for preparing metal carbides of high specific surface from activated carbon foams
DE19507179C1 (en) * 1995-03-02 1996-03-28 Krupp Vdm Gmbh Catalyst for oxidn. of gaseous sulphur cpds. esp. hydrogen sulphide
US6372193B1 (en) * 1998-09-24 2002-04-16 Elf Exploration Production Process for oxidizing the H2S contained at low concentration in a gas directly to sulphur by catalytic means and in the vapour pause
US20020131928A1 (en) * 1999-07-30 2002-09-19 Keller Alfred E. Short contact time catalytic sulfur recovery system for removing H2S from A waste gas stream
EP1447124A1 (en) * 2003-02-04 2004-08-18 Gastec N.V. Supported catalyst system for removing sulfur compounds from gases

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0543752A1 (en) * 1991-11-21 1993-05-26 PECHINEY RECHERCHE (Groupement d'Intérêt Economique régi par l'Ordonnance du 23 Septembre 1967) Immeuble Balzac Process for preparing metal carbides of high specific surface from activated carbon foams
DE19507179C1 (en) * 1995-03-02 1996-03-28 Krupp Vdm Gmbh Catalyst for oxidn. of gaseous sulphur cpds. esp. hydrogen sulphide
US6372193B1 (en) * 1998-09-24 2002-04-16 Elf Exploration Production Process for oxidizing the H2S contained at low concentration in a gas directly to sulphur by catalytic means and in the vapour pause
US20020131928A1 (en) * 1999-07-30 2002-09-19 Keller Alfred E. Short contact time catalytic sulfur recovery system for removing H2S from A waste gas stream
EP1447124A1 (en) * 2003-02-04 2004-08-18 Gastec N.V. Supported catalyst system for removing sulfur compounds from gases

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009103895A3 (en) 2009-10-15
FR2925356A1 (en) 2009-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2915743A1 (en) COMPOSITE OF NANOTUBES OR NANOFIBERS ON BETA-SIC FOAM
EP0624560B1 (en) Preparation of silicium carbide foam from a polyurethane foam impregnated with silicium-containing resin
EP0543752B1 (en) Process for preparing metal carbides of high specific surface from activated carbon foams
EP1846326B1 (en) Method of making materials based on tangled nanotubes or nanofibres
FR2832649A1 (en) Composite with carbon nanotubes or nanofiber used as a catalyst, catalyst base or an electrode is formed by vapour deposition on an activated base, with a high proportion of carbon by weight
WO2004007074A1 (en) Method for preparing catalysts for heterogeneous catalysis by multiple-phase impregnation, catalysts and use of said catalysts
CA2082441A1 (en) Process for the production of high specific surface metal carbides from activated carbon foam
WO2011020971A2 (en) Two-layer catalyst, process for preparing same and use for the manufacture of nanotubes
EP0443905A1 (en) Catalyst for the treatment of exhaust gases and process for the treatment of these exhaust gases
EP0804380B1 (en) Method and catalyst for catalytically oxidising a low concentration of h 2?s in a gas to give sulphur
WO2018162378A1 (en) Sulphur-doped carbon nanotubes and method for preparing same
EP2662127A1 (en) Gas treatment method with catalytic hydrolysis of COS and/or CS2
EP3375513A1 (en) Catalyst for reverse water gas shift reaction (rwgs), associated rwgs reaction and method for in-situ regeneration of the catalyst
EP0952889B1 (en) Catalyst support with base of silicon carbide with high specific surface area in granulated form having improved mechanical characteristics
EP2714848B1 (en) Catalytic process for the conversion of a synthesis gas to hydrocarbons
EP1495795B1 (en) Process of eliminating sulphur compounds from a gas by direct oxidation
WO2009103895A2 (en) Method for oxidising h2s into sulphur using a catalyst carried by a porous sic foam
FR2949075A1 (en) FE / MO SUPPORTED CATALYST, PROCESS FOR PREPARING THE SAME, AND USE IN THE MANUFACTURE OF NANOTUBES
FR2965191A1 (en) PLATE REACTOR FOR THE FISCHER-TROPSCH SYNTHESIS
WO2009034268A2 (en) Catalyst substrate containing β-sic with an alumina layer
EP0611182A1 (en) Process for eliminating mercury from hydrocarbons by passing on presulphurized adsorbers
FR2936963A1 (en) OPEN TRI-DIMENSIONAL STRUCTURE HAVING HIGH MECHANICAL RESISTANCE
FR3035795A1 (en) PROCESS FOR TREATING GAS
FR2649421A1 (en) MONOCRYSTALLINE FIBERS OF SILICON CARBIDE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
FR2969012A1 (en) CATALYST COMPRISING ACTIVE PARTICLES BLOCKED PHYSICALLY ON THE SUPPORT

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08872679

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1)EPC 8EPO FORM 1205A DATED 11-10-2010 )

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08872679

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2