Adsorption catalytique du dihydrogène sulfuré et du dioxyde de soufre sur les oxydes d'aluminium

Benguellah Benoît Loura; Mbadcam Joseph Ketcha; Harouna Massaï; Tofik Gazanov Alhazov; Olga Fioletova; Niéla Serguiévna Amirgouliane; Mikael Vassilievitch Kluev

doi:10.1016/j.crci.2005.05.003

Adsorption catalytique du dihydrogène sulfuré et du dioxyde de soufre sur les oxydes d'aluminium

Benguellah Benoît Loura ¹ ; Mbadcam Joseph Ketcha ²; Harouna Massaï ²; Tofik Gazanov Alhazov ³; Olga Fioletova ³; Niéla Serguiévna Amirgouliane ³; Mikael Vassilievitch Kluev ⁴

¹ Département de chimie, faculté des sciences, université de Ngaoundéré, BP 454, Ngaoundéré, Cameroun
² Département de chimie inorganique, faculté des sciences, université Yaoundé-1, BP 812, Yaoundé, Cameroun
³ Département de chimie physique, Académie du pétrole et du gaz, 20, avenue Lénine, 370601 Bakou, Azerbaïdjan
⁴ Département de chimie organique, faculté des sciences, université d'État d'Ivanovo, Russie

Comptes Rendus. Chimie, Aspects expérimentaux, spectroscopiques et théoriques en chimie inorganique, Volume 8 (2005) no. 9-10, pp. 1694-1700.

Abstracts

French
English

L'adsorption catalytique stable et instable de H₂S et SO₂ par un catalyseur d'oxyde d'aluminium est étudiée à une température de 220 °C. L'évaluation de l'influence des additifs tels que les ions sodium et sulfate a été abordée. Les quantités de l'adsorption instable de H₂S et SO₂ sont identiques ; en revanche, la quantité de l'adsorption stable de SO₂ dépasse celle de H₂S. L'introduction de 1 % d'ions sodium dans le catalyseur d'oxydes d'aluminium diminue l'adsorption de H₂S et SO₂, mais n'influence pas le début de l'activité du catalyseur. L'addition de 1 % d'ions sulfate sous forme de Al₂(SO₄)₃ et H₂SO₄ dans le catalyseur n'influence, ni l'adsorption de H₂S et SO₂, ni l'activité catalytique du catalyseur d'oxydes d'aluminium. L'introduction de 10 % d'ions sulfate entraîne la diminution de l'adsorption de H₂S et de SO₂ ainsi que de l'activité catalytique de Al₂O₃. La sulfatation du catalyseur d'oxyde d'aluminium additionné de sodium entraîne une variation non significative de l'adsorption stable et instable de H₂S. .

Catalytic adsorption of hydrogen sulphide and sulphur dioxide by aluminium oxides. The stable and unstable adsorption of hydrogen sulphide and sulphur dioxide by an aluminium oxide was studied at a temperature of 220 °C. Assessment of the influence of additives such as sodium ions and sulphate ions was also carried out. The unstable-adsorption quantities of H₂S and SO₂ were identical, whereas the stable-adsorption quantity of SO₂ was more than that of H₂S. The introduction of 1% of sodium ions into the aluminium oxide catalyst reduced the adsorption of H₂S and SO₂, but did not have any effect on the beginning of activity of the catalyst. The addition of 1% of sulphate ions in the forms of Al₂(SO₄)₃ and H₂SO₄ in the catalyst did not have any effect on either the adsorption of H₂S and SO₂ or the catalytic activity of the aluminium oxide catalyst. The introduction of 10% of sulphate ions induced a drop in the adsorption of H₂S and SO₂ and in the catalytic activity of Al₂O₃. The sulphurisation of the aluminium oxides catalyst with a sodium additive caused a negligible variation of the stable and unstable adsorption of H₂S. .

