Regeneration and reactivation of hydrotreatment catalysts : towards understanding the parameters of rejuvenation

La régénération et la réactivation des catalyseurs industriels d'hydrodésulfuration (HDS) CoMo/Al2O3 usés permettent leur réutilisation. Étant donné que ces catalyseurs sont considérés comme toxiques et polluants, la régénération/réactivation est une procédure intéressante dans un cadre écologique et économique. La régénération permet d'éliminer les dépôts de carbone mais ne permet pas de restaurer complètement l'activité des catalyseurs de HDS des nouvelles générations. En conséquence, une deuxième étape appelée « réjuvenation », impliquant l’ajout de composés organiques, a été mise en œuvre. L’étude de l’impact des additifs est d’un grand intérêt mais de nombreuses observations restent inexpliquées. En outre, certains brevets ont décrit une procédure de pré-activation permettant d'activer des catalyseurs ex situ afin d'éviter le contact avec des composés soufrés, ainsi que de manipuler et de charger en toute sécurité les catalyseurs dans des unités de HDS. De plus, il est de notoriété publique que la sulfuration est une étape critique ayant un impact important sur les performances catalytiques. En ce sens, cette étude vise à étudier l’effet de différentes conditions de rajeunissement, de pré-activation et de sulfuration ultérieure sur les caractéristiques finales des catalyseurs. Dans ce travail, trois catalyseurs régénérés et pré-activés ont été étudiés après différents protocoles de sulfuration. Les catalyseurs ont été testés et comparés dans la HDS de thiophène et SRGO. Aussi, l’influence des composés organiques ajoutés lors de la réjuvenation a été étudiée par différentes techniques (XPS, CO / IR, TEM…). Les résultats ont permis de déterminer les différences d'activité catalytique et d'établir une corrélation entre l'activité en HDS du thiophène et la concentration de sites CoMoS. Aucune divergence morphologique n'a été détectée dans les systèmes et les différences de performances catalytiques sont attribuées à un degré de promotion inégal.Regeneration and reactivation of used industrial CoMo/Al2O3 hydrodesulfurization (HDS) catalysts allows reusing them. Since these catalysts are considered toxic and pollutant, regeneration/reactivation is an interesting procedure from an economical and ecological point of view. The regeneration allows removing carbon deposits but, by itself, does not restore completely the activity of new generations of HDS catalysts. Consequently, a second stage named rejuvenation, involving addition of organic compounds has been implemented. The study of the impact of additives is of great interest but many observations remain unexplained. Furthermore, some patents have described a pre-activation procedure that allows activating catalysts ex situ in order to avoid contact with sulfur compounds and a safe handling and loading of the catalysts in HDS units. In addition, it is common knowledge that sulfidation is a critical stage that impacts strongly the catalytic performance. In this sense, this study aims to study the effect of different rejuvenation, pre-activation and subsequent sulfidation conditions on final characteristics of catalysts. In this work three rejuvenated and pre-activated catalysts were studied after different sulfidation protocols. Catalysts were tested and compared in thiophene and SRGO HDS. Additionally, the influence of the organic compounds added during rejuvenation was studied by different techniques (XPS, CO/IR, TEM…). Results allowed determining differences in catalytic activity and establishing a correlation between thiophene HDS activity and CoMoS concentration. No morphological divergences were detected in the systems, instead, differences in catalytic performances are attributed to an unequal promotion degre

Organic additives for hydrotreating catalysts: a review of main families and action mechanisms

International audienceEver more active hydrotreating (HDT) catalysts should be developed to meet the growing demand for cleaner fuels. With each novel generation of HDT catalysts the requirements of performance, stability and possibility of regeneration become more sophisticated. Versatile types of organic molecules are applied to improve the HDT catalysts, and to activate regenerated catalysts. The additives improve the dispersion of the active phase, the degree of promotion and modify the interactions with the support. Complex chemical and physical processes are involved in the mechanisms of action, which are different from one family of additives to another. In this review we summarize recent advances on the main types of additives, the current state of understanding of the mechanisms of their action as well as challenges and perspectives in developing novel additives for highly performing novel generations of HDT catalysts in a sustainable way

Re‐activation of aged and regenerated HDS catalysts : Infra-red characterizations of active sites

International audienc

Re‐activation of aged and regenerated HDS catalysts : Infra-red characterizations of active sites

International audienc