Lits fluidisés pour l'industrie chimique. Extrapolation et amélioration des catalyseurs. Première partie : Etudes et modèles. Enseignements issus des pilotes

R. Botton
1999 Oil & Gas Science and Technology  
Lits fluidisés pour l'industrie chimique. Extrapolation et amélioration des catalyseurs Première partie : Études et modèles -Enseignements issus des pilotes R. Botton 32, rue Garibaldi, 69006 Lyon -France Résumé -Les unités de production en lits fluidisés catalytiques sont apparues vers 1942 dans l'industrie pétrolière et vers 1960 dans l'industrie chimique. On se limitera ici au problème de l'extrapolation des lits fluidisés catalytiques pour l'industrie chimique, qui exigent de très hautes
more » ... t de très hautes performances (> 99 % de conversion). Leur mise au point a, dans le passé, nécessité l'exploitation sur des sites industriels de coûteux pilotes de 0,5 m de diamètre et de plus de 10 m de hauteur. Nous montrerons que ces pilotes peuvent être évités et que le passage direct du laboratoire à l'échelle industrielle est réalisable. Cette possibilité offre en plus une méthode simple pour améliorer les catalyseurs des unités industrielles. Elle ouvre aussi cette technique, très appréciée en production, aux produits de petits tonnages. La présentation de cet article sera faite en trois parties : -La première présentée ci-après expose les problèmes majeurs posés par l'extrapolation, puis résume les études effectuées. Les travaux d'extrapolation relatifs à deux procédés effectués avec des pilotes sont ensuite présentés, à titre d'exemples. De ces travaux, sont déduites les performances que l'on peut espérer obtenir avec un réacteur catalytique à lit fluidisé, ainsi que les règles de tendances à suivre pour y parvenir. -La deuxième partie intitulée Stratégie n'utilisant que des expériences de laboratoire propose une stratégie expérimentale permettant d'obtenir en laboratoire les informations nécessaires pour passer directement à l'échelle industrielle avec des expériences suggérées en partie par les résultats exposés dans le premier article. Les relations expérimentales établies lors de ces études montrent que les propriétés d'un lit fluidisé ne dépendent (mis à part quelquefois le diamètre du réacteur) que d'un paramètre appelé « vitesse minimum de fluidisation de comportement ». -La troisième partie est intitulée Études théoriques, réalités expérimentales, suggestions. Les bulles des lits fluidisés ont fait l'objet de très nombreux travaux, dont les résultats sont très souvent explicités sous la forme de modèles mécanistiques à un paramètre qui est le diamètre des bulles. Pour confronter ces modèles à l'expérience, une relation est établie entre le diamètre des bulles et la vitesse minimum de fluidisation de comportement. Des suggestions sont alors faites pour améliorer les modèles, et l'on propose des conclusions générales sur les lits fluidisés. Abstract -Fluidized Beds in Chemical Industry. Scale up and Catalysts Improvement -The firsts catalytic fluidized beds appear near 1942 in petroleum industry and near 1960 in chemical industry. We only consider very high performances chemical fluidized bed reactors (> 99%).
doi:10.2516/ogst:1999052 fatcat:cnxccbb7irhn5k354nryimtsfa