Metadata

Received: 2004-11-18
Accepted: 2005-05-10
Published online: 2005-07-14

DOI: 10.1016/j.crci.2005.05.003

Mots-clés : Adsorption, Sulfatation, Additif, Impulsion, Catalyseur
Keywords: Adsorption, Sulphurisation, Additives, Impulse, Catalyst

Author's affiliations:

Benguellah Benoît Loura ¹; Mbadcam Joseph Ketcha ²; Harouna Massaï ²; Tofik Gazanov Alhazov ³; Olga Fioletova ³; Niéla Serguiévna Amirgouliane ³; Mikael Vassilievitch Kluev ⁴

¹ Département de chimie, faculté des sciences, université de Ngaoundéré, BP 454, Ngaoundéré, Cameroun
² Département de chimie inorganique, faculté des sciences, université Yaoundé-1, BP 812, Yaoundé, Cameroun
³ Département de chimie physique, Académie du pétrole et du gaz, 20, avenue Lénine, 370601 Bakou, Azerbaïdjan
⁴ Département de chimie organique, faculté des sciences, université d'État d'Ivanovo, Russie

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Benguellah Benoît Loura; Mbadcam Joseph Ketcha; Harouna Massaï; Tofik Gazanov Alhazov; Olga Fioletova; Niéla Serguiévna Amirgouliane; Mikael Vassilievitch Kluev. Adsorption catalytique du dihydrogène sulfuré et du dioxyde de soufre sur les oxydes d'aluminium. Comptes Rendus. Chimie, Aspects expérimentaux, spectroscopiques et théoriques en chimie inorganique, Volume 8 (2005) no. 9-10, pp. 1694-1700. doi : 10.1016/j.crci.2005.05.003. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/chimie/articles/10.1016/j.crci.2005.05.003/

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1 Introduction

Actuellement, l'une des principales sources d'obtention du soufre élémentaire est le gaz naturel contenant des composés sulfurés. Le dihydrogène sulfuré (H₂S) se trouve également dans les gaz de raffinage du pétrole, le gaz contenant du SO₂, le gaz de métallurgie et dans le gaz de différentes centrales électriques à production simultanée d'énergie électrique et thermique, où la concentration de SO₂ peut atteindre 15 %. Les principales méthodes utilisées pour l'épuration du gaz contenant H₂S et SO₂ sont la sorption et le moyen catalytique. Dans le cas de l'utilisation du catalyseur, surtout le catalyseur solide, l'adsorption de H₂S et SO₂ constitue l'une des étapes importantes du processus.

L'adsorption de H₂S et SO₂ est réalisée avec un catalyseur d'oxydes d'aluminium. L'étude de l'influence d'additifs tels que les ions sodium et les ions sulfate a été abordée.

Les premiers catalyseurs du procédé de Claus étaient d'abord les bauxites naturelles [1–3]. Leur faible stabilité mécanique et leur composition variable ont favorisé la mise en place de catalyseurs à base d'oxydes d'aluminium. Le catalyseur d'oxydes d'aluminium existe sous plusieurs variétés. En France, il y a les marques DR, CR, CRS-21 (firme Rhône-Poulenc), aux USA : SP et S (firme Alcoa), au Japon : CRS-2 et CRS-7 (firme CCI), en Russie : A-1 (Académie du pétrole et du gaz de Moscou). Ces catalyseurs donnent un taux de conversion de H₂S élevé [4–6]. La baisse de l'activité des catalyseurs d'oxyde d'aluminium a favorisé l'apparition d'un autre catalyseur de troisième génération, composé d'oxydes de titane [7]. Il est préparé par la firme Rhône-Poulenc et existe sous la marque CRS-31. Ce catalyseur est très actif dans la réaction de Claus, mais il perd facilement son activité dans les réactions d'hydrolyse de COS et CS₂ et il n'a pas une longue expérience comme catalyseur d'oxydes d'aluminium [8,9]. Durant dix mois d'exploitation dans un appareil industriel, son activité devient plus mauvaise que celle d'oxydes d'aluminium après 35 mois d'exploitation [10]. Le catalyseur CRS-31 a un coût très élevé. En attendant l'avènement d'autres catalyseurs plus actifs et plus stables en présence d'oxygène, le catalyseur d'oxydes d'aluminium continuera à être utilisé dans la plupart des procédés de Claus. Malgré sa popularité, les informations concernant les propriétés et les particularités de ce catalyseur restent limitées [11–14]. Pour cette raison, nous avons essayé d'étudier les propriétés adsorbantes et l'activité catalytique dudit catalyseur, afin de donner un intérêt précis à l'étude de l'adsorption de H₂S et SO₂.

