Préservation de l'indice d'octane des essences - Université de Poitiers

Chapitre 1 : Etude bibliographique
Dans ce chapitre, des généralités sur les procédés et les caractéristiques de la coupe de
craquage catalytique (FCC), à l’origine de 90% du soufre présent dans l’essence commerciale,
seront exposées. Dans un deuxième temps, nous nous intéresserons aux catalyseurs
d’hydrotraitement. Les travaux de la littérature portant sur la structure des catalyseurs
sulfures, le rôle du promoteur et la nature des espèces de surfaces actives dans les réactions
d’hydrodésulfuration seront passés successivement en revue. Les travaux de la littérature sur
les réactivités des molécules soufrées et des oléfines seront ensuite présentés dans le contexte
de la désulfuration poussée des essences de FCC. Enfin, des études portant sur
l’hydrogénation des aromatiques et des oléfines sur les catalyseurs sulfures seront examinées.
I. Les procédés industriels d’hydrotraitement
Les procédés d’hydrotraitement permettent de purifier les différentes coupes
pétrolières et les fractions de distillations utilisées comme source de produits à usages
énergétiques (carburants, combustibles) et en proportion moindre à des usages non
énergétiques (intermédiaire de synthèse pour la pétrochimie notamment).
Le principal objectif de l’hydrotraitement est d’améliorer la qualité des produits
distribués par l’industrie pétrolière, notamment celle des carburants, en éliminant certains
composés indésirables. Les unités présentes dans les raffineries doivent permettre de répondre
aux spécifications environnementales exigées par l’Union Européenne [1,2]. Ainsi, afin de
purifier les différentes coupes pétrolières, ces procédés d’hydrotraitement font appel à un
« traitement catalytique » en présence de dihydrogène. Pour chaque famille de produit obtenu
par distillation, une unité d’hydrotraitement est présente comme le montre la Figure 1.
Les impuretés à éliminer sont le soufre (hydrodésulfuration), l’azote
(hydrodésazotation), l’oxygène (hydrodésoxygénation) et les métaux (hydrodémétallation).
Les réactions mises en œuvre pour réaliser ces éliminations sont des réactions
d’hydrogénation et de rupture de liaison carbone-hétéroatome. Ces réactions sont
exothermiques et favorisées par une augmentation de la pression partielle en dihydrogène [3].
De façon générale les unités d’hydrotraitement fonctionnent en flux dynamique descendant à
lit fixe à des températures comprises entre 150°C et 400°C et des pressions de l’ordre de 10 à
100 bar selon les caractéristiques de la charge à hydrotraiter et la qualité du carburant exigée.
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