La catalyse chimique

• Les catalyseurs de craquage et de désulfurisation
• Les catalyseurs styrène monomère
• La catalyse chimique
• La catalyse de polymérisation

Grâce à leurs propriétés spécifiques, les terres rares sont utilisées dans de nombreuses réactions catalytiques, et autorisent des applications variées telles que le craquage des fractions lourdes de pétrole, la synthèse de monomères tels que comme le styrène à partir d'éthylbenzène, ou encore la polymérisation à haute sélectivité des monomères tels que le butadiène.

• Les catalyseurs de craquage et de désulfurisation

Les catalyseurs de craquage et de désulfurisation Les sels de terres rares riches en Lanthane (sous forme nitrate ou chlorure) ont traditionnellement été utilisés dans le but de stabiliser les zéolites Y utilisées pour le craquage des fractions lourdes de pétrole en vue de produire les essences.

Ces catalyseurs sont connus sous le nom de catalyseurs "REY" compte tenu de leur forte teneur en terres rares (1-5 % du poids). Le dopage en terres rares augmente également l'activité de ces zéolites conduisant ainsi à de meilleurs rendements de conversion vers l'essence.

Toutefois, les catalyseurs "REY" sont moins sélectifs pour les hydrocarbures à indice d'octane élevé conduisant alors à la production d'essence à indice octane inférieur.

Les catalyseurs "REY" se sont développés en particulier pour le raffinage des coupes de plus en plus lourdes de pétrole qui contiennent de fortes quantités de nickel, vanadium et soufre qui attaquent les zéolites et réduisent ainsi leur activité. Les terres rares sont plus résistantes à ces "poisons" des catalyseurs.

Les émissions de soufre provenant de la régénération des catalyseurs FCC constituent un problème de plus en plus critique pour les raffineries. Le cérium est un "piège" ou "neutralisateur" efficace du soufre provenant du pétrole brut.

Les catalyseurs de désulfurisation contenant du cérium en structure cristalline spinèle avec l'alumine, la silice et l'oxyde de magnésium (ex. minéraux contenant de l'argile) sont utilisés pour piéger le soufre du pétrole brut. Ces catalyseurs peuvent alors transférer le soufre vers l'unité catalytique Claus utilisée pour générer du soufre à l'état solide élémentaire.

• Les catalyseurs styrène monomère

Le cérium sous forme carbonate a traditionnellement été utilisé dans les formulations catalytiques de synthèse du styrène monomère par déshydrogénation de l'éthylbenzène. Il a un rôle de promoteur réagissant avec la vapeur (utilisée en tant que matière première avec l'éthylbenzène) et permet de décocker la surface catalytique et maintenir ainsi une haute efficacité.

Aujourd'hui, les producteurs de catalyseurs styrènes monomères augmentent les proportions de cérium dans les formulations afin de réaliser des catalyseurs plus actifs et à plus fort rendement, tout en utilisant le cérium pour remplacer des composants toxiques tels que le chrome.

• La catalyse chimique

L'industrie pétrochimique est à la recherche de procédés plus efficaces et respectueux de l'environnement pour la fabrication des monomères et hydrocarbures complexes pour l'utilisation en aval comme matière première pour la fabrication des polymères.

Récemment l'accent a été mis davantage sur la réduction du nombre d'étapes requises par le procédé catalytique pour réaliser ces hydrocarbures ainsi que pour utiliser des matières premières moins chères telles que les alkanes en remplacement des alkènes.

Les catalyseurs d'oxydation, de déhydrogénation et d'hydrogénation peuvent être améliorés par addition de Terres Rares.

Rhodia Electronics & Catalysis fabrique ces produits et peut adapter leurs performances sur la base d'exigences chimiques et physiques particulières, en maintenant ces performances sur une large plage de températures dans des ambiances atmosphériques très variées.

• La catalyse de polymérisation

Les composés organométalliques à base de terres rares ont été traditionnellement utilisés dans les formulations de peintures à base de solvants en tant que siccatif (additif accélérant la vitesse de séchage).

Les fabricants de plastiques modernes et de caoutchoucs synthétiques découvrent de nouvelles utilisations de ces composés pour améliorer les procédés de polymérisation et la qualité des polymères. Les composés carboxylates et organophosphates de terres rares (en particulier de Néodyme et Lanthane) utilisés en combinaison avec des agents d'alkylation sont un élément clé de ces systèmes catalytiques.

Les catalyseurs de craquage et de désulfurisation Les sels de terres rares riches en Lanthane (sous forme nitrate ou chlorure) ont traditionnellement été utilisés dans le but de stabiliser les zéolites Y utilisées pour le craquage des fractions lourdes de pétrole en vue de produire les essences

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