2 Matériels et méthodes

H₂S est obtenu à l'aide de la réaction : ${Na}_{2} {S+H}_{2} {SO}_{4} \to {Na}_{2} {SO}_{4} {+H}_{2} S$ . L'adsorption catalytique de H₂S et SO₂ est étudiée au laboratoire avec un réacteur en verre (5 mm de diamètre et 180 mm de long). Le réacteur est chargé de 0,1 à 0,2 cm³ de catalyseur. La dimension des granules varie entre 0,5 et 1,0 mm. L'analyse de la matière et des produits des réactions est faite avec un chromatographe de marque CHROM-5, muni d'un détecteur de conductibilité calorifique. L'intensité du courant dans le détecteur est de 80 mA. Deux colonnes chromatographiques ont été utilisées pour l'analyse. La première (2 m de long et 3 mm de diamètre), servant à l'analyse de H₂S et SO₂, est remplie de silicagel de marque ASKG (fraction 0,25–0,50 mm). La deuxième colonne (1 m de long et 3 mm de diamètre), utilisée pour l'analyse de l'oxygène, est en revanche remplie de zéolites CaX (fraction 0,25–0,50 mm). Le gaz vecteur est l'hélium. Les colonnes thermostatées à 60 °C ont chacune un débit de 1 l/h. La température du catarhomètre est de 100 °C. La sensibilité de l'analyse en composés sulfurés est de 0,01 mol %.

3 Résultats

L'étude est réalisée à l'aide d'un catalyseur d'oxyde d'aluminium dont la composition en % massique est : Al₂O₃ = 48,5; Na₂O = 0,05 ; Fe₂O₃ = 0,2 et SO₄^2- = 1,1. Le catalyseur obtenu présente une surface spécifique de 200 m².g^-1 et un volume poreux de 0,6 cm³.g^-1. Il est préparé sous forme de granules de 4 à 5 mm de diamètre et de 6 à 7 mm de hauteur. Ce catalyseur est synthétisé selon la méthode décrite par Adjamov et al. [15 ].

L'adsorption de H₂S et SO₂ a été réalisée sous un régime d'impulsion à une température de 220 °C et a été appréciée par la quantité de H₂S et SO₂ obtenue à la sortie de mailles du catalyseur. Les résultats obtenus sont consignés dans le Tableau 1.

Numéro de l'impulsion	1	2	3	4	5	6	7
H₂S	0,092	0,081	0,075	0,075	0,075	0,075	0,075
SO₂	0,22	0,22	0,22	0,14	0,076	0,076	0,076

Ce tableau montre que la plus grande quantité de H₂S adsorbée l'est au cours des deux premières impulsions et se compose de 0,092 et 0,081 mol/m². À partir de la troisième impulsion, la quantité de H₂S adsorbée est constante et égale à 0,075 mol/m². Dans les trois premières impulsions, la quantité de SO₂ adsorbée est importante et se compose de 0,22 mol/m². Dans la quatrième impulsion, la quantité de SO₂ adsorbée diminue jusqu'à atteindre 0,14 mol/m². Dès la cinquième impulsion, la quantité de SO₂ adsorbée est constante et est de 0,076 mol/m². La valeur constante de la quantité de H₂S adsorbée est due au fait que, pendant l'intervalle de temps entre les impulsions, H₂S se désorbe et libère la place où il était adsorbé. À l'impulsion suivante, à la place libérée, H₂S est de nouveau adsorbé. Au vu des résultats obtenus, on peut dire que, dans les deux premières impulsions, il y a l'adsorption stable (irréversible) de H₂S et que dans les impulsions suivantes il y a l'adsorption instable (réversible) de H₂S. L'adsorption de SO₂varie d'impulsion en impulsion, mais la quantité de SO₂ adsorbée dans les premières impulsions est plus élevée que la quantité de H₂S. Ainsi, au cours des trois premières impulsions, toute la quantité de SO₂ introduite dans le flux d'hélium est adsorbée. À la quatrième impulsion, l'adsorption de SO₂ est partielle. Dès la cinquième impulsion, la quantité de SO₂ adsorbée est pratiquement constante. L'adsorption réversible de SO₂ débute à la cinquième impulsion ; en même temps les quantités instables de H₂S et SO₂ adsorbées sont pratiquement identiques.

Le Tableau 2 donne les résultats de l'adsorption de H₂S et SO₂ par le catalyseur d'oxydes d'aluminium après une sulfatation préliminaire de 4 h. La sulfatation est réalisée en faisant passer à travers le catalyseur un mélange gazeux composé de 2 % SO₂ + 10 % H₂O + air. Comme dans le cas du catalyseur d'oxydes d'aluminium pur, l'adsorption stable de H₂S intervient lors des deux premières impulsions. Dès la troisième impulsion, l'adsorption de H₂S devient instable. Mais les quantités de H₂S absorbées sur les catalyseurs Al₂O₃ pur et sulfaté sont voisines. En revanche, le caractère de l'adsorption de SO₂ varie fortement, surtout dans les quatre premières impulsions. Pendant ce temps, la quantité de SO₂ est de 0,049 mol/m².

