Evolution au cours du temps d'un grain de catalyseur d'hydrodémétallisation : module et simulation numérique de résultats expérimentaux Evolution in Time of a Hydrodemetallization Catalyst Pellet: Modeling and Numerical Simulation of Experimental Results

• Main Authors: Bourseau P., Muratet G., Saillour C., Toulhoat H.
• Format: Article
• Language: English
• Published: EDP Sciences 2006-11-01
• Series: Oil & Gas Science and Technology
• Online Access: http://dx.doi.org/10.2516/ogst:1985037

On propose un modèle de désactivation lente d'un catalyseur de répartition poreuse bimodale par dépôt solide d'un des produits de réaction dans les pores. Le dépôt solide catalyse également la réaction, la désactivation s'effectuant par diminution de la surface spécifique et bouchage progressif des pores. Le modèle prend en compte les limitations diffusionnelles existant à l'intérieur du grain de catalyseur. Ce modèle utilise une représentation géométrique particulière des pores, et une loi de diffusion tenant compte de la variation des paramètres texturaux au cours du temps. Il suppose la connaissance expérimentale de la surface spécifique totale et de la distribution du volume poreux en fonction du diamètre des pores. Ce modèle a permis de retrouver avec un très bon accord quantitatif la courbe de captation des métaux (Ni + V) en fonction du temps de fonctionnement obtenue expérimentalement pour un catalyseur d'hydrodémétallisation (HDM) sur un pétrole brut de Boscan désasphalté. Il permet en outre de prédire la durée de vie et le taux d'occupation final du volume poreux d'un catalyseur d'HDM modèle. <br> A model is proposed for the slow deactivation of a catalyst with a bimodal pore distribution by a solid deposit of one of the reaction products inside the pores. The solid deposit is by itself a catalyst for the reaction, with deactivation resulting from the progressive decrease of specific area and blockage of the pores. The model takes Intragranular diffusional limitations into account. This model uses an original geometric representation of the pores together with a diffusion law incorporating the variation of textural parameters in time. It requires the experimental determination of the total specific area and of pore volume distribution as a function of pore diameter. Numerical simulations with this model provided a very good quantitative fit with the capture curve for metals (Ni + V) as a function of operating time determined experimentally for a hydrodemetallization (HDM) catalyst with a deasphalted Boscan crude oil. This model is able to forecast the lifetime and end storage-capacity for the pore volume of a model HDM catalyst.