Numéro de l'impulsion	1	2	3	4	5	6
H₂S	0,11	0,11	0,083	0,083	0,083	0,083
SO₂	0,073	0,064	0,049	0,049	0,034	0,034

La quantité de l'adsorption instable de SO₂ diminue. Avec le catalyseur d'oxyde d'aluminium sans additif, elle est de 0,076 mol/m², mais avec le catalyseur sulfaté, cette quantité est égale à 0,034 mol/m². Les données obtenues montrent que la sulfatation artificielle du catalyseur d'oxyde d'aluminium affaiblit l'adsorption de SO₂. Les Tableaux 3 et 4 donnent les résultats de l'adsorption de H₂S et de SO₂ par le catalyseur d'oxydes d'aluminium additionné de différentes quantités d'ions sodium. L'introduction dans l'oxyde d'aluminium de 5 % d'ions sodium (5 % Na⁺) entraîne quelques variations, tant pour l'adsorption stable que pour l'adsorption instable. La quantité de l'adsorption instable de H₂S à la quatrième impulsion varie de 0,075 à 0,04 mol/m² (Tableau 3). En introduisant 1 % Na⁺ dans le catalyseur, la quantité de SO₂ adsorbée à la quatrième impulsion diminue de 0,14 à 0,12 mol/m² (Tableau 4).

Catalyseurs	1	2	3	4	5	6	7
Al₂O₃ (pur)	0,092	0,081	0,075	0,075	0,075	0,075	0,075
Al₂O₃ + 1 % Na⁺	0,059	0,043	0,043	0,04	0,04	0,04	0,04
Al₂O₃ + 5 % Na⁺	0,066	0,053	0,04	0,04	0,04	0,04	0,04

Catalyseur	1	2	3	4	5	6	7
Al₂O₃ (pur)	0,22	0,22	0,22	0,14	0,076	0,076	0,076
Al₂O₃ + 1 % Na⁺	0,15	0,15	0,15	0,12	0,76	0,046	0,046
Al₂O₃ + 5 % Na⁺	0,18	0,084	0,084	0,084	0,073	0,073	0,073

L'augmentation de 5 % de la concentration des ions sodium dans le catalyseur modifie complètement le résultat. À la quatrième impulsion, la quantité de l'adsorption stable de SO₂ diminue de 0,14 à 0,084 mol/m². En revanche, dès la cinquième impulsion, la quantité d'adsorption instable de SO₂ passe de 0,076 à 0,073 mol/m². La sulfatation du catalyseur d'oxydes d'aluminium additionné de sodium entraîne une variation non significative de l'adsorption stable et instable de H₂S (Tableau 5).

Numéro de l'impulsion	1	2	3	4	5	6	7
H₂S	0,072	0,054	0,054	0,049	0,049	0,049	0,049
SO₂	0,083	0,059	0,036	0,036	0,036	0,036	0,036

Avec le catalyseur d'oxyde d'aluminium pur, l'adsorption stable (irréversible) survient au cours des quatre premières impulsions, alors qu'avec le catalyseur sulfaté, elle se passe dans les deux premières impulsions et la quantité de SO₂ dans la deuxième impulsion diminue de 0,22 à 0,059 mol/m². L'adsorption instable (réversible) de SO₂ diminue également de 0,076 à 0,036 mol/m². Les échantillons contenant une grande quantité d'ions sodium sont sulfatés rapidement et perdent facilement leur activité, bien qu'au début, le catalyseur sans additif et celui contenant le sodium sont pratiquement identiques. La sulfatation artificielle influence très fortement l'adsorption de H₂S par le catalyseur d'oxydes d'aluminium additionné du sulfate d'aluminium (Tableau 6).

Échantillons de catalyseurs	1	2	3	4	5	6	7
Al₂O₃ (pur)	0,092	0,081	0,075	0,075	0,075	0,075	0,075
Al₂O₃ + 1 % SO₄^2–	0,14	0,10	0,083	0,081	0,081	0,081	0,081
Al₂O₃ +1 % SO₄^2– (après sulfatation)	0,044	0,044	0,031	0,017	0,017	0,017	0,017
Al₂O₃ + 10 SO₄^2–	0,049	0,037	0,024	0,022	0,020	0,020	0,020

La capacité d'adsorption de l'oxyde d'aluminium dépend fortement de la quantité d'ions sulfate dans le catalyseur. En introduisant 1 % Al₂(SO₄)₃, les adsorptions stable et instable augmentent. À la deuxième impulsion, la quantité de l'adsorption stable de H₂S augmente de 0,081 à 0,10 mol/m² et celle de la quantité instable de 0,075 à 0,081 mol/m² (quatrième impulsion). La sulfatation artificielle de l'oxyde d'aluminium contenant 1 % SO₄^2– provoque une grande influence sur l'adsorption de H₂S. Avec la première impulsion, la quantité de l'adsorption stable de H₂S diminue de 0,092 à 0,044 mol/m² et celle de l'adsorption instable de 0,075 à 0,017 mol/m² (quatrième impulsion). La diminution du taux d'adsorption de H₂S est observée, non seulement avec l'échantillon fraîchement sulfaté, mais aussi avec le catalyseur Al₂O₃ pur. L'introduction de 10 % de SO₄^2– dans l'oxyde d'aluminium diminue brusquement sa capacité d'adsorption par rapport à H₂S. Les quantités d'adsorption stable et instable de H₂S diminuent presque à environ deux à trois fois.

Un résultat intéressant est obtenu en étudiant l'influence de la sulfatation du catalyseur en fonction de son caractère d'adsorption (Tableau 7).

Échantillons de catalyseurs	1	2	3	4	5	6	7
Al₂O₃	0,22	0,22	0,22	0,14	0,075	0,076	0,076
Al₂O₃ + 1 % SO₄^2–	0,22	0,22	0,22	0,14	0,12	0,10	0,10
Al₂O₃ +1 % SO₄^2– (après sulfatation)	0,06	0,052	0,045	0,045	0,045	0,045	0,045
Al₂O₃ +10 % SO₄^2–	0,013	0,009	0,007	0,007	0,007	0,007	0,007

L'introduction de 1 % de SO₄^2– n'influence pas l'adsorption stable de SO₂, mais en revanche augmente quelque peu la quantité de l'adsorption instable de SO₂. Après sulfatation artificielle de cet échantillon, les adsorptions stable et instable de SO₂ diminuent de 0,22 à 0,06 mol/m² pour l'adsorption stable (première impulsion) et de 0,076 à 0,045 mol/m² pour l'adsorption instable (sixième impulsion). L'augmentation de 1 à 10 % de la concentration d'ions sulfate dans le catalyseur entraîne une diminution brusque de la capacité d'adsorption de l'oxyde d'aluminium. Dès la troisième impulsion, où existe l'adsorption instable de SO₂, la quantité de SO₂ adsorbée diminue de 0,22 à 0,007 mol/m² avec Al₂O₃ pur et additionné de 1 % de SO₄^2–.

La comparaison de la capacité d'adsorption des échantillons de catalyseurs frais (purs) avec les échantillons sulfatés artificiellement montre que l'adsorption stable de H₂S par l'échantillon d'oxyde d'aluminium sulfaté est supérieure à celle de l'oxyde d'aluminium pur. En revanche, l'adsorption stable de SO₂ par l'échantillon sulfaté diminue (Fig. 1).

Fig. 1
Adsorption de H₂S et SO₂ par Al₂O₃ sans additif (pur) et après sulfatation à T = 220 °C.

Les Figs. 2 et 3 montrent l'adsorption de H₂S et SO₂ par les échantillons de catalyseurs d'oxydes d'aluminium purs et additionnés d'ions sodium et d'ions sulfate après sulfatation artificielle.

Fig. 2
Adsorption de H₂S par les échantillons de catalyseurs d'oxyde d'aluminium purs et additionnés d'ions sodium et sulfate après sulfatation artificielle.

Fig. 3
Adsorption de SO₂ par les échantillons de catalyseurs d'oxyde d'aluminium purs et additionnés d'ions sodium et sulfate après sulfatation artificielle.

Comme on peut le constater, l'adsorption de H₂S par ces catalyseurs, après sulfatation, diminue. Mais tous les échantillons d'oxydes d'aluminium, après sulfatation artificielle, possèdent la même capacité d'adsorption pour le dioxyde de soufre. La vitesse de la réaction d'adsorption est définie principalement par l'adsorption de SO₂, bien que, dans le processus, les deux éléments H₂S et SO₂ se trouvent en même temps à la surface du catalyseur.

4 Discussion et conclusion

Bien que le procédé Claus soit largement utilisé dans les industries et décrit dans plusieurs publications scientifiques, la cinétique et le mécanisme de ce procédé restent encore faiblement étudiés et beaucoup de questions concernant la nature et le caractère de l'interaction de H₂S avec SO₂ demeurent partiellement résolues.

Les résultats de la présente étude montrent que la surface du catalyseur d'oxyde d'aluminium n'est pas homogène. La non-homogénéité de la surface du catalyseur en SO₂ est supérieure à la non-homogénéité en H₂S. La quantité de l'adsorption stable (irréversible) de H₂S dans les deux premières impulsions est de 0,081 mol/m² alors que la quantité de l'adsorption instable (réversible) de H₂S dans les dernières impulsions est de 0,075 mol/m².

La quantité de H₂S absorbée réversiblement est désorbée rapidement de la surface du catalyseur. La désorption se passe à la même température que l'adsorption. On peut supposer que la forme de H₂S adsorbée représente l'adsorption molaire de H₂S. Le résultat obtenu pour l'adsorption de H₂S est compatible avec les résultats de la littérature [16–18] correspondant à la chaleur d'adsorption de H₂S, qui varie de 160 à 100 kJ/mol. La quantité d'adsorption stable de SO₂ est plus grande que celle de H₂S. La quantité d'adsorption stable de SO₂ de la troisième impulsion est de 0,22 mol/m², alors que celle de l'adsorption stable de H₂S est de 0,075 mol/m² lors de la même impulsion. Les valeurs de l'adsorption instable de H₂S et SO₂ sont sensiblement identiques et sont en accord avec la chaleur d'adsorption de H₂S et SO₂ par le catalyseur d'oxyde d'aluminium. Le résultat obtenu pour l'adsorption de SO₂ est en parfait accord avec les résultats de la littérature [19–21] correspondant à la chaleur d'adsorption de SO₂, qui varie de 350 à 65 kJ/mol lorsque celle-ci est saturée. Les différentes valeurs de la chaleur d'adsorption sont dues sans doute aux différentes formes d'adsorption de SO₂ à la surface du catalyseur. La différence entre les valeurs concernant les adsorptions stable et instable de H₂S et SO₂ est en accord avec les différentes chaleurs d'adsorption. Pour le cas présent, la quantité de l'adsorption stable de SO₂ est plus grande que la quantité de l'adsorption stable de H₂S, car la surface du catalyseur d'oxyde d'aluminium adsorbe une grande quantité de SO₂. L'adsorption instable de SO₂ est un dioxyde de soufre adsorbé sous forme moléculaire. L'élimination du SO₂ adsorbé de manière instable survient à 100 °C par désorption rapide de la surface du catalyseur.

En comparant les propriétés d'adsorption catalytique du catalyseur d'oxyde d'aluminium (Al₂O₃) pur avec celles du catalyseur d'oxyde d'aluminium (Al₂O₃) augmenté de différents additifs, on peut dire que l'activité catalytique de Al₂O₃ ne varie pas. Il en résulte que toutes les formes de H₂S et SO₂ adsorbées ne prennent pas part à la catalyse. Une partie de ces formes adsorbées n'est pas active. Ceci témoigne de la non-homogénéité de la surface du catalyseur par rapport aux différentes formes d'adsorption de H₂S et SO₂.

En considérant les données de la littérature et les résultats obtenus au terme de la présente étude, on peut dire qu'après la sulfatation artificielle l'activité catalytique du catalyseur d'oxyde d'aluminium diminue.

Les résultats obtenus permettent de conclure que la vitesse de la réaction d'adsorption est définie principalement par l'adsorption de SO₂, bien que, dans le processus, H₂S et SO₂ se trouvent en même temps à la surface du catalyseur.

Les quantités de l'adsorption instable de H₂S et SO₂ sont pratiquement identiques. En revanche, la quantité de l'adsorption stable de SO₂ dépasse celle de H₂S. L'introduction de 1 % Na⁺ dans le catalyseur diminue l'adsorption de H₂S et SO₂, mais n'influe pas sur le début de l'activité du catalyseur dans la réaction de Claus.

L'addition de 1 % d'ions sulfate sous forme de Al₂(SO₄)₃ et H₂SO₄ dans le catalyseur n'influence, ni sur l'adsorption de H₂S et SO₂, ni sur l'activité catalytique du catalyseur d'oxyde d'aluminium. L'introduction de 10 % d'ions sulfate entraîne la diminution de l'adsorption de H₂S et de SO₂ ainsi que de l'activité catalytique de Al₂O₃ dans la réaction de Claus.

References

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